(57)【要約】【課題】薄型化しても高い熱輸送能力を得ることができるとともに、流路間の壁部の破断を抑制することが可能なベーパーチャンバーを提供する。【解決手段】２つのシートの間に密閉された空間が形成されており、該空間に作動流体が封入されたベーパーチャンバーであって、密閉空間には、作動流体が流れる複数の流路が形成され、隣り合う流路の間には２つのシートを連結するように壁を有しており、壁の幅ＳＡは、２０μｍ以上３００μｍ以下であり、流路の横断面の断面積ＳＢ（μｍ２）との関係であるＳＡ／ＳＢが０．００５（μｍ−１）以上０．０４（μｍ−１）以下であるものとする。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのシートの間に密閉された空間が形成されており、該空間に作動流体が封入されたベーパーチャンバーであって、
前記密閉空間には、前記作動流体が流れる複数の流路が形成され、隣り合う前記流路の間には前記２つのシートを連結するように壁を有しており、
前記壁の幅ＳＡは、２０μｍ以上３００μｍ以下であり、前記流路の横断面の断面積ＳＢ（μｍ２）との関係であるＳＡ／ＳＢが０．００５（μｍ−１）以上０．０４（μｍ−１）以下である、ベーパーチャンバー。
【請求項２】
前記流路は、前記作動流体が凝縮した液が流れる複数の凝縮液流路と、前記作動流体が気化した蒸気が流れる蒸気流路と、を有し、
前記壁は、隣り合う前記凝縮液流路の間に形成された壁である、請求項１に記載のベーパーチャンバー。
【請求項３】
前記凝縮液流路の幅が１０μｍ以上３００μｍ以下である請求項２に記載のベーパーチャンバー。
【請求項４】
前記凝縮液流路にはその表面に溝が形成されている、請求項２又は３に記載のベーパーチャンバー。
【請求項５】
前記壁には、隣り合う流路を連通する開口部を複数有している請求項１乃至４のいずれかに記載のベーパーチャンバー。
【請求項６】
前記開口部は、隣り合う壁で前記流路が延びる方向で位置が異なるように設けられている請求項１乃至５のいずれかに記載のベーパーチャンバー。
【請求項７】
筐体と、
前記筐体の内側に配置された電子部品と、
前記電子部品に対して直接又は他の部材を介して接触して配置された請求項１乃至６のいずれかに記載されたベーパーチャンバーと、を備える、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉空間に封入された作動流体を相変化を伴いつつ還流することより熱輸送を行うベーパーチャンバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコン並びに携帯電話及びタブレット端末等の携帯型端末に代表される電子機器に備えられているＣＰＵ（中央演算処理装置）等の電子部品からの発熱量は、情報処理能力の向上により増加する傾向にあり、これを冷却する技術が重要となっている。
このような冷却のための手段としてヒートパイプがよく知られている。これはパイプ内に封入された作動流体により、熱源における熱を他の部位に輸送することで拡散させ、熱源を冷却するものである。
【０００３】
一方、近年においてこれら電子機器の薄型化が顕著であり、従来のヒートパイプよりも薄型の冷却手段が必要となってきた。これに対して例えば特許文献１に記載のようなベーパーチャンバーが提案されている。
【０００４】
ベーパーチャンバーはヒートパイプによる熱輸送の考え方を平板状の部材に展開した機器である。すなわち、ベーパーチャンバーでは、対向する平板の間に作動流体が封入されており、この作動流体が相変化を伴いつつ還流することで熱輸送を行い、熱源における熱を輸送及び拡散して熱源を冷却する。
【０００５】
より具体的には、ベーパーチャンバーの対向する平板間には蒸気及び／又は凝縮液が流れる流路が設けられ、ここに作動流体が封入されている。ベーパーチャンバーを熱源に配置すると、熱源の近くにおいて作動流体は熱源からの熱を受けて蒸発し、気体（蒸気）となって流路を移動する。これにより熱源からの熱が熱源から離れた位置に円滑に輸送され、その結果熱源が冷却される。
熱源からの熱を輸送した気体状態の作動流体は熱源から離れた位置にまで移動し、周囲に熱を吸収されることで冷却されて凝縮し、液体状態に相変化する。相変化した液体状態の作動流体は流路を通り、熱源の位置にまで戻ってまた熱源からの熱を受けて蒸発して気体状態に変化する。
以上のような循環により熱源から発生した熱が熱源から離れた位置に輸送され熱源が冷却される。
【０００６】
特許文献１には、このような流路（蒸気用流路と凝縮液用流路（ウィック））とが形成されたベーパーチャンバー（シート型のヒートパイプ）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−５１４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようなベーパーチャンバーを備えた電子機器は、様々な環境で使用されることが想定されており、その中で氷点下の環境も含まれる。そして作動流体を用いるベーパーチャンバーでは、氷点下の環境においては作動流体が凍ることもある。作動流体が凍ると体積が増えるため、これにより凍った作動流体がベーパーチャンバーを構成する２枚の平板を離す方向に押して力を加えるため、隣り合う流路間に形成され、２枚の平板間を連結する壁が破壊される問題がある。
このような破壊は、作動流体の一度の凍結により起こることはまれであるが、作動流体の凍結と溶融との繰り返しにより、塑性変形が蓄積して最終的に大きな壁の破断による破壊となる。破断は作動流体の漏れの原因となり、これにより周辺の電子部品がショートし、電子機器が故障する恐れもある。
【０００９】
このような破壊を防止するために、例えば作動流体を封入した空間内に体積膨張のためのバッファとなる空間を設けることが挙げられる。しかしながら、このような空間は、ベーパーチャンバーの薄型化や高性能化（熱輸送能力の向上）の観点からは好ましいものではなく、むしろこれを阻害する虞があった。
【００１０】
そこで本発明は、上記問題を鑑み、薄型化しても高い熱輸送能力を得ることができるとともに、流路間の壁の破壊を抑制することが可能なベーパーチャンバーを提供することを課題とする。またこのベーパーチャンバーを備える電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の１つの態様は、２つのシートの間に密閉された空間が形成されており、該空間に作動流体が封入されたベーパーチャンバーであって、密閉空間には、作動流体が流れる複数の流路が形成され、隣り合う流路の間には２つのシートを連結するように壁を有しており、壁の幅ＳＡは、２０μｍ以上３００μｍ以下であり、流路の横断面の断面積ＳＢ（μｍ２）との関係であるＳＡ／ＳＢが０．００５（μｍ−１）以上０．０４（μｍ−１）以下である、ベーパーチャンバーである。
【００１２】
流路は、作動流体が凝縮した液が流れる複数の凝縮液流路と、作動流体が気化した蒸気が流れる蒸気流路と、を有し、壁は、隣り合う凝縮液流路の間に形成された壁であるように構成してもよい。またこの凝縮液流路の幅は１０μｍ以上３００μｍ以下としてもよく、凝縮液流路にはその表面に溝が形成されてもよい。
【００１３】
壁には、隣り合う流路を連通する開口部を複数有しているように構成してもよい。そしてその開口部は、隣り合う壁で流路が延びる方向で位置が異なるように設けることもできる。
【００１４】
筐体と、筐体の内側に配置された電子部品と、電子部品に対して直接又は他の部材を介して接触して配置された上記ベーパーチャンバーと、を備える、電子機器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、薄型化しても作動流体が封入された空間内における流路が占める割合を多く確保することができるため、熱輸送能力を高く維持することができるとともに、流路間の壁は必要な強度を備える形態となる。従って、作動流体が凍結するような環境で使用されたとしても薄型化、熱輸送能力、及び耐久性のいずれもが満たされるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（ａ）はベーパーチャンバー１の斜視図、図１（ｂ）はベーパーチャンバー１の分解斜視図である。
【図２】図２（ａ）は第一シート１０の斜視図、図２（ｂ）は第一シート１０の平面図である。
【図３】図３は第一シート１０の切断面である。
【図４】図４（ａ）、図４（ｂ）は第一シート１０の他の切断面である。
【図５】図５は外周液流路部１４を平面視して一部を拡大して表した図である。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｃ）は他の形態の壁及び液連通開口部を表した現した図である。
【図７】図７は他の例の外周液流路部１４を平面視して一部を拡大して表した図である。
【図８】図８（ａ）は内側液流路部１５に注目した切断面、図８（ｂ）は内側液流路部１５を平面視して一部を拡大して表した図である。
【図９】図９（ａ）は第二シート２０の斜視図、図９（ｂ）は第二シート２０の平面図である。
【図１０】図１０は第二シート２０の切断面である。
【図１１】図１１は第二シート２０の他の切断面である。
【図１２】図１２はベーパーチャンバー１の切断面である。
【図１３】図１３は、図１２の一部を拡大した図である。
【図１４】図１４は、壁１５ｂ及び２つの凝縮液流路３の切断面である。
【図１５】図１５は、図１（ａ）のＸＶ−ＸＶに沿った断面図である。
【図１６】図１６は、図１３のＸＶＩ−ＸＶＩの矢視断面図である。
【図１７】図１７（ａ）、図１７（ｂ）は壁の耐久性の考え方を説明する図である。
【図１８】図１８は、変形例を説明する図である。
【図１９】図１９は、他の変形例を説明する図である。
【図２０】図２０は、他の変形例を説明する図である。
【図２１】図２１は、電子機器４０を説明する斜視図である。
【図２２】図２２は、ベーパーチャンバー１の作動を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら形態に限定されるものではない。なお、以下に示す図面では分かりやすさのため部材の大きさや比率を変更または誇張して記載することがある。また、見やすさのため説明上不要な部分の図示や繰り返しとなる符号は省略することがある。
【００１８】
図１（ａ）には１つの形態にかかるベーパーチャンバー１の外観斜視図、図１（ｂ）にはベーパーチャンバー１の分解斜視図を表した。これら図及び以下に示す各図には必要に応じて便宜のため、互いに直交する方向を表す矢印（ｘ、ｙ、ｚ）も表した。ここでｘｙ面内方向は平板状であるベーパーチャンバー１の板面に沿った方向であり、ｚ方向は厚さ方向である。
【００１９】
ベーパーチャンバー１は、図１（ａ）、図１（ｂ）からわかるように第一シート１０及び第二シート２０を有している。そして、後で説明するように、この第一シート１０と第二シート２０とが重ねられて接合（拡散接合、ろう付け等）されていることにより第一シート１０と第二シート２０との間に密閉空間２が形成され（例えば図１２参照）、この密閉空間２に作動流体が封入されている。
【００２０】
本形態で第一シート１０は全体としてシート状の部材である。図２（ａ）には第一シート１０を内面１０ａ側から見た斜視図、図２（ｂ）には第一シート１０を内面１０ａ側から見た平面図をそれぞれ表した。また、図３には図２（ｂ）のＩＩＩ−ＩＩＩで切断したときの第一シート１０の切断面を示した。
第一シート１０は、内面１０ａ、該内面１０ａとは反対側となる外面１０ｂ及び内面１０ａと外面１０ｂとを連結して厚さを形成する側面１０ｃを備え、内面１０ａ側に作動流体が還流する流路のためのパターンが形成されている。後述するようにこの第一シート１０の内面１０ａと第二シート２０の内面２０ａとが対向するようにして重ね合わされることで密閉空間２が形成される。
【００２１】
このような第一シート１０は本体１１及び注入部１２を備えている。本体１１は作動流体が還流する部位を形成するシート状であり、本形態では平面視で角が円弧（いわゆるＲ）にされた長方形である。
注入部１２は第一シート１０と第二シート２０により形成された密閉空間２（例えば図１２参照）に対して作動流体を注入する部位であり、本形態では本体１１の平面視長方形である一辺から突出する平面視四角形のシート状である。本形態では第一シート１０の注入部１２は内面１０ａ側も外面１０ｂ側も平坦面とされている。
【００２２】
このような第一シート１０の厚さは特に限定されることはないが、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が好ましい。これにより薄型のベーパーチャンバーとして適用できる場面を多くすることができる。
また、第一シート１０を構成する材料も特に限定されることはないが、熱伝導率が高い金属であることが好ましい。これには例えば銅、銅合金を挙げることができる。特に銅、及び、銅合金を用いることにより、熱輸送能力の向上を図りつつ、後述するようなエッチング及び拡散接合によるベーパーチャンバーの作製がしやすいものとなる。
【００２３】
本体１１の内面１０ａ側には、作動流体が還流するための構造が形成されている。具体的には、本体１１の内面１０ａ側には、外周接合部１３、外周液流路部１４、内側液流路部１５、蒸気流路溝１６、及び、蒸気流路連通溝１７が具備されて構成されている。
【００２４】
外周接合部１３は、本体１１の内面１０ａ側に、該本体１１の外周に沿って形成された面である。この外周接合部１３が第二シート２０の外周接合部２３に重なって接合（拡散接合、ろう付け等）されることにより、第一シート１０と第二シート２０との間に密閉空間２が形成され、ここに作動流体が封入される。
図２（ｂ）、図３にＡ１０で示した外周接合部１３の幅は必要に応じて適宜設定することができるが、０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。この幅が０．８ｍｍより小さくなると第一シートと第二シートとの接合時における位置ずれが生じた際に接合面積が不足する虞がある。また、この幅が３ｍｍより大きくなると、密閉空間の内容積が小さくなり蒸気流路や凝縮液流路が十分確保できなくなる虞がある。
【００２５】
また外周接合部１３のうち、本体１１の四隅には厚さ方向（ｚ方向）に貫通する穴１３ａが設けられている。この穴は第二シート２０との重ね合せの際の位置決め手段として機能する。
【００２６】
外周液流路部１４は、液流路部として機能し、作動流体が凝縮して液化した際に通る流路である凝縮液流路３（例えば図１３参照）の一部を構成する部位である。図４（ａ）には図３のうち矢印ＩＶａで示した部分、図４（ｂ）には図２（ｂ）にＩＶｂ−ＩＶｂで切断される部位の切断面を示した。いずれの図にも外周液流路部１４の断面形状が表れている。また、図５には図４（ａ）に矢印Ｖで示した方向から見た外周液流路部１４を平面視した拡大図を表した。
【００２７】
これら図からわかるように、外周液流路部１４は本体１１の内面１０ａのうち、外周接合部１３の内側に沿って形成され、密閉空間２の外周に沿って環状となるように設けられている。また、外周液流路部１４には、本体１１の外周方向に平行に延びる複数の溝である液流路溝１４ａが形成され、複数の液流路溝１４ａが、該液流路溝１４ａが延びる方向とは異なる方向に間隔を有して配置されている。従って、図４（ａ）、図４（ｂ）からわかるように外周液流路部１４ではその断面において凹部である液流路溝１４ａと液流路溝１４ａの間である凸部である壁１４ｂとが凹凸を繰り返して形成されている。
ここで液流路溝１４ａは溝であることから、その断面形状において、底部、及び底部とは向かい合う反対側の部位に開口を備えている。
【００２８】
また、このように複数の液流路溝１４ａを備えることで、１つ当たりの液流路溝１４ａの深さ及び幅を小さくし、凝縮液流路３（例えば図１３参照）の流路断面積を小さくして大きな毛管力を利用することができる。一方、液流路溝１４ａを複数とすることにより合計した全体としての凝縮液流路３の内容積は適する大きさが確保され、必要な流量の凝縮液を流すことができる。
【００２９】
さらに、外周液流路部１４では、図５からわかるように隣り合う液流路溝１４ａは、壁１４ｂに間隔を有して設けられた液連通開口部１４ｃにより連通している。これにより複数の液流路溝１４ａ間で凝縮液量の均等化が促進され、効率よく凝縮液を流すことができ、円滑な作動流体の還流が可能となる。また、蒸気流路４を形成する蒸気流路溝１６に隣接する壁１４ｂに設けられた液連通開口部１４ｃは、蒸気流路４と凝縮液流路３とを連通させる。従って、液連通開口部１４ｃを構成することにより蒸気流路４で生じた凝縮液を円滑に凝縮液流路３に移動させることができ、これによっても作動流体の円滑な還流が可能となる。
【００３０】
図６（ａ）〜図６（ｃ）には、図５の視点と同じ視点で、１つの凝縮液流路１４ａとこれを挟む２つの壁１４ｂ、及び各壁１４ｂに設けられた１つの液連通開口部１４ｃを示した図を表した。これらはいずれも、当該視点（平面視）で壁１４ｂの形状が図５の例とは異なる。
すなわち、図５に示した壁１４ｂでは、液連通開口部１４ｃが形成される端部においてもその幅（Ｃ１０２）が他の部位と同じであり一定である。これに対して図６（ａ）〜図６（ｃ）に示した形状の壁１４ｂでは、液連通開口部１４ｃが形成される端部においてその幅が、壁１４ｂの最大幅（Ｃ１０２）よりも小さくなるように形成されている。より具体的には、図６（ａ）の例では当該端部において角が円弧状となり角にＲが形成されることにより端部の幅が小さくなる例、図６（ｂ）は端部が半円状とされることにより端部の幅が小さくなる例、図６（ｃ）は端部が尖るように先細りとなる例である。
【００３１】
図６（ａ）〜図６（ｃ）に示したように、壁１４ｂにおいて液連通開口部１４ｃが形成される端部でその幅が、壁１４ｂの最大幅（Ｃ１０２）よりも小さくなるように形成されていることで、液連通開口部１４ｃを作動流体が移動しやすくなり、隣り合う凝縮液流路３への作動流体の移動が容易となり、さらに作動流体の円滑な還流が可能となる。
一方で、ベーパーチャンバーの非作動時においては、後述するように、液連通開口部１４ｃの近傍に溜まった作動流体が凍結して体積が増加する。そのとき、第一シートと第二シートを離す方向に働く力が加わると、壁１４ｂの端部がこのように細くなっていることから、当該細くなった部位に応力が集中して壁１４ｂの破壊がされやすい状況になる。しかしながら本形態ではこのような場合であっても壁１４ｂが破壊されることなく十分な耐久力を有するものとなる。
【００３２】
本形態では図５で示したように１つの液流路溝１４ａの該溝を挟んで液流路溝１４ａが延びる方向において同じ位置に対向するように液連通開口部１４ｃが配置されている。ただしこれに限定されることはなく、例えば図７に示したように、１つの液流路溝１４ａの該溝を挟んで液流路溝１４ａが延びる方向において異なる位置に液連通開口部１４ｃが配置されてもよい。すなわち、この場合はオフセットして液連通開口部１４ｃが配置されている。
このようにオフセットして液連通開口部１４ｃを設けることで、凝縮液流路３を進行する作動流体からみたときに、液連通開口部１４ｃが両側に同時に表れることがなく、液連通開口部１４ｃが表れても少なくとも一方の側面は常に壁１４ｂが存在する。そのため、毛管力を連続的に得ることができる。かかる観点からオフセットして液連通開口部１４ｃを形成することで作動流体に働く毛管力を高く維持することができるため、より円滑な還流が可能となる。
一方で、ベーパーチャンバーの非作動時においては、このような強い毛管力のため、図５の例に比べて凝縮液が液連通開口部１４ｃに多く溜まる傾向にある。すると、後述するように作動流体が凍結して体積が増加したときに第一シートと第二シートを離す方向、すなわち壁１４ｂを破壊する方向により大きな力が加わる。しかしながら本形態ではこのような場合であって壁１４ｂが破壊されることなく十分な耐久力を有するものとなる。
【００３３】
また、このように液連通開口部１４ｃをオフセットして配列にした場合にも、図６（ａ）〜図６（ｃ）の例に倣って壁１４ｂにおける端部形状を構成することもできる。
【００３４】
以上のような構成を備える外周液流路部１４は、さらに次のような構成を備えていることが好ましい。
図２（ｂ）、図３、図４（ａ）、図４（ｂ）にＢ１０で示した外周液流路部１４の幅は、ベーパーチャンバー全体の大きさ等から適宜設定することができるが、０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。この幅が０．３ｍｍより小さいと外側を還流する液の量が十分得られない虞がある。またこの幅が２ｍｍを超えると内側の凝縮液流路や蒸気流路のための空間が十分にとれなくなる虞がある。
【００３５】
液流路溝１４ａについて、図４（ａ）、図５、図６（ａ）〜図６（ｃ）にＣ１０１で示した溝幅は１０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。
また、図４（ａ）、図４（ｂ）にＤで示した溝の深さは５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。これにより還流に必要な液流路の毛管力を十分に発揮することができる。ここで、溝の深さＤは、第一シート１０の厚さから当該溝の深さＤを引いた残りのシート厚さよりも小さいことが好ましい。これにより作動流体の凍結時においてシートが破れてしまうことをより確実に防止することができる。
流路の毛管力をより強く発揮する観点から、Ｃ１０１／Ｄで表される流路断面におけるアスペクト比（縦横比）は、１．０よりも大きい、又は１．０よりも小さいことが好ましい。その中でも製造の観点からＣ１０１＞Ｄであることが好ましく、アスペクト比は１．３より大きいことが好ましい。
【００３６】
また、壁１４ｂについて、図４（ａ）、図５、図６（ａ）〜図６（ｃ）にＣ１０２で示した幅は２０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。この幅が２０μｍより小さいと作動流体の凍結と溶融との繰り返しにより破断し易くなり、この幅が３００μｍより大きくなると液連通開口部１４ｃの幅が大きくなりすぎ、隣り合う凝縮液流路３との作動流体の円滑な連通が阻害される虞がある。
【００３７】
液連通開口部１４ｃについて、図５にＣ３で示した液流路溝１４ａが延びる方向に沿った開口部の大きさは２０μｍ以上１８０μｍ以下であることが好ましい。
また、図５にＣ４で示した液流路溝１４ａが延びる方向における隣り合う液連通開口部１４ｃのピッチは３００μｍ以上２７００μｍ以下であることが好ましい。
【００３８】
本形態では液流路溝１４ａの断面形状は半楕円形であるがこれに限定されることなく、正方形、長方形、台形等の四角形、三角形、半円形、底部が半円形、底部が半楕円形等であってもよい。
【００３９】
図２、図３に戻って内側液流路部１５について説明する。内側液流路部１５も液流路部として機能し、作動流体が凝縮して液化した際に通る凝縮液流路３の一部を構成する部位である。図８（ａ）には図３のうちＶＩＩＩａで示した部分を示した。この図にも内側液流路部１５の断面形状が表れている。また、図８（ｂ）には図８（ａ）に矢印ＶＩＩＩｂで示した方向から見た内側液流路部１５を平面視した拡大図を示した。
【００４０】
これら図からわかるように、内側液流路部１５は本体１１の内面１０ａのうち、環状である外周液流路部１４の環の内側に形成されている。本形態の内側液流路部１５は、図２（ａ）、図２（ｂ）からわかるように、本体１１の平面視長方形で長辺に平行な方向（ｘ方向）に延びる凸条であり、複数（本形態では３つ）の内側液流路部１５が同短辺に平行な方向（ｙ方向）に間隔を有して配列されている。
各内側液流路部１５には、内側液流路部１５が延びる方向に平行な溝である液流路溝１５ａが形成され、複数の液流路溝１５ａが、該液流路溝１５ａが延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で配置されている。従って、図３、図８（ａ）からわかるように内側液流路部１５ではその断面において凹部である液流路溝１５ａと液流路溝１５ａの間である凸部である壁１５ｂとが凹凸を繰り返して形成されている。
ここで液流路溝１５ａは溝であることから、その断面形状において、底部、及び底部とは向かい合う反対側の部位に開口を備えている。
【００４１】
このように複数の液流路溝１５ａを備えることで、１つ当たりの液流路溝１５ａの深さ及び幅を小さくし、凝縮液流路３（図１３参照）の流路断面積を小さくして大きな毛管力を利用することができる。一方、液流路溝１５ａを複数とすることにより合計した全体としての凝縮液流路３の内容積は適する大きさが確保され、必要な流量の凝縮液を流すことができる。
【００４２】
さらに、内側液流路部１５でも、図８（ｂ）からわかるように、外周液流路部１４の例に倣って図５と同じようにして隣り合う液流路溝１５ａは、壁１５ｂに間隔を有して設けられた液連通開口部１５ｃにより連通している。これにより複数の液流路溝１５ａ間で凝縮液量の均等化が促進され、効率よく凝縮液を流すことができ、円滑な作動流体の還流が可能となる。また、蒸気流路４を形成する蒸気流路溝１６に隣接する壁１５ｂに設けられた液連通開口部１５ｃは、蒸気流路４と凝縮液流路３とを連通させる。従って、後で説明するように液連通開口部１５ｃを構成することにより蒸気流路４で生じた凝縮液を円滑に凝縮液流路３に移動させることができ、これによっても作動流体の円滑な還流が可能となる。
【００４３】
内側液流路部１５についても図６（ａ）〜図６（ｃ）の例に倣って壁１５ｂに対して、液連通開口部１５ｃが形成される端部においてその幅が、壁１５ｂの最大幅よりも小さくなるように形成されるようにしてもよい。
これにより、液連通開口部１５ｃを作動流体が移動しやすくなり、さらに作動流体の円滑な還流が可能となる。
一方で、ベーパーチャンバーの非作動時においては、後述するように、液連通開口部１５ｃの近傍に溜まった作動流体が凍結して体積が増加する。そのとき、第一シートと第二シートを離す方向に働く力が加わると、壁１５ｂの端部がこのように細くなっていることから、当該細くなった部位に応力が集中して壁１５ｂの破壊がされやすい状況になる。しかしながら本形態ではこのような場合であっても壁１５ｂが破壊されることなく十分な耐久力を有するものとなる。
【００４４】
また、内側液流路部１５についても、図７の例に倣って、１つの液流路溝１５ａの該溝を挟んで液流路溝１５ａが延びる方向において異なる位置に液連通開口部１５ｃが配置されてもよい。
このようにオフセットして液連通開口部１５ｃを設けることで、凝縮液流路３を進行する作動流体からみたときに、液連通開口部１５ｃが両側に同時に表れることがなく、液連通開口部１５ｃが表れても少なくとも一方の側面は常に壁１５ｂが存在する。そのため、毛管力を連続的に得ることができる。かかる観点からオフセットして液連通開口部１５ｃを形成することで作動流体に働く毛管力を高く維持することができるため、より円滑な還流が可能となる。
一方で、ベーパーチャンバーの非作動時においては、このような強い毛管力のため、図８（ｂ）の例に比べて凝縮液が液連通開口部１５ｃに多く溜まる傾向にある。すると、後述するように作動流体が凍結して体積が増加したときに第一シートと第二シートを離す方向、すなわち壁１５ｂを破壊する方向により大きな力が加わる。しかしながら本形態ではこのような場合であって壁１５ｂが破壊されることなく十分な耐久力を有するものとなる。
また、このように液連通開口部１５ｃをオフセットして配列にした場合にも、図６（ａ）〜図６（ｃ）の例に倣って壁１５ｂにおける端部形状を構成することもできる。
【００４５】
以上のような構成を備える内側液流路部１５は、さらに次のような構成を備えていることが好ましい。
図２（ｂ）、図３、図８にＧ１０で示した内側液流路部１５の幅は、１００μｍ以上２０００μｍ以下であることが好ましい。また、複数の内側液流路部１５のピッチは２００μｍ以上４０００μｍ以下であることが好ましい。これにより蒸気流路の流路抵抗を十分に下げ、蒸気の移動と、凝縮液の還流をバランスよく行うことができる。
【００４６】
液流路溝１５ａについて、図８（ａ）、図８（ｂ）にＨ１０１で示した溝幅は１０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。
また、図８（ａ）にＪで示した溝の深さは５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。これにより還流に必要な凝縮液流路の毛管力を十分に発揮することができる。ここで、溝の深さＪは、第一シート１０の厚さから当該溝の深さＪを引いた残りのシート厚さよりも小さいことが好ましい。これにより作動流体の凍結時においてシートが破れてしまうことをより確実に防止することができる。
流路の毛管力をより強く発揮する観点から、Ｈ１０１／Ｊで表される流路断面におけるアスペクト比（縦横比）は、１．０よりも大きい、又は１．０よりも小さいことが好ましい。その中でも製造の観点からＨ１０１＞Ｊであることが好ましく、アスペクト比は１．３より大きいことが好ましい。
【００４７】
また、壁１５ｂについて、図８（ａ）、図８（ｂ）にＨ１０２で示した幅は２０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。この幅が２０μｍより小さいと作動流体の凍結と溶融の繰り返しにより破断し易くなり、この幅が３００μｍより大きくなると液連通開口部１４ｃの幅が大きくなりすぎ、凝縮液流路３間の円滑な連通が阻害される虞がある。
【００４８】
液連通開口部１５ｃについて、図８（ｂ）にＨ３で示した液流路溝１５ａが延びる方向に沿った開口部の大きさは２０μｍ以上１８０μｍ以下であることが好ましい。
また、図８（ｂ）にＨ４で示した液流路溝１５ａが延びる方向における隣り合う液連通開口部１５ｃのピッチは３００μｍ以上２７００μｍ以下であることが好ましい。
【００４９】
また、本形態で液流路溝１５ａの断面形状は半楕円形であるが、これに限らず、正方形、長方形、台形等の四角形、三角形、半円形、底部が半円形、底部が半楕円形等であってもよい。
【００５０】
次に蒸気流路溝１６について説明する。蒸気流路溝１６は作動流体が蒸発して気化した蒸気が通る部位で、蒸気流路４の一部を構成する。図２（ｂ）には平面視した蒸気流路溝１６の形状、図３には蒸気流路溝１６の断面形状がそれぞれ表れている。
【００５１】
これら図からもわかるように、蒸気流路溝１６は本体１１の内面１０ａのうち、環状である外周液流路部１４の環の内側に形成された溝により構成されている。詳しくは本形態の蒸気流路溝１６は、隣り合う内側液流路部１５の間、及び、外周液流路部１４と内側液流路部１５との間に形成され、本体１１の平面視長方形で長辺に平行な方向（ｘ方向）に延びた溝である。そして、複数（本形態では４つ）の蒸気流路溝１６が同短辺に平行な方向（ｙ方向）に配列されている。従って、図３からわかるように第一シート１０は、ｙ方向において、外周液流路部１４及び内側液流路部１５を凸条とし、蒸気流路溝１６を凹条とした凹凸が繰り返された形状を備えている。
ここで蒸気流路溝１６は溝であることから、その断面形状において、底部、及び該底部とは向かい合う反対側の部位に開口を備えている。
【００５２】
このような構成を備える蒸気流路溝１６は、さらに次のような構成を備えていることが好ましい。
図２（ｂ）、図３にＭ１０で示した蒸気流路溝１６の幅は、少なくとも上記した液流路溝１４ａ、１５ａの幅Ｃ１０１、幅Ｈ１０１より大きく形成され、１００μｍ以上２０００μｍ以下であることが好ましい。また、蒸気流路溝１６のピッチは、内側液流路部１５のピッチにより決まるのが通常である。
一方、図３にＮ１０で示した蒸気流路溝１６の深さは、少なくとも上記した液流路溝１４ａ、１５ａの深さＤ、深さＪより大きく形成され、１０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。
このように、蒸気流路溝の流路断面積を液流路溝よりも大きくすることにより、作動流体の性質上、凝縮液よりも体積が大きくなる蒸気を円滑に還流することができる。
【００５３】
ここで蒸気流路溝１６は、後で説明するように第二シート２０と組み合わされて蒸気流路４が形成されたときに、蒸気流路４の幅が高さ（厚さ方向大きさ）よりも大きい扁平形状となるように構成されていることが好ましい。そのため、Ｍ１０／Ｎ１０で示されるアスペクト比は好ましくは４．０以上、より好ましくは８．０以上である。
【００５４】
本形態では蒸気流路溝１６の断面形状は半楕円形であるが、これに限らず正方形、長方形、台形等の四角形、三角形、半円形、底部が円形、底部が半楕円形等であってもよい。
【００５５】
蒸気流路連通溝１７は、複数の蒸気流路溝１６を連通させる溝である。これにより、複数の蒸気流路溝１６の蒸気の均等化が図られたり、蒸気がより広い範囲に運ばれ、多くの液流路溝１４ａ、１５ａによる凝縮液流路３を効率よく利用できるようになったりする。これにより、作動流体の還流をより円滑にすることが可能となる。
【００５６】
本形態の蒸気流路連通溝１７は、図２（ａ）、図２（ｂ）からわかるように、内側液流路部１５が延びる方向の両端部及び蒸気流路溝１６が延びる方向の両端部と、外周液流路部１４との間に形成されている。図４（ｂ）には蒸気流路連通溝１７の連通方向に直交する断面が表れている。なお、蒸気流路連通溝１７と蒸気流路１６との境界は必ずしも形状による境界が形成されるわけではないので、図２（ａ）、図２（ｂ）にはわかりやすさのため、当該境界を点線で表した。
【００５７】
蒸気流路連通溝１７は、隣り合う蒸気流路溝１６を連通させるように形成されていればよく、その形状は特に限定されることはないが、例えば次のような構成を備えることができる。
図２（ｂ）、図４（ｂ）にＰ１０で示した蒸気流路連通溝１７の幅は、１００μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。
また、図４（ｂ）にＱ１０で示した蒸気流路連通溝１７の深さは、１０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、その中でも蒸気流路溝１６の深さＮ１０と同じであることが好ましい。これにより製造が容易になる。
【００５８】
本形態で蒸気流路連通溝１７の断面形状は半楕円形であるが、これに限らず、正方形、長方形、台形等の四角形、三角形、半円形、底部が半円形、底部が半楕円形等であってもよい。
【００５９】
次に第二シート２０について説明する。本形態で第二シート２０も全体としてシート状の部材である。図９（ａ）には第二シート２０を内面２０ａ側から見た斜視図、図９（ｂ）には第二シート２０を内面２０ａ側から見た平面図をそれぞれ表した。また、図１０には図９（ｂ）にＸ−Ｘで切断したときの第二シート２０の切断面を示した。また、図１１には図９（ｂ）にＸＩ−ＸＩで切断したときの第二シート２０の切断面を示した。
第二シート２０は、内面２０ａ、該内面２０ａとは反対側となる外面２０ｂ及び内面２０ａと外面２０ｂとを連結し厚さを形成する側面２０ｃを備え、内面２０ａ側に作動流体が還流するパターンが形成されている。後述するようにこの第二シート２０の内面２０ａと上記した第一シート１０の内面１０ａとが対向するようにして重ね合わされることで密閉空間２が形成される。
【００６０】
このような第二シート２０は本体２１及び注入部２２を備えている。本体２１は作動流体が還流する部位を形成するシート状の部位であり、本形態では平面視で角が円弧（いわゆるＲ）とされた長方形である。
注入部２２は第一シート１０と第二シート２０とにより形成された密閉空間２（図１２参照）に対して作動流体を注入する部位であり、本形態では本体２１の平面視長方形である一辺から突出する平面視四角形のシート状である。本形態では第二シート２０の注入部２２には内面２０ａ側に注入溝２２ａが形成されており、第二シート２０の側面２０ｃから本体２１の内側（密閉空間２となるべき部位）に連通している。
このような第二シート２０の厚さ及び構成する材料は第一シート１０と同様に考えることができる。
【００６１】
本体２１の内面２０ａ側には、作動流体が還流するための構造が形成されている。具体的には、本体２１の内面２０ａ側には、外周接合部２３、外周液流路部２４、内側液流路部２５、蒸気流路溝２６、及び、蒸気流路連通溝２７が具備されている。
【００６２】
外周接合部２３は、本体２１の内面２０ａ側に、該本体２１の外周に沿って形成された面である。この外周接合部２３が第一シート１０の外周接合部１３に重なって接合（拡散接合やろう付け等）されることにより、第一シート１０と第二シート２０との間に密閉空間２を形成し、ここに作動流体が封入される。
図９（ｂ）、図１０、図１１にＡ２０で示した外周接合部２３の幅は上記した本体１１の外周接合部１３の幅Ａ１０と同じであることが好ましい。
【００６３】
また外周接合部２３のうち、本体２１の四隅には厚さ方向（ｚ方向）に貫通する穴２３ａが設けられている。この穴２３ａは第一シート１０との重ね合せの際の位置決め手段として機能する。
【００６４】
外周液流路部２４は、液流路部であり、作動流体が凝縮して液化した際に通る凝縮液流路３の一部を構成する部位である。
【００６５】
外周液流路部２４は本体２１の内面２０ａのうち、外周接合部２３の内側に沿って形成され、密閉空間２の外周に沿って環状を成すように形成されている。本形態において第二シート２０の外周液流路部２４は、図１０、図１１からわかるように第一シート１０との接合前において平坦面であり外周接合部２３と面一である。これにより上記した第一シート１０の複数の液流路溝１４ａのうち少なくとも一部の液流路溝１４ａの開口を閉鎖して凝縮液流路３を形成する。第一シート１０と第二シート２０との組み合わせに関する詳しい態様は後で説明する。
なお、このように第二シート２０では外周接合部２３と外周液流路部２４とが面一であるため、構造的には両者を区別する境界線は存在しない。しかし、わかり易さのため、図９（ｂ）では点線により両者の境界を表している。
【００６６】
外周液流路部２４は、次のような構成を備えていることが好ましい。
図９（ｂ）、図１０、図１１に示した外周液流路部２４の幅Ｂ２０は特に限定されることはなく、第一シート１０の外周液流路部１４の幅Ｂ１０と同じでもよいし、小さくてもよい。本形態では幅Ｂ１０と幅Ｂ２０とは同じである。
幅Ｂ２０を幅Ｂ１０より小さくすると、外周液流路部１４のうち少なくとも一部において、液流路溝１４ａの開口が外周液流路部２４により閉鎖されずに開口し、ここから凝縮液が入りやすいため、より円滑な凝縮液の還流をさせることができる。
【００６７】
次に内側液流路部２５について説明する。内側液流路部２５も液流路部であり、凝縮液流路３を構成する１つの部位である。
【００６８】
内側液流路部２５は、図９（ａ）、図９（ｂ）、図１０、図１１からわかるように、本体２１の内面２０ａのうち、外周液流路部２４の環状である環の内側に形成されている。本形態の内側液流路部２５は、本体２１の平面視長方形で長辺に平行な方向（ｘ方向）に延びる凸条であり、複数（本形態では３つ）の内側液流路部２５が同短辺に平行な方向（ｙ方向）に所定の間隔で配列されている。
本形態で各内側液流路部２５は、その内面２０ａ側の表面が第一シート１０との接合前において平坦面となるように形成されている。これにより上記した第一シート１０の複数の液流路溝１５ａのうち少なくとも一部の液流路溝１５ａの開口を閉鎖して凝縮液流路３を形成する。
なお、本形態のように内側液流路部２５に凝縮液流路３を形成するための溝が形成されていない場合、第二シート２０の厚さは、第一シート１０の液流路溝１５ａの深さＪ（図８（ａ）参照）以上であることが好ましい。これにより、ベーパーチャンバーにおける第二シート側における破断（破れ）を防止することができる。
【００６９】
図９（ｂ）、図１０に示した内側液流路部２５の幅Ｇ２０は特に限定されることはなく、第一シート１０の内側液流路部１５の幅Ｇ１０と同じでもよいし、異なっていてもよい。本形態では幅Ｇ１０と幅Ｇ２０とは同じである。
幅Ｇ２０と幅Ｇ１０とが異なっていると接合時の位置ズレの影響を小さくすることができる。なお、幅Ｇ２０を幅Ｇ１０より小さくした場合には、内側液流路部１５のうち少なくとも一部において、液流路溝１５ａの開口が内側液流路部２５により閉鎖されずに開口し、ここから凝縮液が入りやすいため、より円滑な凝縮液の還流をさせることができる。
【００７０】
次に蒸気流路溝２６について説明する。蒸気流路溝２６は作動流体が蒸発して気化した蒸気が通る部位であり、蒸気流路４の一部を構成する。図９（ｂ）には平面視した蒸気流路溝２６の形状、図１０には蒸気流路溝２６の断面形状がそれぞれ表れている。
【００７１】
これら図からもわかるように、蒸気流路溝２６は本体２１の内面２０ａのうち、環状である外周液流路部２４の環の内側に形成された溝により構成されている。詳しくは本形態の蒸気流路溝２６は、隣り合う内側液流路部２５の間、及び、外周液流路部２４と内側液流路部２５との間に形成され、本体２１の平面視長方形で長辺に平行な方向（ｘ方向）に延びた溝である。そして、複数（本形態では４つ）の蒸気流路溝２６が同短辺に平行な方向（ｙ方向）に配列されている。従って、図１０からわかるように第二シート２０は、ｙ方向において、外周液流路部２４及び内側液流路部２５を凸とする凸条が形成され、蒸気流路溝２６を凹とする凹条が形成されて、これらの凹凸が繰り返された形状を備えている。
ここで蒸気流路溝２６は溝であることから、その断面形状において、底部、及び該底部とは向かい合う反対側の部位に開口を備えている。
【００７２】
蒸気流路溝２６は、第一シート１０と組み合わされた際に該第一シート１０の蒸気流路溝１６と厚さ方向に重なる位置に配置されていることが好ましい。これにより蒸気流路溝１６と蒸気流路溝２６とで蒸気流路４を形成することができる。
図９（ｂ）、図１０にＭ２０で示した蒸気流路溝２６の幅は特に限定されることはなく、第一シート１０の蒸気流路溝１６の幅Ｍ１０と同じでもよいし、異なっていてもよい。本形態では幅Ｍ１０と幅Ｍ２０とは同じである。
幅Ｍ２０と幅Ｍ１０とが異なっていると、接合時の位置ズレの影響を小さくすることができる。なお、幅Ｍ２０を幅Ｍ１０より大きくした場合には、内側液流路部１５のうち少なくとも一部において、液流路溝１５ａの開口が内側液流路部２５により閉鎖されずに開口し、ここから凝縮液が入りやすいため、より円滑な凝縮液の還流をさせることができる。
一方、図１０にＮ２０で示した蒸気流路溝２６の深さは、１０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。
【００７３】
ここで蒸気流路溝２６は、後で説明するように第一シート１０と組み合わされて蒸気流路４が形成されたときに、蒸気流路４の幅が高さ（厚さ方向大きさ）よりも大きい扁平形状となるように構成されていることが好ましい。そのため、Ｍ２０／Ｎ２０で示されるアスペクト比は好ましくは４．０以上、より好ましくは８．０以上である。
【００７４】
本形態で蒸気流路溝２６の断面形状は半楕円形であるが、正方形、長方形、台形等の四角形、三角形、半円形、底部が半円形、底部が半楕円形等であってもよい。
【００７５】
蒸気流路連通溝２７は、複数の蒸気流路溝２６を連通させる溝であり、蒸気流路４の一部を構成する。これにより、複数の蒸気流路４の蒸気の均等化が図られたり、蒸気がより広い範囲に運ばれ、多くの凝縮液流路３を効率よく利用できるようになったりするため、作動流体の還流をより円滑にすることが可能となる。
【００７６】
本形態の蒸気流路連通溝２７は、図９（ｂ）、図１１からわかるように、内側液流路部２５が延びる方向の両端部及び蒸気流路溝２６が延びる方向の両端部と、外周液流路部２４との間に形成されている。また、図１１には蒸気流路連通溝２７の連通方向に直交する断面が表れている。
【００７７】
図９（ｂ）、図１１にＰ２０で示した蒸気流路連通溝２７の幅は特に限定されることはなく、第一シート１０の蒸気流路連通溝１７の幅Ｐ１０と同じであってもいし、幅Ｐ１０よりも大きくてもよい。
幅Ｐ２０を幅Ｐ１０よりも大きくしたときには、第一シート１０の外周液流路部１４のうち少なくとも一部において、液流路溝１４ａの開口が蒸気流路４の一部を形成するように配置されるため凝縮液が入りやすくなり、より円滑に凝縮液を還流させることができる。
【００７８】
幅Ｐ２０の大きさは、５０μｍ以上２００μｍ以下の範囲であることが好ましく、図１１にＱ２０で示した蒸気流路連通溝２７の深さは、１０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。
【００７９】
本形態で蒸気流路連通溝２７の断面形状は半楕円形であるが、これに限らず正方形、長方形、台形等の四角形、三角形、半円形、底部が半円形、底部が半楕円形等であってもよい。
【００８０】
次に、第一シート１０と第二シート２０とが組み合わされてベーパーチャンバー１とされたときの構造について説明する。この説明により、第一シート１０及び第二シート２０が有する各構成の配置、大きさ、形状等がさらに理解される。
図１２には、図１（ａ）にＸＩＩ−ＸＩＩで示したｙ方向に沿ってベーパーチャンバー１を厚さ方向に切断した切断面を表した。この図は第一シート１０における図３に表した図と、第二シート２０における図１０に表した図とが組み合わされてこの部位におけるベーパーチャンバー１の切断面が表されたものである。
図１３には図１２にＸＩＩＩで示した部位を拡大した図、図１４には、図１２のうち、１つの壁１５ｂ及び該壁１５ｂの両隣に具備される凝縮液流路３に注目して拡大した図を表した。
図１５には、図１（ａ）にＸＶ−ＸＶで示したｘ方向に沿ってベーパーチャンバー１の厚さ方向に切断した切断面を表した。この図は、第一シート１０における図４（ｂ）に表した図と、第二シート２０における図１１に表した図とが組み合わされてこの部位におけるベーパーチャンバー１の切断面が表されたものである。
図１６には図１３にＸＶＩ−ＸＶＩで示した線に沿った断面図を表した。
【００８１】
図１（ａ）、図１（ｂ）、及び図１２〜図１６よりわかるように、第一シート１０と第二シート２０とが重ねられるように配置され接合されることでベーパーチャンバー１とされている。このとき第一シート１０の内面１０ａと第二シート２０の内面２０ａとが向かい合うように配置されており、第一シート１０の本体１１と第二シートの本体２１とが重なり、第一シート１０の注入部１２と第二シート２０の注入部２２とが重なっている。本形態では、第一シート１０と第二シート２０との相対的な位置関係は、第一シート１０の穴１３ａと第二シート２０の穴２３ａと位置を合わせることで適切になるように構成されている。
【００８２】
このような第一シート１０と第二シート２０との積層体により、本体１１及び本体２１に具備される各構成が図１２〜図１６に表れるように配置される。具体的には次の通りである。
【００８３】
第一シート１０の外周接合部１３と第二シート２０の外周接合部２３とが重なるように配置されており、拡散接合やろう付け等の接合手段により両者が接合されている。これにより、第一シート１０と第二シート２０との間に密閉空間２が形成されている。
【００８４】
本形態のベーパーチャンバー１は、薄型である場合に特にその効果が大きい。かかる観点から図１、図１２にＴ０で示したベーパーチャンバー１の厚さは１ｍｍ以下、より好ましくは０．３ｍｍ以下、さらに好ましくは０．２ｍｍ以下である。０．３ｍｍ以下とすることにより、ベーパーチャンバー１を設置する電子機器において、ベーパーチャンバーを配置するスペースを形成するための加工をすることなく電子機器にベーパーチャンバーを設置することができることが多くなる。そして本形態によれば、このような薄いベーパーチャンバーであっても作動流体の円滑な還流を可能としつつ、非作動時における作動流体の凍結と融解との繰り返しに対しても耐破壊性に優れるものとなる。
【００８５】
第一シート１０の外周液流路部１４と第二シート２０の外周液流路部２４とが重なるように配置されている。これにより外周液流路部１４の液流路溝１４ａ及び外周液流路部２４により作動流体が凝縮して液化した状態である凝縮液が流れる凝縮液流路３が形成される。
同様に、第一シート１０の凸条である内側液流路部１５と第二シート２０の凸条である内側液流路部２５とが重なるように配置されている。これにより内側液流路部１５の液流路溝１５ａ及び内側液流路部２５により凝縮液が流れる凝縮液流路３が形成される。
【００８６】
ここで、凝縮液流路３はベーパーチャンバー１の薄型化に伴い、その断面形状が扁平形状とされていることが好ましい。これにより毛管力を高めることができ、凝縮液の移動をさらに円滑に行うことができるため、熱輸送能力を高い水準に維持することが可能となる。より具体的には、図１４に表した凝縮液流路３の幅ＳＣ、高さＳＤにおいて、ＳＣ／ＳＤで表される比が１．０より大きく４．０以下であることが好ましい。
このとき、凝縮液流路３の幅ＳＣは、本形態では液流路溝１５ａの幅Ｈ１０１に準じるが、１０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。幅ＳＣが１０μｍより小さくなると流路抵抗が大きくなり輸送能力が低下する虞がある。一方、幅ＳＣが３００μｍより大きくなると毛管力が小さくなるため輸送能力が低下する虞がある。
また、凝縮液流路３の高さＳＤは、本形態において液流路溝１５ａの深さＪに準じるが５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。これにより還流に必要な凝縮液流路の毛管力を十分に発揮することができる。
なお、凝縮液流路が形成された部位における第一シートの材料部分の厚さ及び第二シートの材料部分の厚さ（すなわち、凝縮液流路３の部位において、ベーパーチャンバーの厚さから高さＳＤを引いた残り部分の第一シートの厚さ及び第二シートの厚さ）は、いずれも凝縮液流路の高さＳＤ以上であることが好ましい。これにより、凝縮液流路の高さＳＤに対して第一シート及び第二シートの材料厚さを十分に確保することができ、凝縮液流路３に起因するベーパーチャンバーの破断（破れ）をさらに防止することができる。
【００８７】
なお、本形態では液流路溝１４ａ、１５ａは第一シート１０にのみ設けられているため、凝縮液流路の高さは液流路溝１４ａ、１５ａの深さによるものとなるが、これに限らず第二シート２０にも液流路溝が設けられてもよい。この場合には第一シートの液流路溝と第二シートの液流路溝とが重なることで凝縮液流路が形成され、両方向液流路溝の深さの合計に準じた凝縮液流路の高さとなる。
【００８８】
また、図１６に表れているように、凝縮液流路３には液連通開口部１４ｃ、及び液連通開口部１５ｃが形成されている。これにより複数の凝縮液流路３が連通し、凝縮液の均等化が図られて効率よく凝縮液の移動が行われる。また、蒸気流路４に隣接し、蒸気流路４と凝縮液流路３を連通する液連通開口部１４ｃ、１５ｃについては、蒸気流路４で生じた凝縮液を円滑に凝縮液流路３に移動させ、蒸気流路４が凝縮液で閉塞されることを防止することができる。
【００８９】
第一シート１０の蒸気流路溝１６の開口と第二シート２０の蒸気流路溝２６の開口とが向かい合うように重なって流路を形成し、これが蒸気が流れる蒸気流路４となる。
ここで、蒸気流路４はベーパーチャンバー１の薄型化に伴い、その断面形状が扁平形状とされている。これにより薄型化されても流路内の表面積を確保することが可能とされ、熱輸送能力を高い水準に維持することが可能となる。より具体的には、図１３に表した蒸気流路４の幅ＷＢ、高さＨＢにおいて、ＷＢ／ＨＢで表される比が２．０以上であることが好ましい。さらに高い熱輸送能力を確保する観点から、当該比は４．０以上がさらに好ましい。
【００９０】
図１５からわかるように、第一シート１０の蒸気流路連通溝１７の開口と第二シート２０の蒸気流路連通溝２７の開口とが向かい合うように重なり流路を形成し、これが蒸気が流れる蒸気流路４となる。この蒸気流路４により全ての蒸気流路が連通する。
【００９１】
一方、注入部１２、２２についても図１に表れているように、その内面１０ａ、２０ａ同士が向かい合うように重なり、第二シート２０の注入溝２２ａの底部とは反対側の開口が第一シート１０の注入部１２の内面１０ａより塞がれ、外部と本体１１、２１間の密閉空間２（凝縮液流路３及び蒸気流路４）とを連通する注入流路５が形成されている。
ただし、注入流路５から密閉空間２に対して作動流体を注入した後は、注入流路５は閉鎖されるので、最終的な形態のベーパーチャンバー１では外部と密閉空間２とは連通していない。
【００９２】
そしてベーパーチャンバー１の密閉空間２には、作動流体が封入されている。作動流体の種類は特に限定されることはないが、純水、エタノール、メタノール、アセトン等、通常のベーパーチャンバーに用いられる作動流体を用いることができる。
【００９３】
以上のようなベーパーチャンバー１は、さらに次のような構成を備えていることが好ましい。
図１４にＳＡで示した壁１５ｂの幅は、上記した内部液流路部１５の壁１５ｂの幅Ｈ１０２に準じるが、その大きさが２０μｍ以上３００μｍ以下とされている。
さらに、壁１５ｂの幅ＳＡ（μｍ）は、これに隣り合う凝縮液流路３の横断面（流れ方向（流路長手方向）に直交する方向の断面）の断面積ＳＢ（μｍ２）との関係であるＳＡ／ＳＢが０．００５（μｍ−１）以上０．０４（μｍ−１）以下の範囲とされている。
【００９４】
ここで、壁の幅は次のようにして得る。
ベーパーチャンバーを切断及び研磨する等して、隣り合う２つの凝縮液流路の横断面及びその間の壁が表れるようにした上で、当該断面を高倍率の顕微鏡又はＳＥＭを用いて、５０倍〜２００倍の範囲で拡大して表す。そしてこの拡大した断面から、２つの凝縮液流路のそれぞれ内周面の輪郭を抽出する。そして、抽出した２つの輪郭間のうち最も狭い部分の距離を壁の幅とする。
一方、流路断面は、上記の方向で得た輪郭によりその形状を認識し、得られた輪郭のうち幅方向（ｙ方向）に最も大きい距離を流路幅ＳＣ、当該輪郭のうち厚さ方向（ｚ方向）に最も大きい距離を高さＳＤとする。そして認識した輪郭による凝縮液流路の断面の形状によりそれぞれ次のように流路断面積ＳＢを得る。
・流路断面が長方形のときの流路断面積ＳＢ＝ＳＣ・ＳＤ
・流路断面が三角形のときの流路断面積ＳＢ＝ＳＣ・ＳＤ／２
・流路断面が半円のときの流路断面積ＳＢ＝π・ＳＣ２／８
・流路断面が半楕円のときの流路断面積ＳＢ＝π・ＳＣ・ＳＤ／４
なお、流路断面が、複雑な形状である場合には、流路断面を上記基本的な形状で細分化して足し合わせることにより流路断面積ＳＢを求めても良い。
【００９５】
これにより、ベーパーチャンバーを薄型化しても、必要な凝縮液流路を確保することができ、熱輸送性能を得ることができるとともに、作動流体の凍結と溶融との繰り返しに対して壁１５ｂが十分な強度を有することができ、耐久性も優れたものとなる。
【００９６】
ここで、壁の耐久性を考えるときに、上記のように流路断面積に対する壁の幅を規定する理由について説明する。図１７（ａ）、図１７（ｂ）に説明のための図を示した。
ベーパーチャンバーのｚ方向（厚さ方向）に注目すると、凝縮液流路の厚さ方向両方に存在するおける材料の厚さが、凝縮液流路の高さに対して十分に厚い場合には、「材料の引張り強さ（物性値）」と「壁の断面積」との積が、「凍結した際の体積膨張によるｚ方向に生じる圧力」と「１つの壁あたりの平面内方向面積（図１６に薄墨で示した部位Ｄ１０の面積）」との積、より小さいときに壁の破損が起こる。この場合には図１７（ａ）に矢印Ｚ１で示したようなｚ方向の力のみを考えればよい。
【００９７】
しかしながら実際には、作動流体の凍結及び溶解の繰り返しの過程があること、並びに、形状が単純ではないため等方向に凍結及び溶解が起こらないことから、生じる圧力が一定でない。また、ベーパーチャンバーを構成する材料は熱電導が高いことが要求されるため比較的柔らかい材料が適用され、凍結及び溶解の繰り返しの中で少しずつ塑性変形が生じる。
以上のような様々な要素が重なって結果的に壁は、厚さ方向に延びると共に、図１７（ａ）に矢印ｙ１で示したように細くなる方向に圧縮されるような力を受け、誇張して描くと図１７（ｂ）のような形状の変化を伴う。
このようなことから、壁の耐久性を考えるときには、単に凝縮液流路の高さのみでなく、高さと幅方向の両方を考慮して流路断面全体で考える必要があるため、上記のように規定した。
【００９８】
また、特に、図１６にＤ１で示した、液連通開口部１５ｃ及び液連通開口部１５ｃと凝縮液流路３とが連通する部位では、上記したように凝縮液の分配等により熱輸送の観点から利点がある。しかし一方で、ベーパーチャンバーの非作動時にはここに凝縮液が溜まり易く、凍結で作動流体が膨張したとときに、第一シートと第二シートとを離すような力が大きく加わる部位となってしまう。
【００９９】
本形態では以上説明したような力が繰り返し加わっても壁１５ｂが破壊しない構造を有するものとなる。
【０１００】
図１８〜図２０には、変形例にかかるベーパーチャンバーについて説明する図を表した。
【０１０１】
図１８は、図１６と同じ視点による図であり、壁１５ｂの長手方向（凝縮液流路３の長手方向）において、隣り合う壁１５ｂに設けられた液連通開口部１５ｃの位置が異なるように配置された例である。
このような液連通開口部１５ｃによれば、凝縮液流路３を流れる作動流体から見たときに、両側の壁で同時に液連通開口部１５ｃが表れず、液連通開口部１５が表れても片方側には壁１５ｂが存在するため、凝縮液流路３の長手方向において毛管力を連続して得ることができる。これにより凝縮液の移動が促進され作動流体のより円滑な還流が可能となる。
一方で、この形態では、図１８にＤ２で示したような液連通開口部１５ｃの周辺において図１６の例に比べて毛管力が強くなるため、ベーパーチャンバーの非作動時には凝縮液が溜まる量が多くなる。すると、この状態で凝縮液の凍結が起こり体積が増えると、より強い力で第一シートと第二シートとを離す方向に力が働くことになって壁１５ｂを破壊する方向に作用する。しかしながら、本形態によれば、上記のような構造を備えることにより、凝縮液の凍結と溶融が繰り返されて上記のような力が繰り返し加わっても壁１５ｂが破壊しない構造を有するものとなる。
すなわち、薄型のベーパーチャンバーにおいてさらに熱輸送能力を高くする構造を適用しても、耐久性にも優れたものとなる。
【０１０２】
図１９は、図１６と同じ視点による図であり、壁１５ｂの長手方向（凝縮液流路３の長手方向）において、図６（ａ）〜図６（ｃ）で説明した例に倣って、液連通開口部１５ｃを形成する端部で、壁１５ｂの幅が最も小さくなる例である。
このような液連通開口部１５ｃによれば、液連通開口部１５ｃを通過する際の流動抵抗が抑えられるため、隣り合う凝縮液流路３への作動流体の移動がしやすく、これにより凝縮液の移動が促進されて作動流体のより円滑な還流が可能となる。
一方で、この形態では、液連通開口部１５ｃの周辺に溜まった凝縮液が凍結して体積が大きくなり、第一シートと第二シートとを離す方向に力が働くと、図１９にＤ３で示したような壁１５ｂの細くなった端部に応力が集中して破壊され易い状態となる。
しかしながら、本形態によれば、上記のような構造を備えることにより、凝縮液の凍結と溶融が繰り返されて上記したような力が繰り返し加わっても壁１５ｂが破壊しない構造を有するものとなる。
すなわち、薄型のベーパーチャンバーにおいてさらに熱輸送能力を高くする構造を適用しても、耐久性にも優れたものとなる。
【０１０３】
図２０は、図１４と同じ視点による図であり、凝縮液流路３の流路面（壁１５ｂの表面）に微小な内面溝３ａが形成されている例である。
このような凝縮液流路３によれば、微小な内面溝３ａに凝縮液が入り強い毛管力を受けるため、凝縮液の移動がしやすく、凝縮液の移動が促進され作動流体のより円滑な還流が可能となる。
しかし一方で、ベーパーチャンバーの非作動時には、強い毛管力のため微小な内面溝３ａに凝縮液が溜まりやすい、そしてこの凝縮液が凍結して体積が大きくなると内面溝３ａを広げて破壊しようとする力となる。
しかしながら、本形態によれば、上記のような構造を備えることにより、凝縮液の凍結と溶融が繰り返されて力が繰り返し加わっても壁１５ｂが破壊しない構造を有するものとなる。
すなわち、薄型のベーパーチャンバーにおいてさらに熱輸送能力を高くする構造を適用しても、耐久性にも優れたものとなる。
なお、図２０にも示したように、上記した壁１５ｂの幅ＳＡ、流路幅ＳＣを考えるときには、内面溝３ａを考慮せず、内面溝３ａの開口縁間の距離で、壁１５ｂの幅ＳＡ及び流路幅ＳＣとする。
【０１０４】
この内面溝３ａの断面形状、断面積は特に限定されることはなく、凝縮液流路３の内面に設けられた溝であればよい。ただし、内面溝はその長手方向は、凝縮液流路３が延びる方向に平行な方向成分を含み、少なくとも該内面溝３ａの開口幅δの２倍よりも長く延在していることが好ましい。これにより毛管力を高める溝としてより顕著な効果を有するものとなる。
内面溝３ａの開口幅δは、１０μｍ未満であることが好ましい。これにより高い毛管力を確保することができる。また内面溝の深さγは１０μｍ未満であることが好ましい。
【０１０５】
以上のようなベーパーチャンバーは例えば次のように作製することができる。
第一シート１０及び第二シート２０の外周形状を有する金属シートに対して、液流路溝１４ａ、１５ａ、蒸気流路溝１６、２６、及び蒸気流路連通溝１７、２７をハーフエッチングにより形成する。ここでハーフエッチングとは、エッチングにより厚さ方向を貫通させることなく厚さ方向の途中までエッチングによる材料の除去を行い、溝や窪みを形成することである。
このようなエッチングにより図６（ａ）〜図６（ｃ）のような壁１４ｂ、これに準じる壁１５ｂにおける形状、図２０に示した微小な内面溝３ａを容易に形成することができる。
【０１０６】
次いで、第一シート１０及び第二シート２０の内面１０ａ、２０ａを向かい合わせるように重ね、位置決め手段としての穴１３ａ、２３ａを用いて位置決めし、仮止めを行う。仮止めの方法は特に限定されることはないが、抵抗溶接、超音波溶接、及び接着剤による接着等を挙げることができる。
そして仮止め後に拡散接合を行い恒久的に第一シート１０と第二シート２０とを接合する。なお、拡散接合の代わりにろう付けにより接合してもよい。
【０１０７】
接合の後、形成された注入流路５から真空引きを行い、密閉空間２を減圧する。その後、減圧された密閉空間２に対して注入流路５から作動流体を注入して密閉空間２に作動流体が入れられる。そして注入部１２、２２に対してレーザーによる溶融を利用したり、かしめたりして注入流路５を閉鎖する。これにより密閉空間２の内側に作動流体が安定的に保持される。
【０１０８】
次にベーパーチャンバー１が作動したときの作用について説明する。図２１には電子機器の一形態である携帯型端末４０の内側にベーパーチャンバー１が配置された状態を模式的に表した。ここではベーパーチャンバー１は携帯型端末４０の筐体４１の内側に配置されているため点線で表している。このような携帯型端末４０は、各種電子部品を内包する筐体４１及び筐体４１の開口部を通して外部に画像が見えるように露出したディスプレイユニット４２を備えて構成されている。そしてこれら電子部品の１つとして、ベーパーチャンバー１により冷却すべき電子部品３０が筐体４１内に配置されている。
【０１０９】
ベーパーチャンバー１は携帯型端末等の筐体内に設置され、ＣＰＵ等の冷却すべき対象物である電子部品３０に取り付けられる。電子部品３０はベーパーチャンバー１の外面１０ｂ又は外面２０ｂに直接、又は、熱伝導性の高い粘着剤、シート、テープ等を介して取り付けられる。外面１０ｂ、外面２０ｂのうちどの位置に電子部品３０が取り付けられるかは特に限定されることはなく、携帯型端末等において他の部材の配置との関係により適宜設定される。本形態では図１（ａ）に点線で示したように、冷却すべき熱源である電子部品３０を第一シート１０の外面１０ｂのうち、本体１１のｘｙ方向中央に配置した。従って図１（ａ）において電子部品３０は死角となって見えない位置なので点線で表している。
図２２には作動流体の流れを説明する図を表した。説明のし易さのため、この図では第二シート２０は省略し、第一シート１０の内面１０ａが見えるように表示している。
【０１１０】
電子部品３０が発熱すると、その熱が第一シート１０内を熱伝導により伝わり、密閉空間２内における電子部品３０に近い位置に存在する凝縮液が熱を受ける。この熱を受けた凝縮液は熱を吸収し蒸発し気化する。これにより電子部品３０が冷却される。
【０１１１】
気化した作動流体は蒸気となって図２２に実線の直線矢印で示したように蒸気流路４内を流れて移動する。この流れは電子部品３０から離隔する方向に生じるため、蒸気は電子部品３０から離れる方向に移動する。
蒸気流路４内の蒸気は熱源である電子部品３０から離れ、比較的温度が低いベーパーチャンバー１の外周部に移動し、当該移動の際に順次第一シート１０及び第二シート２０に熱を奪われながら冷却される。蒸気から熱を奪った第一シート１０及び第二シート２０はその外面１０ｂ、２０ｂに接触した携帯型端末装置の筐体等に熱を伝え、最終的に熱は外気に放出される。
【０１１２】
蒸気流路４を移動しつつ熱を奪われた作動流体は凝縮して液化する。この凝縮液は蒸気流路４の壁面に付着する。一方で蒸気流路４には連続して蒸気が流れているので、凝縮液は蒸気で押し込まれるように、液連通開口部等から凝縮液流路３に移動する。本形態の凝縮液流路３は液連通開口部１４ｃ、１５ｃを備えているので、凝縮液はこの液連通開口部１４ｃ、１５ｃを通って複数の凝縮液流路３に分配される。
【０１１３】
凝縮液流路３に入った凝縮液は、凝縮液流路による毛管現象、及び、蒸気からの押圧により、図２２に点線の直線矢印で表したように熱源である電子部品３０に近づくように移動する。そして再度熱源である電子部品３０からの熱により気化して上記を繰り返す。
【０１１４】
以上のように、ベーパーチャンバー１によれば、凝縮液流路において高い毛管力で凝縮液の還流が良好となり、熱輸送量を高めることができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１  ベーパーチャンバー
２  密閉空間
３  凝縮液流路
４  蒸気流路
１０  第一シート
１０ａ  内面
１０ｂ  外面
１０ｃ  側面
１１  本体
１２  注入部
１３  外周接合部
１４  外周液流路部
１４ａ  液流路溝
１４ｃ  液連通開口部
１５  内側液流路部
１５ａ  液流路溝
１５ｃ  液連通開口部
１６  蒸気流路溝
１７  蒸気流路連通溝
２０  第二シート
２０ａ  内面
２０ｂ  外面
２０ｃ  側面
２１  本体
２２  注入部
２３  外周接合部
２４  外周液流路部
２５  内側液流路部
２６  蒸気流路溝
２７  蒸気流路連通溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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