(57)【要約】【課題】液状の作動液の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができるベーパーチャンバを提供する。【解決手段】本発明によるベーパーチャンバの液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の作動液が通る複数の主流溝を有している。互いに隣り合う一対の主流溝の間に、連絡溝を介して第１方向に配列された複数の液流路凸部を含む凸部列が設けられている。連絡溝は、対応する一対の主流溝を連通している。連絡溝の幅は、主流溝の幅よりも大きくなっている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動液が封入されたベーパーチャンバであって、
第１金属シートと、
前記第１金属シートに積層された第２金属シートと、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に設けられた密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を有する密封空間と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
互いに隣り合う一対の前記主流溝の間に、連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の液流路凸部を含む凸部列が設けられ、
前記連絡溝は、対応する一対の前記主流溝を連通し、
前記連絡溝の幅は、前記主流溝の幅よりも大きい、
ベーパーチャンバ。
【請求項２】
前記連絡溝の深さは、前記主流溝の深さよりも深い、請求項１に記載のベーパーチャンバ。
【請求項３】
前記主流溝は、前記連絡溝と連通する交差部と、前記第１方向において前記交差部とは異なる位置に位置するとともに、互いに隣り合う一対の前記液流路凸部の間に位置する主流溝本体部と、を含み、
前記主流溝の前記交差部の深さは、前記主流溝本体部の深さよりも深い、請求項１または２に記載のベーパーチャンバ。
【請求項４】
前記主流溝の前記交差部の深さは、前記連絡溝の深さよりも深い、請求項３に記載のベーパーチャンバ。
【請求項５】
前記液流路凸部の角部に、丸みを帯びた湾曲部が設けられている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
【請求項６】
前記主流溝に突出する複数の主流溝凸部を更に備えた、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
【請求項７】
前記主流溝凸部の横断面は、湾曲状に形成されている、請求項６に記載のベーパーチャンバ。
【請求項８】
前記連絡溝に突出する複数の連絡溝凸部を更に備えた、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
【請求項９】
前記連絡溝凸部の横断面は、湾曲状に形成されている、請求項８に記載のベーパーチャンバ。
【請求項１０】
前記連絡溝は、前記第１方向に交差する第２方向において整列している、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
【請求項１１】
前記第２金属シートは、前記第１金属シート上に設けられ、
前記液流路部は、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に設けられている、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
【請求項１２】
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に介在された第３金属シートを更に備え、
前記蒸気流路部は、前記第２金属シートの前記第３金属シートの側の面および前記第３金属シートの前記第２金属シートの側の面のうちの少なくとも一方に設けられた第２蒸気流路部を有し、
前記液流路部は、前記第１金属シートの前記第３金属シートの側の面に設けられ、
前記第３金属シートに、前記第２蒸気流路部と前記液流路部とを連通する連通部が設けられている、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
【請求項１３】
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に介在された第３金属シートを更に備え、
前記第３金属シートは、前記第１金属シートの側に設けられた第１面と、前記第２金属シートの側に設けられた第２面と、を含み、
前記蒸気流路部は、前記第３金属シートの前記第２面に設けられ、
前記液流路部は、前記第３金属シートの前記第１面に設けられて、前記蒸気流路部と連通している、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
【請求項１４】
作動液が封入されたベーパーチャンバであって、
第１金属シートと、
前記第１金属シート上に設けられた第２金属シートと、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に設けられた密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を有する密封空間と、を備え、
前記液流路部は、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に設けられ、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
前記第２金属シートは、前記第２金属シートの前記第１金属シートの側の面から、前記第１金属シートの前記主流溝にそれぞれ突出する複数の主流溝凸部を有している、ベーパーチャンバ。
【請求項１５】
作動液が封入されたベーパーチャンバであって、
第１金属シートと、
前記第１金属シート上に設けられた第２金属シートと、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に設けられた密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を有する密封空間と、を備え、
前記液流路部は、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に設けられ、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
互いに隣り合う一対の前記主流溝の間に、連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の液流路凸部を含む凸部列が設けられ、
前記連絡溝は、対応する一対の前記主流溝を連通し、
前記第２金属シートは、前記第２金属シートの前記第１金属シートの側の面から、前記第１金属シートの前記連絡溝にそれぞれ突出する複数の連絡溝凸部を有している、ベーパーチャンバ。
【請求項１６】
ハウジングと、
前記ハウジング内に収容されたデバイスと、
前記デバイスに熱的に接触した、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のベーパーチャンバと、を備えた、電子機器。
【請求項１７】
作動液が封入された、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバのためのベーパーチャンバ用金属シートであって、
第１面と、
前記第１面とは反対側に設けられた第２面と、を備え、
前記第１面に、前記液流路部が設けられ、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
互いに隣り合う一対の前記主流溝の間に、連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の液流路凸部を含む凸部列が設けられ、
前記連絡溝は、対応する一対の前記主流溝を連通し、
前記連絡溝の幅は、前記主流溝の幅よりも大きい、
ベーパーチャンバ用金属シート。
【請求項１８】
第１金属シートと第２金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバの製造方法であって、
ハーフエッチングにより、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に前記液流路部を形成するハーフエッチング工程と、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとを接合する接合工程であって、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
互いに隣り合う一対の前記主流溝の間に、連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の液流路凸部を含む凸部列が設けられ、
前記連絡溝は、対応する一対の前記主流溝を連通し、
前記連絡溝の幅は、前記主流溝の幅よりも大きい、
ベーパーチャンバの製造方法。
【請求項１９】
ハーフエッチングにより、前記第２金属シートの前記第１金属シートの側の面および第３金属シートの前記第２金属シートの側の面のうちの少なくとも一方に前記蒸気流路部を形成する工程と、
前記蒸気流路部と前記液流路部とを連通する連通部が設けられた第３金属シートを形成する工程と、を更に備え、
前記接合工程において、前記第１金属シートと前記第２金属シートとは、前記第３金属シートを介して接合される、請求項１８に記載のベーパーチャンバの製造方法。
【請求項２０】
第１金属シートと第２金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有し、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に第３金属シートが介在されたベーパーチャンバの製造方法であって、
前記第３金属シートの前記第１金属シートの側の面に前記液流路部を形成するとともに、前記第３金属シートの前記第２金属シートの側の面に前記蒸気流路部を形成する工程と、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとを前記第３金属シートを介して接合する接合工程であって、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
互いに隣り合う一対の前記主流溝の間に、連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の液流路凸部を含む凸部列が設けられ、
前記連絡溝は、対応する一対の前記主流溝を連通し、
前記連絡溝の幅は、前記主流溝の幅よりも大きい、ベーパーチャンバの製造方法。
【請求項２１】
第１金属シートと第２金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバの製造方法であって、
ハーフエッチングにより、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に前記液流路部を形成するハーフエッチング工程と、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとを接合する接合工程であって、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
前記第２金属シートは、前記第２金属シートの前記第１金属シートの側の面から、前記第１金属シートの前記主流溝にそれぞれ突出する複数の主流溝凸部を有している、ベーパーチャンバの製造方法。
【請求項２２】
第１金属シートと第２金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバの製造方法であって、
ハーフエッチングにより、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に前記液流路部を形成するハーフエッチング工程と、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとを接合する接合工程であって、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
互いに隣り合う一対の前記主流溝の間に、連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の液流路凸部を含む凸部列が設けられ、
前記連絡溝は、対応する一対の前記主流溝を連通し、
前記第２金属シートは、前記第２金属シートの前記第１金属シートの側の面から、前記第１金属シートの前記連絡溝にそれぞれ突出する複数の連絡溝凸部を有している、ベーパーチャンバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動液が密封された密封空間を有するベーパーチャンバ、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末やタブレット端末といったモバイル端末等で使用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）、パワー半導体等の発熱を伴うデバイスは、ヒートパイプ等の放熱用部材によって冷却されている（例えば、特許文献１乃至５参照）。近年では、モバイル端末等の薄型化のために、放熱用部材の薄型化も求められており、ヒートパイプよりも薄型化を図ることができるベーパーチャンバの開発が進められている。ベーパーチャンバ内には、作動液が封入されており、この作動液がデバイスの熱を吸収して外部に放出することで、デバイスの冷却を行っている。
【０００３】
より具体的には、ベーパーチャンバ内の作動液は、デバイスに近接した部分（蒸発部）でデバイスから熱を受けて蒸発して蒸気になり、その後蒸気が、蒸気流路部において蒸発部から離れた位置に移動して冷却され、凝縮して液状になる。ベーパーチャンバ内には、毛細管構造（ウィック）としての液流路部が設けられており、凝縮して液状になった作動液は、蒸気流路部から液流路部に入り込み、液流路部を流れて蒸発部に向かって輸送される。そして、作動液は、再び蒸発部で熱を受けて蒸発する。このようにして、作動液が、相変化、すなわち蒸発と凝縮とを繰り返しながらベーパーチャンバ内を還流することによりデバイスの熱を移動させ、放熱効率を高めている。
【０００４】
ところで、液流路部は、第１方向に延びる主流溝を複数有している。蒸気流路部において蒸気から凝縮した液状の作動液は、第１方向に交差する第２方向に延びる複数の連絡溝を通過して主流溝に入り込み、主流溝の毛細管作用を受けて蒸発部に向かう推進力を得る。このようにして、作動液は、主流溝内を蒸発部に向かって通過するようになっている。また、複数の連絡溝によって隣り合う主流溝同士で作動液が往来可能になっている。このようにして、液流路部においては複数の主流溝と複数の連絡溝が格子状に形成されており、液流路部内に均等に作動液が行き渡るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−５９６９３号公報
【特許文献２】特開２０１５−８８８８２号公報
【特許文献３】特開２０１６−１７７０２号公報
【特許文献４】特開２０１６−５０６８２号公報
【特許文献５】特開２０１６−２０５６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、蒸気から凝縮した作動液が連絡溝をスムースに通過することが困難な場合、蒸気流路部に近い側の主流溝や当該蒸気流路部から遠い側の主流溝に作動液が入り込み難くなり、主流溝への作動液の入り込み量が低減する。この場合、蒸発部への作動液の輸送量が低減し、熱輸送効率が低下するという問題が生じる。
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、液状の作動液の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができるベーパーチャンバ、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
作動液が封入されたベーパーチャンバであって、
第１金属シートと、
前記第１金属シート上に積層された第２金属シートと、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に設けられた密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を有する密封空間と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
互いに隣り合う一対の前記主流溝の間に、連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の液流路凸部を含む凸部列が設けられ、
前記連絡溝は、対応する一対の前記主流溝を連通し、
前記連絡溝の幅は、前記主流溝の幅よりも大きい、ベーパーチャンバ、
を提供する。
【０００９】
なお、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記連絡溝の深さは、前記主流溝の深さよりも深い、
ようにしてもよい。
【００１０】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記主流溝は、前記連絡溝と連通する交差部と、前記第１方向において前記交差部とは異なる位置に位置するとともに、互いに隣り合う一対の前記液流路凸部の間に位置する主流溝本体部と、を含み、
前記主流溝の前記交差部の深さは、前記主流溝本体部の深さよりも深い、
ようにしてもよい。
【００１１】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記主流溝の前記交差部の深さは、前記連絡溝の深さよりも深い、
ようにしてもよい。
【００１２】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記液流路凸部の角部に、丸みを帯びた湾曲部が設けられている、
ようにしてもよい。
【００１３】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記主流溝に突出する複数の主流溝凸部を更に備える、
ようにしてもよい。
【００１４】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記主流溝凸部の横断面は、湾曲状に形成されている、
ようにしてもよい。
【００１５】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記連絡溝に突出する複数の連絡溝凸部を更に備える、
ようにしてもよい。
【００１６】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記連絡溝凸部の横断面は、湾曲状に形成されている、
ようにしてもよい。
【００１７】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記連絡溝は、前記第１方向に交差する第２方向において整列している、
ようにしてもよい。
【００１８】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第２金属シートは、前記第１金属シート上に設けられ、
前記液流路部は、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に設けられている、
ようにしてもよい。
【００１９】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に介在された第３金属シートを更に備え、
前記蒸気流路部は、前記第２金属シートの前記第３金属シートの側の面および前記第３金属シートの前記第２金属シートの側の面のうちの少なくとも一方に設けられた第２蒸気流路部を有し、
前記液流路部は、前記第１金属シートの前記第３金属シートの側の面に設けられ、
前記第３金属シートに、前記第２蒸気流路部と前記液流路部とを連通する連通部が設けられている、
ようにしてもよい。
【００２０】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に介在された第３金属シートを更に備え、
前記第３金属シートは、前記第１金属シートの側に設けられた第１面と、前記第２金属シートの側に設けられた第２面と、を含み、
前記蒸気流路部は、前記第３金属シートの前記第２面に設けられ、
前記液流路部は、前記第３金属シートの前記第１面に設けられて、前記蒸気流路部と連通している、
ようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明は、
作動液が封入されたベーパーチャンバであって、
第１金属シートと、
前記第１金属シート上に設けられた第２金属シートと、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に設けられた密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を有する密封空間と、を備え、
前記液流路部は、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に設けられ、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
前記第２金属シートは、前記第２金属シートの前記第１金属シートの側の面から、前記第１金属シートの前記主流溝にそれぞれ突出する複数の主流溝凸部を有している、ベーパーチャンバ、
を提供する。
【００２２】
また、本発明は、
作動液が封入されたベーパーチャンバであって、
第１金属シートと、
前記第１金属シート上に設けられた第２金属シートと、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に設けられた密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を有する密封空間と、を備え、
前記液流路部は、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に設けられ、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
互いに隣り合う一対の前記主流溝の間に、連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の液流路凸部を含む凸部列が設けられ、
前記連絡溝は、対応する一対の前記主流溝を連通し、
前記第２金属シートは、前記第２金属シートの前記第１金属シートの側の面から、前記第１金属シートの前記連絡溝にそれぞれ突出する複数の連絡溝凸部を有している、ベーパーチャンバ、
を提供する。
【００２３】
また、本発明は、
ハウジングと、
前記ハウジング内に収容されたデバイスと、
前記デバイスに熱的に接触した、上述のベーパーチャンバと、を備えた、電子機器、
を提供する。
【００２４】
また、本発明は、
作動液が封入された、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバのためのベーパーチャンバ用金属シートであって、
第１面と、
前記第１面とは反対側に設けられた第２面と、を備え、
前記第１面に、前記液流路部が設けられ、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
互いに隣り合う一対の前記主流溝の間に、連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の液流路凸部を含む凸部列が設けられ、
前記連絡溝は、対応する一対の前記主流溝を連通し、
前記連絡溝の幅は、前記主流溝の幅よりも大きい、
ベーパーチャンバ用金属シート、
を提供する。
【００２５】
また、本発明は、
第１金属シートと第２金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバの製造方法であって、
ハーフエッチングにより、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に前記液流路部を形成するハーフエッチング工程と、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとを接合する接合工程であって、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
互いに隣り合う一対の前記主流溝の間に、連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の液流路凸部を含む凸部列が設けられ、
前記連絡溝は、対応する一対の前記主流溝を連通し、
前記連絡溝の幅は、前記主流溝の幅よりも大きい、
ベーパーチャンバの製造方法、
を提供する。
【００２６】
なお、上述したベーパーチャンバの製造方法において、
ハーフエッチングにより、前記第２金属シートの前記第１金属シートの側の面および第３金属シートの前記第２金属シートの側の面のうちの少なくとも一方に前記蒸気流路部を形成する工程と、
前記蒸気流路部と前記液流路部とを連通する連通部が設けられた第３金属シートを形成する工程と、を更に備え、
前記接合工程において、前記第１金属シートと前記第２金属シートとは、前記第３金属シートを介して接合される、
ようにしてもよい。
【００２７】
また、本発明は、
第１金属シートと第２金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有し、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に第３金属シートが介在されたベーパーチャンバの製造方法であって、
前記第３金属シートの前記第１金属シートの側の面に前記液流路部を形成するとともに、前記第３金属シートの前記第２金属シートの側の面に前記蒸気流路部を形成する工程と、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとを前記第３金属シートを介して接合する接合工程であって、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
互いに隣り合う一対の前記主流溝の間に、連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の液流路凸部を含む凸部列が設けられ、
前記連絡溝は、対応する一対の前記主流溝を連通し、
前記連絡溝の幅は、前記主流溝の幅よりも大きい、ベーパーチャンバの製造方法、
を提供する。
【００２８】
また、本発明は、
第１金属シートと第２金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバの製造方法であって、
ハーフエッチングにより、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に前記液流路部を形成するハーフエッチング工程と、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとを接合する接合工程であって、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
前記第２金属シートは、前記第２金属シートの前記第１金属シートの側の面から、前記第１金属シートの前記主流溝にそれぞれ突出する複数の主流溝凸部を有している、ベーパーチャンバの製造方法、
を提供する。
【００２９】
また、本発明は、
第１金属シートと第２金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバの製造方法であって、
ハーフエッチングにより、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に前記液流路部を形成するハーフエッチング工程と、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとを接合する接合工程であって、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る複数の主流溝を有し、
互いに隣り合う一対の前記主流溝の間に、連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の液流路凸部を含む凸部列が設けられ、
前記連絡溝は、対応する一対の前記主流溝を連通し、
前記第２金属シートは、前記第２金属シートの前記第１金属シートの側の面から、前記第１金属シートの前記連絡溝にそれぞれ突出する複数の連絡溝凸部を有している、ベーパーチャンバの製造方法、
を提供する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、液状の作動液の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態による電子機器を説明する模式斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態によるベーパーチャンバを示す上面図である。
【図３】図３は、図２のベーパーチャンバを示すＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、図２の下側金属シートの上面図である。
【図５】図５は、図２の上側金属シートの下面図である。
【図６】図６は、図４の液流路部を示す拡大上面図である。
【図７】図７は、図６のＢ−Ｂ線断面に、上側金属シートの上側流路壁部を追加して示す断面図である。
【図８】図８は、図６のＣ−Ｃ線断面に、上側金属シートの上側流路壁部を追加して示す断面図である。
【図９】図９は、図６のＤ−Ｄ線断面に、上側金属シートの上側流路壁部を追加して示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、下側金属シートの準備工程を説明するための図である。
【図１１】図１１は、本発明の第１の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、下側金属シートの第１ハーフエッチング工程を説明するための図である。
【図１２】図１２は、本発明の第１の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、下側金属シートの第２ハーフエッチング工程を説明するための図である。
【図１３】図１３は、本発明の第１の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、仮止め工程を説明するための図である。
【図１４】図１４は、本発明の第１の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、恒久接合工程を説明するための図である。
【図１５】図１５は、本発明の第１の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、作動液の封入工程を説明するための図である。
【図１６】図１６は、図６に示す液流路凸部の変形例を示す上面図である。
【図１７】図１７は、図６に示す液流路凸部の他の変形例を示す上面図である。
【図１８】図１８は、図６に示す液流路凸部の他の変形例を示す上面図である。
【図１９】図１９は、図６に示す液流路凸部の他の変形例を示す上面図である。
【図２０】図２０は、図３の他の変形例を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明の第２の実施の形態におけるベーパーチャンバにおいて、主流溝凸部を示す拡大断面図であって、図７に対応する図である。
【図２２】図２２は、本発明の第２の実施の形態におけるベーパーチャンバにおいて、連絡溝凸部を示す拡大断面図であって、図８に対応する図である。
【図２３】図２３は、本発明の第３の実施の形態におけるベーパーチャンバを示す断面図である。
【図２４】図２４は、図２３の上側金属シートの下面図である。
【図２５】図２５は、図２３の中間金属シートの上面図である。
【図２６】図２６は、図２３のベーパーチャンバの変形例を示す断面図である。
【図２７】図２７は、図２３に示すベーパーチャンバの変形例において、主流溝凸部を示す拡大断面図である。
【図２８】図２８は、図２３に示すベーパーチャンバの変形例において、連絡溝凸部を示す拡大断面図である。
【図２９】図２９は、本発明の第４の実施の形態におけるベーパーチャンバを示す断面図である。
【図３０】図３０は、図２９の中間金属シートの上面図である。
【図３１】図３１は、本発明の第５の実施の形態におけるベーパーチャンバを示す断面図である。
【図３２】図３２は、図３１の中間金属シートの下面図である。
【図３３】図３３は、図３１の中間金属シートの上面図である。
【図３４】図３４は、図３１のベーパーチャンバの変形例を示す断面図である。
【図３５】図３５は、図３１に示すベーパーチャンバの変形例において、主流溝凸部を示す拡大断面図である。
【図３６】図３６は、図３１に示すベーパーチャンバの変形例において、連絡溝凸部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００３３】
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件および物理的特性並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度並びに物理的特性の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。さらに、図面においては、明瞭にするために、同様の機能を期待し得る複数の部分の形状を、規則的に記載しているが、厳密な意味に縛られることなく、当該機能を期待することができる範囲内で、当該部分の形状は互いに異なっていてもよい。また、図面においては、部材同士の接合面などを示す境界線を、便宜上、単なる直線で示しているが、厳密な直線であることに縛られることはなく、所望の接合性能を期待することができる範囲内で、当該境界線の形状は任意である。
【００３４】
（第１の実施の形態）
図１乃至図２０を用いて、本発明の第１の実施の形態におけるベーパーチャンバ、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法について説明する。本実施の形態におけるベーパーチャンバ１は、電子機器Ｅに収容された発熱体としてのデバイスＤを冷却するために、電子機器Ｅに搭載される装置である。デバイスＤの例としては、携帯端末やタブレット端末といったモバイル端末等で使用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、パワー半導体等の発熱を伴う電子デバイス（被冷却装置）が挙げられる。
【００３５】
ここではまず、本実施の形態によるベーパーチャンバ１が搭載される電子機器Ｅについて、タブレット端末を例にとって説明する。図１に示すように、電子機器Ｅ（タブレット端末）は、ハウジングＨと、ハウジングＨ内に収容されたデバイスＤと、ベーパーチャンバ１と、を備えている。図１に示す電子機器Ｅでは、ハウジングＨの前面にタッチパネルディスプレイＴＤが設けられている。ベーパーチャンバ１は、ハウジングＨ内に収容されて、デバイスＤに熱的に接触するように配置される。このことにより、電子機器Ｅの使用時にデバイスＤで発生する熱をベーパーチャンバ１が受けることができる。ベーパーチャンバ１が受けた熱は、後述する作動液２を介してベーパーチャンバ１の外部に放出される。このようにして、デバイスＤは効果的に冷却される。電子機器Ｅがタブレット端末である場合には、デバイスＤは、中央演算処理装置等に相当する。
【００３６】
次に、本実施の形態によるベーパーチャンバ１について説明する。ベーパーチャンバ１は、作動液２が封入された密封空間３を有しており、密封空間３内の作動液２が相変化を繰り返すことにより、上述した電子機器ＥのデバイスＤを効果的に冷却するようになっている。
【００３７】
ベーパーチャンバ１は、概略的に薄い平板状に形成されている。ベーパーチャンバ１の平面形状は任意であるが、図２に示すような矩形状であってもよい。この場合、ベーパーチャンバ１は、平面外輪郭をなす４つの直線状の外縁１ａ、１ｂを有する。このうち２つの外縁１ａが、後述する第１方向Ｘに沿うように形成され、残りの２つの外縁１ｂが、後述する第２方向Ｙに沿うように形成される。ベーパーチャンバ１の平面形状は、例えば、１辺が１ｃｍで他の辺が３ｃｍの長方形であってもよく、１辺が１５ｃｍの正方形であってもよく、ベーパーチャンバ１の平面寸法は任意である。また、ベーパーチャンバ１の平面形状は、矩形状に限られることはなく、円形状、楕円形状、Ｌ字形状、Ｔ字形状など、任意の形状とすることができる。
【００３８】
図２および図３に示すように、ベーパーチャンバ１は、下側金属シート１０（第１金属シート、ベーパーチャンバ用金属シート）と、下側金属シート１０に積層された上側金属シート２０（第２金属シート、ベーパーチャンバ用金属シート）と、を備えている。本実施の形態では、上側金属シート２０は、下側金属シート１０上に設けられている。下側金属シート１０は、上面１０ａ（第１面）と、上面１０ａとは反対側に設けられた下面１０ｂ（第２面）とを有している。上側金属シート２０は、下側金属シート１０の上面１０ａ（上側金属シート２０の側の面）に重ね合わされた下面２０ａ（下側金属シート１０の側の面）と、下面２０ａとは反対側に設けられた上面２０ｂと、を有している。下側金属シート１０の下面１０ｂ（とりわけ、後述する蒸発部１１の下面）に、冷却対象物であるデバイスＤが取り付けられる。
【００３９】
下側金属シート１０と上側金属シート２０との間には、作動液２が封入された密封空間３が形成されている。本実施の形態では、密封空間３は、主として作動液２の蒸気が通る蒸気流路部８０（後述する下側蒸気流路凹部１２および上側蒸気流路凹部２１）と、主として液状の作動液２が通る液流路部３０と、を有している。作動液２の例としては、純水、エタノール、メタノール、アセトン等が挙げられる。
【００４０】
下側金属シート１０と上側金属シート２０とは、後述する拡散接合によって接合されている。図２および図３に示す形態では、下側金属シート１０および上側金属シート２０は、平面視でいずれも矩形状に形成されている例が示されているが、これに限られることはない。ここで平面視とは、ベーパーチャンバ１がデバイスＤから熱を受ける面（下側金属シート１０の下面１０ｂ）、および受けた熱を放出する面（上側金属シート２０の上面２０ｂ）に直交する方向から見た状態であって、例えば、ベーパーチャンバ１を上方から見た状態（図２参照）、または下方から見た状態に相当している。
【００４１】
なお、ベーパーチャンバ１がモバイル端末内に設置される場合、モバイル端末の姿勢によっては、下側金属シート１０と上側金属シート２０との上下関係が崩れる場合もある。しかしながら、本実施の形態では、便宜上、デバイスＤから熱を受ける金属シートを下側金属シート１０と称し、受けた熱を放出する金属シートを上側金属シート２０と称して、下側金属シート１０が下側に配置され、上側金属シート２０が上側に配置された状態で説明する。
【００４２】
図４に示すように、下側金属シート１０は、作動液２が蒸発して蒸気を生成する蒸発部１１と、上面１０ａに設けられ、平面視で矩形状に形成された下側蒸気流路凹部１２（第１蒸気流路凹部、第１蒸気流路部）と、を有している。このうち下側蒸気流路凹部１２は、上述した密封空間３の一部を構成しており、主として、蒸発部１１で生成された蒸気が通るように構成されている。
【００４３】
蒸発部１１は、この下側蒸気流路凹部１２内に配置されており、下側蒸気流路凹部１２内の蒸気は、蒸発部１１から離れる方向に拡散して、蒸気の多くは、比較的温度の低い周縁部に向かって輸送される。なお、蒸発部１１は、下側金属シート１０の下面１０ｂに取り付けられるデバイスＤから熱を受けて、密封空間３内の作動液２が蒸発する部分である。このため、蒸発部１１という用語は、デバイスＤに重なっている部分に限られる概念ではなく、デバイスＤに重なっていなくても作動液２が蒸発可能な部分をも含む概念として用いている。ここで蒸発部１１は、下側金属シート１０の任意の場所に設けることができるが、図２および図４においては、下側金属シート１０の中央部に設けられている例が示されている。この場合、ベーパーチャンバ１が設置されたモバイル端末の姿勢によらずに、ベーパーチャンバ１の動作の安定化を図ることができる。
【００４４】
本実施の形態では、図３および図４に示すように、下側金属シート１０の下側蒸気流路凹部１２内に、下側蒸気流路凹部１２の底面１２ａ（後述）から上方（底面１２ａに垂直な方向）に突出する複数の下側流路壁部１３（第１流路壁部、第１流路突出部）が設けられている。本実施の形態では、下側流路壁部１３が、ベーパーチャンバ１の第１方向Ｘ（長手方向、図４にける左右方向）に沿って細長状に延びている例が示されている。この下側流路壁部１３は、後述する上側流路壁部２２の下面２２ａに当接する上面１３ａ（第１当接面、突出端面）を含んでいる。この上面１３ａは、後述する２つのエッチング工程によってエッチングされない面であり、下側金属シート１０の上面１０ａと同一平面上に形成されている。また、各下側流路壁部１３は等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。
【００４５】
図３および図４に示すように、下側蒸気流路凹部１２は、下側流路壁部１３によって区画された複数の下側蒸気通路８１（第１蒸気通路）を含んでいる。下側蒸気通路８１は、第１方向Ｘに沿って細長状に延びており、互いに平行に配置されている。各下側蒸気通路８１の両端部は、第２方向Ｙに沿って細長状に延びる下側連絡蒸気通路８２に連通しており、各下側蒸気通路８１が、下側連絡蒸気通路８２を介して連通している。このようにして、各下側流路壁部１３の周囲（下側蒸気通路８１および下側連絡蒸気通路８２）を作動液２の蒸気が流れて、下側蒸気流路凹部１２の周縁部に向かって蒸気が輸送されるように構成されており、蒸気の流れが妨げられることを抑制している。なお、図３においては、下側蒸気流路凹部１２の下側蒸気通路８１の横断面（第２方向Ｙにおける断面）形状が、矩形状になっている。しかしながら、このことに限られることはなく、下側蒸気通路８１の横断面形状は、例えば、湾曲状、半円状、Ｖ字状であってもよく、作動液２の蒸気を拡散することができれば任意である。下側連絡蒸気通路８２も同様である。下側蒸気通路８１の幅（第２方向Ｙの寸法）は、後述する下側流路壁部１３同士の間隔ｄに相当する。下側連絡蒸気通路８２の幅（第１方向Ｘの寸法）も同様である。
【００４６】
下側流路壁部１３は、上側金属シート２０の対応する上側流路壁部２２（後述）に平面視で重なるように配置されており、ベーパーチャンバ１の機械的強度の向上を図っている。下側蒸気通路８１は、対応する上側蒸気通路８３（後述）に平面視で重なるように形成されている。同様に、下側連絡蒸気通路８２は、対応する上側連絡蒸気通路８４（後述）に平面視で重なるように形成されている。
【００４７】
下側流路壁部１３の幅ｗ０は、例えば、０．１ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜２．０ｍｍであり、互いに隣り合う下側流路壁部１３同士の間隔ｄは、０．１ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜２．０ｍｍである。ここで、幅ｗ０は、下側流路壁部１３の第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙにおける下側流路壁部１３の寸法であって、下側金属シート１０の上面１０ａにおける寸法を意味しており、例えば、図４における上下方向の寸法に相当する。間隔ｄは、下側金属シート１０の上面１０ａにおける寸法を意味している。また、下側流路壁部１３の高さ（言い換えると、下側蒸気流路凹部１２の最大深さ）ｈ０（図３参照）は、１０μｍ〜３００μｍであることが好適である。なお、下側流路壁部１３の延びる方向は、下側蒸気流路凹部１２の底面１２ａから突出していれば、上方（または垂直）に限られることはなく、任意である。
【００４８】
図３および図４に示すように、下側金属シート１０の周縁部には、下側周縁壁１４が設けられている。下側周縁壁１４は、密封空間３、とりわけ下側蒸気流路凹部１２を囲むように形成されており、密封空間３を画定している。また、平面視で下側周縁壁１４の四隅に、下側金属シート１０と上側金属シート２０との位置決めをするための下側アライメント孔１５がそれぞれ設けられている。
【００４９】
本実施の形態では、上側金属シート２０は、後述する液流路部３０が設けられていない点を除けば、下側金属シート１０と略同一の構造を有している。以下に、上側金属シート２０の構成についてより詳細に説明する。
【００５０】
図３および図５に示すように、上側金属シート２０は、下面２０ａに設けられた上側蒸気流路凹部２１（第２蒸気流路凹部、第２蒸気流路部）を有している。この上側蒸気流路凹部２１は、密封空間３の一部を構成しており、主として、蒸発部１１で生成された蒸気を拡散して冷却するように構成されている。より具体的には、上側蒸気流路凹部２１内の蒸気は、蒸発部１１から離れる方向に拡散して、蒸気の多くは、比較的温度の低い周縁部に向かって輸送される。また、図３に示すように、上側金属シート２０の上面２０ｂには、モバイル端末等のハウジングＨ（図１参照）の一部を構成するハウジング部材Ｈａが配置される。このことにより、上側蒸気流路凹部２１内の蒸気は、上側金属シート２０およびハウジング部材Ｈａを介して外部によって冷却される。
【００５１】
本実施の形態では、図２、図３および図５に示すように、上側金属シート２０の上側蒸気流路凹部２１内に、上側蒸気流路凹部２１の底面２１ａから下方（底面２１ａに垂直な方向）に突出する複数の上側流路壁部２２（第２流路壁部、第２流路突出部）が設けられている。本実施の形態では、上側流路壁部２２がベーパーチャンバ１の第１方向Ｘ（図５における左右方向）に沿って細長状に延びている例が示されている。この上側流路壁部２２は、下側金属シート１０の上面１０ａ（より具体的には、上述した下側流路壁部１３の上面１３ａ）に当接するとともに液流路部３０を覆う平坦状の下面２２ａ（第２当接面、突出端面）を含んでいる。また、各上側流路壁部２２は、等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。
【００５２】
図３および図５に示すように、上側蒸気流路凹部２１は、上側流路壁部２２によって区画された複数の上側蒸気通路８３（第２蒸気通路）を含んでいる。上側蒸気通路８３は、第１方向Ｘに沿って細長状に延びており、互いに平行に配置されている。各上側蒸気通路８３の両端部は、第２方向Ｙに沿って細長状に延びる上側連絡蒸気通路８４に連通しており、各上側蒸気通路８３が、上側連絡蒸気通路８４を介して連通している。このようにして、各上側流路壁部２２の周囲（上側蒸気通路８３および上側連絡蒸気通路８４）を作動液２の蒸気が流れて、上側蒸気流路凹部２１の周縁部に向かって蒸気が輸送されるように構成されており、蒸気の流れが妨げられることを抑制している。なお、図３においては、上側蒸気流路凹部２１の上側蒸気通路８３の横断面（第２方向Ｙにおける断面）形状が、矩形状になっている。しかしながら、このことに限られることはなく、上側蒸気通路８３の横断面形状は、例えば、湾曲状、半円状、Ｖ字状であってもよく、作動液２の蒸気を拡散することができれば任意である。上側連絡蒸気通路８４の横断面形状も同様である。上側蒸気通路８３の幅（第２方向Ｙの寸法）および上側連絡蒸気通路８４の幅は、図３等に示すように、下側蒸気通路８１の幅および下側連絡蒸気通路８２の幅と同様であってもよいが、異なっていてもよい。
【００５３】
上側流路壁部２２は、下側金属シート１０の対応する下側流路壁部１３に平面視で重なるように配置されており、ベーパーチャンバ１の機械的強度の向上を図っている。また、上側蒸気通路８３は、対応する下側蒸気通路８１に平面視で重なるように形成されている。同様に、上側連絡蒸気通路８４は、対応する下側連絡蒸気通路８２に平面視で重なるように形成されている。
【００５４】
なお、上側流路壁部２２の幅、高さは、上述した下側流路壁部１３の幅ｗ０、高さｈ０と同一であることが好適である。ここで、上側蒸気流路凹部２１の底面２１ａは、図３等に示すような下側金属シート１０と上側金属シート２０との上下配置関係では、天井面と言うこともできるが、上側蒸気流路凹部２１の奥側の面に相当するため、本明細書では、底面２１ａと記す。
【００５５】
図３および図５に示すように、上側金属シート２０の周縁部には、上側周縁壁２３が設けられている。上側周縁壁２３は、密封空間３、とりわけ上側蒸気流路凹部２１を囲むように形成されており、密封空間３を画定している。また、平面視で上側周縁壁２３の四隅に、下側金属シート１０と上側金属シート２０との位置決めをするための上側アライメント孔２４がそれぞれ設けられている。すなわち、各上側アライメント孔２４は、後述する仮止め時に、上述した各下側アライメント孔１５に重なるように配置され、下側金属シート１０と上側金属シート２０との位置決めが可能に構成されている。
【００５６】
このような下側金属シート１０と上側金属シート２０とは、好適には拡散接合で、互いに恒久的に接合されている。より具体的には、図３に示すように、下側金属シート１０の下側周縁壁１４の上面１４ａと、上側金属シート２０の上側周縁壁２３の下面２３ａとが当接し、下側周縁壁１４と上側周縁壁２３とが互いに接合されている。このことにより、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に、作動液２を密封した密封空間３が形成されている。また、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａと、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａとが当接し、各下側流路壁部１３と対応する上側流路壁部２２とが互いに接合されている。このことにより、ベーパーチャンバ１の機械的強度を向上させている。とりわけ、本実施の形態による下側流路壁部１３および上側流路壁部２２は等間隔に配置されているため、ベーパーチャンバ１の各位置における機械的強度を均等化させることができる。なお、下側金属シート１０と上側金属シート２０とは、拡散接合ではなく、恒久的に接合できれば、ろう付け等の他の方式で接合されていてもよい。なお、「恒久的に接合」という用語は、厳密な意味に縛られることはなく、ベーパーチャンバ１の動作時に、密封空間３の密封性を維持可能な程度に、下側金属シート１０の上面１０ａと上側金属シート２０の下面２０ａとの接合を維持できる程度に接合されていることを意味する用語として用いている。
【００５７】
また、図２に示すように、ベーパーチャンバ１は、第１方向Ｘにおける一対の端部のうちの一方の端部に、密封空間３に作動液２を注入する注入部４を更に備えている。この注入部４は、下側金属シート１０の端面から突出する下側注入突出部１６と、上側金属シート２０の端面から突出する上側注入突出部２５と、を有している。このうち下側注入突出部１６の上面に下側注入流路凹部１７が形成され、上側注入突出部２５の下面に上側注入流路凹部２６が形成されている。下側注入流路凹部１７は、下側蒸気流路凹部１２に連通しており、上側注入流路凹部２６は、上側蒸気流路凹部２１に連通している。下側注入流路凹部１７および上側注入流路凹部２６は、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが接合された際、作動液２の注入流路を形成する。当該注入流路を通過して作動液２は密封空間３に注入される。なお、本実施の形態では、注入部４は、ベーパーチャンバ１の第１方向Ｘにおける一対の端部のうちの一方の端部に設けられている例が示されているが、これに限られることはなく、任意の位置に設けることができる。また、２つ以上の注入部４が設けられるようにしてもよい。
【００５８】
次に、下側金属シート１０の液流路部３０について、図３、図４、図６乃至図９を用いてより詳細に説明する。
【００５９】
図３および図４に示すように、下側金属シート１０の上面１０ａ（より具体的には、各下側流路壁部１３の上面１３ａ）に、液状の作動液２が通る液流路部３０が設けられている。液流路部３０は、上述した密封空間３の一部を構成しており、上述した下側蒸気流路凹部１２および上側蒸気流路凹部２１に連通している。なお、液流路部３０は、全ての下側流路壁部１３に設けられていることには限られない。例えば、液流路部３０が設けられていない下側流路壁部１３が存在してもよい。
【００６０】
図６に示すように、液流路部３０は、複数の主流溝３１を有している。各主流溝３１はそれぞれ、第１方向Ｘに延びて液状の作動液２が通るようになっており、上述した第２方向Ｙにおいて互いに異なる位置に配置されている。主流溝３１は、主として、蒸発部１１で生成された蒸気から凝縮した作動液２を蒸発部１１に向けて輸送するように構成されている。
【００６１】
互いに隣り合う一対の主流溝３１の間に、凸部列４１が設けられている。この凸部列４１は、第１方向Ｘに配列された複数の液流路凸部４１ａを含んでいる。各凸部列４１において、液流路凸部４１ａは、一定のピッチで、第１方向Ｘに配列されている。また、一の凸部列４１の液流路凸部４１ａと、他の凸部列４１の液流路凸部４１ａは、第１方向Ｘにおいて同じ位置に配置されている。このようにして、液流路凸部４１ａの配置は、格子状になっている。各液流路部３０の全体にわたって、液流路凸部４１ａは格子状に配置されていてもよい。
【００６２】
互いに隣り合う液流路凸部４１ａの間には、連絡溝５１が介在されている。連絡溝５１は、第２方向Ｙに延びるとともに、第２方向Ｙで整列している。本実施の形態では、連絡溝５１が整列する第２方向は、第１方向Ｘに直交する方向Ｙになっている。また、連絡溝５１は、対応する一対の主流溝３１（図６において上下方向で隣り合う主流溝３１）に連通しており、これらの主流溝３１の間で作動液２が往来可能になっている。連絡溝５１は、第１方向Ｘにおいて互いに隣り合う液流路凸部４１ａの間の領域であって、第２方向Ｙにおいて互いに隣り合う一対の主流溝３１の間の領域としている。
【００６３】
図６に示すように、主流溝３１は、連絡溝５１が連通する交差部Ｐと、主流溝本体部３１ａと、を含んでいる。
【００６４】
このうち交差部Ｐにおいて、第２方向Ｙにおいて主流溝３１の両側に位置する一対の連絡溝５１が、当該主流溝３１に連通している。当該一対の連絡溝５１は、第２方向Ｙで整列しており、一直線上に配置されている。このようにして、交差部Ｐにおいては、主流溝３１と連絡溝５１とが十字状に交差している。交差部Ｐは、第１方向Ｘにおいて互いに隣り合う主流溝本体部３１ａの間の領域であるとともに、第２方向Ｙにおいて互いに隣り合う連絡溝５１の間の領域としている。言い換えると、主流溝３１と、連絡溝５１の列とが交わる領域（すなわち、重なる領域）としている。
【００６５】
主流溝本体部３１ａは、第１方向Ｘにおいて交差部Ｐとは異なる位置に配置されており、第２方向Ｙにおいて互いに隣り合う液流路凸部４１ａの間に位置する部分になっている。交差部Ｐと主流溝本体部３１ａとは、交互に配置されている。
【００６６】
主流溝３１の幅ｗ１（第２方向Ｙの寸法）は、液流路凸部４１ａの幅ｗ２（第２方向Ｙの寸法）よりも大きいことが好適である。この場合、下側流路壁部１３の上面１３ａに占める主流溝３１の割合を大きくすることができる。このため、当該上面１３ａにおける主流溝３１の流路密度を増大させて、液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。例えば、主流溝３１の幅ｗ１を、３０μｍ〜２００μｍ、液流路凸部４１ａの幅ｗ２を、２０μｍ〜１８０μｍとしてもよい。
【００６７】
図７に示す主流溝３１の深さｈ１は、上述した下側蒸気流路凹部１２の深さｈ０よりも小さいことが好適である。この場合、主流溝３１の毛細管作用を高めることができる。例えば、主流溝３１の深さｈ１は、ｈ０の半分程度が好ましく、５μｍ〜１８０μｍとしてもよい。
【００６８】
また、連絡溝５１の幅ｗ３が、主流溝３１の幅ｗ１（より詳細には、主流溝本体部３１ａの幅）よりも大きくなっている。連絡溝５１の幅ｗ３は、例えば４０μｍ〜３００μｍとしてもよい。
【００６９】
主流溝３１の横断面（第２方向Ｙにおける断面）形状は、特に限られることはなく、例えば矩形状、湾曲状、半円状、Ｖ字状にすることができる。連絡溝５１の横断面（第１方向Ｘにおける断面）形状も同様である。図７および図８においては、主流溝３１および連絡溝５１の横断面が、それぞれ湾曲状に形成されている例が示されている。この場合、主流溝３１および連絡溝５１の幅は、下側流路壁部１３の上面１３ａにおける溝の幅とする。液流路凸部４１ａの幅も同様に、上面１３ａにおける凸部の幅とする。
【００７０】
ところで、図６においては、各液流路凸部４１ａは、大局的に見れば、平面視で、第１方向Ｘが長手方向となるように矩形状に形成されている。液流路凸部４１ａは、各液流路部３０の全体にわたって、同様の形状で形成されていてもよい。しかしながら、各液流路凸部４１ａの角部には、丸みを帯びた湾曲部４５が設けられている。これにより、各液流路凸部４１ａの角部が滑らかに湾曲状に形成され、液状の作動液２の流路抵抗の低減が図られている。なお、液流路凸部４１ａの図６における右側の端部および左側の端部ではそれぞれ、２つの湾曲部４５が設けられており、これら２つの湾曲部４５の間に直線状部分４６が設けられている例が示されている。このため、連絡溝５１の幅ｗ３は、第１方向Ｘに互いに隣り合う液流路凸部４１ａの直線状部分４６の間の距離とする。図示しないが、各液流路凸部４１ａの角部に湾曲部４５が形成されていない場合も同様である。しかしながら、液流路凸部４１ａの端部形状は、これに限られることはない。例えば、右側の端部および左側の端部のそれぞれに、直線状部分４６が設けられることなく、端部の全体が湾曲するように（例えば半円状のように）形成されていてもよい。この場合の各連絡溝５１の幅ｗ３は、第１方向Ｘにおいて互いに隣り合う液流路凸部４１ａの間の最小距離とする。
【００７１】
図８および図９に示すように、本実施の形態においては、連絡溝５１の深さｈ３は、主流溝３１の深さｈ１（より詳細には、主流溝本体部３１ａの深さ）よりも深くなっている。ここで、上述したように、各主流溝３１の横断面形状および各連絡溝５１の横断面形状が湾曲状に形成されている場合、溝３１、５１の深さは、その溝において最も深い位置における深さとする。連絡溝５１の深さｈ３は、例えば１０μｍ〜２５０μｍとしてもよい。
【００７２】
本実施の形態においては、図９に示すように、主流溝３１の交差部Ｐの深さｈ１’が、主流溝本体部３１ａの深さｈ１よりも深くなっている。また、主流溝３１の交差部Ｐの深さｈ１’は、連絡溝５１の深さｈ３よりも深くなっていてもよい。このような交差部Ｐの深さｈ１’は、例えば２０μｍ〜３００μｍとしてもよい。交差部Ｐの深さｈ１’は、交差部Ｐにおいて最も深い位置における深さとする。
【００７３】
上述したように、連絡溝５１の深さｈ３が、主流溝３１の主流溝本体部３１ａの深さｈ１よりも深くなっているとともに、主流溝３１の交差部Ｐの深さｈ１’が、主流溝本体部３１ａの深さｈ１よりも深くなっている。このことにより、交差部Ｐから連絡溝５１を介して交差部Ｐにわたる領域に、主流溝本体部３１ａの深さｈ１よりも深いバッファ領域Ｑが形成されている。このバッファ領域Ｑは、液状の作動液２を貯留可能になっている。通常、液流路部３０の各主流溝３１および各連絡溝５１には、液状の作動液２が充填されている。このため、バッファ領域Ｑの深さ（ｈ１’およびｈ３）が主流溝本体部３１ａの深さｈ１よりも深くなっていることにより、バッファ領域Ｑに多くの作動液２を貯留することが可能になっている。上述のように、各主流溝３１および各連絡溝５１には作動液２が充填されることから、ベーパーチャンバ１の姿勢に関わることなく、バッファ領域Ｑには作動液２を貯留することができる。本実施の形態では、連絡溝５１が第２方向Ｙで整列されていることから、バッファ領域Ｑは、第２方向Ｙに連続状に延びるように形成される。
【００７４】
なお、ベーパーチャンバ１の各液流路部３０には多数の交差部Ｐが形成されているが、そのうちの少なくとも１つの交差部Ｐの深さｈ１’が主流溝本体部３１ａの深さｈ１（または連絡溝５１の深さｈ３）よりも深くなっていれば、当該交差部Ｐにおける作動液２の貯留性能を向上させることができる。この貯留性能は、主流溝本体部３１ａの深さｈ１よりも深いｈ１’を有する交差部Ｐの箇所数が増えるにつれて向上するため、全ての交差部Ｐの深さｈ１’が同様の深さを有していることが好ましい。しかしながら、製造誤差などによって、一部の交差部Ｐの深さｈ１’が、主流溝本体部３１ａの深さｈ１よりも深くなくても、作動液２の貯留性能を向上させることができることは明らかである。連絡溝５１の深さｈ３についても同様である。
【００７５】
ここで、完成形のベーパーチャンバ１から主流溝３１の幅、深さおよび連絡溝５１の幅、深さを確認する方法について説明する。一般に、ベーパーチャンバ１の外部からは、主流溝３１および連絡溝５１は見えないようになっている。このため、完成形のベーパーチャンバ１を所望の位置で切断して得られた断面形状から、主流溝３１および連絡溝５１の幅、深さを確認する方法が挙げられる。
【００７６】
具体的には、まず、ベーパーチャンバ１を１０ｍｍ角片にワイヤーソーで切断して試料とした。続いて、蒸気流路凹部１２、２１および液流路部３０（主流溝３１および連絡溝５１）に樹脂が入り込むように、試料を真空脱泡しながら樹脂包埋する。次に、所望の断面が得られるようにダイヤモンドナイフでトリミング加工する。この際、例えば、ミクロトーム（例えばライカマイクロシステムズ社製のウルトラミクロトーム）のダイヤモンナイフを使用して、測定目的位置から４０μｍ離れた部分までトリミング加工する。例えば、連絡溝５１のピッチが２００μｍであるとすると、測定目的としている連絡溝５１の隣の連絡溝５１から１６０μｍ削ることにより、測定目的としている連絡溝５１から４０μｍ離れた部分を特定することができる。次に、トリミング加工を行った切断面を削ることにより、観察用の切断面を作製する。この際、断面試料作製装置（例えばＪＯＥＬ社製のクロスセクションポリッシャー）を使用して、飛び出し幅を４０μｍ、電圧を５ｋＶ、時間を６時間に設定し、イオンビーム加工にて切断面を削る。その後、得られた試料の切断面を観察する。この際、走査型電子顕微鏡（例えば、カールツァイス社製の走査型電子顕微鏡）を使用して、電圧を５ｋＶ、作動距離を３ｍｍ、観察倍率を２００倍または５００倍に設定し、切断面を観察する。このようにして、主流溝３１および連絡溝５１の幅、深さを測定することができる。なお、撮影時の観察倍率基準は、Ｐｏｌａｒｏｉｄ５４５とする。また、上述した方法は一例であり、サンプルの形状、構造等に応じて、使用する装置や、測定条件等は任意に決定することができる。
【００７７】
上述したように、連絡溝５１の幅ｗ３が、主流溝３１の幅ｗ１よりも大きくなっている。このことにより、バッファ領域Ｑは、主流溝本体部３１ａよりも大きく開口した領域になっている。このため、図１２に示す第２ハーフエッチング工程において、エッチング液は、主流溝本体部３１ａよりも、バッファ領域Ｑに多く入り込むようになる。この結果、バッファ領域Ｑでのエッチング液による浸食が進み、バッファ領域Ｑの深さが深くなる。そして、バッファ領域Ｑのうち交差部Ｐに相当する部分は、主流溝本体部３１ａに連通しているため、連絡溝５１よりもエッチング液が入り込みやすくなっている。このことにより、交差部Ｐの深さｈ１’が、連絡溝５１の深さｈ３よりも深くなり得る。このようにして、図９に示すようなバッファ領域Ｑが形成される。
【００７８】
ところで、上述した液流路部３０は、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａに形成されている。一方、本実施の形態では、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａは、平坦状に形成されている。このことにより、液流路部３０の各主流溝３１は、平坦状の下面２２ａで覆われている。この場合、図７に示すように、主流溝３１の第１方向Ｘに延びる一対の側壁３５、３６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより、直角状あるいは鋭角状の２つの角部３７を形成することができ、これら２つの角部３７における毛細管作用を高めることができる。すなわち、主流溝３１の横断面が湾曲状に形成されている場合であっても、角部３７において毛細管作用を高めることができる。
【００７９】
同様に、液流路部３０の各連絡溝５１は、平坦状の下面２２ａで覆われている。この場合、図６および図８に示すように、連絡溝５１の第２方向Ｙに延びる一対の側壁５５、５６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより、直角状あるいは鋭角状の２つの角部５７を形成することができ、これら２つの角部５７における毛細管作用を高めることができる。すなわち、連絡溝５１の横断面が湾曲状に形成されている場合であっても、角部５７において毛細管作用を高めることができる。
【００８０】
ここで、蒸気から凝縮した液状の作動液２は、後述するように、連絡溝５１を通って主流溝３１に入り込む。このため、連絡溝５１の毛細管作用が高められることにより、凝縮した液状の作動液２をスムースに各主流溝３１に入り込ませることができる。すなわち、凝縮した液状の作動液２は、連絡溝５１の毛細管作用によって、蒸気流路凹部１２、２１に近い側の主流溝３１だけでなく、蒸気流路凹部１２、２１から遠い側の主流溝３１にもスムースに入り込むことができ、凝縮した液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。また、連絡溝５１の幅ｗ３を主流溝３１の幅ｗ１よりも大きくしていることにより、連絡溝５１内における作動液２の流路抵抗を低減することができ、この点においても、凝縮した液状の作動液２を、各主流溝３１にスムースに入り込ませることができる。そして、各主流溝３１に入り込んだ作動液２は、主流溝３１の毛細管作用によって蒸発部１１に向かってスムースに輸送することができる。このため、液流路部３０全体として、液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。
【００８１】
なお、下側金属シート１０および上側金属シート２０に用いる材料は、熱伝導率が良好な材料であれば特に限られることはないが、例えば、下側金属シート１０および上側金属シート２０は、銅（無酸素銅）または銅合金により形成されていることが好適である。このことにより、下側金属シート１０および上側金属シート２０の熱伝導率を高めることができる。このため、ベーパーチャンバ１の放熱効率を高めることができる。あるいは、所望の放熱効率を得ることができれば、これらの金属シート１０および２０には、アルミニウム等の他の金属材料や、ステンレスなどの他の金属合金材料を用いることもできる。また、ベーパーチャンバ１の厚さは、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。図３では、下側金属シート１０の厚さＴ１および上側金属シート２０の厚さＴ２が等しい場合を示しているが、これに限られることはなく、下側金属シート１０の厚さＴ１と上側金属シート２０の厚さＴ２は、等しくなくてもよい。
【００８２】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、まず、ベーパーチャンバ１の製造方法について、図１０乃至図１５を用いて説明するが、上側金属シート２０のハーフエッチング工程の説明は簡略化する。なお、図１０乃至図１５では、図３の断面図と同様の断面を示している。
【００８３】
まず、図１０に示すように、準備工程として、平板状の金属材料シートＭを準備する。
【００８４】
続いて、図１１に示すように、金属材料シートＭがハーフエッチングされて、密封空間３の一部を構成する下側蒸気流路凹部１２が形成される。この場合、まず、金属材料シートＭの上面Ｍａに図示しない第１レジスト膜が、フォトリソグラフィー技術によって、複数の下側流路壁部１３および下側周縁壁１４に対応するパターン状に形成される。続いて、第１ハーフエッチング工程として、金属材料シートＭの上面Ｍａがハーフエッチングされる。このことにより、金属材料シートＭの上面Ｍａのうち第１レジスト膜のレジスト開口（図示せず）に対応する部分がハーフエッチングされて、図１１に示すような下側蒸気流路凹部１２、下側流路壁部１３および下側周縁壁１４が形成される。この際、図２および図４に示す下側注入流路凹部１７も同時に形成され、また、図４に示すような外形輪郭形状を有するように金属材料シートＭが上面Ｍａおよび下面からエッチングされて、所定の外形輪郭形状が得られる。第１ハーフエッチング工程の後、第１レジスト膜が除去される。なお、ハーフエッチングとは、材料を貫通しないような凹部を形成するためのエッチングを意味している。このため、ハーフエッチングにより形成される凹部の深さは、下側金属シート１０の厚さの半分であることには限られない。エッチング液には、例えば、塩化第二鉄水溶液等の塩化鉄系エッチング液、または塩化銅水溶液等の塩化銅系エッチング液を用いることができる。
【００８５】
下側蒸気流路凹部１２が形成された後、図１２に示すように、下側流路壁部１３の上面１３ａに液流路部３０が形成される。
【００８６】
この場合、まず、下側流路壁部１３の上面１３ａに、図示しない第２レジスト膜が、フォトリソグラフィー技術によって、液流路部３０の液流路凸部４１ａに対応するパターン状に形成される。続いて、第２ハーフエッチング工程として、下側流路壁部１３の上面１３ａがハーフエッチングされる。このことにより、当該上面１３ａのうち第２レジスト膜のレジスト開口（図示せず）に対応する部分がハーフエッチングされて、下側流路壁部１３の上面１３ａに液流路部３０が形成される。すなわち、当該上面１３ａに、各液流路凸部４１ａが形成される。これらの液流路凸部４１ａによって、主流溝３１および連絡溝５１が画定される。第２ハーフエッチング工程の後、第２レジスト膜が除去される。
【００８７】
このようにして、液流路部３０が形成された下側金属シート１０が得られる。なお、第１ハーフエッチング工程とは別の工程である第２ハーフエッチング工程として、液流路部３０を形成することにより、下側蒸気流路凹部１２の深さｈ０とは異なる深さで主流溝３１および連絡溝５１を容易に形成することが可能になる。しかしながら、下側蒸気流路凹部１２と、主流溝３１および連絡溝５１は、同一のハーフエッチング工程で形成するようにしてもよい。この場合には、ハーフエッチング工程の回数を削減することができ、ベーパーチャンバ１の製造コストを低減可能になる。
【００８８】
一方、下側金属シート１０と同様にして、上側金属シート２０が下面２０ａからハーフエッチングされて、上側蒸気流路凹部２１、上側流路壁部２２および上側周縁壁２３が形成される。このようにして、上述した上側金属シート２０が得られる。
【００８９】
次に、図１３に示すように、仮止め工程として、下側蒸気流路凹部１２を有する下側金属シート１０と、上側蒸気流路凹部２１を有する上側金属シート２０とが仮止めされる。この場合、まず、下側金属シート１０の下側アライメント孔１５（図２および図４参照）と上側金属シート２０の上側アライメント孔２４（図２および図５参照）とを利用して、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが位置決めされる。続いて、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが固定される。固定の方法としては、特に限られることはないが、例えば、下側金属シート１０と上側金属シート２０とに対して抵抗溶接を行うことによって下側金属シート１０と上側金属シート２０とを固定してもよい。この場合、図１１に示すように、電極棒４０を用いてスポット的に抵抗溶接を行うことが好適である。抵抗溶接の代わりにレーザ溶接を行ってもよい。あるいは、超音波を照射して下側金属シート１０と上側金属シート２０とを超音波接合して固定してもよい。さらには、接着剤を用いてもよいが、有機成分を有しないか、若しくは有機成分が少ない接着剤を用いることが好適である。このようにして、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが、位置決めされた状態で固定される。
【００９０】
仮止めの後、図１４に示すように、恒久接合工程として、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが、拡散接合によって恒久的に接合される。拡散接合とは、接合する下側金属シート１０と上側金属シート２０とを密着させ、真空や不活性ガス中などの制御された雰囲気中で、各金属シート１０、２０を密着させる方向に加圧するとともに加熱して、接合面に生じる原子の拡散を利用して接合する方法である。拡散接合は、下側金属シート１０および上側金属シート２０の材料を融点に近い温度まで加熱するが、融点よりは低いため、各金属シート１０、２０が溶融して変形することを回避できる。より具体的には、下側金属シート１０の下側周縁壁１４の上面１４ａと上側金属シート２０の上側周縁壁２３の下面２３ａとが、接合面となって拡散接合される。このことにより、下側周縁壁１４と上側周縁壁２３とによって、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に密封空間３が形成される。また、下側注入流路凹部１７（図２および図４参照）と上側注入流路凹部２６（図２および図５参照）とによって、密封空間３に連通する作動液２の注入流路が形成される。さらに、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａと、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａとが、接合面となって拡散接合され、ベーパーチャンバ１の機械的強度が向上する。下側流路壁部１３の上面１３ａに形成された液流路部３０は、液状の作動液２の流路として残存する。
【００９１】
恒久的な接合の後、図１５に示すように、封入工程として、注入部４（図２参照）から密封空間３に作動液２が注入される。この際、まず、密封空間３が真空引きされて減圧され（例えば、５Ｐａ以下、好ましくは１Ｐａ以下）、その後に、作動液２が密封空間３に注入される。注入時、作動液２は、下側注入流路凹部１７と上側注入流路凹部２６とにより形成された注入流路を通過する。例えば、作動液２の封入量は、ベーパーチャンバ１内部の液流路部３０の構成にもよるが、密封空間３の全体積に対して１０％〜４０％としてもよい。
【００９２】
作動液２の注入の後、上述した注入流路が封止される。例えば、注入部４にレーザを照射し、注入部４を部分的に溶融させて注入流路を封止するようにしてもよい。このことにより、密封空間３と外部との連通が遮断され、作動液２が密封空間３に封入される。このようにして、密封空間３内の作動液２が外部に漏洩することが防止される。なお、封止のためには、注入部４をかしめてもよく（押圧して塑性変形させてもよく）、またはろう付けしてもよい。
【００９３】
以上のようにして、本実施の形態によるベーパーチャンバ１が得られる。
【００９４】
次に、ベーパーチャンバ１の作動方法、すなわち、デバイスＤの冷却方法について説明する。
【００９５】
上述のようにして得られたベーパーチャンバ１は、モバイル端末等のハウジングＨ内に設置されるとともに、下側金属シート１０の下面１０ｂに、被冷却対象物であるＣＰＵ等のデバイスＤが取り付けられる。密封空間３内に注入された作動液２の量は少ないため、密封空間３内の液状の作動液２は、その表面張力によって、密封空間３の壁面、すなわち、下側蒸気流路凹部１２の壁面、上側蒸気流路凹部２１の壁面および液流路部３０の壁面に付着する。
【００９６】
この状態でデバイスＤが発熱すると、下側蒸気流路凹部１２のうち蒸発部１１に存在する作動液２が、デバイスＤから熱を受ける。受けた熱は潜熱として吸収されて作動液２が蒸発（気化）し、作動液２の蒸気が生成される。生成された蒸気の多くは、密封空間３を構成する下側蒸気流路凹部１２内および上側蒸気流路凹部２１内で拡散する（図４の実線矢印参照）。上側蒸気流路凹部２１内および下側蒸気流路凹部１２内の蒸気は、蒸発部１１から離れ、蒸気の多くは、比較的温度の低いベーパーチャンバ１の周縁部に向かって輸送される。拡散した蒸気は、下側金属シート１０および上側金属シート２０に放熱して冷却される。下側金属シート１０および上側金属シート２０が蒸気から受けた熱は、ハウジング部材Ｈａ（図３参照）を介して外部に伝達される。
【００９７】
蒸気は、下側金属シート１０および上側金属シート２０に放熱することにより、蒸発部１１において吸収した潜熱を失って凝縮する。凝縮して液状になった作動液２は、下側蒸気流路凹部１２の壁面または上側蒸気流路凹部２１の壁面に付着する。ここで、蒸発部１１では作動液２が蒸発し続けているため、液流路部３０のうち蒸発部１１以外の部分における作動液２は、蒸発部１１に向かって輸送される（図４の破線矢印参照）。このことにより、下側蒸気流路凹部１２の壁面および上側蒸気流路凹部２１の壁面に付着した液状の作動液２は、液流路部３０に向かって移動し、液流路部３０内に入り込む。すなわち、連絡溝５１を通過して主流溝３１に入り込む。ここで、上述したように、連絡溝５１の幅ｗ３が、主流溝３１の幅ｗ１よりも大きくなっているため、各連絡溝５１内における作動液２の流路抵抗は小さくなっている。このため、各蒸気流路凹部１２、２１の壁面に付着した液状の作動液２は、連絡溝５１を通過して各主流溝３１にスムースに入り込む。そして、各主流溝３１および各連絡溝５１に、液状の作動液２が充填される。このため、充填された作動液２は、各主流溝３１の毛細管作用により、蒸発部１１に向かう推進力を得て、蒸発部１１に向かってスムースに輸送される。
【００９８】
液流路部３０においては、各主流溝３１が、対応する連絡溝５１を介して、隣り合う他の主流溝３１と連通している。このことにより、互いに隣り合う主流溝３１同士で、液状の作動液２が往来し、主流溝３１でドライアウトが発生することが抑制されている。このため、各主流溝３１内の作動液２に毛細管作用が付与されて、作動液２は、蒸発部１１に向かってスムースに輸送される。
【００９９】
蒸発部１１に達した作動液２は、デバイスＤから再び熱を受けて蒸発する。このようにして、作動液２が、相変化、すなわち蒸発と凝縮とを繰り返しながらベーパーチャンバ１内を還流してデバイスＤの熱を移動させて放出する。この結果、デバイスＤが冷却される。
【０１００】
ところで、蒸発部１１に向かう作動液２の一部は、交差部Ｐによって構成されるバッファ領域Ｑに引き込まれて貯留される。
【０１０１】
ここで、主流溝本体部３１ａでドライアウトが発生すると、バッファ領域Ｑに貯留されている作動液２が、このドライアウトの発生部に向かって移動する。より具体的には、主流溝本体部３１ａでドライアウトが発生した場合、そのドライアウトの発生部に最も近いバッファ領域Ｑから作動液２が、主流溝本体部３１ａの毛細管作用によってドライアウトの発生部に移動する。このことにより、ドライアウトの発生部に、作動液２が充填されてドライアウトが解消される。
【０１０２】
また、主流溝本体部３１ａにおいて、液状の作動液２中にその蒸気による気泡が発生した場合、その気泡は、下流側（蒸発部１１の側）のバッファ領域Ｑに引き込まれて保持される。バッファ領域Ｑの深さが主流溝本体部３１ａの深さｈ１よりも深くなっているため、バッファ領域Ｑに引き込まれた気泡は、バッファ領域Ｑから主流溝本体部３１ａに移動することが抑制される。このため、バッファ領域Ｑによって、主流溝本体部３１ａに発生した気泡を捕捉することができ、作動液２の蒸発部１１への流れが気泡によって妨げられることを抑制できる。
【０１０３】
このように、本実施の形態によれば、連絡溝５１の幅ｗ３が、主流溝３１の幅ｗ１よりも大きくなっている。このことにより、各連絡溝５１内における作動液２の流路抵抗を低減することができる。このため、蒸気から凝縮した液状の作動液２をスムースに各主流溝３１に入り込ませることができる。すなわち、蒸気流路凹部１２、２１に近い側の主流溝３１だけでなく、蒸気流路凹部１２、２１から遠い側の主流溝３１にもスムースに入り込ませることができ、凝縮した液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。この結果、液状の作動液２の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。
【０１０４】
また、本実施の形態によれば、連絡溝５１の深さｈ３は、主流溝３１の深さｈ１よりも深くなっている。このことにより、各連絡溝５１に、作動液２を貯留するバッファ領域Ｑを形成することができる。このため、主流溝３１においてドライアウトが発生した場合には、バッファ領域Ｑに貯留された作動液２をドライアウトの発生部に移動させることができる。このため、ドライアウトを解消することができ、各主流溝３１における作動液２の輸送機能を回復させることができる。また、主流溝３１内に、気泡が発生した場合には、その気泡をバッファ領域Ｑに引き込ませて捕捉することができる。この点においても、各主流溝３１における作動液２の輸送機能を回復させることができる。
【０１０５】
また、本実施の形態によれば、主流溝３１の交差部Ｐの深さｈ１’が、主流溝本体部３１ａの深さｈ１よりも深くなっている。このことにより、バッファ領域Ｑを、交差部Ｐに延ばすことができる。このため、バッファ領域Ｑにおける作動液２の貯留量を増大させることができ、ドライアウトをより一層解消させやすくすることができる。
【０１０６】
また、本実施の形態によれば、液流路凸部４１ａの角部には、丸みを帯びた湾曲部４５が設けられている。このことにより、各液流路凸部４１ａの角部を滑らかに湾曲状に形成することができ、液状の作動液２の流路抵抗を低減することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態によれば、主流溝３１の交差部Ｐの深さｈ１’は、連絡溝５１の深さｈ３よりも深くなっている。このことにより、バッファ領域Ｑのうちドライアウトの発生部に近い側でバッファ領域Ｑの深さを深くすることができる。このため、貯留された作動液２を、ドライアウトの発生部にスムースに移動させることができ、ドライアウトをより一層解消させやすくすることができる。
【０１０８】
なお、上述した本実施の形態においては、連絡溝５１が整列する第２方向が、第１方向Ｘに直交する方向Ｙである例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、連絡溝５１が整列する第２方向Ｙは、第１方向Ｘに交差する方向であれば、第１方向に直交していなくてもよい。
【０１０９】
また、上述した本実施の形態においては、各液流路部３０の全体にわたって、液流路凸部４１ａが、矩形状で格子状に配置されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、各液流路部３０の一部の領域においては、液流路凸部４１ａが、図１６〜図１９に示すような形状で配置されていてもよい。
【０１１０】
例えば、図１６に示すように、連絡溝５１が整列する方向が、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに対してそれぞれ傾斜していてもよい。この場合の連絡溝５１の第１方向Ｘに対する傾斜角度θは任意である。図１６に示す例では、各液流路凸部４１ａの平面形状は、平行四辺形になっている。このような形状を矩形状のベーパーチャンバ１に採用した場合には、ベーパーチャンバ１の平面外輪郭をなす４つの外縁１ａ、１ｂ（図２参照）と、連絡溝５１とが直交しなくなる。この場合には、第２方向Ｙに延びる折り線で折れ曲がるように変形することを防止することができ、液流路部３０の各溝３１、５１がつぶれることを防止できる。なお、図１６に示す液流路凸部４１ａの角部にも、図６に示す液流路凸部４１ａと同様にして丸みを帯びた湾曲部４５が形成されていてもよい。後述する図１７に示す液流路凸部４１ａおよび図１８に示す第２の液流路凸部６０においても同様である。
【０１１１】
図１７においては、図１６に示すような形状の液流路凸部４１ａが、一の主流溝３１Ｓに対して、線対称に形成されている。すなわち、基準となる主流溝３１Ｓに対して、液流路凸部４１ａが左右対称に形成されている。主流溝３１Ｓの一方の側における連絡溝５１の列と、他方の側における連絡溝５１の列とが、Ｖ字状をなしている。この場合、連絡溝５１を流れる液状の作動液２は図１７における下側に向かう速度成分を有しながら流れる。このため、主流溝３１に入り込みやすくなっている。そして、主流溝３１Ｓの一方の側における連絡溝５１を流れる作動液２と、他方の側における連絡溝５１を流れる作動液２は、主流溝３１Ｓの交差部Ｐにおいて合流し、第２方向Ｙの速度成分が喪失される。このため、連絡溝５１を流れる際に有していた下側に向かう速度成分によって、主流溝３１Ｓに入り込みやすくなっている。図１７の下側に蒸発部１１が配置されている場合には、作動液２の蒸発部１１への流れを強めることができ、作動液２の輸送機能を向上させることができる。また、図１６に示す例と同様にして、ベーパーチャンバ１の変形を防止することができる。
【０１１２】
図１８においては、液流路部３０に、液流路凸部４１ａの代わりに第２の液流路凸部６０が設けられており、この第２の液流路凸部６０の平面形状は、ひし形（または平行四辺形）になっている。互いに隣り合う第２の液流路凸部６０の間には、第１液流路溝６１と第２液流路溝６２とが形成されている。第１液流路溝６１が延びる方向と第２液流路溝６２が延びる方向は、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに対してそれぞれ傾斜し、交差している。これにより、第１液流路溝６１の列と第２液流路溝６２の列とは、Ｘ字状をなしている。第１液流路溝６１および第２液流路溝６２は、第２の液流路凸部６０が形成された領域の外側に形成された主流溝３１または連絡溝５１に連通している。第２の液流路凸部６０を液流路部３０の一部に設けた場合には、図１６に示す例と同様にして、ベーパーチャンバ１の変形を防止することができる。
【０１１３】
さらに、図１８に示す第２の液流路凸部６０の平面形状は、図１９に示すように楕円形にしてもよい。図１９に示す例においても、ベーパーチャンバ１の変形を防止することができる。
【０１１４】
また、上述した本実施の形態においては、上側金属シート２０の上側流路壁部２２が、ベーパーチャンバ１の第１方向Ｘに沿って細長状に延びている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、上側流路壁部２２の形状は任意である。例えば、上側流路壁部２２は、円柱状のボスとして形成されていてもよい。この場合においても、上側流路壁部２２は、下側流路壁部１３に平面視で重なるように配置して、上側流路壁部２２の下面２２ａを、下側流路壁部１３の上面１３ａに当接させることが好適である。
【０１１５】
また、上述した本実施の形態においては、上側金属シート２０が、上側蒸気流路凹部２１を有している例について説明したが、このことに限られることはなく、上側金属シート２０は、全体的に平板状に形成されて、上側蒸気流路凹部２１を有していなくてもよい。この場合には、上側金属シート２０の下面２０ａが、第２当接面として下側流路壁部１３の上面１３ａに当接するようになり、ベーパーチャンバ１の機械的強度を向上させることができる。また、上側金属シート２０の下面２０ａのエッチング加工を不要にできる。
【０１１６】
また、上述した本実施の形態においては、下側金属シート１０が、下側蒸気流路凹部１２と、液流路部３０と、を有している例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、上側金属シート２０が上側蒸気流路凹部２１を有していれば、下側金属シート１０は、下側蒸気流路凹部１２を有することなく、液流路部３０が、下側金属シート１０の上面１０ａに設けられていてもよい。この場合、図２０に示すように、上面１０ａのうち液流路部３０が形成される領域は、上側流路壁部２２に対向する領域に加えて、上側蒸気流路凹部２１に対向する領域のうち上側流路壁部２２を除く領域にも形成されていてもよい。この場合、液流路部３０を構成する主流溝３１の個数を増やすことができ、液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。しかしながら、液流路部３０を形成する領域は、図２０に示す形態に限られることはなく、液状の作動液２の輸送機能を確保することができれば任意である。また、図２０に示す形態では、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａ（当接面）は、蒸気流路を確保するために、上側金属シート２０の下面２０ａのうちの一部の領域に形成されており、下側金属シート１０の上面１０ａのうち液流路部３０が形成された領域の一部に、上側流路壁部２２の下面２２ａが当接するようになる。
【０１１７】
さらに、上述した本実施の形態においては、ベーパーチャンバ１を、主としてエッチングによって製造する例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、３Ｄプリンタで製造してもよい。例えば、ベーパーチャンバ１をまとめて一度に３Ｄプリンタで製造してもよく、あるいは、各金属シート１０、２０を別々に３Ｄプリンタで製造して、その後に接合してもよい。
【０１１８】
（第２の実施の形態）
次に、図２１および図２２を用いて、本発明の第２実施の形態におけるベーパーチャンバ、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法について説明する。
【０１１９】
図２１および図２２に示す第２の実施の形態においては、主流溝内に、主流溝凸部が突出しているとともに、連絡溝内に、連絡溝凸部が突出している点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図２０に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図２１および図２２において、図１乃至図２０に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１２０】
図２１に示すように、本実施の形態においては、上側金属シート２０は、下面２０ａに設けられた複数の主流溝凸部２７を有している。各主流溝凸部２７は、下面２０ａから下側金属シート１０の主流溝３１にそれぞれ突出している。主流溝凸部２７の下端は、主流溝３１の底部から離間しており、作動液２の流路は確保されている。また、各主流溝凸部２７は、対応する主流溝３１に沿って第１方向Ｘに延びるように形成されている。
【０１２１】
主流溝凸部２７の横断面は、湾曲状に形成されている。また、主流溝凸部２７の側縁は、図２１に示すように、主流溝３１の側壁３５、３６に接する、または近接している。これにより、主流溝３１の側壁３５、３６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより形成される角部３７が、楔状（または鋭角状）に形成されている。このようにして、主流溝３１と主流溝凸部２７とによって画定される流路断面（第２方向Ｙにおける流路断面）が、図２１に示すように三日月状に形成されている。
【０１２２】
また、図２２に示すように、本実施の形態においては、上側金属シート２０は、下面２０ａに設けられた複数の連絡溝凸部２８を有している。各連絡溝凸部２８は、下面２０ａから下側金属シート１０の連絡溝５１にそれぞれ突出している。連絡溝凸部２８の下端は、連絡溝５１の底部から離間しており、作動液２の流路は確保されている。また、各連絡溝凸部２８は、対応する連絡溝５１に沿って第２方向Ｙに延びるように形成されている。主流溝３１の交差部Ｐにおいて、上述した主流溝凸部２７と連絡溝凸部２８とが十字状に交差している。
【０１２３】
連絡溝凸部２８の横断面は、主流溝凸部２７と同様に湾曲状に形成されている。また、連絡溝凸部２８の側縁は、図２２に示すように、連絡溝５１の第２方向Ｙに延びる一対の側壁５５、５６に接する、または当該側壁５５、５６に近接している。これにより、連絡溝５１の側壁５５、５６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより形成される角部５７が、楔状（または鋭角状）に形成されている。このようにして、連絡溝５１と連絡溝凸部２８とによって画定される流路断面（第１方向Ｘにおける流路断面）が、図２２に示すように三日月状に形成されている。なお、側壁５５、５６は、液流路凸部４１ａの上述した直線状部分４６に対応している。
【０１２４】
主流溝凸部２７および連絡溝凸部２８は、例えば、上側金属シート２０をハーフエッチングして上側流路壁部２２等を形成した後に、上側金属シート２０を単体でプレス加工することによって形成することができる。あるいは、図１４に示す恒久接合工程において、下側金属シート１０と上側金属シート２０とに与える加圧力を高めることによって主流溝凸部２７および連絡溝凸部２８を形成することができる。すなわち、加圧力を高めることにより、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の一部を、主流溝３１内および連絡溝５１内に入り込ませることができ、これにより、湾曲状の横断面を有する主流溝凸部２７および連絡溝凸部２８を形成することができる。
【０１２５】
このように、本実施の形態によれば、上側金属シート２０の下面２０ａから下側金属シート１０の主流溝３１のうち対応する主流溝３１に、主流溝凸部２７が突出している。このことにより、主流溝３１の側壁３５、３６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより形成される角部３７を、主流溝３１の側壁３５、３６と主流溝凸部２７とによって画定される微小な空間にすることができる。このため、角部３７における毛細管作用を高めることができる。この結果、各主流溝３１における液状の作動液２の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。とりわけ、各主流溝３１の交差部Ｐを図６に示すようなバッファ領域Ｑとして構成する場合であっても、主流溝本体部３１ａにおける作動液２に、主流溝凸部２７による毛細管作用により、蒸発部１１に向かう高い推進力を与えることができ、作動液２の輸送機能を効果的に向上させることができる。
【０１２６】
また、本実施の形態によれば、主流溝凸部２７の横断面が湾曲状に形成されている。このことにより、角部３７を三日月形状の端部のような形状にすることができる。このため、角部３７における毛細管作用をより一層高めることができる。
【０１２７】
また、本実施の形態によれば、上側金属シート２０の下面２０ａから下側金属シート１０の対応する連絡溝５１に、連絡溝凸部２８が突出している。このことにより、連絡溝５１の側壁５５、５６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより形成される角部５７を、連絡溝５１の側壁５５、５６と連絡溝凸部２８とによって画定される微小な空間にすることができる。このため、角部５７における毛細管作用を高めることができる。
【０１２８】
ここで、蒸気から凝縮した液状の作動液２は、上述したように、連絡溝５１を通って主流溝３１に入り込む。このため、連絡溝５１の毛細管作用が高められることにより、凝縮した液状の作動液２をスムースに各主流溝３１に入り込ませることができる。すなわち、凝縮した液状の作動液２は、連絡溝５１の毛細管作用によって、蒸気流路凹部１２、２１に近い側の主流溝３１だけでなく、蒸気流路凹部１２、２１から遠い側の主流溝３１にもスムースに入り込むことができ、凝縮した液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。また、連絡溝５１の幅ｗ３を主流溝３１の幅ｗ１よりも大きくしていることにより、連絡溝５１内における作動液２の流路抵抗を低減することができ、この点においても、凝縮した液状の作動液２を、各主流溝３１にスムースに入り込ませることができる。そして、各主流溝３１に入り込んだ作動液２は、主流溝３１の毛細管作用によって蒸発部１１に向かってスムースに輸送することができる。このため、液流路部３０全体として、液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。また、上述したように、連絡溝５１の毛細管作用を高めることにより、ドライアウトが発生した場合には、連絡溝５１の毛細管作用によって、主流溝３１間で作動液２を往来させることができ、ドライアウトを解消することができる。
【０１２９】
また、本実施の形態によれば、連絡溝凸部２８の横断面が湾曲状に形成されている。このことにより、角部５７を三日月形状の端部のような形状にすることができる。このため、角部５７における毛細管作用をより一層高めることができる。
【０１３０】
なお、上述した本実施の形態においては、主流溝３１の横断面および連絡溝５１の横断面が湾曲状に形成されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、主流溝３１の横断面および連絡溝５１の横断面は、図示しないが、矩形状に形成されていてもよい。この場合においても、角部３７、５７における毛細管作用を高めることができ、主流溝３１および連絡溝５１における液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。横断面を矩形状にするためには、主流溝３１および連絡溝５１は、プレス加工や切削加工で形成されることが好ましい。
【０１３１】
また、上述した本実施の形態においては、連絡溝５１の幅ｗ３が、主流溝３１の幅ｗ１よりも大きくなっている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、各連絡溝５１の幅ｗ３は、各主流溝３１の幅ｗ１よりも大きくなくてもよい。すなわち、主流溝凸部２７によって主流溝３１の毛細管作用を高めて主流溝３１における液状の作動液２の輸送機能を高めるという効果は、連絡溝５１の幅ｗ３と主流溝３１の幅ｗ１との大小関係とは無関係に発揮することができる。同様に、連絡溝凸部２８によって連絡溝５１の毛細管作用を高めて、凝縮した液状の作動液２の輸送機能を高めるという効果も、連絡溝５１の幅ｗ３と主流溝３１の幅ｗ１との大小関係とは無関係に発揮することができる。
【０１３２】
（第３の実施の形態）
次に、図２３乃至図２８を用いて、本発明の第３実施の形態におけるベーパーチャンバ、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法について説明する。
【０１３３】
図２３乃至図２８に示す第３の実施の形態においては、下側金属シートと上側金属シートとの間に中間金属シートが介在され、蒸気流路部が、上側金属シートの中間金属シートの側の面に設けられ、液流路部が、下側金属シートの中間金属シートの側の面に設けられ、中間金属シートに、蒸気流路部と液流路部とを連通する連通部が設けられている点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図２０に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図２３乃至図２８において、図１乃至図２０に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１３４】
図２３に示すように、本実施の形態においては、下側金属シート１０（第１金属シート）と上側金属シート２０（第２金属シート）との間に、中間金属シート７０（第３金属シート）が介在されている。すなわち、本実施の形態によるベーパーチャンバ１は、下側金属シート１０、中間金属シート７０および上側金属シート２０がこの順番で積層されている。中間金属シート７０は、下側金属シート１０上に設けられており、上側金属シート２０は、中間金属シート７０上に設けられている。なお、図２３においては、図面を明瞭にするために、作動液２の図示を省略している。後述する図２６、図３１および図３４においても同様である。
【０１３５】
中間金属シート７０は、下側金属シート１０の側に設けられた下面７０ａ（第１面）と、下面７０ａとは反対側に設けられ、上側金属シート２０の側に設けられた上面７０ｂ（第２面）と、を含んでいる。このうち下面７０ａが、下側金属シート１０の上面１０ａに重ね合わされ、上面７０ｂが、上側金属シート２０の下面２０ａに重ね合わされている。下側金属シート１０と中間金属シート７０とは、拡散接合によって接合されており、中間金属シート７０と上側金属シート２０とは、拡散接合によって接合されている。中間金属シート７０は、下側金属シート１０および上側金属シート２０と同様な材料で形成することができる。中間金属シート７０の厚さは、例えば、１０μｍ〜３００μｍである。
【０１３６】
密封空間３は、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に形成されており、中間金属シート７０にも密封空間３の一部が形成されている。本実施の形態では、密封空間３は、主として作動液２の蒸気が通る蒸気流路部８０と、主として液状の作動液２が通る液流路部３０と、を有している。蒸気流路部８０と液流路部３０は、作動液２が還流できるように連通している。蒸気流路部８０は、下側蒸気流路凹部１２（第１蒸気流路部）および上側蒸気流路凹部２１（第２蒸気流路部）を有している。
【０１３７】
下側蒸気流路凹部１２および液流路部３０を含む下側金属シート１０は、図１乃至図２０に示す第１の実施の形態における下側金属シート１０と同様の構成とすることができる。このため、ここでは詳細な説明は省略する。
【０１３８】
本実施の形態では、上側金属シート２０には、液流路部３０は設けられていない。また、上側金属シート２０は、下面２０ａに設けられた上側蒸気流路凹部２１（第２蒸気流路部）を有している。上側蒸気流路凹部２１内に、上側蒸気流路凹部２１の底面２１ａから下方（底面２１ａに垂直な方向）に突出する複数の上側流路突出部９０（第２流路突出部）が設けられている。上側流路突出部９０は、ハーフエッチング工程においてエッチングされることなく、上側金属シート２０の材料が残る部分である。
【０１３９】
図２３に示すように、上側流路突出部９０は、上側金属シート２０の下面２０ａと同一平面上に位置する下面９０ａを有している。この下面９０ａは、中間金属シート７０の上面７０ｂに当接している。このことにより、密封空間３の減圧時におけるベーパーチャンバ１の機械的強度の向上を図っている。
【０１４０】
図２４に示すように、本実施の形態では、上側流路突出部９０は、平面視で、千鳥状に配置されている。このことにより、上側流路突出部９０の周囲を作動液２の蒸気が流れるように構成されており、蒸気の流れが妨げられることを抑制している。また、上側流路突出部９０の下面の平面形状が、円形状になっており、この点においても、作動液２の蒸気の流れが妨げられることを抑制している。なお、上側流路突出部９０の平面形状は、作動液２の蒸気の流れが妨げられることを抑制できれば、円形状であることに限られない。
【０１４１】
図２５に示すように、中間金属シート７０に、上側蒸気流路凹部２１と液流路部３０とを連通する連通孔７１（連通部）が設けられている。連通孔７１は、中間金属シート７０を貫通しており、上述した密封空間３の一部を構成している。また、連通孔７１は、平面視で、互いに隣り合う上側流路突出部９０の間に配置されており、連通孔７１は、平面視で、千鳥状に配置されている。
【０１４２】
図２３に示すように、連通孔７１は、中間金属シート７０の上面７０ｂから下面７０ａにわたって延びている。このことにより、上側蒸気流路凹部２１において作動液２の蒸気から凝縮して生成された液状の作動液２は、連通孔７１を通って、液流路部３０の主流溝３１に入り込むように構成されている。一方、蒸発部１１において蒸発した作動液２の蒸気は、下側蒸気流路凹部１２で拡散されるだけでなく、連通孔７１を通って上側蒸気流路凹部２１にも拡散できるようになっている。
【０１４３】
連通孔７１は、中間金属シート７０の上面７０ｂからエッチングされることによって形成されてもよい。この場合、連通孔７１は、下面７０ａに向かって膨らむような形状で湾曲していてもよい。あるいは、連通孔７１は、中間金属シート７０の下面７０ａからエッチングされてもよく、この場合には、上面７０ｂに向かって膨らむような形状で湾曲していてもよい。さらには、連通孔７１は、下面７０ａからのハーフエッチングと上面７０ｂからのハーフエッチングとで形成されていてもよい。この場合には、連通孔７１のうち上面７０ｂの側の部分と下面７０ａの側の部分とで、形状または大きさを異ならせてもよい。本実施の形態では、図２５に示すように、連通孔７１の平面形状が円形状になっている例が示されている。連通孔７１の直径φを、上面７０ｂから下面７０ａにわたる範囲における最小直径とした場合、連通孔７１の直径φは、例えば、５０μｍ〜２０００μｍとしてもよい。なお、連通孔７１の平面形状は、円形状に限られることはない。
【０１４４】
図２５に示すように、本実施の形態においては、連通孔７１は、平面視で、互いに隣り合う一対の下側蒸気通路８１のうちの一方の下側蒸気通路８１の一部と他方の下側蒸気通路８１の一部に重なっている。このことにより、互いに隣り合う一対の下側蒸気通路８１が、連通孔７１を介して連通している。このため、連通孔７１の流路断面積を増大させることができ、作動液２の蒸気を上側蒸気流路凹部２１にスムースに拡散させることができる。なお、連通孔７１は、３つ以上の下側蒸気通路８１の各々の一部に重なって、これらの下側蒸気通路８１を連通するようにしてもよい。
【０１４５】
また、図２５に示すように、中間金属シート７０には、各金属シート１０、２０、７０を位置決めするための中間アライメント孔７２が設けられている。すなわち、各中間アライメント孔７２は、仮止め時に、上述した各下側アライメント孔１５および上側アライメント孔２４にそれぞれ重なるように配置され、各金属シート１０、２０、７０の位置決めが可能になっている。
【０１４６】
なお、本実施の形態においては、注入部４は、図１乃至図２０に示す第１の実施の形態の注入部４と同様に形成してもよい。この場合、中間金属シート７０に、注入突出部（図示せず）を設けて、この注入突出部に注入流路を設けてもよい。あるいは、下側金属シート１０または上側金属シート２０に注入孔を設けて、この注入孔から作動液２を注入するようにしてもよい。
【０１４７】
また、本実施の形態によるベーパーチャンバ１は、下側金属シート１０の下側蒸気流路凹部１２および液流路部３０と、上側金属シート２０の上側蒸気流路凹部２１は、図１乃至図２０に示す第１の実施の形態と同様にして形成することができる。また、中間金属シート７０の連通孔７１も、エッチングによって形成することができる。その後、下側金属シート１０と上側金属シート２０とを、中間金属シート７０を介して接合する。すなわち、下側金属シート１０と中間金属シート７０とを拡散接合するとともに、上側金属シート２０と中間金属シート７０とを拡散接合する。このことにより、密封空間３が形成される。なお、下側金属シート１０と中間金属シート７０と上側金属シート２０とを一度に拡散接合するようにしてもよい。
【０１４８】
このように本実施の形態によれば、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に中間金属シート７０が介在され、上側金属シート２０の下面２０ａに上側蒸気流路凹部２１が設けられ、下側金属シート１０の上面１０ａに液流路部３０が設けられている。そして、中間金属シート７０に、上側蒸気流路凹部２１と液流路部３０とを連通する連通孔７１が設けられている。このことにより、３つの金属シート１０、２０、７０でベーパーチャンバ１を構成する場合であっても、密封空間３内で、作動液２を、相変化を繰り返しながらベーパーチャンバ１内を還流させて、デバイスＤの熱を移動させて放出することができる。また、上側金属シート２０の上側蒸気流路凹部２１が広く連通しているため、作動液２の蒸気の拡散をスムースに行うことができ、熱輸送効率を向上させることができる。
【０１４９】
また、本実施の形態によれば、図１乃至図２０に示す第１の実施の形態と同様の液流路部３０が、下側金属シート１０の上面１０ａに設けられている。このことにより、液状の作動液２の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。
【０１５０】
なお、図２３に示す例では、下側蒸気流路凹部１２の横断面形状および上側蒸気流路凹部２１の横断面形状が、矩形状に形成されている例を示している。しかしながら、このことに限られることはなく、蒸気流路凹部１２、２１の横断面形状は、湾曲状に形成されていてもよい。また、液流路部３０の主流溝３１および連絡溝５１についても同様である。
【０１５１】
また、上述した本実施の形態においては、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に、１つの中間金属シート７０が介在されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間には、２つ以上の中間金属シート７０が介在されていてもよい。
【０１５２】
また、上述した本実施の形態においては、上側金属シート２０が、上側蒸気流路凹部２１を有している例について説明したが、このことに限られることはなく、図２６に示すように、中間金属シート７０の上面７０ｂに、中間蒸気流路凹部７５（第２蒸気流路部）が設けられるようにしてもよい。この中間蒸気流路凹部７５は、例えば、上側蒸気流路凹部２１を上下反転したような形状を有していてもよい。すなわち、中間蒸気流路凹部７５内に、上側流路壁部２２と同様な中間流路壁部７６が設けられていてもよい。中間蒸気流路凹部７５は、上述した連通孔７１と連通している。また、上側金属シート２０は、図２６に示すように、全体的に平板状に形成されて、上側蒸気流路凹部２１を有していないようにしてもよい。あるいは、図２３に示すような上側蒸気流路凹部２１（第２蒸気流路部）が上側金属シート２０に設けられていてもよい。この場合、第２蒸気流路部が上側金属シート２０および中間金属シート７０の両方に設けられることになる。
【０１５３】
また、上述した本実施の形態においては、図２７に示すように、中間金属シート７０が、下面７０ａに設けられた複数の主流溝凸部７７を有していてもよい。各主流溝凸部７７は、下面７０ａから下側金属シート１０の主流溝３１にそれぞれ突出している。主流溝凸部７７は、第２の実施の形態における主流溝凸部２７と同様に形成することができる。また、図２８に示すように、中間金属シート７０が、下面７０ａに設けられた複数の連絡溝凸部７８を有していてもよい。各連絡溝凸部７８は、下面７０ａから下側金属シート１０の連絡溝５１にそれぞれ突出している。連絡溝凸部７８は、第２の実施の形態における連絡溝凸部２８と同様に形成することができる。
【０１５４】
（第４の実施の形態）
次に、図２９および図３０を用いて、本発明の第４実施の形態におけるベーパーチャンバ、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法について説明する。
【０１５５】
図２９および図３０に示す第４の実施の形態においては、上側流路突出部および連通孔が、第１方向に沿って細長状に延びている点が主に異なり、他の構成は、図２３乃至図２８に示す第３の実施の形態と略同一である。なお、図２９および図３０において、図２３乃至図２８に示す第３の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１５６】
図２９に示すように、本実施の形態においては、上側金属シート２０に設けられた上側流路突出部９０（第２流路突出部）は、図１乃至図２０に示す第１の実施の形態における上側流路壁部２２と同様に構成されている。このため、以下では、上側流路突出部９０を上側流路壁部２２と記し、上側流路突出部９０を含む上側金属シート２０についての詳細な説明は省略する。
【０１５７】
図３０に示すように、本実施の形態においては、中間金属シート７０に設けられた連通孔７１は、第１方向Ｘに沿って細長状に延びるように形成されている。本実施の形態においても、連通孔７１は、平面視で、互いに隣り合う上側流路壁部２２の間に配置されている。連通孔７１の幅ｗ４（第２方向Ｙの寸法）は、例えば、５０μｍ〜１５００μｍとしてもよい。ここで、連通孔７１の幅ｗ４は、上面７０ｂから下面７０ａにわたる範囲における最小幅とする。
【０１５８】
本実施の形態における連通孔７１は、平面視で、下側蒸気流路凹部１２の一の下側蒸気通路８１に重なっている。そして、連通孔７１には、平面視で、当該下側蒸気通路８１に重なる上側蒸気流路凹部２１の上側蒸気通路８３も重なっている。すなわち、互いに重なる下側蒸気通路８１と上側蒸気通路８３の間に、これらに重なるように連通孔７１が設けられている。このため、下側蒸気通路８１内の作動液２の蒸気は、速やかに連通孔７１を介して上側蒸気通路８３に達することができ、上側蒸気通路８３にスムースに拡散することができる。
【０１５９】
このように本実施の形態によれば、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に中間金属シート７０が介在され、上側金属シート２０の下面２０ａに上側蒸気流路凹部２１が設けられ、下側金属シート１０の上面１０ａに液流路部３０が設けられている。そして、中間金属シート７０に、上側蒸気流路凹部２１と液流路部３０とを連通する連通孔７１が設けられている。このことにより、３つの金属シート１０、２０、７０でベーパーチャンバ１を構成する場合であっても、密封空間３内で、作動液２を、相変化を繰り返しながらベーパーチャンバ１内を還流させて、デバイスＤの熱を移動させて放出することができる。
【０１６０】
また、本実施の形態によれば、図１乃至図２０に示す第１の実施の形態と同様の液流路部３０が、下側金属シート１０の上面１０ａに設けられている。このことにより、液状の作動液２の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。
【０１６１】
（第５の実施の形態）
次に、図３１乃至図３６を用いて、本発明の第５実施の形態におけるベーパーチャンバ、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法について説明する。
【０１６２】
図３１乃至図３６に示す第５の実施の形態においては、下側金属シートと上側金属シートとの間に中間金属シートが介在され、蒸気流路部が、中間金属シートの上面に設けられ、液流路部が、中間金属シートの下面に設けられている点が主に異なり、他の構成は、図２３乃至図２８に示す第３の実施の形態と略同一である。なお、図３１乃至図３６において、図２３乃至図２８に示す第３の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１６３】
図３１に示すように、本実施の形態においては、蒸気流路部８０は、中間金属シート７０の上面７０ｂに設けられている。すなわち、本実施の形態による蒸気流路部８０は、中間金属シート７０の上面７０ｂから下面７０ａに延びるように形成されており、中間金属シート７０を貫通している。液流路部３０は、中間金属シート７０の下面７０ａに設けられている。このため、本実施の形態による中間金属シート７０は、ウィックシートと称する場合もある。蒸気流路部８０と液流路部３０は、作動液２が還流できるように連通している。
【０１６４】
図３２および図３３に示すように、中間金属シート７０は、平面視で矩形枠状に形成された枠体部７３と、枠体部７３内に設けられた複数のランド部７４と、を有している。枠体部７３およびランド部７４は、中間金属シート７０をエッチングする際にエッチングされることなく中間金属シート７０の材料が残る部分である。ランド部７４は、第１方向Ｘに沿って細長状に延びており、蒸気流路部８０内に複数配置されている。ランド部７４は、図示しない支持部を介して、互いに支持されているとともに、枠体部７３に支持されている。支持部は、後述する中間蒸気通路８５内を流れる作動液２の蒸気の流れが妨げられることを抑制するように形成されている。例えば、支持部は、図３１の上下方向において中間金属シート７０の上面７０ｂから下面７０ａにわたる範囲の一部に形成されるようにしてもよい。
【０１６５】
蒸気流路部８０は、ランド部７４によって区画された複数の中間蒸気通路８５（第３蒸気通路）を含んでいる。中間蒸気通路８５は、第１方向Ｘに沿って細長状に延びており、互いに平行に配置されている。各中間蒸気通路８５の両端部は、第２方向Ｙに沿って細長状に延びる中間連絡蒸気通路８６に連通しており、各中間蒸気通路８５が、中間連絡蒸気通路８６を介して連通している。このようにして、各ランド部７４の周囲（中間蒸気通路８５および中間連絡蒸気通路８６）を作動液２の蒸気が流れて、蒸気流路部８０の周縁部に向かって蒸気が輸送されるように構成されており、蒸気の流れが妨げられることを抑制している。なお、図３１においては、中間蒸気通路８５の横断面（第２方向Ｙにおける断面）形状が、矩形状になっている。しかしながら、このことに限られることはなく、中間蒸気通路８５の横断面形状は、例えば、湾曲状、半円状、Ｖ字状であってもよく、作動液２の蒸気を拡散することができれば任意である。中間連絡蒸気通路８６も同様である。中間蒸気通路８５および中間連絡蒸気通路８６は、図２３乃至図２８に示す第３の実施の形態における連通孔７１と同様にエッチングで形成することができ、連通孔７１と同様な横断面形状を有することができる。
【０１６６】
中間金属シート７０のランド部７４の幅ｗ５（第２方向Ｙの寸法）は、上面７０ｂから下面７０ａにわたる範囲における最大寸法とした場合、例えば、５０μｍ〜２０００μｍとしてもよい。中間蒸気通路８５の幅ｗ６（第２方向Ｙの寸法）は、上面７０ｂから下面７０ａにわたる範囲における最小寸法とした場合、例えば、５０μｍ〜２０００μｍとしてもよい。中間連絡蒸気通路８６の幅（第１方向Ｘの寸法）も同様である。
【０１６７】
液流路部３０は、中間金属シート７０の下面７０ａにおいて、ランド部７４に設けられている。すなわち、ランド部７４の下面に液流路部３０が設けられている。
【０１６８】
本実施の形態における下側金属シート１０の上面１０ａには、下側蒸気流路凹部１２は設けられておらず、液流路部３０も設けられていない。当該上面１０ａは、平坦状に形成されている。同様に、上側金属シート２０の下面２０ａには、上側蒸気流路凹部２１は設けられておらず、液流路部３０も設けられていない。当該下面２０ａは、平坦状に形成されている。本実施の形態による下側金属シート１０の厚さおよび上側金属シート２０の厚さは、例えば、８μｍ〜１００μｍである。
【０１６９】
また、本実施の形態によるベーパーチャンバ１は、中間金属シート７０の蒸気流路部８０と液流路部３０とを、エッチングによって形成することができる。その後、下側金属シート１０と上側金属シート２０とを、中間金属シート７０を介して接合する。すなわち、下側金属シート１０と中間金属シート７０とを拡散接合するとともに、上側金属シート２０と中間金属シート７０とを拡散接合する。このことにより、密封空間３が形成される。なお、下側金属シート１０と中間金属シート７０と上側金属シート２０とを一度に拡散接合するようにしてもよい。
【０１７０】
このように本実施の形態によれば、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に中間金属シート７０が介在され、中間金属シート７０の上面７０ｂに蒸気流路部８０が設けられ、中間金属シート７０の下面７０ａに液流路部３０が設けられている。このことにより、３つの金属シート１０、２０、７０でベーパーチャンバ１を構成する場合であっても、密封空間３内で、作動液２を、相変化を繰り返しながらベーパーチャンバ１内を還流させて、デバイスＤの熱を移動させて放出することができる。
【０１７１】
また、本実施の形態によれば、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に介在された中間金属シート７０の上面７０ｂに、蒸気流路部８０が設けられ、下面７０ａに、液流路部３０が設けられている。このことにより、下側金属シート１０および上側金属シート２０への、蒸気流路や液流路を形成するためのエッチング加工を不要にできる。すなわち、エッチング加工を行う部材の点数を削減することができる。このため、ベーパーチャンバ１の製造工程を簡素化し、ベーパーチャンバ１を簡易に製造することができる。また、蒸気流路部８０と液流路部３０が中間金属シート７０に形成されているため、蒸気流路部８０と液流路部３０とは、エッチング加工時に精度良く位置決めすることができる。このため、組立工程において、蒸気流路部８０と液流路部３０とを位置合わせすることを不要にできる。この結果、ベーパーチャンバ１を簡易に製造することができる。また、蒸気流路の高さ（あるいは深さ）を、中間金属シート７０の厚みで画定することができ、ベーパーチャンバ１を簡易に製造することができる。
【０１７２】
また、本実施の形態によれば、図１乃至図２０に示す第１の実施の形態と同様の液流路部３０が、中間金属シート７０の下面７０ａに設けられている。このことにより、液状の作動液２の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。
【０１７３】
また、本実施の形態によれば、蒸気流路部８０は、中間金属シート７０の上面７０ｂから下面７０ａに延びている。このことにより、蒸気流路部８０の流路抵抗を低減することができる。このため、蒸気流路部８０において作動液２の蒸気から凝縮して生成された液状の作動液２を、スムースに液流路部３０の主流溝３１に入り込ませることができる。一方、蒸発部１１において蒸発した作動液２の蒸気を、蒸気流路部８０にスムースに拡散することができる。
【０１７４】
なお、上述した本実施の形態においては、液流路部３０が、中間金属シート７０の下面７０ａに設けられている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、図３４に示すように、液流路部３０は、下面７０ａだけでなく、上面７０ｂにも設けられていてもよい。この場合、液状の作動液２を蒸発部１１または中間金属シート７０のうち蒸発部１１に近い部分に輸送する流路を増やすことができ、液状の作動液２の輸送効率を向上させることができる。このため、ベーパーチャンバ１の熱輸送効率を向上させることができる。
【０１７５】
また、上述した本実施の形態においては、蒸気流路部８０が、中間金属シート７０の上面７０ｂから下面７０ａに延びるように形成されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、蒸気流路部８０が、図１乃至図２０に示す下側蒸気流路凹部１２のように、あるいは、図２３および図２４に示す上側蒸気流路凹部２１のように、中間金属シート７０の上面７０ｂに凹状に形成されていてもよい。この場合、中間金属シート７０に、蒸気流路部８０を液流路部３０に連通する連通孔（図示せず）が設けられていてもよい。
【０１７６】
また、上述した本実施の形態においては、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に、１つの中間金属シート７０が介在されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、下側金属シート１０と中間金属シート７０との間に、図示しない他の金属シートが介在されていてもよく、上側金属シート２０と中間金属シート７０との間に、図示しない他の金属シートが介在されていてもよい。
【０１７７】
また、上述した本実施の形態においては、図３５に示すように、下側金属シート１０が、上面１０ａに設けられた複数の主流溝凸部１８を有していてもよい。各主流溝凸部１８は、上面１０ａから中間金属シート７０の主流溝３１にそれぞれ突出している。主流溝凸部１８は、第２の実施の形態における主流溝凸部２７と同様に形成することができる。また、図３６に示すように、下側金属シート１０が、上面１０ａに設けられた複数の連絡溝凸部１９を有していてもよい。各連絡溝凸部１９は、上面１０ａから中間金属シート7０の連絡溝５１にそれぞれ突出している。連絡溝凸部１９は、第２の実施の形態における連絡溝凸部２８と同様に形成することができる。
【０１７８】
本発明は上記各実施の形態および各変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施の形態および各変形例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。各実施の形態および各変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。また、上記各実施の形態および各変形例では、下側金属シート１０の構成と、上側金属シート２０の構成とを入れ替えてもよい。
【符号の説明】
【０１７９】
１      ベーパーチャンバ
２      作動液
３      密封空間
１０    下側金属シート
１２    下側蒸気流路凹部
１２ａ  底面
１３    下側流路壁部
１３ａ  上面
２０    上側金属シート
２１    上側蒸気流路凹部
２１ａ  底面
２２    上側流路壁部
２２ａ  下面
２７    主流溝凸部
２８    連絡溝凸部
３０    液流路部
３１    主流溝
４１    凸部列
４１ａ  液流路凸部
５１    連絡溝
７０    中間金属シート
７０ａ  下面
７０ｂ  上面
７１    連通孔
８０    蒸気流路部
８１    下側蒸気通路
９０    上側流路突出部
Ｄ      デバイス
Ｅ      電子機器
Ｈ      ハウジング
Ｐ      交差部
Ｑ      バッファ領域
Ｘ      第１方向
Ｙ      第２方向
【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】
2019143960.tif 000009
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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