(57)【要約】【課題】十分な熱輸送能力を有し、薄い筐体内にも無理なく設置が可能なシート型ヒートパイプを提供する。【解決手段】シート型ヒートパイプ１は、エッチング加工またはプレス加工された金属箔シートとしてのシート体１１，１２を２枚以上積み重ねて、接合により密閉された容器１５を形成している。この場合、シート体１１，１２の表面にエッチング加工またはプレス加工を施し、２枚以上のシート体１１，１２を接合することで、密閉された容器１５の厚さｔ１を例えば０．５ｍｍ以下に薄くしても、その容器１５の内面に微細な凹凸を形成して、十分な熱輸送能力を有する薄いシート型ヒートパイプ１を得ることができる。また、容器１５の厚さを薄型化することで、携帯情報端末５１などの薄い筐体内にも、本実施例のシート型ヒートパイプ１を無理なく設置することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチング加工またはプレス加工された金属箔シートを２枚以上積み重ねて、接合により密閉された容器を形成したことを特徴とするシート型ヒートパイプ。
【請求項２】
前記金属箔シートは、ハーフエッチング加工により蒸気通路とウィックとなる溝が形成され、前記金属箔シートを積み重ねて接合することにより、厚さが０．５ｍｍ以下の密閉された容器を形成したことを特徴とする請求項１記載のシート型ヒートパイプ。
【請求項３】
前記金属箔シートの蒸気通路となる領域の肉厚が、０．０３ｍｍから０．１４ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１または２記載のシート型ヒートパイプ。
【請求項４】
前記金属箔シートの蒸気通路となる領域の幅が、０．５ｍｍから２．７ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載のシート型ヒートパイプ。
【請求項５】
前記金属箔シートの蒸気通路となる領域の肉厚と幅の比が、１：４から１：９０の範囲であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載のシート型ヒートパイプ。
【請求項６】
前記金属箔シートの蒸気通路となる領域の肉厚は、前記蒸気通路の中央部分よりも、ウィックとなる溝が形成された領域に近接する部分を厚くしたことを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載のシート型ヒートパイプ。
【請求項７】
前記金属箔シートの蒸気通路となる領域の肉厚が、略アーチ状に形成されることを特徴とする請求項１〜６の何れか一つに記載のシート型ヒートパイプ。
【請求項８】
前記金属箔シートにウィックとなる溝を形成し、
前記金属箔シート１枚あたりの前記溝の幅と深さの比が、１：１から２：１の範囲であることを特徴とする請求項１〜７の何れか一つに記載のシート型ヒートパイプ。
【請求項９】
前記金属箔シートにウィックとなる溝と、蒸気通路とを形成し、
前記金属箔シート１枚あたりの前記溝の幅と、前記蒸気通路の深さの比が、１：０．８から１：１．６の範囲であることを特徴とする請求項１〜８の何れか一つに記載のシート型ヒートパイプ。
【請求項１０】
前記容器の外周部のほぼ全周に溝からなる第１ウィックを形成し、
前記第１ウィックから前記容器の中央部に向かって第２ウィックが延びていることを特徴とする請求項１〜９の何れか一つに記載のシート型ヒートパイプ。
【請求項１１】
前記第２ウィックよりも前記第１ウィックは、前記溝の本数が多く形成されることを特徴とする請求項１０記載のシート型ヒートパイプ。
【請求項１２】
前記第１ウィックは前記溝と、この溝を形成するための凸壁とからなり、
前記溝、前記凸壁、および前記第１ウィックの外側に形成される外周壁の各幅の寸法は、外周壁＞溝＞凸壁であることを特徴とする請求項１０または１１記載のシート型ヒートパイプ。
【請求項１３】
前記第２ウィックは溝と、前記溝を形成する幅広の第１凸壁と、前記溝を形成する幅狭の第２凸壁とからなり、
前記溝、前記第１凸壁、および前記第２凸壁の各幅の寸法は、第１凸壁＞溝＞第２凸壁であることを特徴とする請求項１０〜１２の何れか一つに記載のシート型ヒートパイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スマートフォンやタブレット端末などの携帯情報端末に搭載可能であり、小型でありながら十分な熱輸送量が得られるシート型ヒートパイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タブレット端末などの携帯機器に搭載されるＣＰＵの発熱を拡散させるために、例えば特許文献１に示すような熱伝導率の高いグラファイトを、放熱シートに混在させた放熱構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１８６６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし従来の構成では、熱の拡散が十分ではなく、ＣＰＵが制限温度を超えたり、携帯機器の外郭にヒートスポットが生じたりして、ＣＰＵの発熱を制限せざるを得なかった。このため、ＣＰＵの能力を最大限に使うことができなかった。
【０００５】
一方、ヒートパイプによりＣＰＵの発熱を拡散する放熱構造も知られているが、タブレット端末などの携帯機器の好ましい大きさの制約から、直径がΦ３ｍｍ以上のヒートパイプを携帯機器の筐体内に収納するだけのスペースが確保し難い。とりわけ、スマートフォンなどの携帯情報端末では、使い易さの追求から筐体の厚さに制限があり、ヒートパイプの設置が難しいものであった。また、パイプ状のヒートパイプでは、携帯情報端末の広い領域に良好な熱拡散を行なうことができず、情報携帯端末としてＣＰＵなどの熱部品の性能を十分に発揮させることができなかった。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、十分な熱輸送能力を有し、薄い筐体内にも無理なく設置が可能なシート型ヒートパイプ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】
【０００７】
本発明のシート型ヒートパイプは、エッチング加工またはプレス加工された金属箔シートを２枚以上積み重ねて、接合により密閉された容器を形成して構成される。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、金属箔シートにエッチング加工またはプレス加工を施し、２枚以上の金属箔シートを接合することで、密閉された容器の厚さを薄くしても、その容器の内面に微細な凹凸を形成して、十分な熱輸送能力を有する薄いシート型ヒートパイプを得ることができる。また、容器の厚さを薄型化することで、携帯情報端末などの薄い筐体内にもシート型ヒートパイプを無理なく設置することができる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、金属箔シートの表面にハーフエッチング加工を施すことで、容器の内面に十分な熱輸送能力を有する微細な蒸気通路とウィックの溝を形成できる。また、金属箔シートを積み重ねた容器の厚さを０．５ｍｍ以下に形成することで、携帯情報端末などのより厚さが薄い筐体内にもシート型ヒートパイプを無理なく容易に設置できる。
【００１０】
請求項３の発明によれば、金属箔シートの蒸気通路となる領域の肉厚を０．１４ｍｍ以下に抑えることで、蒸気通路における熱輸送能力向上と容器全体の厚さ制限を両立させることができる。また、この肉厚が０．０３ｍｍ以上であれば、容器内を真空状態に密閉した場合でも、大気圧により容器が潰れる虞を回避できる。
【００１１】
請求項４の発明によれば、蒸気通路の幅を０．５ｍｍ以上とすることで、蒸気通路として必要な断面積を確保して、目的とする熱輸送能力を得ることができる。また、蒸気通路の幅を２．７ｍｍ以下とすることで、容器内を真空状態に密閉した場合でも、大気圧により容器が潰れる虞を回避できる。
【００１２】
請求項５の発明によれば、金属箔シートの蒸気通路となる領域の肉厚と幅の比を適切に規定することで、蒸気通路における熱輸送能力を向上させつつ、容器全体の厚さを制限することができ、さらに大気圧により容器が潰れる虞を回避できる。
【００１３】
請求項６の発明によれば、容器内が作動液の飽和蒸気圧であり、蒸気通路の壁面には大気圧による応力が加わることから、蒸気通路の中で、ウィックとなる溝が形成された領域に近接する応力の大きな部分の肉厚を厚くする一方で、応力の小さな中央部分の肉厚を薄くすることで、大気圧による容器の潰れ防止と、蒸気通路の断面積確保の両立を図ることが可能となる。
【００１４】
請求項７の発明によれば、容器内が作動液の飽和蒸気圧であり、蒸気通路の壁面には大気圧による応力が加わることから、蒸気通路の中で、応力の大きなアーチ状の肉厚の両側部分を厚くする一方で、応力の小さなアーチ状の肉厚の中央部分を薄くすることで、大気圧による容器の潰れ防止と、蒸気通路の断面積確保の両立を図ることが可能となる。
【００１５】
請求項８の発明によれば、ウィックとなる微細な溝は、作動液の液相が触れる表面積が大きいほど熱輸送能力が向上する。そこで、ある程度の断面積を維持しながら液相の触れる表面積が大きくできるような溝の幅と深さの比を適切に規定することで、ウィックにおける熱輸送能力を向上させることが可能となる。
【００１６】
請求項９の発明によれば、ウィックとなる溝の幅と蒸気通路の深さの比を適切に規定すれば、容器の内部において作動液の液相が触れる表面積を大きくし、気相が流れる断面積を大きくすることができ、熱輸送能力を向上させることが可能となる。
【００１７】
請求項１０の発明によれば、ウィックの機能は作動液の液相を還流させることにあるので、容器の外周部における第１ウィックから、中央部に向かって延びる第２ウィックを形成するようにウィックを配置すれば、携帯情報端末などの熱源を何処の位置に設置しても作動液の還流が可能となり、シート型ヒートパイプとして良好な熱輸送を可能にして、十分な熱拡散を得ることができる。
【００１８】
請求項１１の発明によれば、作動液の液相の還流は、容器の中央に向かって延びている第２ウィックから外周部の第１ウィックに集まる還流と、外周部の第１ウィックから中央に向かって延びている第２ウィックに分流しながら放熱部から受熱部への還流がある。そこで、第１ウィックは第２ウィックよりも液相の還流量が多くなるため、第１ウィックを構成している溝の本数を、第２ウィックを構成している溝の本数よりも多くすれば、容器内で作動液の液相を円滑に還流させることができる。
【００１９】
請求項１２の発明によれば、容器を構成する金属箔シートは、容器の密閉度と容器として適正な強度を得るために、２枚の金属箔シートどうしを重ね合わせたときに、第１ウィックの外側にある外周壁として接触する面の幅が、例えば０．２ｍｍから１．９ｍｍであることが望ましい。一方で、第１ウィックの溝を構成するだけの凸壁は、その幅が狭いほど溝の微細化に繋がり好ましい。実施例では約０．１ｍｍにしてあり、溝の幅よりも狭い。そこで、外周壁の幅と、微細化が望まれる第１ウィックの溝幅と、それを構成する凸壁の幅との寸法関係を適切に規定すれば、容器の密閉度を確保しながらその強度を適正に保ちつつ、第１ウィックに液相が触れる表面積と蒸気通路の気相が流れる断面積が最適となり、熱輸送能力の向上に繋げることができる。
【００２０】
請求項１３の発明によれば、容器を構成する金属箔シートは、容器の密閉度と容器として適正な強度を得るために、２枚の金属箔シートどうしを重ね合わせたときに、第２ウィックにおける幅広の第１凸壁として接触する面の幅が、例えば０．２ｍｍから１．９ｍｍであることが望ましい。一方で、第２ウィックの溝を構成するだけの第２凸壁は、その幅が狭いほど溝の微細化に繋がり好ましい。実施例では約０．１ｍｍにしてあり、溝の幅よりも狭い。そこで、微細化が望まれる第２ウィックの溝幅と、それを構成する第１凸壁や第２凸壁の幅との寸法関係を適切に規定すれば、容器の密閉度を確保しながらその強度を適正に保ちつつ、第２ウィックに液相が触れる表面積と蒸気通路の気相が流れる断面積が最適となり、熱輸送能力の向上に繋げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例を示すシート型ヒートパイプの完成状態における平面図と側面図である。
【図２】同上、第１シート体の側面図と平面図である。
【図３】同上、図２に示すＡ部を拡大した詳細図である。
【図４】同上、図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】同上、図２に示すＣ部を拡大した詳細図である。
【図６】同上、図２に示すＤ部を拡大した詳細図である。
【図７】同上、図２に示すＥ部を拡大した詳細図である。
【図８】図１のシート型ヒートパイプが搭載される携帯情報端末としてのスマートフォンの外観図である。
【図９】図１のシート型ヒートパイプを、タッチパネルの背面とマザーボードまたは電池パックとの間に設置した状態の、背面カバーを外した背面図と、背面カバーを含む縦断面図である。
【図１０】図１とは別な形状のシート型ヒートパイプを、筐体の背面カバーとマザーボードとの間に設置した状態の、背面カバーを外した背面図と、背面カバーを含む縦断面図である。
【図１１】冷却構成の違いによる情報携帯端末の温度上昇を比較した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施形態について、タブレット端末などの携帯機器に搭載されるシート型ヒートパイプを例にして説明する。
【００２３】
図１〜図７は、本発明の一実施例におけるシート型ヒートパイプ１を示している。これらの各図において、シート型ヒートパイプ１は、２枚の銅箔シートである第１シート体１１と第２シート体１２を拡散接合した容器１５により構成される。これらのシート体１１，１２は、例えばアルミニウムのように、熱伝導性が良好でエッチング加工またはプレス加工が可能な他の金属シートを利用してもよい。図１に示すように、完成状態のシート型ヒートパイプ１は略矩形平板状で、後述するスマートフォンなどの携帯情報端末５１（図８を参照）の筐体内部形状に合せた外形を有し、その四隅にはＲ形状の面取部１６が形成される。また、容器１５の内部に真空状態で純水などの作動液（図示せず）を封入するために、容器１５には溶接のための筒状の封止部１７が形成される。封止部１７により密閉された容器１５ひいてはシート型ヒートパイプ１の厚さｔ１は、０．４ｍｍである。
【００２４】
容器１５の四隅には、取付け部１８が配設される。取付け部１８は貫通孔として形成され、携帯情報端末５１の筐体への取付けを可能にするもので、例えば筐体に形成したねじ孔（図示せず）に取付け部１８を一致させ、図示しない止着部材としてのねじを取付け部１８に貫通させて、ねじ孔に螺着することで、シート型ヒートパイプ１を携帯情報端末５１などの筐体に対して所望の位置に容易に取付け固定することができる。なお、取付け部１８は貫通孔に限定されるものではなく、同等の機能を発揮する別な構造を採用してもよい。
【００２５】
図２は、第１シート体１１の側面図と平面図である。なお、第２シート体１２は第１シート体１１と同形状であるため、図示を省略する。同図において、シート体１１，１２の厚さｔ２は何れも０．２ｍｍであり、最終的に容器１５の内面となる片側面にのみ、ハーフエッチング加工によりシート体１１，１２の厚みの途中までエッチングが施されて、受熱部で作動液が蒸発した蒸気を放熱部に輸送する蒸気通路２０と、放熱部で凝縮した作動液を受熱部に還流するウィック２２を形成している。また、シート体１１，１２の片側面には、蒸気通路２０やウィック２２の他に、シート体１１，１２の外周に沿って、エッチング加工でエッチングされない凸状の側壁３０が形成される。この凸壁たる側壁３０は、シート体１１，１２の片側面を向い合せたときに重なる位置にあり、最終的に拡散接合により容器１５の外周部の一部を形成する。なお、図２ではウィック２２の部位を斜線で示している。
【００２６】
そして本実施例では、同形状の２枚のシート体１１，１２を、それぞれのハーフエッチング面を内側にして重ね合わせ、作動液を収容する容器１５が構成されるように、外周部およびウィック２２の一部を接合して、図１に示すシート型ヒートパイプ１を製造する。その際、外周部の接合により内部が密閉されることで、容器１５としての機能が得られるようになっている。
【００２７】
フォトエッチング加工でシート体１１，１２に蒸気通路２０やウィック２２を形成する場合、シート体１１，１２は０．０５ｍｍ以上の厚さｔ２を必要とする。また、シート体１１，１２の厚さｔ２が０．３ｍｍを超え、容器１５ひいてはシート型ヒートパイプ１の厚さｔ１が０．５ｍｍを超えると、限られた携帯情報端末５１の形状にシート型ヒートパイプ１を設置しにくくなる。したがって、０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの厚さｔ２を有するシート体１１，１２の表面にエッチング加工を施し、完成したシート型ヒートパイプ１の厚さｔ１を０．５ｍｍ以下とすることで、容器１５の内面に十分な熱輸送能力を有する微細な蒸気通路２０とウィック２２を形成でき、且つ携帯情報端末５１などの薄い筐体内にもシート型ヒートパイプ１を無理なく設置できる。
【００２８】
蒸気通路２０は、密閉された容器１５の内部において、シート体１１，１２の長手方向に沿って複数並んで形成された凹状の第１通路部２１Ａと、それぞれの第１通路部２１Ａを横切って、複数の第１通路部２１Ａと連通して形成された一つの凹状の第２通路部２１Ｂとにより構成される。第１通路部２１Ａと第２通路部２１Ｂは何れも直線状で、シート体１１，１２の中央部で第１通路部２１Ａと第２通路部２１Ｂが直交しているが、これらはどのような形状でどの位置で連通していても構わない。本実施例では、シート体１１，１２の片側面を向い合せて積み重ねたときに、シート体１１，１２の第１通路部２１Ａどうしが向かい合うことで、中空筒状の第１蒸気通路２０Ａが形成され、シート体１１，１２の第２通路部２１Ｂどうしが向かい合うことで、中空筒状の第２蒸気通路２０Ｂが形成される。このとき容器１５の内部には、第１蒸気通路２０Ａと第２蒸気通路２０Ｂとによる蒸気通路２０が配設され、シート型ヒートパイプ１の長手方向に沿って複数形成された第１蒸気通路２０Ａが、ヒートパイプ１の短手方向に沿って一つに形成された第２蒸気通路２０Ｂと連通する。
【００２９】
ウィック２２は、容器１５の内部において、蒸気通路２０や側壁３０を除く部位に形成される。より詳しくは、側壁３０と共に容器１５の外周部をなし、封止部１７に向けて延設される蒸気通路２０の部位を除いて、シート体１１，１２ひいては容器１５の外周部の略全周に形成された第１ウィック２２Ａと、シート体１１，１２ひいては容器１５の長手方向に沿って、第１ウィック２２Ａの一側と他側から容器１５の中央部に向けてそれぞれ複数並んで形成される第２ウィック２２Ｂと、により全てのウィック２２を構成している。第２ウィック２２Ｂは何れも直線状で、第１ウィック２２Ａの一側から中央に向かう１２本の第２ウィック２２Ｂと、第１ウィック２２Ａの他側から中央に向かう１２本の第２ウィック２２Ｂが向かい合って、その間に第２通路部２１Ｂが形成される。また、並んで配置される第１ウィック２２Ａと第２ウィック２２Ｂとの間、若しくは２本の第２ウィック２２Ｂ，２２Ｂの間に、第１通路部２１Ａが形成される。
【００３０】
図３は、図２における第１シート体１１のＡ部を拡大したものである。同図において、ウィック２２を構成する第２ウィック２２Ｂは、何れもエッチング加工でエッチングされた凹状の溝２６と、エッチング加工でエッチングされない凸状の壁２７とにより構成され、第２ウィック２２Ｂの領域内には作動液の通路となる多数の溝２６が、壁２７により所望の形状に形成される。こうした溝２６と壁２７とを組み合わせた構造は、ウィック２２のどの位置にあっても共通している。
【００３１】
溝２６は、蒸気通路２０の両側部や端部に沿って位置しており、その蒸気通路２０の方向と直交して一定間隔毎に配置される複数の第１溝２６Ａと、第１溝２６Ａよりも蒸気通路２０から離れて配置され、第１溝２６Ａよりも少ない広い一定間隔毎に配置される複数の第２溝２６Ｂと、これらの第１溝２６Ａや第２溝２６Ｂを、蒸気通路２０の方向に沿って互いに連通させる縦溝としての第３溝２６Ｃとを有する。また、溝２６の深さｔ２（図４を参照）は０．１ｍｍ〜０．１３ｍｍで、溝２６の幅ｄ１は、第１溝２６Ａ，第２溝２６Ｂ，第３溝２６Ｃの何れも０．１２ｍｍである。ここでは、溝２６の幅ｄ１が０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲であれば、ウィック２２による毛細管力を高めることができる。さらに、第１溝２６Ａの数は第２溝２６Ｂの数よりも多く、第２溝２６Ｂよりも微細な第１溝２６Ａが、蒸気通路２０の両側部に位置して、この蒸気通路２０と直接連通している。
【００３２】
一方、溝２６の間に形成される壁２７は、第２溝２６Ｂよりも細かな間隔で第１溝２６Ａを形成するために、蒸気通路２０と直交する方向に沿った幅ｄ２が０．１ｍｍに形成される複数の第１壁２７Ａと、第２溝２６Ｂを形成するために、第１壁２７Ａとは異なる形状の複数の第２壁２７Ｂや第３壁２７Ｃを少なくとも有する。第３壁２７Ｃは、蒸気通路２０と直交する方向に沿った幅ｄ３が、第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂの幅ｄ２よりも広い０．３ｍｍに形成される。本実施例では、蒸気通路２０の方向と直交して、一列に並んだ第３壁２７Ｃの両側に、複数の第１壁２７Ａや複数の第２壁２７Ｂを並設することで、それらの間に複数の第３溝２６Ｃが一定間隔で形成される。好ましくは、第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂの幅ｄ２を０．２５ｍｍ未満とし、第３壁２７Ｃの幅ｄ３を０．２５ｍｍ以上とすることで、シート体１１，１２の重ね合う第３壁２７Ｃを利用して、ウィック２２の部分での拡散接合が可能になる。
【００３３】
図４は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。同図において、隣り合う一方の第２ウィック２２Ｂの端部と、他方の第２ウィック２２Ｂの端部との間には、幅ｄ４を有する蒸気通路２０の領域が形成されるが、このシート体１１，１２の蒸気通路２０となる領域の肉厚ｋ１は、０．０３ｍｍから０．１４ｍｍの範囲の寸法を有する。
【００３４】
蒸気通路２０はその断面積が大きく、蒸気通路２０の深さｔ４と幅ｄ４との割合である縦横比が同じである（蒸気通路２０を通過する作動液の気相が触れる表面積が小さい）程、熱輸送能力が向上する。一方、シート型ヒートパイプ１を携帯情報端末５１などの薄い筐体内に無理なく設置するためには、容器１５ひいてはシート型ヒートパイプ１の厚さｔ１を０．５ｍｍ以下にする必要がある。そこで、完成したシート型ヒートパイプ１としての熱輸送能力と、容器１５全体の厚さ制限を両立させるために、蒸気通路２０となる領域における肉厚ｋ１の寸法は、０．１４ｍｍ以下に抑制する。一方、肉厚ｋ１の寸法を０．０３ｍｍ未満にすると、容器１５内を真空にしていることから、外部の大気圧により容器１５が潰れてしまう。そこで、蒸気通路２０となる領域における肉厚ｋ１の寸法は、０．０３ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００３５】
また、蒸気通路２０の幅ｄ４が０．５ｍｍよりも小さな寸法になると、蒸気通路２０の断面積が小さくなり、目的とする熱輸送能力が得られなくなる。一方、蒸気通路２０の幅ｄ４が２．７ｍｍよりも大きな寸法になると、容器１５内を真空にしていることから、外部の大気圧により容器１５が潰れてしまう。そこで、シート体１１，１２の蒸気通路２０となる領域の幅ｄ４は、０．５ｍｍから２．７ｍｍの範囲の寸法を有するのが好ましい。
【００３６】
蒸気通路２０に関して、上述した理由から適切な肉厚ｋ１と幅ｄ４の比率を求めると、１：４から１：９０の範囲となる。例えば、肉厚ｋ１が０．０３ｍｍである場合、幅ｄ４は０．０３×９０＝２．７ｍｍ以下であれば、外部の大気圧により容器１５が潰れる虞がない。また、肉厚ｋ１が０．１４ｍｍである場合、幅ｄ４は０．１４×４＝０．５６ｍｍ以上であれば、目的とする熱輸送能力を得ることができる。
【００３７】
シート体１１，１２の蒸気通路２０となる領域の肉厚ｋ１は、どの部分でも一定の寸法ではなく、蒸気通路２０の中央部分よりも、ウィック２２となる溝２６が形成された領域に近接する両側部分が厚く、全体がなだらかな略アーチ状に変化するように形成される。これは、容器１５内が作動液の飽和蒸気圧であるため、蒸気通路２０の壁面には大気圧による応力が加わることから、蒸気通路２０の中で、ウィック２２となる溝２６が形成された領域に近接する応力の大きな両側部分の肉厚ｋ１を厚くする一方で、応力の小さな中央部分の肉厚ｋ１を薄くすれば、外部の大気圧により容器１５が潰れる虞がなく、また蒸気通路２０として目的とする熱輸送能力が得られる断面積を確保できる。
【００３８】
前述したように、シート体１１，１２にはエッチング加工やプレス加工により、ウィック２２となる溝２６が多数形成される。このウィック２２となる微細な溝２６は、容器１５の内部で作動液の液相が触れる表面積が大きい程、熱輸送能力が向上する。そこで、ある程度の断面積を維持しながら液相の触れる表面積が大きくできるように、シート体１１，１２の１枚あたりの溝２６の幅ｄ１と深さｔ３の比は、１：１から２：１の範囲とするのが好ましい。それにより、ウィック２２における熱輸送能力を向上させることが可能となる。
【００３９】
また、シート体１１，１２の１枚あたりの溝２６の幅ｄ１と、前述した蒸気通路２０の深さｔ４の比は、１：０．８から１：１．６の範囲とするのが好ましい。この範囲内であれば、容器１５の内部において、作動液の液相がウィック２２の溝２６に触れる表面積を大きくし、且つ気相が流れる蒸気通路２０の断面積を大きくすることができ、シート型ヒートパイプ１として熱輸送能力を向上させることができる。
【００４０】
図５は、図２における第１シート体１１のＣ部を拡大したものである。同図において、ウィック２２を構成する第１ウィック２２Ａは、凹状の溝２６と凸状の壁２７とにより構成され、第１ウィック２２Ａの領域内には作動液の通路となる多数の溝２６が、壁２７により所望の形状に形成される。また、第１ウィック２２Ａの溝２６は、前述した第１溝２６Ａと、第２溝２６Ｂと、第３溝２６Ｃとを有して構成されるが、第１ウィック２２Ａの壁２７は、複数の第１壁２７Ａと複数の第２壁２７Ｂだけで構成され、第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂよりも幅広な第３壁２７Ｃは設けられていない。そして、蒸気通路２０の方向と直交して、複数列に並んだ第２壁２７Ｂの一側には側壁３０を配設する一方で、他側には複数の第１壁２７Ａを並設することで、それらの間に複数の第３溝２６Ｃが一定間隔で形成される。
【００４１】
本実施例では、第１ウィック２２Ａの縦溝として１２列の第３溝２６Ｃが有り、その第３溝２６Ｃを形成するのに、凸壁として全部で１２列の第１壁２７Ａおよび第２壁２７Ｂと、第１ウィック２２Ａの外側にある凸状の側壁３０とを設けている。
【００４２】
容器１５を構成する金属箔シートとしてのシート体１１，１２は、２枚のシート体１１，１２を重ね合わせたときに、第１ウィック２２Ａの外側にある外周壁として接触する側壁３０の表面の幅ｄ５が、０．２ｍｍから１．９ｍｍの範囲の寸法に形成される。これにより、完成したシート型ヒートパイプ１の状態で、容器１５として必要な密閉度と適正な強度を得ることができる。その一方で、第１ウィック２２Ａの溝２６を構成するだけの第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂは、その幅ｄ６が狭いほど溝２６の微細化に繋がり好ましい。実施例では前述の幅ｄ２と同じ０．１ｍｍにしてあり、第３溝２６Ｃの幅ｄ７よりも狭い。この幅ｄ７は、前述の幅ｄ１と同じく０．１２ｍｍである。つまり、第１ウィック２２Ａにおいて、第３溝２６Ｃの幅ｄ７と、第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂの幅ｄ６と、第１ウィック２２Ａの外側に形成される側壁３０の幅ｄ５の各寸法は、ｄ５＞ｄ７＞ｄ６の関係となる。このような寸法関係を保つことで、容器１５の密閉度を確保しながらその強度を適正に保ちつつ、第１ウィック２２Ａの溝２６に液相が触れる表面積と、蒸気通路２０の気相が流れる断面積が最適となり、シート型ヒートパイプ１として熱輸送能力を向上させることができる。
【００４３】
図６は、図２における第１シート体１１のＤ部を拡大したものであり、図７は、図２における第１シート体１１のＥ部を拡大したものである。図６では第２ウィック２２Ｂの略中間部を拡大しており、図７では第２ウィック２２Ｂの先端部を拡大しているが、その構成や寸法関係は図３や図４で説明した通りである。特に、第２ウィック２２Ｂの先端側には、前述した第１壁２７Ａ，第２壁２７Ｂ，第３壁２７Ｃの他に、第３壁２７Ｃと同じ列に、この第３壁２７Ｃと同じ幅ｄ３を有し、第３壁２７Ｃよりも蒸気通路２０に沿った方向の長さが短い複数の第４壁２７Ｄと、第４壁２７Ｄの両側にあって、扇形形状の第５壁２７Ｅがそれぞれ配設され、それにより第１溝２６Ａや、第２溝２６Ｂや、第３溝２６Ｃを形成している。
【００４４】
図６を参照すると、本実施例では、第２ウィック２２Ｂの縦溝として４列の第３溝２６Ｃが有り、その第３溝２６Ｃを形成するのに、幅の広い凸壁として１列の第３壁２７Ｃと、幅の狭い全部で４列の第１壁２７Ａおよび第２壁２７Ｂとを設けている。
【００４５】
容器１５を構成する金属箔シートとしてのシート体１１，１２は、２枚のシート体１１，１２を重ね合わせたときに、第２ウィック２２Ｂの第１凸壁として接触する第３壁２７Ｃの表面の幅ｄ３が、０．２ｍｍから１．９ｍｍの範囲の寸法に形成される。これにより、完成したシート型ヒートパイプ１の状態で、容器１５として必要な密閉度と適正な強度を得ることができる。その一方で、第１ウィック２２Ａの溝２６を構成するだけの第２凸壁である第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂは、その幅ｄ２が狭いほど溝の微細化に繋がり好ましく、実施例では０．１ｍｍにしてあり、第３溝２６Ｃの幅ｄ１よりも狭い。つまり、第１ウィック２２Ｂにおいて、第３溝２６Ｃの幅ｄ１と、第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂの幅ｄ２と、第３壁２７Ｃの幅ｄ３の各寸法は、ｄ３＞ｄ１＞ｄ２の関係となる。このような寸法関係を保つことで、容器１５の密閉度を確保しながらその強度を適正に保ちつつ、第２ウィック２２Ｂの溝２６に液相が触れる表面積と、蒸気通路２０の気相が流れる断面積が最適となり、シート型ヒートパイプ１として熱輸送能力を向上させることができる。
【００４６】
なお、図１に示すようなシート型ヒートパイプ１は、どの部位で熱源と熱接続されるのかによって、その受熱部と放熱部の各位置が変わってくるが、容器１５の内部に複数形成された第１蒸気通路２０Ａが、一つに形成された第２蒸気通路２０Ｂと連通していることで、シート型ヒートパイプ１のどの部位に受熱部と放熱部が位置したとしても、それぞれの蒸気通路２０Ａ，２０Ｂが互いに連通することで、シート型ヒートパイプ１の全面を均熱化できる。
【００４７】
次に、上述したシート型ヒートパイプ１を、薄型の携帯情報端末５１に実装する場合の構成や作用効果について説明する。
【００４８】
図８は、シート型ヒートパイプ１が搭載される携帯情報端末５１の外観を示し、また図９は、図１のシート型ヒートパイプ１を内部に搭載した携帯情報端末５１の内部構成を示している。図８や図９に示す携帯情報端末５１は、タブレット端末よりも小型で、手で持てる程度の外形寸法を有するスマートフォンであり、縦長略矩形状の背面カバー５２を、平板状のタッチパネル５３の背面側に配設することで、携帯情報端末５１としての扁平状をなす外郭（筐体）が形成される。携帯情報端末５１の筐体内部には、携帯情報端末５１の制御部となるＣＰＵ（中央処理装置）５４や、その他の図示しない各種電子部品が、基板であるマザーボード５６に実装した状態で収容されると共に、これらのＣＰＵ５４や電子部品に必要な電力を供給するための充電可能な扁平略矩形状の充電手段たる電池パック５７が、携帯情報端末５１に対し着脱可能に収容される。また、タッチパネル５３の正面側には、入力装置と表示装置を一体化した操作表示部５８が配設される一方で、背面カバー５２の正面側開口に対向するタッチパネル５３の背面は、凹凸のない平坦なアルミニウムなどの金属板５９で構成される。操作表示部５８は、ユーザの指で触れることが可能なように、携帯情報端末５１の正面に露出して配置される。
【００４９】
図９に示すように、第１実施例のシート型ヒートパイプ１は、携帯情報端末５１の筐体内部形状に合せた外形を有しており、そのまま単体で携帯情報端末５１の筐体内部に設置される。ここでは、タッチパネル５３の背面の５０％以上を占める領域に、シート型ヒートパイプ１を設置するのが好ましい。シート型ヒートパイプ１の一側面は、その一部が受熱部として熱源となるＣＰＵ５４を含むマザーボード５６と接触して熱接続され、また別な一部が放熱部として電池パック５７と接触して熱接続されると共に、シート型ヒートパイプ１の他側面は、その全面がタッチパネル５３の背面となる金属板５９と接触して熱接続され、特にＣＰＵ５４から離れた部位で放熱部が形成される。つまり、シート型ヒートパイプ１は、タッチパネル５３の背面とマザーボード５６や電池パック５７との間に設置される。
【００５０】
上記図９に示す携帯情報端末５１は、筐体の内部でＣＰＵ５４などが発熱して温度が上昇すると、そのＣＰＵ５４からの熱がシート型ヒートパイプ１の一側面の受熱部に伝わり、受熱部では作動液が蒸発して、蒸気通路２０を通して受熱部から温度の低い放熱部に向かって蒸気が流れ、シート型ヒートパイプ１の内部で熱輸送が行われる。この放熱部に輸送された熱はシート型ヒートパイプ１の広い平面状の領域に熱拡散され、シート型ヒートパイプ１の裏表すなわち一側と他側の両面から、タッチパネル５３の背面をなす金属板５９と、電池パック５７にそれぞれ放熱される。これにより携帯情報端末５１は、ＣＰＵ５４などに発生する熱を広い領域に熱拡散することができるため、タッチパネル５３などの外郭表面に生ずるヒートスポットが緩和され、ＣＰＵ５４の温度上昇も抑制することができる。
【００５１】
一方、シート型ヒートパイプ１の放熱部では、蒸気が凝縮して作動液が溜まるが、シート型ヒートパイプ１の内部で、蒸気通路２０の両側に形成されたグルーブ２２の強い毛細管力により、作動液が蒸気通路２０に直交する第１溝２６Ａや第２溝２６Ｂによる液流路から、蒸気通路２０に沿った第３溝２６Ｃによる液流路を伝わって放熱部から受熱部へと戻される。したがって、受熱部で作動液が無くなることはなく、ここで蒸発した作動液がグルーブ２２を伝わり毛細管力で放熱部に導かれることで蒸発が継続し、シート型ヒートパイプ１としての本来の性能が発揮される。
【００５２】
また、シート型ヒートパイプ１そのものの厚さｔ１は０．５ｍｍ以下であり、特にスマートフォンなどの携帯情報端末５１で、使いやすさを追求した筐体の厚さ制限に対応でき、グラファイトシートに比べて熱伝導率が極めて良好なシート型ヒートパイプ１の特徴を活かしつつ、ＣＰＵ５４などの熱を広い領域に速やかに熱拡散することが可能になる。
【００５３】
図１０は、図１とは別な形状のシート型ヒートパイプ１を内部に搭載した携帯情報端末５１の内部構成を示している。ここでのシート型ヒートパイプ１は、携帯情報端末５１の筐体と干渉する部位として、電池パック５７を逃げた干渉防止用の逃げ部３６を設けている。これにより、電池パック５７にシート型ヒートパイプ１が接触しないように、シート型ヒートパイプ１を携帯情報端末５１の筐体内部に配設することができ、シート型ヒートパイプ１から電池パック５７への熱影響も緩和できる。こうした逃げ部３６は、電池パック５７に限らず、携帯情報端末５１の筐体内部に組み込まれる各種機能部品と干渉する部位に設けてもよい。
【００５４】
図１０において、シート型ヒートパイプ１の一側面は、その一部が受熱部として熱源となるＣＰＵ５４を含むマザーボード５６と接触して熱接続されると共に、シート型ヒートパイプ１の他側面は、その一部が筐体の背面カバー５２と接触して熱接続され、特にＣＰＵ５４から離れた部位で放熱部が形成される。つまり、ここでのシート型ヒートパイプ１は、携帯情報端末５１の筐体内部で、背面カバー５２とＣＰＵ５４を搭載するマザーボード５６との間に設置される。
【００５５】
そして、上記図１０に示す携帯情報端末５１は、筐体の内部でＣＰＵ５４などが発熱して温度が上昇すると、そのＣＰＵ５４からの熱がシート型ヒートパイプ１の一側面の受熱部に伝わり、受熱部では作動液が蒸発して、蒸気通路２０を通して受熱部から温度の低い放熱部に向かって蒸気が流れ、シート型ヒートパイプ１の内部で熱輸送が行われる。この放熱部に輸送された熱はシート型ヒートパイプ１の広い平面状の領域に熱拡散され、シート型ヒートパイプ１の他側面から、筐体の背面カバー５２に放熱される。これにより携帯情報端末５１は、ＣＰＵ５４などに発生する熱を広い領域に熱拡散することができるため、背面カバー５２などの外郭表面に生ずるヒートスポットが緩和され、ＣＰＵ５４の温度上昇も抑制することができる。
【００５６】
一方、シート型ヒートパイプ１の放熱部では、蒸気が凝縮して作動液が溜まるが、シート型ヒートパイプ１の内部で、蒸気通路２０の両側に形成されたグルーブ２２の強い毛細管力により、作動液が蒸気通路２０に直交する第１溝２６Ａや第２溝２６Ｂによる液流路から、蒸気通路２０に沿った第３溝２６Ｃによる液流路を伝わって放熱部から受熱部へと戻される。したがって、受熱部で作動液が無くなることはなく、ここで蒸発した作動液がグルーブ２２を伝わり毛細管力で放熱部に導かれることで蒸発が継続し、シート型ヒートパイプ１としての本来の性能が発揮される。
【００５７】
図１１は、冷却構成の違いによる情報携帯端末５１の温度上昇を比較した試験結果を示したものである。同図において、試験では、図１で示したシート型ヒートパイプ１を、冷却ユニットとして携帯情報端末５１の筐体内部に搭載した「本発明の実施例（シート型ヒートパイプ）」と、直径が２ｍｍ（Φ２）のパイプ状の容器に扁平加工を施した１本の扁平型ヒートパイプを、幅６０ｍｍ×高さ１０５ｍｍ×厚さ０．２ｍｍの銅板に半田付け接合した冷却ユニットを、携帯情報端末５１の筐体内部に搭載した「他の実施例  ＨＰ＋銅板ｔ０．２」と、グラファイトシートを冷却ユニットとして携帯情報端末５１の筐体内部に搭載した「従来の実施例  グラファイトシート」の各冷却構成について、ＣＰＵ５４の代わりに熱源として装着した熱源ヒータ（図示せず）の温度や、携帯情報端末５１のタッチパネル５３前面の温度や、背面カバー５２背面の温度を測定し、それぞれ「熱源温度」と、「外郭温度  タッチパネル」と、「外郭温度  筐体背面」として示した。特に「外郭温度  タッチパネル」と「外郭温度  筐体背面」では、面の最大温度を数字で示すと共に、面全体の温度分布を画像として示している。また、各冷却構成の「熱拡散評価」や、外形寸法である「主な仕様」や、冷却ユニットとしての「放熱面積」や、ヒートパイプの厚さに相当する「ＨＰ厚さ」や、冷却ユニットの厚さに相当する「全体厚さ」も併せて記載した。
【００５８】
試験では、情報携帯端末５１であるスマートフォンに、熱源としての熱源ヒータを装着して行なった。試験条件として、周囲温度は２５℃であり、熱源ヒータの発熱量は５Ｗであり、２０分経過した後の温度を測定した。また、「本発明の実施例（シート型ヒートパイプ）」では、図１に示すシート型ヒートパイプ１の幅Ｗが６０ｍｍと、４５ｍｍと、３０ｍｍと、１５ｍｍの各寸法について、それぞれ試験を行なった。これらのシート型ヒートパイプ１の高さＨは、何れも１０５ｍｍの寸法を有する。また、「他の実施例  ＨＰ＋銅板ｔ０．２」で使用した銅板や、「従来の実施例  グラファイトシート」で使用したグラファイトシートも、同じ幅Ｗと高さＨの寸法を有する。冷却ユニットとしての「放熱面積」は、この幅Ｗと高さＨとを掛け合わせた値である。
【００５９】
図中、「熱拡散評価」は、携帯情報端末５１の筐体内に上述した冷却ユニットの何れか一つと、熱源としての発熱量が５Ｗのセラミックヒータとを設置し、熱源とシート型ヒートパイプ１または扁平型ヒートパイプに銅板を接合した冷却ユニットとの間を、サーマルグリースを介して熱接続した条件下で、熱源の温度上昇値と筐体の表面温度の分布を測定して、熱拡散効果の比較を行なったものである。
【００６０】
上記試験結果から、「本発明の実施例（シート型ヒートパイプ）」では、蒸気通路２０とウィック２２の構造を工夫することで、他の方式である「他の実施例  ＨＰ＋銅板ｔ０．２」や「従来の実施例  グラファイトシート」と比較して、シート型ヒートパイプ１の厚さが薄くても、また放熱面積が少なくても熱拡散が良好であり、熱源温度および筐体の外郭温度が低く抑えられる。そのため、小型でありながら冷却性能に優れたシート型ヒートパイプ１を得ることができる。
【００６１】
具体的には、特に「本発明の実施例（シート型ヒートパイプ）」で、幅Ｗが６０ｍｍと４５ｍｍのシート型ヒートパイプ１を使用した場合、熱源温度や筐体の外郭温度が低く抑えられており、優れた熱拡散評価となった。また、「本発明の実施例（シート型ヒートパイプ）」で、幅Ｗが３０ｍｍのシート型ヒートパイプ１を使用した場合も、「他の実施例  ＨＰ＋銅板ｔ０．２」と同様に良好な熱拡散評価となった。さらに、「本発明の実施例（シート型ヒートパイプ）」で、シート型ヒートパイプ１の幅Ｗが１５ｍｍの場合には、「従来の実施例  グラファイトシート」のように熱源温度が１００℃を超える状況にはならなかったものの、幅Ｗが３０ｍｍのシート型ヒートパイプ１を使用した場合や、「他の実施例  ＨＰ＋銅板ｔ０．２」よりも劣る熱拡散評価となった。このように、シート型ヒートパイプ１としての冷却性能を高めるには、その放熱面積を筐体内部でできるだけ大きく確保するのが好ましい。
【００６２】
以上のように、上記実施例のシート型ヒートパイプでは、エッチング加工またはプレス加工された金属箔シートとしてのシート体１１，１２を２枚以上積み重ねて、接合により密閉された容器１５を形成したことを特徴とする。
【００６３】
この場合、シート体１１，１２の表面である片面または両面にエッチング加工またはプレス加工を施し、２枚以上のシート体１１，１２を接合することで、密閉された容器１５の厚さｔ１を例えば０．５ｍｍ以下に薄くしても、その容器１５の内面に微細な凹凸を形成して、十分な熱輸送能力を有する薄いシート型ヒートパイプ１を得ることができる。また、容器１５の厚さを薄型化することで、携帯情報端末５１などの薄い筐体内にも、本実施例のシート型ヒートパイプ１を無理なく設置することができる。
【００６４】
また、前記シート体１１，１２は、ハーフエッチング加工により蒸気通路２０とウィックとなる溝２６などの一部が形成され、シート体１１，１２を積み重ねて接合することにより、厚さｔ１が０．５ｍｍ以下の密閉された容器１５を形成している。
【００６５】
この場合、シート体１１，１２の表面にハーフエッチング加工を施すことで、容器１５の内面に十分な熱輸送能力を有する微細な蒸気通路２０とウィック２２の溝２６を形成できる。また、シート体１１，１２を積み重ねた容器の厚さｔ１を０．５ｍｍ以下に形成することで、携帯情報端末５１などのより厚さが薄い筐体内にもシート型ヒートパイプ１を無理なく容易に設置できる。
【００６６】
また、シート体１１，１２の蒸気通路２０となる領域の肉厚ｋ１は、０．０３ｍｍから０．１４ｍｍの範囲に形成するのが好ましい。
【００６７】
この場合、シート体１１，１２の蒸気通路２０となる領域の肉厚ｋ１を０．１４ｍｍ以下に抑えることで、蒸気通路２０における熱輸送能力向上と容器１５全体の厚さ制限を両立させることができる。また、この肉厚ｋ１が０．０３ｍｍ以上であれば、容器１５内を真空状態に密閉した場合でも、大気圧により容器１５が潰れる虞を回避できる。
【００６８】
また、シート体１１，１２の蒸気通路２０となる領域の幅ｄ４は、０．５ｍｍから２．７ｍｍの範囲に形成するのが好ましい。
【００６９】
この場合、蒸気通路２０となる領域の幅ｄ４を０．５ｍｍ以上とすることで、蒸気通路２０として必要な断面積を確保して、目的とする熱輸送能力を得ることができる。また、蒸気通路２０となる領域の幅ｄ４を２．７ｍｍ以下とすることで、容器１５内を真空状態に密閉した場合でも、大気圧により容器１５が潰れる虞を回避できる。
【００７０】
また、シート体１１，１２の蒸気通路２０となる領域の肉厚ｋ１と幅ｄ４の比は、１：４から１：９０の範囲に形成するのが好ましい。
【００７１】
この場合、シート体１１，１２の蒸気通路２０となる領域の肉厚ｋ１と幅ｄ４の比を適切に規定することで、蒸気通路２０における熱輸送能力を向上させつつ、容器１５全体の厚さを制限することができ、さらに大気圧により容器１５が潰れる虞を回避できる。
【００７２】
また、シート体１１，１２の蒸気通路２０となる領域の肉厚ｋ１は、蒸気通路２０の中央部分よりも、ウィック２２となる溝２６が形成された領域に近接する部分を厚くするのが好ましい。
【００７３】
この場合、容器１５内が作動液の飽和蒸気圧であり、蒸気通路２０の壁面には大気圧による応力が加わることから、蒸気通路２０の中で、ウィック２２となる溝２６が形成された領域に近接する応力の大きな部分の肉厚ｋ１を厚くする一方で、応力の小さな中央部分の肉厚ｋ１を薄くすることで、大気圧による容器１５の潰れ防止と、蒸気通路２０の断面積確保の両立を図ることが可能となる。
【００７４】
また、シート体１１，１２の蒸気通路２０となる領域の肉厚ｋ１は、略アーチ状に形成するのが好ましい。
【００７５】
この場合も、容器１５内が作動液の飽和蒸気圧であり、蒸気通路２０の壁面には大気圧による応力が加わることから、蒸気通路２０の中で、応力の大きなアーチ状の肉厚の両側部分を厚くする一方で、応力の小さなアーチ状の肉厚の中央部分を薄くすることで、大気圧による容器１５の潰れ防止と、蒸気通路２０の断面積確保の両立を図ることが可能となる。
【００７６】
また本実施例では、シート体１１，１２にウィック２２となる微細な溝２６を形成しており、そのシート１１，１２の１枚あたりの溝２６の幅ｄ１と深さｔ３の比が、１：１から２：１の範囲となるように、ウィック２２が形成されている。
【００７７】
この場合、ウィック２２となる微細な溝２６は、作動液の液相が触れる表面積が大きいほど熱輸送能力が向上する。そこで、ある程度の断面積を維持しながら液相の触れる表面積が大きくできるような溝２６の幅ｄ１と深さｔ３の比を適切に規定することで、ウィック２２における熱輸送能力を向上させることが可能となる。
【００７８】
また本実施例では、シート体１１，１２にウィック２２となる微細な溝２６と、蒸気通路２０とを形成し、そのシート１１，１２の１枚あたりの溝２６の幅ｄ１と、蒸気通路２０の深さｔ４の比が、１：０．８から１：１．６の範囲となるように形成される。
【００７９】
この場合、ウィック２２となる溝２６の幅ｄ１と蒸気通路２０の深さｔ４の比を適切に規定すれば、容器１５の内部において作動液の液相が触れる表面積を大きくし、気相が流れる断面積を大きくすることができ、熱輸送能力を向上させることが可能となる。
【００８０】
また本実施例では、容器１５の内部において、容器１５の外周部のほぼ全周に微細な溝２６からなる第１ウィック２２Ａを形成し、この第１ウィック２２Ａから容器１５の中央部に向かって第２ウィック２２Ｂが延びている。
【００８１】
この場合、ウィック２２の機能は作動液の液相を還流させることにあるので、容器１５の外周部における第１ウィック２２Ａから、容器１５の中央部に向かって延びる第２ウィック２２Ｂを形成するようにウィック２２を配置すれば、携帯情報端末５１などの熱源を何処の位置に設置しても作動液の還流が可能となり、シート型ヒートパイプ１として良好な熱輸送を可能にして、十分な熱拡散を得ることができる。
【００８２】
また本実施例では、第２ウィック２２Ｂよりも第１ウィック２２Ａの溝２６の本数が多く形成されている。
【００８３】
この場合、作動液の液相の還流は、容器１５の中央に向かって延びている第２ウィック２２Ｂから外周部の第１ウィック２２Ａに集まる還流と、外周部の第１ウィック２２Ａから中央に向かって延びている第２ウィック２２Ｂに分流しながら放熱部から受熱部への還流がある。そこで、第１ウィック２２Ａは第２ウィック２２Ｂよりも液相の還流量が多くなるため、第１ウィック２２Ａを構成している溝２６の本数を、第２ウィック２２Ｂを構成している溝２６の本数よりも多くすれば、容器１５内で作動液の液相を円滑に還流させることができる。
【００８４】
また、本実施例の第１ウィック２２Ａは、溝２６と、この溝２６の中の例えば第３溝２６Ｃを形成するための凸壁としての第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂとからなり、第３溝２６Ｃの幅ｄ７と、第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂの幅ｄ６と、第１ウィック２２Ａの外側に形成される外周壁である側壁３０の幅ｄ５の各寸法が、ｄ５＞ｄ７＞ｄ６となるように形成されている。
【００８５】
この場合、容器１５を構成するシート体１１，１２は、容器１５の密閉度と容器１５として適正な強度を得るために、２枚のシート体１１，１２どうしを重ね合わせたときに、第１ウィック２２Ａの外側にある外周壁として接触する側壁３０の表面の幅ｄ５が、例えば０．２ｍｍから１．９ｍｍであることが望ましい。一方で、第１ウィック２２Ａの溝２６を構成するだけの第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂは、その幅ｄ６が狭いほど溝２６の微細化に繋がり好ましい。実施例では約０．１ｍｍにしてあり、第３溝２６Ｃの幅ｄ７よりも狭い。そこで、側壁３０の幅ｄ５と、微細化が望まれる第１ウィック２２Ａの溝幅に相当する第３溝２６Ｃの幅ｄ７と、それを構成する第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂの幅ｄ６との寸法関係を適切に規定すれば、容器１５の密閉度を確保しながらその強度を適正に保ちつつ、第１ウィック２２Ａに液相が触れる表面積と蒸気通路２０の気相が流れる断面積が最適となり、熱輸送能力の向上に繋げることができる。
【００８６】
また、本実施例の第２ウィック２２Ｂは、溝２６と、この溝２６の一部分を形成する幅広の第１凸壁としての第３壁２７Ｃと、溝２６の他の部分を形成する幅狭の第２凸壁としての第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂとからなり、溝２６となる第３溝２６Ｃの幅ｄ１と、第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂの幅ｄ２と、第３壁２７Ｃの幅ｄ３の各寸法は、ｄ３＞ｄ１＞ｄ２となるように形成されている。
【００８７】
この場合、容器１５を構成するシート体１１，１２は、容器１５の密閉度と容器１５として適正な強度を得るために、２枚のシート体１１，１２どうしを重ね合わせたときに、第２ウィック２２Ｂにおける幅広の第３壁２７Ｃとして接触する面の幅ｄ３が、例えば０．２ｍｍから１．９ｍｍであることが望ましい。一方で、第２ウィック２２Ｂの溝を構成するだけの第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂは、その幅ｄ２が狭いほど溝２６の微細化に繋がり好ましい。実施例では約０．１ｍｍにしてあり、第３溝２６Ｃの幅ｄ１よりも狭い。そこで、微細化が望まれる第２ウィック２２Ｂの溝２６となる第３溝２６Ｃの幅ｄ１と、それを構成する第１壁２７Ａや第２壁２７Ｂの幅ｄ２と、第３壁２７Ｃの幅ｄ３との寸法関係を適切に規定すれば、容器１５の密閉度を確保しながらその強度を適正に保ちつつ、第２ウィック２２Ｂに液相が触れる表面積と蒸気通路２０の気相が流れる断面積が最適となり、熱輸送能力の向上に繋げることができる。
【００８８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更可能である。例えば、上記実施例ではシート体１１，１２を拡散接合しているが、例えば超音波接合などの別な接合方式を採用してもよく、シート体１１，１２を３枚以上重ね合わせて接合してもよい。また、上述した各部の形状や寸法はあくまでも一例で、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、またシート体１１，１２をあえて同形状にする必要もない。
【符号の説明】
【００８９】
１  シート型ヒートパイプ
１１，１２  シート体（金属箔シート）
１５  容器
２０  蒸気通路
２２  ウィック
２２Ａ  第１ウィック
２２Ｂ  第２ウィック
２６  溝
２７Ａ  第１壁（凸壁、第２凸壁）
２７Ｂ  第２壁（凸壁、第２凸壁）
２７Ｃ  第３壁（第１凸壁）
３０  側壁（外周壁）
【図１】
2015121355.tif 000003
【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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