(57)【要約】【課題】  小型化及び薄型化を図りながら、大容量の熱輸送が可能な熱輸送装置及びこれを搭載した電子機器を提供すること。【解決手段】  凝縮した作動流体を蒸発器３へ流通させるための第１の隙間１８を形成するように、カバー板９及び底板１０の配列方向と、蒸発器３及び凝縮器５の配列方向との両方向に略直交する方向に配列された複数の第１の板状体１７が設けられている。従って、第１の板状体１７同士の間隔を狭くすることにより第１の隙間１８を小さくして容易に毛細管力を大きくすることができる。また、複数の第１の板状体１７をその配列方向に多数並べることにより筐体２となるカバー板９及び底板１０の配列方向の厚さを薄くすることも容易である。【選択図】  図２
2007113864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバー板と底板とを有し、前記カバー板と前記底板とが接合されて構成され、内部に作動流体を収容する筐体と、
前記筐体内に設けられ、前記作動流体が蒸発することで熱を吸収する蒸発部と、
前記筐体内に設けられ、前記作動流体が凝縮することで熱を放出する凝縮部と、
前記凝縮した作動流体を前記蒸発部へ流通させるための第１の隙間を形成するように、前記カバー板及び前記底板の配列方向と、前記蒸発部及び前記凝縮部の配列方向との両方向に略直交する方向に配列された複数の第１の板状体と、
前記各第１の板状体の周囲に形成され、前記蒸発した作動流体を前記凝縮部へ流通させる気相流路部と
を具備することを特徴とする熱輸送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の熱輸送装置であって、
前記蒸発部及び前記凝縮部のうち少なくとも一方は、クラッド材を更に具備することを特徴とする熱輸送装置。
【請求項３】
請求項１に記載の熱輸送装置であって、
前記第１の隙間は、前記蒸発部及び前記凝縮部の配列方向に直線的に連通して形成されていることを特徴とする熱輸送装置。
【請求項４】
請求項１に記載の熱輸送装置であって、
前記底板と前記各第１の板状体とが同じ材料で一体的に形成されていることを特徴とする熱輸送装置。
【請求項５】
請求項１に記載の熱輸送装置であって、
前記気相流路部と前記第１の隙間との間に断熱部材を更に具備することを特徴とする熱輸送装置。
【請求項６】
請求項１に記載の熱輸送装置であって、
前記蒸発部は、前記凝縮した作動流体を流通させるための第２の隙間を形成するように、配列された複数の第２の板状体を有することを特徴とする熱輸送装置。
【請求項７】
請求項６に記載の熱輸送装置であって、
前記各第２の板状体は、前記蒸発部及び前記凝縮部の配列方向に配列されていることを特徴とする熱輸送装置。
【請求項８】
請求項１に記載の熱輸送装置であって、
前記凝縮部は、前記凝縮した作動流体を流通させるための第３の隙間を形成するように、配列された複数の第３の板状体を有することを特徴とする熱輸送装置。
【請求項９】
請求項８に記載の熱輸送装置であって、
前記各第３の板状体は、前記蒸発部及び前記凝縮部の配列方向に配列されていることを特徴とする熱輸送装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の熱輸送装置であって、
前記凝縮部は、前記凝縮した作動流体を流通させるための第３の隙間を形成するように、配列された複数の第３の板状体を有し、
前記第２の隙間は、前記第１及び第３の隙間より広いことを特徴とする熱輸送装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の熱輸送装置であって、
前記各第１の板状体、各第２の板状体及び各第３の板状体のうち少なくとも１つは、ステンレスでなることを特徴とする熱輸送装置。
【請求項１２】
発熱体と、
カバー板と底板とを有し、前記カバー板と前記底板とが接合されて構成され、内部に作動流体を収容する筐体と、
前記筐体内に設けられ、前記作動流体が蒸発することで前記発熱体の熱を吸収する蒸発部と、
前記筐体内に設けられ、前記作動流体が凝縮することで熱を放出する凝縮部と、
前記凝縮した作動流体を前記蒸発部へ流通させるための第１の隙間を形成するように、前記カバー板及び前記底板の配列方向と、前記蒸発部及び前記凝縮部の配列方向との両方向に略直交する方向に配列された複数の第１の板状体と、
前記各第１の板状体の周囲に形成され、前記蒸発した作動流体を前記凝縮部へ流通させる気相流路部と
を具備することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体の相変化により吸熱し及び放熱する熱輸送装置及びこれを搭載した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣ（Personal Computer）等の電子機器を冷却するために、その電子機器の発熱部から発生する熱を放熱部に輸送するデバイスとして、従来からヒートパイプ等が用いられている。これらの熱輸送デバイスは、電子機器の高温の発熱部で発生する熱によって蒸発した気相の作動流体が、低温の放熱部へ移動し、その放熱部で凝縮して液体になって熱を放出するものであり、これにより、発熱体が冷却される。
【０００３】
ヒートパイプは、銅等の金属でなるパイプ状のコンテナに冷媒となる作動流体が収容され、パイプ内部に設けられた毛細管力を発生させる例えば幅の狭いスリットによるウィックによって作動流体にポンプ力を発生させている。
【０００４】
しかし、従来のヒートパイプはスリットの開放面が蒸気伝達管路部に面しているために、受熱、放熱部以外の部分で作動液の凝縮、蒸発が起こり、受熱部から放熱部への熱伝達効率が悪くなるという問題などがあった。
【０００５】
そこで、作動液伝達管路部は、密閉された毛細管の構造を有し、放熱部の蒸気凝縮部にて凝縮された作動液を受熱部の作動液蒸発部へ循環させるウィックを構成することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】再公表特許ＷＯ０１／０６３１９５（８頁下から９行目から７行目、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記再公表特許文献１に記載の装置では、板材の開口部を作動液伝達管路部（液相流路部）とすることから、その作動液（作動流体）の流路としての毛細管力を大きくすることは必ずしも容易でない。
【０００７】
また、大容量の熱輸送を図ろうとして液相流路部を複数積層すると厚さが増加し、小型化、薄型化が図れないという問題が生じる。
【０００８】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、小型化及び薄型化を図りながら、大容量の熱輸送が可能な熱輸送装置及びこれを搭載した電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための、本発明に係る熱輸送装置は、カバー板と底板とを有し、前記カバー板と前記底板とが接合されて構成され、内部に作動流体を収容する筐体と、前記筐体内に設けられ、前記作動流体が蒸発することで熱を吸収する蒸発部と、前記筐体内に設けられ、前記作動流体が凝縮することで熱を放出する凝縮部と、前記凝縮した作動流体を前記蒸発部へ流通させるための第１の隙間を形成するように、前記カバー板及び前記底板の配列方向と、前記蒸発部及び前記凝縮部の配列方向との両方向に略直交する方向に配列された複数の第１の板状体と、前記各第１の板状体の周囲に形成され、前記蒸発した作動流体を前記凝縮部へ流通させる気相流路部とを具備することを特徴とする。ここで、「板状体」とは、例えば矩形の平板は勿論のこと、平板の片面に複数の溝を形成し、その溝の側壁により形成されるようなものも含むものとする。この場合、第１の隙間は当該溝により形成される。
【００１０】
本発明では、凝縮した作動流体を蒸発部へ流通させるための第１の隙間を形成するように、カバー板及び底板の配列方向と、蒸発部及び凝縮部の配列方向との両方向に略直交する方向に配列された複数の第１の板状体が設けられている。従って、第１の板状体同士の間隔を狭くすることにより第１の隙間を小さくして、容易に毛細管力を大きくすることができる。また、複数の第１の板状体をその配列方向に多数並べることにより筐体となるカバー板及び底板の配列方向の厚さを薄くすることも容易である。更に複数の板状体により液相流路となる第１の隙間を形成することとしたので、多孔質体を液相流路に用いるより、コストを軽減できる。また、多孔質体に比べ複数の第１の板状体を用いて形成された隙間の方が凝縮された作動流体の流通に対する抵抗が少なく、作動流体の蒸発部への供給が大きく大容量の熱輸送が可能である。
【００１１】
本発明の一の形態によれば、前記蒸発部及び前記凝縮部のうち少なくとも一方は、クラッド材を更に具備することを特徴とする。これにより、クラッド材を構成する複数の材料が適宜選択されることにより、蒸発部での蒸発効率、または凝縮部での凝縮効率を高めることができる。
【００１２】
本発明の一の形態によれば、前記第１の隙間は、前記蒸発部及び前記凝縮部の配列方向に直線的に連通して形成されていることを特徴とする。これにより、凝縮部で凝縮された作動流体が蒸発部に流通する際の抵抗を極めて小さくできるので、熱輸送速度をより速くすることができる。
【００１３】
本発明の一の形態によれば、前記底板と前記各第１の板状体とが同じ材料で一体的に形成されていることを特徴とする。これにより、例えば複数の第１の板状体を板状部材の片面に複数の溝を形成して、その溝の側壁を各第１の板状体とすることができ、当該板状体の製造がより容易となる。
【００１４】
本発明の一の形態によれば、前記気相流路部と前記第１の隙間との間に断熱部材を更に具備することを特徴とする。これにより、気相流路部と第１の隙間との間の熱のやり取りを防ぐことができ、蒸発部以外の場所での作動流体の蒸発や凝縮部以外の場所での作動流体の凝縮を防ぐことが可能となり、より熱輸送効率が向上する。
【００１５】
本発明の一の形態によれば、前記蒸発部は、前記凝縮した作動流体を流通させるための第２の隙間を形成するように、配列された複数の第２の板状体を有することを特徴とする。これにより、蒸発部での作動流体の蒸発速度をより早くすることが可能となる。例えば、第１の隙間により凝縮した作動流体が大量に供給されても、蒸発部での蒸発速度が遅いと熱輸送装置全体としての熱輸送量は限られたものとなる。また、蒸発部を例えば多孔質体で製造する場合に比べ製造コストを低減できる。
【００１６】
尚、第２の板状体の配列方向は、特に限定されるものではなく、例えば蒸発部及び凝縮部の配列方向に対し斜めに配列されても良い。
【００１７】
本発明の一の形態によれば、前記各第２の板状体は、前記蒸発部及び前記凝縮部の配列方向に配列されていることを特徴とする。これにより、熱輸送装置の蒸発部及び凝縮部の配列方向の長さを短くすると共に、全ての第２の隙間に第１の隙間を接続させることが可能となり、より凝縮された作動流体の供給を増加させることができる。
【００１８】
本発明の一の形態によれば、前記凝縮部は、前記凝縮した作動流体を流通させるための第３の隙間を形成するように、配列された複数の第３の板状体を有することを特徴とする。これにより、凝縮部での作動流体の凝縮速度をより速くすることが可能となる。また、凝縮部を例えば多孔質体で製造する場合に比べ製造コストを低減できる。勿論、第３の板状体の配列方向は、特に限定されるものではなく、例えば蒸発部及び凝縮部の配列方向に対し斜めに配列されても良い。
【００１９】
本発明の一の形態によれば、前記各第３の板状体は、前記蒸発部及び前記凝縮部の配列方向に配列されていることを特徴とする。これにより、熱輸送装置の蒸発部及び凝縮部の配列方向の長さを短くすると共に、全ての第３の隙間に第１の隙間を接続させることが可能となり、より凝縮された作動流体の第１の隙間への供給を増加させることができる。
【００２０】
本発明の一の形態によれば、前記凝縮部は、前記凝縮した作動流体を流通させるための第３の隙間を形成するように、配列された複数の第３の板状体を有し、前記第２の隙間は、前記第１及び第３の隙間より広いことを特徴とする。これにより、第１から第３の隙間の全体の毛細管力を大きくしながら、蒸発部での毛細管力は、小さめに抑えて蒸発効率を改善し、第１の隙間からの凝縮した作動流体の供給速度とのバランスを図っている。
【００２１】
本発明の一の形態によれば、前記各第１の板状体、各第２の板状体及び各第３の板状体のうち少なくとも１つは、ステンレスでなることを特徴とする。これにより、作動流体による各第１の板状体、各第２の板状体及び各第３の板状体の腐食を防止できる。
【００２２】
本発明の他の観点に係る電子機器は、発熱体と、カバー板と底板とを有し、前記カバー板と前記底板とが接合されて構成され、内部に作動流体を収容する筐体と、前記筐体内に設けられ、前記作動流体が蒸発することで前記発熱体の熱を吸収する蒸発部と、前記筐体内に設けられ、前記作動流体が凝縮することで熱を放出する凝縮部と、前記凝縮した作動流体を前記蒸発部へ流通させるための第１の隙間を形成するように、前記カバー板及び前記底板の配列方向と、前記蒸発部及び前記凝縮部の配列方向との両方向に略直交する方向に配列された複数の第１の板状体と、前記各第１の板状体の周囲に形成され、前記蒸発した作動流体を前記凝縮部へ流通させる気相流路部とを具備することを特徴とする。
【００２３】
本発明では、凝縮した作動流体を蒸発部へ流通させるための第１の隙間を形成するように、カバー板及び底板の配列方向と、蒸発部及び凝縮部の配列方向との両方向に略直交する方向に配列された複数の第１の板状体が設けられている。従って、第１の板状体同士の間隔を狭くすることにより容易に毛細管力を大きくし、複数の第１の板状体をその配列方向に多数並べることにより筐体となるカバー板及び底板の配列方向の厚さを薄くし、電子機器の薄型化・小型化を図ることができる。更に複数の板状体により液相の流路となる第１の隙間を形成することとしたので、多孔質体を液相の流路に用いる場合に比べより、電子機器のコストを軽減できる。また、多孔質体に比べ複数の第１の板状体を用いた方が、凝縮された作動流体の流通に対する抵抗が少なく、作動流体の蒸発部への供給量を大きくでき、大容量の熱輸送が可能な熱輸送装置を備えた電子機器とすることが可能となる。
【００２４】
ここで、「発熱体」としては、例えばＩＣ（Integrated Circuit）や抵抗等の電子部品、あるいはプロジェクター光源等が挙げられるが、これに限られず発熱するものなら何でもよい。「電子機器」としてはコンピュータ（パーソナルコンピュータの場合、ラップトップ型であっても、デスクトップ型であってもよい。）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子辞書、カメラ、ディスプレー装置、オーディオ／ビジュアル機器、携帯電話、ゲーム機器、その他の電化製品等が挙げられる。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、本発明によれば、小型化及び薄型化を図りながら、低コスト、大容量の熱輸送を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２７】
図１は本発明の一実施形態に係る熱輸送装置を示す斜視図、図２は熱輸送装置の分解斜視図、図３は熱輸送装置の内部構造を説明する平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２８】
熱輸送装置１は、図２及び図５に示すように内部に作動流体を減圧・封止する筺体２、その作動流体を蒸発させる蒸発部としての蒸発器３、その蒸発器３に接続された吸熱クラッド材４、その作動流体を凝縮させる凝縮部としての凝縮器５、その凝縮器５に接続された放熱クラッド材６、その凝縮器５により凝縮された作動流体を蒸発器３へ流通させる液相流路７及び蒸発器３により蒸発された作動流体を凝縮器５へ流通させる気相流路部としての気相流路８等により構成されている。
【００２９】
図１及び図５に示すように、筺体２はカバー板９と底板１０とからなり、例えば一枚の板状体の底板１０の周縁部１０ａにカバー板９の周縁部９ａが接合されている。また、カバー板９はその周縁部９ａの内側が、底板１０と反対方向（図１中のＺ軸方向）に底板１０との間に液相流路７及び気相流路８を保持できるように凹んでいる。
【００３０】
更に、底板１０には図２に示すように表面１０ｂから裏面１０ｃにかけて吸熱側に開口１１及び放熱側に開口１２が夫々形成されている。
【００３１】
また、蒸発器３は例えば図２に示すようにステンレスからなる複数の略矩形状の第２の板状体１３から構成されている。勿論、ステンレスに限られるわけではなく銅等の金属でもよいが、ステンレスにすることにより腐食を防止できる。更に当該蒸発器３は、図４及び図５に示すように底板１０の開口１１に嵌め込まれている。
【００３２】
複数の第２の板状体１３は、図３及び図４の蒸発器周辺の部分拡大図である図６に示すように蒸発器３及び凝縮器５が並ぶ方向（図３中のＹ軸方向）に配列されている。また、第２の板状体１３同士間で第２の隙間１４が形成されている。これらの複数の第２の隙間１４が、後述するように凝縮した作動流体に毛細管力を生じさせ、当該作動流体を流通、保持することが可能となっている。
【００３３】
凝縮器５は、例えば図２に示すようにステンレスからなる複数の略矩形状の第３の板状体１５から構成されている。更に当該凝縮器５は、図４及び図５に示すように底板１０の開口１２に嵌め込まれている。
【００３４】
複数の第３の板状体１５は、蒸発器３と同様に蒸発器３及び凝縮器５が並ぶ方向（図３中のＹ軸方向）に配列されている。また、第３の板状体１５同士間で第３の隙間１６が形成されている。これらの複数の第３の隙間１６が、後述するように凝縮した作動流体に毛細管力を生じさせ、当該作動流体を流通、保持することが可能となっている。
【００３５】
液相流路７は、例えば図２に示すようにステンレスからなる複数の略矩形状の第１の板状体１７から構成されている。複数の第１の板状体１７は、蒸発器３及び凝縮器５が配列方向（並ぶ方向）（図３中のＹ軸方向）と、カバー板９及び底板１０が配列する方向（並ぶ方向）（図４中のＺ軸方向）との両方向に略直交する方向に配列されている。また、複数の第１の板状体１７は、第１の板状体１７同士間に第１の隙間１８が形成されている。
【００３６】
ここで第１の板状体１７は、第１の板状体の構造を説明する断面図である図７の図７（ａ）に示すように断面が略矩形である。また、第１の板状体１７は、断面略矩形である場合に限られるものではなく、例えば図７（ｂ）から図７（ｄ）に示すような断面形状でもよい。図７（ｂ）は各第１の板状体１７が一方の隣の第１の板状体側に凸部を有するものであり、図７（ｃ）は逆に凹部を有するものである。更に図７（ｄ）は凹部を有する第１の板状体１７を互いに凹部が向き合うようにし、その間に断面矩形状の第１の板状体１７を組み合わせたものである。勿論、第１の隙間１８の形成方法は、上述した第１の板状体１７の組み合わせに限られるものではない。
【００３７】
更に複数の第１の板状体１７は、例えば図３及び図４に示すように開口１１及び開口１２に突出し、第２の板状体１３及び第３の板状体１５と底板１０の表面１０ｂとに接合されている。また、複数の第１の板状体１７は、図４及び図５に示すように底板１０に接合された側と反対側が丁度カバー板９の裏面９ｂに接合されている。
【００３８】
また、第１の隙間１８からなる液相流路７は、図２及び図３に示すように蒸発器３及び凝縮器５の配列方向（図３中のＹ軸方向）に直線的に連通して形成されている。勿論、直線に限られるものではなく例えば曲線でもよいが、一直線に形成されている方がより抵抗が少なく、作動流体の流速を速くすることができる。
【００３９】
更に第１から第３の隙間１８，１４，１６の比率は、例えば夫々１５μｍ、３０μｍ、１５μｍとされており、蒸発器３の第２の隙間１４が一番広く形成されている。
【００４０】
気相流路８は、例えば図３及び図５に示すように複数の第１の板状体１７を上下（図５中のＺ軸方向）に挟むカバー板９及び底板１０とで形成されるスペースの内の複数の第１の板状体１７を除いたスペースからなる。これにより、気相流路８として大きな流路を確保でき、作動流体の流通時の抵抗を第１の隙間１８より著しく小さくできる。
【００４１】
また、気相流路８は液相流路７となる第１の隙間１８と分離されることになり、不要な場所で作動流体が凝縮したり、液相流路７を流れる凝縮した作動流体が蒸発することを防ぐことができ、熱輸送効率を向上させることができる。
【００４２】
作動流体としては、例えば純水、エタノール、メタノール、アセトン、イソプロピルアルコール、代替フロン、アンモニア等が用いられる。
【００４３】
吸熱クラッド材４及び放熱クラッド材６は、例えば図５及び図６に示すように、内側にステンレス層４ａ及び６ａ、外側に銅層４ｂ及び６ｂの２層構造で夫々なっている。吸熱クラッド材４及び放熱クラッド材６は、図４に示すように発熱体１９及びヒートシンク２０等に最も近い部位となるので、例えばステンレス層４ａ及び６ａよりも熱伝導率の高い銅層４ｂ及び６ｂがあるクラッド材が用いられることが好ましい。
【００４４】
尚、上述の説明では、液相流路７として複数の第１の板状体１７を用いて第１の隙間１８を形成したが、これに限られるものではなく凝縮器５から蒸発器３に作動流体を毛細管力により流通させることができるもの全てを用いることが可能である。例えば凝縮器５から蒸発器３に向かって一直線上に貫通孔が形成されたものでも良く、また多孔質体でも可能である。
【００４５】
以上のように構成された熱輸送装置１の動作について説明する。
【００４６】
図８は作動流体の移動を模式的に示す熱輸送装置の斜視図である。
【００４７】
発熱体１９が発する熱は、吸熱クラッド材４を介して例えば図４及び図８に示すように蒸発器３の第２の隙間１４により毛細管力で保持された作動流体を蒸発させる。この際、蒸発した作動流体は、気相流路８の作動流体の流通に対する抵抗より液相流路７の第１の隙間１８の抵抗の方が非常に大きいので、作動流体は液相流路７に逆流することなく気相流路８へ移動することとなる。また、蒸発器３の第２の隙間１４に保持された作動流体が少なくなると、第２の隙間１４による毛細管力で液相流路７の第１の隙間１８から凝縮された作動流体が供給されることとなる。
【００４８】
蒸発した作動流体は、気相流路８を図８に示すように矢印Ｄ方向に流通し、凝縮器５で凝縮することにより、放熱クラッド材６を介してヒートシンク２０から放熱される。例えばファンやペリチェ素子のような強制空冷等により放熱される。凝縮した作動流体は、凝縮器５の第３の隙間１６による毛細管力により複数の第３の板状体１５に保持される。複数の第３の板状体１５に保持された凝縮した作動流体は、第１の隙間１８による毛細管力により液相流路７に流通する。複数の第１の板状体１７に保持された凝縮した作動流体は、図８に示す矢印Ｃ方向に蒸発器３の第３の隙間１６による毛細管力により、複数の第３の板状体１５に引き込まれる。以上のような動作が繰り返されることで、発熱体１９の熱を放熱側へ輸送して発熱体１９を冷却することができる。
【００４９】
次に、熱輸送装置１の製造方法について簡単に説明する。
【００５０】
図２に示すように、例えば底板１０の開口１１及び１２に夫々蒸発器３及び凝縮器５が嵌め込まれ、例えば電子ビーム溶接、あるいはレーザビーム溶接等で接合される。
【００５１】
蒸発器３及び凝縮器５が底板１０に接合された後、複数の第１の板状体１７を底板１０の表面１０ｂ側に、第１の隙間１８と第２及び第３の隙間１４，１６とが接続するように接合する。この際、蒸発器３及び凝縮器５の配列方向（図２中のＹ軸方向）に直交する方向（図２中のＸ軸方向）に、各第１の板状体１７が配列することとなるように接合する。尚、蒸発器３、凝縮器５や液相流路７の夫々の板状体の積層接合も電子ビーム溶接、あるいはレーザビーム溶接等、接合可能であれば熱拡散接合、熱圧着、接着材、ろう付け等の一般的な接合方法であっても良い。また、フォトリソによるエッチングで製作しても良い。
【００５２】
次に、カバー板９の凹部に複数の第１の板状体１７を収めるように当該カバー板９の周縁部９ａを底板１０の周縁部１０ａに合わせて接合する。この場合も、上記同様、電子ビーム溶接、レーザビーム溶接、あるいは可能であれば熱拡散接合、熱圧着、接着材、ろう付け等の一般的な接合方法であっても良い。
【００５３】
例えば底板１０にカバー板９が接合された後、図２及び図８に示すように吸熱クラッド材４及び放熱クラッド材６が底板１０の裏面１０ｃから開口１１，１２を夫々塞ぐように接合される。この場合も、上記同様電子ビーム溶接、レーザビーム溶接、あるいは熱拡散接合等により接合される。
【００５４】
このように本実施形態によれば、凝縮した作動流体を蒸発器３へ流通させるための第１の隙間１８を形成するように、カバー板９及び底板１０の配列方向と、蒸発器３及び凝縮器５の配列方向との両方向に略直交する方向に配列された複数の第１の板状体１７が設けられている。従って、第１の板状体１７同士の間隔を狭くすることにより第１の隙間１８を小さくして容易に毛細管力を大きくすることができる。また、複数の第１の板状体１７をその配列方向に多数並べることにより筐体２となるカバー板９及び底板１０の配列方向の厚さを薄くすることも容易である。
【００５５】
更に複数の板状体により液相流路７となる第１の隙間１８を形成することとしたので、多孔質体を液相流路７に用いるより、コストを軽減できる。また、多孔質体に比べ複数の第１の板状体１７を用いて形成された隙間の方が凝縮された作動流体の流通に対する抵抗が少なく、作動流体の蒸発器３への供給が大きく大容量の熱輸送が可能である。例えば多孔質体では作動流体が２ｍｍ／ｓの流速であったものが、複数の板状体により形成された隙間では２５ｍｍ／ｓから３０ｍｍ／ｓ程度の流速とすることができる。この点は、蒸発器及び凝縮器５でも同様である。これにより、作動流体の供給や蒸発の速度を上げることができ、輸送できる熱容量をより増大できることになる。
【００５６】
また、蒸発器３及び凝縮器５に夫々吸熱クラッド材４及び放熱クラッド材６を接続させることとしたので、クラッド材を構成する複数の材料を適宜選択することにより、蒸発き３での蒸発効率、または凝縮器５での凝縮効率を高めることができる。
【００５７】
更に蒸発器３は、凝縮した作動流体を流通させるための第２の隙間１４を形成するように、配列された複数の第２の板状体１３を有することとしたので、蒸発器３での作動流体の蒸発速度をより早くすることが可能となる。例えば、第１の隙間１８により凝縮した作動流体が大量に供給されても、蒸発器３での蒸発速度が遅いと熱輸送装置全体としての熱輸送量は限られたものとなる。また、蒸発器３を例えば多孔質体で製造する場合に比べ製造コストを低減できる。
【００５８】
また、凝縮器５は、凝縮した作動流体を流通させるための第３の隙間１６を形成するように、配列された複数の第３の板状体１５を有し、第２の隙間１４は、第１及び第３の隙間１８，１６より広いこととした。これにより、第１から第３の隙間１８，１４，１６の全体の毛細管力を大きくしながら、蒸発器３での毛細管力は、小さめに抑えて蒸発効率を改善し、第１の隙間１８からの凝縮した作動流体の供給速度とのバランスを図ることができる。
【００５９】
更に液相流路７に毛細管力を持たせることで、ドライアウト後の自己復帰に有利であると共に、作動流体の注入時の作業性が格段に向上できる。
【００６０】
図９は、本発明の他の実施形態に係る熱輸送装置の内部構造を説明する平面図、図１０は図９のＥ−Ｅ線断面図、図１１は図９のＦ−Ｆ線断面図及び図１２は図１０の蒸発器周辺の部分拡大図である。これ以降の説明では、上記実施形態に係る熱輸送装置１の部材や機能等について同様なものは説明を簡略または省略し、異なる点を中心に説明する。
【００６１】
この熱輸送装置１０１は、例えば図１１に示すように液相流路７を形成する複数の第１の板状体１７の底板側と反対側１７ａが、カバー板９の裏面９ｂに接合されていない。すなわち、当該反対側１７ａが、カバー板９と複数の第１の板状体１７の間に配置された断熱部材１２１に接合されている。これにより、例えば断熱部材１２１、第１の板状体１７及び底板１０の表面１０ｂにより液相の流路が形成される。
【００６２】
断熱部材１２１は、例えば図１０に示すように複数の第１の板状体１７の反対側１７ａの内の蒸発器３及び凝縮器５に重ならない領域１７ｂを覆うように形成されている。また、図１１に示すように気相流路８は、複数の第１の板状体１７の左右のみならず断熱部材１２１とカバー板９との間にも形成されている。
【００６３】
このように本実施形態によれば、気相流路８と第１の隙間１８との間に断熱部材１２１を更に具備することとした。従って、気相流路８と第１の隙間１８との間の熱のやり取りを防ぐことができ、蒸発器３以外の場所での作動流体の蒸発や凝縮器５以外の場所での作動流体の凝縮を防ぐことが可能となり、より熱輸送効率が向上する。また、気相流路８を第１の隙間１８の上方にも設けたので、左右に設ける気相流路８を小さくすることができ熱輸送装置１０１の横幅をより小さくすることが可能となる。
【００６４】
図１３は、更に別の実施形態に係る熱輸送装置の分解斜視図及び図１４は組み立てられた熱輸送装置の断面図である。
【００６５】
この熱輸送装置２０１は、凝縮器２０５が底板１０の開口１２に嵌め込まれておらず例えば図１３及び図１４に示すように当該開口１２上に複数の第１の板状体２１７を介して重なるように設けられている。凝縮器２０５は、例えば２層の複数の第３の板状体２１５ａ，２１５ｂを有し、夫々の層の各第３の板状体の配列方向が略直交するように形成されている。これにより、全体としての第３の隙間２１６をより細かくすることができ、毛細管力を容易に大きくすることが可能となる。勿論、２層に限られるものではなく、何層でも良い。
【００６６】
ここで、複数の第３の板状体２１５ｂは、図１３に示すように略矩形の各板状体の周囲が枠で固定されており、その各板状体の配列方向は蒸発器３及び凝縮器２０５の配列方向（図１３中のＹ軸方向）と略一致するように形成されている。また、複数の第３の板状体２１５ａは、図１３及び図１４に示すように各板状体を連結する板状の連結部２２２ａを有している。複数の第３の板状体２１５ａは、その連結部２２２ａがカバー板９の裏面９ｂ側になるように複数の第３の板状体２１５ｂの上に積層されている。この複数の第３の板状体２１５ａは、各板状体が例えば複数の第３の板状体２１５ｂの各板状体の配列方向に略直交するように（図１３中のＸ軸方向）配列されている。これにより、図１４に示すように蒸発器側から気相流路８を流通してきた作動流体は、ほとんど抵抗を受けず複数の第３の板状体２１５ａで形成される第３の隙間２１６ａに流通することができる。
【００６７】
また、液相流路７は、複数の第１の板状体２１７の略矩形の各板状体を連結する連結部２１７ａを有している。当該連結部２１７ａにより一体的に連結された各第１の板状体２１７の配列方向は、カバー板９及び底板１０の配列方向（図１３中のＺ軸方向）に略直交している。更に、蒸発器３及び凝縮器２０５の配列方向（図１３中のＹ軸方向）にも略直交する方向（図１３中のＸ軸方向）となるように形成されている。
【００６８】
複数の第１の板状体２１７の連結部２１７ａは、例えば図１４に示すように底板１０の開口１１に重なる領域では形成されておらず、開口１１に嵌め込まれた蒸発器３の複数の第２の板状体１３に直接複数の第１の板状体２１７が接合されている。
【００６９】
この複数の第１の板状体２１７の製造は、例えば一枚の板状部材をフォトリソによるエッチングで複数の平行な溝を形成し、その溝の側壁部２１７ｂを複数の第１の板状体２１７の各板状体とし、当該溝部分を第１の隙間２１８とすることができる。
【００７０】
このように本実施形態によれば、複数の第１の板状体２１７を極めて容易に製造でき、熱輸送装置２０１の製造コストを軽減できる。
【００７１】
図１５は、更に別の実施形態に係る熱輸送装置の分解斜視図及び図１６は組み立てられた熱輸送装置の断面図である。
【００７２】
この熱輸送装置３０１の液相流路７は、図１５に示すように複数の第１の板状体３１７が底板３１０と同じ材料で一体的に形成されている。複数の第１の板状体３１７は、例えば図１５及び図１６に示すように開口１１，１２を覆うように略矩形の板状体が、蒸発器側から凝縮器側に渡って底板３１０の表面３１０ｂに形成されている。従って、複数の第１の板状体３１７は開口１１，１２に重なる部分では各板状体を連結するものはなく、櫛の歯のように形成されている。また、各第１の板状体３１７の配列は、蒸発器３及び凝縮器２０５の配列方向（図１５中のＹ軸方向）に直交するように形成されている。
【００７３】
この複数の第１の板状体３１７の製造は、例えば一枚の板状部材である底板をフォトリソによるエッチングで複数の平行な溝と開口とを形成し、その溝の側壁部分を複数の第１の板状体３１７の各板状体とし、当該溝部分を第１の隙間３１８とすることができる。
【００７４】
このように本実施形態によれば、底板３１０と複数の第１の板状体３１７を一つの部材から容易に製造でき、熱輸送装置２０１の製造コストを軽減できる。
【００７５】
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述したいずれの実施形態にも限定されず、本発明の技術思想の範囲内で適宜変更し或は上述した各実施形態を組み合わせて実施できるものである。
【００７６】
例えば、上述の実施形態では発熱体やヒートシンクを夫々一つとして説明したが、これに限られるものではなく、液相流路や気相流路を途中で分岐して複数の発熱体やヒートシンクに接続するようにしても良い。これにより、図示しない電子機器の発熱側と放熱側とが複数存在する場合にも当該熱輸送装置により対応でき、電子機器の製造コストの低減、小型化・薄型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱輸送装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す熱輸送装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示す熱輸送装置の内部構造を説明する平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図４の蒸発器周辺の部分拡大図である。
【図７】第１の板状体の構造を説明する断面図である。
【図８】作動流体の移動を模式的に示す熱輸送装置の斜視図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る熱輸送装置の内部構造を説明する平面図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１１】図９のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１２】図１０の蒸発器周辺の部分拡大図である。
【図１３】更に別の実施形態に係る熱輸送装置の分解斜視図である。
【図１４】図１３の熱輸送装置の組み立てられた断面図である。
【図１５】更に別の実施形態に係る熱輸送装置の分解斜視図である。
【図１６】図１５の熱輸送装置の組み立てられた断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，１０１，２０１，３０１…熱輸送装置
２…筺体
３…蒸発器
４…吸熱クラッド材
５…凝縮器
６…放熱クラッド材
７…液相流路
８…気相流路
９…カバー板
１０…底板
１３…第２の板状体
１４…第２の隙間
１５，２１５…第３の板状体
１６，２１６…第３の隙間
１７，２１７，３１７…第１の板状体
１８，２１８，３１８…第１の隙間
１９…発熱体
２０…ヒートシンク
１２１…断熱部材
【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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