(57)【要約】【課題】本発明は、薄型、軽量かつ柔軟であり、折り曲げを繰り返しても性能を維持し、構造が容易かつ製造コストを抑えたフレキシブルヒートシートを提供する。【解決手段】本発明のフレキシブルヒートシートは、少なくとも一方の面の内側に溝を有する袋状のフィルム製シートの内部に複数のスペーサ部材と、作動媒体とを有しており、溝が設けられた袋状のフィルム製シートの内面は、プラズマ処理されて作動液との親和性を高め、これにより、作動液の移動効率を高めている。作動媒体として水を使用することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１種類又は２種類の可撓性を有するフィルム状のシートを重ねて袋状に密封した袋状のフィルム製シートと、
前記袋状のフィルム製シートの内部に封入され、該袋状フィルム製シート上の対向する端部近傍に設けられた吸熱部及び放熱部の間を移動して熱エネルギーを移送する作動媒体と、
前記袋状のフィルム製シートの少なくとも一方の内面に形成され、前記作動媒体の移動方向に沿って設けられた複数の溝と、  
前記袋状のフィルム製シートの内部に配置され、前記作動媒体が移動する流路を維持する複数のスペーサと、
を備え、
前記袋状のフィルム製シートの少なくとも前記複数の溝を有する部分は、前記溝形成部分の表面エネルギーを高くするための表面処理が施されていることを特徴とするフレキシブルヒートシート。
【請求項２】
複数の前記スペーサは、前記溝に沿って整列して配置されることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルヒートシート。
【請求項３】
前記袋状のフィルム製シート内は大気圧以下に減圧されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフレキシブルヒートシート。
【請求項４】
前記フィルム状のシートは、前記袋状のフィルム製シートを大気圧以下に減圧しても、前記スペーサにより、前記作動媒体の移動通路を形成可能な剛性を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフレキシブルヒートシート。
【請求項５】
前記袋状のフィルム製シートの少なくとも前記溝が形成された面の一部または全部は、プラズマを照射されて、表面のエネルギーが高くなるよう表面されていることを特徴とする請求項１または４に記載のフレキシブルヒートシート。
【請求項６】
前記作動媒体は、水からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフレキシブルシート。
【請求項７】
前記フィルム製シートの前記溝が形成されたシートの外面の少なくとも吸熱部及び放熱部の位置に、高い熱伝導率の材料からなる薄い熱伝達部を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のフレキシブルヒートシート。
【請求項８】
前記スペーサは、前記溝に沿って伸び、一定間隔で切欠を備える細長いスペーサ部材であり、該スペーサ部材は、少なくとも前記袋状のフィルム製シートの上下方向に撓む可撓性を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のフレキシブルシート。
【請求項９】
前記スペーサ部材が複数設けられ、該複数のスペーサ部材は可撓性を有する柔軟性を有する細い保持部材により連結されていることを特徴とする請求項８に記載のフレキシブルヒートシート。
【請求項１０】
前記熱伝達部は、金属材料を所望のフィルム外面に真空蒸着することにより形成されていることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のフレキシブルヒートシート。
【請求項１１】
１種類又は２種類の可撓性を有するフィルム状のシートを重ねて袋状に密封した袋状のフィルム製シートと、
前記袋状のフィルム製シートの内部に封入され、該袋状フィルム製シート上の対向する端部近傍に設けられた吸熱部及び放熱部の間を移動して熱エネルギーを移送する作動媒体と、
前記袋状のフィルム製シート内に封入された柔軟性を有する薄い板状部材と、
前記薄い板状部材の少なくとも一方の面に形成され、前記作動媒体の移動方向に沿って設けられた複数の溝と、  
前記薄い板状部材と袋状のフィルム製シートの間に配置され、前記作動媒体が移動する流路を維持する複数のスペーサと、
を備え、
前記薄い板状部材の少なくとも前記複数の溝を有する部分には、前記溝の表面エネルギーを高めるための表面処理が施されていることを特徴とするフレキシブルヒートシート。
【請求項１２】
複数の前記スペーサは、前記溝に沿って整列して配置されることを特徴とする請求項１１に記載のフレキシブルヒートシート。
【請求項１３】
前記袋状のフィルム製シート内は大気圧以下に減圧されていることを特徴とする請求項１１または１３に記載のフレキシブルヒートシート。
【請求項１４】
前記フィルム状のシートは、前記袋状のフィルム製シートを大気圧以下に減圧しても、前記スペーサにより、前記作動媒体の移動通路を形成可能な剛性を備えることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のフレキシブルヒートシート。
【請求項１５】
前記薄い板状部材の少なくとも前記溝が形成された面の一部または全部は、プラズマを照射されて、表面のエネルギーが高くなるよう表面処理されていることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載のフレキシブルヒートシート。
【請求項１６】
前記作動媒体は、水からなることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載のフレキシブルシート。
【請求項１７】
前記フィルム製シートの前記溝が形成されたシートの外面の少なくとも吸熱部及び放熱部の位置に、高い熱伝導率の材料からなる薄い熱伝達部を設けたことを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載のフレキシブルヒートシート。
【請求項１８】
前記スペーサは、前記溝に沿って伸び、一定間隔で切欠を備える細長いスペーサ部材であり、該スペーサ部材は、少なくとも前記袋状のフィルム製シートの上下方向に撓む可撓性を有することを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれか１項に記載のフレキシブルシート。
【請求項１９】
前記スペーサ部材が複数設けられ、該複数のスペーサ部材は可撓性を有する柔軟性を有する細い保持部材により連結されていることを特徴とする請求項１８に記載のフレキシブルヒートシート。
【請求項２０】
前記熱伝達部は、金属材料を所望のフィルム外面に真空蒸着することにより形成されていることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載のフレキシブルヒートシート。
【請求項２１】
１種類又は２種類の可撓性を有するフィルム状のシートを重ねて袋状に密封した袋状のフィルム製シートと、
前記袋状のフィルム製シートの内部に封入され、該袋状フィルム製シート上の対向する端部近傍に設けられた吸熱部及び放熱部の間を移動して熱エネルギーを移送する作動媒体と、
前記袋状のフィルム製シートの少なくとも一方の内面、及び前記袋状のフィルム製シート内に封入された柔軟性を有する薄い板状部材の少なくとも一方の面に形成され、前記作動媒体の移動方向に沿って設けられた複数の溝と、  
前記袋状のフィルム製シートと前記薄い板状部材の間に配置され、前記作動媒体が移動する流路を維持する複数のスペーサと、
を備え、
前記袋状のフィルム製シート及び前記薄い板状部材の少なくとも前記複数の溝を有する部分は、前記作動媒体の表面張力を増加させるための表面処理が施されていることを特徴とするフレキシブルヒートシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源からの熱エネルギーを効率的に移動させて熱源から離れた位置で放熱さえることができるヒートパイプに関するものであり、特に、薄型化及び軽量化を図ることができ、上下方向に変形可能な柔軟性を備えているフレキシブルヒートシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ、ＡＶ、家電等の各種電気機器に搭載された電子部品は使用時に熱を発生する。電子部品は過度な温度上昇があると性能が劣化するため、電気機器の動作が不安定になり、故障の要因となる。従って、電子部品が発生する熱の対策が必須であり、ファン等による放熱対策が行われている。
【０００３】
近年の各種電気機器の高性能化により、電子部品の発熱量はさらに増加し、電気機器の薄型化や軽量化のために、電子部品は高密度に実装されており、発熱密度が高まっている。つまり、電子部品は従来以上に過度な温度上昇を発生する可能性がある上、他の電子部品が発生した熱によって高温にさらされる可能性がある。つまり、電気機器に搭載された電子部品が発生する熱をより効率よく放熱する放熱部品が必須となっている。高発熱部品として特徴的なＣＰＵの発熱密度は２００４年に空冷の限界といわれる６０Ｗ/ｃｍ２を超え、金属で加工された従来のヒートパイプでは対応が困難であり、これに対応できる新しいヒートパイプが望まれている。その一つとして、ヒートパイプとＣＰＵ等の半導体の接触面における接着性または加工性の点で優れている樹脂を筐体としたヒートパイプが望まれている。また、従来では、高発熱機器を効率的に放熱するため、放熱効果が高い位置に高発熱機器を実装するなど、実装面において制限があった。このような観点からも、電子機器の実装位置を放熱部品にとらわれず実装できる、柔軟性のある放熱部品が強く望まれている。
【０００４】
例えば、パーソナルコンピュータでは、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等からの発熱を放熱するために、銅などの金属パイプ製のコンテナを用いたヒートパイプによる放熱対策を行っている（特許文献１参照）。また、近年の薄型化、軽量化、小型化した電子機器では、薄型であり、柔軟性に優れたシート状のヒートパイプによる放熱対策を行っている（特許文献２参照）。
【０００５】
一般的なヒートパイプの構造は、発熱部に密接した一方の端部で作動媒体（作動液）が蒸発して蒸気となり、この蒸気がヒートパイプ内の流体流路を通って放熱部に密接した他方の端部に移動する。放熱部に移動した作動液の蒸気は冷却され凝縮して液体にもどり、再び発熱部に密接した他方の端部に移動する。この蒸発と凝縮による作動液の移動を繰り返すことによって、電子機器の発熱部で発生した熱を放熱部で効率よく冷却することができる。なお、ヒートパイプパイプ内部にはウィックと呼ばれる毛細管構造を持たせており、ウィックの毛細管力によって作動媒体の還流が連続的に行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１９６７８７号
【特許文献２】特開２００１−１６５５８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のヒートパイプは、銅などの熱伝導率の良い金属を用いてコンテナを形成しているため、効率良く熱を伝達することができる。しかし、金属パイプ製のコンテナは軽量化することが難しく、形状の自由度や柔軟性に乏しいという問題がある。従って、電子機器の実装位置はヒートパイプの位置に制限があり、また、電気機器の実装時にズレが生じ、ヒートパイプとの間で隙間が生じた場合、容易に修正することが難しいため十分な接触熱伝導を確保できないという問題がある。
【０００８】
特許文献２のシート状ヒートパイプでは、フィルム材料を用いてコンテナをシート状に形成しているため、薄型、軽量、かつ柔軟性を有しており、可動部にも使用可能である。しかし、このシート状ヒートパイプは、金属箔等の２枚のフィルムをシーラント層により貼り合わせてコンテナを形成したものであるため、折り曲げを繰り返し受けるとシール性能が劣化し、空気等のガスがコンテナ内部に流入する現象が生じやすい。この結果、コンテナ内部では所定の圧力を維持できなくなり、ヒートパイプの性能が大幅に劣化し、充分な信頼性を保証することが困難であるという問題がある。
【０００９】
さらに、上記したシート状ヒートパイプは、ウィックを用いて作動媒体を還流させている。このウィックには、金属のメッシュワイヤーあるいは多孔質金属焼結体あるいはコンテナ自体に微細な溝構造をもたせて毛細管力を付与したものが知られている。しかし、ウィックを用いると構造が複雑となるため、シート状の安定した量産が難しい。また、品質管理が困難なため、高価となる問題がある。また、ウィックはコンテナ内部でコンタミネーションを発生し易く、還流性能の劣化が起こりやすくなるため、汎用し難いという問題もある。
【００１０】
また、上記のヒートパイプでは、フロンガス等の熱交換媒体が使用されており、高コストである。ＰＣ等の電子機器のように、狭い領域で高効率の熱交換が求められる場所にこれらのヒートパイプを使用する場合にはこれでよいが、例えば道路や屋根の融雪装置等に使用する場合、広い面積のヒートパイプが必要になり、従来のヒートパイプではコストが高くなり、これらの分野における実用化の障害となっている。
【００１１】
本発明は、上記した課題に着目してなされたものであり、薄型、軽量かつ柔軟であり、折り曲げを繰り返しても性能を維持することができ、構造が簡単で廉価なフレキシブルヒートシート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】
【００１２】
上記した目的を達成するために、本発明の第１の態様に係るフレキシブルヒートシートは、１種類又は２種類の可撓性を有するフィルム状のシートを重ねて袋状に密封した袋状のフィルム製シートと、前記袋状のフィルム製シートの内部に封入され、該袋状フィルム製シート上の対向する端部近傍に設けられた吸熱部及び放熱部の間を移動して熱エネルギーを移送する作動媒体と、前記袋状のフィルム製シートの少なくとも一方の内面に形成され、前記作動媒体の移動方向に沿って設けられた複数の溝と、前記袋状のフィルム製シートの内部に配置され、前記作動媒体が移動する流路を維持する複数のスペーサと、を備え、前記袋状のフィルム製シートの少なくとも前記複数の溝を有する部分は、前記作動媒体の表面張力を増加させるための表面処理が施されていることを特徴とする。
【００１３】
このように、袋状のフィルム製シートの少なくとも一方の面の内側に形成した溝部分に表面処理を施すことで、溝の表面の濡れ性が向上し、作動媒体を効率良く還流することができる。また、作動媒体の還流を溝によって行うため、品質管理が容易な構成とすることができる。さらに袋状のフィルム製シートの内面にスペーサが設けられているため、フィルム製シート内部の内圧が低い場合であっても、作動媒体の流路を維持することが可能となる。
【００１４】
本発明の第２の態様に係るフレキシブルヒートシートは、複数の前記スペーサが、前記溝に沿って整列して配置されることを特徴とする。このように、スペーサが溝に沿って設けられているため、スペーサが作動媒体を案内するガイドと機能し、より効率的な熱移送が可能となる。
【００１５】
本発明の第３の態様に係るフレキシブルヒートシートは、前記袋状のフィルム製シート内が大気圧以下に減圧されていることを特徴とする。これにより、常温近辺での熱交換効率をより向上させることが可能となる。
【００１６】
本発明の第４の態様に係るフレキシブルヒートシートは、  前記フィルム状のシートが、前記袋状のフィルム製シートを大気圧以下に減圧しても、前記スペーサにより、前記作動媒体の移動通路を形成可能な剛性を備えることを特徴とする。これにより、フィルムの柔軟性を維持しつつ、袋状のフィルム製シート内部を減圧状態に保つことが可能となる。
【００１７】
本発明の第５の態様に係るフレキシブルヒートシートは、前記袋状のフィルム製シートの少なくとも前記溝が形成された面の一部または全部が、プラズマを照射されて、表面の親和性を高くするよう加工処理されていることを特徴とする。プラズマ照射することにより、フィルム製シート表面の作動液との濡れ性が向上し、表面張力を高めることが可能となる。
【００１８】
本発明の第６の態様に係るフレキシブルヒートシートは、前記作動媒体が、水からなることを特徴とする。環境破壊が懸念されるフロンガス等を使用せずに、水を作動媒体とすることにより、漏れ、充填において安易なフレキシブルシートを提供できる。このように水を使用する場合、動作温度が１００℃より低い場合には、フレキシブルヒートシート内部を大気圧以下に保持する必要があり内圧が大気圧となるのを防止するために本願発明では複数のスペーサが設けられているため、作動媒体が移動する流路は維持される。
【００１９】
本発明の第７の態様に係るフレキシブルヒートシートは、前記フィルム製シートの前記溝が形成されたシートの外面の少なくとも吸熱部及び放熱部の位置に、高い熱伝導率の材料からなる薄い熱伝達部を設けたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の第８の態様に係るフレキシブルヒートシートは、前記スペーサが、前記溝に沿って伸び、一定間隔で切欠を備える細長いスペーサ部材であり、該スペーサ部材は、少なくとも前記袋状のフィルム製シートの上下方向に撓む可撓性を有することを特徴とする。このように溝に沿って延びる細長いスペーサ部材を用いることにより、フレキシブルヒートシート外部の大気圧圧に耐えて内部を１００℃以下で動作する減圧状態として作動媒体の移送効率を上げることが可能となる。また、スペーサ部材を上下方向に可撓性を持たせることにより、フレキシブルヒートシートの柔軟性を維持することが可能となる。
【００２１】
本発明の第９の態様に係るフレキシブルヒートシートは、前記スペーサ部材が複数設けられ、該複数のスペーサ部材は可撓性を有する細い保持部材により連結されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第１０の態様に係るフレキシブルヒートシートは、前記熱伝達部が、金属材料を所望のフィルム外面に真空蒸着することにより形成されていることを特徴とする。真空蒸着した熱伝達部により、発熱部または放熱部の熱抵抗を小さくすることができるとともに、作動液の漏れをより効率的に抑制することが可能となる。
【００２３】
本発明の他の態様に係るフレキシブルヒートシートは、１種類又は２種類の可撓性を有するフィルム状のシートを重ねて袋状に密封した袋状のフィルム製シートと、前記袋状のフィルム製シートの内部に封入され、該袋状フィルム製シート上の対向する端部近傍に設けられた吸熱部及び放熱部の間を移動して熱エネルギーを移送する作動媒体と、前記袋状のフィルム製シート内に封入された柔軟性を有する薄い板状部材と、前記薄い板状部材の少なくとも一方の面に形成され、前記作動媒体の移動方向に沿って設けられた複数の溝と、前記薄い板状部材と袋状のフィルム製シートの間に配置され、前記作動媒体が移動する流路を維持する複数のスペーサと、
を備え、前記薄い板状部材の少なくとも前記複数の溝を有する部分には、前記溝の表面エネルギーを高めるための表面処理が施されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明のさらに他の態様に係るフレキシブルヒートシートは、１種類又は２種類の可撓性を有するフィルム状のシートを重ねて袋状に密封した袋状のフィルム製シートと、前記袋状のフィルム製シートの内部に封入され、該袋状フィルム製シート上の対向する端部近傍に設けられた吸熱部及び放熱部の間を移動して熱エネルギーを移送する作動媒体と、前記袋状のフィルム製シートの少なくとも一方の内面、及び前記袋状のフィルム製シート内に封入された柔軟性を有する薄い板状部材の少なくとも一方の面に形成され、前記作動媒体の移動方向に沿って設けられた複数の溝と、前記袋状のフィルム製シートと前記薄い板状部材の間に配置され、前記作動媒体が移動する流路を維持する複数のスペーサと、を備え、前記袋状のフィルム製シート及び前記薄い板状部材の少なくとも前記複数の溝を有する部分は、前記作動媒体の表面張力を増加させるための表面処理が施されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、熱交換媒体として例えば水を使用することも可能であり、薄型、軽量かつ柔軟であり、折り曲げを繰り返しても性能を維持し、構造が容易かつ製造コストを抑えたフレキシブルヒートシートが得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るフレキシブルヒートシートを示す正面図である。
【図２】（ａ）は図１に示すフレキシブルヒートシートの短尺方向の断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すフレキシブルシートの一部を拡大した一部拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）に示すフレキシブルヒートシートに作動媒体が封入された状態を示す一部拡大断面図である。
【図３】図１に示すフレキシブルヒートシートの長尺方向の断面図、
【図４】本発明に係るフレキシブルヒートシートの内部構成図の一例を示す図である。
【図５】本発明に係るフレキシブルヒートシートを構成するスペーサ部構造を示す斜視図である。
【図６】本発明のスペーサの他の実施例を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るフレキシブルヒートシートの外観を示し、図２（ａ）は図１に示すフレキシブルヒートシートの短辺方向の断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ部分の部分拡大図、図２（ｃ）は図２（ｂ）に熱交換用の作動媒体（作動液）を入れた状態を示す部分拡大断面図である。図３は長尺方向の断面図であり、図４は図１のフレキシブルシートの内部構造を示す図である。
【００２８】
図１乃至図３に示すように、本実施形態に係るフレキシブルヒートシート１０は、袋状のフィルム製シート形状となっており、その内部に熱交換を行うための作動媒体２９が封入されている。袋状のフィルム製シート１９は、矩形のフィルム製シート１７ａ、１７ｂを重ね合わせ、斜線で示す周辺部１３ａ、１３ｂ、１３ｃを、例えばヒートバー等によって熱溶着することにより作製される。
【００２９】
フィルム製シート１７ａ、１７ｂは、密封性と一定の柔軟性を有する合成樹脂製のシートで形成されるのが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等を用いることができる。ここで、「一定の柔軟性」とは、袋状のフィルム製シート１９を大気圧以下にしても、内部のスペーサ（後述する）との間に大気圧以下の減圧された空間を維持することができる程度の剛性を有しており、かつ少なくとも袋状フィルム製シートの平面を上下方向に柔軟に変形可能である程度の柔軟性をいう。また、「密封性」とは、水その他の作動媒体が気化（蒸発）したときに、当該気体が外部に漏れず、かつ外部から気体が侵入しない程度の密封性をいう。
【００３０】
本実施形態では、図２（ｂ）の部分拡大図に示すように、袋状のフィルム製シート１９の片側の内面に、溝２０が形成されている。この溝２０に沿って液状の作動媒体２９が毛細管力により熱源の方向（吸熱部の方向）に移動する。作動媒体２９は吸熱部近傍において、熱源からの熱エネルギーを受けて蒸発する。蒸発した作動媒体２９は袋状のフィルム製シート１９内を冷却部の方に移動して、冷却部で冷やされることにより熱エネルギーを放出（放熱）して凝縮（液化）する。このようにして、作動媒体２９による吸熱と放熱による熱交換が繰り返されて、熱源からの熱エネルギーを冷却部の方へ移動させ、熱源を効率的に冷却することができる。
なお、本実施形態では、溝２０を袋状のフィルム製シートの片面のみに設けたが、袋状フィルム製シートの内面の両面に溝２０を設けるように構成しても良い。
【００３１】
図２（ｂ）、（ｃ）では、溝２０の断面形状はＶ字状の溝を設けているが、溝の底面が水平なコの字状の溝または半円としても良く、作動液が溝に全体を充足する断面であれば拘らない。溝断面積は０．０３〜０．５ｍｍ２程度が好ましい。溝の断面積及び形状、幅、深さは、フレキシブルヒートシートの熱負荷、作動媒体、毛細管力等考慮して、適宜最適な値及び形状を用いることができる。
【００３２】
また、袋状のフィルム製シート１９の溝２０は、例えばプラズマ処理等の表面処理により、が施されている。この表面処理により、溝界面におけるシートと作動液との接触角が鋭角となり、溝２０の内面は表面張力が強くなり、作動媒体２９の移動を活発にさせることができる。この現象は、プラズマ処理により、フィルム製シート１７ａ、１７ｂの表面の表面エネルギーが高まるため、作動液２９が表面に触れた時に、エネルギーが低い方向へ力が作用することによるものである。本発明におけるプラズマ処理は、例えば、Ａｒ、Ｎ２，Ｏ２、ＣＦ４またはこれらの混合ガス雰囲気中で行う。上記ガス雰囲気中にフィルム製シート１７ａを載置する。この状態で１０００〜６０００Ｗのマイクロ波により、上記ガスがプラズマ化し、溝２０の表面のエネルギーが増す。これにより、溝２０での作動流体との接触角が鋭角となり表面張力が大幅に向上する。なお、溝２０の処理はプラズマ処理に限らず、表面エネルギーが高い金属メッキなど表面張力を向上させる表面改質をすることのできる処理であれば、他の方法を採用しても良い。
【００３３】
溝２０が形成されたフィルム製シート１７ａの外面側の一部には、金属板材等の熱抵抗の低い高熱伝導率材料からなる熱伝達部材１５が取り付けられている。熱伝達部材１５は、必ずしも外面の全面に設けられている必要はないが、少なくとも吸熱部と放熱部の位置に取り付けられている。また、熱伝達部材１５は、例えば、薄膜金属（ステンレスなど）を１７ａの外面一面に蒸着する等により、フィルムの柔軟性を維持できることが望ましい。
【００３４】
従来のヒートパイプでは高効率化のために、作動液として、フロンガスのように使用動作温度である常温〜５０度ほどの１００度以下の比較的低い温度で気化（蒸発）及び凝縮（液化）する（相変化する）ものが使用されている。しかし、本願発明では、作動液として水を用いることができる構成としている。作動媒体として水を用いることによりコストの低減が可能となり、さらに作動液の漏れや、充填に際しても容易に実施し、環境にも適応でき、道路や屋根等の大面積部分への敷設が可能となる。これにより、融雪用ヒートシート等の利用分野の拡大が可能となる。
【００３５】
図４に示す通り、袋状のフィルム製シート１９は、両フイルムシート１７ａ、１７ｂの間に複数のスペーサ２５が設けられている。これは、袋状フィルム製シートの内部を大気圧よりも低い減圧状態に維持するとともに、袋状フィルム製シート内の空間（流体流路２７）を確保する機能を有する。作動液は、上述したとおり、常温〜５０度程度の比較的低い温度で蒸発・凝縮の相変化をすることが好ましいため、袋状フィルム製シートの内部圧を大気圧以下に減圧して使用することが望ましい。
【００３６】
特に作動液として水を用いる場合には、袋状フィルム製シートの内部空間を大気圧より減圧することにより、水（作動液）を１００℃以下で作動液を蒸発させることが望ましい。このように内部圧を大気圧以下に減圧すると、袋状シートが柔軟性を有するために大気圧により収縮してしまい、流体流路２７を維持することができないのみならず、シートの内部の蒸気が大気圧となり、１００℃以下での動作ができなくなる。そのため、作動液として水を用いる場合には特に、シート内の内部空間の減圧を維持するため、一定の剛性を備える柔軟性のあるシートを用いて袋状のフィルム製シートを形成するとともに、内部に所定の空間を保つためのスペーサを設けるのが望ましい。
【００３７】
なお、複数のスペーサは作動媒体の流れる方向に整列して配置することが望ましい。本実施例では、図３に示すように、長手方向に連続する長いスペーサ部材２５が一定間隔で整列配置されている。スペーサ部材２５には、図５に示すように、一定間隔で切り欠き部３０が設けられている。切り欠き部３０は、長いスペーサ部材２５を、作動液の流れる方向（図４、５、６に示す矢印Ｂの方向）と直行する方向に沿って上下方向への変形を可能にするものであり、フィルム製ヒートシートの柔軟性を確保するために設けられているものである。従って、切り欠き部の形状は長いスペース部材の上下方向への変形を可能にする形状を適宜選択可能である。
【００３８】
図５等からわかるように、連続する長いスペーサ部材２５は、複数の保持部材２３により連結されている。保持部材２３は、例えば鋼線のように細くて弾力を有する丈夫な材料であることが好ましい。保持部材２３は、複数のスペーサ部材２５同士の間隔を一定に保持するとともに、フィルム製ヒートシートを作動媒体２９の移動方向（矢印Ｂ方向）と同じ方向に沿って上下方向に変形させることを可能にする。保持部材２３は、流体流路２７横切るので、できるだけ細くして、流体流路２７をできるだけ遮蔽しないようにすることが望ましい。
【００３９】
複数のスペーサ部材２５と保持部材２３は、複数のスペーサ部材２５を作動媒体の移動方向と平行に配置し、複数のスペーサ部材２５に対し一定間隔で直角方向に設置するのが好ましい。このような構成にすることで、作動媒体２９が還流する流体流路２７が形成される。なお、複数のスペーサ部材２５、及び複数の保持部材２３は弾性材料で形成されることが好ましく、本実施形態ではスペーサ部材２５はプラスチック樹脂を使用し、保持部材２３としては細い鋼線を補強として使用している。スペーサ部材２５は撥水処理により、作動液が停留しないように処理するのが好ましい。
【００４０】
上述のように、保持用部材２３とスペーサ部材２５を図３に示すように組み合わせ、袋状フィルム製シート１９を長手方向に沿って内部へ封入し、作動媒体２９で袋状フィルム製シート１９内部を充填した後、開口された周縁部１３ｄを溶着することにより、図１（ａ）に示す本実施形態に係るフレキシブルヒートシート１０を形成することができる。なお、本実施形態における作動媒体２９として水を用いた例を説明したが、水に限定することなく、樹脂との耐性が良い作動液であれば公知の作動液を使用しても良い。
【００４１】
また、スペーサとしては、図５のように長く連続した形状でなくとも、例えば、図６に示すように、短いスペーサ部材３３を流体流路２７に沿って複数配列してもよい。スペーサは、スペーサを一方のフィルム状シートに接着して配置しても良いが、フィルム面にレーザ光等を用いて深さ０．５ｍｍ程度の穴をあけ、その穴にプラスチック等からなる短いスペーサ部材３３を嵌入することにより、フィルム内面から内側に向かって数ｍｍ程度突出させることにより固定することが望ましい。スペーサは、これらの形状に限定されるものではなく、上述したように、フレキシブルヒートシートの２次元的な柔軟性（後述する）を阻害しない形状であれば良い。
【００４２】
本実施形態のフレキシブルヒートシート１０は、袋状フィルム製シート１９の内部圧力を調整することで適用温度領域の調整が可能であり、常温から１００度まで適用可能となっている。なお、袋状フィルム製シート１９の内部に複数のスペーサ部材２５を設けているため、袋状フィルム製シート１９の内部圧力を減圧しても、内部圧力が維持され、維持流体流路２７による作動媒体２９の還流が可能となる。  
【００４３】
さらに、複数のスペーサ部材２５に一定間隔で切り欠き部３０を設けたことで袋状フィルム製シート１７の長尺方向と直行する上下方向（短尺方向）に屈曲可能である。さらに、袋状フィルム製シート１７の短尺方向に沿って、柔軟性を有する補強部材からなる複数の保持部材２３を一定間隔で設置することにより、複数のスペーサ部材２５を接続固定しているため、袋状フィルム製シート１７を長尺方向と平行な方向に沿って屈曲することも可能となる。なお、このように袋状フィルム製シート１７の長尺方向と平行及び直行する方向に屈曲変形可能な特性を、本願明細書では、２次元的な柔軟性と称している。
【００４４】
袋状のフィルム製シートとしては、樹脂フィルム、合成樹脂フィルム、金属箔、金属箔と樹脂の複合フィルム、金属箔とゴムの複合フィルム、金属箔と高電熱性フィルムの複合フィルム、無機フィラーあるいは金属粉を充填した樹脂フィルム、または無機フィラーあるいは金属粉を充填したゴムからなる群から選ばれた少なくとも１種を用いて形成することができる。
また、溝を設けるとともにウィックを併用する構成とし、袋状フィルム製シート内にウィックを封入する構成としても良い。
【００４５】
このように本実施形態のフレキシブルヒートシート１０は柔軟性があるため、電子機器の実装位置が放熱部品の実装位置に多少の段差が生じても、フレキシブルヒートシート１０を屈曲させることで十分な接触熱伝導を確保可能となる。また、電子機器と放熱部品の実装時に生じる微妙な熱接触面のずれに関しても、屈曲させることで十分な接触熱伝導を確保できる。
【００４６】
さらに、溝２０に表面処理を施すことで、溝２０の表面が改質され、濡れ性が向上されるため、図１（ｅ）に示すように、溝２０に作動媒体２９が密着するため還流が効果的に行われる。また、溝２０が成型された同一側の袋状フィルム製シート１７ａの外面に薄膜金属１５を蒸着したことで、発熱部材の熱を効率良く本発明のフレキシブルヒートシート１０に伝導できる。つまり、発熱部材の熱がフレキシブルヒートシート１０に伝導されると、内部に封入された作動媒体２９が蒸発する。そして、蒸発した作動媒体２９が他方の端部に向かって移動し、凝縮されて再び液相に戻り、溝２０により再度もう一方の端部へ戻る。つまり、作動媒体２９還流を効率良く行うことができる。
【００４７】
このように溝２０により作動媒体２９を還流するという、容易な構成であり、品質管理が容易となり、量産がしやすいため、製造コストを抑えたフレキシブルヒートシート１０を提供できる。
【００４８】
上述した実施形態では、袋状のフィルム製シートの内面の片面または両面に作動液を毛細管力により移動させる溝２０を設けた例を説明した。しかし、本願発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、袋状のフィルム製シートの内面に溝２０を設ける代わりに、同様の機能を有する溝２０を設けた薄い柔軟性のある板状部材を、袋状のフィルム製シートの中に挿入するよう構成することも可能である。溝２０は、薄い板状部材の片面のみ又は両面の双方に設けることができる。板状部材を袋状のフィルム製シートの内部に挿入する場合、溝２０の形成される面側（両面に溝を設けた場合は両方）とフィルム製シートの間にスペーサ部材及び補強部材を設けることが望ましい。このような柔軟性を有する薄い板状部材は樹脂または金属等の材料で形成することができる。
【００４９】
なお、本発明の上記した実施形態における特徴は、実施形態に限定することなく、適宜適用することが可能であり、上記した実施形態に限定されず種々変形例を採用することが可能である。
例えば、複数のスペーサ部材は一連で形成されるものとしたが、流体流路が確実に形成される構造であれば、一連で形成されなくても良い。
【符号の説明】
【００５０】
１０                            フレキシブルヒートシート
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ  周縁部
１５                            薄膜金属
１７ａ、１７ｂ                  フィルム製シート
１９                            袋状フィルム製シート
２０                            溝
２３                            保持部材
２５、３３                      スペーサ部材
２７                            流体流路
２９                            作動媒体
３０                            切り欠き
【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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