特許 7088435 ベイパーチャンバー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-13

(45)【発行日】2022-06-21

(54)【発明の名称】ベイパーチャンバー

(51)【国際特許分類】

   F28D 15/04 20060101AFI20220614BHJP

   F28D 15/02 20060101ALI20220614BHJP

【ＦＩ】

F28D15/04 Z

F28D15/02 101H

F28D15/02 L

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2022504714

(86)(22)【出願日】2021-04-07

(86)【国際出願番号】 JP2021014797

(87)【国際公開番号】W WO2021229961

(87)【国際公開日】2021-11-18

【審査請求日】2022-01-24

(31)【優先権主張番号】16/874,782

(32)【優先日】2020-05-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/874,749

(32)【優先日】2020-05-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/874,801

(32)【優先日】2020-05-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/874,853

(32)【優先日】2020-05-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/874,878

(32)【優先日】2020-05-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/874,898

(32)【優先日】2020-05-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/874,937

(32)【優先日】2020-05-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内藤 朗人

(72)【発明者】

【氏名】椿 信人

【審査官】河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１８９３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０２６９０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１０３１７６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／００３９５７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１９９２１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１８－５０３０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２０００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４３０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０９８３５３８３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２２６４９３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｄ １５／０４

Ｆ２８Ｄ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外縁部で接合された対向する上部筐体シートと下部筐体シートとを含み、内部空間を有する筐体と、
前記内部空間に封入された作動液と、
前記下部筐体シートのうち前記内部空間に配置され、前記作動液の流路を構成するマイクロチャネルと、
前記筐体の前記内部空間に配置され、前記マイクロチャネルに接触して配置されたシート状のウィックと、
を備え、
前記マイクロチャネルは、前記流路を構成するための複数の凸状部を有し、
平面視して、前記ウィックと、前記マイクロチャネルの前記複数の凸状部が重なる第１部分の面積は、前記内部空間を平面視した面積に対して５％～４０％であり、
前記上部筐体シートおよび下部筐体シートを外縁部で対向させて接合する接合部材を備え、
前記接合部材の厚みと前記ウィックの厚みの差が２０μｍ以下である、
ベイパーチャンバー。

【請求項2】

前記第１部分の面積は、前記内部空間を平面視した面積に対して１０％～２０％である、
請求項１に記載のベイパーチャンバー。

【請求項3】

前記ウィックは、複数の孔が形成され、
前記孔のうち前記ウィックの第１面側の開口幅と第２面側の開口幅の比が、１：３～１：１である、
請求項１または請求項２に記載のベイパーチャンバー。

【請求項4】

前記ウィックの前記第１面側が前記作動液の気液界面側であり、前記ウィックの前記第２面側が前記マイクロチャネルに接触する側である、
請求項３に記載のベイパーチャンバー。

【請求項5】

前記ウィックの前記第２面側は、前記マイクロチャネルに接触しない箇所を有する、
請求項４に記載のベイパーチャンバー。

【請求項6】

前記比が１：３～１：１の条件を満たす孔は、前記複数の孔の全てに対して９０％以上である、
請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載のベイパーチャンバー。

【請求項7】

平面視して前記ウィックが前記下部筐体シートに重なる第２部分と前記第１部分とを合わせた面積が、前記内部空間を平面視した面積に対して５％～４０％である、
請求項６に記載のベイパーチャンバー。

【請求項8】

前記第１部分と前記第２部分を合わせた面積が、前記内部空間を平面視した面積に対して１０％～２０％である、
請求項７に記載のベイパーチャンバー。

【請求項9】

前記マイクロチャネルは、平面視して前記マイクロチャネルの全体に対する前記凸状部の面積率が５％～４０％であり、かつ前記凸状部の高さが５～５０μｍである、
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のベイパーチャンバー。

【請求項10】

前記凸状部の高さ５０μｍである場合には前記面積率は４０％である、
請求項９に記載のベイパーチャンバー。

【請求項11】

平面視して前記ウィックの全体の面積に対する前記孔の面積が５～５０％であり、
前記ウィックの厚みが５～３５μｍであり、
前記凸状部の断面積が１５０～２５０００μｍ２であり、
前記凸状部のピッチＰ１が１００～１０００μｍである、
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のベイパーチャンバー。

【請求項12】

前記ウィックの厚みが３５μｍである場合、平面視して前記ウィックの全体の面積に対する前記孔の面積が５％である、
請求項１１に記載のベイパーチャンバー。

【請求項13】

前記接合部材の厚みと前記ウィックの厚みの差が１０μｍ以下である、
請求項１２に記載のベイパーチャンバー。

【請求項14】

前記接合部材の厚みが２５μｍであり、前記ウィックの厚みが１５μｍである、
請求項１３に記載のベイパーチャンバー。

【請求項15】

平面視して前記ウィックの面積は、前記マイクロチャネルの配置されている領域の面積よりも広い、
請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載のベイパーチャンバー。

【請求項16】

前記ウィックの辺縁部にはバリが形成され、
前記マイクロチャネルの辺縁部から前記ウィックの辺縁部までの長さは、前記バリの高さ以上である、
請求項１５に記載のベイパーチャンバー。

【請求項17】

外縁部で接合された対向する上部筐体シートと下部筐体シートとを含み、内部空間を有する筐体と、
前記内部空間に封入された作動液と、
前記下部筐体シートのうち前記内部空間に配置され、前記作動液の流路を構成するマイクロチャネルと、
前記筐体の前記内部空間に配置され、前記マイクロチャネルに接触して配置されたシート状のウィックと、
を備え、
前記マイクロチャネルは、前記流路を構成するための複数の凸状部を有し、
平面視して、前記ウィックと、前記マイクロチャネルの前記複数の凸状部が重なる第１部分の面積は、前記内部空間を平面視した面積に対して５％～４０％であり、
前記ウィックの厚みが３５μｍである場合、平面視して前記ウィックの全体の面積に対する前記孔の面積が５％である、
ベイパーチャンバー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一実施形態は、ベイパーチャンバーに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特開２０１９－２０００１号公報は、ベイパーチャンバーを開示している。特開２０１９－２０００１号公報に開示されたベイパーチャンバーは、柱３を有する上部筐体シート６と、凸部５を有する下部筐体シート７と、上部筐体シート６および下部筐体シート７の密閉空間内に配置され、凸部５および柱３に挟まれるウィック４と、を備える。上部筐体シート６および下部筐体シート７は、内部空間に水等の作動液を封入している。

【0003】

作動液は熱源からの熱で気化し、内部空間内を移動した後、外部に熱を放出して液体に戻る。液体に戻った作動液はウィック４の毛細管力により柱３の間を移動して再び熱源付近に戻り、再び気化する。これにより、ベイパーチャンバーは、外部動力を必要とせずに、作動液の蒸発潜熱および凝縮潜熱を利用して、高速に熱を拡散することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－２０００１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ベイパーチャンバーの特性のためには、最大熱輸送量の低下を防止することが重要である。例えば、ウィックに伝わる熱量が低くなると最大熱輸送量が大きく低下する。また、ウィックの開口が小さくなると作動液の気化する量が足りず、やはり最大熱輸送量が大きく低下する。

【0006】

そこで、本発明の一実施形態は、最大熱輸送量の低下を防止することを特徴とするベイパーチャンバーに関する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態に係るベイパーチャンバーは、当該課題を解決するために以下の構成を備える。

【0008】

ベイパーチャンバーは、筐体と、作動液と、マイクロチャネルと、ウィックと、を備える。筐体は、外縁部で接合された対向する上部筐体シートと下部筐体シートとを含み、内部空間を有する。作動液は、前記内部空間に封入される。マイクロチャネルは、前記下部筐体シートのうち前記内部空間に配置され、前記作動液の流路を構成する。ウィックは、前記筐体の前記内部空間に配置され、前記マイクロチャネルに接触して配置されたシート状である。前記ウィックと前記マイクロチャネルの接触面積は、前記内部空間の平面視した面積に対して５％～４０％である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態のベイパーチャンバー１の断面図である。

【図2】下部筐体シート７の平面図である。

【図3】ウィック４の平面図である。

【図4】ウィック４の一部を透過して、下部筐体シート７およびウィック４を重ねた平面図である。

【図5】ベイパーチャンバー１の断面拡大図である。

【図6】ベイパーチャンバー１の一部断面拡大図である。

【図7】ウィック４の断面拡大図である。

【図8】ウィック４の断面拡大図である。

【図9】ウィック４の断面拡大図である。

【図10】ウィック４の断面拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は、本発明の一実施形態のベイパーチャンバー１の断面図である。図２は、下部筐体シート７の平面図である。図３は、ウィック４の平面図である。なお、本実施形態に示す図面は、全て説明を容易にするために模式的に表したものであり、実際の大きさを忠実に示した図ではない。

【0011】

ベイパーチャンバー１は、平板状の筐体１０を備える。筐体１０は、上部筐体シート６、下部筐体シート７、および接合部材８を有する。上部筐体シート６および下部筐体シート７は、外縁部で接合部材８により接合される。図２の平面図に示す様に、下部筐体シート７の外縁部に示す破線よりも外側は、接合部材８が配置される。接合部材８は、例えばりん銅ろうからなる。

【0012】

筐体１０は、上部筐体シート６および下部筐体シート７で挟まれる内部空間を有する。内部空間には、水等の作動液２０が封入されている。上部筐体シート６は、内部空間に配置される支柱３を有する。下部筐体シート７は、内部空間に配置されるマイクロチャネル５を有する。

【0013】

上部筐体シート６および下部筐体シート７は、銅、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム、チタン、鉄あるいは、これらを主成分とする合金等（例えばニッケル銅合金またはリン青銅等）からなり、高い熱伝導率を有する。本実施形態では、上部筐体シート６および下部筐体シート７は、平面視して矩形状である。ただし、上部筐体シート６および下部筐体シート７は、平面視して多角形状でも円形状でもよい。内部空間の形状もどの様なものであってもよい。

【0014】

図２に示す様に、マイクロチャネル５は、複数の角柱形状の凸状部を有する凹凸形状の部分である。マイクロチャネル５の凹凸は、例えば下部筐体シート７の上面をエッチングすることにより形成される。ただし、マイクロチャネル５の凹凸形状は、角柱に限らない。マイクロチャネル５の凹凸形状は、例えば円柱であってもよい。

【0015】

なお、マイクロチャネル５の凹凸形状は、エッチングで形成される場合、厳密には角錐台形状になる。また、マイクロチャネル５の凹凸形状は、格子状に配列されていてもよいし、ハニカム状に配列されていてもよいし、ランダムに配置されていてもよい。

【0016】

支柱３は、ベイパーチャンバー１を薄板状の形状に保つための柱である。支柱３も、上部筐体シート６のうち支柱３を除く部分をエッチングすることにより形成される。支柱３は、角柱形状からなる。ただし、支柱３の形状は、角柱に限らない。支柱３の形状は、例えば円柱であってもよい。なお、支柱３の断面積は、マイクロチャネル５の凸状部の断面積より大きく、隣り合う支柱３の間隔はマイクロチャネル５の凸状部のピッチよりも大きい。

【0017】

ウィック４は、下部筐体シート７および支柱３に挟まれる様に内部空間に配置される。ウィック４は、上部筐体シート６および下部筐体シート７よりも薄い金属材料からなる。ウィック４は、下部筐体シート７のマイクロチャネル５に接着（拡散接合）される。ウィック４は、上部筐体シート６および下部筐体シート７と同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。図３に示す様に、ウィック４は、平面視して矩形状である。ただし、ウィック４は、平面視して多角形状でも円形状でもよい。ウィック４の形状は、内部空間の形状に合わせて適宜設定する。

【0018】

ウィック４は、複数の微細な孔４１を有する。孔４１は、例えばエッチングにより形成される。図３の例では、孔４１は円形状であるが、矩形状でもよい。ただし、孔４１が円形状であることで、気液界面は球面状になり、作動液２０を均一に蒸発することができる。

【0019】

また、孔４１は、ハニカム状に配列されている。図３の例では、ある任意の孔４１と隣り合う二つの孔４１のなす角度θは６０°である。ただし、θは、例えば４５°であってもよい。また、孔４１は、格子状に配列されていてもよい。無論、孔４１は、不規則に配列されていてもよい。作動液２０は、下部筐体シート７に密着した熱源からの熱により、孔４１において液体から気体に変化する。つまり、作動液２０は、孔４１において気液界面を構成する。気化した作動液２０は、筐体１０の内部空間で熱を放出して液体に戻る。液体に戻った作動液２０は、ウィック４の孔４１による毛細管力により、マイクロチャネル５を移動して、再び熱源の近くに運ばれる。これにより、ベイパーチャンバー１は、外部動力を必要とせずに、作動液２０の蒸発潜熱および凝縮潜熱を利用して、高速に熱を拡散することができる。

【0020】

本実施形態のベイパーチャンバー１は、相対的に開口面積の小さいウィック４の孔４１によって強い毛細管力を確保し、かつ相対的に開口面積の大きいマイクロチャネル５によって作動液２０の透過断面積（作動液２０の透過量）を確保している。

【0021】

さらに、本実施形態のベイパーチャンバー１は、以下の特徴を有する。

【0022】

（１）平面視してウィック４の面積は、マイクロチャネル５の配置されている領域の面積よりも広い。

【0023】

図４は、ウィック４の一部を透過して、下部筐体シート７およびウィック４を重ねた平面図である。ウィック４は、平面視して、マイクロチャネル５の配置されている領域の面積よりも広い。ウィック４は、下部筐体シート７および支柱３により挟まれているが、平面方向にずれる可能性がある。しかし、ウィック４は、平面視して、マイクロチャネル５の配置されている領域の面積よりも広い。したがって、ウィック４が仮に平面方向にずれたとしてもマイクロチャネル５の配置されている領域から外れるおそれは低くなる。

【0024】

また、ウィック４は、１つの銅板等のマザーシートから切り出されることで形成される。ウィック４は、切り出し工程において、辺縁部にバリが形成される可能性がある。したがって、図５に示す様に、ウィック４の辺縁部は、バリにより下部筐体シート７から離れて浮いてしまう可能性がある。ウィック４が下部筐体シート７から離れると、熱源の熱がウィック４に伝わり難くなる。しかし、ウィック４は、平面視して、マイクロチャネル５の配置されている領域の面積よりも広いため、辺縁部が浮いたとしても、マイクロチャネル５の配置されている領域においては下部筐体シート７から浮くことを抑制できる。したがって、ウィック４は、マイクロチャネル５からの適切な熱伝導を確保することができる。

【0025】

なお、好ましくは、マイクロチャネル５の辺縁部からウィック４の辺縁部までの長さｈ１は、バリの高さｈ２以上である。ｈ１≧ｈ２であれば、ウィック４の辺縁部が浮いたとしても、マイクロチャネル５の配置されている領域においては下部筐体シート７から浮く面積を十分に抑制することができ、適切な熱伝導を確保することができる。

【0026】

（２）ウィック４とマイクロチャネル５の接触面積は、内部空間を平面視した面積に対して５％～４０％である。また、より好ましくは、ウィック４とマイクロチャネル５の接触面積は、内部空間を平面視した面積に対して１０％～２０％である。

【0027】

図４においては、マイクロチャネル５のうちウィック４に接触する凸状部をハッチングで示している。内部空間を平面視した面積とは、図中の一点破線で示す内側の領域の面積である。一点破線の外側は、接合部材８により接合される部分である。

【0028】

ベイパーチャンバー１は、ウィック４とマイクロチャネル５の接触面積が内部空間の平面視した面積に対して５％よりも低い場合、マイクロチャネル５からウィック４に伝わる熱量が低くなり、ウィック４の孔４１に気液界面を形成できなくなる。この場合、最大熱輸送量が大きく低下する。また、ウィック４とマイクロチャネル５の接触面積が内部空間の平面視した面積に対して４０％を超えると、作動液２０がウィック４の孔４１から気化する量が足りず、最大熱輸送量が大きく低下する。したがって、ウィック４とマイクロチャネル５の接触面積が内部空間を平面視した面積に対して５％～４０％であることで、ベイパーチャンバー１は、所定の最大熱輸送量を確保することができる。

【0029】

なお、上記（１）の様にウィック４の面積がマイクロチャネル５の配置されている領域の面積よりも広い場合には、ウィック４が下部筐体シート７に接触する面積も含めた面積が、内部空間を平面視した面積に対して５％～４０％であることが好ましい。

【0030】

（３）マイクロチャネル５の開口幅Ｗ１が５０～２００μｍであり、ウィック４の厚みＤ２が５～３５μｍであり、Ｄ２：Ｗ１＝５：２００～３０：５０である。

【0031】

より好ましくは、ウィック４の厚みＤ２が１５～２０μｍであり、マイクロチャネル５の開口幅Ｗ１が２００μｍである。

【0032】

図６は、ベイパーチャンバー１の一部断面拡大図である。図６は、マイクロチャネル５の高さＤ１、ウィック４の厚みＤ２、マイクロチャネル５の開口幅Ｗ１、マイクロチャネル５の凸出部の幅Ｗ２、マイクロチャネル５の開口ピッチＰ１、およびウィック４の開口ピッチＰ１を示している。

【0033】

ウィック４の厚みＤ２が薄く、かつマイクロチャネル５の開口幅Ｗ１が大きくなると、ウィック４がマイクロチャネル５の開口部分に沈み込み、ウィック４の孔４１に作動液２０の気液界面が形成されなくなる。したがって、ウィック４の厚みＤ２が５μｍ以上であり、開口幅Ｗ１が５００μｍ以下である必要がある。一方で、ウィック４の厚みＤ２が厚すぎると、下部筐体シート７に接している熱源から熱が伝わり難くなる。したがって、ウィック４の厚みは３５μｍ以下である必要がある。また、開口幅Ｗ１が小さすぎると作動液２０の透過断面積が低下する。したがって、マイクロチャネル５の開口幅Ｗ１は５０μｍ以上である必要がある。

【0034】

ウィック４の厚みＤ２が大きくなるほど熱源から熱が伝わり難くなるため、開口幅Ｗ１を小さくしてウィック４およびマイクロチャネル５の接触面積を増やし、熱伝導を確保する必要がある。したがって、ベイパーチャンバー１は、Ｄ２：Ｗ１＝５：２００～３０：５０とすることで、所定の最大熱輸送量を確保することができる。

【0035】

（４）平面視してマイクロチャネル５の全体に対するマイクロチャネル５の凸状部の面積率は、５％～４０％である。

【0036】

作動液２０は、気体から液体に戻り、マイクロチャネル５の開口部を透過する。したがって、作動液２０の流路を構成する凸状部は、できるだけ少ないほうが作動液２０の透過断面積が大きくなる。しかし、マイクロチャネル５の開口部の面積が大きすぎると、ウィック４がマイクロチャネル５の開口部分に沈み込み、ウィック４の孔４１に作動液２０の気液界面が形成されなくなる。したがって、平面視してマイクロチャネル５全体に対する凸状部の面積比は、最低でも５％以上であることが好ましい。

【0037】

一方で、マイクロチャネル５の開口部の面積が小さ過ぎると、作動液２０の透過断面積が小さくなり、最大熱輸送量が低下する。したがって、平面視してマイクロチャネル５全体に対する凸状部の面積比は、最大でも４０％以下であることが好ましい。

【0038】

なお、より好ましくは、平面視してマイクロチャネル５全体に対する凸状部の面積比は、１８～３０％である。

【0039】

（５）平面視してマイクロチャネル５の全体に対するマイクロチャネル５の凸状部の面積率が５％～４０％であり、かつマイクロチャネル５の凸状部の高さＤ１が５～５０μｍである。ただし、Ｄ１が５０μｍである場合には前記面積率は４０％である。

【0040】

上述の様に、マイクロチャネル５の開口部の面積が大き過ぎると、ウィック４がマイクロチャネル５の開口部分に沈み込み、ウィック４の孔４１に作動液２０の気液界面が形成されなくなる。一方で、マイクロチャネル５の開口部の面積が小さ過ぎると、作動液２０の透過断面積が小さくなり、最大熱輸送量が低下する。

【0041】

また、マイクロチャネル５の凸状部の高さＤ１が低過ぎる場合も、作動液２０の透過断面積が小さくなり、最大熱輸送量が低下する。一方でマイクロチャネル５の凸状部の高さＤ１が高過ぎると、熱源からウィック４までの距離が長くなるため、熱源から熱が伝わり難くなる。

【0042】

そこで、ベイパーチャンバー１は、熱伝導および作動液の透過断面積を確保しつつ、ウィック４の沈み込みを防止するため、平面視してマイクロチャネル５の全体に対するマイクロチャネル５の凸状部の面積率が５％～４０％であり、かつマイクロチャネル５の凸状部の高さＤ１が５～５０μｍとする。ただし、Ｄ１が５０μｍである場合には熱源から熱が最もウィック４に伝わり難くなるため、凸状部の面積率は最も高い４０％程度にし、熱伝導を確保する。

【0043】

（６）ウィックの孔の開口率（ウィック４の全体の面積に対する孔４１の面積）が５～５０％であり、ウィックの厚みＤ２が５～３５μｍであり、マイクロチャネル５の凸状部の断面積（Ｄ１×Ｗ２）＝１５０～２５０００μｍ^２であり、マイクロチャネル５の凸状部のピッチＰ１（Ｗ１＋Ｗ２）＝１００～１０００μｍである。より好ましくは、ピッチＰ１は、１００～５００μｍである。

【0044】

ウィック４の厚みが厚過ぎると、熱源から熱が伝わり難くなる。一方で、ウィック４の厚みが薄すぎるとウィック４がマイクロチャネル５の開口部分に沈み込む。ウィック４の開口率が高過ぎると、熱源から熱が伝わり難くなる。一方で、ウィック４の開口率が低過ぎると、作動液２０の蒸発量が低下し、最大熱輸送量が低下する。ただし、Ｄ２が３５μｍである場合には熱源から熱が最もウィック４に伝わり難くなるため、開口率は最も低い５％程度にし、熱伝導を確保する。

【0045】

また、マイクロチャネル５の凸状部の断面積が小さ過ぎ、かつピッチが大き過ぎると、ウィック４がマイクロチャネル５の開口部分に沈み込む。マイクロチャネル５の凸状部の断面積が大き過ぎ、かつピッチが小さ過ぎると作動液２０の透過断面積が小さくなり、最大熱輸送量が低下する。

【0046】

したがって、ベイパーチャンバー１は、熱伝導および作動液の透過断面積を確保しつつ、ウィック４の沈み込みを防止するため、ウィックの孔の開口率（ウィック４の全体の面積に対する孔４１の面積）が５～５０％であり、ウィックの厚みＤ２が５～３５μｍであり、マイクロチャネル５の凸状部の断面積（Ｄ１×Ｗ２）＝１５０～２５０００μｍ２であり、マイクロチャネル５の凸状部のピッチＰ１（Ｗ１＋Ｗ２）＝１００～１０００μｍとした。

【0047】

（７）ウィック４の孔４１の第１面（上面）側開口幅Ｌ１と第２面（下面）側開口幅Ｌ２の比が１：３～１：１である。

【0048】

図７は、ウィック４の断面拡大図である。ウィック４の孔４１は、エッチングにより形成される。エッチングが理想的な状態の場合、ウィック４の孔４１の上面側開口幅Ｌ１と下面側開口幅Ｌ２の比が１：１になる。

【0049】

孔４１の形成時にテーパーが形成される場合、あるいは意図的にテーパーを生じさせる場合、上面側開口幅Ｌ１と下面側開口幅Ｌ２の比が大きすぎると、毛細管力が低下する。そのため、ベイパーチャンバー１は、上面側開口幅Ｌ１と下面側開口幅Ｌ２の比が１：３以下であることが好ましい。

【0050】

図７では、一例として、Ｌ１＝４０μｍ、Ｌ２＝５５μｍである。他にも、Ｌ１＝３０μｍ、Ｌ２＝１００μｍであってもよい。また、Ｌ１＝４０μｍ、Ｌ２＝４０μｍであってもよい。

【0051】

図７の例では、孔の径の小さい側が上面側である気液界面側に配置され、孔の径の大きい方が下面側であるマイクロチャネル側に配置されている。しかし、孔の径の小さい側が下面側に配置され、孔の径の大きい方が上面側に配置されていてもよい。

【0052】

なお、全ての孔４１において、上面側開口幅Ｌ１と下面側開口幅Ｌ２の比が１：３～１：１である必要はない。当該比を満たす孔４１が全体の９０％以上であればよい。なお、図８に示す様に、エッチングの量が大きくなると、ウィック４の下面側も削られて、マイクロチャネル５に接触しない部分が生じる可能性もある。この場合、接触しない部分については熱伝導量が低下するが、隙間を作動液２０が透過するため、作動液２０の透過量が向上する。

【0053】

（８）接合部材８の厚みとウィック４の厚みの差が２０μｍ以下である。

【0054】

より好ましくは、接合部材８の厚みとウィック４の厚みの差が１０μｍ以下である。例えば本実施形態の接合部材８の厚みは２５μｍであり、ウィック４の厚みは１５μｍである。これにより、筐体１０の平滑性が向上する。したがって、接合部材８による封止性能が向上する。なお、接合部材８は、作動液２０を注入するための注入口（不図示）を有する。当該注入口の上下方向の位置がウィック４と同じ程度の位置である場合、ベイパーチャンバー１は、当該注入口からウィック４に対して直接、作動液２０を注入することができ、容易に作動液２０を注入できる。

【0055】

（９）マイクロチャネル５の凸状部のピッチＰ１およびウィック４の孔４１のピッチＰ２は、整数倍にならない。

【0056】

例えば、ピッチＰ１＝３５０μｍ、ピッチＰ２＝６０μｍである。この場合、孔４１の端部と、凸状部の端部が平面視して重なり難い。したがって、ウィック４がマイクロチャネル５の開口部に沈み込み難くなる。

【0057】

（１０）ウィック４は、平面視して孔４１の形成されていない領域を有し、当該領域を構成する部分の幅Ｗ３は０．１～１０ｍｍであり、かつ平面視して当該領域の面積がウィック４の面積の９０％以下である。

【0058】

なお、当該領域を構成する部分が規則的に配列されている場合、ピッチＰ３は０．１～１０ｍｍである。

【0059】

図９は、ウィック４の平面図である。図９においては、説明のために図３よりも孔４１の数を多く表示し、かつ小さく表示している。この例では、孔４１の形成されていない領域は、格子状に配列された直線状の部分からなる。当該格子を構成する各直線部分の幅Ｗ３は、０．１ｍｍである。また、ピッチＰ３は、０．２６ｍｍである。

【0060】

この様に、ウィック４は、孔４１の形成されていない領域を有し、該領域を構成する部分のうち最も幅の狭い部分の幅Ｗ３は０．１～１０ｍｍであり、かつ平面視して当該領域の面積がウィック４の面積の９０％以下であることで、マイクロチャネル５との接着性が向上し、かつ当該接着が均一になされる。したがって、仮にベイパーチャンバー１に落下等の衝撃が加わったり、曲げ時に応力が生じたとしても、ウィック４はマイクロチャネル５から浮き上がり難い。そのため、ベイパーチャンバー１は、最大熱輸送量の変化を抑えることができる。

【0061】

なお、上記領域を構成する部分は、図９の例に限らない。例えば、図１０に示す様に、上記領域を構成する部分は、斜めに配列されていてもよい。また、領域を構成する部分は、規則的に配列されている必要もない。領域を構成する部分は、ランダムな形状で、ランダムに配列されていてもよい。

【0062】

本実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば上述した（１）～（１０）の特徴は全てを組み合わせた構成とすることもできるし、一部を組み合わせた構成とすることもできる。

【符号の説明】

【0063】

１…ベイパーチャンバー
３…支柱
４…ウィック
５…マイクロチャネル
６…上部筐体シート
７…下部筐体シート
８…接合部材
１０…筐体
２０…作動液
４１…孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】