CN110274500B - 环形热管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供环形热管，改善蒸汽的流量从而提高热传输效率。环形热管包含由最外金属层(31、36)和中间金属层(32～35)而成的金属层叠体。金属层叠体包含：蒸发器，使工作流体气化；冷凝器，对气化的工作流体(蒸汽(Cv))进行液化；蒸汽管(12)，将蒸发器连接到冷凝器；以及液管，将冷凝器连接到蒸发器。蒸汽管(12)包含：一对管壁，划定流路(12r)；以及连结梁(52～55)，沿着流路(12r)配设在彼此不同的位置，分别将一对管壁(12w)彼此连结。中间金属层(32～35)分别包含连结梁(52～54)中的一个。各连结梁(52～55)的侧面(52c～55c)倾斜。

Description

环形热管
技术领域
本公开涉及环形热管。
背景技术
以往，作为对搭载于电子设备的半导体器件(例如，CPU等)的发热零件进行冷却的器件，使用有利用工作流体的相变来传输热的热管(例如，参见专利文献1)。专利文献1公开了如下构造：在包含蒸汽管的热管中，蒸汽管具有通过桥部而与蒸汽管的内壁连结的支柱。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第6146484号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在如上述的热管那样，蒸汽管具有桥部和支柱时，蒸汽管中的蒸汽的流量减少，存在热传输效率降低的问题。因此，要求改善蒸汽的流量来提高热传输效率。
用于解决课题的手段
基于一实施方式的环形热管，具备：金属层叠体，由一对最外金属层以及层叠在所述一对最外金属层之间的多个中间金属层构成，所述金属层叠体包含：蒸发器，使工作流体气化；冷凝器，对通过所述蒸发器气化的所述工作流体进行液化；蒸汽管，将所述蒸发器连接到所述冷凝器；以及液管，将所述冷凝器连接到所述蒸发器，所述蒸汽管包含；一对管壁，划定所述蒸汽管的流路；多个连结梁，沿着所述流路配设在彼此不同的位置，分别将所述一对管壁彼此连结，所述多个中间金属层分别包含所述多个连结梁中的一个连结梁，所述多个连结梁分别包含倾斜的侧面。
基于另一实施方式的环形热管，具备：金属层叠体，由一对最外金属层以及层叠在所述一对最外金属层之间的多个中间金属层构成，所述金属层叠体包含；蒸发器，使工作流体气化；冷凝器，对通过所述蒸发器气化的所述工作流体进行液化；蒸汽管，将所述蒸发器连接到所述冷凝器；以及液管，将所述冷凝器连接到所述蒸发器，所述蒸汽管包含：一对管壁，划定所述蒸汽管的流路；多个连结梁，沿着所述流路配设在彼此不同的位置，分别将所述一对管壁彼此连结，所述多个中间金属层分别包含：一对壁部，形成所述蒸汽管的所述一对管壁；以及所述多个连结梁中的一个连结梁，所述多个连结梁分别比所述多个中间金属层中的对应的一个中间金属层的所述壁部至少一部分薄。
发明效果
根据本发明的一实施方式，能够提高热传输效率。
附图说明
图1是第一实施方式的环形热管的概略俯视图。
图2是除了最上金属层以外的图1的环形热管的概略俯视图。
图3是图2的蒸汽管的概略剖视图。
图4是在图2的蒸汽管中形成有连结梁的部分的概略剖视图。
图5是沿着流路的方向上的图2的蒸汽管的概略剖视图。
图6～图12是沿着流路的方向上的各种变更例的蒸汽管的概略剖视图。
图13是第二实施方式的环形热管的概略俯视图。
图14是除了最上金属层以外的图13的环形热管的概略俯视图。
图15是图14的蒸汽管的概略剖视图。
图16是在图14的蒸汽管中形成有连结梁的部分的概略剖视图。
图17是沿着流路的方向上的图14的蒸汽管的概略剖视图。
图18～图30是沿着流路的方向上的各种变更例的蒸汽管的概略剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对各种实施方式进行说明。另外，关于附图，存在为了容易理解而放大示出构成要素的情况，存在构成要素的尺寸比与实际的尺寸比或者其他附图中的尺寸比不同的情况。另外，为了容易理解，存在在俯视图中附上阴影(梨皮模样)的情况以及在剖视图中省略一部分部件的阴影的情况。另外，在本说明书中，“俯视”是指以剖视图中的垂直方向(例如，图3的上下方向)观察对象物，“平面形状”是指俯视下对象物的形状。
(第一实施方式)
以下，对第一实施方式进行说明。如图1所示，环形热管101例如被收纳在智能手机或平板终端等移动型的电子设备2。
环形热管101包含蒸发器11、蒸汽管12、冷凝器13以及液管14。
蒸发器11具有使工作流体C气化而生成蒸汽Cv的功能。冷凝器13具有对气化的工作流体C(即蒸汽Cv)进行液化的功能。蒸汽管12将蒸发器11连接到冷凝器13，将蒸汽Cv送到冷凝器13。液管14将蒸发器11连接到冷凝器13，将被液化的工作流体C送到蒸发器11。蒸汽管12和液管14与蒸发器11和冷凝器13一起形成使工作流体C或蒸汽Cv流动的环状流路。
在本例中，液管14与蒸汽管12例如具有相同长度。但是，液管14和蒸汽管12也可以具有不同的长度。例如，也可以是蒸汽管12比液管14短。
蒸发器11与未图示的发热零件密接而被固定。蒸发器11包含吸液芯11s。吸液芯11s是对工作流体C产生毛细管力的毛细管构造体。通过由发热零件产生的热，对蒸发器11内的工作流体C进行气化，生成蒸汽Cv。另外，也可以在蒸发器11与发热零件之间隔着导热部件(TIM：Thermal Interface Material)。导热部件减少发热零件与蒸发器11之间的接触热阻，使从发热零件向蒸发器11的导热顺利地进行。
蒸汽管12包含位于宽度方向(图1的上下方向)两侧的一对管壁12w以及这些管壁12w之间的流路12r。流路12r与蒸发器11的内部空间连通。流路12r是上述的环状流路的一部分。通过蒸发器11产生的蒸汽Cv通过蒸汽管12的流路12r而引导到冷凝器13。
冷凝器13包含：具有大的散热用面积的散热板13p；以及在散热板13p的内部蜿蜒的流路13r。流路13r与蒸汽管12的流路12r连通。流路13r是上述的环状流路的一部分。冷凝器13对经由蒸汽管12引导到流路13r的蒸汽Cv进行液化。
液管14包含：位于宽度方向(图1的上下方向)两侧的一对管壁14w；这些管壁14w之间的流路14r；以及配设在流路14r的吸液芯14s。流路14r与冷凝器13的流路13r连通，并且与蒸发器11的内部空间连通。流路14r是上述的环状流路的一部分。吸液芯14s沿着液管14从冷凝器13延伸到蒸发器11。吸液芯14s是对工作流体C产生毛细管力的毛细管构造体。吸液芯14s通过在该吸液芯14s产生的毛细管力，将通过冷凝器13液化的工作流体C引导到蒸发器11。
作为工作流体C，优选使用蒸汽压高且蒸发潜热大的流体。通过使用这种工作流体C，能够通过蒸发潜热高效地对发热零件进行冷却。作为工作流体C，例如，能够使用氨、水、氟利昂、酒精或丙酮等。
环形热管101能够例如通过由多个金属层层叠而成的金属层叠体来形成。作为一例，环形热管101由6个金属层31～36(例如，参照图3～图5)的金属层叠体形成，且该金属层叠体包含蒸发器11、蒸汽管12、冷凝器13以及液管14，但不限于此例。金属层31～36例如为导热性优秀的铜层，通过固相接合等而彼此直接接合。可以使金属层31～36各自的厚度为例如50μm～200μm左右。但是，金属层31～36不限定于铜层，也可以由不锈钢层、铝层或镁合金层等形成。另外，金属层的层叠个数不特别限定。另外，对于金属层31～36中的一个或一些，也可以使用与其他金属层不同的材料来形成。
对于环形热管101的金属层叠体(金属层31～36)的构造，以蒸汽管12为例进行说明。
如图3所示，蒸汽管12为例如由金属层31～36依次层叠而成的构造。以下，有时将金属层31称为最外金属层31(或者最上金属层31)，有时将金属层36称为最外金属层36(或者最下金属层36)，有时将金属层32～35称为中间金属层32～35。在无需区分最外金属层与中间金属层的情况下，有时将这些金属层简单称为金属层31～36。另外，在图3(以及其他附图)中，为了容易理解，通过实线区分金属层31～36，并且附上不同的阴影，但是在例如使金属层31～36通过扩散接合而一体化时，有时各金属层31～36的界面消失，存在金属层31～36的边界不明确的情况。
最外金属层31、36位于由金属层31～36构成的金属层叠体的最外侧，中间金属层32～35位于最外金属层31与最外金属层36之间。因此，包含蒸汽管12的环形热管101由一对最外金属层31、36以及层叠在一对最外金属层31、36之间的中间金属层32～35构成。最外金属层31、36为没有形成孔和槽的填满状。中间金属层32～35分别包含形成蒸汽管12的管壁12w的壁部42、43、44、45。
虽然省略图示，但是图1所示的蒸发器11、冷凝器13以及液管14也通过如上所述层叠的金属层31～36形成。
图2示出除了最上金属层36以外的环形热管101。
蒸汽管12包含配设在流路12r内的多个连结梁52、53、54、55。同样，冷凝器13也包含配设在流路13r内的多个连结梁52～55。
在蒸汽管12中，各连结梁52～55将位于流路12r两侧的一对管壁12w彼此连结。同样，在冷凝器13中，各连结梁52～55将位于流路13r两侧的一对管壁(散热板13p的内壁)彼此连结。
在蒸汽管12和冷凝器13各自中，连结梁52～55配置在俯视(即，金属层31～36的厚度方向)中彼此不重叠的位置。由此，蒸汽管12的流路12r和冷凝器13的流路13r不会被堵塞。
对蒸汽管12的连结梁52～55进行说明。另外，将以下说明的流路12r和与此相关的结构，替换为流路13r和与此相关的结构，从而冷凝器13的连结梁52～55也能够与蒸汽管12的连结梁52～55实质上相同地构成。首先，对连结梁55进行说明。
如图4所示，连结梁55形成在中间金属层35。在该连结梁55的位置处，流路12r具有被蒸汽管12的一对管壁12w、最外金属层31以及连结梁55包围的流路空间。
如图5所示，连结梁55包含上表面55a、下表面55b以及一对侧面55c。在连结梁55中，上表面55a的宽度(图5中左右方向的长度)比下表面55b的宽度窄。换言之，上表面55a的面积比下表面55b的面积窄。各侧面55c形成为从下表面55b朝向上表面55a向内侧方向倾斜的斜面。因此，连结梁55几乎整体(中央部分)具有与中间金属层35的壁部45相同的厚度，而各侧面(斜面)55c的部分具有比壁部45薄的厚度。
连结梁52～54与连结梁55同样形成。在本例中，如图5所示，连结梁52～54分别由金属层32～34形成，分别包含上表面52a～54a、下表面52b～54b以及侧面52c～54c。在各连结梁52～54中侧面52c～54c形成为从下表面52b～54b朝向上表面52a～54a向内侧方向倾斜的斜面。因此，各连结梁52～54几乎整体(中央部分)具有与中间金属层32～34的壁部42～44相同的厚度，而各侧面(斜面)52c～54c的部分具有比壁部42～44薄的厚度。
在蒸汽管12中，蒸汽Cv(气化的工作流体C)如图5中由箭头所示沿着流路12r从左侧流向右侧。因此，各连结梁52～55的侧面52c～55c相对于蒸汽Cv在流路12r内流动的方向倾斜。
在连结梁52的位置处，流路12r具有被一对管壁12w(参照图4)、连结梁52以及最外金属层36包围的流路空间。在连结梁53的位置处，流路12r具有被一对管壁12w、连结梁53以及最外金属层31包围的流路空间以及被一对管壁12w、连结梁53以及最外金属层36包围的流路空间。在连结梁54的位置处，流路12r具有被一对管壁12w、连结梁54以及最外金属层31包围的流路空间以及被一对管壁12w、连结梁54以及最外金属层36包围的流路空间。
金属层31～36通过例如将厚度为100μm的铜层，例如通过湿蚀刻图案化为给定的形状来制成。对于湿蚀刻，例如采用喷涂蚀刻方式的蚀刻装置。另外，作为湿蚀刻的蚀刻液，能够使用氯化铁水溶液、氯化铜水溶液或者过硫酸铵水溶液等。另外，对于湿蚀刻，也可以采用浸渍方式、旋涂方式等其他的蚀刻装置。
通过对铜层进行蚀刻，从而形成金属层31～36和支承金属层31～36的未图示的框部。金属层31～36通过未图示的桥部(连结部件)与框部连结。
例如，在蒸汽管12(参照图4)的位置处，中间金属层35的一对壁部45通过上述桥部(连结部件)与框部连结。另外，一对壁部45通过连结梁52彼此连结。中间金属层32～34也与中间金属层35同样形成。
接着，在最外金属层31、36之间配置中间金属层32～35。并且，一边将金属层31～36加热到给定的温度(例如，约900℃)，一边对层叠的金属层31～36进行冲压，从而将金属层31～36扩散接合。
之后，使用未图示的真空泵例如从液管14进行排气，并从未图示的注入口将工作流体C(例如水)注入到液管14，且对注入口进行密封，从而完成环形热管101。
第1实施方式具有以下的优点。
(1-1)环形热管101具备金属层叠体，该金属层叠体由最外金属层31、36以及层叠在该最外金属层31、36之间的中间金属层32～35构成。该金属层叠体包含：蒸发器11，使工作流体C气化；冷凝器13，对气化的工作流体C(蒸汽Cv)进行液化；蒸汽管12，将蒸发器11连接到冷凝器13；以及液管14，将冷凝器13连接到蒸发器11。蒸汽管12包含：划定流路12r的一对管壁12w；以及连结梁52～55，沿着流路12r配设在彼此不同的位置。连结梁52～55分别将一对管壁12w彼此连结。中间金属层32～35分别包含连结梁52～54中的一个。各连结梁52～55的侧面52c～55c相对于蒸汽Cv在流路12r内流动的方向倾斜。根据该结构，即使在蒸汽管12形成连结梁52～54，蒸汽Cv也容易沿着侧面52c～54c流动。由此，在蒸汽管12中改善蒸汽Cv的流量，从而能够提高热传输效率。
(1-2)各连结梁52～55还形成在冷凝器13的流路13r。因此，与蒸汽管12同样，蒸汽Cv在冷凝器13中能够容易流动。
(对于第一实施方式的变更例)
能够如以下方式变更上述第一实施方式。另外，以下说明的变更例与蒸汽管12的连结梁有关，因此对与连结梁有关的构成部件进行图示，省略其他构成部件的图示。另外，对于与上述第一实施方式相同的构成部件附上相同的附图标记，并省略该说明的一部分或全部。另外，以下的变更例还能够应用于冷凝器13的连结梁。
·如图6所示，中间金属层32包含一对壁部42(参照图4)以及将这些壁部42彼此连结的连结梁102。另外，与中间金属层32同样，中间金属层33～35分别包含壁部43～45和连结梁103～105。连结梁102～105分别包含形成为凹曲面状的侧面102c、103c、104c、105c。这种凹曲面状的侧面102c～105c也能够改善蒸汽Cv的流量，从而提高热传输效率。
·如图7所示，中间金属层32～35分别包含连结梁112～115。与上述第一实施方式的连结梁52～54(参照图5)同样，连结梁112～114分别包含从下表面(图7中下侧)朝向上表面向内侧方向倾斜的侧面112c、113c、114c。连结梁115包含：上表面115a；下表面115b，具有比上表面115a窄的面积；以及侧面115c，形成为从上表面115a朝向下表面115b向内侧方向倾斜的斜面。中间金属层35与最外金属层(最上金属层)36邻接(接触)。因此，侧面115c从上表面115a朝向下表面115b向内侧方向倾斜，从而规定蒸汽Cv的流路12r的上表面的最外金属层36的下表面与连结梁115的侧面115c所成的角度为钝角。因此，例如，如图5和图6所示，相比于最外金属层36的下表面与连结梁55、105的侧面55c、105c所成的角度为锐角的情况，能够向下方向引导沿着最外金属层36的下表面流动的蒸汽Cv，能够进一步提高蒸汽Cv的流动性。因此，能够改善蒸汽Cv的流量，能够提高热传输效率。
·如图8所示，中间金属层32～35包含连结梁122～125。连结梁122、124分别包含从下表面朝向上表面向内侧方向倾斜的侧面122c、124c。连结梁123、125分别包含从上表面朝向下表面向内侧方向倾斜的侧面123c、125c。通过这种结构，也能够控制蒸汽Cv的流动。另外，与图7所示的连结梁115同样，由于最外金属层36的下表面与连结梁125的侧面125c所成的角度为钝角，因此能够使蒸汽Cv的流动性进一步提高。
·如图9所示，中间金属层32～35分别包含连结梁132～135。连结梁132～135分别包含：第1侧面132c、133c、134c、135c，从上表面朝向下表面向外侧方向倾斜；以及第2侧面132d、133d、134d、135d，从下表面朝向上表面向外侧方向倾斜。第1侧面132c～135c与第2侧面132d～135d之间的边界部分，形成为向外侧方向突出的突出部132T、133T、134T、135T。因此，向连结梁132～135流动的蒸汽Cv从突出部132T～135T沿着第1侧面132c～135c向连结梁132～135的上方流动，并且从突出部132T～135T沿着第2侧面132d～135d向连结梁132～135的下方流动。根据这种结构，能够使蒸汽Cv的流动性进一步提高。由此，能够改善蒸汽Cv的流量，从而提高热传输效率。
·如图10所示，中间金属层32～35分别包含连结梁142～145。连结梁142～145分别包含：第1侧面142c、143c、144c、145c，从上表面朝向下表面以凹曲面状倾斜；第2侧面142d、143d、144d、145d，从下表面朝向上表面以凹曲面状倾斜；以及突出部142T、143T、144T、145T，形成在第1侧面142c～145c与第2侧面142d～145d之间的边界部分。通过这种结构，也与图9所示的连结梁132～135同样，能够使蒸汽Cv容易流动。另外，与图9所示的连结梁132～135的情况相比，各侧面142c～145c、142d～145d的倾斜角成为锐角，因此能够进一步改善蒸汽Cv的流量，能够进一步提高热传输效率。
·如图11所示，中间金属层32～35分别包含连结梁152～155。连结梁152～155分别包含：第1侧面152c、153c、154c、155c，从上表面朝向下表面以凹曲面状倾斜；第2侧面152d、153d、154d、155d，从下表面朝向上表面以凹曲面状倾斜；以及突出部152T、153T、154T、155T，形成在第1侧面152c～155c与第2侧面152d～155d之间的边界部分。而且，第1侧面152c～155c的从上端到下端为止的长度，比第2侧面152d～155d的从上端到下端为止的长度大。通过这种连结梁152～155，也能够进一步改善蒸汽Cv的流量，能够进一步提高热传输效率。
·如图12所示，中间金属层32～35分别包含连结梁162～165。连结梁162～165分别包含：第1侧面162c、163c、164c、165c，从上表面朝向下表面以凹曲面状倾斜；第2侧面162d、163d、164d、165d，从下表面朝向上表面以凹曲面状倾斜；以及突出部162T、163T、164T、165T，形成在第1侧面162c～165c与第2侧面162d～165d之间的边界部分。在连结梁162、164中，第1侧面162c、164c的从上端到下端为止的长度比第2侧面162d、164d的从上端到下端为止的长度大。另一方面，在连结梁163、165中，第1侧面163c、165c的从上端到下端为止的长度比第2侧面163d、165d的从上端到下端为止的长度小。通过这种连结梁162～165，也能够进一步改善蒸汽Cv的流量，能够进一步提高热传输效率。
(第二实施方式)
以下，对第二实施方式进行说明。
如图13所示，环形热管201例如被收纳在智能手机或平板终端等移动型的电子设备2。
环形热管201包含蒸发器11、蒸汽管12、冷凝器13以及液管14。
蒸发器11具有使工作流体C气化而生成蒸汽Cv的功能。冷凝器13具有对被气化的工作流体C(即蒸汽Cv)进行液化的功能。蒸汽管12将蒸发器11连接到冷凝器13，将蒸汽Cv送到冷凝器13。液管14将蒸发器11连接到冷凝器13，将被液化的工作流体C送到蒸发器11。蒸汽管12和液管14与蒸发器11和冷凝器13一起，形成工作流体C或蒸汽Cv流动的环状流路。
在本例中，液管14与蒸汽管12例如具有相同的长度。但是，液管14和蒸汽管12也可以具有不同的长度。例如，也可以是蒸汽管12比液管14短。
蒸发器11与未图示的发热零件密接而被固定。蒸发器11包含吸液芯11s。吸液芯11s是对工作流体C产生毛细管力的毛细管构造体。通过由发热零件产生的热，对蒸发器11内的工作流体C进行气化，生成蒸汽Cv。另外，也可以在蒸发器11与发热零件之间隔着导热部件(TIM)。导热部件减少发热零件与蒸发器11之间的接触热阻，使从发热零件向蒸发器11的导热顺利地进行。
蒸汽管12包含位于宽度方向(图13的上下方向)两侧的一对管壁12w以及这些管壁12w之间的流路12r。流路12r与蒸发器11的内部空间连通。流路12r是上述的环状流路的一部分。由蒸发器11产生的蒸汽Cv通过蒸汽管12的流路12r而引导到冷凝器13。
冷凝器13包含：具有大的散热用面积的散热板13p；以及在散热板13p的内部蜿蜒的流路13r。流路13r与蒸汽管12的流路12r连通。流路13r是上述的环状流路的一部分。冷凝器13对经由蒸汽管12引导到流路13r的蒸汽Cv进行液化。
液管14包含：位于宽度方向(图13的上下方向)两侧的一对管壁14w；这些管壁14w之间的流路14r；以及配设在流路14r的吸液芯14s。流路14r与冷凝器13的流路13r连通，并且与蒸发器11的内部空间连通。流路14r是上述的环状流路的一部分。吸液芯14s沿着液管14从冷凝器1延伸到蒸发器11。吸液芯14s是对工作流体C产生毛细管力的毛细管构造体。吸液芯14s通过在该吸液芯14s产生的毛细管力，将通过冷凝器13液化的工作流体C引导到蒸发器11。
作为工作流体C，优选使用蒸汽压高且蒸发潜热大的流体。通过使用这种工作流体C，能够通过蒸发潜热高效地对发热零件进行冷却。作为工作流体C，例如，能够使用氨、水、氟利昂、酒精或丙酮等。
环形热管201能够例如通过由多个金属层层叠而成的金属层叠体来形成。作为一例，环形热管101由6个金属层31～36(例如，参照图15～17)的金属层叠体形成，且该金属层叠体包含蒸发器11、蒸汽管12、冷凝器13以及液管14，但不限于此例。金属层31～36例如为导热性优秀的铜层，通过固相接合等而彼此直接接合。可以使金属层31～36各自的厚度为例如50μm～200μm左右。但是，金属层31～36不限定于铜层，也可以由不锈钢层、铝层或镁合金层等形成。另外，金属层的层叠个数不特别限定。另外，对于金属层31～36中的一个或一些，也可以使用与其他金属层不同的材料来形成。
对于环形热管201的金属层叠体(金属层31～36)的构造，以蒸汽管12为例进行说明。
如图15所示，蒸汽管12为例如由金属层31～36依次层叠而成的构造。以下，有时将金属层31称为最外金属层31(或者最上金属层31)，有时将金属层36称为最外金属层36(或者最下金属层36)，有时将金属层32～35称为中间金属层32～35。在无需区分最外金属层与中间金属层的情况下，有时将这些金属层简单称为金属层31～36。另外，在图15(以及其他附图)中，为了容易理解，通过实线区分金属层31～36，并且附上不同的阴影，但是在例如使金属层31～36通过扩散接合而一体化时，有时各金属层31～36的界面消失，存在金属层31～36的边界不明确的情况。
最外金属层31、36位于由金属层31～36构成的金属层叠体的最外侧，中间金属层32～35位于最外金属层31与最外金属层36之间。因此，包含蒸汽管12的环形热管201由一对最外金属层31、36以及层叠在一对最外金属层31、36之间的中间金属层32～35构成。最外金属层31、36为没有形成孔和槽的填满状。中间金属层32～35分别包含形成蒸汽管12的管壁12w的壁部42、43、44、45。
虽然省略图示，但是图13所示的蒸发器11、冷凝器13以及蒸汽管12也通过如上所述层叠的金属层31～36形成。
图14示出除了最上金属层36以外的环形热管201。
蒸汽管12包含配设在流路12r内的多个连结梁212、213、214、215。同样，冷凝器13也包含配设在流路13r内的多个连结梁212～215。
在蒸汽管12中，各连结梁212～215将位于流路12r两侧的一对管壁12w彼此连结。同样，在冷凝器13中，各连结梁212～215将位于流路13r两侧的一对管壁(散热板13p的内壁)彼此连结。
在蒸汽管12和冷凝器13各自中，连结梁212～215配置在俯视(即，金属层31～36的厚度方向)中彼此不重叠的位置。由此，蒸汽管12的流路12r、冷凝器13的流路13r不会被堵塞。
对蒸汽管12的连结梁212～215进行说明。另外，将以下说明的流路12r和与此相关的结构，替换为流路13r和与此相关的结构，从而冷凝器13的连结梁212～215也能够与蒸汽管12的连结梁212～215实质上相同地构成。首先，对连结梁215进行说明。
如图16所示，连结梁215形成在中间金属层35。在本例中，连结梁215整体具有比中间金属层35的壁部45薄的厚度。因此，在该连结梁215的位置处，流路12r具有被一对管壁12w、最外金属层31以及连结梁215包围的流路空间以及被一对管壁12w、最外金属层36以及连结梁215包围的流路空间。因此，与上述的第一实施方式相比，能够增大与蒸汽Cv流动的方向正交的面中的流路12r的截面积。
如图17所示，连结梁215包含上表面215a、下表面215b以及一对侧面215c。在连结梁215中，上表面215a的宽度(图17中左右方向的长度)比下表面215b的宽度窄。各侧面215c形成为从下表面215b朝向上表面215a倾斜的斜面。
连结梁212～214与连结梁215同样形成。在本例中，如图17所示，连结梁212～214分别通过中间金属层32～34形成，各连结梁212～214整体比中间金属层32～34的壁部42～44薄。连结梁212～214分别包含上表面212a～214a、下表面212b～214b以及侧面212c～214c。各侧面212c～214c形成为从下表面212b～214b朝向上表面212a～214a倾斜的斜面。
在蒸汽管12中，蒸汽Cv(气化的工作流体C)如图17中由箭头所示沿着流路12r从左侧流向右侧。因此，各连结梁212～215的侧面212c～215c相对于蒸汽Cv在流路12r内流动的方向倾斜。
在连结梁212的位置处，流路12r具有被一对管壁12w(参照图16)、连结梁212以及最外金属层36包围的流路空间。在连结梁213的位置处，流路12r具有：被一对管壁12w、连结梁213以及最外金属层31包围的流路空间；以及被一对管壁12w、连结梁213以及最外金属层36包围的流路空间。在连结梁214的位置处，流路12r具有：被一对管壁12w、连结梁214以及最外金属层31包围的流路空间；以及被一对管壁12w、连结梁214以及最外金属层36包围的流路空间。另外，也可以使连结梁212从最外金属层31分开，在连结梁212的位置处，流路12r具有被一对管壁12w、连结梁212以及最外金属层31包围的流路空间。
第2实施方式具有以下的优点。
(2-1)环形热管201具备金属层叠体，该金属层叠体由最外金属层31、36以及层叠在该最外金属层31、36之间的中间金属层32～35构成。该金属层叠体包含：蒸发器11，使工作流体C气化；冷凝器13，对气化的工作流体C(蒸汽Cv)进行液化；蒸汽管12，将蒸发器11连接到冷凝器13；以及液管14，将冷凝器13连接到蒸发器11。蒸汽管12包含：划定流路12r的一对管壁12w；以及连结梁212～215，沿着流路12r配设在彼此不同的位置。连结梁212～215分别将一对管壁12w彼此连结。中间金属层32～35分别包含连结梁212～214中的一个。各连结梁212～215的侧面212c～215c相对于蒸汽Cv在流路12r内流动的方向倾斜。根据该结构，即使在蒸汽管12形成连结梁212～214，蒸汽Cv也容易沿着侧面212c～214c流动。由此，在蒸汽管12中改善蒸汽Cv的流量，从而能够提高热传输效率。
(2-2)各连结梁212～215比中间金属层32～35的壁部42～45薄。因此，与上述的第一实施方式相比，能够增大与蒸汽Cv流动的方向正交的面中的流路12r的截面积。因此，能够使蒸汽Cv更容易流动。由此，进一步改善蒸汽Cv的流量，从而能够提高热传输效率。
(2-3)连结梁215从最外金属层36分开而形成工作流体C(蒸汽Cv)流动的流路空间。因此，假设，即使蒸汽Cv在蒸汽管12内已液化的情况下，也很难在连结梁215与最外金属层36之间产生液池。由此，良好地维持工作流体的循环，从而能够提高热传输效率。
(对于第二实施方式的变更例)
能够如以下方式变更上述第二实施方式。另外，以下说明的变更例与蒸汽管12的连结梁有关，因此对与连结梁有关的构成部件进行图示，省略其他构成部件的图示。另外，对于与上述第二实施方式相同的构成部件附上相同的附图标记，并省略该说明的一部分或全部。另外，以下的变更例还能够应用于冷凝器13的连结梁。
·如图18所示，中间金属层32包含一对壁部42(图16参照)以及将这些壁部42彼此连结的连结梁302。另外，与中间金属层32同样，中间金属层33～35分别包含壁部43～45和连结梁303～305。连结梁302～305分别包含形成为凹曲面状的侧面302c、303c、304c、305c。通过这种凹曲面状的侧面302c～305c也能够使蒸汽Cv容易流动。因此，改善蒸汽Cv的流量，从而能够提高热传输效率。另外，与上述第二实施方式同样，各连结梁302～305整体比壁部42～45薄，因此能够充分得到流路空间。由此，良好地维持工作流体的循环，能够提高热传输效率。另外，也可以使中间金属层32的连结梁302从最外金属层31分开而形成工作流体C(蒸汽Cv)流动的流路空间。
·如图19所示，中间金属层32～35分别包含连结梁312～315。连结梁312～315分别包含在中间金属层32～35的厚度方向上延伸的侧面312c、313c、314c、315c。侧面312c～315c与蒸汽Cv流动的方向正交。通过这种侧面312c～315c，也由于各连结梁312～315整体比壁部42～45薄，因此能够充分得到流路空间。因此，改善蒸汽Cv的流量，从而能够良好地维持工作流体的循环。因此，能够提高热传输效率。另外，也可以使中间金属层32的连结梁312从最外金属层31分开而形成工作流体C(蒸汽Cv)流动的流路空间。
·如图20所示，中间金属层32～35分别包含连结梁322～325。连结梁322～325分别包含：第1侧面322c、323c、324c、325c，从上表面朝向下表面以凹曲面状倾斜；以及第2侧面322d、323d、324d、325d，从下表面朝向上表面以凹曲面状倾斜。
另外，连结梁322～325分别包含形成在第1侧面322c～325c与第2侧面322d～325d之间的边界部分并向外侧方向突出的突出部322T、323T、324T、325T。因此，向连结梁322～325流动的蒸汽Cv，从突出部322T～325T沿着第1侧面322c～325c向连结梁322～325的上方流动，并且从突出部322T～325T沿着第2侧面322d～325d向连结梁322～325的下方流动。根据这种结构，能够使蒸汽Cv的流动性进一步提高。由此，改善蒸汽Cv的流量，从而能够提高热传输效率。另外，由于各连结梁322～325整体比壁部42～45薄，因此与上述第二实施方式同样能够充分得到流路空间。由此，良好地维持工作流体的循环，能够提高热传输效率。
·如图21所示，中间金属层32～35分别包含连结梁332～335。连结梁332包含比中间金属层32的壁部42薄的基部332B以及设置在基部332B上的突起部332T。突起部332T形成在基部332B的宽度方向(图21的左右方向)的中央。将基部332B与突起部332T加起来的厚度与壁部42的厚度相等。但是，也可以使将基部332B与突起部332T加起来的厚度比壁部42的厚度薄。突起部332T与一对壁部42连接。
与连结梁332同样，连结梁333～335也分别包含基部333B、334B、335B以及突起部333T、334T、335T。在这种结构中，由于各连结梁332～335的一部分(即，基部与突起部之间的台阶部分)比中间金属层32～35的壁部42～45薄，因此能够调整蒸汽Cv的流动。由此，改善蒸汽Cv的流量，从而能够提高热传输效率。而且，通过基部332B～335B与突起部332T～335T的组合，能够提高连结梁332～335的强度。
·如图22所示，中间金属层32～35分别包含连结梁342～345。连结梁342包含比中间金属层32的壁部42薄的基部342B；以及设置在基部342B上的突起部342T。突起部342T形成在基部342B的宽度方向(图22的左右方向)的中央。将基部342B与突起部342T加起来的厚度与壁部42的厚度相等。但是，也可以使将基部342B与突起部342T加起来的厚度比壁部42的厚度薄。突起部342T包含从突起部342T的上端朝向基部342B的上端向外侧方向倾斜的一对侧面342c。
与连结梁342同样，连结梁343～345也分别包含基部343B、344B、345B以及突起部343T、344T、345T。并且，突起部343T～345T分别包含侧面343c～345c。通过这种结构，也由于各连结梁342～345的一部分(即，侧面(斜面)342c～345c的部分)比中间金属层32～35的壁部42～45薄，因此能够使蒸汽Cv容易流动。因此，改善蒸汽Cv的流量，从而能够提高热传输效率。而且，通过基部342B～345B与突起部342T～345T的组合，能够提高连结梁342～345的强度。
·如图23所示，中间金属层32～35分别包含连结梁352～355。连结梁352包含比中间金属层32的壁部42薄的基部352B以及设置在基部352B上的突起部352T。突起部352T形成在基部352B的宽度方向(图23的左右方向)的中央。将基部352B与突起部352T加起来的厚度与壁部42的厚度相等。但是，也可以使将基部352B与突起部352T加起来的厚度比壁部42的厚度薄。突起部352T包含一对侧面，这些侧面从基部352B的宽度方向的两端部朝向突起部352T的顶部以凹曲面状倾斜，在其顶部以曲面状连结。
与连结梁352同样，连结梁353～355也分别包含基部353B、354B、355B以及突起部353T、354T、355T。并且，突起部353T～355T分别包含以凹曲面状倾斜的侧面。通过这种结构，也由于各连结梁352～355的一部分(即，凹曲面(斜面)的部分)比中间金属层32～35的壁部42～45薄，因此能够使蒸汽Cv容易流动。因此，改善蒸汽Cv的流量，从而能够提高热传输效率。而且，通过基部352B～355B与突起部352T～355T的组合，能够提高连结梁352～355的强度。
·如图24所示，中间金属层32～35分别包含连结梁362～365。连结梁362包含比中间金属层32的壁部42薄的基部362B以及设置在基部362B上的突起部362T。突起部362T形成在基部362B的宽度方向(图24的左右方向)的中央。将基部362B与突起部362T加起来的厚度与壁部42的厚度相等。但是，也可以使将基部362B与突起部362T加起来的厚度比壁部42的厚度薄。突起部362T包含一对侧面362c，这些侧面362C从突起部362T的上端朝向基部362B的上端以凹曲面状倾斜。
与连结梁362同样，连结梁363～365也分别包含基部363B、364B、365B以及突起部363T、364T、365T。并且，突起部363T～355T分别包含以凹曲面状倾斜的侧面363C、364C、365C。通过这种结构，也由于各连结梁362～365的一部分(即，侧面(凹曲面)362c～365c的部分)比中间金属层32～35的壁部42～45薄，因此能够使蒸汽Cv容易流动。因此，改善蒸汽Cv的流量，从而能够提高热传输效率。而且，通过基部362B～365B与突起部362T～365T的组合，能够提高连结梁362～365的强度。
·如图25所示，中间金属层35包含连结梁401。连结梁401包含比中间金属层35的壁部45薄的基部402以及设置在基部402上的突起部403。突起部403在基部402的宽度方向的两端部间延伸。通过这种包含基部402和突起部403的连结梁401，能够使蒸汽Cv容易流动。因此，改善蒸汽Cv的流量，从而能够提高热传输效率。
·如图26所示，也可以在基部402的上表面和下表面分别形成突起部403a、403b。在图26中，突起部403a、403b虽然形成在俯视(中间金属层35的厚度方向)中重叠的位置，但是也可以形成在一部分重叠、或者不重叠的位置。
·如图27所示，通过形成在连结梁411的宽度方向的两端部间延伸的槽部412，从而也可以使连结梁411具有比中间金属层35的壁部45薄的部分。各槽部412例如在剖视图中形成为半圆状。
·如图28所示，通过形成在连结梁421的宽度方向的两端部间延伸的槽部422，从而也可以使连结梁421具有比中间金属层35的壁部45薄的部分。各槽部422包含以圆弧状连续的侧面422a和底面422b。
·如图29所示，中间金属层35包含连结梁431。该连结梁431包含比中间金属层35的壁部45薄的基部432以及设置在基部432上的多个突起部433。突起部433在基部432的上表面上排列在一对壁部45之间。另外，各突起部433形成为比连结梁431的宽度方向的长度短。在图29的例子中，突起部433在蒸汽Cv流动的方向上配设在基部432的后端。但是，突起部433也可以在蒸汽Cv流动的方向上配设在基部432的前端、中央等任意的位置。另外，也可以在蒸汽Cv流动的方向上彼此不同的位置形成突起部433。通过这种连结基部432与突起部433的连结梁431，能够使蒸汽Cv容易流动。另外，突起部433也可以形成在基部432的下表面，或者也可以形成在上表面和下表面两方。
·如图30所示，中间金属层35包含连结梁441。该连结梁441在其上表面441a包含多个凹部442。各凹部442可以是例如包含侧面和底面的形状、包含锥形状的侧面的形状、包含球状的面的形状等任意的形状。如上所述，通过包含凹部442的连结梁441，也能够提高连结梁441的强度，能够提高蒸汽Cv的流动。
·关于图21所示的中间金属层35的连结梁335，与图7所示的连结梁115同样，也可以将面积大的面、即基部335B连接到最外金属层36的下表面。通过如上所述，与突起335T连接到最外金属层36的下表面的情况相比，能够进一步提高蒸汽Cv的流动性。关于图22～图24所示的连结梁345、355、365，也与图7所示的连结梁115同样，通过将基部345B、355B、365B连接到最外金属层36的下表面，从而能够进一步提高蒸汽Cv的流动性。
(其他的变更例)
能够如下所述变更上述各实施方式和各变更例。
·在上述各实施方式和各变更例中，虽然沿着蒸汽Cv的流动排列了中间金属层32～35的连结梁(例如，图5所示的连结梁52～55)，但是也可以适当变更排列顺序。
·在上述各实施方式和各变更例中，中间金属层31～36通过固相接合等而被直接接合。此时，在层叠方向上邻接的中间金属层彼此的接触面积越大，越能够高强度地接合。例如，如图7所示的连结梁112、115那样，在与最外金属层31邻接的中间金属层32的连结梁112中，具有比上表面大的面积的下表面与最外金属层31连接，在与最外金属层36邻接的中间金属层35的连结梁115中，具有比下表面大的面积的上表面与最外金属层36连接。由此，能够更高强度地接合。另外，在图17所示的连结梁212中，也是具有比上表面212a大的面积的下表面212b与最外金属层31连接，从而能够更高强度地接合。另外，也可以将图17所示的连结梁215的上表面215a连接到最外金属层36。由此，能够将中间金属层35更高强度地接合到最外金属层36。此时，通过使连结梁215的上表面具有比下表面大的面积，从而能够更进一步高强度地接合。
·也可以适当通过公知的结构替换上述各实施方式和各变更例的一部分。另外，对于上述实施方式和上述变更例，也可以适当使其一部分或全部与其他方式、变更例组合。
附图标记说明
1 环形热管
11 蒸发器
12 蒸汽管
12w 管壁
13 冷凝器
14 液管
31、36 最外金属层
32～35 中间金属层
42～45 壁部
52～55 连结梁
52a～55a 上表面(第1面)
52b～55b 下表面(第2面)
52c～55c 侧面

Claims (11)

1.一种环形热管，其特征在于，具备：
金属层叠体，由一对最外金属层以及层叠在所述一对最外金属层之间的多个中间金属层构成，
所述金属层叠体包含：
蒸发器，使工作流体气化；
冷凝器，对通过所述蒸发器气化的所述工作流体进行液化；
蒸汽管，将所述蒸发器连接到所述冷凝器；以及
液管，将所述冷凝器连接到所述蒸发器，
所述蒸汽管包含；
一对管壁，划定所述蒸汽管的流路；以及
多个连结梁，沿着所述流路配设在俯视时彼此不重叠的位置，
所述多个中间金属层分别包含：一对壁部，形成所述蒸汽管的所述一对管壁；以及所述多个连结梁中的一个，
所述多个连结梁分别在各自对应的所述中间金属层的壁部将所述一对管壁彼此连结，
所述多个连结梁分别包含对于所述气化的工作流体在所述流路内流动的方向倾斜的侧面。
2.根据权利要求1所述的环形热管，其中，
所述侧面为凹曲面状。
3.根据权利要求1或2所述的环形热管，其中，
所述多个连结梁分别包含在厚度方向上位于彼此相反侧的第1面和第2面，
所述第1面与所述第2面相比面积窄，
各连结梁的所述侧面从所述第1面朝向所述第2面向外侧方向倾斜。
4.根据权利要求3所述的环形热管，其中，
所述多个连结梁包含将所述第2面连接到所述一对最外金属层中的一个的连结梁。
5.根据权利要求1或2所述的环形热管，其中，
所述多个连结梁分别包含在厚度方向上位于彼此相反侧的第1面和第2面，
各连结梁的所述侧面包含：
第1侧面，从所述第1面朝向所述第2面向外侧方向倾斜；以及
第2侧面，从所述第2面朝向所述第1面向所述外侧方向倾斜，
所述第1侧面与所述第2侧面之间的边界部分形成为向所述外侧方向突出的突出部。
6.根据权利要求5所述的环形热管，其中，
所述第1侧面与所述第2侧面在所述厚度方向上具有不同的长度。
7.根据权利要求5所述的环形热管，其中，
所述第1侧面在所述厚度方向上比所述第2侧面长，
所述多个连结梁包含将所述第2面连接到所述一对最外金属层中的一个的连结梁。
8.根据权利要求1或2所述的环形热管，其中，
所述多个连结梁分别比所述多个中间金属层中的对应的一个所述壁部至少一部分薄。
9.根据权利要求8所述的环形热管，其中，
所述多个中间金属层包含：第1中间金属层，与所述一对最外金属层中的一个直接连接；以及第2中间金属层，与所述一对最外金属层中的另一个直接连接，
所述多个连结梁包含：第1连结梁，设置在所述第1中间金属层；以及第2连结梁，设置在所述第2中间金属层，
所述第1连结梁和所述第2连结梁中的至少一个，从所述一对最外金属层中的对应一个分开而形成所述工作流体流动的流路空间。
10.根据权利要求8所述的环形热管，其中，
所述多个连结梁分别包含：
基部，比所述多个中间金属层中的对应的一个所述壁部薄；以及
突起部，设置在所述基部的上方和下方中的至少一个。
11.一种环形热管，其特征在于，具备：
金属层叠体，由一对最外金属层以及层叠在所述一对最外金属层之间的多个中间金属层构成，
所述金属层叠体包含；
蒸发器，使工作流体气化；
冷凝器，对通过所述蒸发器气化的所述工作流体进行液化；
蒸汽管，将所述蒸发器连接到所述冷凝器；以及
液管，将所述冷凝器连接到所述蒸发器，
所述蒸汽管包含：
一对管壁，划定所述蒸汽管的流路；以及
多个连结梁，沿着所述流路配设在俯视时彼此不重叠的位置，
所述多个中间金属层分别包含：一对壁部，形成所述蒸汽管的所述一对管壁；以及所述多个连结梁中的一个，
所述多个连结梁分别在各自对应的所述中间金属层的壁部将所述一对管壁彼此连结，
所述多个连结梁分别比所述多个中间金属层中的对应的一个所述壁部至少一部分薄。
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