CN112956286A - 蒸发室用的芯部片、蒸发室以及电子设备 - Google Patents

蒸发室用的芯部片、蒸发室以及电子设备 Download PDF

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CN112956286A CN202080004775.XA CN202080004775A CN112956286A CN 112956286 A CN112956286 A CN 112956286A CN 202080004775 A CN202080004775 A CN 202080004775A CN 112956286 A CN112956286 A CN 112956286A
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electronic device
evaporation chamber
liquid storage
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小田和范
武田利彦
高桥伸一郎
太田贵之
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

本发明的蒸发室用的芯部片介于封入有工作流体的蒸发室的第1片与第2片之间。该蒸发室用的芯部片具备:片主体,其具有第1主体面和第2主体面;贯通片主体的贯通空间;与贯通空间连通的第1槽集合体,其设置于第2主体面;以及与贯通空间连通的第2槽集合体,其设置于第1主体面。第2槽集合体的第2主流槽的流路截面积大于第1槽集合体的第1主流槽的流路截面积。

Description

蒸发室用的芯部片、蒸发室以及电子设备
技术领域
本发明涉及蒸发室用的芯部片、蒸发室以及电子设备。
背景技术
在移动终端等电子设备中使用了伴随有发热的电子器件。作为该电子器件的例子,能够列举出中央运算处理装置(CPU)、发光二极管(LED)或者功率半导体等。作为移动终端的例子,能够列举出便携终端或者平板电脑终端等。
这样的电子器件通过热导管等散热装置而被冷却(例如,参照专利文献1)。近年,由于电子设备的薄型化,散热装置被要求薄型化。作为散热装置,能够比热导管更加薄型化的蒸发室的开发正在推进。关于蒸发室,封入的工作流体吸收电子器件的热并将其扩散,由此将电子器件冷却。
更具体来说,蒸发室内的工作液通过接近电子器件的部分(蒸发部)从电子器件受热。由此,工作液蒸发而变化为工作蒸气。该工作蒸气在形成于蒸发室内的蒸气流路部内向远离蒸发部的方向扩散而被冷却。然后,工作蒸气冷凝而变化为工作液。在蒸发室内设有作为毛细管结构(也称作芯部)的液体流路部。由此,工作液从蒸气流路部进入液体流路部。然后,工作液在液体流路部中流动并朝向蒸发部输送。并且,输送到蒸发部的工作液再次在蒸发部受热并蒸发。由此,工作流体一边重复进行相变(即蒸发和冷凝)一边在蒸发室内回流。这样,使得电子器件的热扩散。其结果是,蒸发室的散热效率提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-82698号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于提供能够抑制性能下降的蒸发室用的芯部片、蒸发室以及电子设备。
用于解决课题的手段
作为第1解决手段,本发明提供蒸发室用的芯部片,其介于蒸发室的第1片与第2片之间,在该蒸发室中封入有工作流体,
其中,
所述蒸发室用的芯部片具备:
片主体,其具有第1主体面、和设置于与所述第1主体面相反的一侧的第2主体面;
贯通空间,其贯通所述片主体;
与所述贯通空间连通的第1槽集合体,其设置于所述第2主体面;以及
与所述贯通空间连通的第2槽集合体,其设置于所述第1主体面,
所述第1槽集合体包含沿第1方向延伸的多个第1主流槽,
所述第2槽集合体包含沿所述第1方向延伸的多个第2主流槽,
所述第2主流槽的流路截面积大于所述第1主流槽的流路截面积。
并且,在上述的第1解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,所述第2主流槽的宽度大于所述第1主流槽的宽度。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,所述第2主流槽的深度大于所述第1主流槽的深度。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述片主体具有将所述贯通空间划分为多个通路的多个平台部,
多个所述平台部在与所述第1方向垂直的第2方向上互相分离,
所述第2主流槽的宽度比彼此相邻的一对所述平台部之间的间隙小。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述片主体具有将所述贯通空间划分为多个通路的多个平台部,
所述第1槽集合体和所述第2槽集合体被设置于多个所述平台部中的至少一个,
设置于所述平台部的所述第2主流槽的个数比设置于该平台部的第1主流槽的个数少。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述片主体具有沿所述第1方向延伸且将所述贯通空间划分为多个通路的多个平台部,
所述第2槽集合体在所述第1方向上配置于所述平台部的一侧。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述片主体具有将所述贯通空间划分为多个通路的多个平台部,
在与所述第1方向垂直的第2方向上彼此相邻的所述第2槽集合体被设置于在所述第2方向上彼此相邻的一对所述平台部,
设置于一个所述平台部的所述第2槽集合体的所述第2主流槽在所述第1方向上的长度比设置于另一个所述平台部的所述第2槽集合体的所述第2主流槽在所述第1方向上的长度更长。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述片主体具有将所述贯通空间划分为多个通路的多个平台部,
多个所述第2槽集合体被设置于多个所述平台部中的至少一个。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述蒸发室用的芯部片具备连通部,所述连通部设置于所述片主体,且与所述第1槽集合体和所述第2槽集合体连通。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述连通部包含连通凹部,所述连通凹部设置于所述贯通空间的壁面,且从所述第1槽集合体延伸至所述第2槽集合体。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述第1槽集合体包含与所述第1主流槽连通的第1连接槽,所述第1连接槽沿着与所述第1方向不同的方向延伸,
所述第2槽集合体包含与所述第2主流槽连通的第2连接槽,所述第2连接槽沿着与所述第1方向不同的方向延伸,
所述连通凹部延伸至所述第1连接槽和所述第2连接槽中的至少一方。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述连通部包含贯通孔,所述贯通孔贯通所述片主体,且从所述第1槽集合体延伸至所述第2槽集合体。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述第1槽集合体包含与所述第1主流槽连通的第1连接槽,所述第1连接槽沿着与所述第1方向不同的方向延伸,
所述第1主流槽包含与所述第1连接槽连通的第1交叉部,
所述第2槽集合体包含与所述第1主流槽连通的第2连接槽,所述第2连接槽沿着与所述第1方向不同的方向延伸,
所述第2主流槽包含与所述第2连接槽连通的第2交叉部,
所述贯通孔延伸至所述第1交叉部和所述第2交叉部中的至少一方。
作为第2解决手段,本发明提供蒸发室,
所述蒸发室具备:
第1片;
第2片;以及
上述的第1解决手段的蒸发室用的芯部片,其介于所述第1片与所述第2片之间。
作为第3解决手段,本发明提供电子设备,
所述电子设备具备:
外壳;
收纳于所述外壳内的电子器件;以及
与所述电子器件热接触的上述的第2解决手段的蒸发室。
并且,在上述的第3解决手段的电子设备中,可以是,
在俯视所述蒸发室时,所述第2槽集合体配置在和与所述电子器件重合的区域不同的区域。
另外,在上述的第2解决手段的蒸发室中,可以是,所述工作流体具有冻结膨胀性。
作为第4解决手段,本发明为电子设备,
所述电子设备具备:
外壳;
收纳于所述外壳内的电子器件;以及
与所述电子器件热接触的上述的第2解决手段的蒸发室。
并且,在上述的第4解决手段的电子设备中,可以是,
在俯视所述蒸发室时,所述第2槽集合体配置在与所述电子器件重合的区域。
另外,在上述的第4解决手段的电子设备中,可以是,
所述第2槽集合体在所述第1方向上比所述电子器件向外侧超出。
另外,在上述的第4解决手段的电子设备中,可以是,
所述片主体具有将所述贯通空间划分为多个通路的第1重合平台部和第2重合平台部,
所述第1重合平台部和所述第2重合平台部在与所述第1方向垂直的第2方向上互相分离,
在所述第1重合平台部和所述第2重合平台部设有所述第2槽集合体,
设置于所述第1重合平台部的所述第2槽集合体和设置于所述第2重合平台部的所述第2槽集合体被配置于在俯视所述蒸发室时与所述电子器件重合的区域,
在俯视所述蒸发室时,设置于所述第1重合平台部的所述第2槽集合体位于比设置于所述第2重合平台部的所述第2槽集合体更靠所述电子器件在与所述第1方向垂直的第2方向上的中心侧的位置,
设置于所述第1重合平台部的所述第2槽集合体在所述第1方向上的长度比设置于所述第2重合平台部的所述第2槽集合体在所述第1方向上的长度更长。
另外,在上述的第4解决手段的电子设备中,可以是,
所述片主体具有将所述贯通空间划分为多个通路的重合平台部和非重合平台部,
所述重合平台部和所述非重合平台部在与所述第1方向垂直的第2方向上分离且彼此相邻,
在所述重合平台部和所述非重合平台部设有所述第2槽集合体,
设置于所述重合平台部的所述第2槽集合体被配置于在俯视所述蒸发室时与所述电子器件重合的区域,
设置于所述非重合平台部的所述第2槽集合体被配置于在俯视所述蒸发室时和与所述电子器件重合的区域不同的区域。
另外,在上述的第4解决手段的电子设备中,可以是,
设置于所述重合平台部的所述第2槽集合体在所述第1方向上的长度比设置于所述非重合平台部的所述第2槽集合体在所述第1方向上的长度更长。
作为第5解决手段,本发明提供蒸发室,
所述蒸发室具备:
第1片;
第2片;以及
上述的第1解决手段的蒸发室用的芯部片,其介于所述第1片与所述第2片之间,
所述工作流体具有冻结膨胀性。
作为第6解决手段,本发明提供电子设备,
所述电子设备具备:
外壳;
收纳于所述外壳内的多个电子器件;以及
上述的第5解决手段的蒸发室,其与多个所述电子器件热接触,
多个所述电子器件在所述第1方向上配置于互不相同的区域,
在所述第1主体面设有与各个所述电子器件对应的多个所述第2槽集合体,
所述第2槽集合体被配置于在俯视所述蒸发室时与对应的所述电子器件重合的区域。
作为第7解决手段,本发明提供蒸发室用的芯部片,其介于蒸发室的第1片与第2片之间,在该蒸发室中封入有工作流体,其中,
所述蒸发室用的芯部片具备:
片主体,其具有第1主体面、和设置于与所述第1主体面相反的一侧的第2主体面;
供所述工作流体的气体通过的蒸气流路部,其从所述片主体的所述第1主体面贯通至所述第2主体面;
供所述工作流体的液体通过的液体流路部,其设置于所述第2主体面,且与所述蒸气流路部连通;以及
贮藏所述工作流体的液体的液体贮藏部,其设置于所述第1主体面,且与所述蒸气流路部连通。
并且,在上述的第7解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述液体流路部具有供所述工作流体的液体通过的多个液体流路主流槽,
在所述液体贮藏部内设有从所述片主体突出且与所述第1片抵接的多个液体贮藏突出部,
彼此相邻的一对所述液体贮藏突出部之间的间隙大于所述液体流路主流槽的宽度。
另外,在上述的第7解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述液体流路部具有沿第1方向延伸的供所述工作流体的液体通过的多个液体流路主流槽,
所述液体贮藏部具有沿所述第1方向延伸的多个液体贮藏主流槽,它们被设置于在与所述第1方向垂直的第2方向上彼此相邻的所述液体贮藏突出部之间。
另外,在上述的第7解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述片主体具有将所述蒸气流路部划分为多个蒸气通路的多个平台部,
彼此相邻的一对所述液体贮藏突出部之间的间隙比彼此相邻的一对所述平台部之间的间隙小。
另外,在上述的第7解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述片主体具有将所述蒸气流路部划分为多个蒸气通路的多个平台部,
所述液体贮藏部被设置于各个所述平台部。
另外,在上述的第7解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述片主体具有沿第1方向延伸的将所述蒸气流路部划分为多个蒸气通路的多个平台部,
所述液体贮藏部在所述第1方向上配置于所述平台部的一侧。
另外,在上述的第7解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
还具备设置于所述片主体且与所述液体流路部和所述液体贮藏部连通的连通部。
另外,在上述的第7解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述连通部包含设置于所述蒸气流路部的壁面且从所述液体流路部延伸至所述液体贮藏部的连通凹部。
另外,在上述的第7解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述液体流路部具有:
供所述工作流体的液体通过的多个液体流路主流槽,它们沿第1方向延伸;和
与所述液体流路主流槽连通的液体流路连接槽,其沿着与所述第1方向不同的方向延伸,
所述液体贮藏部具有:
沿所述第1方向延伸的多个液体贮藏主流槽;和
与所述液体贮藏主流槽连通的液体贮藏连接槽,其沿着与所述第1方向不同的方向延伸,
所述连通凹部延伸至所述液体流路连接槽和所述液体贮藏连接槽中的至少一方。
另外,在上述的第7解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述连通部包含贯通孔,所述贯通孔贯通所述片主体,且从所述液体流路部延伸至所述液体贮藏部。
另外,在上述的第7解决手段的蒸发室用的芯部片中,可以是,
所述液体流路部具有:
供所述工作流体的液体通过的多个液体流路主流槽,它们沿第1方向延伸;和
与所述液体流路主流槽连通的液体流路连接槽,其沿着与所述第1方向不同的方向延伸,
所述液体流路主流槽还包含与所述液体流路连接槽连通的液体流路交叉部,
所述液体贮藏部具有:
沿所述第1方向延伸的多个液体贮藏主流槽;和
与所述液体贮藏主流槽连通的液体贮藏连接槽,其沿着与所述第1方向不同的方向延伸,
所述液体贮藏主流槽还包含与所述液体贮藏连接槽连通的液体贮藏交叉部,
所述贯通孔延伸至所述液体流路交叉部和所述液体贮藏交叉部中的至少一方。
另外,作为第8解决手段,本发明提供蒸发室,
所述蒸发室具备:
第1片;
第2片;以及
上述的第7解决手段的蒸发室用的芯部片,其介于所述第1片与所述第2片之间。
并且,在上述的第8解决手段的蒸发室中,可以是,
具备供所述工作流体蒸发的蒸发区域,
所述液体贮藏部被配置于与所述蒸发区域不同的区域。
另外,在上述的第8解决手段的蒸发室中,可以是,工作流体具有冻结膨胀性。
另外,在上述的第8解决手段的蒸发室中,可以是,
具备供所述工作流体蒸发的蒸发区域,
所述液体贮藏部被配置于所述蒸发区域。
另外,作为第9解决手段,本发明提供电子设备,
所述电子设备具备:
外壳;
收纳于所述外壳内的电子器件;以及
与所述电子器件热接触的上述的第8解决手段的蒸发室。
发明的效果
根据本发明,能够抑制性能下降。
附图说明
图1是对本发明的第1实施方式的电子设备进行说明的示意立体图。
图2是示出本发明的第1实施方式的蒸发室的俯视图。
图3是示出图2的蒸发室的沿A-A线的剖视图。
图4是图3的下侧片的俯视图。
图5是图3的上侧片的仰视图。
图6是图3的芯部片的俯视图。
图7是图3的芯部片的仰视图。
图8A是图3的局部放大剖视图。
图8B是示出图8A的另一例的局部放大剖视图。
图8C是示出图8A的另一例的局部放大剖视图。
图9是在图6中示出的液体流路部的局部放大俯视图。
图10是在图7中示出的液体贮藏部的局部放大仰视图。
图11是沿图7中的B-B线的局部剖视图。
图12是用于在第1实施方式的蒸发室的制造方法中说明芯部片的准备工序的图。
图13是用于在第1实施方式的蒸发室的制造方法中说明蚀刻工序的图。
图14是用于在第1实施方式的蒸发室的制造方法中说明接合工序的图。
图15是作为第1变形例而示出液体流路部的局部放大俯视图。
图16是作为第1变形例而示出液体贮藏部的局部放大仰视图。
图17是作为第2变形例而示出液体流路部的局部放大俯视图。
图18是作为第2变形例而示出液体贮藏部的局部放大仰视图。
图19是作为第3变形例而示出液体贮藏部的局部放大仰视图。
图20是作为第3变形例而示出液体贮藏部的局部放大仰视图。
图21是作为第3变形例而示出液体贮藏部的局部放大仰视图。
图22是作为第5变形例的图3的芯部片的仰视图。
图23是作为第6变形例的图3的芯部片的仰视图。
图24是在本发明的第2实施方式的蒸发室中示出芯部片的仰视图。
图25是沿图24中的C-C线的局部剖视图。
图26是用于在一般的蒸发室中对电子器件的发热量较多的情况下的工作流体的回流的样子进行说明的示意图。
图27是用于在一般的蒸发室中对电子器件的发热量较少的情况下的工作流体的回流的样子进行说明的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。并且,在本说明书所附的附图中,为了便于图示和理解,根据实物适当地变更比例和纵横的尺寸比等而夸张地示出。
另外,关于在本说明书中使用的几何学条件、物理特性、指定几何学条件或物理特性的程度的用语、以及表示几何学条件或物理特性的数值等,能够不受严格含义束缚地进行解释。并且,关于这些几何学条件、物理特性、用语以及数值等,能够包含可期待相同功能的程度的范围来解释。作为指定几何学条件的用语的例子,能够列举出“长度”、“角度”、“形状”或“配置”等。作为指定几何学条件的用语的例子,能够列举出“平行”、“垂直”或“相同”等。另外,为了使附图清楚,规则地记载了可期待相同功能的多个部分的形状。可是,并不受严格的含义束缚,在能够期待该功能的范围内,该部分的形状也可以互不相同。另外,在附图中,为了方便,仅以直线示出了表示部件彼此的接合面等的边界线,但并不限定于是严格的直线,在能够期待所希望的接合性能的范围内,该边界线的形状为任意。
(第1实施方式)
利用图1~图21,对本发明的第1实施方式中的蒸发室用的芯部片、蒸发室以及电子设备进行说明。本实施方式中的蒸发室1与伴随有发热的电子器件D一起收纳于电子设备E的外壳H中,是用于冷却电子器件D的装置。作为电子设备E的例子,能够列举出便携终端或者平板电脑终端等移动终端等。作为电子器件D的例子,能够列举出中央运算处理装置(CPU)、发光二极管(LED)或者功率半导体等。有时也将电子器件D称作被冷却装置。
在此,首先,对于搭载本实施方式的蒸发室1的电子设备E,以平板电脑终端为例进行说明。如图1所示,电子设备E具备:外壳H;收纳于外壳H内的电子器件D;以及蒸发室1。在图1所示的电子设备E中,在外壳H的前表面设有触摸面板显示器TD。蒸发室1被收纳于外壳H内,且被配置成与电子器件D热接触。由此,蒸发室1能够接受在使用电子设备E时由电子器件D产生的热。蒸发室1接受的热经由后述的工作流体2a、2b释放到蒸发室1的外部。这样,电子器件D被有效地冷却。在电子设备E是平板电脑终端的情况下,电子器件D相当于中央运算处理装置等。
接下来,对本实施方式的蒸发室1进行说明。如图2和图3所示,蒸发室1具有封入有工作流体2a、2b的密封空间3,密封空间3内的工作流体2a、2b重复进行相变,由此,上述的电子器件D被冷却。作为工作流体2a、2b的例子,能够列举出纯水、乙醇、甲醇或丙酮等、以及它们的混合液。并且,工作流体2a、2b可以具有冻结膨胀性。即,工作流体2a、2b可以是在冻结时膨胀的流体。作为具有冻结膨胀性的工作流体2a、2b的例子,能够列举出纯水、或者在纯水中加入酒精等添加物而成的水溶液等。
如图2和图3所示,蒸发室1具备下侧片10、上侧片20以及蒸发室用的芯部片30。下侧片10是第1片的一例。上侧片20是第2片的一例。蒸发室用的芯部片30介于下侧片10和上侧片20之间。以下,将蒸发室用的芯部片仅记述为芯部片30。在本实施方式中,下侧片10、芯部片30以及上侧片20按照该顺序层叠。
蒸发室1形成为大致较薄的平板状。蒸发室1的平面形状为任意,可以是图2所示那样的矩形状。蒸发室1的平面形状可以是例如一条边为1cm且另一条边为3cm的长方形,也可以是各边为15cm的正方形,蒸发室1的平面尺寸为任意。在本实施方式中,作为一例,对于蒸发室1的平面形状是以后述的X方向作为长度方向的矩形状的例子,进行说明。这种情况下,如图4~图7所示,下侧片10、上侧片20以及芯部片30可以具有与蒸发室1相同的平面形状。另外,蒸发室1的平面形状不限于矩形状,也可以是圆形状、椭圆形状、L字形状或T字形状等任意的形状。
如图2所示,蒸发室1具有:工作流体2a、2b蒸发的蒸发区域SR;和工作流体2a、2b冷凝的冷凝区域CR。
蒸发区域SR是在俯视时与电子器件D重合的区域,并且是安装有电子器件D的区域。蒸发区域SR能够配置在蒸发室1的任意位置。在本实施方式中,蒸发区域SR形成于蒸发室1的X方向上的一侧(图2中的左侧)。来自电子器件D的热传递至蒸发区域SR,工作流体的液体由于该热而在蒸发区域SR中蒸发。来自电子器件D的热不仅能够传递至在俯视时与电子器件D重合的区域,还能够传递至与电子器件D重合的区域的周边。因此,蒸发区域SR包含在俯视时与电子器件D重合的区域及其周边区域。在此,俯视是指从与蒸发室1从电子器件D受热的面和释放所接受的热的面相垂直的方向观察的状态。受热的面相当于上侧片20的后述的第2上侧片面20b。释放热量的面相当于下侧片10的后述的第1下侧片面10a。例如,如图2所示,从上方观察蒸发室1的状态、或者从下方观察的状态相当于俯视。并且,将工作流体的气体记作工作蒸气2a,将工作流体的液体记作工作液2b。
冷凝区域CR是在俯视时不与电子器件D重合的区域,并且是主要供工作蒸气2a释放热量而冷凝的区域。冷凝区域CR也可以说是蒸发区域SR的周围区域。在冷凝区域CR中,来自工作蒸气2a的热被释放到下侧片10,工作蒸气2a在冷凝区域CR中被冷却而冷凝。
并且,在蒸发室1被设置于平板电脑终端内的情况下,根据平板电脑终端的姿势,也存在上下关系不成立的情况。可是,在本实施方式中,为了方便,将从电子器件D受热的片称作上述的上侧片20,将释放所接受的热的片称作上述的下侧片10。因此,以下侧片10被配置于下侧且上侧片20被配置于上侧的状态来说明蒸发室1的结构。
如图3所示,下侧片10具有:设在与芯部片30相反的一侧的第1下侧片面10a;和设在与第1下侧片面10a相反的一侧的第2下侧片面10b。第2下侧片面10b设在芯部片30的一侧。下侧片10可以在整体上形成为平坦状。下侧片10可以在整体上具有固定的厚度。构成上述的外壳H的一部分的外壳部件Ha被安装于该第1下侧片面10a。第1下侧片面10a的整体可以被外壳部件Ha覆盖。如图4所示,可以在下侧片10的四角设有校准孔12。
如图3所示,上侧片20具有:设在芯部片30的一侧的第1上侧片面20a;和设在与第1上侧片面20a相反的一侧的第2上侧片面20b。第1上侧片面20a设在芯部片30的一侧。上侧片20可以在整体上形成为平坦状。上侧片20可以在整体上具有固定的厚度。上述的电子器件D被安装于该第2上侧片面20b。如图5所示,可以在上侧片20的四角设有校准孔22。
如图3所示,芯部片30具备:片主体31;和设置于片主体31的蒸气流路部50、液体流路部60以及液体贮藏部70。片主体31具有:第1主体面31a;和设在与第1主体面31a相反的一侧的第2主体面31b。第1主体面31a配置在下侧片10的一侧。第2主体面31b配置在上侧片20的一侧。利用蒸气流路部50、液体流路部60以及液体贮藏部70构成了上述的密封空间3。
下侧片10的第2下侧片面10b和片主体31的第1主体面31a可以扩散接合在一起。第2下侧片面10b和第1主体面31a也可以互相永久地接合在一起。同样,上侧片20的第1上侧片面20a和片主体31的第2主体面31b可以扩散接合在一起。第1上侧片面20a和第2主体面31b也可以互相永久地接合在一起。并且,如果下侧片10、上侧片20以及芯部片30能够永久地接合在一起而不是扩散接合在一起,则也可以通过钎焊等其它方式进行接合。并且,“永久地接合”这一术语并不限于严格的意思,而是作为表示接合成如下程度的术语来使用的:能够在蒸发室1工作时维持密封空间3的密封性。只要通过下侧片10和芯部片30永久地接合而在蒸发室1工作时能够维持下侧片10和芯部片30的接合即可。只要通过上侧片20和芯部片30永久地接合而在蒸发室1工作时能够维持上侧片20和芯部片30的接合即可。
本实施方式的芯部片30的片主体31包含框体部32和多个平台部33。如图3、图6和图7所示,框体部32在俯视时形成为矩形框状。平台部33设在框体部32内。框体部32和平台部33是在后述的蚀刻工序中未被蚀刻而使得芯部片30的材料残留的部分。蒸气流路部50被限定在框体部32的内侧。即,工作蒸气2a在框体部32的内侧且在平台部33的周围流动。
在本实施方式中,平台部33可以在俯视时以X方向为长度方向而呈细长状延伸。平台部33的平面形状可以为细长的矩形状。X方向是第1方向的一例。X方向相当于图6中的左右方向。另外,各平台部33在Y方向上以等间隔分离。Y方向是第2方向的一例。Y方向相当于图6中的上下方向。各平台部33可以互相平行地配置。工作蒸气2a在各平台部33的周围流动,并朝向冷凝区域CR输送。由此,抑制了工作蒸气2a的流动受到妨碍的情况。平台部33的宽度w1(参照图8A)可以为例如100μm~1500μm。在此,平台部33的宽度w1是平台部33在Y方向上的尺寸。宽度w1是指在芯部片30的厚度方向上存在后述的贯通部34的位置处的尺寸。
框体部32和各平台部33扩散接合于下侧片10,并且扩散接合于上侧片20。由此,能够提高蒸发室1的机械强度。后述的下侧蒸气流路凹部53的壁面53a和上侧蒸气流路凹部54的壁面54a构成了平台部33的侧壁。片主体31的第1主体面31a和第2主体面31b可以遍及框体部32和各平台部33形成为平坦状。
蒸气流路部50是贯通片主体31的贯通空间的一例。蒸气流路部50是主要供工作蒸气2a通过的流路。蒸气流路部50从第1主体面31a贯通至第2主体面31b。
如图6和图7所示,本实施方式中的蒸气流路部50具有第1蒸气通路51和多个第2蒸气通路52。第1蒸气通路51形成在框体部32与平台部33之间。该第1蒸气通路51在框体部32的内侧且在平台部33的外侧呈连续状形成。第1蒸气通路51的平面形状为矩形框状。第2蒸气通路52形成在彼此相邻的平台部33之间。第2蒸气通路52的平面形状为细长的矩形状。蒸气流路部50被多个平台部33划分为第1蒸气通路51和多个第2蒸气通路52。
如图3所示,第1蒸气通路51和第2蒸气通路52从片主体31的第1主体面31a延伸至第2主体面31b。第1蒸气通路51和第2蒸气通路52分别由如下部分构成:设置于第1下侧片面10a的下侧蒸气流路凹部53;和设置于上侧片20面20b的上侧蒸气流路凹部54。下侧蒸气流路凹部53和上侧蒸气流路凹部54连通,蒸气流路部50的第1蒸气通路51和第2蒸气通路52从第1主体面31a延伸至第2主体面31b。
下侧蒸气流路凹部53是通过在后述的蚀刻工序中从芯部片30的第1主体面31a进行蚀刻而形成的。下侧蒸气流路凹部53在第1主体面31a上形成为凹状。由此,如图8A所示,下侧蒸气流路凹部53具有形成为弯曲状的壁面53a。该壁面53a限定下侧蒸气流路凹部53,且以朝向第2主体面31b鼓起这样的形状弯曲。这样的下侧蒸气流路凹部53构成了第1蒸气通路51的一部分(下半部分)和第2蒸气通路52的一部分(下半部分)。
上侧蒸气流路凹部54是通过在后述的蚀刻工序中从芯部片30的第2主体面31b进行蚀刻而形成的。上侧蒸气流路凹部54在第2主体面31b上呈凹状形成。由此,如图8A所示,上侧蒸气流路凹部54具有形成为弯曲状的壁面54a。该壁面54a限定上侧蒸气流路凹部54,且以朝向第1主体面31a鼓起这样的形状弯曲。这样的上侧蒸气流路凹部54构成了第1蒸气通路51的一部分(上半部分)和第2蒸气通路52的一部分(上半部分)。
如图8A所示,下侧蒸气流路凹部53的壁面53a和上侧蒸气流路凹部54的壁面54a连接而形成贯通部34。壁面53a和壁面54a分别朝向贯通部34弯曲。由此,下侧蒸气流路凹部53和上侧蒸气流路凹部54互相连通。在本实施方式中,贯通部34在第1蒸气通路51中的平面形状与第1蒸气通路51相同地成为矩形框状。贯通部34在第2蒸气通路52中的平面形状与第2蒸气通路52相同地成为细长的矩形状。可以是,下侧蒸气流路凹部53的壁面53a和上侧蒸气流路凹部54的壁面54a汇合,且由棱线限定。如图8A所示,该棱线可以形成为向蒸气通路51、52的内侧伸出。在该贯通部34处,第1蒸气通路51的平面面积变为最小,并且第2蒸气通路52的平面面积变为最小。这样的贯通部34的宽度w2(参照图8A)可以为例如400μm~1600μm。在此,贯通部34的宽度w2与在Y方向上彼此相邻的平台部33之间的间隙相当。
贯通部34在Z方向上的位置可以是第1下侧片面10a与上侧片20面20b的中间位置。或者,贯通部34的位置可以是从中间位置向下侧偏移的位置,或者也可以是向上侧偏移的位置。只要下侧蒸气流路凹部53和上侧蒸气流路凹部54连通,则贯通部34在Z方向上的位置为任意。
另外,在本实施方式中,第1蒸气通路51和第2蒸气通路52的截面形状以包含贯通部34的方式形成,其中,所述贯通部34由形成为向内侧伸出的棱线限定,但是,并不限于此。例如,第1蒸气通路51的截面形状和第2蒸气通路52的截面形状可以为梯形状或矩形状,或者也可以是桶形的形状。
包含有这样构成的第1蒸气通路51和第2蒸气通路52的蒸气流路部50构成了上述的密封空间3的一部分。如图3所示,本实施方式的蒸气流路部50主要由下侧片10、上侧片20、以及上述的片主体31的框体部32和平台部33限定。各蒸气通路51、52具有比较大的流路截面积以供工作蒸气2a通过。
在此,为了使附图清楚,图3将第1蒸气通路51和第2蒸气通路52等放大后示出。这些蒸气通路51、52的个数或配置与图2、图6以及图7不同。
另外,虽然未图示,但也可以在蒸气流路部50内设置多个将平台部33支承于框体部32的支承部。另外,也可以设置将彼此相邻的平台部33彼此支承的支承部。这些支承部可以在X方向上设置于平台部33的两侧,也可以在Y方向上设置于平台部33的两侧。优选的是,支承部形成为:不妨碍在蒸气流路部50中扩散的工作蒸气2a的流动。例如,可以配置在芯部片30的片主体31的第1主体面31a和第2主体面31b中的一侧,并在另一侧形成构成蒸气流路凹部的空间。由此,能够使支承部的厚度比片主体31的厚度薄,且能够防止第1蒸气通路51和第2蒸气通路52在X方向和Y方向上断开。
如图6和图7所示,可以在芯部片30的片主体31的四角设置校准孔35。
另外,如图2所示,可以是,蒸发室1还在X方向上的一侧的端缘具备将工作液2b注入密封空间3中的注入部4。在图2所示的形态中,注入部4配置在蒸发区域SR的一侧。注入部4从蒸发区域SR侧的端缘向外侧突出。
更具体来说,注入部4可以包含:下侧注入突出部11;上侧注入突出部21;以及芯部片注入突出部36。如图4所示,下侧注入突出部11是构成下侧片10的部分。如图5所示,上侧注入突出部21是构成上侧片20的部分。如图6和图7所示,芯部片注入突出部36是构成片主体31的部分。在芯部片注入突出部36形成有注入流路37。该注入流路37从片主体31的第1主体面31a延伸至第2主体面31b,从而在Z方向上贯通片主体31(更详细来说,为芯部片注入突出部36)。另外,注入流路37与蒸气流路部50连通。工作液2b通过该注入流路37被注入密封空间3。并且,可以是,注入流路37通过液体流路部60的配置而与液体流路部60连通。芯部片注入突出部36的上表面和下表面形成为平坦状。下侧注入突出部11的上表面和上侧注入突出部21的下表面也形成为平坦状。各注入突出部11、21、38的平面形状可以相同。
并且,在本实施方式中,示出了这样的例子:注入部4被设置于蒸发室1在X方向上的一对端缘中的一侧的端缘。可是,不限于此,注入部4可以设在任意的位置。另外,对于设在芯部片注入突出部36的注入流路37,只要能够注入工作液2b,则也可以不贯通片主体31。这种情况下,通过仅从片主体31的第1主体面31a和第2主体面31b中的一方进行蚀刻,能够形成与蒸气流路部50连通的注入流路37。
如图3、图6和图8A所示,液体流路部60设置于芯部片30的片主体31的第2主体面31b。液体流路部60可以是主要供工作液2b通过的流路。该液体流路部60构成了上述的密封空间3的一部分。液体流路部60与蒸气流路部50连通。液体流路部60构成为用于将工作液2b输送到蒸发区域SR的毛细管结构。有时也将液体流路部60称作芯部。在本实施方式中,液体流路部60设置于芯部片30的各平台部33的第2主体面31b。液体流路部60可以遍及各平台部33的第2主体面31b的整体而形成。在各平台部33的第1主体面31a,可以不设置液体流路部60。
如图9所示,液体流路部60是第1槽集合体的一例。更具体来说,液体流路部60包含多个液体流路主流槽61和多个液体流路连接槽65。液体流路主流槽61是第1主流槽的一例。液体流路连接槽65是第1连接槽的一例。液体流路主流槽61和液体流路连接槽65是供工作液2b通过的槽。液体流路连接槽65与液体流路主流槽61连通。
如图9所示,各液体流路主流槽61在X方向上延伸。液体流路主流槽61具有主要使工作液2b借助毛细管作用流动这样的流路截面积。液体流路主流槽61的流路截面积比蒸气通路51、52的流路截面积小。由此,液体流路主流槽61构成为:将从工作蒸气2a冷凝出的工作液2b输送到蒸发区域SR。可以是,各液体流路主流槽61以在与X方向垂直的Y方向上等间隔地分离的方式配置。
液体流路主流槽61是通过在后述的蚀刻工序中从芯部片30的片主体31的第2主体面31b进行蚀刻而形成的。由此,如图8A所示,液体流路主流槽61具有形成为弯曲状的壁面62。该壁面62限定液体流路主流槽61,且以朝向第1主体面31a鼓起这样的形状弯曲。
如图8A和图9所示,液体流路主流槽61的宽度w3可以为例如5μm~150μm。液体流路主流槽61的宽度w3是指在第2主体面31b上的尺寸。宽度w3相当于Y方向上的尺寸。另外,如图8A所示,液体流路主流槽61的深度h1可以为例如3μm~150μm。深度h1相当于Z方向上的尺寸。
如图9所示,各液体流路连接槽65在与X方向不同的方向上延伸。在本实施方式中,各液体流路连接槽65在Y方向上延伸。液体流路连接槽65与液体流路主流槽61垂直地形成。几个液体流路连接槽65将彼此相邻的液体流路主流槽61彼此连通。其它液体流路连接槽65将第1蒸气通路51或第2蒸气通路52与液体流路主流槽61连通。即,该液体流路连接槽65从平台部33在Y方向上的端缘向与该端缘相邻的液体流路主流槽61延伸。这样,第1蒸气通路51和液体流路主流槽61连通,并且第2蒸气通路52和液体流路主流槽61连通。
液体流路连接槽65具有主要使工作液2b借助毛细管作用流动这样的流路截面积。液体流路连接槽65的流路截面积比蒸气通路51、52的流路截面积小。各液体流路连接槽65可以以在X方向上等间隔地分离的方式配置。
液体流路连接槽65与液体流路主流槽61相同地通过蚀刻形成。液体流路连接槽65具有形成为与液体流路主流槽61相同的弯曲状的壁面(未图示)。如图9所示,液体流路连接槽65的宽度w4可以与液体流路主流槽61的宽度w3相等。可是,宽度w4也可以比宽度w3大,或者也可以比其小。宽度w4相当于X方向上的尺寸。液体流路连接槽65的深度可以与液体流路主流槽61的深度h1相等。可是,液体流路连接槽65的深度也可以比深度h1深,或者也可以比其浅。
如图9所示,在彼此相邻的液体流路主流槽61之间设有凸部列63。各凸部列63包含在X方向上排列的多个凸部64。凸部64是液体流路突出部的一例。凸部64设在液体流路部60内。凸部64从片主体31突出并与上侧片20抵接。各凸部64以在俯视时X方向成为长度方向的方式形成为矩形状。液体流路主流槽61介于在Y方向上彼此相邻的凸部64之间。液体流路连接槽65介于在X方向上彼此相邻的凸部64之间。液体流路连接槽65在Y方向上延伸,将在Y方向上彼此相邻的液体流路主流槽61彼此连通。由此,工作液2b能够在这些液体流路主流槽61之间往来。
凸部64是在后述的蚀刻工序中未被蚀刻而使得芯部片30的材料残留的部分。在本实施方式中,如图9所示,凸部64的平面形状为矩形状。凸部64的平面形状相当于在片主体31的第2主体面31b的位置处的平面形状。
在本实施方式中,凸部64呈交错状配置。更具体来说,在Y方向上彼此相邻的凸部列63的凸部64以在X方向上互相错开的方式配置。该错开量可以为凸部64在X方向上的排列间距的一半。凸部64的宽度w5可以为例如5μm~500μm。凸部64的宽度w5是指在第2主体面31b上的尺寸。宽度w5相当于Y方向上的尺寸。并且,凸部64的配置不限于为交错状,也可以并排排列。这种情况下,在Y方向上彼此相邻的凸部列63的凸部64在X方向上也对齐(参照图19)。
液体流路主流槽61包含液体流路交叉部66。液体流路交叉部66是第1交叉部的一例。液体流路交叉部66是液体流路主流槽61中的与液体流路连接槽65连通的部分。在液体流路交叉部66处,液体流路主流槽61和液体流路连接槽65呈T字状连通。由此,能够避免如下情况:在一个液体流路主流槽61与一侧的液体流路连接槽65相连通的液体流路交叉部66处,另一侧的液体流路连接槽65与该液体流路主流槽61连通。由此,在该液体流路交叉部66处,能够防止液体流路主流槽61的壁面62在两侧被切掉,能够使壁面62的一侧残存。例如,能够避免这样的情况:在一个液体流路交叉部66处,图9中的上侧的液体流路连接槽65和下侧的液体流路连接槽65与液体流路主流槽61连通。这种情况下,在该液体流路交叉部66处,能够防止图9中的上侧的壁面62和下侧的壁面62双方被切掉。由此,即使在液体流路交叉部66处,也能够对液体流路主流槽61内的工作液赋予毛细管作用。因此,能够抑制如下情况:朝向蒸发区域SR的工作液2b的推进力在液体流路交叉部66处降低。
如图3、图7和图8A所示,液体贮藏部70设置于芯部片30的片主体31的第1主体面31a。液体贮藏部70可以是主要贮藏工作液2b的部分。该液体贮藏部70构成了上述的密封空间3的一部分。液体贮藏部70与蒸气流路部50连通,并经由蒸气流路部50与液体流路部60连通。在本实施方式中,液体贮藏部70设置于芯部片30的各平台部33的第1主体面31a。
如图7和图11所示,本实施方式的液体贮藏部70可以在X方向上配置于平台部33的一侧。液体贮藏部70也可以在X方向上形成于比平台部33的中心靠这一侧处。液体贮藏部70可以配置在蒸发区域SR侧,可以如图7所示那样配置在平台部33的左侧。更具体来说,液体贮藏部70从平台部33在X方向上的一对端缘中的蒸发区域SR侧的端缘朝向另一个端缘呈连续状形成至规定的位置。在图7中,液体贮藏部70从左侧的端缘朝向右侧的端缘形成至规定的位置。本实施方式的液体贮藏部70可以配置在蒸发区域SR。可是,不限于此,液体贮藏部70的一部分也可以超出到蒸发区域SR的外侧。在液体贮藏部70的至少一部分被配置于蒸发区域SR的情况下,贮藏于液体贮藏部70的工作液2b接受电子器件D的热而容易蒸发。另外,液体贮藏部70可以配置在与电子器件D重合的区域。
如图10所示,液体贮藏部70是第2槽集合体的一例。更具体来说,液体贮藏部70包含多个液体贮藏主流槽71和多个液体贮藏连接槽75。液体贮藏主流槽71是第2主流槽的一例。液体贮藏连接槽75是第2连接槽的一例。液体贮藏主流槽71和液体贮藏连接槽75是供工作液2b通过的槽。液体贮藏连接槽75与液体贮藏主流槽71连通。
如图10所示,各液体贮藏主流槽71在X方向上延伸。如图7和图11所示,液体贮藏主流槽71从平台部33在X方向上的蒸发区域SR侧的端缘朝向另一侧的端缘呈连续状形成至规定的位置。液体贮藏主流槽71限定了液体贮藏部70的X方向范围。液体贮藏主流槽71具有主要使工作液2b借助毛细管作用流动这样的流路截面积。液体贮藏主流槽71的流路截面积比蒸气通路51、52的流路截面积小。可是,液体贮藏主流槽71的流路截面积也可以比上述的液体流路主流槽61的流路截面积大。液体贮藏主流槽71内的作用于工作液2b的毛细管力可以比液体流路主流槽61内的作用于工作液2b的毛细管力小。这样,液体贮藏主流槽71能够将工作液2b引入液体贮藏部70内,并且能够确保工作液2b的贮藏量。可以是,各液体贮藏主流槽71以在与X方向垂直的Y方向上等间隔地分离的方式配置。
液体贮藏主流槽71是通过在后述的蚀刻工序中从芯部片30的片主体31的第1主体面31a进行蚀刻而形成的。由此,如图8A所示,液体贮藏主流槽71具有形成为弯曲状的壁面72。该壁面72限定液体贮藏主流槽71,且以朝向第2主体面31b鼓起这样的形状弯曲。
如图8A和图10所示,液体贮藏主流槽71的宽度w6可以大于上述的液体流路主流槽61的宽度w3。宽度w6可以为例如10μm~250μm。并且,液体贮藏主流槽71的宽度w6是指在第1主体面31a上的尺寸。宽度w6相当于Y方向上的尺寸。另外,如图8A所示,液体贮藏主流槽71的深度h2可以大于上述的液体流路主流槽61的深度h1。深度h2可以为例如5μm~200μm。深度h2相当于Z方向上的尺寸。
如图10所示,各液体贮藏连接槽75在与X方向不同的方向上延伸。在本实施方式中,各液体贮藏连接槽75在Y方向上延伸。液体贮藏连接槽75与液体贮藏主流槽71垂直地形成。几个液体贮藏连接槽75将彼此相邻的液体贮藏主流槽71彼此连通。其它液体贮藏连接槽75将第1蒸气通路51或第2蒸气通路52与液体贮藏主流槽71连通。即,该液体贮藏连接槽75从平台部33在Y方向上的端缘向与该端缘相邻的液体贮藏主流槽71延伸。这样,第1蒸气通路51和液体贮藏主流槽71连通,并且第2蒸气通路52和液体贮藏主流槽71连通。
液体贮藏连接槽75具有主要使工作液2b借助毛细管作用流动这样的流路截面积。液体贮藏连接槽75的流路截面积小于蒸气通路51、52的流路截面积。可是,液体贮藏连接槽75的流路截面积可以大于上述的液体流路连接槽65的流路截面积。作用于液体贮藏连接槽75内的工作液2b的毛细管力可以小于作用于液体流路连接槽65内的工作液2b的毛细管力。这样,液体贮藏连接槽75能够将工作液2b引入液体贮藏部70内,并且能够确保工作液2b的贮藏量。各液体贮藏连接槽75可以以在X方向上等间隔地分离的方式配置。
液体贮藏连接槽75与液体贮藏主流槽71相同地通过蚀刻形成。液体贮藏连接槽75具有形成为与液体贮藏主流槽71相同的弯曲状的壁面(未图示)。如图10所示,液体贮藏连接槽75的宽度w7可以与液体贮藏主流槽71的宽度w6相等。可是,宽度w7也可以比宽度w6大,或者也可以比其小。宽度w7相当于X方向上的尺寸。液体贮藏连接槽75的深度可以与液体贮藏主流槽71的深度h2相等。可是,液体贮藏连接槽75的深度也可以比深度h2深,或者也可以比其浅。
如图10所示,在彼此相邻的液体贮藏主流槽71之间设有凸部列73。各凸部列73包含在X方向上排列的多个凸部74。凸部74是液体贮藏突出部的一例。凸部74设在液体贮藏部70内。凸部74从片主体31突出并与下侧片10抵接。各凸部74以在俯视时X方向成为长度方向的方式形成为矩形状。液体贮藏主流槽71介于在Y方向上彼此相邻的凸部74之间。液体贮藏连接槽75介于在X方向上彼此相邻的凸部74之间。液体贮藏连接槽75在Y方向上延伸,将在Y方向上彼此相邻的液体贮藏主流槽71彼此连通。由此,工作液2b能够在这些液体贮藏主流槽71之间往来。
凸部74是在后述的蚀刻工序中未被蚀刻而使得芯部片30的材料残留的部分。在本实施方式中,如图10所示,凸部74的平面形状为矩形状。凸部74的平面形状相当于在片主体31的第1主体面31a的位置处的平面形状。
在本实施方式中,凸部74呈交错状配置。更具体来说,彼此相邻的凸部列73的凸部74以在X方向上互相错开的方式配置。该错开量可以为凸部74在X方向上的排列间距的一半。凸部74的宽度w8可以为例如10μm~100μm。凸部74的宽度w8是指在第1主体面31a上的尺寸。宽度w8相当于Y方向上的尺寸。并且,凸部74的配置不限于为交错状,也可以并排排列。这种情况下,在Y方向上彼此相邻的凸部列73的凸部74在X方向上也对齐(参照图19)。
这样,液体贮藏主流槽71的宽度w6可以大于液体流路主流槽61的w3。宽度w6相当于在Y方向上彼此相邻的一对凸部74的间隙。另外,液体贮藏主流槽71的宽度w6可以小于贯通部34的宽度w2。宽度w2相当于在Y方向上彼此相邻的一对平台部33之间的间隙。
在本实施方式中,如上述那样,液体贮藏部70的液体贮藏主流槽71的流路截面积大于液体流路部60的液体流路主流槽61的流路截面积。为了满足该流路截面积的关系,在图8A所示的例子中,液体贮藏主流槽71的宽度w6大于液体流路主流槽61的宽度w3,液体贮藏主流槽71的深度h2大于液体流路主流槽61的深度h1。可是,不限于此,只要液体贮藏主流槽71的流路截面积大于液体流路主流槽61的流路截面积,则宽度和深度的关系为任意。例如,如图8B所示,如果宽度w6大于宽度w3,则深度h2可以与深度h1相等。即使在这种情况下,也能够使液体贮藏主流槽71的流路截面积大于液体流路主流槽61的流路截面积。另外,如图8C所示,如果深度h2大于深度h1,则宽度w6可以与宽度w3相等。即使在这种情况下,也能够使液体贮藏主流槽71的流路截面积大于液体流路主流槽61的流路截面积。并且,本说明书中的槽的流路截面积相当于槽在沿着与槽延伸的方向相垂直的方向的截面上所占的面积。例如,液体流路主流槽61的流路截面积相当于槽61(或者由槽61的壁面62所限定的空间)在液体流路主流槽61的沿Y方向的截面上所占的面积。
另外,设置于平台部33的液体贮藏主流槽71的个数可以比设置于该平台部33的液体流路主流槽61的个数少。在本实施方式中,平台部33在X方向上延伸,成为细长的矩形状。并且,第1主体面31a上的平台部33的宽度和第2主体面31b上的平台部33的宽度相等。这种情况下,能够使液体贮藏主流槽71的流路截面积大于液体流路主流槽61的流路截面积。
液体贮藏主流槽71包含液体贮藏交叉部76。液体贮藏交叉部76是第2交叉部的一例。液体贮藏交叉部76是液体贮藏主流槽71中的与液体贮藏连接槽75连通的部分。在液体贮藏交叉部76处,液体贮藏主流槽71和液体贮藏连接槽75呈T字状连通。由此,能够避免如下情况:在一个液体贮藏主流槽71和一侧的液体贮藏连接槽75相连通的液体贮藏交叉部76处,另一侧的液体贮藏连接槽75与该液体贮藏主流槽71连通。由此,在该液体贮藏交叉部76处,能够防止液体贮藏主流槽71的壁面72在两侧被切掉,能够使壁面72的一侧残存。例如,能够避免这样的情况:在一个液体贮藏交叉部76处,图10中的上侧的液体贮藏连接槽75和下侧的液体贮藏连接槽75与液体贮藏主流槽71连通。这种情况下,在该液体贮藏交叉部76处,能够防止图10中的上侧的壁面72和下侧的壁面72双方被切掉。由此,即使在液体贮藏交叉部76处,也能够对液体贮藏主流槽71内的工作液赋予毛细管作用。
另外,关于构成下侧片10、上侧片20以及芯部片30的材料,只要是热传导率良好的材料,则不特别限定,下侧片10、上侧片20以及芯部片30可以包含例如铜或铜合金。这种情况下,能够提高各片10、20、30的热传导率,从而能够提高蒸发室1的散热效率。另外,在使用纯水作为工作流体2a、2b的情况下,能够防止发生腐蚀。并且,只要能够获得所希望的散热效率并能够防止腐蚀,则也能够对这些片10、20、30采用铝或钛等其它金属材料、或者不锈钢等其它金属合金材料。
另外,图3所示的蒸发室1的厚度t1可以为例如100μm~1000μm。通过将蒸发室1的厚度t1设为100μm以上,能够恰当地确保蒸气流路部50。因此,能够恰当地发挥蒸发室1的功能。另一方面,通过将厚度t1设为1000μm以下,能够抑制蒸发室1的厚度t1变厚。
下侧片10的厚度t2可以为例如6μm~100μm。通过将下侧片10的厚度t2设为6μm以上,能够确保下侧片10的机械强度。另一方面,通过将下侧片10的厚度t2设为100μm以下,能够抑制蒸发室1的厚度t1变厚。同样,可以与下侧片10的厚度t2相同地设定上侧片20的厚度t3。上侧片20的厚度t3和下侧片10的厚度t2也可以不同。
芯部片30的厚度t4可以为例如50μm~400μm。通过将芯部片30的厚度t4设为50μm以上,能够恰当地确保蒸气流路部50。因此,能够恰当地发挥蒸发室1的功能。另一方面,通过设为400μm以下,能够抑制蒸发室1的厚度t1变厚。
接下来,对于由这样的结构构成的本实施方式的蒸发室1的制造方法,利用图12~图14进行说明。并且,在图12~图14中,示出了与图3的剖视图相同的截面。
在此,首先对芯部片30的制作工序进行说明。
首先,如图12所示,作为准备工序,准备平板状的金属材料片M。金属材料片M包含第1材料面Ma和第2材料面Mb。金属材料片M可以由具有所希望的厚度的轧制件形成。
在准备工序之后,作为蚀刻工序,如图13所示,从第1材料面Ma和第2材料面Mb蚀刻金属材料片M。由此,在金属材料片M上形成蒸气流路部50、液体流路部60以及液体贮藏部70。
更具体来说,通过光刻技术在金属材料片M的第1材料面Ma和第2材料面Mb上形成图案状的抗蚀剂膜(未图示)。接着,经由图案状的抗蚀剂膜的开口对金属材料片M的第1材料面Ma和第2材料面Mb进行蚀刻。由此,金属材料片M的第1材料面Ma和第2材料面Mb被蚀刻成图案状,形成图13所示那样的蒸气流路部50、液体流路部60以及液体贮藏部70。并且,对于蚀刻液,能够使用例如氯化铁水溶液等氯化铁系蚀刻液、或者氯化铜水溶液等氯化铜系蚀刻液。
关于蚀刻,可以同时蚀刻金属材料片M的第1材料面Ma和第2材料面Mb。可是,不限于此,第1材料面Ma和第2材料面Mb的蚀刻也可以作为单独的工序来进行。另外,蒸气流路部50、液体流路部60以及液体贮藏部70可以通过蚀刻同时形成,也可以通过单独的工序形成。
另外,在蚀刻工序中,通过蚀刻金属材料片M的第1材料面Ma和第2材料面Mb,能够得到图6和图7所示那样的规定的外形轮廓形状。即,形成芯部片30的端缘。
这样,能够得到本实施方式的芯部片30。
在芯部片30的制作工序之后,作为接合工序,如图14所示,将下侧片10、上侧片20以及芯部片30接合在一起。并且,下侧片10和上侧片20可以由具有所希望的平面形状和所希望的厚度的轧制件形成。
更具体来说,首先,将下侧片10、芯部片30以及上侧片20按照该顺序层叠。这种情况下,芯部片30的第1主体面31a重合于下侧片10的第2下侧片面10b,上侧片20的第1上侧片面20a重合于芯部片30的第2主体面31b。此时,利用下侧片10的校准孔12、芯部片30的校准孔35以及上侧片20的校准孔22将各片10、20、30对位。
接着,将下侧片10、芯部片30以及上侧片20临时紧固。例如,可以呈点状进行电阻焊接而将这些片10、20、30临时紧固,也可以通过激光焊接将这些片10、20、30临时紧固。
接下来,通过扩散接合将下侧片10、芯部片30以及上侧片20永久地接合在一起。扩散接合是这样的方法:在真空或惰性气体等受控制的气氛中,在层叠方向上对下侧片10、芯部片30以及上侧片20加压,并且对它们加热,利用在接合面发生的原子的扩散进行接合。在进行加压时,下侧片10和芯部片30紧密贴合,并且芯部片30和上侧片20紧密贴合。在扩散接合中,虽然将各片10、20、30的材料加热至接近熔点的温度,但由于比熔点低,因此能够避免各片10、20、30熔融而变形的情况。更具体来说,芯部片30在框体部32和各平台部33中的第1主体面31a扩散接合于下侧片10的第2下侧片面10b。另外,芯部片30在框体部32和各平台部33中的第2主体面31b扩散接合于上侧片20面的第1上侧片面20a。这样,各片10、20、30被扩散接合在一起,在下侧片10与上侧片20之间形成具有蒸气流路部50、液体流路部60以及液体贮藏部70的密封空间3。在该阶段,对于密封空间3,可以不密封上述的注入流路37。在上述的注入部4中,下侧片10的下侧注入突出部11和芯部片30的芯部片注入突出部36扩散接合在一起。另外,该芯部片注入突出部36和上侧片20的上侧注入突出部21扩散接合在一起。
在接合工序之后,将工作液2b从注入部4注入密封空间3。此时,可以按照比由液体流路部60的各液体流路主流槽61和各液体流路连接槽65构成的空间的合计体积更多的注入量来注入工作液2b。
然后,密封上述的注入流路37。例如,可以是,对注入部4照射激光,使注入部4部分地熔融而将注入流路37密封。由此,密封空间3与外部的连通被阻断,得到封入有工作液2b的密封空间3。因此,防止了密封空间3内的工作液2b泄漏到外部的情况。并且,为了密封注入流路37,可以对注入部4进行凿紧(或者可以进行挤压而使其塑性变形),或者也可以进行钎焊。
通过以上内容,得到了本实施方式的蒸发室1。
接下来,对蒸发室1的工作方法、即电子器件D的冷却方法进行说明。
如上述那样得到的蒸发室1被设置于移动终端等的外壳H内。作为被冷却装置的CPU等电子器件D被安装于上侧片20的第2上侧片面20b。密封空间3内的工作液2b由于其表面张力而附着于密封空间3的壁面。更具体来说,工作液2b附着于下侧蒸气流路凹部53的壁面53a、上侧蒸气流路凹部54的壁面54a、液体流路部60的液体流路主流槽61的壁面62以及液体流路连接槽65的壁面。另外,工作液2b也会附着于下侧片10的第2下侧片面10b中的、在下侧蒸气流路凹部53中露出的部分。另外,工作液2b也会附着于上侧片20的第1上侧片面20a中的、在上侧蒸气流路凹部54、液体流路主流槽61以及液体流路连接槽65中露出的部分。
如果电子器件D在该状态下发热,则存在于蒸发区域SR(参照图6和图7)中的工作液2b从电子器件D受热。接受的热作为潜热被吸收而使得工作液2b蒸发,从而生成工作蒸气2a。所生成的大部分工作蒸气2a在构成密封空间3的下侧蒸气流路凹部53和上侧蒸气流路凹部54内扩散(参照图6的实线箭头)。各蒸气流路凹部53、54内的工作蒸气2a离开蒸发区域SR。大部分工作蒸气2a被输送到温度较低的冷凝区域CR。在图6和图7中,大部分工作蒸气2a被输送到蒸气流路部50中的右侧的部分。在冷凝区域CR,工作蒸气2a主要在下侧片10中散热而被冷却。下侧片10从工作蒸气2a接受的热经由外壳部件Ha(参照图3)传递到外部空气中。
工作蒸气2a在冷凝区域CR中将热量散发到下侧片10中。由此,工作蒸气2a失去在蒸发区域SR中吸收的潜热而冷凝,从而生成工作液2b。生成的工作液2b附着于各蒸气流路凹部53、54的壁面53a、54a、下侧片10的第2下侧片面10b以及上侧片20的第1上侧片面20a。在此,在蒸发区域SR中,工作液2b持续蒸发。因此,液体流路部60的除蒸发区域SR以外的区域(即,冷凝区域CR)中的工作液2b借助各液体流路主流槽61的毛细管作用被朝向蒸发区域SR输送(参照图6的虚线箭头)。由此,附着于各壁面53a、54a、第2下侧片面10b以及第1上侧片面20a的工作液2b在液体流路部60中移动。此时,工作液2b通过液体流路连接槽65进入液体流路主流槽61。这样,工作液2b被填充于各液体流路主流槽61和各液体流路连接槽65。因此,填充的工作液2b借助各液体流路主流槽61的毛细管作用获得朝向蒸发区域SR的推进力。这样,工作液2b被朝向蒸发区域SR顺畅地输送。
在液体流路部60中,各液体流路主流槽61经由对应的液体流路连接槽65与相邻的其它液体流路主流槽61连通。由此,工作液2b在彼此相邻的液体流路主流槽61中往来,抑制了在液体流路主流槽61中发生烧干的情况。因此,对各液体流路主流槽61内的工作液2b赋予有毛细管作用,工作液2b被朝向蒸发区域SR顺畅地输送。
并且,在冷凝区域CR中冷凝的工作液2b的一部分不是输送到液体流路部60,而是被输送到在芯部片30的第1主体面31a上设置的液体贮藏部70。更具体来说,附着于各壁面53a、54a、第2下侧片面10b以及第1上侧片面20a的工作液2b的一部分通过液体贮藏连接槽75进入到液体贮藏主流槽71中。这样,工作液2b填充于各液体贮藏主流槽71和各液体贮藏连接槽75。因此,工作液2b借助各液体贮藏主流槽71的毛细管作用和各液体贮藏连接槽75的毛细管作用而获得推进力,并朝向液体贮藏部70的内部顺畅地移动。
通过液体流路部60到达蒸发区域SR的工作液2b再次从电子器件D受热并蒸发。从工作液2b蒸发出的工作蒸气2a通过蒸发区域SR内的液体流路连接槽65移动到流路截面积较大的下侧蒸气流路凹部53和上侧蒸气流路凹部54。然后,工作蒸气2a在各蒸气流路凹部53、54内扩散。另一方面,液体贮藏部70被配置于蒸发区域SR。由此,液体贮藏部70内的工作液2b也同样地蒸发,并在各蒸气流路凹部53、54内扩散。这样,工作流体2a、2b一边重复进行相变(即蒸发和冷凝)一边在密封空间3内回流。由此,电子器件D的热被输送并释放。其结果是,电子器件D被冷却。
在电子器件D停止发热的期间,蒸发区域SR内的工作液2b不蒸发,而是填充并停留在液体流路部60的液体流路主流槽61和液体流路连接槽65中。因此,冷凝区域CR内的工作液2b不朝向蒸发区域SR输送而停止。液体流路部60内的工作液2b的一部分在下侧蒸气流路凹部53的壁面53a或上侧蒸气流路凹部54的壁面54a上流动,并移动至液体贮藏部70的液体贮藏主流槽71和液体贮藏连接槽75。由此,工作液2b填充并停留在这些槽71、75中。在封入密封空间3中的工作液2b的量比由液体流路主流槽61和液体流路连接槽65所构成的空间的合计体积还多的情况下,工作液2b的一部分容易填充于液体贮藏主流槽71和液体贮藏连接槽75。因此,工作液2b不仅能够分散并停留于液体流路部60中,而且还能够分散并停留于液体贮藏部70中。
在该状态下,即使是搭载有蒸发室1的电子设备E被放置于比工作流体2a、2b的凝固点低的温度环境下而使得液体流路部60内的工作液2b冻结并膨胀的情况,工作流体2a、2b的膨胀力也会减弱。由此,能够抑制这样的情况:上侧片20受到由膨胀所引起的力而变形。因此,能够抑制安装有电子器件D的上侧片20的第2上侧片面20b的平坦度降低的情况,从而能够抑制在第2上侧片面20b与电子器件D之间形成间隙。这种情况下,能够抑制从电子器件D进行的热传导受到阻碍的情况,从而能够抑制蒸发室1的性能下降。同样,即使在液体贮藏部70内的工作液2b冻结并膨胀的情况下,膨胀力也会减弱。由此,能够抑制这样的情况:下侧片10受到由膨胀所引起的力而变形。因此,能够抑制下侧片10的第1下侧片面10a的平坦度降低的情况。
这样,根据本实施方式,液体流路部60被设置于芯部片30的片主体31的第2主体面31b,液体贮藏部70被设置于位于与第2主体面31b相反的一侧的第1主体面31a。液体贮藏部70的液体贮藏主流槽71的流路截面积大于液体流路部60的液体流路主流槽61的流路截面积。由此,在电子器件D停止发热的期间,能够使工作液2b不仅分散并贮藏于液体流路部60中,而且还分散并贮藏于液体贮藏部70中。因此,即使是在比工作液2b的凝固点低的温度环境下液体流路部60内的工作液2b冻结并膨胀的情况,也能够降低作用于上侧片20的膨胀力。这种情况下,能够抑制上侧片20变形。另外,即使是液体贮藏部70内的工作液2b冻结并膨胀的情况,也能够降低作用于下侧片10的膨胀力。这种情况下,能够抑制下侧片10变形。其结果是,能够抑制蒸发室1的变形,从而能够抑制蒸发室1的性能下降。另外,在电子器件D发热的期间,液体贮藏部70内的工作液2b接受来自电子器件D的热而能够蒸发。因此,能够使电子器件D的热进一步扩散,从而能够提高电子器件D的冷却效率。
另外,根据本实施方式,液体流路部60被设置于芯部片30的片主体31的第2主体面31b,液体贮藏部70被设置于位于与第2主体面31b相反的一侧的第1主体面31a。液体贮藏部70的液体贮藏主流槽71的流路截面积大于液体流路部60的液体流路主流槽61的流路截面积。由此,能够使液体贮藏主流槽71内的作用于工作液2b的毛细管力比液体流路主流槽61内的作用于工作液2b的毛细管力小。在电子器件D发热的期间,能够降低工作液2b的朝向液体贮藏部70的移动量。因此,能够抑制向蒸发区域SR输送工作液2b的输送功能降低,从而能够抑制热输送效率降低。另外,如上述那样,通过使液体贮藏主流槽71的流路截面积大于液体流路主流槽61的流路截面积,由此能够增大由各液体贮藏主流槽71所构成的空间的合计体积。因此,在电子器件D停止发热的期间,能够增大液体贮藏部70对工作液2b的贮藏量。
另外,根据本实施方式,液体贮藏主流槽71的宽度大于液体流路主流槽61的宽度。由此,能够使液体贮藏主流槽71的流路截面积大于液体流路主流槽61的流路截面积。因此,能够抑制热输送效率降低,并能够增大工作液2b的贮藏量。
另外,根据本实施方式,液体贮藏主流槽71的深度大于液体流路主流槽61的深度。由此,能够使液体贮藏主流槽71的流路截面积大于液体流路主流槽61的流路截面积。因此,能够抑制热输送效率降低,并能够增大工作液2b的贮藏量。
另外,根据本实施方式,液体流路部60和液体贮藏部70被设置于各平台部33,设置于平台部33的液体贮藏主流槽71的个数比设置于该平台部33的液体流路主流槽61的个数少。由此,能够使液体贮藏主流槽71的流路截面积大于液体流路主流槽61的流路截面积。因此,能够抑制热输送效率降低,并能够增大工作液2b的贮藏量。
另外,根据本实施方式,供工作液2b通过的液体流路部60被设置于芯部片30的片主体31的第2主体面31b,液体贮藏部70被设置于位于与第2主体面31b相反的一侧的第1主体面31a。液体贮藏部70在俯视时被配置于蒸发区域SR。由此,在电子器件D停止发热的期间,能够使工作液2b不仅分散并贮藏于液体流路部60中,而且还分散并贮藏于液体贮藏部70中。因此,即使是在比工作液2b的凝固点低的温度环境下液体流路部60内的工作液2b冻结并膨胀的情况,也能够降低作用于上侧片20的膨胀力。这种情况下,能够抑制上侧片20变形。另外,即使是液体贮藏部70内的工作液2b冻结并膨胀的情况,也能够降低作用于下侧片10的膨胀力。这种情况下,能够抑制下侧片10变形。其结果是,能够抑制蒸发室1的变形,从而能够抑制蒸发室1的性能下降。另外,在电子器件D发热的期间,液体贮藏部70内的工作液2b接受来自电子器件D的热而能够蒸发。因此,能够使电子器件D的热进一步扩散,从而能够提高电子器件D的冷却效率。
另外,根据本实施方式,在液体贮藏部70内设有多个凸部74,它们从芯部片30的片主体31突出并与下侧片10抵接。彼此相邻的一对凸部74之间的间隙(相当于液体贮藏主流槽71的宽度w6)大于液体流路部60的液体流路主流槽61的宽度。由此,能够使液体贮藏部70内的作用于工作液2b的毛细管力小于液体流路部60内(液体流路主流槽61内)的作用于工作液2b的毛细管力。在电子器件D发热的期间,能够降低工作液2b的朝向液体贮藏部70的移动量。因此,能够抑制向蒸发区域SR输送工作液2b的输送功能降低,从而能够抑制热输送效率降低。另外,通过如上述那样使凸部74之间的间隙大于液体流路主流槽61的宽度,由此能够增大由液体贮藏部70的各液体贮藏主流槽71和各液体贮藏连接槽75所构成的空间的合计体积。因此,在电子器件D停止发热的期间,能够增大液体贮藏部70对工作液2b的贮藏量。
另外,根据本实施方式,液体贮藏部70具有这样的液体贮藏主流槽71:其被设置于在与液体流路部60的液体流路主流槽61延伸的方向(即X方向)相垂直的Y方向上彼此相邻的凸部74之间,液体贮藏主流槽71在X方向上延伸。在电子器件D停止发热后,虽然工作液2b大致上从冷凝区域CR朝向蒸发区域SR沿X方向流动,但到达液体贮藏部70的工作液2b能够容易地进入液体贮藏主流槽71内。并且,能够在液体贮藏主流槽71内沿X方向顺畅地流动,且能够容易地到达液体贮藏部70的蒸发区域SR侧的端缘。因此,能够快速地将工作液2b引入液体贮藏部70,从而能够迅速增大工作液2b的贮藏量。在蒸发室1的周围温度急剧降低的情况下,能够快速地将工作液2b引入液体贮藏部70。由此,在工作液2b冻结时,能够有效地降低作用于上侧片20和下侧片10的膨胀力。因此,能够有效地抑制蒸发室1的变形。
另外,根据本实施方式,彼此相邻的一对凸部74之间的间隙小于彼此相邻的一对平台部33之间的间隙(相当于贯通部34的宽度w2)。由此,能够使毛细管力作用于液体贮藏部70内的工作液2b。因此,能够将工作液2b引入液体贮藏部70内,在电子器件D停止发热的期间,能够贮藏工作液2b。
另外,根据本实施方式,液体贮藏部70被设置于各平台部33的第1主体面31a。由此,能够将工作液2b分散贮藏于各液体贮藏部70。因此,即使是在比工作液2b的凝固点低的温度环境下液体流路部60内的工作液2b冻结并膨胀的情况,也能够进一步抑制上侧片20变形。另外,即使是液体贮藏部70内的工作液2b冻结并膨胀的情况,也能够进一步抑制下侧片10变形。
另外,根据本实施方式,液体贮藏部70在X方向上配置于平台部33的一侧。由此,在蒸发区域SR在X方向上形成于蒸发室1的一侧的情况下,能够将液体贮藏部70配置于蒸发区域SR。因此,在电子器件D发热的期间,液体贮藏部70内的工作液2b能够蒸发,从而能够使电子器件D的热进一步扩散。其结果是,能够提高电子器件D的冷却效率。
(第1变形例)
并且,在上述的本实施方式中,对如下例子进行了说明:在电子器件D停止发热的期间,液体流路部60内的工作液2b的一部分移动至液体贮藏部70并被贮藏。在该例子中,工作液2b在下侧蒸气流路凹部53的壁面53a或上侧蒸气流路凹部54的壁面54a上流动。可是,不限于此,也可以在片主体31上设置多个连通液体流路部60和液体贮藏部70的连通部80。连通部80可以位于蒸发区域SR内。另外,连通部80可以位于在俯视时与电子器件D重合的区域内。
例如,如图15和图16所示的第1变形例那样,可以为:连通部80包含设置于蒸气流路部50的壁面上的连通凹部81。连通凹部81可以从液体流路部60延伸至液体贮藏部70。在图15和图16所示的第1变形例中,沿着下侧蒸气流路凹部53的壁面53a和上侧蒸气流路凹部54的壁面54a设置有在Z方向上延伸的连通凹部81。
连通凹部81可以延伸至液体流路部60的液体流路连接槽65和液体贮藏部70的液体贮藏连接槽75中的至少一方。在图15和图16所示的第1变形例中,连通凹部81的一端延伸至液体流路连接槽65,连通凹部81的另一端延伸至液体贮藏连接槽75。并且,连通凹部81也可以不与液体流路连接槽65连通,或者也可以不与液体贮藏连接槽75连通。而且,连通凹部81也可以不与液体流路连接槽65和液体贮藏连接槽75连通。连通凹部81的流路截面形状可以如图15和图16所示那样为矩形状,或者也可以形成为半圆形状或半椭圆形状等弯曲形状。连通凹部81的流路截面形状相当于俯视时的形状。
如图15所示,连通凹部81的宽度w9可以大于液体流路连接槽65的宽度w4(参照图9)。宽度w9相当于X方向上的尺寸。由此,能够使连通凹部81内的作用于工作液2b的毛细管力小于液体流路连接槽65内的作用于工作液2b的毛细管力。这种情况下,能够抑制工作液2b滞留于连通凹部81内的情况。另外,这种情况下,连通凹部81以将凸部64切掉的方式形成。另外,连通凹部81的宽度w9可以小于液体贮藏连接槽75的宽度w7(参照图10)。由此,毛细管力能够作用于连通凹部81内的工作液2b,工作液2b能够移动到液体贮藏部70。连通凹部81的宽度w9可以为例如20μm~300μm。并且,连通凹部81的宽度w9是指在芯部片30的第2主体面31b上的尺寸。
这样,根据第1变形例,在电子器件D停止发热的期间,液体流路部60内的工作液2b的一部分能够通过连通部80移动到液体贮藏部70。由此,工作液2b的从液体流路部60朝向液体贮藏部70的移动量增大,能够增大液体贮藏部70中的工作液2b的贮藏量。
另外,根据第1变形例,连通部80包含有设置于蒸气流路部50的壁面的、从液体流路部60延伸至液体贮藏部70的连通凹部81。由此,能够减小工作液2b的从液体流路部60朝向液体贮藏部70的流路阻力。因此,能够减小工作液2b在液体流路部60内的滞留量。即使在液体流路部60内的工作液2b冻结并膨胀的情况下,也能够减弱膨胀力。另外,即使在液体贮藏部70内的工作液2b冻结并膨胀的情况下,也能够减弱膨胀力。其结果是,能够抑制这样的情况:上侧片20和下侧片10受到由膨胀所引起的力而变形。而且,根据第1变形例,由于连通凹部81延伸至液体流路连接槽65和液体贮藏连接槽75,因此,能够进一步减小工作液2b的从液体流路部60朝向液体贮藏部70的流路阻力。
(第2变形例)
另外,与图15和图16所示的第1变形例不同,如图17和图18所示的第2变形例那样,连通部80可以包含这样的贯通孔82:其贯通片主体31,从液体流路部60延伸至液体贮藏部70。在图17和图18所示的第2变形例中,贯通孔82不是位于下侧蒸气流路凹部53的壁面53a或上侧蒸气流路凹部54的壁面54a,而是在俯视时位于平台部33的内部。贯通孔82形成于不是将下侧蒸气流路凹部53的壁面53a和上侧蒸气流路凹部54的壁面54a切掉这样的位置。即,贯通孔82具有在俯视时闭合的轮廓形状。在图17和图18中,示出了贯通孔82形成为矩形状的例子。可是,贯通孔82的平面形状也可以是圆形状等任意的形状。
贯通孔82可以延伸至液体流路部60的液体流路交叉部66和液体贮藏部70的液体贮藏交叉部76中的至少一方。在图17和图18所示的第2变形例中,贯通孔82的一端延伸至液体流路交叉部66,且位于上述的液体流路交叉部66。贯通孔82的另一端延伸至液体贮藏交叉部76。并且,贯通孔82只要与液体流路主流槽61或液体流路连接槽65连通,则也可以不与液体流路交叉部66连通。或者,贯通孔82只要与液体贮藏主流槽71或液体贮藏连接槽75连通,则也可以不与液体贮藏交叉部76连通。贯通孔82的流路截面形状可以如图17和图18所示那样为矩形状,或者也可以形成为圆形状或椭圆形状等弯曲状。贯通孔82的流路截面形状相当于俯视时的形状。
如图17所示,贯通孔82的宽度w10可以大于液体流路连接槽65的宽度w4(参照图9)。宽度w10相当于X方向上的尺寸。由此,能够使贯通孔82内的作用于工作液2b的毛细管力小于液体流路连接槽65内的作用于工作液2b的毛细管力。这种情况下,能够抑制工作液2b滞留于贯通孔82内的情况。另外,这种情况下,贯通孔82以将凸部64切掉的方式形成。另外,贯通孔82的宽度w10可以小于液体贮藏连接槽75的宽度w7(参照图10)。由此,毛细管力能够作用于贯通孔82内的工作液2b,工作液2b能够移动到液体贮藏部70。贯通孔82的宽度w10可以为例如10μm~100μm。并且,贯通孔82的宽度w10是指在芯部片30的第2主体面31b上的尺寸。另外,如图18所示,示出了这样的例子:根据液体流路主流槽61在Y方向上的排列间距和液体贮藏主流槽71在Y方向上的排列间距之间的关系,贯通孔82以从液体贮藏交叉部76超出的方式形成。可是,不限于此,虽然也取决于这些槽61、71的排列间距,但贯通孔82也可以不从液体贮藏交叉部76超出。
这样,根据第2变形例,在电子器件D停止发热的期间,液体流路部60内的工作液2b的一部分能够通过贯通孔82移动到液体贮藏部70。由此,工作液2b的从液体流路部60朝向液体贮藏部70的移动量增大,能够增大液体贮藏部70中的工作液2b的贮藏量。特别是,由于贯通孔82在俯视时位于平台部33的内部,因此能够减小工作液2b的从液体流路部60朝向液体贮藏部70的流路阻力。因此,能够降低工作液2b在液体流路部60内的滞留量。即使在液体流路部60内的工作液2b冻结并膨胀的情况下,也能够减弱膨胀力。其结果是,能够抑制这样的情况:上侧片20受到由膨胀所引起的力而变形。另外,即使在液体贮藏部70内的工作液2b冻结并膨胀的情况下,也能够减弱膨胀力。其结果是,能够抑制这样的情况:下侧片10受到由膨胀所引起的力而变形。
另外,根据第2变形例,连通部80包含贯通片主体31且从液体流路部60延伸至液体贮藏部70的贯通孔82。由此,能够进一步减小工作液2b的从液体流路部60朝向液体贮藏部70的流路阻力。因此,能够进一步减小工作液2b在液体流路部60内的滞留量。即使在液体流路部60内的工作液2b冻结并膨胀的情况下,也能够进一步减弱膨胀力。而且,根据第2变形例,由于贯通孔82延伸至液体流路交叉部66和液体贮藏交叉部76,因此能够进一步减小工作液2b的从液体流路部60朝向液体贮藏部70的流路阻力。
(第3变形例)
另外,上述的本实施方式中,对如下例子进行了说明:设在液体贮藏部70内的凸部74在俯视时以X方向成为长度方向的方式形成为矩形状。可是,不限于此,凸部74的平面形状为任意。
例如,如图19所示,凸部74可以在俯视时形成为圆形状,或者,虽然未图示,但也可以形成为椭圆形状。另外,在图19所示的例子中,示出了这样的例子:凸部74并排排列。更具体来说,在Y方向上彼此相邻的凸部列73的凸部74在X方向上也对齐。
另外,例如如图20所示,凸部74也可以在俯视时形成为正方形状。在图20所示的例子中,示出了凸部74呈交错状配置的例子,但也可以并排排列。
另外,例如如图21所示,凸部74也可以在俯视时形成为十字形状。在图21所示的例子中,凸部74的平面形状形成为带圆弧的十字形状。另外,在图21所示的例子中,示出了凸部74呈交错状配置的例子,但也可以并排排列。另外,凸部74也可以在俯视时以星形多边形状形成。
(第4变形例)
另外,在上述的本实施方式中,对如下例子进行了说明:液体贮藏部70被设置于芯部片30的各平台部33的第1主体面31a。可是,不限于此,液体贮藏部70也可以不设置于所有的平台部33。例如,液体贮藏部70可以仅设置于任意的一个平台部33,液体贮藏部70也可以设置于几个平台部33。例如,在电子器件D的平面形状较小的情况下,可以根据被电子器件D覆盖的区域选择性地将液体贮藏部70设置于任意的平台部33。另外,在蒸发室1不是简单的矩形状的情况下也相同。
(第5变形例)
另外,如图22所示,液体贮藏部70可以配置于在俯视蒸发室1时与电子器件D重合的区域。
在图22所示的例子中,液体贮藏部70被设置于多个平台部33中的一部分平台部33。电子器件D与多个平台部33重合。电子器件D跨着多个平台部33配置。在图22中,示出了7个平台部33,电子器件D与3个平台部33重合。电子器件D不与剩余的4个平台部33重合。将与电子器件D重合的3个平台部33称作重合平台部91、92,将未与电子器件D重合的4个平台部33中的和重合平台部91、92相邻的平台部33称作第1非重合平台部93。将未与电子器件D重合的4个平台部33中的不和重合平台部91、92相邻的平台部33称作第2非重合平台部94。
第1非重合平台部93被配置在3个重合平台部91、92的Y方向两侧。第2非重合平台部94被配置于相对于第1非重合平台部93来说与重合平台部91、92相反的一侧。第2非重合平台部94配置在图22中的最下侧和最上侧,2个第1非重合平台部93配置在这2个第2非重合平台部94之间。并且,3个重合平台部91、92配置在2个第1非重合平台部93之间。在图22中,3个重合平台部91、92中的最下侧的重合平台部(后述的第2重合平台部92)和下侧的第1非重合平台部93在Y方向上彼此相邻。同样,在图22中,3个重合平台部91、92中的最上侧的重合平台部(后述的第2重合平台部92)和上侧的第1非重合平台部93在Y方向上彼此相邻。
液体贮藏部70被设置于各个重合平台部91、92。设置于重合平台部91、92的液体贮藏部70被配置于在俯视时与电子器件D重合的区域。这些液体贮藏部70可以在X方向上比电子器件D向外侧超出。设置于重合平台部91、92的液体贮藏部70在X方向的两侧比电子器件D向外侧超出。在图22所示的例子中,设置于重合平台部91、92的液体贮藏部70比电子器件D向左侧超出且向右侧超出。
3个重合平台部91、92包含1个第1重合平台部91和2个第2重合平台部92。第2重合平台部92配置在第1重合平台部91的Y方向两侧。各第2重合平台部92与第1重合平台部91在Y方向上彼此相邻。设置于第1重合平台部91的液体贮藏部70和设置于第2重合平台部92的液体贮藏部70在Y方向上彼此相邻。在俯视时,设置于第1重合平台部91的液体贮藏部70位于比设置于第2重合平台部92的液体贮藏部70靠电子器件D在Y方向上的中心侧的位置。即,设置于第2重合平台部92的液体贮藏部70比设置于第1重合平台部91的液体贮藏部70更加远离电子器件D的中心。在图22中,设置于第1重合平台部91的液体贮藏部70与电子器件D的中心重合。设置于第1重合平台部91的液体贮藏部70在X方向上的长度L1比设置于第2重合平台部92的液体贮藏部70在X方向上的长度L2更长。与设置于第2重合平台部92的液体贮藏部70相比,设置于第1重合平台部91的液体贮藏部70的从电子器件D向外侧超出的超出量更大。长度L1、L2可以是液体贮藏部70的液体贮藏主流槽71在X方向上的长度。在液体贮藏部70包含多个液体贮藏主流槽71的情况下,可以是液体贮藏主流槽71的长度的最大值。
在各个第1非重合平台部93设有液体贮藏部70。设置于第1非重合平台部93的液体贮藏部70被配置于在俯视时和与电子器件D重合的区域不同的区域。即,该液体贮藏部70不与电子器件D重合。设置于第2重合平台部92的液体贮藏部70和设置于第1非重合平台部93的液体贮藏部70在Y方向上彼此相邻。设置于第2重合平台部92的液体贮藏部70在X方向上的长度L2比设置于第1非重合平台部93的液体贮藏部70在X方向上的长度L3更长。并且,在图22中,示出了长度L3与电子器件D的长度相等的例子。可是,不限于此,该液体贮藏部70也可以在X方向上比电子器件D向外侧超出。或者,该液体贮藏部70在X方向上的长度也可以比电子器件D在X方向上的长度短。与长度L1、L2相同,长度L3可以是液体贮藏部70的液体贮藏主流槽71在X方向上的长度。
如图22所示,可以不在第2非重合平台部94设置液体贮藏部70。可是,不限于此,也可以在第2非重合平台部94设置液体贮藏部70。
这样,根据第5变形例,液体贮藏部70配置于在俯视蒸发室1时与电子器件D重合的区域。由此,能够将液体贮藏部70配置在容易从电子器件D受热的区域。因此,在电子器件D发热的期间,液体贮藏部70内的工作液2b接受来自电子器件D的热而能够蒸发。因此,能够使电子器件D的热进一步扩散,从而能够提高电子器件D的冷却效率。
另外,根据第5变形例,液体贮藏部70在X方向上比电子器件D向外侧超出。由此,在与电子器件D重合的区域的周边,液体贮藏部70内的工作液2b利用从电子器件D传递的热而能够蒸发。更具体来说,在X方向上和与电子器件D重合的区域相邻的区域中,液体贮藏部70内的工作液2b利用电子器件D的热而能够蒸发。因此,能够增大工作液2b的蒸发量。其结果是,能够使电子器件D的热进一步扩散,从而能够进一步提高电子器件D的冷却效率。
另外,根据第5变形例,在俯视时,设置于第1重合平台部91的液体贮藏部70位于比设置于第2重合平台部92的液体贮藏部70靠电子器件D在Y方向上的中心侧的位置。并且,设置于第1重合平台部91的液体贮藏部70在X方向上的长度L1比设置于第2重合平台部92的液体贮藏部70在X方向上的长度L2更长。由此,能够增大位于电子器件D的中心侧的液体贮藏部70在X方向上的长度。因此,能够增大与电子器件D的中心附近重合的液体贮藏主流槽71内的工作液2b的填充量。其结果是,在电子器件D的中心附近,能够增大工作液2b的蒸发量,从而能够高效地冷却电子器件D的中心附近。
另外,根据第5变形例,在彼此相邻的一对第2重合平台部92和第1非重合平台部93分别设有液体贮藏部70。设置于第2重合平台部92的液体贮藏部70被配置于与电子器件D重合的区域,设置于第1非重合平台部93的液体贮藏部70被配置于和与电子器件D重合的区域不同的区域。由此,在与电子器件D重合的区域的周边,液体贮藏部70内的工作液2b利用从电子器件D传递的热而能够蒸发。更具体来说,在Y方向上和与电子器件D重合的区域相邻的区域中,液体贮藏部70内的工作液2b利用电子器件D的热而能够蒸发。因此,能够增大工作液2b的蒸发量。其结果是,能够使电子器件D的热进一步扩散,从而能够进一步提高电子器件D的冷却效率。
另外,根据第5变形例,设置于第2重合平台部92的液体贮藏部70在X方向上的长度L2比设置于第1非重合平台部93的液体贮藏部70在X方向上的长度L3长。由此,能够增大与电子器件D重合的液体贮藏部70在X方向上的长度。因此,能够增大与电子器件D重合的液体贮藏主流槽71内的工作液2b的填充量。其结果是,在与电子器件D重合的区域中,能够增大工作液2b的蒸发量,从而能够高效地冷却电子器件D。
并且,在上述的第5变形例中,对如下例子进行了说明:设置于第2重合平台部92的液体贮藏部70在Y方向上整体与电子器件D重合。可是,不限于此,设置于第2重合平台部92的液体贮藏部70也可以在Y方向的一部分范围内与电子器件D重合(参照图23)。这种情况下,该液体贮藏部70在Y方向的剩余范围内不与电子器件D重合。另外,在图22中,示出了这样的例子:电子器件D在Y方向上比设置于第2重合平台部92的液体贮藏部70向外侧超出。可是,不限于此,电子器件D也可以与第2重合平台部92的缘一致。这种情况下,电子器件D的缘与上侧蒸气流路凹部54的壁面54a在第2主体面31b中的缘重合。
另外,在上述的第5变形例中,对如下例子进行了说明:电子器件D与设置于3个重合平台部91、92的液体贮藏部70重合。可是,不限于此,设置与电子器件D重合的液体贮藏部70的重合平台部91、92的个数为任意。另外,对如下例子进行了说明:在3个重合平台部91、92的Y方向两侧分别设置2个非重合平台部93、94。可是,不限于此,在3个重合平台部91、92的Y方向两侧分别设置的非重合平台部93、94的个数也可以为1个,或者也可以为3个以上。
(第6变形例)
另外,如图23所示,蒸发室1可以与多个电子器件D热接触。
更具体来说,如图23所示,在第2主体面31b上安装有多个电子器件D。在此,作为一例,示出了2个电子器件D1、D2安装于第2主体面31b的例子,但电子器件D的个数也可以为3个以上。2个电子器件D配置于在X方向上互不相同的区域。将图23中的左侧的电子器件D称作第1电子器件D1,将右侧的电子器件D称作第2电子器件D2。
可以在第1主体面31a上设置与电子器件D1、D2分别对应的多个液体贮藏部70。这种情况下,液体贮藏部70可以配置于在俯视时与对应的电子器件D1、D2重合的区域。
液体贮藏部70被设置于多个平台部33中的一部分平台部33。与图22所示的例子相同,各电子器件D1、D2与多个平台部33重合。与图22所示的例子相同,多个平台部33包含:3个重合平台部91、92;2个第1非重合平台部93;以及2个第2非重合平台部94。与第1电子器件D1重合的液体贮藏部70和与第2电子器件D2重合的液体贮藏部70分别设置于3个重合平台部91、92。在第1非重合平台部93,与图22所示的例子相同,设置有与第1电子器件D1重合的液体贮藏部70。可是,在第1非重合平台部93没有设置与第2电子器件D2重合的液体贮藏部70。在第2非重合平台部94没有设置液体贮藏部70。
2个电子器件D1、D2在X方向上的尺寸可以互不相同。这种情况下,2个液体贮藏部70在X方向上的长度也可以互不相同。并且,在图23中,示出了这样的例子:对于每个电子器件D来说,液体贮藏部70在X方向上的长度都相等。更具体地说明与第1电子器件D1重合的液体贮藏部70。设置于重合平台部91、92的液体贮藏部70在X方向上的长度L1、L2彼此相等。长度L1、L2和设置于第1非重合平台部93的液体贮藏部70在X方向上的长度L3也相等。可是,不限于此,液体贮藏部70在X方向上的长度L1、L2、L3也可以如图22所示那样对于每个平台部来说都不同。与第2电子器件D2重合的液体贮藏部70也相同。
这样,根据第6变形例,蒸发室1与多个电子器件D1、D2热接触,在第1主体面31a上设置有与各个电子器件D1、D2对应的多个液体贮藏部70。并且,液体贮藏部70被配置于在俯视蒸发室1时与对应的电子器件D1、D2重合的区域。由此,能够将各液体贮藏部70配置在容易从对应的电子器件D1、D2受热的区域。因此,在各电子器件D1、D2发热的期间,各液体贮藏部70内的工作液2b接受来自各电子器件D1、D2的热而能够蒸发。因此,能够使各电子器件D1、D2的热进一步扩散,从而能够提高各电子器件D1、D2的冷却效率。
另外,根据第6变形例,与对应的电子器件D1、D2重合的多个液体贮藏部70被设置于多个平台部33中的至少一个。由此,能够将液体贮藏部70分别设置于平台部33中的与对应的电子器件D1、D2重合的区域。因此,能够将各液体贮藏部70配置在容易从对应的电子器件D1、D2受热的区域。
在此,在第6变形例中,2个电子器件D1、D2也可以不同时发热。例如,在第1电子器件D1发热而第2电子器件D2停止发热的情况下,与第1电子器件D1重合的液体贮藏部70内的工作液2b接受来自第1电子器件D1的热而能够蒸发。与第2电子器件D2重合的液体贮藏部70内的工作液2b能够继续贮藏。
并且,在上述的第6变形例中,对如下例子进行了说明:在3个重合平台部91、92分别设有2个液体贮藏部70。可是,不限于此,设置2个液体贮藏部70的重合平台部91、92的个数为任意,而不限于3个。例如,那样的重合平台部91、92的个数也可以为1个。例如,可以是,在第1重合平台部91设置2个液体贮藏部70,在第2重合平台部92设置1个液体贮藏部70。这种情况下,可以是:与第1电子器件D1重合的液体贮藏部70和与第2电子器件D2重合的液体贮藏部70被设置于第1重合平台部91。可以是:在第2重合平台部92中的一方设置与第1电子器件D1重合的液体贮藏部70,且不设置与第2电子器件D2重合的液体贮藏部70。可以是:在第2重合平台部92中的另一方,设置与第2电子器件D2重合的液体贮藏部70,且不设置与第1电子器件D1重合的液体贮藏部70。即,可以是:在重合平台部91、92设置与第1电子器件D1重合的液体贮藏部70、和与第2电子器件D2重合的液体贮藏部70中的至少一方。
另外,在上述的第6变形例中,对如下例子进行了说明:在第1主体面31a上,以在俯视时与对应的电子器件D1、D2重合的方式设有多个液体贮藏部70。可是,不限于此。例如,在第1主体面31a上设有与2个电子器件D1、D2中的一方重合的液体贮藏部70的情况下,也可以不设置与另一方重合的液体贮藏部70。在电子器件D的个数为3个以上的情况下也相同。即,可以将多个液体贮藏部70以与所有电子器件D都重合的方式设置于第1主体面31a。但也可以是:在第1主体面31a上设置与一部分电子器件D重合的液体贮藏部70,而不设置与另一部分电子器件D重合的液体贮藏部70。
(第2实施方式)
接下来,利用图24~图27,对本发明的第2实施方式中的蒸发室用的芯部片、蒸发室以及电子设备进行说明。
在图24~图27所示的第2实施方式中,主要的不同点在于:液体贮藏部配置于在俯视时与蒸发区域不同的区域,其它结构与图1~图23所示的第1实施方式大致相同。并且,在图24~图27中,对于与图1~图23所示的第1实施方式相同的部分,标记相同的标号并省略详细的说明。
在本实施方式中,如图24所示,本实施方式的液体贮藏部70可以在X方向上配置于平台部33的一侧。液体贮藏部70也可以在X方向上形成于比平台部33的中心靠这一侧处。液体贮藏部70可以配置在与蒸发区域SR相反的一侧,可以如图24所示那样配置在平台部33的右侧。液体贮藏部70配置于在俯视时与蒸发区域SR不同的区域。液体贮藏部70被配置于冷凝区域CR。这种情况下,液体贮藏部70被配置在和与电子器件D重合的区域不同的区域。更具体来说,如图24和图25所示,液体贮藏部70在X方向上配置在平台部33的与蒸发区域SR相反的一侧的部分。液体贮藏部70的液体贮藏主流槽71在X方向上从平台部33的与蒸发区域SR相反的一侧的端缘朝向蒸发区域SR侧的端缘呈连续状形成至规定的位置。在图24中,液体贮藏部70从右侧的端缘朝向左侧的端缘形成至规定的位置。这样,液体贮藏部70的X方向范围被限定。液体贮藏部70的其它结构具有与第1实施方式中的液体贮藏部70相同的结构,因此,在此省略详细的说明。
在一般的蒸发室1中,如上述那样,工作流体2a、2b一边进行相变(即蒸发和冷凝)一边在密封空间3内回流,从而输送并释放电子器件D的热。能够在蒸发室1的整体范围内形成工作流体2a、2b的回流。由此,工作蒸气2a能够在蒸发室1的整体范围内释放热量,从而能够扩大释放热量的区域。因此,能够提高蒸发室1的散热效率,从而能够高效地冷却电子器件D。这种情况下,能够减小蒸发室1的温度差,能够使温度均匀。
可是,在电子器件D的发热量较多的情况下,如图26所示,在冷凝区域CR中冷凝出的工作液2b难以被输送至蒸发区域SR的中心。即,由于电子器件D的发热量较多,因此,工作液2b容易在到达蒸发区域SR的中心之前蒸发。由此,在除了蒸发区域SR的中心附近以外的范围内形成工作流体2a、2b的回流,从而,蒸发区域SR的中心的温度会上升。因此,电子器件D的冷却效率会降低。其结果是,在蒸发室1中形成温度高的区域TH和温度低的区域TL,温度差会变大。
另一方面,在电子器件D的发热量较少的情况下,如图27所示,在冷凝区域CR中冷凝出的工作液2b的一部分容易滞留在蒸发区域SR的液体流路部60内。即,由于电子器件D的发热量较少,因此蒸发区域SR中的工作液2b的蒸发量变少。从而,朝向蒸发区域SR的工作液2b的输送量降低,工作液2b容易滞留在冷凝区域CR的液体流路部60内。由此,在除了蒸发区域SR侧的端部附近(图27中的右侧的端部附近)以外的范围内形成工作流体2a、2b的回流,该端部附近的工作液2b会滞留在液体流路部60内。因此,工作蒸气2a释放热量的区域变小,从而,蒸发室1的散热效率会降低。其结果是,在蒸发室1中形成温度高的区域TH和温度低的区域TL,温度差会变大。
与此相对,在本实施方式的蒸发室1中,在电子器件D发热的期间,在冷凝区域CR中冷凝出的工作液2b的一部分不是输送到蒸发区域SR,而是输送到在芯部片30的第1主体面31a上设置的液体贮藏部70。从而,工作液2b被贮藏于液体贮藏部70。由于本实施方式的液体贮藏部70被配置于冷凝区域CR,因此液体贮藏部70内的工作液2b难以蒸发而存留于液体贮藏部70内。
在电子器件D的发热量较多的情况下,能够将在冷凝区域CR中冷凝出的工作液2b输送至蒸发区域SR的中心。即,在电子器件D的发热量较多的情况下,不仅能够将液体流路部60内的工作液2b、而且还能够将贮藏于液体贮藏部70中的工作液2b朝向蒸发区域SR的中心输送,从而能够增大朝向蒸发区域SR输送的工作液2b的输送量。由此,即使是蒸发区域SR的中心,工作液2b也能够到达,从而能够在蒸发室1的整体范围内形成工作流体2a、2b的回流。因此,能够降低蒸发区域SR的中心的温度,从而能够提高电子器件D的冷却效率。其结果是,能够减小蒸发室1的温度差,从而能够使温度均匀。
另一方面,在电子器件D的发热量较少的情况下,能够将在冷凝区域CR中冷凝出的工作液2b的一部分贮藏于液体贮藏部70,从而能够抑制这样的情况:工作液2b滞留于蒸发区域SR中的液体流路部60。由此,能够在蒸发室1的整体范围内形成工作流体2a、2b的回流。因此,能够扩大工作蒸气2a释放热量的区域,从而能够提高蒸发室1的散热效率。其结果是,能够减小蒸发室1的温度差。
这样,根据本实施方式,供工作液2b通过的液体流路部60被设置于芯部片30的片主体31的第2主体面31b,液体贮藏部70被设置于位于与第2主体面31b相反的一侧的第1主体面31a。液体贮藏部70配置于在俯视时与蒸发区域SR不同的区域。由此,不仅能够将工作液2b分散贮藏于液体流路部60,而且还能够分散贮藏于液体贮藏部70。在电子器件D的发热量较多的情况下,能够将贮藏于液体贮藏部70的工作液2b送入蒸发区域SR,从而能够增大工作流体2a、2b的回流的范围。因此,能够提高电子器件D的冷却效率。另外,在电子器件D的发热量较少的情况下,能够抑制这样的情况:工作液2b滞留于蒸发区域SR中的液体流路部60,从而,能够增大工作流体2a、2b的回流的范围。因此,能够扩大工作蒸气2a释放热量的区域,从而能够提高蒸发室1的散热效率。其结果是,能够与电子器件D的发热量无关地抑制蒸发室1的性能下降。
另外,根据本实施方式,如上述那样,能够将工作液2b贮藏于液体贮藏部70。由此,在电子器件D停止发热的期间,能够使工作液2b不仅分散并贮藏于液体流路部60中,而且还分散并贮藏于液体贮藏部70中。因此,即使是在比工作液2b的凝固点低的温度环境下液体流路部60内的工作液2b冻结并膨胀的情况,也能够降低作用于上侧片20的膨胀力,从而能够抑制上侧片20变形。另外,即使是液体贮藏部70内的工作液2b冻结并膨胀的情况,也能够降低作用于下侧片10的膨胀力,从而能够抑制下侧片10变形。其结果是,能够抑制蒸发室1变形。
另外,根据本实施方式,在液体贮藏部70内设有多个凸部74,它们从芯部片30的片主体31突出并与下侧片10抵接。彼此相邻的一对凸部74之间的间隙(相当于液体贮藏主流槽71的宽度w6)大于液体流路部60的液体流路主流槽61的宽度w3。由此,能够使液体贮藏部70内的作用于工作液2b的毛细管力小于液体流路部60内(液体流路主流槽61内)的作用于工作液2b的毛细管力。在电子器件D发热的期间,能够降低工作液2b的朝向液体贮藏部70的移动量。因此,能够抑制向蒸发区域SR输送工作液2b的输送功能降低,从而能够抑制热输送效率降低。另外,通过如上述那样使凸部74之间的间隙大于液体流路主流槽61的宽度w3,由此能够增大由液体贮藏部70的各液体贮藏主流槽71和各液体贮藏连接槽75所构成的空间的合计体积。因此,能够增大液体贮藏部70对工作液2b的贮藏量,在电子器件D的发热量较少的情况下,能够进一步抑制如下情况:工作液2b滞留于冷凝区域CR的液体流路部60。
另外,根据本实施方式,液体贮藏部70具有这样的液体贮藏主流槽71:其被设置于在与液体流路部60的液体流路主流槽61延伸的方向(即X方向)相垂直的Y方向上彼此相邻的凸部74之间,液体贮藏主流槽71在X方向上延伸。由此,液体贮藏部70内的工作液2b能够沿X方向流动,从液体贮藏部70流出的工作液2b能够具有X方向上的推进力。因此,能够将从液体贮藏部70流出的工作液2b顺畅地输送到蒸发区域SR。
另外,根据本实施方式,彼此相邻的一对凸部74之间的间隙小于彼此相邻的一对平台部33之间的间隙(相当于贯通部34的宽度w2)。由此,能够使毛细管力作用于液体贮藏部70内的工作液2b。因此,能够将工作液2b引入液体贮藏部70内,能够贮藏工作液2b。
另外,根据本实施方式,液体贮藏部70被设置于各平台部33的第1主体面31a。由此,能够将工作液2b分散贮藏于各液体贮藏部70。因此,在电子器件D的发热量较多的情况下,能够增大送入蒸发区域SR中的工作液2b的量,从而能够进一步提高电子器件D的冷却效率。在电子器件D的发热量较少的情况下,能够进一步抑制工作液2b滞留于液体流路部60中的情况,从而能够进一步提高蒸发室1的散热效率。
另外,根据本实施方式,液体贮藏部70在X方向上配置于平台部33的一侧。由此,在蒸发区域SR在X方向上形成于蒸发室1的一侧的情况下,能够将液体贮藏部70配置在与蒸发区域SR不同的区域。因此,在电子器件D的发热量较多的情况下,能够增大送入蒸发区域SR中的工作液2b的量,从而能够进一步提高电子器件D的冷却效率。在电子器件D的发热量较少的情况下,能够进一步抑制工作液2b滞留于液体流路部60中的情况,从而能够进一步提高蒸发室1的散热效率。
并且,在上述的本实施方式中,能够与第1实施方式相同地应用作为第1实施方式的变形例所叙述的第1变形例、第2变形例、第3变形例以及第4变形例。
例如,在第2实施方式中,通过如第1变形例那样设置连通部80,由此,工作液2b能够在液体流路部60和液体贮藏部70之间顺畅地移动。由此,工作液2b的从液体流路部60朝向液体贮藏部70的移动量增大,能够增大液体贮藏部70中的工作液2b的贮藏量。另外,在电子器件D的发热量较多的情况下,能够将贮藏于液体贮藏部70的工作液2b顺畅地送入蒸发区域SR。能够有效地增大工作流体2a、2b的回流的范围。因此,能够进一步提高电子器件D的冷却效率。另外,在电子器件D的发热量较少的情况下,能够进一步抑制这样的情况:工作液2b滞留于蒸发区域SR中的液体流路部60,从而,能够增大工作流体2a、2b的回流的范围。因此,能够进一步提高蒸发室1的散热效率。
另外,通过如第1变形例那样使连通部80包含连通凹部81,由此能够减小液体流路部60与液体贮藏部70之间的工作液2b的流路阻力。由此,在电子器件D的发热量较多的情况下,能够进一步提高电子器件D的冷却效率。在电子器件D的发热量较少的情况下,能够进一步提高蒸发室1的散热效率。而且,根据第1变形例,由于连通凹部81延伸至液体流路连接槽65和液体贮藏连接槽75,因此,能够进一步减小液体流路部60与液体贮藏部70之间的工作液2b的流路阻力。
例如,在第2实施方式中,通过如第2变形例那样使连通部80包含贯通孔82,由此能够减小液体流路部60与液体贮藏部70之间的工作液2b的流路阻力。由此,在电子器件D的发热量较多的情况下,能够进一步提高电子器件D的冷却效率,在电子器件D的发热量较少的情况下,能够进一步提高蒸发室1的散热效率。而且,根据第2变形例,由于贯通孔82延伸至液体流路交叉部66和液体贮藏交叉部76,因此能够进一步减小液体流路部60与液体贮藏部70之间的工作液2b的流路阻力。
另外,也可以将上述的本实施方式的液体贮藏部70和第1实施方式的液体贮藏部70组合起来。这种情况下,在芯部片30的各平台部33设置2个液体贮藏部70。一个液体贮藏部70在俯视时配置于蒸发区域SR,另一个液体贮藏部70在俯视时配置于冷凝区域CR。蒸发区域SR内的液体贮藏部70和冷凝区域CR内的液体贮藏部70可以在X方向上互相分离。这种情况下,能够得到通过第1实施方式的液体贮藏部70所获得的效果、和通过第2实施方式的液体贮藏部70所获得的效果双方。
本发明并非不变地限定于上述各实施方式和各变形例,在实施阶段,能够在不脱离其主旨的范围内将构成要素变形并具体化。另外,能够通过在上述各实施方式和各变形例中公开的多个构成要素的适当组合来形成各种发明。也可以从各实施方式和各变形例所示的所有构成要素中削除一些构成要素。

Claims (25)

1.一种蒸发室用的芯部片,其介于蒸发室的第1片与第2片之间,在该蒸发室中封入有工作流体,
其中,
所述蒸发室用的芯部片具备:
片主体,其具有第1主体面、和设置于与所述第1主体面相反的一侧的第2主体面;
贯通空间,其贯通所述片主体;
与所述贯通空间连通的第1槽集合体,其设置于所述第2主体面;以及
与所述贯通空间连通的第2槽集合体,其设置于所述第1主体面,
所述第1槽集合体包含沿第1方向延伸的多个第1主流槽,
所述第2槽集合体包含沿所述第1方向延伸的多个第2主流槽,
所述第2主流槽的流路截面积大于所述第1主流槽的流路截面积。
2.根据权利要求1所述的蒸发室用的芯部片,其中,
所述第2主流槽的宽度大于所述第1主流槽的宽度。
3.根据权利要求1或2所述的蒸发室用的芯部片,其中,
所述第2主流槽的深度大于所述第1主流槽的深度。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的蒸发室用的芯部片,其中,
所述片主体具有将所述贯通空间划分为多个通路的多个平台部,
多个所述平台部在与所述第1方向垂直的第2方向上互相分离,
所述第2主流槽的宽度比彼此相邻的一对所述平台部之间的间隙小。
5.根据权利要求1所述的蒸发室用的芯部片,其中,
所述片主体具有将所述贯通空间划分为多个通路的多个平台部,
所述第1槽集合体和所述第2槽集合体被设置于多个所述平台部中的至少一个,
设置于所述平台部的所述第2主流槽的个数比设置于该平台部的第1主流槽的个数少。
6.根据权利要求1~3中的任意一项所述的蒸发室用的芯部片,其中,
所述片主体具有沿所述第1方向延伸且将所述贯通空间划分为多个通路的多个平台部,
所述第2槽集合体在所述第1方向上配置于所述平台部的一侧。
7.根据权利要求1~3中的任意一项所述的蒸发室用的芯部片,其中,
所述片主体具有将所述贯通空间划分为多个通路的多个平台部,
在与所述第1方向垂直的第2方向上彼此相邻的所述第2槽集合体被设置于在所述第2方向上彼此相邻的一对所述平台部,
设置于一个所述平台部的所述第2槽集合体的所述第2主流槽在所述第1方向上的长度比设置于另一个所述平台部的所述第2槽集合体的所述第2主流槽在所述第1方向上的长度更长。
8.根据权利要求1~3中的任意一项所述的蒸发室用的芯部片,其中,
所述片主体具有将所述贯通空间划分为多个通路的多个平台部,
多个所述第2槽集合体被设置于多个所述平台部中的至少一个。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的蒸发室用的芯部片,其中,
所述蒸发室用的芯部片具备连通部,所述连通部设置于所述片主体,且与所述第1槽集合体和所述第2槽集合体连通。
10.根据权利要求9所述的蒸发室用的芯部片,其中,
所述连通部包含连通凹部,所述连通凹部设置于所述贯通空间的壁面,且从所述第1槽集合体延伸至所述第2槽集合体。
11.根据权利要求10所述的蒸发室用的芯部片,其中,
所述第1槽集合体包含与所述第1主流槽连通的第1连接槽,所述第1连接槽沿着与所述第1方向不同的方向延伸,
所述第2槽集合体包含与所述第2主流槽连通的第2连接槽,所述第2连接槽沿着与所述第1方向不同的方向延伸,
所述连通凹部延伸至所述第1连接槽和所述第2连接槽中的至少一方。
12.根据权利要求9所述的蒸发室用的芯部片,其中,
所述连通部包含贯通孔,所述贯通孔贯通所述片主体,且从所述第1槽集合体延伸至所述第2槽集合体。
13.根据权利要求12所述的蒸发室用的芯部片,其中,
所述第1槽集合体包含与所述第1主流槽连通的第1连接槽,所述第1连接槽沿着与所述第1方向不同的方向延伸,
所述第1主流槽包含与所述第1连接槽连通的第1交叉部,
所述第2槽集合体包含与所述第1主流槽连通的第2连接槽,所述第2连接槽沿着与所述第1方向不同的方向延伸,
所述第2主流槽包含与所述第2连接槽连通的第2交叉部,
所述贯通孔延伸至所述第1交叉部和所述第2交叉部中的至少一方。
14.一种蒸发室,其中,
所述蒸发室具备:
第1片;
第2片;以及
权利要求1~3中的任意一项所述的蒸发室用的芯部片,其介于所述第1片与所述第2片之间。
15.一种电子设备,其中,
所述电子设备具备:
外壳;
收纳于所述外壳内的电子器件;以及
权利要求14所述的蒸发室,其与所述电子器件热接触。
16.根据权利要求15所述的电子设备,其中,
在俯视所述蒸发室时,所述第2槽集合体配置在和与所述电子器件重合的区域不同的区域。
17.根据权利要求14所述的蒸发室,其中,
所述工作流体具有冻结膨胀性。
18.一种电子设备,其中,
所述电子设备具备:
外壳;
收纳于所述外壳内的电子器件;以及
权利要求17所述的蒸发室,其与所述电子器件热接触。
19.根据权利要求18所述的电子设备,其中,
在俯视所述蒸发室时,所述第2槽集合体配置在与所述电子器件重合的区域。
20.根据权利要求19所述的电子设备,其中,
所述第2槽集合体在所述第1方向上比所述电子器件向外侧超出。
21.根据权利要求18~20中的任意一项所述的电子设备,其中,
所述片主体具有将所述贯通空间划分为多个通路的第1重合平台部和第2重合平台部,
所述第1重合平台部和所述第2重合平台部在与所述第1方向垂直的第2方向上互相分离,
在所述第1重合平台部和所述第2重合平台部设有所述第2槽集合体,
在俯视所述蒸发室时,设置于所述第1重合平台部的所述第2槽集合体和设置于所述第2重合平台部的所述第2槽集合体被配置于与所述电子器件重合的区域,
在俯视所述蒸发室时,设置于所述第1重合平台部的所述第2槽集合体位于比设置于所述第2重合平台部的所述第2槽集合体更靠所述电子器件在与所述第1方向垂直的第2方向上的中心侧的位置,
设置于所述第1重合平台部的所述第2槽集合体在所述第1方向上的长度比设置于所述第2重合平台部的所述第2槽集合体在所述第1方向上的长度更长。
22.根据权利要求18~20中的任意一项所述的电子设备,其中,
所述片主体具有将所述贯通空间划分为多个通路的重合平台部和非重合平台部,
所述重合平台部和所述非重合平台部在与所述第1方向垂直的第2方向上分离且彼此相邻,
在所述重合平台部和所述非重合平台部设有所述第2槽集合体,
在俯视所述蒸发室时,设置于所述重合平台部的所述第2槽集合体被配置于与所述电子器件重合的区域,
在俯视所述蒸发室时,设置于所述非重合平台部的所述第2槽集合体被配置于和与所述电子器件重合的区域不同的区域。
23.根据权利要求22所述的电子设备,其中,
设置于所述重合平台部的所述第2槽集合体在所述第1方向上的长度比设置于所述非重合平台部的所述第2槽集合体在所述第1方向上的长度更长。
24.一种蒸发室,其中,
所述蒸发室具备:
第1片;
第2片;以及
权利要求8所述的蒸发室用的芯部片,其介于所述第1片与所述第2片之间,
所述工作流体具有冻结膨胀性。
25.一种电子设备,其中,
所述电子设备具备:
外壳;
收纳于所述外壳内的多个电子器件;以及
权利要求24所述的蒸发室,其与多个所述电子器件热接触,
多个所述电子器件在所述第1方向上配置于互不相同的区域,
在所述第1主体面设有与各个所述电子器件对应的多个所述第2槽集合体,
在俯视所述蒸发室时,所述第2槽集合体被配置于与对应的所述电子器件重合的区域。
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