CN113272615A - 温度控制单元及温度控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种温度调节单元，该温度调节单元能够降低由温度调节介质的泄漏引起的电子元件的故障的可能性，并且能够有效地调节对象物的温度。本发明的温度控制单元(1)是调节对象物的温度的温度控制单元(1)，具备：温度调节介质；以及金属纤维片(50)，形成有成为所述温度调节介质的流路的空间，所述温度调节介质从液体状态向气体状态发生状态变化时的所述温度调节介质的蒸发潜热为70～200kJ/kg，所述温度调节介质在大气压下从液体状态向气体状态发生状态变化时的所述温度调节介质的体积膨胀率为250倍以下。

Description

温度控制单元及温度控制装置

技术领域

本发明涉及温度控制单元及温度控制装置。

本申请基于在2018年12月26日在日本提交的特愿2018-242667号主张优先权，将其内容并入本文。

背景技术

在电气设备、电子设备及半导体设备等中，已知一种管理并调节电路等的温度的技术。例如，在专利文献1中记载了IC、LSI等半导体器件的冷却装置。专利文献1记载的冷却装置具有支承台和多个突出散热部，在形成于支承台和突出散热部的各内部的中空部内设置有含浸了挥发性液体的棉状体。专利文献1记载的冷却装置利用作为温度调节介质的挥发性液体的汽化热来冷却半导体器件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-335797号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1记载的实施例中，使用醇作为挥发性液体。醇从液体汽化为气体时的体积膨胀率相对较大。因此，在专利文献1记载的冷却装置中，醇汽化时在中空部内急剧膨胀，气体的醇从中空部的内部向外部排出，醇有可能在中空部的外部凝结并再次成为液体而泄漏。

如上所述，如果使用专利文献1记载的冷却装置，则泄漏到中空部的外部的液体的醇有可能成为周围的电子设备的故障的原因。

此外，在调节半导体器件等的温度时，要求有效地调节对象物的温度。

用于解决问题的手段

本发明提供一种温度调节单元，该温度调节单元能够降低由温度调节介质的泄漏引起的电子元件的故障的可能性，并且能够有效地调节对象物的温度。

本发明具有以下方式。

[1]一种温度控制单元，调节对象物的温度，具备：温度调节介质；以及金属体，形成有成为所述温度调节介质的流路的空间，所述温度调节介质从液体状态向气体状态发生状态变化时的所述温度调节介质的蒸发潜热为70～200kJ/kg，所述温度调节介质在大气压下从液体状态向气体状态发生状态变化时的所述温度调节介质的体积膨胀率为250倍以下。

[2]根据[1]的温度控制单元，其中，所述温度调节介质为选自由氢氟烃及氢氟醚构成的组中的至少一种。

[3]根据[1]的温度控制单元，其中，所述温度调节介质是1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷。

[4]根据[1]～[3]中任一项的温度控制单元，其中，所述金属体是金属多孔体。

[5]根据[1]～[3]中任一项的温度控制单元，其中，所述金属体是金属纤维体。

[6]根据[5]的温度控制单元，其中，所述金属纤维体是含有铜纤维的金属纤维片。

[7]根据[1]～[6]中任一项的温度控制单元，其中，还具备容纳所述金属体的容纳体。

[8]根据[7]的温度控制单元，其中，所述容纳体由从由铜板、铝板、铜箔及铝箔构成的组中选出的至少一种构成。

[9]根据[1]～[6]中任一项的温度控制单元，其中，还具备支承所述金属体的支承体，所述支承体形成有中空部，所述中空部成为将所述温度调节介质导入到所述流路的外部流路。

[10]根据[9]所述的温度控制单元，其中，所述支承体形成有贯通孔，所述贯通孔从所述中空部向所述金属体导出所述温度调节介质。

[11]根据[9]或[10]的温度控制单元，其中，还具备覆盖所述金属体的盖体。

[12]根据[6]的温度控制单元，其中，还具备设置于所述金属纤维片的上侧的第一金属层、和设置于所述金属纤维片的下侧的第二金属层。

[13]根据[1]～[12]中任一项的温度控制单元，其中，所述温度调节介质的至少一部分以固体状态存在于所述空间。

[14]根据[1]～[13]中任一项的温度控制单元，其中，还具备对所述空间进行减压的减压部。

[15]一种温度控制装置，具有：[1]～[14]中任一项的温度控制单元；，贮存单元，贮存所述温度调节介质；供给单元，从所述贮存单元向所述流路供给所述温度调节介质；以及回收单元，将所述温度调节介质从所述流路回收到所述贮存单元。

[16]根据[15]的温度控制装置，其中，还具有连接所述供给单元和所述回收单元的旁通路径。

发明效果

根据本发明，提供一种温度调节单元，该温度调节单元能够降低由温度调节介质的泄漏引起的电子元件的故障的可能性，并且能够有效地调节对象物的温度。

附图说明

图1是示出第一实施方式的温度控制单元的立体图。

图2是图1的温度控制单元的II-II剖视图。

图3是示出第二实施方式的温度控制单元的立体图。

图4是图3的温度控制单元的IV-IV剖视图。

图5是示出第三实施方式的温度控制单元的立体图。

图6是图5的温度控制单元的VI-VI剖视图。

图7是示出第四实施方式的温度控制单元的立体图。

图8是图7的温度控制单元的VIII-VIII剖视图。

图9是图7的温度控制单元的俯视图。

图10是示出图7的温度控制单元的支承体的俯视图。

图11是图9的XI-XI剖视图。

图12是示出第五实施方式的温度控制单元的俯视图。

图13是图12的温度控制单元的XIII-XIII剖视图。

图14是图12的温度控制单元的侧视图。

图15是示出第六实施方式的温度控制单元的俯视图。

图16是图15的温度控制单元的XVI-XVI剖视图。

图17是图15的温度控制单元的侧视图。

图18是示出第七实施方式的温度控制单元的俯视图。

图19是图18的温度控制单元的XIX-XIX剖视图。

图20是图18的温度控制单元的侧视图。

图21是示出第八实施方式的温度控制单元的俯视图。

图22是图21的温度控制单元的XXII-XXII剖视图。

图23是图21的温度控制单元的侧视图。

图24是示出第九实施方式的温度控制单元的俯视图。

图25是图24的温度控制单元的侧视图。

图26是图24的温度控制单元的XXVI-XXVI剖视图。

图27是图24的温度控制单元的XXVII-XXVII剖视图。

图28是示出第十实施方式的温度控制单元的示意图。

图29是示出一种实施方式的温度控制装置的构成的示意图。

图30是示出其他实施方式的温度控制装置的构成的示意图。

图31是示出其他实施方式的温度控制装置的构成的示意图。

具体实施方式

以下术语的定义适用于本说明书及权利要求书。

“蒸发潜热”是温度调节介质从液体状态向气体状态发生状态变化时产生的吸热能量。例如能够通过由差示扫描量热仪(DSC)测定温度调节介质时的吸热峰来测定蒸发潜热。

“体积膨胀率”是温度调节介质在大气压下从液体状态向气体状态发生状态变化时的温度调节介质的体积变化率。能够根据温度调节介质的液体状态的体积和温度调节介质汽化时的体积的比率，求出体积膨胀率。能够通过理想气体的状态方程式(PV＝nRT)，求出温度调节介质汽化时的体积。

表示数值范围的“～”意味着将其前后记载的数值包含为下限值及上限值。

<温度控制单元>

本发明的温度控制单元调节对象物的温度。例如，通过使成为温度控制的对象的对象物与金属体直接或间接地接触，能够调节对象物的温度。以下，在本说明书中，有时将成为温度控制的对象的对象物记载为发热体。

本发明的温度控制单元具备温度调节介质和金属体。

温度调节介质用于使金属体的温度变化。具体地说，温度调节介质存在于形成于金属体的成为温度调节介质的流路的空间。温度调节介质从所述空间作用于金属体，使金属体的温度变化，由此本发明的温度控制单元调节对象物的温度。

温度调节介质的温度可以比对象物的温度高，也可以比对象物的温度低。

在温度调节介质的温度比对象物的温度高的情况下，本发明的温度控制单元利用温度调节介质与金属体之间的热交换，以提高对象物的温度的方式调节温度。

在温度调节介质的温度比对象物的温度低的情况下，本发明的温度控制单元利用温度调节介质与金属体之间的热交换，以降低对象物的温度的方式调节温度。

在本发明的温度控制单元中，温度调节介质的至少一部分以液体状态存在。

例如，在温度调节介质的温度比对象物的温度低的情况下，以液体状态存在的至少一部分的温度调节介质经由金属体从对象物吸收热量，液体状态的温度调节介质的温度上升，对象物的温度下降。在液体状态的温度调节介质的温度上升的期间，从对象物转移到温度控制单元的热量被用作显热。

接着，如果液体状态的温度调节介质的温度上升至沸点附近，则从对象物转移到温度控制单元的热量被用作温度调节介质从液体状态变化为气体时的蒸发潜热。由此，在温度调节介质的温度比对象物的温度低的情况下，本发明的温度控制单元能够将温度调节介质从液体变化为气体时产生的吸热用于对象物的温度调节。

另外，在本发明的温度控制单元中，虽然也取决于温度调节介质的种类、沸点、温度控制单元的温度，但是温度调节介质可以全部以液体状态存在。

在本发明的温度控制单元中，温度调节介质的至少一部分也可以以固体状态存在。

例如，在温度调节介质的温度比对象物的温度低的情况下，如果温度调节介质的至少一部分以固体状态存在，则温度调节介质经由金属体从对象物吸收热量，固体状态的温度调节介质的温度上升，对象物的温度下降。在固体状态的温度调节介质的温度上升的期间，从对象物转移到温度控制单元的热量被用作显热。

接着，如果温度调节介质的温度上升至熔点附近，则从对象物转移到温度控制单元的热量被用作温度调节介质从固体状态变化为液体时的熔化潜热。由此，在温度调节介质以固体状态存在于成为流路的空间的情况下，本发明的温度控制单元能够将温度调节介质从固体变化为液体时产生的吸热用于对象物的温度控制。

此外，从固体状态变化为液体状态的温度调节介质的温度通过从对象物吸收热量作为显热而上升至温度调节介质的沸点附近。并且，当温度调节介质的温度成为沸点附近时，从对象物转移到温度控制单元的热量被用作温度调节介质从液体状态变化为气体时的蒸发潜热。

由此，在本发明的温度控制单元中，如果温度调节介质的至少一部分以固体状态存在，则从对象物吸收热量时，能够将蒸发潜热和熔化潜热都用于对象物的温度控制。通常，蒸发潜热、熔化潜热比显热大。由此，不过度增加温度调节介质的使用量，也能够期待能够有效地从对象物吸收热量的效果，能够进一步有效地调节对象物的温度。

在本发明中，温度调节介质的蒸发潜热为70～200kJ/kg，优选为100～150kJ/kg，更优选为120～150kJ/kg，进一步优选为120～145kJ/kg。

通过使蒸发潜热为所述数值范围的下限值以上，能够期待充分地降低金属体的温度，能够有效地调节对象物的温度。

通过使蒸发潜热为所述数值范围的上限值以下，能够抑制金属体的温度过度降低，能够防止意外的温度下降。由此，如果蒸发潜热为所述数值范围的上限值以下，则能够有效地调节对象物的温度。

在本发明中，温度调节介质的体积膨胀率为250倍以下，优选为240倍以下。

体积膨胀率的下限值没有特别限定。体积膨胀率的下限值例如为200倍以上，可以为150倍以上，也可以为50倍以上。

通过使体积膨胀率为所述数值范围的上限值以下，能够防止温度调节介质的急剧膨胀。因此，减少了起因于急剧膨胀而气体状态的温度调节介质从成为温度调节介质的流路的金属体内部的空间排出的情况。其结果，在温度控制单元的周围的电子设备中，降低了由温度调节介质的泄漏引起的故障的可能性。此外，由于能够减小供温度调节介质的汽化而确保的体积，所以温度调节单元等具有能够进行比较紧凑的设计的优点。

作为温度调节介质优选氟系化合物，优选选自由氢氟烃及氢氟醚构成的组中的至少一种，也可以是碳氟化合物。此外，在将温度控制单元用于电子元件的温度调节的情况下，由于不易对周围的电子元件产生影响，所以作为温度调节介质优选绝缘性的非易燃性、环境负荷小的化合物。

氢氟烃可以是链状，也可以是环状。

作为链状氢氟烃可以列举：1,1,1,2,4,4,4-七氟正丁烷、1,1,1,2,2,3,5,5,5-九氟正戊烷、1,1,1,2,2,4,5,5,5-九氟正戊烷、1,1,1,2,2,3,3,4,6,6,6-十一氟正己烷、1,1,1,2,2,3,3,5,6,6,6-十一氟正己烷及1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,6-十一氟正己烷等。

作为环状氢氟烃可以列举1,1,2,2,3-五氟环丁烷、1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷、1,1,2,2,3,3,4,4,5-九氟环己烷等。

其中，优选环状氢氟烃，作为氢氟烃特别优选1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷。作为市售的1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷可以列举ZEORORA(ゼオローラ)H。

例如，ZEORORA H的蒸发潜热是144kJ/kg，体积膨胀率是235倍。

相对于此，水(H₂O)的蒸发潜热是2257kJ/kg，体积膨胀率是1699倍。此外，乙醇(C₂H₅OH)的蒸发潜热是838kJ/kg，体积膨胀率是494倍。

作为氢氟醚可以列举：C₃F₇OCH₃、C₃F₇OC₂H₅、C₄F₉OCH₃、C₄F₉OCH₂CL、C₄F₉OC₂H₅、c-C₇F₁₃OCH₃、c-C7F₁₃OC₂H₅、C₇F₁₅OCH₃、C₇F₁₅OC₃H₅、C₁₀F₂₁OCH₃、C₁₀F₂₁OC₂H₅。

温度调节介质的沸点例如可以是25～150℃，也可以是50～100℃。温度调节介质的沸点只要根据对象物的温度、即根据对象物的温度区域适当设定即可。

温度调节介质的熔点例如可以是-140～30℃，也可以是-130～25℃。温度调节介质的沸点只要根据对象物的温度、即根据对象物的温度区域适当设定即可。

在金属体形成有成为温度调节介质的流路的空间。金属体具有能够与温度控制的对象物接触的部分，并且，只要是形成有成为温度调节介质的流路的空间的方式，则没有特别限定。作为金属体例如具有金属多孔体、金属纤维体。

作为金属多孔体例如可以列举不锈钢、镍、铬、钛、钛合金、铜、铜合金、铝、铝合金等多孔质金属。

作为金属纤维体例如可以列举后述的金属纤维片。金属纤维体只要是由金属纤维构成的金属体，则没有特别限定。

对金属纤维片进行说明。

金属纤维片可以由金属纤维单独构成，也可以并用金属纤维以外的纤维而构成。

构成金属纤维的金属成分没有特别限制。作为具体例例如可以列举铜、不锈钢、铁、铝、镍及铬等。金属成分也可以是金、铂、银、钯、铑、铱、钌及锇等贵金属。

其中，作为构成金属纤维的金属成分优选铜、不锈钢及铝。特别是从刚性与塑性变形性的平衡优异、热传导性能与经济性的平衡的观点出发，优选铜纤维。因此金属纤维片优选含有铜纤维的金属纤维片。

作为金属以外的成分可以列举聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯及聚丙烯等聚烯烃、聚氯乙烯树脂、芳纶树脂、尼龙及丙烯酸树脂、以及它们的纤维状物等具有粘结性及担载性的有机物等。这些有机物例如能够用于辅助、提高制作金属纤维片时的形态维持性及功能性等。

金属纤维片的结构只要是片状，则没有特别限制，能够采用任意的片材结构。例如，金属纤维片的片材结构可以是金属纤维无规则地交织的无纺布，也可以是具有规则性的织布或网状材料。

此外，金属纤维片的表面可以是平坦的，也可以实施波纹加工等而具有凹凸，没有特别限制。

金属纤维片优选粘结有金属纤维。粘结有金属纤维是指金属纤维之间被物理地固定而形成粘结部。金属纤维片可以通过粘结部直接固定金属纤维之间，也可以通过金属成分以外的成分间接地固定金属纤维的一部分之间。

通过粘结有金属纤维，在构成金属纤维片的金属纤维之间形成空隙。该空隙例如可以通过金属纤维交织而形成。在金属纤维片中，该空隙是成为温度调节介质的流路的空间。

温度调节介质的一部分进入到形成在金属纤维片内的该空隙，从对象物传导到金属纤维片的热量被有效地传导到温度调节介质，进一步提高了金属纤维片的温度调节效率。金属纤维片的空隙率优选为30～99％，更优选为70～99％。

在专利文献1记载的冷却装置等现有技术中，作为由温度调节介质的急剧膨胀引起的泄漏的对策，也可以考虑扩大成为温度调节介质的流路的空间。但是，如果扩大该空间，则例如存在难以应用于要求小型化、薄型化的电子设备等的问题。

相对于此，在本发明中，在温度控制单元具备金属纤维片作为金属体的情况下，容易使温度控制单元小型化及薄型化，容易应用于要求小型化、薄型化的电子设备等。这是因为金属纤维片是将金属纤维加工成片状而成的，因此容易使片材的厚度变薄，并且能够通过金属纤维之间的空隙，确保成为温度调节介质的流路的空间。

金属纤维片的铅垂方向的厚度优选为0.1～20mm，更优选为0.5～10mm。如果金属纤维片的厚度为0.1mm以上，则基于温度调节介质的作用的金属纤维片的温度变化充分，进一步提高了温度控制单元的温度调节效率。如果金属纤维片的厚度为20mm以下，则容易使温度控制单元薄型化。能够在后述的冲压工序中调整金属纤维片的厚度。

金属纤维片优选在粘结部烧结金属纤维。通过烧结金属纤维，金属纤维片的热传导性及均质性容易稳定。

金属纤维片的热传导率优选为1W/m·K以上。如果金属纤维片的热传导率为1W/m·K以上，则进一步提高了温度控制单元的温度调节效率。

金属纤维片的单位面积重量优选为30～5000g/m²，更优选为50～1800g/m²。如果金属纤维片的单位面积重量为30g/m²以上，则基于温度调节介质的作用的金属纤维片的温度变化充分，进一步提高了基于温度控制单元的温度调节效率。如果金属纤维片的单位面积重量为5000g/m²以下，则容易使金属纤维片轻量化，容易使温度控制单元轻量化。

金属纤维片的每1cm²的由JIS Z8101规定的单位面积重量的变动系数(CV值)优选为10％以下。单位面积重量是表示每单位体积的重量的指标，因此可以认为单位面积重量的变动系数为一定值以下，金属纤维片的热传导性及体积占有率也是稳定的值。即，如果金属纤维片的单位面积重量的变动系数为10％以下，则在金属纤维片中难以存在极端尺寸的团块及空隙，金属纤维片的均质性优异，温度控制单元的热传导率的值稳定。其结果，温度调节介质与金属纤维片之间的热交换效率稳定，能够以更稳定的热交换效率使金属纤维片的温度变化来调节对象物的温度，因此进一步提高了基于温度控制单元的对象物的温度调节效率。

金属纤维片的体积占有率的下限值优选为1％以上，更优选为2％以上，进一步优选为4％以上。金属纤维片的体积占有率的上限值优选为70％以下，更优选为60％以下。如果体积占有率小于1％，则抑制温度调节介质导入时的压力损失，另一方面，由于纤维量不足，温度调节(热交换)的效率有可能降低。此外，如果体积占有率超过70％，则温度调节介质导入时的压力损失有可能增大。

金属纤维的平均纤维长度没有限定。但是，金属纤维的平均纤维长度例如优选为1～10mm，更优选为3～5mm。如果金属纤维的平均纤维长度为1～10mm的范围，则具有温度控制单元的热传导性及均质性稳定化的倾向。

金属纤维的平均纤维直径没有特别限定。但是，金属纤维的平均纤维直径优选为1～70μm，更优选为2～50μm，进一步优选为2～30μm。如果金属纤维的平均纤维直径小于1μm，则金属纤维的刚性降低，在制造金属纤维片时容易产生所谓团块。由于产生团块，金属纤维片的热传导性及均质性难以稳定。如果金属纤维的平均纤维直径超过70μm，则金属纤维的刚性有可能妨碍纤维交织。

金属纤维的与长边方向垂直的截面的形状可以是任意形状。上述截面的形状例如可以是圆形、椭圆形、大致四边形及不定形等任意形状。

金属纤维的平均纤维直径是相对于纤维的长边方向将法线方向的垂直截面的投影面积作为当量圆直径计算出的值。只要选择10～20左右的纤维，将计算出的纤维直径作为平均纤维直径即可。此外，在棱锥状纤维的情况下，只要相对于纤维长度从1/2长度的部分的法线方向截面求出平均纤维直径即可。

金属纤维的长径比优选为33～10000。在长径比小于33的情况下，难以产生金属纤维的交织，温度控制单元的强度有可能降低。如果长径比超过10000，则金属纤维片的均质性降低，温度控制单元的热传导性有可能难以稳定。

作为制造金属纤维片的方法可以列举：对金属纤维进行压缩成形的干式法；以及通过湿式抄造法对含有金属纤维的浆料进行抄纸的方法等。在通过干式法得到金属纤维片的情况下，能够对以由梳棉法及气流成网法等得到的金属纤维为主体的网状物进行压缩成形。在压缩成形时，为了赋予金属纤维间的结合，可以使粘合剂含浸于金属纤维。作为粘合剂可以使用丙烯酸系粘接剂等有机粘合剂；以及胶体二氧化硅等无机粘合剂。

在通过湿式抄造法制造金属纤维片的情况下，能够使用金属纤维等分散于水性介质的浆料，通过抄纸机进行湿式抄造。在浆料中可以添加填料、分散剂、增粘剂、消泡剂、纸力增强剂、施胶剂，凝聚剂、着色剂及固定剂等添加剂。

可以对通过湿式抄造而得到的湿体片材实施使金属纤维等相互交织的纤维交织处理工序。作为纤维交织处理工序，能够采用向湿体片材面喷射高压喷射水流的方法，通过该方法，能够遍及片材整体使以金属纤维或金属纤维为主体的纤维之间交织。在经过该工序之后，湿体片材经过干燥工序进行卷绕等。

能够在粘结金属纤维等之前对经过纤维交织处理工序和干燥工序得到的片材实施冲压工序。通过实施冲压工序，能够减少形成于金属纤维间的极端大的空隙，提高均质性。此外，在冲压工序时，通过适当地调整冲压时的压力，能够调整金属纤维片的厚度。

作为粘结金属纤维等的方法优选实施烧结金属纤维片的烧结工序。通过对金属纤维片进行烧结而粘结，能够可靠地粘结金属纤维等并固定金属纤维之间。其结果，金属纤维片的单位面积重量的变动系数(CV值)更稳定地变小。通过实施烧结工序，金属纤维之间的接触点粘结，能够可靠地设置粘结部，金属纤维片的均质性、热传导性容易稳定。

经过烧结工序的金属纤维片优选进一步经过冲压工序。通过在烧结工序后进一步经过冲压工序，能够进一步提高金属纤维片的均质性，并且能够使金属纤维片薄型化。通过烧结后的冲压工序，不仅在厚度方向上，在面方向上也产生金属纤维等的移位。由此在烧结时作为空隙的部位也配置有金属纤维等，提高了均质性，通过金属纤维所具有的塑性变形特性来维持上述状态。另外，在烧结工序后实施的冲压工序的压力可以考虑金属纤维片的厚度而适当设定。

以下，对应用了本发明的多个实施方式例进行说明。在用于以下说明的图中，各构成要素的尺寸比率等不限于与实际相同。

在如下所示的多个实施方式中，相同的构成使用相同的符号来进行说明，并且省略重复的说明。

[第一实施方式]

图1是示出第一实施方式的温度控制单元的立体图。图2是图1的温度控制单元的II-II剖视图。图2中“D1”表示第一实施方式的温度控制单元1中的金属纤维片50的厚度。

温度控制单元1除了金属纤维片50和温度调节介质(省略图示)以外，还具备容纳体30。

容纳体30容纳作为本发明中的金属体的一种方式例的金属纤维片50。容纳体30的结构只要是能够将温度调节介质导入到容纳体30内部的结构，则没有特别限定。在温度控制单元1中，容纳体30具备第一开口端部11和第二开口端部12。由此，容纳体30的两端是开口端。

从第一开口端部11导入到容纳体30内的温度调节介质在金属纤维片50的内部等调节其温度，并且从第二开口端部12被导出。通过具备第一开口端部11和第二开口端部12，能够将温度调节介质从容纳体30的第一端部导入到容纳体30的内部，并且从第二开口端部12导出。

作为容纳体30的形状没有特别限制，能够采用任意的结构、形状。容纳体30能够由金属材料、陶瓷材料、树脂材料等构成。

作为金属材料可以列举不锈钢、铜、铝、氧化铝等。作为陶瓷材料可以列举氧化锆、钛酸钡、碳化硅、氮化硅、氮化铝等。作为树脂材料可以列举：聚甲基丙烯酸、聚氰基丙烯酸(聚氰基丙烯酸酯)等聚丙烯酸树脂；聚乙烯吡咯烷酮树脂；聚对苯二甲酸乙二酯等聚酯树脂；聚丙烯树脂；聚四氟乙烯等氟树脂；聚酰亚胺树脂；含芳香族聚酰胺的聚酰胺树脂；聚对亚苯基苯并双恶唑树脂等。

其中，从温度调节效率的观点出发，作为容纳体30的材料优选不锈钢、铜、铝等热传导性高的金属材料。

此外，容纳体30与发热体等对象物接触的至少一个面优选由金属等热传导性的物质构成。

在容纳体30为金属的情况下，优选金属纤维片50与容纳体30粘结。在金属纤维片50与容纳体30粘结的情况下，进一步提高了金属纤维片50与容纳体30之间的热交换效率。

作为粘结金属纤维片50和容纳体30的方法例如具有以图1所示的方式将容纳体30配置于金属纤维片50并进行烧结的方法。

在容纳体30由金属材料构成的情况下，可以以容纳有金属纤维片50的方式实施烧结加工。通过这种方法，能够得到容纳体30与金属纤维片50粘结的温度控制单元。在容纳体30与金属纤维片50粘结的温度控制单元中，来自发热体的热量容易传递到金属纤维片50，进一步提高了基于温度控制单元的温度调节效率。例如，实施烧结加工的容纳体例如由选自由铜板、铝板、铜箔及铝箔构成的组中的至少一种构成。

在温度控制单元1中，能够任意选择第一开口端部11及第二开口端部12的截面形状及开口面的面积。通过适当地选择第一开口端部11及第二开口端部12的开口面的面积，能够调节基于温度控制单元1的温度调节效率。例如，在想要进一步提高温度调节效率时，只要扩大第一开口端部11的开口面的面积，提高温度调节介质的导入效率，增大基于温度调节介质的作用的金属纤维片的温度变化即可。

温度控制单元1可以还具备向容纳体30内导入温度调节介质的温度调节介质的导入单元(省略图示)。通过温度调节介质的导入单元，能够向容纳体30内导入温度调节介质。温度调节介质的导入单元没有特别限定。例如可以列举压缩机、液体泵等温度调节介质的导入单元。

通过将温度调节介质导入到容纳体30内，能够使容纳体30所容纳的金属纤维片50的温度变化。在金属纤维片50由铜纤维或铝纤维等构成的情况下，通过温度调节介质容易引起金属纤维片50的温度变化，有效地调节对象物的温度。

特别是在第一开口端部11的开口面的面积小而难以导入温度调节介质的情况下，为了进一步提高温度调节效率，能够适当地应用上述导入单元。

在温度控制单元1中，金属纤维片50的整个区域容纳于容纳体30，但是也可以是金属纤维片50的一部分区域容纳于容纳体30。在这种情况下，通过向容纳体30导入温度调节介质，能够使容纳于容纳体30的一部分区域的金属纤维片50的温度局部地变化。

在温度控制单元1中，容纳体30的两端为开口端部，但是温度控制单元1不限定于此，可以仅任一方的端部为开口端部，也可以两端为封闭端。不过，在两端为封闭端的情况下，可以将用于向容纳体30的内部导入温度调节介质的温度调节介质的导入口形成于容纳体30的任意部位。在将导入口形成于容纳体30的情况下，可以将从容纳体30的内部导出温度调节介质的导出口进一步形成于容纳体30的任意部位。

(第一实施方式的作用效果)

温度控制单元1的金属纤维片50容纳于容纳体30的内部。因此，在温度控制单元1中，通过向容纳体30内导入温度调节介质，在金属纤维片50的空隙内持续保持温度调节介质。其结果，金属纤维片50的温度有效地变化。通过金属纤维片50的温度变化，能够使与金属纤维片50接触的部分的容纳体30的温度与金属纤维片50一体地变化。

如上所述，根据温度控制单元1，通过与发生了温度变化的部分的容纳体30接触，能够有效地调节并控制对象物的温度。

[第二实施方式]

图3是示出第二实施方式的温度控制单元的立体图。图4是图3的温度控制单元的IV-IV剖视图。

第二实施方式的温度控制单元2除了金属纤维片50和温度调节介质(省略图示)以外，还具备支承体20。图3中“D2”表示温度控制单元2中的金属纤维片50的厚度。图4中的箭头表示从贯通孔24导出的温度调节介质的朝向的一个例子。

支承体20支承金属纤维片50。在支承体20形成有中空部22。中空部22是用于向成为温度调节介质的流路的金属纤维片50的空隙导入温度调节介质的外部流路。

如图4所示，在支承体20的内部设置有分隔部23。在温度控制单元2中，通过在支承体20的内部设置分隔部23，成为温度调节介质的外部流路的多个中空部22形成于支承体20的内部。

在支承体20的上表面形成有多个贯通孔24。贯通孔24从支承体20的上表面贯通到中空部22。

通过在支承体20的上表面形成有贯通孔24，能够将流过中空部22的温度调节介质从贯通孔24向金属纤维片50导出。

在温度控制单元2中，从支承体20的开口端部26向作为外部流路的中空部22导入温度调节介质。通过温度调节介质在作为外部流路的中空部22内流动，调节支承体20的温度。伴随于此，调节与调节了温度的支承体20接触的部分的金属纤维片50的温度。即，导入到中空部22的温度调节介质能够经由支承体20使金属纤维片50的温度变化。

此外，在温度控制单元2中，由于贯通孔24形成于支承体20的上表面，所以流过中空部22的温度调节介质从贯通孔24向金属纤维片50导出。从贯通孔24导出的温度调节介质被导入到金属纤维间的空隙(即金属纤维片50内的流路)，能够从金属纤维片50的内部起作用而使金属纤维片50的温度变化。由于金属纤维片50由金属纤维构成，所以在温度调节介质进入到金属纤维间的空隙并通过该空隙的过程中，金属纤维片50的温度有效地变化。

由此，通过在支承体20形成有贯通孔24，温度调节介质能够从中空部22直接到达金属纤维片50。因此，能够有效地使金属纤维片50的温度变化。

在此，将金属纤维片50的温度变化的温度调节介质从金属纤维片50导出，但是从金属纤维片50导出温度调节介质的部分没有特别限定。该部分可以是金属纤维片50的上表面，也可以是金属纤维片50的侧面。

支承体20能够由与上述容纳体30相同的材料构成。从温度调节效率的观点出发，作为支承体20的材料优选热传导性高的金属材料。

温度控制单元2能够根据使用的目的等采用任意的立体形状。温度控制单元2的立体形状例如可以是圆柱状、椭圆柱状、多棱柱状等中的任一种。

作为支承体20的形状及结构只要能够向支承体20内部的中空部22导入温度调节介质，则没有特别限制。在开口端部26的开口面的面积小而难以导入温度调节介质的情况下，在想要进一步提高温度调节效率的情况下，能够使用将温度调节介质导入到中空部22的温度调节介质的导入单元。作为温度调节介质的导入单元没有特别限制。

贯通孔24的孔径没有特别限制，能够任意设定。贯通孔24的数量没有特别限制，能够任意设定。贯通孔24之间的间隔可以是规则的，也可以是不规则的。

在温度控制单元2中，金属纤维片50的铅垂方向的厚度D2优选为0.1～5mm。如果金属纤维片50的厚度D2为0.1mm以上，则容易充分地导入温度调节介质，进一步提高温度控制单元2的温度调节效率。如果金属纤维片50的厚度D2为5mm以下，则容易使金属纤维片50薄型化，容易使温度控制单元2薄型化。

温度控制单元2可以还具备其他构成。作为其他构成可以列举用于将温度控制单元2安装于发热体等对象物的安装部、及用于将温度调节介质从开口端部26导入的辅助部件等。

在图3及图4所示的温度控制单元2中，金属纤维片50的下表面被支承体20覆盖，金属纤维片50的侧面和上表面为敞开面。但是，第二实施方式的温度控制单元并不限定于金属纤维片50的侧面及上表面为敞开面的方式，也可以是金属纤维片50的侧面、上表面不为敞开面的方式。

在金属纤维片50的侧面、上表面不为敞开面的方式中，由于不能从金属纤维片50的封闭面导出温度调节介质，所以有效地向金属纤维片50的敞开面导出。

(第二实施方式的作用效果)

在以上说明的温度控制单元2中，通过温度调节介质在中空部22中流动，能够有效地使支承体20及金属纤维片50的温度变化。

此外，由于温度控制单元2具备分隔部23，所以导入到中空部22的温度调节介质被引导至由分隔部23形成的流路。因此，流过中空部22的温度调节介质被从贯通孔24有效地导出，能够有效地使金属纤维片50的温度变化。由此，根据温度控制单元2，能够有效地调节对象物的温度，进一步提高温度调节效率。

在温度控制单元2中，通过调节形成于金属纤维片50内部的空隙的大小，能够控制温度变化的大小及温度调节效率。因此，不需要以增大金属纤维片的温度变化为目的而增加温度调节介质的使用量。由此，根据温度控制单元2，能够有效地调节对象物的温度，进一步提高温度调节效率。

此外，在温度控制单元2中，通过调节贯通孔24的孔径，能够在金属纤维片50的面内局部地调节温度变化的大小。因此，温度控制单元2通过调节贯通孔24的孔径，能够控制温度调节介质的流量，能够调节任意部位的温度变化量。由此，根据温度控制单元2，能够局部地调节并控制对象物的温度。

[第三实施方式]

图5是示出第三实施方式的温度控制单元的立体图。图6是图5的温度控制单元的VI-VI剖视图。图6中的箭头表示流过图5的温度控制单元的内部的温度调节介质的朝向的一个例子。

温度控制单元3除了金属纤维片50、温度调节介质(省略图示)和支承体20以外，还具备盖体25。盖体25覆盖作为金属体的金属纤维片50。

在温度控制单元3中，在支承体20的上表面形成有贯通孔24a、24b。贯通孔24a、24b从支承体20的上表面贯通到中空部22a、22b。

在此，图6中的箭头表示从中空部22a经由贯通孔24a导入到金属纤维片50的空隙的温度调节介质的朝向、以及从金属纤维片50的空隙经由贯通孔24b向中空部22b导出的温度调节介质的朝向。

通过在支承体20的上表面形成有贯通孔24a，流过中空部22a的温度调节介质从贯通孔24a向金属纤维片50的空隙导出。

通过在支承体20的上表面形成有贯通孔24b，金属纤维片50的温度变化后的温度调节介质被导入到中空部22b，流过中空部22b并从开口端部26导出。

贯通孔24a、24b的孔径没有特别限制，能够任意设定。贯通孔24a、24b的数量没有特别限制，能够任意设定。贯通孔24a、24b之间的间隔可以是规则的，也可以是不规则的。

在温度控制单元3中，由于盖体25覆盖金属纤维片50的上表面，所以进入到金属纤维片50空隙的温度调节介质不容易从金属纤维片50的上表面向温度控制单元3的外部导出。

由此，在温度控制单元3中，在温度调节介质与金属纤维片50之间更有效地发生热交换，温度调节介质能够有效地使金属纤维片50和盖体25的温度变化。其结果，在使对象物直接与盖体25接触的情况下，进一步提高了基于温度控制单元3的对象物的温度调节效率。

作为盖体25的形状不限于图5及图6所示的板状，能够采用任意的结构及形状。盖体25能够由公知的金属等热传导性材料构成。作为上述热传导性材料例如可以列举不锈钢、铜及铝等。

考虑到温度调节效率，作为盖体25的材料优选热传导性高的金属材料。例如，盖体25可以由铜板或铜箔等构成。例如，在使对象物与盖体25直接接触的情况下，热量从发热体传递到盖体25及金属纤维片50。此时，通过保持于金属纤维片50的内部并通过的温度调节介质，在传递的热量与温度调节介质之间进行热交换。

作为盖体25的原材料适合与对象物之间容易发生热交换的原材料、与金属纤维片50之间容易发生热交换的原材料。

另外，在图5及图6所示的温度控制单元3中，金属纤维片50的侧面为敞开面。但是，温度控制单元3的金属纤维片50的侧面也可以不是敞开面。在金属纤维片50的侧面不是敞开面的方式中，温度调节介质优先从中空部22b导出。

例如，在图5及图6所示的温度控制单元3中，也可以将温度控制单元1与支承体20层叠来代替金属纤维片50、盖体25。在这种情况下，可以通过在容纳体30下侧的面形成贯通孔，从中空部22a导入的温度调节介质经由贯通孔24a和形成于容纳体30下侧的面的贯通孔而流动，使容纳于容纳体30内部的金属纤维片50的温度变化。

(第三实施方式的作用效果)

由于以上说明的温度控制单元3还具备盖体25，所以进一步提高了温度调节介质与金属纤维片50之间的热交换效率，此外，也进一步提高了温度控制单元3与对象物之间的热交换效率。由此，温度控制单元3能够经由金属纤维片50在温度调节介质与对象物之间有效地进行热交换，温度调节效率显著上升。

在温度控制单元3中，通过调节贯通孔24a、24b的孔径，能够在金属纤维片50的面内局部地调整温度调节效率。即，根据温度控制单元3，通过调节贯通孔24a、24b的孔径，能够控制温度调节介质的流量，能够提高任意部位的温度调节效率。由此，根据温度控制单元3，能够通过局部地发生了温度变化的部分的金属纤维片50，局部地调节对象物的温度。

此外，在温度控制单元3中，通过调节形成于金属纤维片50内部的空隙的大小，能够调整金属纤维片50的温度变化的大小、对象物的温度调节效率。因此，能够不损失温度调节效率而使温度控制单元3薄型化、轻量化。

[第四实施方式]

图7是示出第四实施方式的温度控制单元的立体图。温度控制单元4具备金属纤维片50、温度调节介质(省略图示)、支承体21和盖体25。在支承体21的内部形成有成为温度调节介质的外部流路的中空部。在支承体21的第一端面40形成有用于向该中空部导入温度调节介质的温度调节介质的导入口41。此外，在支承体21的第二端面42形成有用于从该中空部导出温度调节介质的温度调节介质的导出口43。

图8是温度控制单元4的VIII-VIII剖视图。图8中的箭头表示导入到温度控制单元4的温度调节介质的朝向的一个例子、以及从温度控制单元4导出的温度调节介质的朝向的一个例子。如图8所示，在温度控制单元4的支承体21的内部形成有成为温度调节介质的外部流路的中空部27和中空部28。中空部27和中空部28分别由分隔部29形成。

图9是温度控制单元4的俯视图。

中空部27根据安装部S1～S6的位置而分支为多个。分支为多个的中空部27的各端部位于安装部S1～S6各自的下部。

中空部28根据贯通孔37的位置而分支为多个。这些分支为多个各中空部在导出口43的附近合流。

在温度控制单元4中，盖体25覆盖金属纤维片50的上表面。如图9所示，在盖体25的上表面设置有多个安装部S1～S6。在多个安装部S1～S6安装IC芯片、LED等半导体器件(元件)等。

在这些安装部S1～S6中的安装部S1和安装部S3分别配置有发热体H1和发热体H3。在此，图9中的虚线表示形成于支承体21内部的中空部27、中空部28。

图10是示出图7的温度控制单元的支承体21的俯视图。如图10所示，在支承体21的上表面形成有从支承体21的上表面贯通到中空部27的贯通孔31～36。这些各贯通孔31～36根据各安装部S1～S6的位置形成于支承体21的上表面。

此外，如图10所示，在支承体21的上表面形成有多个从支承体21的上表面贯通到中空部28的贯通孔37。这些多个贯通孔37形成于位于各贯通孔31～36周围的支承体21的上表面。

如图9所示，如果向温度控制单元4导入温度调节介质，则中空部27成为从导入口41导入的温度调节介质的外部流路，中空部28成为从导出口43导出的温度调节介质的外部流路。如果向温度控制单元4导入温度调节介质，则温度调节介质的流动根据各安装部S1～S6的位置被引导并分支为多个。

图11是图9的XI-XI剖视图。在中空部27内分支为多个的温度调节介质的流动被引导到各贯通孔31～36的位置，并且从各贯通孔31～36导出。例如，从贯通孔33导出的温度调节介质被导入到金属纤维片50的空隙。导入到金属纤维片50的空隙的温度调节介质经由金属纤维片50及盖体25与发热体H3之间进行热交换。

在此，贯通孔33根据安装部S3的位置形成于支承体21。因此，接近温度局部地变化的金属纤维片50的一部分的安装部S3也同样，温度局部地变化。由此，温度控制单元4通过从贯通孔33导出的温度调节介质，安装部S3的温度局部地变化，能够局部地调节多个安装部中的配置于安装部S3的发热体H3的温度。

由此，从各贯通孔31～36导出的温度调节介质通过各贯通孔31～36周围的金属纤维片50，各安装部S1～S6的温度局部地变化，局部地调节安装于各安装部S1～S6的发热体的温度。

在此，例如，调节了发热体H3的温度的温度调节介质从形成于贯通孔33周围的贯通孔37被导入中空部28，并且从导出口43导出。

如图11所示，在温度控制单元4中，与温度控制单元3同样，盖体25覆盖金属纤维片50的上表面。此外，在温度控制单元4中，支承体21覆盖金属纤维片50的侧面。因此，进入到金属纤维片50的空隙的温度调节介质不会从金属纤维片50的上表面、侧面中的任一方向温度控制单元4的外部导出。因此，温度控制单元4与温度控制单元3相比能够更可靠地控制温度调节介质的流动，能够在所希望的位置显著地提高温度调节介质与金属纤维片50之间的热交换效率。

中空部27、28的流路面的面积没有特别限制，能够任意设定。例如，在想要相对地提高基于温度调节介质的温度调节效率时，只要增大流路面的面积即可，在想要相对较低地设定温度调节效率时，只要减小流路面的面积即可。

贯通孔31～37的孔径没有特别限制，能够任意设定。例如，为了通过温度控制单元4实现更局部的温度调节，只要减小成为温度调节介质的导出孔的贯通孔31～36的孔径即可，为了通过温度控制单元4实现更高的温度调节效率，只要增大贯通孔31～36的孔径即可。

(第四实施方式的作用效果)

以上说明的温度控制单元4具有根据各安装部S1～S6的位置而分支为多个的中空部27。因此，温度控制单元4能够将从导入口41导入的温度调节介质有效地引导到各安装部S1～S6的位置。此外，如上所述，引导到各安装部S1～S6的位置的温度调节介质能够使各贯通孔31～36周围的金属纤维片50的温度局部地变化。通过金属纤维片50的温度局部地变化，设置有各安装部S1～S6的部分的盖体25的温度也局部地变化。由此，能够局部地调节配置于各安装部S1～S6的发热体的温度。

此外，通过适当地选择中空部27的形状、贯通孔31～36的孔径，温度控制单元4能够调节温度变化的大小、热交换效率，能够选择性地使配置于各安装部S1～S6的发热体的温度变化。因此，温度控制单元4能够与安装于各安装部的发热体的发热状态配合，任意选择成为温度调节的对象的发热体并局部地调节其温度。

例如，在用于电气设备等的基板等中，安装在同一基板上的种类、材质等不同的各元件有时容许的耐热温度的上限不同。在这种情况下，要求使容许的温度更低的元件比其他元件优先冷却。在这种情况下，与配合容许温度最低的元件来调节基板整体的温度相比，例如对每个元件局部地将温度调节为较低是有效的。

此外，温度控制单元4与温度控制单元2、温度控制单元3同样，能够实现薄型化、轻量化。

[第五实施方式]

图12是示出第五实施方式的温度控制单元的俯视图。图13是图12的温度控制单元的XIII-XIII剖视图。图14是图12的温度控制单元的侧视图。

第五实施方式的温度控制单元5除了金属纤维片50和温度调节介质(省略图示)以外，还具备设置于金属纤维片50上侧的第一金属层51、设置于金属纤维片50下侧的第二金属层52、以及温度调节介质的导入单元(省略图示)。

如图13所示，第一金属层51是与金属纤维片50的第一面A接触的层。第一面A是金属纤维片50的上表面。第二金属层52是与金属纤维片50的第二面B接触的层。在温度控制单元5中，第二面B是金属纤维片50的下表面，是与第一面A相对的平行的面。由此，金属纤维片50被夹在第一金属层51和第二金属层52之间。

第一金属层51及第二金属层52可以是金属板，也可以是金属箔。作为金属板或金属箔的材料的种类没有特别限定。金属板或金属箔的材料的详细情况及优选的方式与对金属纤维片50的材料进行了说明的内容相同。

第一金属层51的材料和第二金属层52的材料可以相互不同，也可以相同。

第一金属层51及第二金属层52的厚度没有特别限定。从温度控制单元5的柔软性的观点出发，第一金属层51的厚度优选为18～500μm，第二金属层52的厚度优选为100～5000μm。

如果第一金属层51及第二金属层52各自的厚度为所述各下限值以上，则提高了温度控制单元5的耐久性。如果第一金属层51及第二金属层52各自的厚度为所述各上限值以下，则温度控制单元5的柔软性优异。

第一金属层51的厚度和第二金属层52的厚度可以相互不同，也可以相同。

在温度控制单元5中，第一金属层51是金属箔，第二金属层52是金属板。在这种情况下，作为金属箔(第一金属层51)优选铜箔或铝箔，更优选铜箔。并且，作为金属板(第二金属层52)优选铜板或铝板，更优选铜板。

在温度控制单元5中，第一金属层51(金属箔)的厚度比第二金属层52(金属板)的厚度薄。在这种情况下，如果考虑温度控制单元5的耐久性、柔软性及加工的容易度，则第一金属层51(金属箔)的厚度优选为18～500μm。并且，第二金属层52(金属板)的厚度优选为100～500μm。

由此，如果第一金属层51是金属箔，第二金属层52是金属板，则温度控制单元5的柔软性优异，更容易进行温度控制单元5的加工。

在温度控制单元5中，第一金属层51和第二金属层52相互平行，但是本发明并不限定于第一金属层51和第二金属层52相互平行的方式。

温度调节介质的导入单元只要是能够向金属纤维片50直接导入温度调节介质的方式，则没有特别限定。

由此，温度控制单元5具有第一金属层51、第二金属层52和省略图示的温度调节介质的导入单元，因此能够通过向金属纤维片50的空隙导入温度调节介质，使金属纤维片50的温度变化。

在温度控制单元5中，金属纤维片50被夹在第一金属层51和第二金属层52之间。因此，可以认为温度控制单元5是具有金属纤维片50、第一金属层51和第二金属层52的层叠体。由于金属纤维片50是片状的柔软的材料，所以温度控制单元5的加工性优异。由此，通过预先准备尺寸相对较大的温度控制单元5，温度控制单元5能够作为任意形状的温度控制单元及任意尺寸的温度控制单元的前体(母材料)使用。即，温度控制单元5在尺寸相对较大的情况下，能够作为基底材料使用。

基底材料例如可以如在后述的第六实施方式中说明的那样，通过加工在金属层的表面形成多个槽部，使金属层的表面任意变形来使用，也可以在分割为多个而相对细分化的温度控制单元的制造中使用。即，基底材料能够作为任意形状及尺寸的温度控制单元的制造用的层叠体使用。

(第五实施方式的作用效果)

温度控制单元5除了金属纤维片50以外，还具备第一金属层51和第二金属层52，因此能够通过温度调节介质的作用有效地使金属纤维片50的温度变化，进一步有效地引起与金属纤维片50接触的第一金属层51及第二金属层52的温度变化。由此，根据温度控制单元5，能够有效地调节对象物的温度。

[第六实施方式]

图15是示出第六实施方式的温度控制单元的俯视图。图16是图15的温度控制单元的XVI-XVI剖视图。图17是图15的温度控制单元的侧视图。

第六实施方式的温度控制单元6除了金属纤维片50和温度调节介质(省略图示)以外，还具备第一金属层56、第二金属层52和省略图示的温度调节介质的导入单元。

在温度控制单元6中，在第一金属层56的表面形成有多个槽部57。槽部57的形状没有特别限定。此外，槽部的数量可以是一个，也可以是多个。并且，形成槽部57的第一金属层56的表面上的位置没有特别限定，例如，能够与所希望的温度调节介质的流路的位置配合而形成。

如图15及图16所示，在温度控制单元6中，金属纤维片50被多个槽部57划分为区域C1、C2、C3。划分为多个的金属纤维片50内的区域C1、C2、C3分别成为温度调节介质的流路。

温度控制单元6具备第一金属层56、第二金属层52和省略图示的温度调节介质的导入单元，因此通过向金属纤维片50的各区域C1、C2、C3的空隙导入温度调节介质，能够有效地使金属纤维片50的温度变化。另外，区域C1、C2、C3的各流路可以被完全隔断，也可以是流路通过槽部57变窄的程度。

温度控制单元6例如能够通过对上述温度控制单元5(基底材料)的上表面的第一金属层51的表面进行加压而以任意形状形成一个以上的槽部57来制造。

在形成槽部57时，可以通过对温度控制单元5的上表面的第一金属层51的表面施加外力，依次粘着并接合第一金属层51、金属纤维片50和第二金属层52。作为向第一金属层51的表面施加外力的方法可以是加压，也可以是冲压，能够应用任意的成型方法。接合可以使用激光，也可以使用树脂、陶瓷等。

也可以在形成槽部57之前，将温度控制单元5切断为所希望的大小，在调整了尺寸之后形成槽部57。

(第六实施方式的作用效果)

由于粘结了区域C1、C2、C3间的金属纤维片50，所以在粘结的部分的金属纤维片50中空隙的数量相对较少，空隙的大小也变小。因此，导入到金属纤维片50的各区域C1、C2、C3的温度调节介质难以通过在槽部57被粘着或变窄的部分的金属纤维片50。其结果，根据温度控制单元6，与上述温度控制单元5相比，容易引起金属纤维片50的各区域C1、C2、C3的基于温度调节介质的温度变化。此外，通过向金属纤维片50的各区域C1、C2、C3的空隙导入温度调节介质，能够使金属纤维片50的各区域C1、C2、C3的温度局部地变化。因此，能够选择性且局部地调节与各区域C1、C2、C3接触的部分的第一金属层56或与第二金属层52接触的对象物的温度。

由此，根据温度控制单元6，能够局部地调节与金属纤维片50的各区域C1、C2、C3接触的部分的第一金属层56及第二金属层52的温度。例如，可以向多个区域C1、C2、C3中的所有各区域同时导入温度调节介质，也可以选择性地向多个区域C1、C2、C3中的任意的至少一个导入温度调节介质。

能够适当地变更形成槽部57的位置。并且，通过变更形成槽部57的位置，能够局部地变更温度变化的金属纤维片50、第一金属层56及第二金属层52的位置。由此，温度控制单元6的特征之一还在于设计的自由度高，容易应用于多种形状的对象物的表面。

[第七实施方式]

图18是示出第七实施方式的温度控制单元的俯视图。图19是图18的温度控制单元的XIX-XIX剖视图。图20是图18的温度控制单元的侧视图。

第七实施方式的温度控制单元7除了金属纤维片50和温度调节介质(省略图示)以外，还具备第一金属层60、第二金属层61和省略图示的温度调节介质的导入单元。

如图18及图19所示，温度控制单元7在两端具有固定部62。在固定部62固定有第一金属层60、金属纤维片50和第二金属层61。

在温度控制单元7中，以依次卷绕折叠第一金属层60、金属纤维片50和第二金属层61的方式形成有固定部62。由两端的固定部62划分的部分的金属纤维片50作为温度调节介质的流路发挥功能。

温度控制单元7具备第一金属层60、第二金属层61和省略图示的温度调节介质的导入单元，因此通过向由金属纤维片50的两端的固定部62划分的部分的空隙导入温度调节介质，能够有效地使金属纤维片50的温度变化。

温度控制单元7例如能够通过在上述温度控制单元5(基底材料)的两端形成固定部62来制造。在形成固定部62时，可以将温度控制单元5的两端的第一金属层56、金属纤维片50和第二金属层52集中为一体，从端部向内侧卷入、折叠并固定端部。由此，通过铆接温度控制单元5的两端，能够形成固定部62。

在形成固定部62之前，可以将温度控制单元5切断为所希望的大小，在调整了尺寸之后形成固定部62。固定部的形成方法不限定于上述方法，可以通过粘接第一金属层60和第二金属层61来形成固定部，也可以利用激光等通过熔接来形成固定部。

(第七实施方式的作用效果)

温度控制单元7具有固定部62，通过固定部62封闭温度控制单元7的侧面，因此温度调节介质不易从温度控制单元7的侧面导出。由此，与温度控制单元5相比，容易引起基于温度调节介质的金属纤维片50的温度变化，进一步提高了温度控制单元7的温度调节效率。

[第八实施方式]

图21是示出第八实施方式的温度控制单元的俯视图。图22是图21的温度控制单元的XXII-XXII剖视图。图23是图21的温度控制单元的侧视图。

第八实施方式的温度控制单元8除了金属纤维片50和温度调节介质(省略图示)以外，还具备第一金属层65、第二金属层66和省略图示的温度调节介质的导入单元。并且，温度控制单元8在两端具有压接部67。在压接部67一体地压接固定有第一金属层65、金属纤维片50和第二金属层66。

在温度控制单元8中，依次卷绕折叠第一金属层65、金属纤维片50和第二金属层66，此外，以在折叠了它们的状态下固定的方式形成有压接部67。在温度控制单元8中，由两端的压接部67划分的部分的金属纤维片50成为温度调节介质的流路。

温度控制单元8具有第一金属层65、第二金属层66和省略图示的温度调节介质的导入单元，因此通过向由金属纤维片50两端的压接部67划分的部分的空隙导入温度调节介质，能够有效地使金属纤维片50的温度变化。

温度控制单元8例如能够通过在上述温度控制单元5(基底材料)的两端形成压接部67来制造。在形成压接部67时，首先，将温度控制单元5的两端的第一金属层51、金属纤维片50和第二金属层52集中为一体，从端部向内侧卷绕折叠。接着，以将通过折叠而重叠的第一金属层51、金属纤维片50和第二金属层52一体地压扁的方式进行压接。由此，可以在铆接了温度控制单元5的两端之后，通过压接形成压接部67。此外，可以在压接时实施加热，通过熔接形成接合。

在形成压接部67之前，可以将温度控制单元5切断为所希望的大小，在调整了尺寸之后形成压接部67。

(第八实施方式的作用效果)

在温度控制单元8中，通过金属纤维片50的两端的压接部67，温度控制单元8的侧面成为封闭面，因此温度调节介质不易从温度控制单元8的侧面导出。由此，与温度控制单元5比较，容易引起基于温度调节介质的金属纤维片50的温度变化，进一步提高了温度控制单元8的温度调节效率。

[第九实施方式]

图24是示出第九实施方式的温度控制单元的俯视图。图25是图24的温度控制单元的侧视图。图26是图24的温度控制单元的XXVI-XXVI剖视图。图27是图24的温度控制单元的XXVII-XXVII剖视图。图24及图25所示的虚线示意性地表示了配置于第一金属层71下侧的金属纤维片50。

第九实施方式的温度控制单元9除了金属纤维片50和温度调节介质(省略图示)以外，还具备第一金属层71、第二金属层72、端口部73、止动件75和省略图示的温度调节介质的导入单元。

第一金属层71设置于金属纤维片50的上侧。

如图25～27所示，第二金属层72设置于金属纤维片50的下侧。此外，温度控制单元9的侧面被第二金属层72覆盖。即，第二金属层72为矩形盘状的形态。并且，在被第二金属层72覆盖的温度控制单元9的侧面形成有端口部73。

端口部73是用于向温度控制单元9的内部导入温度调节介质的导入口或将用于温度调节介质从温度控制单元9的内部导出的导出口。

止动件75是如下部件：在第一金属层71与第二金属层72之间夹持金属纤维片50的状态或不夹持金属纤维片50的状态下固定第一金属层71及第二金属层72。

(第九实施方式的作用效果)

在温度控制单元9中，通过从端口部73的开口面导入温度调节介质，能够向金属纤维片50的空隙导入温度调节介质。可以在端口部73的开口面设置软管等来导入温度调节介质。

由于温度控制单元9具有端口部73，所以能够容易且有效地向金属纤维片50的空隙导入温度调节介质。

在使用多个温度控制单元9的情况下，如果通过软管等连接多个温度控制单元9的端口部73彼此，则能够提供任意方式的温度控制单元，提高了设计的自由度。因此，根据温度控制单元9，容易应用于多种形状的对象物的表面。

[第十实施方式]

图28是示出第十实施方式的温度控制单元的构成的示意图。

第十实施方式的温度控制单元10除了金属纤维片50和温度调节介质M1、M2以外，还具备第一金属层71、第二金属层72和减压部76。温度控制单元10可以还具备温度调节介质的导入单元。

温度控制单元10通过与发热体H5接触，调节发热体H5的温度。

减压部76具有注射器77、压力计78、伸缩性气球79。

注射器77与温度控制单元10的内部连接。由此，减压部76对金属纤维片50内部的空隙进行减压。

压力计78测定金属纤维片50内部的压力并显示。伸缩性气球79只要是容积根据注射器77的温度控制单元10内部的压力变化而变化的方式，则没有特别限定。

在温度控制单元10中，在配置有金属纤维片50的内部空间的下方存在液体状态的温度调节介质M1。并且，在配置有金属纤维片50的内部空间的上方存在气体状态的温度调节介质M2。温度调节介质M2是温度调节介质M1汽化后的介质。

在温度控制单元10中，温度调节介质M1通过与发热体H5的热交换，温度上升而汽化，成为温度调节介质M2。在这种温度调节介质M1的状态变化时，温度调节介质M1从温度控制单元10内的金属纤维片50内的空隙的下部向上部移动。与温度控制单元10的下部相比，向温度控制单元10的上部移动的温度调节介质M2在与温度相对较低的温度控制单元10上部的金属纤维片50、第一金属层71和第二金属层72接触的过程中被冷却。其结果，温度调节介质M2的温度下降而液化，返回到温度调节介质M1并向温度控制单元10的下部移动。由此，在温度控制单元10中，温度调节介质能够一边反复液化和汽化、一边在金属纤维片50内的空隙反复上升和下降。即，金属纤维片50内的空隙作为成为温度调节介质循环流动的流路的空间发挥功能。

此外，由于温度控制单元10具备减压部76，所以能够控制温度调节介质的沸点等，因此能够控制温度调节介质的液化和汽化。其结果，能够有效地利用液化潜热和汽化潜热，因此容易将发热体H5的温度调整为任意温度。

在温度控制单元10中，在配置有金属纤维片50的内部空间的下方，液体状态的温度调节介质M1的至少一部分也可以是固体状态。

如果温度调节介质的至少一部分以固体状态存在，则温度调节介质经由金属纤维片50从发热体H5吸收热量，固体状态的温度调节介质的温度上升，发热体H5的温度下降。在固体状态的温度调节介质的温度上升期间，从发热体H5传递到温度控制单元10的热量被用作显热。

接着，如果温度调节介质的温度上升至熔点附近，则从发热体H5向温度控制单元10传递的热量被用作温度调节介质从固体状态变化为液体时的熔化潜热。

如上所述，如果温度调节介质的至少一部分以固体状态存在，则能够有效地利用从固体状态变化为液体状态时的潜热，因此能够进一步有效地调节发热体H5的温度。

(第十实施方式的作用效果)

如果从发热体H5经由第一金属层71传递到温度调节介质M1，则温度调节介质M1的温度上升，不久温度调节介质M1的温度上升至沸点。在此，在实施了基于减压部76的减压的情况下，温度调节介质M1的沸点相对下降。因此，温度调节介质M1容易从液体状态变化为气体状态。其结果，能够调整能够使温度调节介质M1从液体变化为气体时的潜热效果为最大的温度。

由此，在温度控制单元10中，具有对金属纤维片50内部的空隙进行减压的减压部76，因此温度调节介质能够以比通常低的温度汽化。由此，能够调节能够使温度调节介质从液体变化为气体时的潜热效果为最大的温度，因此进一步提高了温度调节的自由度。

<温度控制装置>

图29是示出一种实施方式例的温度控制装置的构成的示意图。

如图29所示，温度控制装置90具有温度控制单元9、贮存单元81、供给单元82和回收单元83。

在温度控制单元9的上表面配置有多个发热体H。由此，温度控制装置90通过使多个发热体与温度控制单元9接触，能够将多个发热体H的温度调节为较低。

在温度控制装置90中，贮存单元81具有恒温槽84和贮存槽85。贮存槽85贮存液体状态的温度调节介质。恒温槽84容纳贮存槽85。由此，能够将贮存槽85和温度调节介质的温度保持为固定。

具备以上说明的构成的贮存单元81即使在温度调节介质的熔点为室温以上的情况下，也能够将温度调节介质的至少一部分保持为液体状态。

供给单元82具有供给路径L1、泵86和流量调整阀87。

供给路径L1的第一端部与贮存槽85连接，第二端部与温度控制单元9的一次侧的端部连接。泵86和流量调整阀87依次设置在供给路径L1上。

供给单元82通过供给路径L1从贮存单元81向温度控制单元9供给温度调节介质，向温度控制单元9内部的金属纤维片的空隙供给温度调节介质。供给单元82能够通过泵86向温度控制单元9喷出贮存槽85内的温度调节介质，通过流量调整阀87调节温度调节介质的流量并向温度控制单元9供给温度调节介质。

回收单元83具有回收路径L2。回收路径L2从温度控制单元9的内部的金属纤维片的空隙向贮存单元81回收温度调节介质。

回收路径L2的第一端部与温度控制单元9的二次侧的端部连接，第二端部与贮存槽85连接。回收路径L2的一部分在贮存槽85的眼前侧浸渍于恒温槽84。由此，容易降低从温度控制单元9回收的汽化的状态的温度调节介质的温度，将温度调节介质保持为液体状态。

(作用效果)

在以上说明的温度控制装置90中，以液体状态供给的温度调节介质被导入温度控制单元9内的金属纤维片的空隙。导入到该空隙的温度调节介质作用于金属纤维片等而使其温度变化。此时，以液体状态供给的温度调节介质的至少一部分变化为气体状态，产生基于汽化的吸热。利用该吸热，能够有效地降低发热体的温度。

接着，从温度控制单元回收的气体状态的温度调节介质通过回收路径L2回收到贮存单元81，通过恒温槽84凝结而变化为液体状态，贮存于贮存槽85。

由此，根据温度控制装置90，能够一边反复执行温度调节介质的汽化和液化、一边使温度控制单元的金属纤维片的温度连续地变化。由此，通过调节温度调节介质的供给量，能够调节金属纤维片的温度变化量，控制发热体的温度。

(其他实施方式)

图30是示出其他实施方式的温度控制装置91的构成的示意图。温度控制装置91具有：温度控制单元9、贮存单元81、供给单元89、回收单元83、旁通路径L3和流量计88a、88b。流量计88a设置于供给路径L1，流量计88b设置于旁通路径L3。

旁通路径L3连接供给单元89和回收单元83。具体地说，旁通路径L3的第一端部与供给路径L1连接，旁通路径L3的第二端部与回收路径L2连接。

由此，在温度控制装置91中，除了供给路径L1以外还具有旁通路径L3，因此能够将从贮存单元81导出的温度调节介质的总量中的一部分供给到温度控制单元9，并且使剩余部分直接返回到贮存单元81。由此，能够更精细地控制从贮存单元81向温度控制单元9实际供给的温度调节介质的供给量。其结果，能够更精细地调节温度控制单元9中的金属纤维片的温度变化量，因此能够更精确地控制发热体的温度调节。

图31是示出其他实施方式的温度控制装置92的构成的示意图。温度控制装置92具有：温度控制单元9、贮存槽85、泵86、回收单元93和流量计88。回收单元93具有从回收路径L2分支为多个的分支线路L4、L5、L6和分别设置于分支线路的多个蓄热部件94。蓄热部件94例如可以列举将石蜡等含浸于金属纤维片的部件等。

蓄热部件94夺取由发热体H加热的温度调节介质的热量，使温度调节介质液化。由此不需要设置恒温槽。或者蓄热部件94承担辅助恒温槽的能力的作用。因此，温度控制装置92能够有效地控制发热体的温度。

以上，对本发明的一些实施方式进行了说明，但是这是作为例子而提示的，并不意图限定发明的范围。上述实施方式的温度控制单元能够以其他各种方式实施，在不脱离发明宗旨的范围，能够进行各种置换及变更等。

工业实用性

本发明能够广泛地应用于功率半导体、电源、DC-DC转换器、逆变器电路、太阳能等基板等的温度的控制用途、具有发热体的工业机械部件的温度的控制用途等、需要进行温度控制的设备类。

附图标记说明：

1～10 温度控制单元

11、12 开口端部

20、21 支承体

22、22a、22b、27、28 中空部

23、29 分隔部

30 容纳体

24、24a、24b、31～37 贯通孔

25 盖体

26 开口端部

40、42 端面

41 导入口

43 导出口

50 金属纤维片

51、56、60、65、71 第一金属层

52、61、66、72 第二金属层

57 槽部

62 固定部

67 压接部

73 端口部

75 止动件

76 减压部

77 注射器

78 压力计

79 伸缩性气球

81 贮存单元

82、89 供给单元

83、93 回收单元

84 恒温槽

85 贮存槽

86 泵

87 流量调整阀

88 流量计

90、91、92 温度控制装置

D1、D2 金属纤维片的厚度

H1～H6 发热体

L1 供给路径

M1 液体状态的温度调节介质

M2 气体状态的温度调节介质

S1～S6 安装部。

Claims (16)

1.一种温度控制单元，调节对象物的温度，具备：

温度调节介质；以及

金属体，形成有成为所述温度调节介质的流路的空间，

所述温度调节介质从液体状态向气体状态发生状态变化时的所述温度调节介质的蒸发潜热为70～200kJ/kg，

所述温度调节介质在大气压下从液体状态向气体状态发生状态变化时的所述温度调节介质的体积膨胀系数为250倍以下。

2.根据权利要求1所述的温度控制单元，其中，

所述温度调节介质为选自由氢氟烃及氢氟醚构成的组中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的温度控制单元，其中，

所述温度调节介质是1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的温度控制单元，其中，

所述金属体是金属多孔体。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的温度控制单元，其中，

所述金属体是金属纤维体。

6.根据权利要求5所述的温度控制单元，其中，

所述金属纤维体是含有铜纤维的金属纤维片。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的温度控制单元，其中，

所述温度控制单元还具备容纳所述金属体的容纳体。

8.根据权利要求7所述的温度控制单元，其中，

所述容纳体由从由铜板、铝板、铜箔及铝箔构成的组中选出的至少一种构成。

9.根据权利要求1～6中任一项所述的温度控制单元，其中，

所述温度控制单元还具备支承所述金属体的支承体，

所述支承体形成有中空部，所述中空部成为将所述温度调节介质导入到所述流路的外部流路。

10.根据权利要求9所述的温度控制单元，其中，

所述支承体形成有贯通孔，所述贯通孔从所述中空部向所述金属体导出所述温度调节介质。

11.根据权利要求9或10所述的温度控制单元，其中，

所述温度控制单元还具备覆盖所述金属体的盖体。

12.根据权利要求6所述的温度控制单元，其中，

所述温度控制单元还具备设置于所述金属纤维片的上侧的第一金属层、和设置于所述金属纤维片的下侧的第二金属层。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的温度控制单元，其中，

所述温度调节介质的至少一部分以固体状态存在于所述空间。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的温度控制单元，其中，

所述温度控制单元还具备对所述空间进行减压的减压部。

15.一种温度控制装置，具有：

权利要求1～14中任一项所述的温度控制单元；

贮存单元，贮存所述温度调节介质；

供给单元，从所述贮存单元向所述流路供给所述温度调节介质；以及

回收单元，将所述温度调节介质从所述流路回收到所述贮存单元。

16.根据权利要求15所述的温度控制装置，其中，

所述温度控制装置还具有连接所述供给单元和所述回收单元的旁通路径。

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