JP7243457B2 - ベーパーチャンバ、電子機器、及び、ベーパーチャンバ用金属シート - Google Patents

Description

本発明は、作動流体が密封された密封空間を有するベーパーチャンバ、電子機器、及び、ベーパーチャンバ用金属シートに関する。

携帯端末やタブレット端末といったモバイル端末等で使用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）、パワー半導体等の発熱を伴う電子部品は、ヒートパイプ等の放熱用部材によって冷却されている（例えば、特許文献１～４）。近年では、モバイル端末等の薄型化のために、放熱用部材の薄型化も求められており、ヒートパイプよりも薄型化を図ることができるベーパーチャンバの開発が進められている。ベーパーチャンバ内には、作動流体が封入されており、この作動流体が電子部品の熱を吸収して外部に放出することで、電子部品の冷却を行っている（例えば、特許文献５）。

より具体的には、ベーパーチャンバ内の作動流体は、電子部品に近接した部分（蒸発部）で電子部品から熱を受けて蒸発して蒸気になり、その蒸気が蒸気流路を流れて蒸発部から離れた位置に移動して冷却され、凝縮して液状になる。ベーパーチャンバ内には、毛細管構造（ウィック）としての凝縮液流路が設けられており、凝縮して液状になった作動流体は、蒸気流路から凝縮液流路に入り込み、凝縮液流路を流れて蒸発部に向かって輸送される。そして、作動流体は、再び蒸発部で熱を受けて蒸発する。このようにして、作動流体が、相変化、すなわち蒸発と凝縮とを繰り返しながらベーパーチャンバ内を還流することにより電子部品の熱を移動させ、放熱効率を高めている。

特開２０１５－８８８８２号公報 特開２０１６－１７７０２号公報 特開２０１６－５０６８２号公報 特開２０１６－２０５６９３号公報 特開２０１８－１７９３８８号公報

本発明は、熱輸送能力を高めることができるベーパーチャンバを提供することを課題とする。また、このベーパーチャンバを備える電子機器、及び、このベーパーチャンバを構成するベーパーチャンバ用金属シートを提供する。

本発明は、密封空間に作動流体が封入されたベーパーチャンバであって、第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する第１金属シートと、前記第１金属シートの前記第１面側に積層された第２金属シートと、前記第１金属シートの前記第２面側に積層された第３金属シートと、を備え、前記第１金属シートの前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、複数の第１流路と複数の液流路部とが、交互配置されて第１方向に延びており、前記第１面から前記第２面を貫通して、前記第１流路が形成されており、前記液流路部においては、前記第１金属シートの前記第１面側に第１面側第２流路が形成されており、前記第１金属シートの前記第２面側に第２面側第２流路が形成されており、前記第１面側第２流路と、前記第２面側第２流路とが、互いに貫通部を介して連通しており、前記第１面側第２流路は、前記第１方向に延びる第１面側主流溝と、前記第１面側主流溝に隣接する第１面側凸部列と、を有し、前記第１面側凸部列は第１方向に沿って配列された複数の第１面側凸部から構成され、複数の前記第１面側凸部の間に前記貫通部が設けられており、前記第２面側第２流路は、前記第１方向に延びる第２面側主流溝と、前記第２面側主流溝に隣接する第２面側凸部列と、を有し、前記第２面側凸部列は第１方向に沿って配列された複数の第２面側凸部から構成され、複数の前記第２面側凸部の間に前記貫通部が設けられている、ベーパーチャンバである。

上述したベーパーチャンバにおいて、前記第１流路は、前記作動流体の蒸気が流れる蒸気流路であり、前記第１面側第２流路及び前記第２面側第２流路は、前記第１流路より流路断面積が小さくされ、前記作動流体の凝縮液が流れる凝縮液流路であってもよい。

上述したベーパーチャンバは、前記第１方向に直交する方向において、一の前記貫通部と他の前記貫通部との間には前記第１面側凸部及び前記第２面側凸部が配置されていてもよい。

上述したベーパーチャンバにおいて、前記第１金属シートの前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、前記第２面側凸部が前記第１面側凸部と少なくとも部分的に重なっていてもよい。

上述したベーパーチャンバにおいて、前記第１金属シートの前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、前記第２面側凸部が前記第１面側主流溝と重なる領域に設けられていてもよい。

上述したベーパーチャンバにおいて、前記第１金属シートの前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、前記第１面側主流溝と前記第２面側主流溝のどちらか一方の幅が他方の幅よりも大きくてもよい。

上述したベーパーチャンバにおいて、前記第１金属シートの前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、前記第１方向に沿って配列された複数の前記第１面側凸部の間に設けられている前記貫通部が、前記第１方向に沿って配列された複数の前記第２面側凸部の間に設けられている前記貫通部よりも大きくてもよく、若しくは、前記第１方向に沿って配列された複数の前記第２面側凸部の間に設けられている前記貫通部が、前記第１方向に沿って配列された複数の前記第１面側凸部の間に設けられている前記貫通部よりも大きくてもよい。

また、本発明は、筐体と、前記筐体の内側に配置された電子部品と、前記電子部品に配置された請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載されたベーパーチャンバと、を備える、電子機器である。

また、本発明は、第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有するベーパーチャンバ用金属シートであって、前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、複数の第１流路と複数の液流路部とが、交互配置されて第１方向に延びており、前記第１面から前記第２面を貫通して、前記第１流路が形成されており、前記液流路部においては、前記第１面側に第１面側第２流路が形成されており、前記第２面側に第２面側第２流路が形成されており、前記第１面側第２流路と、前記第２面側第２流路とが、互いに貫通部を介して連通しており、前記第１面側第２流路は、前記第１方向に延びる第１面側主流溝と、前記第１面側主流溝に隣接する第１面側凸部列と、を有し、前記第１面側凸部列は第１方向に沿って配列された複数の第１面側凸部から構成され、複数の前記第１面側凸部の間に前記貫通部が設けられており、前記第２面側第２流路は、前記第１方向に延びる第２面側主流溝と、前記第２面側主流溝に隣接する第２面側凸部列と、を有し、前記第２面側凸部列は第１方向に沿って配列された複数の第２面側凸部から構成され、複数の前記第２面側凸部の間に前記貫通部が設けられている、ベーパーチャンバ用金属シートである。

上述したベーパーチャンバ用金属シートにおいて、前記第１流路は作動流体の蒸気が流れるべき蒸気流路であり、前記第１面側第２流路及び前記第２面側第２流路は前記第１流路より流路断面積が小さくされ、前記作動流体の凝縮液が流れるべき凝縮液流路であってもよい。

上述したベーパーチャンバ用金属シートは、前記第１方向に直交する方向において、一の前記貫通部と他の前記貫通部との間には前記第１面側凸部及び前記第２面側凸部が配置されていてもよい。

上述したベーパーチャンバ用金属シートにおいて、前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、前記第２面側凸部が前記第１面側凸部と少なくとも部分的に重なっていてもよい。

上述したベーパーチャンバ用金属シートにおいて、前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、前記第２面側凸部が前記第１面側主流溝と重なる領域に設けられていてもよい。

上述したベーパーチャンバ用金属シートにおいて、前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、前記第１面側主流溝と前記第２面側主流溝のどちらか一方の幅が他方の幅よりも大きくてもよい。

上述したベーパーチャンバ用金属シートにおいて、前記第１金属シートの前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、前記第１方向に沿って配列された複数の前記第１面側凸部の間に設けられている前記貫通部が、前記第１方向に沿って配列された複数の前記第２面側凸部の間に設けられている前記貫通部よりも大きくてもよく、若しくは、前記第１方向に沿って配列された複数の前記第２面側凸部の間に設けられている前記貫通部が、前記第１方向に沿って配列された複数の前記第１面側凸部の間に設けられている前記貫通部よりも大きくてもよい。

本発明によれば、ベーパーチャンバの熱輸送能力を高めることができる。

本発明の第１の実施形態による電子機器の一例を説明する模式斜視図 本発明の第１の実施形態によるベーパーチャンバの一例を示す上面図 図２に示すベーパーチャンバのＡ－Ａ線断面図 図３に示すベーパーチャンバの液流路部を説明する図 図４に示す第１面側第２流路のレジストパターンの例を説明する図 図４に示す第２面側第２流路のレジストパターンの例を説明する図 図３に示すベーパーチャンバの製造方法の一例を示す工程図 図７に続くベーパーチャンバの製造方法の一例を示す工程図 本発明の第２の実施形態によるベーパーチャンバの液流路部の一例を示す図 図９に示す液流路部の第１面側第２流路を説明する図 図９に示す液流路部の第２面側第２流路を説明する図 図１０に示す第１面側第２流路のレジストパターンの例を説明する図 図１１に示す第２面側第２流路のレジストパターンの例を説明する図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件および物理的特性並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度並びに物理的特性の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。さらに、図面においては、明瞭にするために、同様の機能を期待し得る複数の部分の形状を、規則的に記載しているが、厳密な意味に縛られることなく、当該機能を期待することができる範囲内で、当該部分の形状は互いに異なっていてもよい。また、図面においては、部材同士の接合面などを示す境界線を、便宜上、単なる直線で示しているが、厳密な直線であることに縛られることはなく、所望の接合性能を期待することができる範囲内で、当該境界線の形状は任意である。

＜第１の実施形態＞
まず、図１～図８を用いて、本発明の第１の実施の形態におけるベーパーチャンバ、電子機器、及び、ベーパーチャンバ用金属シートについて説明する。本実施形態におけるベーパーチャンバ１は、電子機器Ｅに収容された発熱体としての電子部品Ｄを冷却するために、電子機器Ｅに搭載される装置である。電子部品Ｄの例としては、携帯端末やタブレット端末といったモバイル端末等で使用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、パワー半導体等の発熱を伴う電子デバイス（被冷却装置）が挙げられる。

（電子機器）
図１は、本発明の第１の実施の形態による電子機器の一例を説明する模式斜視図である。
ここではまず、本実施の形態によるベーパーチャンバ１が搭載される電子機器Ｅについて、タブレット端末を例にとって説明する。図１に示すように、電子機器Ｅ（タブレット端末）は、筐体Ｈと、筐体Ｈの内側に配置された電子部品Ｄと、電子部品Ｄに配置されたベーパーチャンバ１と、を備えている。図１に示す電子機器Ｅでは、筐体Ｈの前面にタッチパネルディスプレイＴＤが設けられている。ベーパーチャンバ１は、筐体Ｈ内に収容されて、電子部品Ｄおよび筐体Ｈの一部を構成する筐体部材Ｈａに熱的に接触するように配置される（図３参照）。
このことにより、電子機器Ｅの使用時に電子部品Ｄで発生する熱をベーパーチャンバ１が受けることができる。ベーパーチャンバ１が受けた熱は、筐体部材Ｈａを介してベーパーチャンバ１の外部に放出される。このようにして、電子部品Ｄは効果的に冷却される。電子機器Ｅがタブレット端末である場合には、電子部品Ｄは、中央演算処理装置等に相当する。

（ベーパーチャンバ）
次に、本実施の形態によるベーパーチャンバ１について説明する。ベーパーチャンバ１は、作動流体２が封入された密封空間３を有しており、密封空間３内の作動流体２が相変化を繰り返すことにより、上述した電子機器Ｅの電子部品Ｄを効果的に冷却するようになっている。作動流体２の例としては、純水、エタノール、メタノール、アセトン等、およびそれらの混合液が挙げられる。

図２は、本発明の第１の実施の形態によるベーパーチャンバの一例を示す上面図である。
ベーパーチャンバ１は、概略的に薄い平板状に形成されている。ベーパーチャンバ１の平面形状は任意であるが、図２に示すような矩形状であってもよい。この場合、ベーパーチャンバ１は、平面外輪郭をなす４つの直線状の外縁１ａ、１ｂを有する。このうち２つの外縁１ａが、後述する第１方向（図中のＸ方向）に沿うように形成され、残り２つの外縁１ｂが、第１方向に直交する方向（図中のＹ方向）に沿うように形成される。

ベーパーチャンバ１の平面形状は、例えば、１辺が１ｃｍで他の辺が３ｃｍの長方形であってもよく、１辺が２ｃｍの正方形であってもよく、ベーパーチャンバ１の平面寸法は任意である。また、ベーパーチャンバ１の平面形状は、矩形状に限られることはなく、円形状、楕円形状、Ｌ字形状、Ｔ字形状など、任意の形状とすることができる。

ベーパーチャンバ１の内部には、作動流体２が封入された密封空間３が形成されている。
なお、理解を容易とするために、図２においては、ベーパーチャンバ１の要部となる内部構造を破線で示す。
本実施形態では、密封空間３は、作動流体２の蒸気が流れる蒸気流路である複数の第１流路４０と、作動流体２の凝縮液が流れる凝縮液流路を有する複数の液流路部５０と、を有している。
図２に示す例において、複数の第１流路４０と複数の液流路部５０とは、交互配置されて、第１方向（図中のＸ方向）に延びている。複数の第１流路４０は外縁１ｂに沿って互いにつながっているが、複数の液流路部５０は、互いに独立している。

なお、図２に示す例においては、図中Ａ－Ａ線で横切られる第１流路４０と液流路部５０の数を、それぞれ３個と２個で示しているが、これは煩雑となるのを避けるためであり、実際のベーパーチャンバの内部には、より多くの第１流路４０と液流路部５０が設けられている。

第１流路４０の幅Ｗ１は、例えば、０．１ｍｍ～３．０ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ～２．０ｍｍとすることができる。なお、複数の第１流路４０の幅は、各々で同じ幅であってもよく、異なる幅であってもよい。液流路部５０の幅も、第１流路４０の幅Ｗ１と同様の寸法とすることができる。
なお、複数の第１流路４０の幅が各々で同じであり、複数の液流路部５０の幅も各々で同じである場合は、同じ幅の液流路部５０が等間隔に配置されることになるため、ベーパーチャンバ１の各位置における機械的強度を均等化させることができる。

蒸発部４は、ベーパーチャンバ１に取り付けられる電子部品Ｄから熱を受けて、密封空間３内の作動流体２が蒸発する部分である。このため、蒸発部４という用語は、電子部品Ｄに重なっている部分に限られる概念ではなく、電子部品Ｄに重なっていなくても作動流体２が蒸発可能な部分をも含む概念として用いている。なお、便宜上、本実施の形態においては、ベーパーチャンバ１の上面側に電子部品Ｄが取り付けられるものとする。
ここで蒸発部４は、ベーパーチャンバ１の上面側の任意の場所に設けることができるが、その位置は、電子機器Ｅにおける電子部品Ｄとの位置関係等の制約によって決まる場合が多い。図２においては、ベーパーチャンバ１の上面の中央部に設けられている例が示されている。

蒸発部４で生成された作動流体２の蒸気は、複数の第１流路４０を通って蒸発部４から離れる方向に拡散して、蒸気の多くは、図中破線の矢印で示すように、比較的温度の低い外縁１ｂに向かって輸送される。
この輸送中、作動流体２の蒸気の熱は、ベーパーチャンバ１と熱的に接合されている筐体部材Ｈａを介して外部に放出され（図３参照）、外縁１ｂに向かうにつれて作動流体２の蒸気が冷却される。

そして、冷却により第１流路４０の壁面に凝縮した作動流体２は、第１流路４０と隣り合う液流路部５０に入り込み、図中実線の矢印で示すように、毛細管作用によって液流路部５０を通って蒸発部４に向けて輸送される。
蒸発部４に戻った作動流体２は、再び電子部品Ｄから熱を受けて蒸発し、第１流路４０を通って蒸発部４から離れる方向に拡散して、蒸気の多くは、比較的温度の低い外縁１ｂに向かって輸送される。
このように、密封空間３内の作動流体２が相変化を繰り返すことにより、ベーパーチャンバ１は、電子機器Ｅの電子部品Ｄを効果的に冷却する。

また、図２に示すように、ベーパーチャンバ１は、第１方向（図中のＸ方向）における一対の端部のうちの一方の端部に、密封空間３に作動流体２を注入する注入部５を備えている。なお、密封空間３に作動流体２を注入した後のベーパーチャンバ１においては、この注入部５は封じられている。

図２に示す例においては、注入部５は、ベーパーチャンバ１の第１方向（図中のＸ方向）における一対の端部のうちの一方の端部に設けられている例が示されているが、これに限られることはなく、任意の位置に設けることができる。また、２つ以上の注入部５が設けられるようにしてもよい。

また、ベーパーチャンバ１の周縁部には、周縁壁６が設けられている。周縁壁６は、密封空間３を囲むように形成されており、密封空間３を画定している。

次に、ベーパーチャンバ１の断面構成について説明する。
図３は、図２に示すベーパーチャンバのＡ－Ａ線断面図である。なお、後述するように、本実施形態のベーパーチャンバ１の第１流路４０および液流路部５０は、通常、エッチング液を用いて金属シートをハーフエッチングすることにより形成される。
それゆえ、ベーパーチャンバ１が有する第１流路４０および液流路部５０の流路断面形状は、図３に例示するように、第１金属シート１０の厚み方向（図中のＺ方向）において、中央部の幅が、第１面１０ａ側や第２面１０ｂ側の幅よりも小さい形状になる。

図３に示すように、ベーパーチャンバ１は、ベーパーチャンバ用金属シートとして、第１面１０ａと第１面１０ａとは反対側の第２面１０ｂとを有する第１金属シート１０と、第１金属シート１０の第１面１０ａの側に積層された第２金属シート２０と、第１金属シート１０の前記第２面１０ｂの側に積層された第３金属シート３０と、を備えている。

第１金属シート１０と第２金属シート２０、および、第１金属シート１０と第３金属シート３０は、それぞれ、拡散接合によって接合されている。
なお、上記の接合は、拡散接合ではなく、恒久的に接合できれば、ろう付け等の他の方式で接合されていてもよい。なお、「恒久的に接合」という用語は、厳密な意味に縛られることはなく、ベーパーチャンバ１の動作時に、密封空間３の密封性を維持可能な程度に、各金属シート間の接合を維持できる程度に接合されていることを意味する用語として用いている。

なお、図３に示すベーパーチャンバ１においては、電子部品Ｄから熱を受ける金属シートが第２金属シート２０であり、受けた熱を筐体部材Ｈａを介して外部に放出する金属シートが第３金属シート３０である。

図３に示すように、第１金属シート１０の周縁壁６の上面（第１面１０ａ）と、第２金属シート２０の下面２０ｂとが当接し、第１金属シート１０と第２金属シート２０とが互いに接合されている。また、第１金属シート１０の周縁壁６の下面（第２面１０ｂ）と、第３金属シート３０の上面３０ａとが当接し、第１金属シート１０と第３金属シート３０とが互いに接合されている。
このことにより、第２金属シート２０と第３金属シート３０との間に、作動流体２を密封した密封空間が形成されている。

なお、図示はしないが、図３における第１流路４０を構成する各金属シートの表面および液流路部５０を構成する各金属シートの表面には、凝縮して液状になった作動流体２の凝縮液が存在する。

また、図３に示すベーパーチャンバ１においては、第１金属シート１０の周縁壁６のみならず、第１金属シート１０の液流路部５０においても、第２金属シート２０および第３金属シート３０と接合されている。
すなわち、第１金属シート１０の液流路部５０の上面と、第２金属シート２０の下面とが当接して、第１金属シート１０と第２金属シート２０とが互いに接合されており、第１金属シート１０の液流路部５０の下面と、第３金属シート３０の上面とが当接して、第１金属シート１０と第３金属シート３０とが互いに接合されている。
このことにより、ベーパーチャンバ１の機械的強度を向上させている。とりわけ、同じ幅の液流路部５０を等間隔に配置することで、ベーパーチャンバ１の各位置における機械的強度を均等化させることができる。

また、図３に示すベーパーチャンバ１においては、第１金属シート１０を介して、第２金属シート２０および第３金属シート３０を積層した３層構造を有しているため、以下のような利点がある。

まず、複数の第１流路４０や複数の液流路部５０の形成のために加工されるのは、第１金属シート１０のみであることから、第２金属シート２０および第３金属シート３０は、熱伝導性の他には、主に機械的強度を有してさえいればよく、それぞれの厚さ（Ｔ２、Ｔ３）を薄くすることができる。また、第２金属シート２０および第３金属シート３０は、第１金属シート１０とは、別の材料とすることができ、第１金属シート１０よりも機械的強度が高い材料とすることができる。

また、第１金属シート１０の第１面１０ａから第２面１０ｂを貫通して、第１流路４０が形成されているため、第１流路４０の高さ方向（図中のＺ方向）の大きさは、第１金属シート１０の厚さ（Ｔ１）と同じとすることができるため、換言すれば、第１流路４０の形成において、第１金属シート１０を両面側からのハーフエッチングで厚さ方向に貫通するため、ハーフエッチングで第１金属シート１０を一部残す場合に比べて、第１流路４０の高さ方向（図中のＺ方向）の大きさを大きくすることができる。これは、別の言い方をすれば、第１流路４０の高さ方向（図中のＺ方向）の大きさを保ちながら、ベーパーチャンバ１の厚さを、より薄くすることができることになる。
また、ハーフエッチングで第１金属シート１０を一部残す場合に比べて、製造工程も制御が容易になる。
そして、上記のように、第２金属シート２０および第３金属シート３０は、機械的強度が高い材料とすることができることから、第１流路４０の幅も大きくできる。

すなわち、ベーパーチャンバ１の厚さ（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）を薄くしつつ、第１流路４０の流路断面積を大きくすることができ、第１流路４０の容量を大きくすることができる。
それゆえ、ベーパーチャンバ１の薄型化の要求を満たしつつ、熱輸送能力を高めることができる。

また、ベーパーチャンバ１の液流路部５０においては、第１金属シート１０の両面に作動流体２の凝縮液が流れる凝縮液流路が設けられているため、第１金属シート１０の片面にのみ凝縮液流路が設けられているタイプに比べて、液状の作動流体２の輸送能力を、より向上させることができる。
より詳しくは、ベーパーチャンバ１の液流路部５０においては、第１金属シート１０の第１面１０ａ側に第１面側第２流路６０が形成されており、第１金属シート１０の第２面１０ｂ側に第２面側第２流路７０が形成されているため、第１金属シート１０の片面にのみ凝縮液流路が設けられているタイプに比べて、平面占有率を変えることなく作動流体２の凝縮液の質量流量（単位例：グラム毎秒）を増加（例えば２倍に増加）できる。それゆえ、液状の作動流体２の輸送能力を、より向上させることができる。

さらに、ベーパーチャンバ１の液流路部５０においては、第１面側第２流路６０と第２面側第２流路７０とが、互いに貫通部８０を介して連通しているため、一方の面側の流路（例えば、第１面側第２流路６０）において作動流体２の凝縮液が不足する場合にも、貫通部８０を介して他の面側の流路（例えば、第２面側第２流路７０）から作動流体２の凝縮液が供給されるため、両方の面側において、作動流体２の凝縮液の不足を補い合うことができる。それゆえ、液状の作動流体２の輸送能力を、さらに向上させることができる。

第１金属シート１０、第２金属シート２０、第３金属シート３０の各金属シートに用いる材料には、熱伝導率が良好な材料が用いられる。例えば、銅を含む材料が好適に用いられるが、所望の放熱効率を得ることができれば、アルミニウム等の他の金属材料や、ステンレスなどの他の金属合金材料を用いることもできる。

例えば、第１金属シート１０に用いられる材料には、銅（無酸素銅）または銅合金を用いることが好ましい。第１金属シート１０を構成する材料に無酸素銅を用いる場合、熱伝導率が良好な点に加えて、ベーパーチャンバ１の密封空間３に、酸素等の異物が混入することを避けることができる。

また、第２金属シート２０および第３金属シート３０に用いられる材料には、電解銅箔や銅合金、若しくは、ＳＵＳやニッケル箔等に銅をめっきしたクラッド材を用いることが好ましい。熱伝導率を良好に保ちつつ、厚さが薄くても機械的強度を保つことができるためである。また、無酸素銅よりもコストが低いため、経済的な効果もある。
なお、第２金属シート２０と第３金属シート３０とに用いられる材料は、同じ材料であってもよく、異なる材料であってもよい。

第１金属シート１０の厚さＴ１は０．０３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下とすることができる。また、第２金属シート２０の厚さＴ２は、０．０１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下とすることができる。また、第３金属シート３０の厚さＴ３は、０．０１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下とすることができる。
第２金属シート２０の厚さＴ２と第３金属シート３０の厚さＴ３とは、同じ厚さであってもよく、異なる厚さであってもよい。

液流路部５０の複数の液流路の流路断面積、すなわち、液流路部５０において第２金属シート２０と第３金属シート３０との間に形成される複数の凝縮液流路（第１面側第２流路６０および第２面側第２流路７０）の流路断面積は、第１流路の流路断面積より小さくされている。
より具体的には、複数の第１流路４０の平均の流路断面積をＡｇとし、液流路部５０において第２金属シート２０と第３金属シート３０との間に形成される複数の凝縮液流路の平均の流路断面積をＡｌとしたとき、ＡｌがＡｇの０．５倍以下の関係にあるものとし、好ましくは０．２５倍以下である。これにより作動流体２はその相態様（気相、液相）によって第１流路４０と液流路部５０の複数の凝縮液流路とを選択的に通り易くなる。
この関係はベーパーチャンバ１のうち少なくとも一部において満たせばよく、ベーパーチャンバ１の全部でこれを満たせばさらに好ましい。

次に、ベーパーチャンバ１の液流路部５０について、図４～図６を用いてより詳細に説明する。

図４は、図３に示すベーパーチャンバ１の液流路部５０について説明する図であり、図４（ａ）は拡大上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。換言すれば、図４（ａ）は、第１金属シート１０の第１面１０ａの法線方向に沿って見た場合の第１面側第２流路６０について示す図である。
図４（ａ）に示す液流路部５０において、後述する各第１面側凸部６３のうち第１金属シート１０の第１面１０ａに該当する部分には濃度が濃いパターンを付し、後述する貫通部８０にはパターンを付さず、これら以外の部分には濃度が薄いパターンを付している。

図４（ａ）に示すように、液流路部５０の第１面側第２流路６０は、第１方向（図中のＸ方向）に延びる第１面側主流溝６１（６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ）、及び、第１面側凸部列６２（６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ）を有している。
より詳しくは、図４（ａ）の左側（図中のＹ方向）から右側に向かって、液流路部５０の第１面側第２流路６０には、第１方向（図中のＸ方向）に延びるように、第１面側凸部列６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄが設けられており、第１面側凸部列６２Ａ、６２Ｂの間に、第１面側凸部列６２Ａ、６２Ｂに隣接する第１面側主流溝６１Ａがあり、第１面側凸部列６２Ｂ、６２Ｃの間に、第１面側凸部列６２Ｂ、６２Ｃに隣接する第１面側主流溝６１Ｂがあり、第１面側凸部列６２Ｃ、６２Ｄの間に、第１面側凸部列６２Ｃ、６２Ｄに隣接する第１面側主流溝６１Ｃがある。

そして、第１面側凸部列６２（６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ）は、それぞれ第１方向に沿って配列された複数の第１面側凸部６３（６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ、６３Ｄ）から構成され、複数の第１面側凸部６３（６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ、６３Ｄ）の間に貫通部８０（８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ）が設けられている。

より詳しくは、第１面側凸部列６２Ａは第１方向（図中のＸ方向）に沿って配列された複数の第１面側凸部６３Ａから構成され、複数の第１面側凸部６３Ａの間に貫通部８０Ａが設けられている。

同様に、第１面側凸部列６２Ｂは第１方向（図中のＸ方向）に沿って配列された複数の第１面側凸部６３Ｂから構成され、複数の第１面側凸部６３Ｂの間に貫通部８０Ｂが設けられている。

同様に、第１面側凸部列６２Ｃは第１方向（図中のＸ方向）に沿って配列された複数の第１面側凸部６３Ｃから構成され、複数の第１面側凸部６３Ｃの間に貫通部８０Ｃが設けられている。

同様に、第１面側凸部列６２Ｄは第１方向（図中のＸ方向）に沿って配列された複数の第１面側凸部６３Ｄから構成され、複数の第１面側凸部６３Ｄの間に貫通部８０Ｄが設けられている。

ここで、図４に示す例においては、図４（ｂ）に示すように、液流路部５０の第１面側第２流路６０が有する第１面側凸部列６２と、第２面側第２流路７０が有する第２面側凸部列７２とは、第１金属シート１０の第１面１０ａの法線方向（図中のＺ方向）に沿って見た場合に、互いに重なり合う形態として設けられている。
換言すれば、液流路部５０の第１面側第２流路６０と第２面側第２流路７０は、互いに鏡像の関係になっている。

すなわち、図示はしないが、液流路部５０の第２面側第２流路７０は、第１方向に延びる第２面側主流溝７１（７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ）、及び、第２面側凸部列７２（７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ）を有している。
より詳しくは、図４（ａ）の左側（図中のＹ方向）から右側に向かって、液流路部５０の第２面側第２流路７０には、第１方向（図中のＸ方向）に延びるように、第２面側凸部列７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄが設けられており、第２面側凸部列７２Ａ、７２Ｂの間に、第２面側凸部列７２Ａ、７２Ｂに隣接する第２面側主流溝７１Ａがあり、第２面側凸部列７２Ｂ、７２Ｃの間に、第２面側凸部列７２Ｂ、７２Ｃに隣接する第２面側主流溝７１Ｂがあり、第２面側凸部列７２Ｃ、７２Ｄの間に、第２面側凸部列７２Ｃ、７２Ｄに隣接する第２面側主流溝７１Ｃがある。

そして、第２面側凸部列７２（７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ）は、それぞれ第１方向に沿って配列された複数の第２面側凸部７３（７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ、７３Ｄ）から構成され、複数の第２面側凸部７３（７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ、７３Ｄ）の間に貫通部８０（８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ）が設けられている。

上記のように、ベーパーチャンバ１の液流路部５０においては、第１金属シート１０の第１面１０ａ側に第１面側第２流路６０が形成されており、第１金属シート１０の第２面１０ｂ側に第２面側第２流路７０が形成されているため、第１金属シート１０の片面にのみ凝縮液流路が設けられているタイプに比べて、平面占有率を変えることなく作動流体２の凝縮液の質量流量（単位例：グラム毎秒）を増加（例えば２倍に増加）できる。それゆえ、液状の作動流体２の輸送能力を、より向上させることができる。

さらに、ベーパーチャンバ１の液流路部５０においては、第１面側第２流路６０と第２面側第２流路７０とが、互いに貫通部８０を介して連通しているため、一方の面側の流路（例えば、第１面側第２流路６０）において作動流体２の凝縮液が不足する場合にも、貫通部８０を介して他の面側の流路（例えば、第２面側第２流路７０）から作動流体２の凝縮液が供給されるため、両方の面側の流路において、作動流体２の凝縮液の不足を補い合うことができる。それゆえ、液状の作動流体２の輸送能力を、さらに向上させることができる。

また、図４（ａ）に示すように、ベーパーチャンバ１の液流路部５０においては、第１方向（図中のＸ方向）に直交する方向において、一の貫通部８０と他の貫通部８０との間には第１面側凸部６３及び第２面側凸部７３が配置されている。
例えば、貫通部８０Ａと貫通部８０Ｃとの間には第１面側凸部６３Ｂ及び第２面側凸部７３Ｂが配置されている。同様に、貫通部８０Ｂと貫通部８０Ｄとの間には第１面側凸部６３Ｃ及び第２面側凸部７３Ｃが配置されている。

それゆえ、第１方向（図中のＸ方向）に直交する方向において、一の貫通部８０と他の貫通部８０とがつながってしまい、想定外の巨大な貫通部が形成されてしまうことを防止することができる。

例えば、液流路部５０に上記のような想定外の巨大な貫通部が形成されてしまった場合、微細な流路構造に基づく毛細管作用による液状の作動流体２の輸送能力が低下してしまうおそれがある。
また、ベーパーチャンバ１の製造工程、特に第１金属シートのエッチングの工程において、液流路部５０が断線したり、部分的に破壊が生じたりするおそれがある。

一方、図４（ａ）に示すように、ベーパーチャンバ１においては、第１方向（図中のＸ方向）に直交する方向において、例えば、貫通部８０Ｃの両脇には、第１面側凸部６３Ｂと第１面側凸部６３Ｄが壁状に設けられており、上記のようなおそれはない。
さらに、貫通部８０Ｃと第１面側凸部６３Ｂの間には、第１方向（図中のＸ方向）に延びる第１面側主流溝６１Ｂが配置され、貫通部８０Ｃと第１面側凸部６３Ｄの間には、第１方向（図中のＸ方向）に延びる第１面側主流溝６１Ｃが配置されているため、第１方向（図中のＸ方向）と裏面（第２面）の両方に対して毛細管作用による作動流体２の輸送能力を有することができる。

なお、図４に示す例において、第１面側凸部６３（６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ、６３Ｄ）は、いずれも同じ形状で同じ大きさとしているが、本実施形態において、各第１面側凸部は、それぞれ異なる形状や異なる大きさであってもよい。第２面側凸部７３についても同様である。

また、図４に示す例においては、第１金属シート１０の第１面１０ａの法線方向（図中のＺ方向）に沿って見た場合に、第１面側凸部６３と第２面側凸部７３とは、互いに重なり合う形態を示したが、本実施形態においては、第１金属シート１０の第１面１０ａの法線方向（図中のＺ方向）に沿って見た場合に、第２面側凸部７３は第１面側凸部６３と少なくとも部分的に重なる形態であってもよい。

例えば、第１面側凸部６３と第２面側凸部７３とが、いずれも同じ形状で同じ大きさに設計され、設計上は互いに重なり合うように配置されている場合であっても、実際の製品では、両面の位置合わせの精度（例えば、後述する図７（ｂ）における第１面側レジストパターン９１と第２面側レジストパターン９２との位置合わせ精度）によって、第１面側凸部６３と第２面側凸部７３とは、少しずれて重なることが生じ得る。
このようなずれが生じても、上記のような効果を奏する貫通部８０、第１面側第２流路６０、第２面側第２流路７０が形成されれば、本実施形態のべーパーチャンバとして十分機能する。
すなわち、本実施形態においては、第１金属シート１０の第１面１０ａの法線方向（図中のＺ方向）に沿って見た場合に、第２面側凸部７３は第１面側凸部６３と少なくとも部分的に重なる形態であってもよい。

また、同様に、例え第１面側凸部６３と第２面側凸部７３とが、いずれも同じ形状で同じ大きさに設計されていても、製造工程によって、各形状や各大きさは、異なるものになる場合がある。
このような場合も、上記のような効果を奏する貫通部８０、第１面側第２流路６０、第２面側第２流路７０が形成されれば、本実施形態のべーパーチャンバとして十分機能する。
例えば、第１面側凸部６３と第２面側凸部７３とが、それぞれ異なる形状や異なる大きさを有する場合も、第１金属シート１０の第１面１０ａの法線方向（図中のＺ方向）に沿って見た場合に、第２面側凸部７３が第１面側凸部６３と少なくとも部分的に重なる形態であればよい。

なお、この少なくとも部分的に重なる形態には、例えば、第１金属シート１０の第１面１０ａの法線方向（図中のＺ方向）に沿って見た場合に、第１面側凸部６３と第２面側凸部７３のどちらか一方が、どちらか他方の中に納まる形態も含まれる。
例えば、第１金属シート１０の第１面１０ａの法線方向（図中のＺ方向）に沿って見た場合に、第２面側凸部７３が第１面側凸部６３の中に納まる形態や、逆に、第１面側凸部６３が第２面側凸部７３の中に納まる形態も含まれる。

また、図４に示す例においては、貫通部８０（８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ）は、いずれも同じ形状で同じ大きさとしているが、本実施形態において、各貫通部は、それぞれ異なる形状や異なる大きさであってもよい。

ここで、貫通部８０Ａ、８０Ｄは、液流路部５０の端面で液状の作動流体２の保持が可能な形状を有するものであり、例えば、蒸発部４およびその近傍では、蒸発に必要な液状の作動流体２を保持し、蒸発部４から離れた所では、蒸気から凝縮して液状になった作動流体２を保持する。
これにより、温度変化や圧力変化によって作動流体２の蒸発量や凝縮量に変動が生じた場合でも、作動流体２の相変化の状態を、より一定に保つことができる。
なお、このような作用効果は、例えば、貫通部８０Ｂ、８０Ｃを設けない構成、すなわち、液流路部５０の内側には貫通部を設けずに、液流路部５０の端面に貫通部を設ける構成においても得ることができる。

また、図４においては、第１面側凸部列６２が４列の例を示したが、本実施形態においては、これに限定されず、より多くの第１面側凸部列を有していてもよい。第２面側凸部列７２についても同様である。

図５は、図４に示す第１面側第２流路のレジストパターンの例を説明する図である。また、図６は、図４に示す第２面側第２流路のレジストパターンの例を説明する図である。
図５に示す第１面側レジストパターン９１（９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃ、９１Ｄ）と、図６に示す第２面側レジストパターン９２（９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃ、９２Ｄ）とは、互いに鏡像の関係になっている。

本実施形態のベーパーチャンバ１の液流路部５０は、エッチング液を用いて金属材料シートをハーフエッチングすることにより形成することができる。

例えば、金属材料シートＭをハーフエッチングすることにより、図５に示す第１面側レジストパターン９１から第１面側凸部６３を形成することができる。より詳しくは、第１面側レジストパターン９１Ａから第１面側凸部６３Ａを形成し、第１面側レジストパターン９１Ｂから第１面側凸部６３Ｂを形成し、第１面側レジストパターン９１Ｃから第１面側凸部６３Ｃを形成し、第１面側レジストパターン９１Ｄから第１面側凸部６３Ｄを形成することができる。

同様に、図６に示す第２面側レジストパターン９２から第２面側凸部７３を形成することができる。より詳しくは、第２面側レジストパターン９２Ａから第２面側凸部７３Ａを形成し、第２面側レジストパターン９２Ｂから第２面側凸部７３Ｂを形成し、第２面側レジストパターン９２Ｃから第２面側凸部７３Ｃを形成し、第２面側レジストパターン９２Ｄから第２面側凸部７３Ｄを形成することができる。

また、エッチング液を用いたハーフエッチングにおいては、エッチングされる面積が大きい方がエッチングされる面積が小さい方よりも、エッチングされる深さが深くなり易いという性質がある。それゆえ、各レジストパターンの間隔を調整することで、各貫通部を形成することができる。
例えば、図５に示す例において、図中のＹ方向における第１面側レジストパターン９１Ａと第１面側レジストパターン９１Ｃとの間隔、及び、図中のＸ方向における第１面側レジストパターン９１Ｂ同士の間隔を調整することで、第１面側レジストパターン９１Ａ、第１面側レジストパターン９１Ｂ、第１面側レジストパターン９１Ｃ、第１面側レジストパターン９１Ｂで囲まれる領域に貫通部８０Ｂを形成することができる。

（ベーパーチャンバの製造方法）
次に、ベーパーチャンバ１の製造方法について、図７および図８を用いて説明する。
ここで、図７は、図３に示すベーパーチャンバの製造方法の一例を示す工程図である。また、図８は、図７に続くベーパーチャンバの製造方法の一例を示す工程図である。

本実施形態のベーパーチャンバ１の製造方法は、第１金属シート１０となる金属材料シートＭにハーフエッチングを施して第１流路４０および液流路部５０を形成する第１金属シート加工工程と、前記ハーフエッチングを施した第１金属シート１０に第２金属シート２０および第３金属シート３０を接合して密封空間３を形成する接合工程と、密封空間３に作動流体２を封入する封入工程と、を備える。

［第１金属シート加工工程］
まず、図７（ａ）に示すように、準備工程として、平板状の金属材料シートＭを準備する。

次に、図７（ｂ）に示すように、金属材料シートＭの第１面Ｍａ側に第１面側レジストパターン９１を形成し、第２面Ｍｂ側に第２面側レジストパターン９２を形成する。
ここで、第１面側レジストパターン９１は、上述した図５に示すレジストパターンであり、第２面側レジストパターン９２は、上述した図６に示すレジストパターンである。いずれもフォトリソグラフィー技術により形成される。

次に、図７（ｃ）に示すように、金属材料シートＭの第１面Ｍａ側および第２面Ｍｂ側の両面側から、それぞれエッチング液を用いたハーフエッチングを行い、その後、図７（ｄ）に示すように、第１面側レジストパターン９１および第２面側レジストパターン９２を除去して、第１流路４０および液流路部５０が形成された第１金属シート１０を得る。
エッチング液には、例えば、塩化第二鉄水溶液等の塩化鉄系エッチング液、または塩化銅水溶液等の塩化銅系エッチング液を用いることができる。

なお、上記の「ハーフエッチング」とは、材料を貫通しないような凹部を形成するためのエッチングを意味している。このハーフエッチングにより形成される凹部の深さは、金属材料シートＭの厚さの半分であることには限られない。この深さを含む凹部の形状は、用いるエッチング液の成分や、各種エッチング条件（温度、スプレー圧力等）により、調整することが可能である。
それゆえ、両面からハーフエッチングを行うことで、所定の部位には材料を貫通しないような凹部を形成しつつ、他の所定の部位には材料を貫通した貫通部を形成することができる。

［接合工程］
次に、図８（ｅ）に示すように、第２金属シート２０および第３金属シート３０を準備し、次いで、図８（ｆ）に示すように、仮止めとして、ハーフエッチングを施した第１金属シート１０の第１面１０ａの側に第２金属シート２０を固定し、第１金属シート１０の第２面１０ｂの側に第３金属シート３０を固定する。

固定の方法としては、特に限られることはないが、例えば、スポット的に抵抗溶接を行うことが好適である。抵抗溶接の代わりにレーザ溶接を行ってもよい。あるいは、超音波を照射して超音波接合してもよい。さらには、接着剤を用いてもよいが、有機成分を有しないか、若しくは有機成分が少ない接着剤を用いることが好適である。

仮止めの後、図８（ｇ）に示すように、第２金属シート２０と第３金属シート３０とが、第１金属シート１０のそれぞれの面に、拡散接合によって恒久的に接合される。これにより、第２金属シート２０と第３金属シート３０との間に密封空間３が形成される。

なお、拡散接合とは、接合する各金属シートを密着させ、真空や不活性ガス中などの制御された雰囲気中で、各金属シートを密着させる方向に加圧するとともに加熱して、接合面に生じる原子の拡散を利用して接合する方法である。
拡散接合は、接合する各金属シートを融点に近い温度まで加熱するが、融点よりは低いため、各金属シートが溶融して変形することを回避できる。

［封入工程］
図示はしないが、上記の恒久的な接合の後、封入工程として、注入部５（図２参照）から密封空間３に作動流体２が注入される。
この際、まず、密封空間３が真空引きされて減圧され（例えば、５Ｐａ以下、好ましくは１Ｐａ以下）、その後に、作動流体２が密封空間３に注入される。作動流体２の封入量は、ベーパーチャンバ１内部の液流路部５０の構成にもよるが、例えば、密封空間３の全容積に対して１０％～４０％とすることができる。

作動流体２の注入の後、注入部５が封止される。例えば、注入部５にレーザを照射し、注入部５を部分的に溶融させて封止する。なお、この封止の方法は、注入部５をかしめてもよく（押圧して塑性変形させてもよく）、またはろう付けしてもよい。
以上のようにして、本実施の形態によるベーパーチャンバ１が得られる。

＜第２の実施形態＞
次に、図９～図１３を用いて、本発明の第２の実施形態によるベーパーチャンバについて説明する。
なお、本発明の第２の実施形態によるベーパーチャンバは、その液流路部の形態が、本発明の第１の実施形態によるベーパーチャンバと相違するものであり、他の構成については、本発明の第１の実施形態によるベーパーチャンバと同様とすることができる。
また、本発明の第２の実施形態によるベーパーチャンバの製造方法も、本発明の第１の実施形態によるベーパーチャンバの製造方法と同様とすることができる。

図９は、本発明の第２の実施形態によるベーパーチャンバの液流路部１５０の一例を示す図であり、図９（ａ）は拡大上面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。換言すれば、図９（ａ）は、本発明の第２の実施形態によるベーパーチャンバを構成する第１金属シート１１０の第１面の法線方向に沿って見た場合の第１面側第２流路１６０について示す図である。
図９（ａ）に示す液流路部１５０において、後述する各第１面側凸部１６３のうち第１金属シート１１０の第１面（図３に示す第１金属シート１０の第１面１０ａに相当）に該当する部分には濃度が濃いパターンを付し、後述する貫通部１８０、１８１にはパターンを付さず、これら以外の部分には濃度が薄いパターンを付している。

また、図９（ａ）においては、第１面側第２流路１６０が有する第１面側凸部１６３（１６３Ａ、１６３Ｂ、１６３Ｃ、１６３Ｄ）と、第２面側第２流路１７０が有する第２面側凸部１７３（１７３Ａ、１７３Ｂ、１７３Ｃ）との配置関係を解り易くするために、第１金属シート１１０の第１面側から見た場合の第２面側凸部１７３（１７３Ａ、１７３Ｂ、１７３Ｃ）の配置を破線で示している。

また、図１０は、図９に示す液流路部１５０の第１面側第２流路１６０を説明する図であり、図１１は、図９に示す液流路部１５０の第２面側第２流路１７０を説明する図である。
図９と同様に、図１０においても、後述する各第１面側凸部１６３のうち第１金属シート１１０の第１面に該当する部分には濃度が濃いパターンを付し、後述する貫通部１８０、１８１にはパターンを付さず、これら以外の部分には濃度が薄いパターンを付している。
また、図１１においては、後述する各第２面側凸部１７３のうち第１金属シート１１０の第２面（図３に示す第１金属シート１０の第２面１０ｂに相当）に該当する箇所に、他の個所よりも濃度が濃いパターンを付し、後述する貫通部１８０、１８１にはパターンを付さず、これら以外の部分には濃度が薄いパターンを付している。

図９（ａ）および図１０に示すように、液流路部１５０の第１面側第２流路１６０は、第１方向（図中のＸ方向）に延びる第１面側主流溝１６１（１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃ）、及び、第１面側凸部列１６２（１６２Ａ、１６２Ｂ、１６２Ｃ、１６２Ｄ）を有している。
より詳しくは、図１０の左側（図中のＹ方向）から右側に向かって、第１面側第２流路１６０には、第１方向（図中のＸ方向）に延びるように、第１面側凸部列１６２Ａ、１６２Ｂ、１６２Ｃ、１６２Ｄが設けられており、第１面側凸部列１６２Ａ、１６２Ｂの間に、第１面側凸部列１６２Ａ、１６２Ｂに隣接する第１面側主流溝１６１Ａがあり、第１面側凸部列１６２Ｂ、１６２Ｃの間に、第１面側凸部列１６２Ｂ、１６２Ｃに隣接する第１面側主流溝１６１Ｂがあり、第１面側凸部列１６２Ｃ、１６２Ｄの間に、第１面側凸部列１６２Ｃ、１６２Ｄに隣接する第１面側主流溝１６１Ｃがある。

また、図１１に示すように、液流路部１５０の第２面側第２流路１７０は、第１方向に延びる第２面側主流溝１７１（１７１Ａ、１７１Ｂ）、及び、第２面側凸部列１７２（７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ）を有している。
より詳しくは、図１１の左側（図中のＹ方向）から右側に向かって、第２面側第２流路１７０には、第１方向（図中のＸ方向）に延びるように、第２面側凸部列１７２Ａ、１７２Ｂ、１７２Ｃが設けられており、第２面側凸部列１７２Ａ、１７２Ｂの間に、第２面側凸部列１７２Ａ、１７２Ｂに隣接する第２面側主流溝１７１Ａがあり、第２面側凸部列１７２Ｂ、１７２Ｃの間に、第２面側凸部列１７２Ｂ、１７２Ｃに隣接する第２面側主流溝１７１Ｂがある。

ここで、上述した図４に示す例においては、図４（ｂ）に示すように、液流路部５０の第１面側第２流路６０が有する第１面側凸部列６２と、第２面側第２流路７０が有する第２面側凸部列７２とは、第１金属シート１０の第１面１０ａの法線方向（図中のＺ方向）に沿って見た場合に、互いに重なり合う形態として設けられていた。

一方、この図９～図１１に示す例においては、第１金属シート１１０の第１面の法線方向（図中のＺ方向）に沿って見た場合に、第２面側第２流路１７０が有する第２面側凸部１７３（１７３Ａ、１７３Ｂ、１７３Ｃ）は、それぞれ対応する、第１面側第２流路１６０が有する第１面側主流溝１６１（１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃ）と重なる領域に設けられている。
より詳しくは、第２面側凸部１７３Ａは、第１面側主流溝１６１Ａと重なる領域に設けられており、第２面側凸部１７３Ｂは、第１面側主流溝１６１Ｂと重なる領域に設けられており、第２面側凸部１７３Ｃは、第１面側主流溝１６１Ｃと重なる領域に設けられている。

このような形態を有するため、本実施形態においては、第１金属シート１１０の第１面の法線方向に沿って見た場合に、第１面側主流溝１６１（１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃ）と第２面側主流溝１７１（１７１Ａ、１７１Ｂ）のどちらか一方の幅が他方の幅よりも大きい形態とすることができる。
図９～図１１に示す例においては、第２面側主流溝１７１（１７１Ａ、１７１Ｂ）の幅Ｗ３が、第１面側主流溝１６１（１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃ）の幅Ｗ２よりも大きい。

また、本実施形態においては、第１金属シート１１０の第１面の法線方向に沿って見た場合に、第１方向（図中のＸ方向）に沿って配列された複数の第１面側凸部１６３（１６３Ａ、１６３Ｂ、１６３Ｃ、１６３Ｄ）の間に設けられている貫通部１８０（１８０Ａ、１８０Ｂ、１８０Ｃ、１８０Ｄ）が、第１方向に沿って配列された複数の第２面側凸部１７３（１７３Ａ、１７３Ｂ、１７３Ｃ）の間に設けられている貫通部１８１（１８１Ａ、１８１Ｂ、１８１Ｃ）よりも大きい形態とすることができる。
図９～図１１に示す例においては、貫通部１８０（１８０Ａ、１８０Ｂ、１８０Ｃ、１８０Ｄ）が貫通部１８１（１８１Ａ、１８１Ｂ、１８１Ｃ）よりも大きい。

そして、上記のように、液流路部１５０の第１面側と第２面側において、主流溝と貫通部の相対的な大きさを変えることで、幅が大きい主流溝を有する流路で大量の作動流体２の凝縮液を輸送することができ、相対的に毛管力作用が強くなる小さい貫通部、さらに幅が小さい主流溝を有する流路の順に凝縮液の流れを得ることが可能になる。
また、幅が小さい主流溝を有する流路は、毛管力作用が強いため、液状の作動流体２の凝縮液を輸送する力が強い一方、流路抵抗は大きいため作動流体２の蒸気が混入してくることを防ぐことができる。
これらの総合的な効果により、効率良く液状の作動流体２の凝縮液を蒸発部４に供給することができるため、ベーパーチャンバの熱輸送能力を高めることができる。

また、本実施形態においても、上記の第１の実施形態と同様に、液流路部１５０においては、第１金属シート１１０の両面に作動流体２の凝縮液が流れる凝縮液流路が設けられているため、第１金属シート１１０の片面にのみ凝縮液流路が設けられているタイプに比べて、液状の作動流体２の輸送能力を、より向上させることができる。

また、本実施形態においても、上記の第１の実施形態と同様に、液流路部１５０においては、第１面側第２流路１６０と第２面側第２流路１７０とが、互いに貫通部１８０、１８１を介して連通しているため、一方の面側の流路（例えば、第１面側第２流路１６０）において作動流体２の凝縮液が不足する場合にも、貫通部１８０、１８１を介して他の面側の流路（例えば、第２面側第２流路１７０）から作動流体２の凝縮液が供給されるため、両方の面側の流路において、作動流体２の凝縮液の不足を補い合うことができる。それゆえ、液状の作動流体２の輸送能力を、さらに向上させることができる。

また、図９（ａ）に示すように、液流路部１５０においては、第１方向（図中のＸ方向）に直交する方向において、一の貫通部１８０と他の貫通部１８１との間には第１面側凸部１６３及び第２面側凸部１７３が配置されている。
それゆえ、第１方向（図中のＸ方向）に直交する方向において、一の貫通部１８０と他の貫通部１８１とがつながってしまい、想定外の巨大な貫通部が形成されてしまうことを防止することができる。

図１２は、図１０に示す第１面側第２流路のレジストパターンの例を説明する図である。また、図１３は、図１１に示す第２面側第２流路のレジストパターンの例を説明する図である。

本実施形態のベーパーチャンバの液流路部１５０も、上述の第１の実施形態において説明したベーパーチャンバの製造方法と同様にして、エッチング液を用いて金属材料シートをハーフエッチングすることにより形成することができる。

例えば、金属材料シートＭをハーフエッチングすることにより、図１２に示す第１面側レジストパターン１９１（１９１Ａ、１９１Ｂ、１９１Ｃ、１９１Ｄ）からそれぞれ対応する第１面側凸部１６３（１６３Ａ、１６３Ｂ、１６３Ｃ、１６３Ｄ）を形成することができる。
より詳しくは、第１面側レジストパターン１９１Ａから第１面側凸部１６３Ａを形成し、第１面側レジストパターン１９１Ｂから第１面側凸部１６３Ｂを形成し、第１面側レジストパターン１９１Ｃから第１面側凸部１６３Ｃを形成し、第１面側レジストパターン１９１Ｄから第１面側凸部１６３Ｄを形成することができる。

同様に、図１３に示す第２面側レジストパターン１９２（１９２Ａ、１９２Ｂ、１９２Ｃ）から、それぞれ対応する、第２面側凸部１７３（１７３Ａ、１７３Ｂ、１７３Ｃ）を形成することができる。
より詳しくは、第２面側レジストパターン１９２Ａから第２面側凸部１７３Ａを形成し、第２面側レジストパターン１９２Ｂから第２面側凸部１７３Ｂを形成し、第２面側レジストパターン１９２Ｃから第２面側凸部１７３Ｃを形成し、第２面側レジストパターン１９２Ｄから第２面側凸部１７３Ｄを形成することができる。

また、エッチング液を用いたハーフエッチングにおいては、エッチングされる面積が大きい方がエッチングされる面積が小さい方よりも、エッチングされる深さが深くなり易いという性質がある。それゆえ、各レジストパターンの間隔を調整することで、各貫通部を形成することができる。

例えば、図１２における図中のＹ方向における第１面側レジストパターン１９１Ａと第１面側レジストパターン１９１Ｂとの間隔、及び、図１３における図中のＸ方向における第２面側レジストパターン１９２Ａ同士の間隔を調整することで、貫通部１８１Ａを形成することができる。

同様に、図１２における図中のＹ方向における第１面側レジストパターン１９１Ｂと第１面側レジストパターン１９１Ｃとの間隔、及び、図１３における図中のＸ方向における第２面側レジストパターン１９２Ｂ同士の間隔を調整することで、貫通部１８１Ｂを形成することができる。

同様に、図１２における図中のＹ方向における第１面側レジストパターン１９１Ｃと第１面側レジストパターン１９１Ｄとの間隔、及び、図１３における図中のＸ方向における第２面側レジストパターン１９２Ｃ同士の間隔を調整することで、貫通部１８１Ｃを形成することができる。

また、図１２における図中のＸ方向における第１面側レジストパターン１９１Ａ同士の間隔を調整することで、貫通部１８０Ａを形成することができる。

同様に、図１２における図中のＸ方向における第１面側レジストパターン１９１Ｂ同士の間隔、及び、図１３における図中のＹ方向における第２面側レジストパターン１９２Ａと第２面側レジストパターン１９２Ｂとの間隔を調整することで、貫通部１８０Ｂを形成することができる。

同様に、図１２における図中のＸ方向における第１面側レジストパターン１９１Ｃ同士の間隔、及び、図１３における図中のＹ方向における第２面側レジストパターン１９２Ｂと第２面側レジストパターン１９２Ｃとの間隔を調整することで、貫通部１８０Ｃを形成することができる。

同様に、図１２における図中のＸ方向における第１面側レジストパターン１９１Ｄ同士の間隔を調整することで、貫通部１８０Ｄを形成することができる。

以上、本発明に係るベーパーチャンバ、電子機器、及び、ベーパーチャンバ用金属シートについて、それぞれの実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。

１ ベーパーチャンバ
２ 作動流体
３ 密封空間
４ 蒸発部
５ 注入部
６ 周縁壁
１０ 第１金属シート
１０ａ 第１面
１０ｂ 第２面
２０ 第２金属シート
３０ 第３金属シート
４０ 第１流路
５０ 液流路部
６０ 第１面側第２流路
６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ 第１面側主流溝
６２、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ 第１面側凸部列
６３、６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ、６３Ｄ 第１面側凸部
７０ 第２面側第２流路
７１ 第２面側主流溝
７２ 第２面側凸部列
７３ 第２面側凸部
８０、８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ 貫通部
９１、９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃ、９１Ｄ 第１面側レジストパターン
９２、９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃ、９２Ｄ 第２面側レジストパターン
１１０ 第１金属シート
１４０ 第１流路
１５０ 液流路部
１６０ 第１面側第２流路
１６１、１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃ 第１面側主流溝
１６２、１６２Ａ、１６２Ｂ、１６２Ｃ、１６２Ｄ 第１面側凸部列
１６３、１６３Ａ、１６３Ｂ、１６３Ｃ、１６３Ｄ 第１面側凸部
１７０ 第２面側第２流路
１７１ 第２面側主流溝
１７２ 第２面側凸部列
１７３、１７３Ａ、１７３Ｂ、１７３Ｃ 第２面側凸部
１８０、１８０Ａ、１８０Ｂ、１８０Ｃ、１８０Ｄ 貫通部
１８１、１８１Ａ、１８１Ｂ、１８１Ｃ 貫通部
１９１、１９１Ａ、１９１Ｂ、１９１Ｃ、１９１Ｄ 第１面側レジストパターン
１９２、１９２Ａ、１９２Ｂ、１９２Ｃ 第２面側レジストパターン
Ｄ 電子部品
Ｅ 電子機器
Ｈ 筐体
Ｍ 金属材料シート
Ｍａ 第１面
Ｍｂ 第２面

Claims (15)

1. 密封空間に作動流体が封入されたベーパーチャンバであって、
   第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する第１金属シートと、
   前記第１金属シートの前記第１面側に積層された第２金属シートと、
   前記第１金属シートの前記第２面側に積層された第３金属シートと、
   を備え、
   前記第１金属シートの前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、複数の第１流路と複数の液流路部とが、交互配置されて第１方向に延びており、
   前記第１面から前記第２面を貫通して、前記第１流路が形成されており、
   前記液流路部においては、
   前記第１金属シートの前記第１面側に第１面側第２流路が形成されており、
   前記第１金属シートの前記第２面側に第２面側第２流路が形成されており、
   前記第１面側第２流路と、前記第２面側第２流路とが、互いに貫通部を介して連通しており、
   前記第１面側第２流路は、前記第１方向に延びる第１面側主流溝と、前記第１面側主流溝に隣接する第１面側凸部列と、を有し、前記第１面側凸部列は第１方向に沿って配列された複数の第１面側凸部から構成され、複数の前記第１面側凸部の間に前記貫通部が設けられており、
   前記第２面側第２流路は、前記第１方向に延びる第２面側主流溝と、前記第２面側主流溝に隣接する第２面側凸部列と、を有し、前記第２面側凸部列は第１方向に沿って配列された複数の第２面側凸部から構成され、複数の前記第２面側凸部の間に前記貫通部が設けられている、ベーパーチャンバ。
2. 前記第１流路は、前記作動流体の蒸気が流れる蒸気流路であり、
   前記第１面側第２流路及び前記第２面側第２流路は、前記第１流路より流路断面積が小さくされ、前記作動流体の凝縮液が流れる凝縮液流路である、請求項１に記載のベーパーチャンバ。
3. 前記第１方向に直交する方向において、一の前記貫通部と他の前記貫通部との間には前記第１面側凸部及び前記第２面側凸部が配置されている、請求項１または請求項２に記載のベーパーチャンバ。
4. 前記第１金属シートの前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、
   前記第２面側凸部が前記第１面側凸部と少なくとも部分的に重なる、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
5. 前記第１金属シートの前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、
   前記第２面側凸部が前記第１面側主流溝と重なる領域に設けられている、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
6. 前記第１金属シートの前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、
   前記第１面側主流溝と前記第２面側主流溝のどちらか一方の幅が他方の幅よりも大きい、請求項５に記載のベーパーチャンバ。
7. 前記第１金属シートの前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、
   前記第１方向に沿って配列された複数の前記第１面側凸部の間に設けられている前記貫通部が、前記第１方向に沿って配列された複数の前記第２面側凸部の間に設けられている前記貫通部よりも大きい、
   若しくは、
   前記第１方向に沿って配列された複数の前記第２面側凸部の間に設けられている前記貫通部が、前記第１方向に沿って配列された複数の前記第１面側凸部の間に設けられている前記貫通部よりも大きい、
   請求項５または請求項６に記載のベーパーチャンバ。
8. 筐体と、
   前記筐体の内側に配置された電子部品と、
   前記電子部品に配置された請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載されたベーパーチャンバと、
   を備える、電子機器。
9. 第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有するベーパーチャンバ用金属シートであって、
   前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、複数の第１流路と複数の液流路部とが、交互配置されて第１方向に延びており、
   前記第１面から前記第２面を貫通して、前記第１流路が形成されており、
   前記液流路部においては、
   前記第１面側に第１面側第２流路が形成されており、
   前記第２面側に第２面側第２流路が形成されており、
   前記第１面側第２流路と、前記第２面側第２流路とが、互いに貫通部を介して連通しており、
   前記第１面側第２流路は、前記第１方向に延びる第１面側主流溝と、前記第１面側主流溝に隣接する第１面側凸部列と、を有し、前記第１面側凸部列は第１方向に沿って配列された複数の第１面側凸部から構成され、複数の前記第１面側凸部の間に前記貫通部が設けられており、
   前記第２面側第２流路は、前記第１方向に延びる第２面側主流溝と、前記第２面側主流溝に隣接する第２面側凸部列と、を有し、前記第２面側凸部列は第１方向に沿って配列された複数の第２面側凸部から構成され、複数の前記第２面側凸部の間に前記貫通部が設けられている、ベーパーチャンバ用金属シート。
10. 前記第１流路は作動流体の蒸気が流れるべき蒸気流路であり、
    前記第１面側第２流路及び前記第２面側第２流路は前記第１流路より流路断面積が小さくされ、前記作動流体の凝縮液が流れるべき凝縮液流路である、請求項９に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
11. 前記第１方向に直交する方向において、一の前記貫通部と他の前記貫通部との間には前記第１面側凸部及び前記第２面側凸部が配置されている、請求項９または請求項１０に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
12. 前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、
    前記第２面側凸部が前記第１面側凸部と少なくとも部分的に重なる、請求項９乃至請求項１１のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
13. 前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、
    前記第２面側凸部が前記第１面側主流溝と重なる領域に設けられている、請求項９乃至請求項１１のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
14. 前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、
    前記第１面側主流溝と前記第２面側主流溝のどちらか一方の幅が他方の幅よりも大きい、請求項１３に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
15. 前記第１面の法線方向に沿って見た場合に、
    前記第１方向に沿って配列された複数の前記第１面側凸部の間に設けられている前記貫通部が、前記第１方向に沿って配列された複数の前記第２面側凸部の間に設けられている前記貫通部よりも大きい、
    若しくは、
    前記第１方向に沿って配列された複数の前記第２面側凸部の間に設けられている前記貫通部が、前記第１方向に沿って配列された複数の前記第１面側凸部の間に設けられている前記貫通部よりも大きい、
    請求項１３または請求項１４に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
    
    

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