JP7352872B2 - ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバ - Google Patents

Description

本発明は、作動液が密封された密封空間を有するベーパーチャンバのためのベーパーチャンバ用金属シート、ベーパーチャンバおよびベーパーチャンバの製造方法に関する。

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）等の発熱を伴うデバイスは、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１参照）。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。ベーパーチャンバは、２枚の金属シートを接合した構造を有しており、２枚の金属シートの間に、作動液が封入された密封空間が形成されている。
この作動液がデバイスの熱を吸収して外部に放出することで、デバイスの冷却を行っている。

より具体的には、ベーパーチャンバ内の作動液は、デバイスに近接した部分（蒸発部）でデバイスから熱を受けて蒸発して蒸気になり、その後蒸気が、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）としての液流路凹部が設けられており、液状になった作動液は、この液流路凹部を通過して蒸発部に輸送され、再び蒸発部で熱を受けて蒸発する。このようにして、作動液が、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デバイスの熱を移動させ、熱輸送効率を高めている。

このような作動液を密封空間に注入するために、ベーパーチャンバに注入流路が設けられている。注入流路から密封空間に作動液を注入した後、この注入流路は封止される。

特許第３８５７７６４号公報

一般に、ヒートパイプにも同様の注入流路が設けられているが、ヒートパイプの注入流路は、円筒状のパイプによって構成されている。このようなパイプが押圧されると、パイプは広がりながら均等に押し潰されるため、注入流路を十分に封止することができると考えられる。しかしながら、ベーパーチャンバの注入流路は、２枚の平坦状の薄い金属シートのうちの少なくとも一方に形成された凹部によって構成されている。このことにより、金属シートを押圧して押し潰した場合であっても、凹部を均等に封止することが困難になり得る。この場合、作動液の注入流路の封止が不十分になり得る。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、作動液の注入流路の封止性を向上させることができるベーパーチャンバ用金属シート、ベーパーチャンバおよびベーパーチャンバの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、
第１面と、前記第１面の反対側に設けられた第２面と、を有し、作動液が封入された密封空間を有するベーパーチャンバのためのベーパーチャンバ用金属シートであって、
第１シート本体と、
前記第１シート本体の前記第１面に設けられ、前記密封空間を構成する空間凹部と、
平面視において前記第１シート本体の周縁から外側に突出する第１周縁突出部と、
前記第１周縁突出部の前記第１面に設けられた注入流路凹部であって、前記空間凹部に連通し、前記密封空間に前記作動液を注入するための注入流路凹部と、
前記注入流路凹部の底面から突出するとともに、突出部間隙を介して第１方向に配列された複数の注入流路突出部をそれぞれ含む複数の突出部列と、を備え、
前記注入流路突出部は、円形、楕円形または矩形の平面形状を有し、
前記第１方向に直交するとともに前記第１面に沿った第２方向から見たときに、互いに隣り合う一対の前記突出部列のうちの一方の前記突出部列の前記突出部間隙に、他方の前記突出部列の前記注入流路突出部が重なっている、ベーパーチャンバ用金属シート、
を提供する。

なお、上述したベーパーチャンバ用金属シートにおいて、
前記注入流路凹部は、互いに隣り合う一対の前記突出部列の間に設けられた、前記第１方向に延びる注入溝を含んでいる、
ようにしてもよい。

また、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方向から見たときに、互いに隣り合う一対の前記突出部列のうちの一方の前記突出部列の前記注入流路突出部の一部と、他方の前記突出部列の前記注入流路突出部の一部が、互いに重なっている、
ようにしてもよい。

また、本発明は、
上述のベーパーチャンバ用金属シートと、
前記ベーパーチャンバ用金属シートの前記第１面に接合され、前記ベーパーチャンバ用金属シートとの間に前記密封空間を形成する第２の金属シートと、を備え、
前記第２の金属シートは、第２シート本体と、平面視において前記第２シート本体の周縁から外側に突出する第２周縁突出部と、を有し、
前記第１周縁突出部と前記第２周縁突出部とは、互いに重なり合わされ、
前記注入流路凹部のうち前記突出部列が設けられた領域に、前記第１周縁突出部および前記第２周縁突出部を押し潰して前記注入流路凹部を封止する封止部が設けられている、ベーパーチャンバ、
を提供する。

なお、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第２周縁突出部の厚さは、前記ベーパーチャンバ用金属シートの前記第２面と前記注入流路凹部の前記底面との間の厚さよりも大きい、
ようにしてもよい。

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第２周縁突出部の厚さは、前記注入流路凹部の深さよりも大きい、
ようにしてもよい。

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第２周縁突出部の前記第１周縁突出部の側の面は、平坦状に形成されている、
ようにしてもよい。

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記封止部は、前記突出部列が設けられた領域のうち前記第１方向における一部の領域に形成されている、
ようにしてもよい。

また、本発明は、
上述のベーパーチャンバ用金属シートを作製する第１作製工程と、
第２シート本体と、平面視において前記第２シート本体の周縁から外側に突出する第２周縁突出部と、を有する第２の金属シートを作製する第２作製工程と、
前記ベーパーチャンバ用金属シートと前記第２の金属シートとを接合する接合工程であって、前記ベーパーチャンバ用金属シートと前記第２の金属シートとの間に前記密封空間を形成するとともに、前記第１周縁突出部と前記第２周縁突出部とを互いに重なり合わせる、接合工程と、
前記注入流路凹部から前記密封空間に前記作動液を注入する注入工程と、
前記注入流路凹部のうち前記突出部列が設けられた領域に、前記第１周縁突出部および前記第２周縁突出部を押し潰して前記注入流路凹部を封止する封止部を形成する封止工程と、を備えた、ベーパーチャンバの製造方法、
を提供する。

本発明によれば、作動液の注入流路の封止性を向上させることができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態によるベーパーチャンバを示す上面図である。 図２は、図１のベーパーチャンバを示すＡ－Ａ線断面図である。 図３は、図１の下側金属シートの上面図である。 図４は、図１の上側金属シートの下面図である。 図５は、図３の液流路凹部を示すＢ部の拡大上面図である。 図６は、図２の液流路凹部を示す拡大断面図である。 図７は、図３の注入流路凹部を示すＣ部の拡大上面図である。 図８は、図７の突出部列を拡大して示す部分拡大上面図である。 図９は、図８のＤ－Ｄ線断面図である。 図１０は、図７に示す注入流路凹部に形成された封止部を示す上面図である。 図１１は、図１０の側面図である。 図１２は、図１のベーパーチャンバの製造方法において、金属材料シートの準備工程を説明するための図である。 図１３は、図１のベーパーチャンバの製造方法において、金属材料シートのハーフエッチング工程を説明するための図である。 図１４は、図１のベーパーチャンバの製造方法において、仮止め工程を説明するための図である。 図１５は、図１のベーパーチャンバの製造方法において、接合工程を説明するための図である。 図１６は、図１のベーパーチャンバの製造方法において、作動液の注入工程を説明するための図である。 図１７は、図１のベーパーチャンバの製造方法において、注入流路の封止工程を説明するための図であって、第１周縁突出部および第２周縁突出部の変形後の状態を示す図である。 図１８は、比較例としてのベーパーチャンバにおいて、下側注入流路凹部を示す部分拡大上面図である。 図１９は、図８の下側注入流路凹部を示す部分拡大上面図である。 図２０は、図８に示す突出部列の変形例を示す部分拡大上面図である。

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、適宜縮尺及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。

図１～図２０を用いて、本発明の実施の形態におけるベーパーチャンバ用金属シート、ベーパーチャンバおよびベーパーチャンバの製造方法について説明する。本実施の形態におけるベーパーチャンバ１は、作動液２が封入された密封空間３を有しており、密封空間３内の作動液２が相変化を繰り返すことにより、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）等の発熱を伴うデバイスＤ（被冷却装置）を冷却するための装置である。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。

図１および図２に示すように、ベーパーチャンバ１は、下側金属シート１０（第１金属シート、ベーパーチャンバ用金属シート）と、下側金属シート１０上に設けられた上側金属シート２０（第２の金属シート）と、を備えている。下側金属シート１０は、上面１０ａ（第１面）と、上面１０ａの反対側に設けられた下面１０ｂ（第２面）と、を有している。下面１０ｂ（とりわけ、後述する蒸発部１１の下面）に、冷却対象物であるデバイスＤが取り付けられる。上側金属シート２０は、下面２０ａと、下面２０ａの反対側に設けられた上面２０ｂと、を有している。下面２０ａは、下側金属シート１０の上面１０ａに重ね合わされており、下側金属シート１０と上側金属シート２０とは、後述する拡散接合によって接合されている。

下側金属シート１０と上側金属シート２０との間には、作動液２が封入された密封空間３が形成されている。作動液２の例としては、純水、エタノール、メタノール、アセトン等が挙げられる。

図１および図２に示す形態では、下側金属シート１０および上側金属シート２０は、平面視でいずれも矩形状に形成されている例が示されているが、これに限られることはない。ここで平面視とは、ベーパーチャンバ１がデバイスＤから熱を受ける面（下側金属シート１０の下面１０ｂ）、および受けた熱を放出する面（上側金属シート２０の上面２０ｂ）に直交する方向から見た状態であって、例えば、ベーパーチャンバ１を上方から見た状態（図１参照）、または下方から見た状態に相当している。

なお、ベーパーチャンバ１がモバイル端末内に設置される場合、モバイル端末の姿勢によっては、下側金属シート１０と上側金属シート２０との上下関係が崩れる場合もある。
しかしながら、本実施の形態では、デバイスＤから熱を受ける金属シートを下側金属シート１０と称し、受けた熱を放出する金属シートを上側金属シート２０と称して、下側金属シート１０が下側に配置され、上側金属シート２０が上側に配置された状態で説明する。

図３に示すように、下側金属シート１０は、作動液２が蒸発して蒸気を生成する蒸発部１１と、後述する下側シート本体５０の上面１０ａに設けられ、平面視で矩形状に形成された下側蒸気流路凹部１２（空間凹部）と、を有している。このうち下側蒸気流路凹部１２は、上述した密封空間３の一部を構成しており、主として、蒸発部１１で生成された蒸気が通るように構成されている。

蒸発部１１は、この下側蒸気流路凹部１２内に配置されており、下側蒸気流路凹部１２内の蒸気は、蒸発部１１から離れる方向に拡散して、蒸気の多くは、比較的温度の低い周縁部に輸送される。なお、蒸発部１１は、下側金属シート１０の下面１０ｂに取り付けられるデバイスＤから熱を受けて、密封空間３内の作動液２が蒸発する部分である。このため、蒸発部１１という用語は、デバイスＤに重なっている部分に限られる概念ではなく、デバイスＤに重なっていなくても作動液２が蒸発可能な部分をも含む概念として用いている。ここで蒸発部１１は、下側金属シート１０の任意の場所に設けることができるが、図１および図３においては、下側金属シート１０の中央部に設けられている例が示されている。この場合、ベーパーチャンバ１が設置されたモバイル端末の姿勢が、ベーパーチャンバ１の動作の安定化に影響を及ぼすことを抑制できる。

本実施の形態では、図２および図３に示すように、下側金属シート１０の下側蒸気流路凹部１２内に、下側蒸気流路凹部１２の底面１２ａ（後述）から上方（底面１２ａに垂直な方向）に突出する複数の下側流路壁部１３（第１流路壁部）が設けられている。本実施の形態では、下側流路壁部１３は、ベーパーチャンバ１の長手方向（図３にける左右方向）に沿って細長状に延びている例が示されており、後述する上側流路壁部２２の下面２２ａに当接する上面１３ａ（第１当接面、突出端面）を含んでいる。また、各下側流路壁部１３は等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。このようにして、各下側流路壁部１３の周囲を作動液２の蒸気が流れて、下側蒸気流路凹部１２の周縁部に蒸気が輸送されるように構成されており、蒸気の流れが妨げられることを抑制している。また、下側流路壁部１３は、上側金属シート２０の対応する上側流路壁部２２（後述）に平面視で重なるように配置されており、ベーパーチャンバ１の機械的強度の向上を図っている。図５に示す下側流路壁部１３の幅ｗ０は、例えば、１００μｍ～１５００μｍであり、互いに隣り合う下側流路壁部１３同士の間隔ｄ０は、例えば、１００μｍ～２０００μｍである。
ここで、幅ｗ０は、下側流路壁部１３の長手方向に直交する方向における下側流路壁部１３の寸法を意味しており、例えば、図３および図５における上下方向の寸法に相当する。
また、下側流路壁部１３の高さ（言い換えると、下側蒸気流路凹部１２の深さ）ｈ０（図２参照）は、例えば、１００μｍ～３００μｍである。

図２および図３に示すように、下側金属シート１０の周縁部には、下側周縁壁１４が設けられている。下側周縁壁１４は、密封空間３、とりわけ下側蒸気流路凹部１２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。また、平面視で下側周縁壁１４の四隅に、下側金属シート１０と上側金属シート２０との位置決めをするための下側アライメント孔１５がそれぞれ設けられている。

本実施の形態では、上側金属シート２０は、後述する液流路凹部が設けられていない点と、後述する上側周縁突出部６１の構成の点とを除けば、下側金属シート１０と略同一の構造を有している。以下に、上側金属シート２０の構成についてより詳細に説明する。

図２および図４に示すように、上側金属シート２０は、下面２０ａに設けられた上側蒸気流路凹部２１を有している。この上側蒸気流路凹部２１は、密封空間３の一部を構成しており、主として、蒸発部１１で生成された蒸気が通り、当該蒸気を冷却するように構成されている。より具体的には、上側蒸気流路凹部２１内の蒸気は、蒸発部１１から離れる方向に拡散して、蒸気の多くは、比較的温度の低い周縁部に輸送される。また、図２に示すように、上側金属シート２０の上面２０ｂには、モバイル端末等のハウジングの一部を構成するハウジング部材Ｈが配置される。このことにより、上側蒸気流路凹部２１内の蒸気は、上側金属シート２０およびハウジング部材Ｈを介して外気によって冷却される。

本実施の形態では、図１および図４に示すように、上側金属シート２０の上側蒸気流路凹部２１内に、上側蒸気流路凹部２１の天井面２１ａ（上側金属シート２０を上下反転させた場合には上側蒸気流路凹部２１の底面に相当する）から下方（天井面２１ａに垂直な方向）に突出する複数の上側流路壁部２２（第２流路壁部）が設けられている。本実施の形態では、上側流路壁部２２は、ベーパーチャンバ１の長手方向（図４における左右方向）に沿って細長状に延びている例が示されており、上述した下側流路壁部１３の上面１３ａに当接する下面２２ａ（第２当接面、突出端面）を含んでいる。また、各上側流路壁部２２は、等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。このようにして、各上側流路壁部２２の周囲を作動液２の蒸気が流れて、上側蒸気流路凹部２１の周縁部に蒸気が輸送されるように構成されており、蒸気の流れが妨げられることを抑制している。また、上側流路壁部２２は、下側金属シート１０の対応する下側流路壁部１３に平面視で重なるように配置されており、ベーパーチャンバ１の機械的強度の向上を図っている。なお、上側流路壁部２２の幅、高さは、上述した下側流路壁部１３の幅ｗ０、高さｈ０と同一であることが好適である。

図２および図４に示すように、上側金属シート２０の周縁部には、上側周縁壁２３が設けられている。上側周縁壁２３は、密封空間３、とりわけ上側蒸気流路凹部２１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。また、平面視で上側周縁壁２３の四隅に、下側金属シート１０と上側金属シート２０との位置決めをするための上側アライメント孔２４がそれぞれ設けられている。すなわち、各上側アライメント孔２４は、後述する仮止め時に、上述した各下側アライメント孔１５に重なるように配置され、下側金属シート１０と上側金属シート２０との位置決めが可能に構成されている。

このような下側金属シート１０と上側金属シート２０とは、好適には拡散接合で、互いに恒久的に接合されている。より具体的には、図２に示すように、下側金属シート１０の下側周縁壁１４の上面１４ａと、上側金属シート２０の上側周縁壁２３の下面２３ａとが当接し、下側周縁壁１４と上側周縁壁２３とが互いに接合されている。このことにより、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に、作動液２を密封した密封空間３が形成されている。また、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａと、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａとが当接し、各下側流路壁部１３と対応する上側流路壁部２２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。本実施の形態による下側流路壁部１３および上側流路壁部２２は等間隔に配置されている場合には、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。なお、下側金属シート１０と上側金属シート２０とは、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。

図３、図５および図６に示すように、各下側流路壁部１３の上面１３ａに、液状の作動液２が通る下側液流路凹部３０が設けられている。下側液流路凹部３０は、上述した密封空間３の一部を構成しており、上述した下側蒸気流路凹部１２および後述する上側蒸気流路凹部２１に連通している。下側液流路凹部３０は、主として、蒸発部１１で生成された蒸気から凝縮した作動液２を蒸発部１１に輸送するように構成されている。本実施の形態では、下側液流路凹部３０は、下側流路壁部１３の長手方向（図３における左右方向）に沿って、細長状に延びている例が示されており、下側流路壁部１３の長手方向における一端から他端まで延びている。このようにして、下側蒸気流路凹部１２の周縁部および上側蒸気流路凹部２１の周縁部において凝縮した液状の作動液２を、毛細管作用によって蒸発部１１に輸送するようになっている。１つの下側流路壁部１３の上面１３ａには、複数の下側液流路凹部３０が形成されており、各下側液流路凹部３０は、等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。

なお、図示しないが、各下側液流路凹部３０は、蒸発部１１においても、下側蒸気流路凹部１２に連通している。例えば、下側液流路凹部３０を横切る方向（図３および図５における上下方向）に延びる液流路凹部（図示せず）が設けられて、この液流路凹部が、各下側液流路凹部３０と下側蒸気流路凹部１２とを連通するようにしてもよい。あるいは、蒸発部１１において、上側流路壁部２２の下面２２ａを下側流路壁部１３の上面１３ａから離間させておき、当該上面１３ａと当該下面２２ａとの間の空間を下側蒸気流路凹部１２および上側蒸気流路凹部２１に連通させるようにしてもよい。

図６に示す下側液流路凹部３０の幅ｗ１は、図５に示す下側流路壁部１３の幅ｗ０よりも小さくなっている。このことにより、下側液流路凹部３０は、作動液２の蒸気から凝縮した液状の作動液２で充填されて、充填された液状の作動液２が、毛細管作用によって蒸発部１１に輸送される。一方、下側蒸気流路凹部１２および上側蒸気流路凹部２１は、下側液流路凹部３０の流路断面積よりも大きい流路断面積を有し、主として、蒸発部１１で生成された作動液２の蒸気が通過する。下側液流路凹部３０の幅ｗ１は、下側液流路凹部３０の長手方向に直交する方向における下側液流路凹部３０の寸法を意味しており、例えば、図５における上下方向の寸法、または図６における左右方向の寸法に相当する。幅ｗ１は、例えば、１０μｍ～１００μｍである。また、下側液流路凹部３０の深さｈ１は、幅ｗ１の大きさにもよるが、例えば、２０μｍ～１５０μｍである。

このような下側液流路凹部３０は、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａに形成されている。一方、本実施の形態では、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａには、上側液流路凹部は形成されていない。すなわち、当該下面２２ａは、平坦状に形成されており、下側液流路凹部３０に露出されている。このようにして、下側液流路凹部３０の横断面において、下側液流路凹部３０の全体が、上側流路壁部２２の平坦状の下面２２ａで覆われている。

図３に示すように、下側金属シート１０は、下側シート本体５０（第１シート本体）と、平面視において下側シート本体５０の周縁から外側に突出する下側周縁突出部５１（第１周縁突出部）と、を有している。このうち下側シート本体５０には、上述した下側蒸気流路凹部１２、下側流路壁部１３および下側周縁壁１４が設けられている。同様に、図４に示すように、上側金属シート２０は、上側シート本体６０（第２シート本体）と、平面視において上側シート本体６０の周縁から外側に突出する上側周縁突出部６１（第２周縁突出部）と、を有している。このうち上側シート本体６０は、上述した上側蒸気流路凹部２１、上側流路壁部２２および上側周縁壁２３が設けられている。図１に示すように、下側シート本体５０と上側シート本体６０とが、平面視で互いに重なり合うとともに、下側周縁突出部５１と上側周縁突出部６１とが、平面視で互いに重なり合っている。下側周縁突出部５１と上側周縁突出部６１との間に、後述する下側注入流路凹部７０によって構成される作動液２の注入流路４が形成されている。

本実施の形態では、図１、図３および図４に示すように、下側周縁突出部５１および上側周縁突出部６１は、ベーパーチャンバ１の長手方向における一対の端部のうちの一方の端部に配置されている。そして、下側周縁突出部５１の全体および上側周縁突出部６１の全体が、長手方向に延びる中心軸線からずれた位置に配置されている。この場合、金属材料シートから複数の下側金属シート１０を効率良く材料取りすることができ、下側周縁突出部５１によって効率良い材料取りが阻害されることを抑制できる。同様に、金属材料シートから複数の上側金属シート２０を効率良く材料取りすることができ、上側周縁突出部６１によって効率良い材料取りが阻害されることを抑制できる。なお、下側周縁突出部５１の配置および上側周縁突出部６１の配置は、これに限られることはなく、対応するシート本体５０，６０の周縁から外側に突出していれば、任意である。

図７～図９に示すように、下側周縁突出部５１における上面５１ａ（図９参照）に、密封空間３に作動液２を注入する注入流路４を構成する下側注入流路凹部７０が設けられている。この下側注入流路凹部７０は、下側蒸気流路凹部１２に連通している。

下側注入流路凹部７０には、複数の注入流路突出部７３、７５が設けられている。注入流路突出部７３、７５は、下側注入流路凹部７０の底面７０ａから上方（上側金属シート２０の側）に突出している。図７および図８に示すように、複数の注入流路突出部７３、７５は、複数の第１突出部列７１と、複数の第２突出部列７２と、を構成している。このうち第１突出部列７１の複数の注入流路突出部（第１注入流路突出部７３）は、突出部間隙（第１突出部間隙７４）を介して第１方向Ｘに配列されている。第２突出部列７２の複数の注入流路突出部（第２注入流路突出部７５）は、突出部間隙（第２突出部間隙７６）を介して第１方向Ｘに配列されている。本実施の形態では、第１突出部列７１と第２突出部列７２が、第１方向Ｘに直交するとともに下側金属シート１０の上面１０ａに沿った第２方向Ｙにおいて交互に配置されている。なお、第１突出部間隙７４および第２突出部間隙７６は、下側注入流路凹部７０の一部をそれぞれ構成している。ここで、第１方向Ｘは、図７における左右方向であって、作動液２の注入方向に相当し、第２方向Ｙは、図７における上下方向に相当する。

本実施の形態では、第１注入流路突出部７３および第２注入流路突出部７５は、矩形の平面形状を有している。ここで矩形とは、厳密な意味での矩形に限定されるものではなく、後述するエッチング加工などによって角部に丸みを帯びたような実質的に矩形とみなすことができる形状をも含む概念を意味しているものとして用いている。図７に示す形態では、多くの注入流路突出部７３、７５が、第１方向Ｘに沿った長手方向を有する長方形形状を有している例が示されているが、後述する高密度領域８０の端部に設けられた一部の注入流路突出部７３、７５は、正方形形状を有している。なお、注入流路突出部７３、７５の平面形状は、矩形であることに限られることはなく、円形または楕円形であってもよい。

互いに隣り合う第１突出部列７１および第２突出部列７２のうち第１突出部列７１の第１突出部間隙７４に、第２突出部列７２の第２注入流路突出部７５が、第２方向Ｙから見たときに重なっている。一方、第２突出部列７２の第２突出部間隙７６に、第１突出部列７１の第１注入流路突出部７３が、第２方向Ｙから見たときに重なっている。そして、第１突出部列７１の第１注入流路突出部７３の配列ピッチと、第２突出部列７２の第２注入流路突出部７５の配列ピッチは、同一になっており、第１突出部間隙７４の第１方向Ｘにおける寸法と、第２突出部間隙７６の第１方向Ｘにおける寸法とが同一になっている。そして、この配列ピッチの半分の寸法で、第１突出部列７１の第１注入流路突出部７３と、第２突出部列７２の第２注入流路突出部７５は、第１方向Ｘに互いにずれて配置されている。このような構成により、第１突出部列７１をなす第１注入流路突出部７３と、第２突出部列７２をなす第２注入流路突出部７５とが、第１方向Ｘにおいて千鳥状に配置されている。

図７～図９に示すように、下側注入流路凹部７０は、互いに隣り合う第１突出部列７１と第２突出部列７２との間に設けられた注入溝７７を含んでいる。この注入溝７７は、下側注入流路凹部７０の一部を構成しており、第１方向Ｘに（ここでは直線状に）延びている。図９に示す注入溝７７の幅ｗ２は、図５に示す下側流路壁部１３の幅ｗ０よりも小さくなっているが、図６に示す下側液流路凹部３０の幅ｗ１より大きくなっていてもよい。
これは、注入時の作動液２を、毛細管作用ではなく、注入のために作動液２が受けた圧力によって注入溝７７を流すからである。しかしながら、注入溝７７の幅ｗ２は、毛細管作用が発揮される程度の寸法であってもよい。このような注入溝７７の幅ｗ２は、例えば、５０μｍ～２００μｍである。

また、互いに隣り合う注入溝７７同士の間隔ｄ１（注入流路突出部７３、７５の幅）は、注入溝７７の幅ｗ２より大きくてもよい。この場合、注入流路４を塞ぐための注入流路突出部７３、７５の体積を増やすことができ、注入流路４の封止性を向上させることができる。しかしながら、この間隔ｄ１は、注入溝７７の幅ｗ２より大きくなくてもよい。このような注入溝７７同士の間隔ｄ１は、例えば、５０μｍ～２００μｍである。

また、注入溝７７の深さｈ２（下側注入流路凹部７０の深さ、注入流路突出部７３、７５の高さ）は、下側金属シート１０の下面１０ｂと下側注入流路凹部７０の底面７０ａとの間の厚さｔ３よりも大きいことが好適である。この場合、注入流路４を塞ぐための注入流路突出部７３、７５の体積を増やすことができ、注入流路４の封止性を向上させることができる。深さｈ２は、幅ｗ２の大きさにもよるが、例えば、５０μｍ～２００μｍである。なお、図９においては、下側周縁突出部５１の厚さ（すなわち下側金属シート１０の厚さＴ１）が、上側周縁突出部６１の厚さ（すなわち、上側金属シート２０の厚さＴ２）よりも大きくなっている例が示されている。しかしながら、これに限られることはなく、下側周縁突出部５１の厚さと上側周縁突出部６１の厚さは、等しくてもよい。

このような下側注入流路凹部７０は、図９に示すように、下側金属シート１０の下側周縁突出部５１の上面５１ａに形成されている。一方、本実施の形態では、上側金属シート２０の上側周縁突出部６１の下面６１ａ（下側周縁突出部５１の側の面）には、上側注入流路凹部は形成されていない。すなわち、当該下面６１ａは、平坦状に形成されており、下側注入流路凹部７０に露出されている。このようにして、下側注入流路凹部７０の横断面において、下側注入流路凹部７０の全体が、上側周縁突出部６１の平坦状の下面６１ａで覆われている。

このような下側周縁突出部５１と上側周縁突出部６１とは、拡散接合で、互いに恒久的に接合されている。より具体的には、下側金属シート１０の下側周縁突出部５１の上面５１ａと、上側金属シート２０の上側周縁突出部６１の下面６１ａとが当接し、下側周縁突出部５１と上側周縁突出部６１とが互いに接合されている。また、下側金属シート１０の第１注入流路突出部７３および第２注入流路突出部７５と、上側金属シート２０の上側周縁突出部６１の下面６１ａとが当接し、注入流路突出部７３、７５と下面６１ａとが互いに接合されている。このことにより、注入流路４の機械的強度を向上させている。

図９に示すように、後述する封止部９０が形成されていない領域において、上側周縁突出部６１の厚さ（すなわち、上側金属シート２０の厚さＴ２）は、下側金属シート１０の下面１０ｂと下側注入流路凹部７０の底面７０ａとの間の厚さｔ３よりも大きくなっている。また、上側周縁突出部６１の厚さは、注入溝７７の深さｈ２よりも大きくなっている。

ところで、図７に示すように、下側注入流路凹部７０は、上述した第１突出部列７１および第２突出部列７２が設けられた高密度領域８０と、高密度領域８０よりも注入口７８の側に設けられた低密度領域８１と、を有している。このうち高密度領域８０は、上述した注入流路突出部（第１注入流路突出部７３および第２注入流路突出部７５）が比較的高密度に配置されている領域である。低密度領域８１は、注入流路突出部（第３注入流路突出部８２）が比較的低密度に配置されている領域である。

低密度領域８１における第３注入流路突出部８２は、正方形の平面形状を有している。
第１方向Ｘにおいて互いに隣り合う第３注入流路突出部８２の間の間隙は、上述した第１突出部間隙７４よりも大きく、第２突出部間隙７６よりも大きくなっている。そして、第２方向Ｙにおいて互いに隣り合う第３注入流路突出部８２の間の間隙が、上述した注入溝７７の幅ｗ２よりも大きくなっている。低密度領域８１においても、第３注入流路突出部８２は、第１方向Ｘに配列されており、図７においては、第３注入流路突出部８２の列が２つ設けられている例が示されている。低密度領域８１における第３注入流路突出部８２は、上側周縁突出部６１の下面６１ａに接合されており、注入流路４の機械的強度の向上を図っている。

図１０に示すように、下側注入流路凹部７０に、下側注入流路凹部７０、すなわち注入流路４を封止する封止部９０が設けられている。封止部９０は、下側周縁突出部５１と上側周縁突出部６１とが押し潰された形状を有しており、下側周縁突出部５１の材料と上側周縁突出部６１の材料が注入流路４を構成する下側注入流路凹部７０（主流溝、第１突出部間隙７４および第２突出部間隙７６）に入り込んで、注入流路４を塞いでいる。主として、第１注入流路突出部７３および第２注入流路突出部７５が押圧された際に平面方向（下側金属シート１０の上面１０ａに沿った方向）に広がるように押し潰されることで、注入流路４が塞がれている。このことにより、密封空間３に作動液２を注入した後に、密封空間３内の作動液２が、注入流路４から外部に漏れ出たり、大気が密封空間３に流入したりすることを防止している。

このように下側周縁突出部５１と上側周縁突出部６１とが互いに押し潰されているため、図１１に示すように、封止部９０の厚さは、封止部９０以外のベーパーチャンバ１の厚さよりも小さくなっている。すなわち、封止部９０における下側周縁突出部５１の厚さ と上側周縁突出部６１の厚さの合計値Ｔ０’は、封止部９０が設けられていない位置における下側周縁突出部５１の厚さと上側周縁突出部６１の厚さとの合計値Ｔ０よりも小さくなっている。

図１０に示すように、封止部９０は、高密度領域８０のうち第１方向Ｘにおける一部の領域に形成されている。図１０に示す例では、第１方向Ｘにおける封止部９０の両側には、高密度領域８０の第１突出部列７１をなす第１注入流路突出部７３と、第２突出部列７２をなす第２注入流路突出部７５とが残存している。封止部９０においては、第１注入流路突出部７３と第２注入流路突出部７５とは押し潰すように塑性変形されており、注入溝７７、第１突出部間隙７４および第２突出部間隙７６は残存していない。このようにして、注入流路４が封止されている。

ところで、下側金属シート１０および上側金属シート２０に用いる材料は、熱伝導率が良好な材料であれば特に限られることはないが、例えば、下側金属シート１０および上側金属シート２０は、銅または銅合金により形成されていることが好適である。このことにより、下側金属シート１０および上側金属シート２０の熱伝導率を高めることができる。
このため、ベーパーチャンバ１の熱輸送効率を高めることができる。また、図２に示すように、ベーパーチャンバ１の厚さＴ０は、０．１ｍｍ～１．０ｍｍである。下側金属シート１０の厚さＴ１および上側金属シート２０の厚さＴ２が等しい場合を示しているが、これに限られることはなく、下側金属シート１０の厚さＴ１と上側金属シート２０の厚さＴ２は、等しくなくてもよい。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、まず、ベーパーチャンバ１の製造方法について、図１２～図１７を用いて説明するが、上側金属シート２０のハーフエッチング工程の説明は簡略化する。なお、図１２～図１６では、図２の断面図と同様の断面を示しており、図１７では、図９の断面と同様の断面を示している。

初めに、第１作製工程として、下側金属シート１０を作製する工程について説明する。

まず、図１２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。

準備工程の後、ハーフエッチング工程として、図１３に示すように、金属材料シートＭがハーフエッチングされて、密封空間３の一部を構成する下側蒸気流路凹部１２および下側液流路凹部３０が形成される。

この場合、まず、金属材料シートＭの上面Ｍａに、図示しないレジスト膜が形成される。レジスト膜には、電界によって付着可能な電着レジスト材料を好適に使用することができるが、金属材料シートＭにレジスト膜を形成することができれば、液状のレジスト材料など他の材料を用いてもよい。

続いて、レジスト膜が、フォトリソグラフィー技術を用いてパターン化され、レジスト開口（図示せず）が形成される。

次に、金属材料シートＭの上面Ｍａがハーフエッチングされる。このことにより、当該上面Ｍａのうちレジスト膜のレジスト開口に対応する部分がハーフエッチングされて、下側蒸気流路凹部１２、下側流路壁部１３および下側周縁壁１４が形成される。この際、下側流路壁部１３の上面１３ａに下側液流路凹部３０が形成される。また、図３に示すような外形輪郭形状を有するように金属材料シートＭが上面Ｍａおよび下面Ｍｂからエッチングされて、所定の外形輪郭形状が得られる。これにより、図３に示す下側周縁突出部５１が形成され、下側周縁突出部５１には、図７～図９に示す下側注入流路凹部７０などが同時に形成される。なお、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。このため、ハーフエッチングにより形成される凹部の深さは、下側金属シート１０の厚さの半分であることには限られない。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。

その後、レジスト膜が除去される。このように、一度のハーフエッチング工程によって、下側蒸気流路凹部１２、下側液流路凹部３０および下側注入流路凹部７０などを形成することにより、ハーフエッチング工程の回数を削減することができ、ベーパーチャンバ１の製造コストの低減を図ることができる。しかしながら、このことに限られることはなく、第１のハーフエッチング工程として、下側蒸気流路凹部１２を形成し、その後の第２のハーフエッチング工程として、下側液流路凹部３０を形成するようにしてもよい。この場合には、下側蒸気流路凹部１２の深さｈ０と、下側液流路凹部３０の深さｈ１とを容易に異ならせることができる。下側注入流路凹部７０は、下側蒸気流路凹部１２と同時に形成してもよく、下側液流路凹部３０と同時に形成してもよく、または、下側蒸気流路凹部１２および下側液流路凹部３０と別の工程で形成するようにしてもよい。

このようにして、本実施の形態による下側金属シート１０が作製される。

一方、上側金属シート２０を作製する第２作製工程では、下側金属シート１０と同様にして、平板状の金属材料シートが下面２０ａからハーフエッチングされて、上側蒸気流路凹部２１、上側流路壁部２２および上側周縁壁２３が形成される。この際、図４に示すような外側輪郭形状を有するように金属材料シートＭが上面Ｍａおよび下面Ｍｂからエッチングされて、所定の外径輪郭形状が得られる。これにより、図４に示す上側周縁突出部６１が形成されるが、上側周縁突出部６１の下面６１ａは、エッチングされない。このようにして、本実施の形態による上側金属シート２０が得られる。

ハーフエッチング工程の後、仮止め工程として、次に、図１４に示すように、下側蒸気流路凹部１２を有する下側金属シート１０と、上側蒸気流路凹部２１を有する上側金属シート２０とが仮止めされる。この場合、まず、下側金属シート１０の下側アライメント孔１５（図１および図３参照）と上側金属シート２０の上側アライメント孔２４（図１および図４参照）とを利用して、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが位置決めされる。続いて、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが固定される。固定の方法としては、特に限られることはないが、例えば、下側金属シート１０と上側金属シート２０とに対して抵抗溶接を行うことによって下側金属シート１０と上側金属シート２０とを固定してもよい。この場合、図１４に示すように、電極棒４０を用いて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、超音波を照射して下側金属シート１０と上側金属シート２０とを超音波接合して固定してもよい。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。このようにして、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが、位置決めされた状態で固定される。

仮止め工程の後、接合工程として、図１５に示すように、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが、拡散接合によって恒久的に接合される。拡散接合とは、接合する下側金属シート１０と上側金属シート２０とを密着させ、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１０、２０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、下側金属シート１０および上側金属シート２０の材料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１０、２０が溶融して変形することを回避できる。より具体的には、下側金属シート１０の下側周縁壁１４の上面１４ａと上側金属シート２０の上側周縁壁２３の下面２３ａとが、接合面となって拡散接合される。このことにより、下側周縁壁１４と上側周縁壁２３とによって、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に密封空間３が形成される。また、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａと、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａとが、接合面となって拡散接合され、ベーパーチャンバ１の機械的強度が向上する。下側流路壁部１３の上面１３ａに形成された下側液流路凹部３０は、液状の作動液２の流路として残存する。さらに、下側金属シート１０の下側周縁突出部５１の上面５１ａと、上側金属シート２０の上側周縁突出部６１の下面６１ａとが、接合面となって拡散接合される。このことにより、下側周縁突出部５１と上側周縁突出部６１との間に、下側注入流路凹部７０によって構成される注入流路４が形成される。この場合、第１注入流路突出部７３の上面、第２注入流路突出部７５の上面および第３注入流路突出部８２の上面が、上側周縁突出部６１の下面６１ａに接合される。

接合工程の後、注入工程として、図１６に示すように、下側注入流路凹部７０、すなわち注入流路４から密封空間３に作動液２が注入される。この場合、まず、密封空間３が真空引きされて減圧される。その後、注入流路４から密封空間３に作動液２が注入される。
作動液２は、図７に示す注入口７８から注入される。注入された作動液２は、下側注入流路凹部７０のうち、低密度領域８１および高密度領域８０をこの順番で通過する。高密度領域８０においては、作動液２は、主として、第１方向Ｘに延びる注入溝７７（図７参照）を通過し、その後、密封空間３に達する。

注入工程の後、封止工程として、注入流路４が封止される。この場合、図１０に示すように、高密度領域８０のうち第１方向Ｘにおける一部の領域に、封止部９０が形成される。

封止工程においては、まず、密封空間３に注入された作動液２の液量が調整される。より具体的には、ベーパーチャンバ１が全体的に加熱され、注入された作動液２を気化して、作動液２の蒸気の一部を密封空間３から排出させる。

続いて、密封空間３に残存する作動液２の液量が所定量まで低減したところで、高密度領域８０のうち第１方向Ｘにおける一部の領域に、プレス機のプレスヘッド１００（図１１参照）が配置される。この場合、プレスヘッド１００が高密度領域８０から外れないように、プレスヘッド１００は、高密度領域８０のうち第１方向Ｘにおける中央付近に配置されることが好ましい。また、プレスヘッド１００は、上側周縁突出部６１の上方に配置される。

次に、図１７に示すように、プレスヘッド１００が上側周縁突出部６１に当接して、下側周縁突出部５１および上側周縁突出部６１を押圧し、下側周縁突出部５１と上側周縁突出部６１とが押し潰される。この場合、ベーパーチャンバ１は、プレス台１０１（図１１参照）上で固定されている。このことにより、図１７に示すように、第１注入流路突出部７３および第２注入流路突出部７５が平面方向に広がるとともに、上側周縁突出部６１が下側注入流路凹部７０内に入り込むように変形し、下側注入流路凹部７０が塞がれる。

ここで、比較例として、図１８に示すように、第１注入流路突出部７３および第２注入流路突出部７５が平面視で格子状に配置されている場合を想定する。この場合、注入溝７７と第１突出部間隙７４と第２突出部間隙７６とがなす十字状の交差部において、第１注入流路突出部７３および第２注入流路突出部７５のいずれからも比較的遠方に位置する遠方領域Ｆ１が形成される。ここで示す遠方領域Ｆ１は、第１注入流路突出部７３の外縁および第２注入流路突出部７５の外縁からの距離が、注入溝７７の幅ｗ２の半分の値よりも大きい領域を一例として示している。

一方、図１９に示すように、本実施の形態による下側注入流路凹部７０においても、図１８と同様にして遠方領域Ｆ２を示す。しかしながら、図１９に示す遠方領域Ｆ２は、図１８に示す遠方領域Ｆ２よりも小さくなっている。このことは、第１注入流路突出部７３および第２注入流路突出部７５のいずれもから遠い領域を削減することを意味する。このことにより、下側周縁突出部５１および上側周縁突出部６１を押し潰した場合に、下側注入流路凹部７０のうち封止部９０が形成された部分に、潰し残りとなる空隙が形成されることを抑制できる。このため、封止部９０による注入流路４の封止性を高めることができる。

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。

次に、ベーパーチャンバ１の作動方法、すなわち、デバイスＤの冷却方法について説明する。

上述のようにして得られたベーパーチャンバ１は、モバイル端末等のハウジング内に設置されるとともに、下側金属シート１０の下面１０ｂに、被冷却対象物であるＣＰＵ等のデバイスＤが取り付けられる。密封空間３内に注入された作動液２の量は少ないため、密封空間３内の液状の作動液２は、その表面張力によって、密封空間３の壁面、すなわち、下側蒸気流路凹部１２の壁面、上側蒸気流路凹部２１の壁面に付着する。

この状態でデバイスＤが発熱すると、下側蒸気流路凹部１２のうち蒸発部１１に存在する作動液２が、デバイスＤから熱を受ける。受けた熱は潜熱として吸収されて作動液２が蒸発（気化）し、作動液２の蒸気が生成される。生成された蒸気の多くは、密封空間３を構成する下側蒸気流路凹部１２内および上側蒸気流路凹部２１内に拡散する（図３の実線矢印および図４の実線矢印参照）。上側蒸気流路凹部２１内および下側蒸気流路凹部１２内の蒸気は、蒸発部１１から離れ、蒸気の多くは、比較的温度の低い周縁部に輸送される。周縁部に拡散した蒸気は、周縁部において放熱して冷却される。周縁部において下側金属シート１０および上側金属シート２０が蒸気から受けた熱は、ハウジング部材Ｈ（図２参照）を介して外気に伝達される。

蒸気は、周縁部に放熱することにより、蒸発部１１において吸収した潜熱を失って凝縮する。液状になった作動液２の多くは、下側蒸気流路凹部１２の壁面または上側蒸気流路凹部２１の壁面に付着して、下側液流路凹部３０に達する。ここで、蒸発部１１では作動液２が蒸発し続けているため、下側液流路凹部３０のうち蒸発部１１以外の部分における作動液２は、蒸発部１１に向かって毛細管作用により輸送される（図３の破線矢印参照）。このことにより、下側蒸気流路凹部１２の壁面および上側蒸気流路凹部２１の壁面に付着した液状の作動液２は、下側液流路凹部３０が下側蒸気流路凹部１２または上側蒸気流路凹部２１に向けて開放されている下側液流路凹部３０の長手方向の両端部に向かって移動し、当該両端部から下側液流路凹部３０内に入り込む。このことにより、下側液流路凹部３０に、液状の作動液２が充填され、充填された作動液２は、下側液流路凹部３０の毛細管作用により、蒸発部１１に向かう推進力を得て、蒸発部１１に向かってスムースに輸送される。

蒸発部１１に達した作動液２は、デバイスＤから再び熱を受けて蒸発する。このようにして、作動液２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１内を還流してデバイスＤの熱を移動させて放出する。この結果、デバイスＤが冷却される。

このように本実施の形態によれば、互いに隣り合う第１突出部列７１および第２突出部列７２のうち第１突出部列７１の第１突出部間隙７４に、第２突出部列７２の第２注入流路突出部７５が、第２方向Ｙから見たときに重なっている。また、第２突出部列７２の第２突出部間隙７６に、第１突出部列７１の第１注入流路突出部７３が、第２方向Ｙから見たときに重なっている。このことにより、注入溝７７において、第１注入流路突出部７３および第２注入流路突出部７５のいずれからも遠い領域を削減することができる。このため、下側周縁突出部５１および上側周縁突出部６１を押し潰して封止部９０を形成した場合、注入溝７７内に潰し残りとなる空隙が形成されることを抑制できる。この結果、作動液２の注入流路４の封止性を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、注入流路４を封止する封止部９０が、下側周縁突出部５１および上側周縁突出部６１を押し潰すことにより形成されている。このことにより、密封空間３内に注入された作動液２の蒸発や大気の流入を防止し、封止部９０を容易に形成することができる。ここで、ろう付け、はんだ付け、溶接などで注入流路４を封止することも考えられるが、この場合には、封止時に熱が発生し、下側金属シート１０および上側金属シート２０の温度が上昇する。このことにより、密封空間３内に注入された作動液２が蒸発し、密封空間３内の作動液２の注入量が低減するという問題が生じ得る。これに対して、本実施の形態によれば、上述したように下側周縁突出部５１および上側周縁突出部６１を押し潰すことで注入流路４を封止しているため、金属シート１０、２０の温度が上昇することを防止できる。このため、作動液２の蒸発を防止することができる。

また、本実施の形態によれば、下側注入流路凹部７０の注入溝７７が、互いに隣り合う第１突出部列７１と第２突出部列７２との間で第１方向Ｘに延びている。このことにより、作動液２の注入抵抗を抑制することができ、作動液２を密封空間３にスムースに注入することができる。

また、本実施の形態によれば、上側金属シート２０の上側周縁突出部６１の厚さが、下側金属シート１０の下面１０ｂと下側注入流路凹部７０の底面７０ａとの間の厚さよりも大きくなっている。このことにより、プレス機のプレスヘッド１００が当接する上側周縁突出部６１の厚さを厚くすることができる。このため、押し潰された後の上側周縁突出部６１が破断することを防止できる。とりわけ、本実施の形態によれば、上側周縁突出部６１の厚さが、注入溝７７の深さよりも大きくなっているため、上側周縁突出部６１の厚さをより一層厚くすることができ、押し潰された後の上側周縁突出部６１が破断することをより一層防止できる。

また、本実施の形態によれば、上側金属シート２０の上側周縁突出部６１の下面６１ａが、平坦状に形成されている。このことにより、プレスヘッド１００が当接する上側周縁突出部６１に凹部が形成されないため、上側周縁突出部６１の厚さを容易に確保することができる。このため、押し潰された後の上側周縁突出部６１が破断することを防止できる。

さらに、本実施の形態によれば、封止部９０が、高密度領域８０のうち第１方向Ｘにおける一部の領域に形成されている。この場合、高密度領域８０を、プレス機のプレスヘッド１００よりも大きい寸法で形成することができ、プレスヘッド１００が位置ずれした場合であっても、高密度領域８０にプレスヘッド１００を押し潰させることができる。このため、高密度領域８０に封止部９０を形成することができ、作動液２の注入流路４の封止性を向上させることができる。

なお、上述した本実施の形態においては、互いに隣り合う第１突出部列７１と第２突出部列７２との間に設けられた注入溝７７が、第１方向Ｘに直線状に延びている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、注入溝７７は、第１方向Ｘに直線状に延びていなくてもよい。例えば、図２０に示すように、第１方向Ｘから見たときに、第１突出部列７１の第１注入流路突出部７３の一部と、この第１突出部列７１に隣り合う第２突出部列７２の第２注入流路突出部７５の一部が、互いに重なっていてもよい。
このことにより、第１注入流路突出部７３の一部が、第２突出部間隙７６に入り込み、第２注入流路突出部７５の一部が、第１突出部間隙７４に入り込むようになり、注入溝７７は、第１突出部間隙７４および第２突出部間隙７６と一体化されながら、平面視で波形に形成される。この場合、注入溝７７において、第１注入流路突出部７３および第２注入流路突出部７５のいずれからも遠い領域をより一層削減することができる。このため、下側周縁突出部５１および上側周縁突出部６１を押し潰して封止部９０を形成した場合、注入溝７７内に潰し残りとなる空隙が形成されることをより一層抑制でき、作動液２の注入流路４の封止性をより一層向上させることができる。なお、図２０に示す変形例においても、第１突出部列７１の第１突出部間隙７４に、この第１突出部列７１に隣り合う第２突出部列７２の第２注入流路突出部７５が、第２方向Ｙから見たときに重なっているとともに、第２突出部列７２の第２突出部間隙７６に、第１突出部列７１の第１注入流路突出部７３が、第２方向Ｙから見たときに重なっている。また、図２０に示すように注入流路突出部７３、７５を配置するためには、注入流路突出部７３、７５は、円形の平面形状を有していることが好適である。

図２０に示す変形例において、注入流路突出部７３、７５の直径φは、互いに隣り合う注入流路突出部７３、７５同士のＹ方向における間隔ｄ２より大きくてもよい。この場合、注入流路４を塞ぐための注入流路突出部７３、７５の体積を増やすことができ、注入流路４の封止性を向上させることができる。しかしながら、この直径φは、間隔ｄ２より大きくなくてもよい。また、間隔ｄ２は、図５に示す下側流路壁部１３の幅ｗ０よりも小さくなっているが、図６に示す下側液流路凹部３０の幅ｗ１より大きくなっていてもよい。
これは、注入時の作動液２を、毛細管作用ではなく、注入のために作動液２が受けた圧力によって注入溝７７を流すからである。しかしながら、間隔ｄ２は、毛細管作用が発揮される程度の寸法であってもよい。このような注入流路突出部７３、７５の直径φは、例えば、５０μｍ～３００μｍであり、間隔ｄ２は、５０μｍ～３００μｍである。

また、上述した本実施の形態においては、上側金属シート２０の下面２０ａに、上側蒸気流路凹部２１が設けられている例について説明した。しかしながら、上側蒸気流路凹部２１は、設けられていなくてもよい。この場合、上側金属シート２０の下面２０ａは、全体的に平坦状に形成され、下側蒸気流路凹部１２を覆うようになる。

本発明は上記実施の形態および変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。また、上記各実施の形態および変形例では、上側金属シート２０をベーパーチャンバ用金属シートとし、下側金属シート１０の構成と上側金属シート２０の構成とを入れ替えてもよい。

１ ベーパーチャンバ
２ 作動液
３ 密封空間
１０ 下側金属シート
１２ 下側蒸気流路凹部
１２ａ 底面
２０ 上側金属シート
２１ 上側蒸気流路凹部
２１ａ 天井面
５０ 下側シート本体
５１ 下側周縁突出部
５１ａ 上面
６０ 上側シート本体
６１ 上側周縁突出部
６１ａ 下面
７０ 下側注入流路凹部
７０ａ 底面
７１ 第１突出部列
７２ 第２突出部列
７３ 第１注入流路突出部
７４ 第１突出部間隙
７５ 第２注入流路突出部
７６ 第２突出部間隙
７７ 注入溝
８２ 第３注入流路突出部
９０ 封止部

Claims (8)

1. 第１面と、前記第１面の反対側に設けられた第２面と、を有し、作動液が封入された密封空間を有するベーパーチャンバのためのベーパーチャンバ用金属シートであって、
   シート本体と、
   前記シート本体の前記第１面に設けられ、前記密封空間を構成する空間部と、
   平面視において前記シート本体の周縁から外側に突出する周縁突出部と、
   前記周縁突出部の前記第１面に設けられた注入流路凹部であって、前記空間部に連通し、前記密封空間に前記作動液を注入するための注入流路凹部と、を備え、
   前記シート本体は、平面視で前記空間部を囲む周縁壁と、前記周縁壁に設けられた、他の金属シートと位置決めをするための第１アライメント孔と、を含み、
   前記注入流路凹部は、前記注入流路凹部の底面から突出するとともに前記作動液の注入方向である第１方向に配列された複数の注入流路突出部をそれぞれ含む複数の突出部列と、互いに隣り合う一対の前記突出部列の間に設けられた、前記第１方向に延びる注入溝と、を含み、
   前記注入流路凹部は、前記注入流路突出部が配置された高密度領域と、前記高密度領域より低密度に前記注入流路突出部が配置された低密度領域と、を含み、
   前記突出部列および前記注入溝は、前記高密度領域に配置され、
   平面視において前記第１方向に直交する方向を第２方向とした場合、前記注入溝の前記第２方向の間隔は、前記注入溝の前記第２方向の寸法より大きい、
   ベーパーチャンバ用金属シート。
2. 前記低密度領域は、前記高密度領域よりも前記注入流路凹部の注入口側に配置されている、請求項１に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
3. 前記注入流路突出部は、円形、楕円形または矩形の平面形状を有している、請求項１または２に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
4. 前記突出部列は、前記空間部と前記注入流路凹部との連通位置まで延びている、請求項１に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
5. 前記連通位置に、前記突出部列の前記注入流路突出部が配置されている、請求項４に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
6. 前記第１アライメント孔は、前記周縁壁の四隅に設けられている、請求項１～５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。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の前記ベーパーチャンバ用金属シートと、
   前記ベーパーチャンバ用金属シートの前記第１面に接合された第２の金属シートと、を備えた、ベーパーチャンバ。
8. 前記第２の金属シートは、第２アライメント孔を含み、
   平面視で前記第１アライメント孔と前記第２アライメント孔とが重なっている、請求項７に記載のベーパーチャンバ。

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