TW201924512A - 蒸氣腔、電子機器、蒸氣腔用片材以及蒸氣腔用片材及蒸氣腔之製造方法 - Google Patents

蒸氣腔、電子機器、蒸氣腔用片材以及蒸氣腔用片材及蒸氣腔之製造方法 Download PDF

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TW201924512A
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高橋伸一郎
太田貴之
竹松清隆
平田賢郎
橋本大蔵
小田和範
武田利彦
百瀬輝寿
中村陽子
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日商大日本印刷股份有限公司
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes

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Abstract

本發明之蒸氣腔係於密閉空間設置有複數個第1流路、及於相鄰之第1流路之間設置第二流路。

Description

蒸氣腔、電子機器、蒸氣腔用片材以及蒸氣腔用片材及蒸氣腔之製造方法
本發明係關於一種蒸氣腔,其係藉由使封入至密閉空間之作動流體於伴有相變之同時回流而進行熱輸送。
來自電腦、以及行動電話及平板終端等攜帶型終端中所配備之CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)(中央運算處理裝置)等電子零件之發熱量有因資訊處理能力之提高而增加之傾向,因而冷卻技術較為重要。作為用於此種冷卻之機構,熟知有熱管。該熱管係藉由封入至管內之作動流體,而將熱源之熱輸送至其他部位,藉此使熱擴散,將熱源冷卻。
另一方面,近年來,尤其是攜帶型終端等薄型化顯著,需要較先前之熱管更為薄型之冷卻機構。對此,提出有例如如專利文獻1中所記載之蒸氣腔。
蒸氣腔係對平板狀之構件展開利用熱管之熱輸送之想法而得之機器。即,蒸氣腔係於內部封入有作動流體之平板狀,且藉由該作動流體於伴有相變之同時回流而將熱源之熱輸送及擴散,從而使熱源冷卻。
更具體而言,存在如下形態:於蒸氣腔之內部設置有蒸氣用流路及冷凝液用流路,且於此封入有作動流體。當將蒸氣腔配置於熱源時,於熱源之附近,作動流體接收來自熱源之熱而蒸發,成為氣體(蒸氣)後於蒸氣用流路移動。藉此,來自熱源之熱被順利地輸送至遠離熱源之位置,其結果,熱源被冷卻。
輸送來自熱源之熱之氣體狀態之作動流體移動至遠離熱源之位置為止,且被周圍吸收熱,因此冷卻並冷凝而相變為液體狀態。發生相變之液體狀態之作動流體通過冷凝液用流路,返回至熱源之位置為止並再次接收來自熱源之熱而蒸發並變化為氣體狀態。
藉由如上所述之循環,將自熱源產生之熱輸送至遠離熱源之位置而使熱源冷卻。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-212028號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明之形態之課題在於提供一種熱輸送能力較高之蒸氣腔。又,提供一種具備該蒸氣腔之電子機器、用於該電子機器之蒸氣腔用片材以及蒸氣腔用片材及蒸氣腔之製造方法。
[解決問題之技術手段]
本發明之一態樣係一種蒸氣腔,其係具有封入有作動流體之密閉空間者,且於密閉空間具有複數個第1流路、及設置於相鄰之第1流路之間之第2流路,將相鄰之2個第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之第1流路之間之複數個第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且於俯視下與第1流路重疊之位置之蒸氣腔之外表面的至少一部分具備凹部及凸部之至少任一者。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔,其係具有封入有作動流體之密閉空間者,且於密閉空間具備:複數個第1流路,其等供氣體狀態之作動流體流動;以及第2流路,其設置於相鄰之複數個第1流路間且供液體狀態之作動流體流動;且於俯視下與第1流路重疊之位置之蒸氣腔之外表面的至少一部分具備凹部及凸部之至少任一者。
於上述蒸氣腔中,亦可為於俯視下與外表面之凹部重疊之位置之蒸氣腔的內表面具備凸部,且於與外表面之凸部重疊之位置之蒸氣腔的內表面具備凸部。
又,設置有凹部或凸部之位置處之外表面與內表面之間之厚度亦可小於第2流路與蒸氣腔之外表面之厚度。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔,其係具有封入有作動流體之密閉空間者,且於密閉空間具有複數個第1流路、及設置於相鄰之第1流路之間之第2流路,於將相鄰之2個第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之第1流路之間之複數個第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且於第1流路,於其內表面中之在蒸氣腔之厚度方向上配置有第2流路之位置具有階差。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔,其係具有封入有作動流體之密閉空間者,且於密閉空間具備:複數個第1流路,其等供氣體狀態之作動流體流動;以及第2流路,其設置於相鄰之第1流路間且供液體狀態之作動流體流動;且於第1流路,於其內表面中之在蒸氣腔之厚度方向上配置有第2流路之位置具有階差。
亦可為於階差設置有複數個第2流路之至少1個。
又,於第2流路中之鄰接於第1流路之流路,亦可具備連通於第1流路之開口部。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔,其係於內側所具備之密閉空間封入有作動流體者,且於密閉空間具有複數個第1流路、及設置於相鄰之第1流路之間之第2流路,於將相鄰之2個第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之第1流路之間之複數個第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且第2流路於其內表面具備槽。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔,其係於內側所具備之密閉空間封入有作動流體者,且於密閉空間具備:複數個第1流路,其等供氣體狀態之作動流體流動;以及第2流路,其設置於相鄰之第1流路之間,且供液體狀態之作動流體流動;且第2流路於其內表面具備槽。
該槽亦可配置於複數片片材之邊界。
又,該槽亦可配置於非複數片片材之邊界之部位。
又,該槽亦可具有與第2流路延伸之方向平行之方向之成分而延伸。
又,亦可為,由形成於第2流路之突起所形成之階差成為槽。
該突起亦可沿著晶界形成。
又,亦可為該槽沿著晶界形成。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔,其係於內側所具備之密閉空間封入有作動流體者,且於密閉空間具有複數個第1流路、及設置於相鄰之第1流路之間之第2流路,於將相鄰之2個第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之第1流路之間之複數個第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且第2流路具有如下流路形狀:於其流路剖面中寬度為最大之流路內表面之部位,將通過該部位及隔著該部位而規定之具有特定距離而鄰接之流路內表面之2點的圓之半徑設為局部當量半徑時,局部當量半徑於流路剖面之內表面之中為最小。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔,其係於內側所具備之密閉空間封入有作動流體者,且於密閉空間具備:複數個第1流路,其等供氣體狀態之作動流體流動;以及第2流路,其設置於相鄰之第1流路間,且供液體狀態之作動流體流動;且第2流路具有如下流路形狀:於其流路剖面中寬度為最大之流路內表面之部位,將通過該部位及隔著該部位而規定之具有特定距離而鄰接之流路內表面之2點的圓之半徑設為局部當量半徑時,局部當量半徑於流路剖面之內表面之中為最小。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔,其係複數片片材之積層體,且於其內側之密閉空間封入有作動流體,且於密閉空間具有複數個第1流路、及設置於相鄰之第1流路之間之第2流路,於將相鄰之2個第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之第1流路之間之複數個第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且於配置於相鄰之第2流路之間之壁部的剖面,壁部處之片材之接合界面之長度較該剖面處之上述壁部之最小寬度為長。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔,其係複數片片材之積層體,且於其內側之密閉空間封入有作動流體,且於密閉空間具備:複數個第1流路,其等供氣體狀態之作動流體流動;以及第2流路,其於相鄰之第1流路間設置有複數個,且供液體狀態之作動流體流動,於配置於相鄰之第2流路之間之壁部的剖面,壁部處之片材之接合界面之長度較該剖面處之壁部之最小寬度為長。
此處,亦可為於配置於相鄰之第1流路與第2流路之間之壁部的剖面,該壁部處之片材之接合界面之長度較配置於第1流路與第2流路之間之該剖面處之壁部之最小寬度為長。
上述蒸氣腔亦可包含複數片片材之積層體。
本發明之另一態樣係一種電子機器,其具備:殼體;電子零件,其配置於殼體之內側;以及上述蒸氣腔,其配置於電子零件。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔用片材,其係用於具有封入有作動流體之密閉空間之蒸氣腔之片材,且於片材之一面具備槽,於片材之與一面為相反側之另一面中,在具備槽之部位之至少一部分具有凹部及凸部之至少任一者。
本發明之另一態樣係一組蒸氣腔用片材,其係具備個別之複數片片材之蒸氣腔用之一組片材,且於複數片片材中之至少2片片材,具有交替地排列有槽與壁之部位,2片片材之壁之接合面處之寬度不同。
本發明之另一態樣係一組蒸氣腔用片材,其係具備個別之複數片片材之蒸氣腔用之一組片材,且於複數片片材中之至少2片片材,具有交替地排列有槽與壁之部位,2片片材之槽之開口面處之寬度不同。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔用片材,其係具有中空部者,且於中空部具有複數個第1流路、及設置於相鄰之第1流路之間之第2流路,於將相鄰之2個第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之第1流路之間之複數個第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且第2流路於其內表面具備槽。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔用片材,其係具有中空部者,且於中空部具備:複數個第1流路,其等成為供氣體狀態之作動流體流動之蒸氣流路;以及第2流路,其設置於相鄰之第1流路之間,且成為供液體狀態之作動流體流動之冷凝液流路;且第2流路於其內表面具備槽。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔用片材,其係具有中空部者,且於中空部具有複數個第1流路、及設置於相鄰之第1流路之間之第2流路,於將相鄰之2個第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之第1流路之間之複數個第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且第2流路具有如下流路形狀:於其流路剖面中寬度為最大之流路內表面之部位,將通過該部位及隔著該部位而規定之具有特定距離而鄰接之流路內表面之2點的圓之半徑設為局部當量半徑時,上述局部當量半徑於上述流路剖面之內表面之中為最小。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔用片材,其係具有中空部者,且於中空部具備:複數個第1流路,其等成為供氣體狀態之作動流體流動之蒸氣流路;以及第2流路,其設置於相鄰之第1流路間,且成為供液體狀態之作動流體流動之冷凝液流路;且第2流路具有如下流路形狀:於其流路剖面中寬度為最大之流路內表面之部位,將通過該部位及隔著該部位而規定之具有特定距離而鄰接之流路內表面之2點的圓之半徑設為局部當量半徑時,局部當量半徑於流路剖面之內表面之中為最小。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔用片材,其係複數片片材之積層體,且具有中空部,且於中空部具有複數個第1流路、及設置於相鄰之第1流路之間之第2流路,於將相鄰之2個第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之第1流路之間之複數個第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且於配置於相鄰之第2流路之間之壁部的剖面,壁部處之片材之接合界面之長度較該剖面處之壁部之最小寬度為長。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔用片材,其係複數片片材之積層體,且具有中空部,且於中空部具備:複數個第1流路,其等成為供氣體狀態之作動流體流動之蒸氣流路;以及第2流路,其於相鄰之第1流路間設置有複數個,且成為供液體狀態之作動流體流動之冷凝液流路;且於配置於相鄰之第2流路之間之壁部的剖面,壁部處之片材之接合界面之長度較該剖面處之壁部之最小寬度為長。
亦可為上述蒸氣腔用片材係由複數片片材積層而成。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔之製造方法,其係製造具有封入有作動流體之密閉空間之蒸氣腔之方法,且具有對構成蒸氣腔之片材形成供封入作動流體之流路的步驟,且包含如下步驟:於形成流路之步驟之中、或於形成流路之步驟之後,於蒸氣腔之俯視下與流路重疊之位置之相當於蒸氣腔之外表面的面之至少一部分,形成凹部及凸部之至少任一者。
於該製造方法中,亦可為蒸氣腔包含複數片片材之積層體,且該製造方法係藉由在複數片片材之至少一者形成流路之步驟而形成流路,其後進行於將複數片片材接合時形成凹部及凸部之至少任一者之步驟。
本發明之另一態樣係一種蒸氣腔用片材之製造方法,其係製造蒸氣腔用片材之方法,且包含藉由半蝕刻形成槽之步驟。
[發明之效果]
根據本發明,可提供一種熱輸送能力較高之蒸氣腔。
以下,參照圖式對本發明之形態進行說明。再者,於隨附於本說明書之圖式中,有時為了方便圖示及易於理解,而適當地將比例尺及縱橫之尺寸比等相較於實物加以變更並放大表示。
又,於蒸氣腔中,在密閉空間內作動流體於伴有相變之同時進行移動,因此,於本說明書中,有時將汽化為氣體之作動流體記載為「蒸氣」,將液化為液體之作動流體記載為「作動液」。
首先,以平板終端為例對搭載有第1形態之蒸氣腔1之電子機器E進行說明。如圖1所示,電子機器E(平板終端)具備外殼H、收容於外殼H內之器件D、及蒸氣腔1。於圖1所示之電子機器E中,於外殼H之前表面設置有觸控面板顯示器TD。蒸氣腔1係以收容於外殼H內且與器件D熱接觸之方式配置。藉此,於使用電子機器E時蒸氣腔1可接收由器件D產生之熱。蒸氣腔1所接收之熱經由下述作動流體釋放至蒸氣腔1之外部。如此一來,器件D被冷卻。於電子機器E為平板終端之情形時,器件D相當於中央運算處理裝置等。
使用圖2~圖21,對第1形態之蒸氣腔、蒸氣腔用片材及蒸氣腔之製造方法進行說明。本形態之蒸氣腔1係如下裝置:具有封入有作動液2(參照圖6)之密閉空間3,且用以藉由密閉空間3內之作動流體反覆相變,而將攜帶型終端或平板終端等行動終端等中使用之中央運算處理裝置(CPU)或發光二極體(LED)、功率半導體等伴有發熱之器件D(被冷卻裝置)冷卻。蒸氣腔1大體上形成為較薄之平板狀。
如圖2及圖3所示,本形態之蒸氣腔1具備下側片材10(第1片材、蒸氣腔用片材)、及設置於下側片材10上之上側片材20(第2片材、蒸氣腔用片材)。下側片材10具有上表面10a(第1片材面)、及上表面10a之相反側之下表面10b(第1相反面)。於下表面10b(尤其是下述蒸發部11之下表面),安裝有作為冷卻對象物之器件D。上側片材20具有下表面20a(第2片材面)、及設置於下表面20a之相反側之上表面20b(第2相反面)。下表面20a與下側片材10之上表面10a重疊,下側片材10與上側片材20係藉由下述擴散接合而接合。
於下側片材10與上側片材20之間,形成有封入了作動流體之密閉空間3。作為作動流體之例,可列舉純水、乙醇、甲醇、丙酮、及其等之混合物等。
於圖2及圖3所示之形態中,示出下側片材10及上側片材20於俯視下均形成為矩形狀之例,但並不限定於此。除如本形態般為矩形以外,可設為俯視下圓形、橢圓形、三角形、其他多邊形、具有彎折部之形狀、例如L字型、T字型、曲拐型等、及將該等形狀組合而得之形狀。
此處,所謂俯視係指自蒸氣腔1自器件D接收熱之面(下側片材10之下表面10b)及釋放所接收之熱之面(上側片材20之上表面20b)之法線方向觀察之狀態,例如相當於自上方觀察蒸氣腔1之狀態(參照圖2)或自下方觀察蒸氣腔1之狀態。
再者,此處將第1片材記載為下側片材且將第2片材記載為上側片材,但此記載並非限定上下關係者,而是為了便於描述之記載。此處將自器件D接收熱之片材設為第1片材,將配置於其相反側之片材設為第2片材。對其他部位附加之「上側」及「下側」之記載僅為配合該記載者。
如圖3及圖4所示,下側片材10具有:蒸發部11,其使作動液2蒸發而產生蒸氣;及下側蒸氣流路凹部12(第1蒸氣流路凹部),其設置於上表面10a且形成為俯視下矩形狀。其中,下側蒸氣流路凹部12構成上述密閉空間3之一部分,且構成為主要供蒸發部11產生之蒸氣通過。
於本形態中,下側蒸氣流路凹部12具有複數個下側流路槽(即,複數個第1下側流路槽12G1、複數個第2下側流路槽12G2及複數個第3下側流路槽12G3)。各第1下側流路槽12G1及第2下側流路槽12G2分別於第1方向X上延伸且供包含大量蒸氣之作動流體通過,且於與第1方向X正交之第2方向Y上具有間隔地排列於互不相同之位置。
另一方面,第3下側流路槽12G3於第2方向Y上延伸,且與第1下側流路槽12G1及第2下側流路槽12G2之兩端部連通。於本形態中,各下側流路槽12G1、12G2、12G3於橫截面中具有彎曲之部位。下述底面12a相當於下側蒸氣流路凹部12之壁面中之下側片材10之下表面10b側之部分。
蒸發部11配置於該下側蒸氣流路凹部12內,第1下側流路槽12G1於俯視下與蒸發部11重疊。下側蒸氣流路凹部12內之蒸氣朝遠離蒸發部11之方向擴散,大部分蒸氣朝向溫度相對較低之周緣部輸送。
再者,蒸發部11係自安裝於下側片材10之下表面10b之器件D接收熱,使密閉空間3內之作動液2蒸發之部分。因此,蒸發部11之用語並非限定於蒸氣腔之俯視下與器件D重疊之部分之概念,而是設為亦包含即便不與器件D重疊亦能夠使作動液2蒸發之部分之概念使用。此處,蒸發部11可設置於下側片材10之任意部位,於圖2及圖4中示出設置於下側片材10之中央部之例。於此情形時,可抑制設置有蒸氣腔1之行動終端之姿勢對蒸氣腔1之動作之穩定化帶來影響。
於本形態中,如圖3、圖4及圖6所示,於下側蒸氣流路凹部12內,設置有較下側蒸氣流路凹部12之底面12a朝上方(與上表面10a垂直之方向)突出之複數個下側流路壁部13(第1流路壁部)。該下側流路壁部13包含與下述上側流路壁部22之下表面22a接觸之上表面13a(突出端面)。
於本形態中,示出下側流路壁部13沿著蒸氣腔1之第1下側流路槽12G1及第2下側流路槽12G2延伸之方向(X方向)細長地延伸之例。而且,各下側流路壁部13等間隔地隔開,且相互平行地配置。藉由該下側流路壁部13,下側蒸氣流路凹部12被劃分為上述第1下側流路槽12G1及第2下側流路槽12G2。即,於相互相鄰之下側流路壁部13之間形成有第1下側流路槽12G1。同樣地,於下述下側周緣壁14和於第2方向Y上與其相鄰之下側流路壁部13之間形成有第2下側流路槽12G2。
以此方式,構成為使蒸氣於各下側流路壁部13之周圍流動,且以遠離蒸發部11之方式輸送蒸氣,從而抑制蒸氣之流動受阻。例如,於第1下側流路槽12G1中,蒸氣朝向第3下側流路槽12G3輸送。
又,下側流路壁部13係以於俯視下與上側片材20之對應之下述上側流路壁部22重疊之方式配置,而謀求蒸氣腔1之機械強度之提高。
圖6及圖7所示之下側流路壁部13之寬度w0於上表面10a處較佳為3000 μm以下,亦可為1500 μm以下,還可為1000 μm以下。另一方面,寬度w0於上表面10a處較佳為100 μm以上,亦可為200 μm以上,還可為400 μm以上。又,寬度w0之範圍亦可藉由該複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個組合而規定。又,寬度w0之範圍亦可藉由該複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。此處,寬度w0意味著與下側流路壁部13之長邊方向(X方向)正交之方向(Y方向)上之下側流路壁部13之尺寸,例如相當於圖4及圖7中之上下方向之尺寸、或圖6中之左右方向之尺寸。
第1下側流路槽12G1之寬度w1(相互相鄰之下側流路壁部13彼此之間隔)於上表面10a處較佳為2000 μm以下,亦可為1500 μm以下,還可為1000 μm以下。另一方面,寬度w1於上表面10a處較佳為100 μm以上,亦可為200 μm以上,還可為400 μm以上。又,寬度w1之範圍亦可藉由該複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,寬度w1之範圍亦可藉由該複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
第2下側流路槽12G2之寬度及第3下側流路槽12G3之寬度亦可與第1下側流路槽12G1之寬度相等。
又,圖6所示之下側流路壁部13之高度(換言之,下側蒸氣流路凹部12之深度)h0較佳為300 μm以下,亦可為200 μm以下,還可為100 μm以下。另一方面,高度h0較佳為10 μm以上,亦可為25 μm以上,還可為50 μm以上。又,高度h0之範圍亦可藉由該複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,高度h0之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
如圖3及圖4所示,於下側片材10之周緣部,設置有下側周緣壁14。下側周緣壁14係以包圍密閉空間3、尤其是下側蒸氣流路凹部12之方式形成,劃定密閉空間3。又,於俯視下之下側周緣壁14之四角分別設置有用以進行下側片材10與上側片材20之定位之下側對準孔15。
如圖6所示,於下側片材10之下表面10b,設置有朝向下側蒸氣流路凹部12凹下之下側片材凹部50(第1片材凹部)。該下側片材凹部50配置於下表面10b中之俯視下與下側蒸氣流路凹部12重疊之位置。於圖6中,示出下側片材凹部50之橫截面形狀具有彎曲部之例,但並不限定於此,亦可為矩形、V字形狀及該等之組合之形狀。
於本形態中,如上所述,於下側蒸氣流路凹部12內設置有複數個下側流路壁部13,且形成有由下側流路壁部13劃定之第1下側流路槽12G1、第2下側流路槽12G2及第3下側流路槽12G3。藉此,下側片材凹部50配置於相互相鄰之一對下側流路壁部13之間(與第1下側流路槽12G1重疊之位置)。與該第1下側流路槽12G1重疊之下側片材凹部50以於俯視下沿著第1下側流路槽12G1之方式沿著第1方向X細長地連續並延伸。又,下側片材凹部50亦可形成於下側周緣壁14和與其相鄰之下側流路壁部13之間(與第2下側流路槽12G2重疊之位置)。與該第2下側流路槽12G2重疊之下側片材凹部50係以沿著第2下側流路槽12G2之方式,沿著第1方向X細長地連續並延伸。進而,亦可為於與第3下側流路槽12G3俯視下重疊之位置亦形成有下側片材凹部50,該下側片材凹部50係以沿著第3下側流路槽12G3之方式,沿著第2方向Y呈細長狀且連續狀延伸。
又,如圖6所示,於劃定下側蒸氣流路凹部12之底面12a中之俯視下與下側片材凹部50重疊之位置,設置有朝下側蒸氣流路凹部12之內側突出之下側底面凸部51(第1底面凸部)。於圖6中,示出下側底面凸部51之橫截面形狀彎曲成與下側片材凹部50相同之形狀之例,但並不限定於此,亦可為將矩形、V字形及該等形狀組合而得之形狀。
該下側底面凸部51於俯視下與下側片材凹部50同樣地,配置於相互相鄰之一對下側流路壁部13之間(與第1下側流路槽12G1重疊之位置)。與該第1下側流路槽12G1重疊之下側底面凸部51係以沿著第1下側流路槽12G1之方式,沿著第1方向X細長地連續並延伸。又,下側底面凸部51亦可形成於下側周緣壁14和與其相鄰之下側流路壁部13之間(與第2下側流路槽12G2重疊之位置)。與該第2下側流路槽12G2重疊之下側底面凸部51係以沿著第2下側流路槽12G2之方式,沿著第1方向X細長地連續並延伸。進而,亦可於與第3下側流路槽12G3俯視下重疊之位置形成下側底面凸部51,該下側底面凸部51係以沿著第3下側流路槽12G3之方式,沿著第2方向Y細長地連續並延伸。即,於本形態中,如下所述,下側底面凸部51係伴隨下側片材凹部50之形成而形成,故而以相同之橫截面形狀形成於與下側片材凹部50之俯視位置相同之位置。再者,藉由各下側底面凸部51如上述般細長地連續並延伸,而防止各下側流路槽12G1~12G3內之蒸氣之流動受阻。
如圖6所示,形成有下側凹部50之下側片材10之下表面10b與第一下側流路槽12G1之間之部分之厚度t3較下表面10b與下述主流槽31之間之部分之厚度t4小。即,t3較t4薄。
於本形態中,上側片材20未設置有下述液體流路部30,除該方面以外,具有與下側片材10大致相同之構造。以下,更詳細地說明上側片材20之構成。
如圖3及圖5所示,上側片材20具有設置於下表面20a之上側蒸氣流路凹部21(第2蒸氣流路凹部)。該上側蒸氣流路凹部21構成密閉空間3之一部分,且主要構成為供蒸發部11產生之蒸氣通過,並將該蒸氣冷卻。上側蒸氣流路凹部21係以於俯視下與下側蒸氣流路凹部12重疊之方式形成。上側蒸氣流路凹部21之深度亦可與下側蒸氣流路凹部12之深度h0相同。
於本形態中,上側蒸氣流路凹部21具有複數個上側流路槽(即,複數個第1上側流路槽21G1、複數個第2上側流路槽21G2及複數個第3上側流路槽21G3)。各第1上側流路槽21G1及第2上側流路槽21G2分別於第1方向X上延伸並供蒸氣通過,且於與第1方向X正交之第2方向Y上具有間隔地排列於互不相同之位置。第3上側流路槽21G3於第2方向Y上延伸,且與第1上側流路槽21G1及第2上側流路槽21G2之兩端部連通。於本形態中,各上側流路槽21G1、21G2、21G3於橫截面中具有彎曲部而形成。下述底面21a相當於上側蒸氣流路凹部21之壁面中之上側片材20之上表面20b側之部分。
上側蒸氣流路凹部21內之蒸氣朝遠離蒸發部11之方向擴散,其大部分被朝向溫度相對較低之周緣部輸送。
又,如圖3所示,於上側片材20之上表面20b,配置有構成行動終端等之外殼之一部分之外殼構件H。藉此,上側蒸氣流路凹部21內之蒸氣經由上側片材20及外殼構件H被外部冷卻。
於本形態中,如圖2、圖5及圖6所示,於上側片材20之上側蒸氣流路凹部21內,設置有自上側蒸氣流路凹部21之底面21a朝下方(與下表面20a垂直之方向)突出之複數個上側流路壁部22(第2流路壁部)。該上側流路壁部22包含與上述下側流路壁部13之上表面13a接觸之下表面22a(突出端面)。此處,就如圖3等所示之下側片材10與上側片材20之上下配置關係而言,上側蒸氣流路凹部21之底面21a亦可稱為頂面,但由於相當於上側蒸氣流路凹部21之裏側之面,故而於本說明書中記為底面21a。
於本形態中,示出上側流路壁部22沿著第1上側流路槽21G1及第2上側流路槽21G2(圖5中之左右方向)細長地延伸之例。而且,各上側流路壁部22係等間隔地隔開,並相互平行地配置。藉由該上側流路壁部22,上側蒸氣流路凹部21被劃分為上述第1上側流路槽21G1及第2上側流路槽21G2。即,於相互相鄰之一對上側流路壁部22之間形成有第1上側流路槽21G1。同樣地,於下述上側周緣壁23和與其相鄰之上側流路壁部22之間形成有第2上側流路槽21G2。以此方式,構成為使蒸氣於各上側流路壁部22之周圍流動,並將蒸氣朝向上側蒸氣流路凹部21之周緣部輸送,從而抑制蒸氣之流動受阻。例如,於第1上側流路槽21G1中,蒸氣被朝向第3上側流路槽21G3輸送。
又,上側流路壁部22係以與下側片材10之對應之下側流路壁部13俯視下重疊之方式配置,而謀求蒸氣腔1之機械強度之提高。再者,於圖2、圖3、圖6中,示出上側流路壁部22之寬度、高度與上述下側流路壁部13之寬度w0、高度h0相同之例,但亦可不同。又,第1上側流路槽21G1之寬度可與第1下側流路槽12G1之寬度相等,亦可大於或小於第1下側流路槽12G1之寬度,第2上側流路槽21G2之寬度可與第2下側流路槽12G2之寬度相等,亦可大於或小於第2下側流路槽12G2之寬度,第3上側流路槽21G3之寬度可與第3下側流路槽12G3之寬度相等,亦可大於或小於第3下側流路槽12G3之寬度。
如圖3及圖5所示,於上側片材20之周緣部,設置有上側周緣壁23。上側周緣壁23係以包圍密閉空間3、尤其是上側蒸氣流路凹部21之方式形成,劃定密閉空間3。又,於俯視下之上側周緣壁23之四角,分別設置有用以進行下側片材10與上側片材20之定位之上側對準孔24。即,各上側對準孔24係以於下述暫時固定時,與上述各下側對準孔15重疊之方式配置,構成為可實現下側片材10與上側片材20之定位。
如圖6所示,於上側片材20之上表面20b設置有朝向上側蒸氣流路凹部21凹下之上側片材凹部60(第2片材凹部)。該上側片材凹部60配置於上表面20b中之俯視下與上側蒸氣流路凹部21重疊之位置。於圖6中,示出上側片材凹部60之橫截面形狀具有彎曲部之例,但並不限定於此,亦可為矩形、V字形及將該等形狀組合而得之形狀。
於本形態中,如上所述,於上側蒸氣流路凹部21內設置有複數個上側流路壁部22,且形成有由上側流路壁部22劃定之第1上側流路槽21G1、第2上側流路槽21G2及第3上側流路槽21G3。藉此,上側片材凹部60配置於相互相鄰之一對上側流路壁部22之間(與第1上側流路槽21G1重疊之位置)。與該第1上側流路槽21G1重疊之上側片材凹部60係以俯視下沿著第1上側流路槽21G1之方式,沿著第1方向X細長地連續並延伸。又,亦可為上側片材凹部60亦形成於上側周緣壁23和與其相鄰之上側流路壁部22之間(與第2上側流路槽21G2重疊之位置)。與該第2上側流路槽21G2重疊之上側片材凹部60係以沿著第2上側流路槽21G2之方式,沿著第1方向X細長地連續並延伸。進而,亦可為於與第3上側流路槽21G3俯視下重疊之位置亦形成有上側片材凹部60,該上側片材凹部60係以沿著第3上側流路槽21G3之方式,沿著第2方向Y細長地連續並延伸。
又,如圖6所示,於劃定上側蒸氣流路凹部21之底面21a中之俯視下與上側片材凹部60重疊之位置,設置有朝上側蒸氣流路凹部21之內側突出之上側底面凸部61(第2底面凸部)。於圖6中,示出上側底面凸部61之橫截面形狀以與上側片材凹部60相同之形狀具有彎曲部之例,但並不限定於此,亦可為矩形、V字形及將該等形狀組合而得之形狀。
該上側底面凸部61於俯視下,與上側片材凹部60同樣地,配置於相互相鄰之一對上側流路壁部22之間(與第1上側流路槽21G1重疊之位置)。與該第1上側流路槽21G1重疊之上側底面凸部61係以沿著第1上側流路槽21G1之方式,沿著第1方向X細長地連續並延伸。又,亦可為上側底面凸部61亦形成於上側周緣壁23和與其相鄰之上側流路壁部22之間(與第2上側流路槽21G2重疊之位置)。與該第2上側流路槽21G2重疊之上側底面凸部61係以沿著第2上側流路槽21G2之方式,沿著第1方向X細長地連續並延伸。進而,亦可為於與第3上側流路槽21G3俯視下重疊之位置亦形成有上側底面凸部61,該上側底面凸部61係以沿著第3上側流路槽21G3之方式,沿著第2方向Y細長地連續並延伸。即,於本形態中,如下所述,上側底面凸部61係伴隨上側片材凹部60之形成而形成,故而以相同之橫截面形狀形成於與上側片材凹部60之平面位置相同之位置。再者,藉由各上側底面凸部61如上述般細長地連續並延伸,而防止各上側流路槽21G1~21G3內之蒸氣之流動受阻。
於圖6中,上側片材20之上表面20b與上側蒸氣流路凹部21之間之部分之厚度t5和下側片材10之上述厚度t3相等。然而,該厚度t5亦可與厚度t3不同。
此種下側片材10與上側片材20較佳為藉由擴散接合相互永久地接合。更具體而言,如圖3所示,下側片材10之下側周緣壁14之上表面14a與上側片材20之上側周緣壁23之下表面23a接觸,下側周緣壁14與上側周緣壁23相互接合。藉此,於下側片材10與上側片材20之間,形成密封有作動流體之密閉空間3。又,下側片材10之下側流路壁部13之上表面13a與上側片材20之上側流路壁部22之下表面22a接觸,與各下側流路壁部13對應之上側流路壁部22相互接合。藉此,提高蒸氣腔1之機械強度。於本形態之下側流路壁部13及上側流路壁部22等間隔地配置之情形時,可使蒸氣腔1之各位置處之機械強度接近均勻。再者,下側片材10與上側片材20只要可永久地接合,則亦可並非為擴散接合,而是利用焊接等其他方式接合。
此處,所謂「永久地接合」並不拘束於嚴格之含義,意味著以於蒸氣腔1動作時,可維持密閉空間3之密封性之程度、即可維持下側片材10之上表面10a與上側片材20之下表面20a之接合之程度接合。
又,如圖2所示,蒸氣腔1於長邊方向上之一對端部中之一端部進而具備對密閉空間3注入作動液之注入部4。如圖4及圖5所示,該注入部4具有:下側注入突出部16,其自下側片材10之端面突出;及上側注入突出部25,其自上側片材20之端面突出。其中,於下側注入突出部16之上表面形成有下側注入流路凹部17,於上側注入突出部25之下表面形成有上側注入流路凹部26。下側注入流路凹部17與下側蒸氣流路凹部12(更詳細而言為一第3下側流路槽12G3)連通,上側注入流路凹部26與上側蒸氣流路凹部21(更詳細而言為一第3上側流路槽21G3)連通。下側注入流路凹部17及上側注入流路凹部26係於將下側片材10與上側片材20接合時,形成作動液之注入流路。作動液通過該注入流路後被注入至密閉空間3。再者,於本形態中,示出注入部4設置於蒸氣腔1之長邊方向上之一對端部中之一端部之例,但並不限定於此,亦可配置於其他任一端部,且亦可配置有複數個。於配置有複數個之情形時,例如可配置於蒸氣腔1之長邊方向上之一對端部之各者,亦可配置於其他一對端部中之一端部。
又,如圖4、圖7及圖8所示,於各下側流路壁部13之上表面13a設置有供作動液2通過之下側液體流路部30。下側液體流路部30構成上述密閉空間3之一部分,且與上述下側蒸氣流路凹部12及上側蒸氣流路凹部21連通。
下側液體流路部30具有複數個主流槽31。各主流槽31分別沿著下側流路壁部13延伸之方向於第1方向X上延伸並供作動液2通過,且於與第1方向X正交之第2方向Y上具有間隔地排列於互不相同之位置。主流槽31主要構成為將利用蒸發部11產生之蒸氣冷凝而得之作動液2朝向蒸發部11輸送。
於本形態中,示出主流槽31沿著下側流路壁部13之長邊方向(第1方向X)細長地延伸之例,且自下側流路壁部13之長邊方向上之一端延伸至另一端。而且,各主流槽31與下側蒸氣流路凹部12之第3下側流路槽12G3連通。以此方式,藉由毛細管作用將於下側蒸氣流路凹部12之周緣部及上側蒸氣流路凹部21之周緣部冷凝而得之作動液2朝向蒸發部11輸送。於1個下側流路壁部13之上表面13a,形成有複數個主流槽31,各主流槽31等間隔地隔開,並相互平行地配置。於本形態中,示出主流槽31之橫截面為整體上彎曲之形狀之例,但主流槽31之橫截面形狀只要可發揮毛細管作用則為任意。因此,槽之橫截面形狀亦可為具有內角部、外角之形狀及將該等組合而成之形狀。
於本形態中,各主流槽31等間隔地隔開並相互平行地配置,但並不限定於此,只要可發揮毛細管作用,則間隔亦可不均勻,又,亦可不平行。進而,於各下側流路壁部13中,主流槽31之數量亦可不均勻,於下側流路壁部13亦可存在無主流槽31之部分。
再者,雖然未圖示,但亦可設置有於橫穿主流槽31之方向(例如第2方向Y)上延伸之複數個銜接槽(未圖示),且使該等銜接槽連通主流槽31彼此,並且連通主流槽31與下側蒸氣流路凹部12。
或,於蒸發部11中,亦可使上側流路壁部22之下表面22a自下側流路壁部13之上表面13a離開並存在間隙。於此情形時,該上表面13a與該下表面22a之間之空間連通於下側蒸氣流路凹部12及上側蒸氣流路凹部21,故而可使各主流槽31連通於各蒸氣流路凹部12、21。
於下側片材10之上表面10a中,圖8所示之主流槽31之寬度w2較圖7所示之下側流路壁部13之寬度w0小。藉此,主流槽31被由蒸氣冷凝所得之作動液2填充,所填充之液狀之作動液2藉由毛細管作用朝向蒸發部11輸送。另一方面,各下側流路槽12G1、12G2、12G3及各上側流路槽21G1、21G2、21G3具有較主流槽31之流路截面積大之流路截面積,主要供蒸發部11中產生之蒸氣通過。
更具體而言,於將由各下側流路槽12G1、12G2、12G3及各上側流路槽21G1、21G2、21G3形成且主要供蒸氣通過之流路設為第1流路,將由主流槽31形成且主要供作動液通過之流路設為第2流路時,第2流路之流路截面積形成得較第1流路之流路截面積小。更具體而言,於將相鄰之2個第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於該相鄰之2個第1流路之間之複數個第2流路之平均流路截面積設為Al 時,第2流路與第1流路處於Al 為Ag 之0.5倍以下之關係,較佳為0.25倍以下。該關係只要於蒸氣腔整體中之至少一部分滿足便可,進而較佳為於蒸氣腔之全部滿足該關係。
主流槽31之寬度w2意味著與主流槽31之長邊方向正交之方向上之主流槽31之尺寸,例如相當於圖7中之上下方向之尺寸或圖8中之左右方向之尺寸。
寬度w2較佳為1000 μm以下,亦可為500 μm以下,還可為200 μm以下。另一方面,寬度w2較佳為30 μm以上,亦可為45 μm以上,還可為60 μm以上。又,寬度w2之範圍亦可藉由該複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,寬度w2之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
又,主流槽31之深度h1亦依存於寬度w2之大小,但較佳為較下側蒸氣流路凹部12之深度h0小。深度h1較佳為200 μm以下,亦可為150 μm以下,還可為100 μm以下。另一方面,深度h1較佳為5 μm以上,亦可為10 μm以上,還可為20 μm以上。又,深度h1之範圍亦可藉由該複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,深度h1之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。上述銜接槽之深度亦相同。
此種主流槽31形成於下側片材10之下側流路壁部13之上表面13a。另一方面,於本形態中,於上側片材20之上側流路壁部22之下表面22a未形成有主流槽。即,該下表面22a形成為平坦狀,且於主流槽31露出。以此方式,於主流槽31之橫截面中,整個主流槽31被上側流路壁部22之平坦狀之下表面22a覆蓋。
但並不限定於此,亦可為如圖9所示般於上側片材20亦設置有主流槽32。此時,可與上述下側片材10之主流槽31同樣地考慮。因此,於圖9所示之例中,藉由主流槽31及主流槽32重疊而形成第2流路。
除此以外,亦可使上側片材20之主流槽32與下側片材10之主流槽31不重疊而成為不同之第2流路。
下側片材10及上側片材20中所使用之材料只要為熱導率良好之材料則並無特別限定,例如下側片材10及上側片材20較佳為由銅或銅合金形成。藉此,可提高下側片材10及上側片材20之熱導率。因此,可提高蒸氣腔1之熱輸送效率。或者,只要可獲得所期望之散熱效率,則該等下側片材10及上側片材20亦可使用鋁等其他金屬材料、或不鏽鋼等其他金屬合金材料。
但,未必必須為金屬材料、金屬合金材料,例如亦可為AlN、Si3 N4 、或Al2 O3 等陶瓷、聚醯亞胺或環氧樹脂等樹脂。
又,亦可為下側片材10及上側片材20之一者與另一者材料不同,且可使用1片片材內積層有2種以上之材料者,亦可根據部位使材料不同。
又,如圖6所示,蒸氣腔1之厚度T0較佳為1.0 mm以下,亦可為0.75 mm以下,還可為0.5 mm以下。另一方面,厚度T0較佳為0.1 mm以上,亦可為0.15 mm以上,還可為0.2 mm以上。又,厚度T0之範圍亦可藉由該複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,厚度T0之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
於本形態中表示下側片材10之厚度T1及上側片材20之厚度T2相等之情形,但並不限定於此,下側片材10之厚度T1與上側片材20之厚度T2亦可不相等。
其次,對包含此種構成之蒸氣腔1之形態之作用進行說明。此處,首先,使用圖10~圖17對蒸氣腔1之製造方法進行說明,但上側片材20之半蝕刻步驟之說明將簡化。再者,於圖10~圖17中,示出與圖6之剖視圖相同之剖面。
首先,如圖10所示,作為第1準備步驟,準備平板狀之下側材料片材M1,其具有上表面M1a(第1片材側面)、及設置於上表面M1a之相反側之下表面M1b(第1相反側面)。
第1準備步驟之後,作為下側流路槽形成步驟,如圖11所示,將下側材料片材M1進行半蝕刻,形成構成密閉空間3之一部分之下側蒸氣流路凹部12及下側液體流路部30。
於此情形時,首先,於下側材料片材M1之上表面M1a形成未圖示之抗蝕膜。抗蝕膜可較佳地使用可藉由電場而附著之電沈積抗蝕材料,但只要可於下側材料片材M1形成抗蝕膜,則亦可使用液狀之抗蝕材料等其他材料。
然後,使用光微影技術將抗蝕膜圖案化,形成抗蝕開口(未圖示)。
其次,將下側材料片材M1之上表面M1a進行半蝕刻。藉此,該上表面M1a中之與抗蝕膜之抗蝕開口對應之部分被半蝕刻,形成具有第1下側流路槽12G1、第2下側流路槽12G2及第3下側流路槽12G3之下側蒸氣流路凹部12、下側流路壁部13及下側周緣壁14(參照圖3)。此時,於下側流路壁部13之上表面13a形成具有主流槽31之下側液體流路部30。又,為了具有圖4所示般之外形輪廓形狀,將下側材料片材M1自上表面M1a及下表面M1b進行蝕刻,而獲得特定之外形輪廓形狀。再者,所謂半蝕刻意味著用以形成如不貫通材料之凹部之蝕刻。因此,藉由半蝕刻而形成之凹部之深度並不限定於為下側片材10之厚度之一半。蝕刻液例如可使用三氯化鐵水溶液等氯化鐵系蝕刻液、或氯化銅水溶液等氯化銅系蝕刻液。
其後,將抗蝕膜去除。如此,藉由一次半蝕刻步驟,形成下側蒸氣流路凹部12及下側液體流路部30等,藉此可削減半蝕刻步驟之次數,可謀求蒸氣腔1之製造成本之降低。然而,並不限定於此,亦可為作為第1半蝕刻步驟,形成下側蒸氣流路凹部12,作為其後之第2半蝕刻步驟,形成下側液體流路部30。於此情形時,可容易地使下側蒸氣流路凹部12之深度h0與下側液體流路部30(即,主流槽31及銜接槽)之深度h1不同。
以此方式,製作本形態之下側片材10。
另一方面,與下側片材10同樣地,製作上側片材20。
首先,如圖12所示,作為第2準備步驟,準備平板狀之上側材料片材M2,其具有下表面M2a(第2片材側面)、及設置於下表面M2a之相反側之上表面M2b(第2相反側面)。
第2準備步驟之後,作為上側流路槽形成步驟,如圖13所示,將上側材料片材M2進行半蝕刻,形成構成密閉空間3之一部分之上側蒸氣流路凹部21。於此情形時,與下側流路槽形成步驟同樣地,將上側材料片材M2之下表面M2a進行半蝕刻,藉此於下表面M2a形成具有第1上側流路槽21G1、第2上側流路槽21G2及第3上側流路槽21G3之上側蒸氣流路凹部21、上側流路壁部22及上側周緣壁23(參照圖3)。又,為了具有如圖5所示之外形輪廓形狀,將上側材料片材M2自下表面M2a及上表面M2b進行蝕刻,而獲得特定之外形輪廓形狀。
以此方式,製作本形態之上側片材20。
下側流路槽形成步驟及上側流路槽形成步驟之後,作為暫時固定步驟,如圖14所示,將具有下側蒸氣流路凹部12之下側片材10、及具有上側蒸氣流路凹部21之上側片材20暫時固定。於此情形時,首先,利用下側片材10之下側對準孔15(參照圖2及圖4)與上側片材20之上側對準孔24(參照圖2及圖5)將下側片材10與上側片材20定位。然後,將下側片材10與上側片材20固定。作為固定之方法,並無特別限定,例如亦可藉由對下側片材10與上側片材20進行電阻焊接而將下側片材10與上側片材20固定。於此情形時,如圖14所示,較佳為使用電極棒40,將下側周緣壁14及上側周緣壁23點狀地進行電阻焊接。亦可代替電阻焊接而進行雷射焊接。或者,亦可照射超音波而將下側片材10與上側片材20超音波接合並固定。進而,亦可使用接著劑,較佳為使用無有機成分或有機成分較少之接著劑。以此方式,下側片材10與上側片材20於定位之狀態下被固定。
暫時固定步驟之後,作為接合步驟,如圖15所示,藉由擴散接合將下側片材10與上側片材20永久地接合。所謂擴散接合係如下方法:使接合之下側片材10與上側片材20密接,於真空或惰性氣體中等受到控制之環境中,朝使各片材10、20密接之方向加壓並且進行加熱,利用接合面所產生之原子之擴散而接合。擴散接合係將下側片材10及上側片材20之材料加熱至接近熔點之溫度,但由於溫度較熔點低,故而可避免各片材10、20熔融。更具體而言,下側片材10之下側周緣壁14之上表面14a與上側片材20之上側周緣壁23之下表面23a成為接合面並被擴散接合。藉此,藉由下側周緣壁14與上側周緣壁23,於下側片材10與上側片材20之間形成密閉空間3。又,下側片材10之下側流路壁部13之上表面13a與上側片材20之上側流路壁部22之下表面22a成為接合面並被擴散接合,蒸氣腔1之機械強度提高。形成於下側流路壁部13之上表面13a之下側液體流路部30作為作動液2之流路即第2流路而殘存。
於接合步驟中,對下側片材10及上側片材20施加熱直至成為特定之溫度為止,並且施加特定之壓力。例如,於利用銅形成下側片材10及上側片材20,且將下側片材10之厚度T1設為0.2 mm,將上側片材20之厚度T2設為0.2 mm,將各下側流路槽12G1、12G2、12G3及各上側流路槽21G1、21G2、21G3之寬度w1設為1000 μm,將深度h0設為150 μm之情形時,亦可將下側片材10及上側片材20加熱至810℃為止,並且施加2 MPa之壓力。
藉此,如圖16所示,下側蒸氣流路底部10c熱膨脹。為了將下側片材10均勻地加壓,使未圖示之平坦狀之間隔件抵接於下側片材10之下表面10b,故而下側蒸氣流路底部10c朝上表面10a側撓曲。因此,於下側片材10之下表面10b形成下側片材凹部50,並且於下側蒸氣流路凹部12之底面12a形成下側底面凸部51。又,由於熱膨脹之部分撓曲,故而與熱膨脹前之下側蒸氣流路底部10c之厚度t3'(參照圖15)相比,熱膨脹後之下側蒸氣流路底部10c之厚度t3(參照圖16)變小。下側片材凹部50及下側底面凸部51形成於俯視下與第1下側流路槽12G1、第2下側流路槽12G2及第3下側流路槽12G3重疊之位置。
同樣地,上側蒸氣流路底部20c熱膨脹。為了將上側片材20均勻地加壓,使未圖示之平坦狀之間隔件抵接於上側片材20之上表面20b,故而上側蒸氣流路底部20c朝下表面20a側撓曲。因此,於上側片材20之上表面20b形成上側片材凹部60,並且於上側蒸氣流路凹部21之底面21a形成上側底面凸部61。又,藉由熱膨脹之部分撓曲,與熱膨脹前之上側蒸氣流路底部20c之厚度t5'(參照圖15)相比,熱膨脹後之上側蒸氣流路底部20c之厚度t5(參照圖16)變小。上側片材凹部60及上側底面凸部61形成於俯視下與第1上側流路槽21G1、第2上側流路槽21G2及第3上側流路槽21G3重疊之位置。
接合步驟之後,作為注入步驟,如圖17所示,自注入部4(參照圖2)對密閉空間3注入作動液2。此時,首先,將密閉空間3進行抽真空並減壓,其後,將作動液2注入至密閉空間3。注入時,作動液2通過由下側注入流路凹部17與上側注入流路凹部26形成之注入流路。
於作動液2注入之後,將上述注入流路密封。例如,亦可對注入部4照射雷射,使注入部4局部地熔融並將注入流路密封。藉此,密閉空間3與外部之連通被阻斷,作動液2被封入至密閉空間3。以此方式,防止密閉空間3內之作動液2洩漏至外部。再者,為了密封,可將注入部4鉚接抑或焊接。
以如上方式,獲得本形態之蒸氣腔1。
其次,對蒸氣腔1之作動方法、即器件D之冷卻方法進行說明。
以如上方式獲得之蒸氣腔1設置於行動終端等之外殼內,並且於下側片材10之下表面10b安裝有作為被冷卻對象物之CPU等器件D。此時,亦可介隔配置於蒸氣腔1之下表面10b之添加有潤滑脂或熱傳導填料之膠帶等熱介面材料或黏著片材,將蒸氣腔安裝於器件D。
注入至密閉空間3內之作動流體之量較少,故而密閉空間3內之作動液2藉由其表面張力而附著於密閉空間3之壁面、即下側蒸氣流路凹部12之(包含底面12a之)壁面、及上側蒸氣流路凹部21之(包含底面21a之)壁面。
當於該狀態下器件D發熱時,下側蒸氣流路凹部12中之存在於蒸發部11之作動液2自器件D接收熱。此時,來自器件D之熱之一部分經由下側片材10之下側片材凹部50及下側蒸氣流路凹部12之下側底面凸部51移動至作動液2。所接收之熱作為潛熱被吸收並使作動液2蒸發(汽化),而產生蒸氣。所產生之蒸氣大部分以通過構成密閉空間3之第1流路(由第1下側流路槽12G1與第1上側流路槽21G1形成之流路、及由第2下側流路槽12G2與第2上側流路槽21G2形成之流路)自器件D離開之方式擴散(參照圖4之實線箭頭及圖5之實線箭頭)。藉此,蒸氣自蒸發部11離開,大部分蒸氣朝向溫度相對較低之周緣部輸送。擴散至周緣部之蒸氣於周緣部散熱並冷卻。於周緣部,下側片材10及上側片材20自蒸氣接收到之熱經由外殼構件H(參照圖3)傳遞至外部。此時,來自蒸氣之熱之一部分經由上側蒸氣流路凹部21之上側底面凸部61及上側片材20之上側片材凹部60傳遞至外部,並且亦經由下側片材10之下側片材凹部50及下側蒸氣流路凹部12之下側底面凸部51傳遞至外部。
蒸氣藉由朝周緣部散熱,而失去於蒸發部11吸收之潛熱並冷凝成為作動液2。大部分作動液2附著於下側蒸氣流路凹部12之壁面或上側蒸氣流路凹部21之壁面,並到達下側液體流路部30。此處,於蒸發部11中,作動液2持續蒸發,故而下側液體流路部30中之除蒸發部11以外之部分之作動液2藉由毛細管作用朝向蒸發部11輸送(參照圖4之虛線箭頭)。藉此,附著於下側蒸氣流路凹部12之壁面及上側蒸氣流路凹部21之壁面之作動液2朝向下側液體流路部30移動,且進入至下側液體流路部30內。即,通過未圖示之銜接槽進入至包含主流槽31之第2流路,於各主流槽31及各銜接槽填充有作動液2。因此,所填充之作動液2藉由各主流槽31之毛細管作用而獲得朝向蒸發部11之推進力,通過第2流路朝向蒸發部11順利地輸送。
到達蒸發部11之作動液2再次自器件D接收熱並蒸發。以此方式,作動液2於反覆進行相變、即蒸發與冷凝之同時,在蒸氣腔1內回流,使器件D之熱移動並釋放。其結果,器件D被冷卻。
根據本形態之蒸氣腔1,於下側片材10之下表面10b中之俯視下與下側蒸氣流路凹部12重疊之位置,設置有朝向下側蒸氣流路凹部12凹下之下側片材凹部50。藉此,可使作為自器件D接收熱之受熱面發揮作用之下表面10b之表面積增大。因此,可減小器件D與下表面10b之間之熱阻,可使熱自器件D高效率地移動至作動液2。其結果,可提高熱輸送效率。進而,可藉由下側片材凹部50增加熱介面材料或黏著片材之接著面積,故而亦可謀求提高與器件D之密接性。
再者,相對於蒸氣腔1之器件D與外殼H之位置並不限定於本形態,亦可調換器件D與外殼H之位置,或於器件D與蒸氣腔1之間設置外殼H。
又,根據本形態之蒸氣腔1,於下側蒸氣流路凹部12之底面12a中之俯視下與下側片材凹部50重疊之位置,設置有朝下側蒸氣流路凹部12之內側突出之下側底面凸部51。藉此,可使下側蒸氣流路凹部12之底面12a之表面積增大。因此,可減小下側片材10與作動液2之間之熱阻,可使熱進一步高效率地自器件D移動至作動液2。即,可於器件D起動時,使附著於下側蒸氣流路凹部12之壁面之作動液2迅速地蒸發。因此,可防止於下側液體流路部30中產生之蒸氣之擴散被附著於下側蒸氣流路凹部12之壁面之作動液2阻礙,可使蒸氣順利地擴散。其結果,可更進一步提高熱輸送效率。進一步而言,藉由擴散接合時之熱膨脹而形成下側片材凹部50及下側底面凸部51,故而可使下側蒸氣流路底部10c之厚度t3(參照圖16)變小。就該方面而言,亦可減小器件D與作動液2之間之熱阻。
又,根據本形態,於上側片材20之上表面20b中之俯視下與上側蒸氣流路凹部21重疊之位置,設置有朝向上側蒸氣流路凹部21凹下之上側片材凹部60。藉此,可使作為朝外部釋放熱之散熱面發揮作用之上表面20b之表面積增大。因此,可減小上表面20b與外部之間之熱阻,可使熱自作動液2之蒸氣高效率地朝外部移動。其結果,可提高熱輸送效率。
又,根據本形態,於上側蒸氣流路凹部21之底面21a中於俯視下與上側片材凹部60重疊之位置,設置有朝上側蒸氣流路凹部21之內側突出之上側底面凸部61。藉此,可使上側蒸氣流路凹部21之底面21a之表面積增大。因此,可減小上側片材20與作動液2之間之熱阻,可使熱自器件D更進一步高效率地藉由作動液2而移動。即,可於器件D起動時,使附著於上側蒸氣流路凹部21之壁面之液狀之作動液2迅速地蒸發。因此,可防止於下側液體流路部30中蒸發之作動液2之蒸氣之擴散被附著於上側蒸氣流路凹部21之壁面之作動液2阻礙,可使蒸氣順利地擴散。其結果,可更進一步提高熱輸送效率。進一步而言,因藉由擴散接合時之熱膨脹而形成上側片材凹部60及上側底面凸部61,故而可將厚度t5(參照圖16)減小。就該方面而言,亦可減小作動液2與外部之間之熱阻。
又,根據本形態,如上所述,於下側片材10之下表面10b設置有下側片材凹部50。藉此,於朝外部釋放熱之下側蒸氣流路凹部12之周緣部(離開器件D之部分)亦增大下表面10b之表面積,故而可減小下表面10b與外部之間之熱阻。因此,可使熱自蒸氣高效率地朝外部移動,可提高熱輸送效率。
又,根據本形態,如上所述,於下側蒸氣流路凹部12之底面12a設置有下側底面凸部51。藉此,於朝外部釋放熱之下側蒸氣流路凹部12之周緣部亦增大下側蒸氣流路凹部12之底面12a之表面積,故而可減小下側片材10與作動液2之間之熱阻。因此,可使熱更進一步高效率地自蒸氣朝外部移動,可更進一步提高熱輸送效率。
又,根據本形態,下側片材凹部50配置於相互相鄰之一對下側流路壁部13之間。藉此,藉由調整擴散接合時被加熱之下側片材10及上側片材20之溫度、及/或施加至各片材10、20之壓力,可容易地形成下側片材凹部50。可抑制蒸氣腔1之製造步驟變得繁雜,且可抑制製造成本增大。
又,根據本形態,上側片材凹部60配置於相互相鄰之一對上側流路壁部22之間。藉此,藉由調整擴散接合時被加熱之下側片材10及上側片材20之溫度、及/或施加至各片材10、20之壓力,可容易地形成上側片材凹部60。可抑制蒸氣腔1之製造步驟變得繁雜,且可抑制製造成本增大。
又,根據本形態,可於接合步驟時形成下側片材凹部50及上側片材凹部60。因此,可抑制蒸氣腔1之製造步驟變得繁雜,且可抑制製造成本增大。
又,於本形態中,藉由下側片材10之下表面10b之下側片材凹部50及上側片材20之上表面20b之上側片材凹部60,於該部位,蒸氣腔1變薄。因此,即便為如因蒸氣腔1之作動而導致內壓上升並產生鼓出之情況、及如因蒸氣腔1之非作動時之作動流體之凍結而導致作動流體膨脹並產生鼓出之情況,於導致下側片材凹部50及上側片材凹部60與下表面10b及上表面20b之其他部位成為同一平面並進一步鼓出之前,不會使得蒸氣腔1鼓出。因此,可緩解由蒸氣腔1之鼓出所致之問題之產生。而且,於如本形態般,下側片材凹部50與下側底面凸部51設置於俯視下重疊之位置之情形時,下側片材凹部50為彎曲形狀,藉此可獲得更高之效果。
又,於使設置於下側片材10之下表面10b與下側蒸氣流路凹部12之間之下側蒸氣流路底部10c之厚度t3較設置於下表面10b與下側液體流路部30之間之下側液體流路底部10d之厚度t4小時(參照圖6),可使下側蒸氣流路凹部12較下側液體流路部30更靠近接收器件D之熱之下表面10b。據此,相較下側液體流路部30而言,來自器件D之熱可更快地到達下側蒸氣流路凹部12,可於下側蒸氣流路凹部12中促進作動液2之蒸發。即,可於器件D起動時,使附著於蒸氣流路凹部12之壁面之作動液2迅速地蒸發。因此,可抑制下側液體流路部30中產生之蒸氣之擴散被附著於下側蒸氣流路凹部12之壁面之作動液2阻礙,可使蒸氣順利地擴散。另一方面,就下側液體流路部30而言,可較下側蒸氣流路凹部12更遠離下表面10b,可抑制作動液蒸發。因此,可抑制產生流路堵住,即,於下側液體流路部30內產生因作動液2之蒸氣而產生之氣泡,作動液2之流動受阻。
再者,說明了於上述本形態之蒸氣腔1中,於下側片材10之下表面10b設置有下側片材凹部50,並且於上側片材20之上表面20b設置有上側片材凹部60之例。然而,並不限定於此,下側片材凹部50及上側片材凹部60中之一者亦可不予設置。於此情形時,亦可提高熱輸送效率。於未設置有下側片材凹部50之情形時,上側片材20成為第1片材,上側片材凹部60成為第1片材凹部。
又,說明了於上述本形態之蒸氣腔1中,設置於下側蒸氣流路凹部12之底面12a之下側底面凸部51細長地連續並延伸之例。然而,並不限定於此。例如,下側底面凸部51亦可於第1方向X及第2方向Y中之對應之方向上斷續地形成。於此情形時,可使下側蒸氣流路凹部12之底面12a之表面積增大,且可更進一步減小下側片材10與作動液2之間之熱阻。即,可於器件D起動時,使附著於下側蒸氣流路凹部12之壁面之作動液2迅速地蒸發。
又,說明了於上述本形態之蒸氣腔1中,設置於上側蒸氣流路凹部21之底面21a之上側底面凸部61細長地連續並延伸之例。然而,並不限定於此,上側底面凸部61亦可於第1方向X及第2方向Y中之對應之方向上斷續地形成。於此情形時,可使上側蒸氣流路凹部21之底面21a之表面積增大,可更進一步減小上側片材20與作動液2之間之熱阻。即,可於器件D起動時,使附著於上側蒸氣流路凹部21之壁面之作動液2迅速地蒸發。
又,說明了於上述本形態之蒸氣腔1中,上側片材20之上側流路壁部22沿著蒸氣腔1之長邊方向細長地延伸之例。然而,並不限定於此,上側流路壁部22之形狀為任意。例如,上側流路壁部22亦可形成為圓柱狀之凸座。於此情形時,亦可於相互相鄰之一對上側流路壁部22之間形成上側片材凹部60。又,於此情形時,較佳為上側流路壁部22以與下側流路壁部13俯視下重疊之方式配置,且使上側流路壁部22之下表面22a與下側流路壁部13之上表面13a接觸。
又,說明了於上述本形態之蒸氣腔1中,於接合步驟時形成下側片材凹部50、下側底面凸部51、上側片材凹部60及上側底面凸部61之例。然而,並不限定於此。例如,下側片材凹部50及下側底面凸部51亦可於圖11所示之下側流路槽形成步驟時形成。於此情形時,如圖18所示,下側片材凹部50及下側底面凸部51亦可與下側蒸氣流路凹部12及下側液體流路部30一併藉由加壓加工形成。
更具體而言,於在圖10所示之第1準備步驟中準備下側材料片材M1之後,於下側流路槽形成步驟中,將下側材料片材M1進行加壓加工。於此情形時,下側片材10之上表面10a經第1下側模具70擠壓,下表面10b經第2下側模具71擠壓。
第1下側模具70包含:模具凸部70a,其具有與下側蒸氣流路凹部12之各下側流路槽12G1、12G2、12G3對應之形狀;及模具凸部70b,其具有與下側液體流路部30對應之形狀。藉由使用第1下側模具70將平板狀之下側金屬材料片材M1進行加壓加工,如圖18所示,可形成包含下側底面凸部51之下側蒸氣流路凹部12、及下側液體流路部30。又,第2下側模具71包含模具凸部71a,該模具凸部71a具有與下側片材凹部50對應之形狀。藉此,可於下側材料片材M1之下表面M1b形成下側片材凹部50。
同樣地,亦可為於形成上側蒸氣流路凹部21之上側流路槽形成步驟時亦形成上側片材凹部60及上側底面凸部61。於此情形時,如圖19所示,上側片材凹部60及上側底面凸部61亦可與上側蒸氣流路凹部21一併藉由加壓加工形成。
更具體而言,於在圖12所示之第2準備步驟中準備上側材料片材M2之後,於上側流路槽形成步驟中,將上側材料片材M2進行加壓加工。於此情形時,上側片材20之下表面20a經第1上側模具80擠壓,上表面20b經第2上側模具81擠壓。
第1上側模具80包含模具凸部80a,該模具凸部80a具有與上側蒸氣流路凹部21之各上側流路槽21G1、21G2、21G3對應之形狀。藉由使用第1上側模具80將平板狀之上側材料片材M2進行加壓加工,如圖19所示,可形成包含上側底面凸部61之上側蒸氣流路凹部21。又,第2上側模具81包含模具凸部81a,該模具凸部81a具有與上側片材凹部60對應之形狀。藉此,可於上側材料片材M2之上表面M2b形成上側片材凹部60。
於作為下側流路槽形成步驟,藉由加壓加工形成下側片材凹部50,並且作為上側流路槽形成步驟,藉由加壓加工形成上側片材凹部60之情形時,下側片材10及上側片材20之溫度及施加至各片材10、20之壓力只要可將各片材10、20永久地接合則可設為任意,可使擴散接合容易化。
又,由於藉由加壓加工形成下側片材凹部50及下側底面凸部51,故而可使加壓加工後之厚度t3(參照圖16)較加壓加工前之厚度t3'(參照圖15)小。因此,可減小器件D與作動液2之間之熱阻。同樣地,由於形成上側片材凹部60及上側底面凸部61,故而可使加壓加工後之厚度t5(參照圖16)較加壓加工前之厚度t5'(參照圖15)小。因此,可減小器件D與作動液2之間之熱阻。
以上,說明了藉由蝕刻進行之蒸氣腔之製造、及藉由加壓加工進行之蒸氣腔之製造,但製造方法並不限定於此,亦可藉由切削加工、雷射加工及利用3D(Three Dimensional,三維)印表機進行之加工製造蒸氣腔。
例如於利用3D印表機製造蒸氣腔之情形時,無需將複數片片材接合來製作蒸氣腔,可設為無接合部之蒸氣腔。
說明了於上述本形態之蒸氣腔1中,在上側片材20之下表面20a設置有上側蒸氣流路凹部21之例。然而,上側蒸氣流路凹部21亦可不予設置。於此情形時,上側片材20之下表面20a整體上形成為平坦狀,覆蓋下側蒸氣流路凹部12之各第1下側流路槽12G1、第2下側流路槽12G2及第3下側流路槽12G3並且露出。藉此,可提高蒸氣腔1之機械強度。
進而,說明了於上述本形態之蒸氣腔1中,在下側片材10之上表面10a設置有下側蒸氣流路凹部12之例。並不限定於此,如圖20~圖22所示,下側蒸氣流路凹部12亦可不予設置。
於圖20所示之變化例中,下側片材10之上表面10a中之除形成有下側液體流路部30之主流槽31及銜接槽之區域以外之區域形成為平坦狀,覆蓋上側蒸氣流路凹部21之各第1上側流路槽21G1、第2上側流路槽21G2及第3上側流路槽21G3並且露出。藉此,可提高蒸氣腔1之機械強度。
又,於圖20所示之變化例中,示出下側片材10之上表面10a及下表面10b中之俯視下與上側蒸氣流路凹部21重疊之部分形成為平坦狀之例。
於圖21所示之變化例中,示出於下側片材10之下表面10b中之與上側蒸氣流路凹部21重疊之部分,形成有下側片材凹部50。又,於下側片材10之上表面10a中之俯視下與下側片材凹部50重疊之位置,設置有朝上側蒸氣流路凹部21突出之上表面凸部90。該上表面凸部90可具有與圖6等所示之下側底面凸部51相同之形狀,並且可以相同之方式形成。於該等變化例中,示出上側片材20之厚度T2較下側片材10之厚度T1大之例。然而,並不限定於此,只要形成可供蒸氣流動至上側底面凸部61與上表面10a之間之間隙便可,上側片材20之厚度T2亦可不較下側片材10之厚度T1大。
於圖20及圖21所示之變化例中,作為供作動液2通過之第2流,於下側片材10設置有下側液體流路部30,作為供蒸氣通過之第1流路,於上側片材20設置有第1上側流路槽21G1。藉此,可於互不相同之片材形成作為液體流路部之第2流路與作為蒸氣流路部之第1流路。因此,可容易地使液體流路部之深度與蒸氣流路部之深度不同。
於圖22所示之變化例中,下側片材10之上表面10a及下表面10b之任一者均形成得較平坦。另一方面,於上側片材20之下表面20a側之上側流路壁部22配置有成為第2流路之主流槽32及銜接槽。
下側片材10之上表面10a之一部分覆蓋成為第1流路之第1上側流路槽21G1、第2上側流路槽21G2及第3上側流路槽21G3並且露出。藉此,可提高蒸氣腔1之機械強度。
又,於圖20~圖22所示之變化例中,可放寬下側片材10與上側片材20之定位之精度。即,於在下側片材10設置有下側蒸氣流路凹部12之情形時,較佳為以下側蒸氣流路凹部12之壁面與上側蒸氣流路凹部21之壁面對位之方式,將下側片材10與上側片材20精度良好地定位。與此相對,於圖20~圖22所示之變化例中,在下側片材10未設置有下側蒸氣流路凹部12,因此可放寬下側片材10與上側片材20之定位之精度。
對目前為止之蒸氣腔1包含下側片材10即第1片材及上側片材20即第2片材之2片片材之例進行了說明。但,並不限定於此,亦可為如圖23~圖25所示般由3片以上之片材構成之蒸氣腔。圖23、圖24係包含3片片材之蒸氣腔之例,圖25係包含4片片材之蒸氣腔之例。
圖23所示之蒸氣腔包含下側片材10(第1片材)、上側片材20(第2片材)及中間片材100(第3片材)之積層體。
以夾於下側片材10與上側片材20之間之方式配置中間片材100,下側片材10之上表面10a與中間片材100之下表面100b接觸,上側片材20之下表面20a與中間片材100之上表面100a接觸,且分別接合。接合之態樣係如上所述。
此處,下側片材10具備下側片材凹部50及下側底面凸部51,其他部位之上表面10a及下表面10b均平坦。
同樣地,上側片材20具備上側片材凹部60及上側底面凸部61,其他部位之上表面20a及下表面10b均平坦。
於中間片材100,具備流路槽101、流路壁102及主流槽32。
流路槽101係於厚度方向上貫通中間片材100之槽,且係將上述第1下側流路槽12G1與第1上側流路槽21G1重疊而構成第1流路之槽,配置成與此相當之形態且配置於與此相當之位置。於中間片材100,具備將上述第2下側流路槽12G2與第2上側流路槽21G2重疊而構成第1流路之槽、及相當於將第3下側流路槽12G3與第3上側流路槽21G3重疊而成之流路之槽。
流路壁102係配置成與將下側流路壁部13和下側流路壁部22重疊而成之壁部相當之形態且配置於與其相當之位置之壁部。
主流槽32係與上述主流槽32同樣地具有構成第2流路之形態及配置之槽,且配備於中間片材100之下表面100b。
而且,下側片材凹部50、下側底面凸部51、上側片材凹部60及上側底面凸部61配置於蒸氣腔之俯視下與流路槽101重疊之位置。
圖24所示之蒸氣腔亦為下側片材10(第1片材)、上側片材20(第2片材)及中間片材100(第3片材)之積層體。
就圖24所示之蒸氣腔而言,使主流槽32之截面積相對於圖23所示之蒸氣腔變大,並且於此配置毛細結構芯材103。毛細結構芯材103係具有如產生毛細管力般之微細構造之材料,例如可列舉燒結粒子、絞線、不織布、網眼材等。再者,本形態之主流槽32形成為較上述形態之主流槽32大,第1流路與第2流路之關係可與上述同樣地考慮。
據此,可藉由毛細結構芯材103產生毛細管力,故而無需微細地製作主流槽32,因此可放寬形狀精度之管理。
圖25所示之蒸氣腔包含下側片材10(第1片材)、上側片材20(第2片材)、及2片中間片材100(第3片材)、110(第4片材)之積層體。
以夾於下側片材10與上側片材20之間之方式配置中間片材100、110,下側片材10之上表面10a與中間片材100之下表面100b接觸,中間片材100之上表面100a與中間片材110之下表面110b接觸,上側片材20之下表面20a與中間片材110之上表面110a接觸,且分別接合。接合之態樣係如上所述。
此處,下側片材10具備下側片材凹部50及下側底面凸部51,其他部位之上表面10a及下表面10b均平坦。
同樣地,上側片材20具備上側片材凹部60及上側底面凸部61,其他部位之上表面20a及下表面10b均平坦。
於中間片材100,具備第1下側流路槽12G1、下側流路壁部13及主流槽31。
本形態之第1下側流路槽12G1係於厚度方向上貫通中間片材100之槽,除此以外,可配置成與上述第1下側流路槽12G1相同之形態且配置於與其相同之位置。同樣地,中間片材100亦具備相當於上述第2下側流路槽12G2之流路槽、及相當於第3下側流路槽12G3之流路槽。
下側流路壁部13可配置成與上述下側流路壁部13相同之形態且配置於與其相同之位置。
本形態之主流槽31係於厚度方向上貫通中間片材100之槽,且為與上述主流槽32相同之形態及配置,且配備於中間片材100之下側流路壁部13。
於中間片材110,具備第1上側流路槽21G1及上側流路壁部22。
本形態之第2上側流路槽21G1係於厚度方向上貫通中間片材110之槽,除此以外,可配置成與上述第2上側流路槽21G1相同之形態且配置於與其相同之位置。同樣地,中間片材110亦具備相當於上述第2上側流路槽21G2之流路槽、及相當於第3上側流路槽21G3之流路槽。
上側流路壁部22可配置成與上述上側流路壁部22相同之形態且配置於與其相同之位置。
而且,將第1下側流路槽12G1與第1上側流路槽21G1以於蒸氣腔之俯視下重疊之方式配置而形成第1流路。另一方面,將下側流路壁部13與上側流路壁部22以於蒸氣腔之俯視下重疊之方式配置並藉由主流槽31形成第2流路。
進而,下側片材凹部50、下側底面凸部51、上側片材凹部60及上側底面凸部61配置於在蒸氣腔之俯視下與第1下側流路槽12G1及第1上側流路槽21G1重疊之位置。
圖26係表示對代替目前為止所說明之蒸氣腔所具備之下側片材凹部50、下側底面凸部51、上側片材凹部60及上側底面凸部61,而具備凹凸關係相反之下側片材凸部50'、下側底面凹部51'、上側片材凸部60'及上側底面凹部61'之蒸氣腔進行說明之剖視圖。
於該蒸氣腔中,於蒸氣腔之俯視下與第1下側流路槽12G1及第1上側流路槽21G1重疊之位置,於下側片材10之下表面10b配置有下側片材凸部50',於上側片材20之上表面20b配置有上側片材凸部60'。另一方面,於下側片材10之上表面10a側配置有下側底面凹部51',於上側片材20之下表面20a配置有上側底面凹部61'。
該等下側片材凸部50'、下側底面凹部51'、上側片材凸部60'及上側底面凹部61'相對於上述形態所具備之下側片材凹部50、下側底面凸部51、上側片材凹部60及上側底面凸部61凹凸關係相反,除此以外,可同樣地考慮。
根據此種形態之蒸氣腔,除上述效果以外,可降低第1流路(蒸氣流路)之流動阻力,並且可減小蒸氣流路因冷凝液而堵住之可能性。
本發明之上述形態及變化例並不直接限定於此,可於不脫離其主旨之範圍內使構成要素變化並具體化。又,藉由上述形態及變化例中所揭示之複數個構成要素之適當之組合,可設為各種形態。亦可自各形態及變化例所示之全部構成要素刪除若干個構成要素。
於圖27中示出第2形態之蒸氣腔101之外觀立體圖,於圖28中示出蒸氣腔101之分解立體圖。該等圖及以下所示之各圖視需要,為便宜起見,亦示出表示方向之箭頭(x、y、z)。此處,xy面內方向為平板狀之蒸氣腔101之板面方向,z方向為厚度方向。
由圖27、圖28可知,本形態之蒸氣腔101具有第一片材110及第二片材120。而且,如下文所作說明般,將該第一片材110與第二片材120重疊並接合(擴散接合、焊接等),藉此,於第一片材110與第二片材120之間形成密閉空間102(例如參照圖47),於該密閉空間102封入有作動流體。
於本形態中,第一片材110整體上為片材狀之構件。於圖29中示出自內表面110a側觀察第一片材110所得之立體圖,於圖30中示出自內表面110a側觀察第一片材110所得之俯視圖。又,於圖31中示出於圖30中I1 -I1 處切斷時之第一片材110之切斷面。
第一片材110具備內表面110a、與該內表面110a為相反側之外表面110b及連結內表面110a與外表面110b並形成厚度之側面110c,且於內表面110a側形成有用以供作動流體回流之流路之圖案。如下所述,藉由該第一片材110之內表面110a與第二片材120之內表面120a以對向之方式重疊而形成中空部,且藉由於此封入作動流體而形成密閉空間102。
此種第一片材110具備本體111及注入部112。本體111係形成供作動流體回流之部位之片材狀,且於本形態中為俯視下於角形成有圓弧(所謂之R)之長方形。
但,第一片材110之本體111除如本形態般為四邊形以外,亦可為圓形、橢圓形、三角形、其他多邊形、以及具有彎折部之形狀即例如L字型、T字型、曲拐型等。又,亦可設為將該等至少2者組合而得之形狀。
注入部112係藉由對由第一片材110與第二片材120形成之中空部注入作動流體並密閉而具備密閉空間102(例如參照圖47)之部位,於本形態中為自本體111之俯視長方形之一邊突出之俯視四邊形之片材狀。於本形態中,第一片材110之注入部112不論內表面110a側抑或外表面110b側均形成為平坦面。
此種第一片材110之厚度並無特別限定,較佳為1.0 mm以下,亦可為0.75 mm以下,還可為0.5 mm以下。另一方面,該厚度較佳為0.02 mm以上,亦可為0.05 mm以上,還可為0.1 mm以上。該厚度之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,厚度之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
藉此,可使應用作為薄型蒸氣腔之情況變多。
又,構成第一片材110之材料亦並無特別限定,較佳為熱導率較高之金屬。該材料例如可列舉銅、銅合金。
但,未必必須為金屬材料,例如亦可為AlN、Si3 N4 或Al2 O3 等陶瓷、聚醯亞胺或環氧樹脂等樹脂。
又,可使用1片片材內積層有2種以上之材料者,亦可根據部位使材料不同。
於本體111之內表面110a側,具備用以供作動流體回流之構造。具體而言,於本體111之內表面110a側,具備外周接合部113、外周液體流路部114、內側液體流路部115、蒸氣流路槽116及蒸氣流路連通槽117。
外周接合部113係沿著本體111之外周形成於該本體111之內表面110a側之面。藉由將該外周接合部113與第二片材120之外周接合部23重疊接合(擴散接合、焊接等),而於第一片材110與第二片材120之間形成中空部,且於此封入作動流體,藉此製成為密閉空間102。
圖30、圖31中W1 所示之外周接合部113之寬度(與外周接合部113延伸之方向正交之方向之大小、與第二片材120之接合面處之寬度)可視需要適當設定,該寬度W1 較佳為3 mm以下,亦可為2.5 mm以下,還可為2.0 mm以下。若寬度W1 大於3 mm,則有密閉空間之內容積變小而無法充分確保蒸氣流路或冷凝液流路之虞。另一方面,寬度W1 較佳為0.2 mm以上,亦可為0.6 mm以上,還可為0.8 mm以上。若寬度W1 小於0.2 mm,則有於第一片材與第二片材接合時產生位置偏移時,接合面積不足之虞。寬度W1 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,寬度W1 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
又,於外周接合部113中之本體111之四角,設置有於厚度方向(z方向)上貫通之孔113a。該孔113a作為與第二片材120重疊時之定位機構發揮功能。
外周液體流路部114作為液體流路部發揮功能,且為構成作動流體冷凝並液化時所通過之作為第2流路之冷凝液流路13之一部分的部位。圖32中示出圖31中之箭頭I2 所示之部分,於圖33中示出在圖4中I3 -I3 處切斷之部位之切斷面。於任一個圖中均示出外周液體流路部14之剖面形狀。又,於圖34中示出俯視自圖32中箭頭I4 所示之方向觀察到之外周液體流路部114所得之放大圖。
由該等圖可知,外周液體流路部114沿著本體111之內表面110a中之外周接合部113之內側形成,且沿著密閉空間102之外周設置。又,於外周液體流路部114,形成有沿著本體111之外周方向延伸之複數個槽即液體流路槽114a,複數個液體流路槽114a於與該液體流路槽114a延伸之方向不同之方向上以特定之間隔配置。因此,由圖32、圖33可知,於外周液體流路部114中在其剖面中之內表面110a側,作為凹部之液體流路槽114a與液體流路槽114a之間之凸部114b反覆凹凸。
此處,液體流路槽114a為槽,故而於其剖面形狀中,在外表面110b側具備底部,且於與底部相向之相反側之內表面110a側具備開口。
又,藉由如此具備複數個液體流路槽114a,可使平均每個液體流路槽114a之深度及寬度變小,且使作為第2流路之冷凝液流路103(參照圖49)之流路截面積變小而利用較大之毛細管力。另一方面,藉由將液體流路槽114a設為複數個,合計之整體上之冷凝液流路103之流路截面積可確保適當之大小,可使所需流量之冷凝液流過。
進而,於外周液體流路部114中,由圖34可知,相鄰之液體流路槽114a以特定之間隔藉由連通開口部114c而連通。藉此,得以促進複數個液體流路槽114a間冷凝液量之均勻化,可高效率地使冷凝液流動,可實現更順利之作動流體之回流。
於本形態中,如圖34所示,以如下方式配置連通開口部114c:隔著1個液體流路槽114a之該槽,與液體流路槽114a延伸之方向之相同之位置對向。但並不限定於此,例如如圖35所示,亦可隔著1個液體流路槽114a之該槽,於液體流路槽14a延伸之方向上之不同位置配置連通開口部114c。即,亦可沿著與液體流路槽114a延伸之方向正交之方向交替地配置凸部114b與連通開口部114c。
除此以外,例如亦可設為如圖36~圖38中所記載之形態。於圖36~圖38中,表示以與圖34相同之視點示出1個冷凝液流路114a、隔著該冷凝液流路114a之2個凸部114b、及設置於各凸部114b之1個連通開口部114c之圖。該等圖36~圖38之該視點(俯視)下之凸部114b之形狀均與圖34之例不同。
即,就圖34所示之凸部114b而言,於形成有連通開口部114c之端部,其寬度亦與其他部位相同且固定。與此相對,就圖36~圖38所示之形狀之凸部114b而言,於形成有連通開口部114c之端部,其寬度形成為較凸部114b之最大寬度小。更具體而言,於圖36之例中係藉由於該端部使角成為圓弧狀且於角形成R而使端部之寬度變小之例,圖37係藉由使端部形成為半圓狀而使端部之寬度變小之例,圖38係以端部尖銳之方式前端變細之例。
如圖36~圖38所示,形成為於凸部114b中形成有連通開口部114c之端部之寬度較凸部114b之最大寬度小,藉此,作動流體容易於連通開口部114c移動,而作動流體向相鄰之冷凝液流路103之移動變得容易。
具備如上所述之構成之本形態之外周液體流路部114較佳為進而具備如下構成。
圖30~圖33中W2 所示之外周液體流路部114之寬度(排列有液體流路部114a之方向之大小、與第二片材120之接合面處之寬度)可根據蒸氣腔整體之大小等適當設定,但寬度W2 較佳為3.0 mm以下,亦可為1.5 mm以下,還可為1.0 mm以下。若寬度W2 超過3.0 mm,則有無法充分地獲得用於內側之冷凝液流路或蒸氣流路之空間之虞。另一方面,寬度W2 較佳為0.1 mm以上,亦可為0.2 mm以上,還可為0.4 mm以上。若寬度W2 小於0.1 mm,則有無法充分地獲得於外側回流之冷凝液之量之虞。寬度W2 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,寬度W2 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
而且,於本形態中,寬度W2 構成為與第二片材120之外周液體流路部124之寬度W9 (參照圖45)不同。即,於將第一片材110與第二片材120組合時,於作為第1流路之蒸氣流路104,於其內表面中之在蒸氣腔之厚度方向上配置有作為第2流路之冷凝液流路之位置具有階差。
藉此,即便第一片材110與第二片材120於接合時產生若干偏移亦被容許,可放寬接合精度。因此,於生產時可放寬精度管理,可實現良率之提高等提昇生產性之效果。
又,於如本形態般使寬度W2 較寬度W9 大之情形時,如下所述,於外周液體流路部114中之至少一部分,以形成蒸氣流路104之一部分之方式包含並配置液體流路槽114a之開口,從而冷凝液容易由此進入,故而可使冷凝液更順利地回流。
關於液體流路槽114a,圖32、圖34中W3 所示之槽寬(排列有液體流路槽114a之方向之大小、槽之開口面處之寬度)較佳為1000 μm以下,亦可為500 μm以下,還可為200 μm以下。另一方面,寬度W3 較佳為20 μm以上,亦可為45 μm以上,還可為60 μm以上。寬度W3 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,槽寬C之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
又,圖32、圖33中D1 所示之槽之深度較佳為200 μm以下,亦可為150 μm以下,還可為100 μm以下。另一方面,深度D1 較佳為5 μm以上,亦可為10 μm以上,還可為20 μm以上。深度D1 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,深度D1 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
藉由以如上方式構成,可更強地發揮回流所需之冷凝液流路之毛細管力。
就更強地發揮冷凝液流路之毛細管力之觀點而言,將寬度W3 除以深度D1 所得之值即流路剖面之縱橫比(aspect ratio)較佳為大於1.0。該比可為1.5以上,亦可為2.0以上。或者,縱橫比亦可小於1.0。該比可為0.75以下,亦可為0.5以下。
其中,就製造之觀點而言,W3 較佳為大於D1 ,就該觀點而言,縱橫比較佳為大於1.3。
於本形態中,液體流路槽114a之剖面形狀為長方形,但並不限定於此,亦可為正方形、梯形等四邊形、三角形、半圓形、底部半圓、半橢圓形或將選自該等之複數種形狀組合而得之形狀。圖39中示出液體流路槽114a為半橢圓形之例。可以該形狀使用蝕刻製作液體流路槽。
其中,藉由存在由內角形成之角部而表面張力容易發揮作用,有藉由毛細管力順利地進行液體之回流之傾向,因此較佳為四邊形。
又,複數個液體流路槽114a中之相鄰之液體流路槽114a之間距較佳為1100 μm以下,亦可為550 μm以下,還可為220 μm以下。另一方面,間距較佳為30 μm以上,亦可為55 μm以上,還可為70 μm以上。該間距之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,間距之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
藉此,可提高冷凝液流路之密度,且可抑制接合時或組裝時變形而將流路壓垮之情況。
關於連通開口部114c,圖34中L1 所示之沿著液體流路槽114a延伸之方向之開口部之大小較佳為1100 μm以下,亦可為550 μm以下,還可為220 μm以下。另一方面,大小L1 較佳為30 μm以上,亦可為55 μm以上,還可為70 μm以上。大小L1 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,大小L1 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
又,圖34中L2 所示之液體流路槽114a延伸之方向上的相鄰之連通開口部114c之間距較佳為2700 μm以下,亦可為1800 μm以下,還可為900 μm以下。另一方面,該間距L2 較佳為60 μm以上,亦可為110 μm以上,還可為140 μm以上。該間距L2 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,間距L2 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
返回至圖29~圖31對內側液體流路部115進行說明。內側液體流路部115亦作為液體流路部發揮功能,且為構成作動流體冷凝並液化時所通過之作為第2流路之冷凝液流路103之一部分的部位。圖40中示出圖31中I5 所示之部分。於該圖中亦示出內側液體流路部115之剖面形狀。又,於圖41中示出俯視自圖40中箭頭I6 所示之方向觀察到之內側液體流路部115所得之放大圖。
由該等圖可知,內側液體流路部115形成於本體111之內表面110a中之外周液體流路部114的環狀之環之內側。由圖29、圖30可知,本形態之內側液體流路部115係於本體111之俯視長方形中在與長邊平行之方向(x方向)上延伸之壁,複數個(於本形態中為3個)內側液體流路部115於與該長方形之短邊平行之方向(y方向)上以特定之間隔排列。
於各內側液體流路部115,具備與內側液體流路部115延伸之方向平行之槽即液體流路槽115a,複數個液體流路槽115a於與該液體流路槽115a延伸之方向不同之方向上以特定之間隔配置。因此,由圖31、圖40可知,於內側液體流路部115中,於其剖面中,在內表面110a側,作為凹部之液體流路槽115a與液體流路槽115a之間之凸部115b反覆凹凸。
此處,液體流路槽115a為槽,故而於其剖面形狀中,具備成為外表面110b側之底部、及於與底部相向之相反側成為內表面110a側之開口。
藉由如此具備複數個液體流路槽115a,可使平均每個液體流路槽115a之深度及寬度變小,且使作為第2流路之冷凝液流路103(參照圖49)之流路截面積變小而利用較大之毛細管力。另一方面,藉由將液體流路槽115a設為複數個,合計之整體上之冷凝液流路3之流路截面積可確保適當之大小,可使所需流量之冷凝液流過。
進而,由圖41可知,相鄰之液體流路槽115a以特定之間隔藉由連通開口部115c而連通。藉此,得以促進複數個液體流路槽115a間冷凝液量之均勻化,可高效率地使冷凝液流動,故而可實現順利之作動流體之回流。
關於該連通開口部115c,亦可與連通開口部114c同樣地,仿照圖35所示之例,沿著與液體流路槽115a延伸之方向正交之方向交替地配置凸部115b與連通開口部115c。又,亦可仿照圖36~圖38之例設為連通開口部115c及凸部115b之形狀。
具備如上所述之構成之本形態之內側液體流路部115較佳為進而具備如下構成。
圖30、圖31、圖40中W4 所示之內側液體流路部115之寬度(排列有內側液體流路部115與蒸氣流路槽116之方向之大小、與第二片材120之接合面處之寬度)較佳為3000 μm以下,亦可為1500 μm以下,還可為1000 μm以下。另一方面,該寬度W4 較佳為100 μm以上,亦可為200 μm以上,還可為400 μm以上。該寬度W4 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,寬度W4 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
而且,於本形態中,該寬度W4 較佳為與第二片材之內側液體流路部125之寬度W11 (參照圖45)不同。藉此,即便第一片材110與第二片材120於接合時產生若干偏移亦被容許,可放寬接合精度。因此,於生產時可放寬精度管理,可實現良率之提高等提昇生產性之效果。
又,於本形態中,使寬度W4 較寬度W11 大,據此,如下所述,可於內側液體流路部115中之至少一部分,以形成蒸氣流路104之一部分之方式包含並配置液體流路槽115a之開口,從而冷凝液容易由此進入,故而可實現更順利之冷凝液之回流。
又,複數個內側液體流路部115之間距較佳為4000 μm以下,亦可為3000 μm以下,還可為2000 μm以下。另一方面,該間距較佳為200 μm以上,亦可為400 μm以上,還可為800 μm以上。該間距之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,間距之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
藉此,可降低蒸氣流路之流路阻力,均衡地進行蒸氣之移動及冷凝液之回流。
關於液體流路槽15a,圖40、圖41中W5 所示之槽寬(排列有液體流路槽115a之方向之大小、槽之開口面處之寬度)較佳為1000 μm以下,亦可為500 μm以下,還可為200 μm以下。另一方面,該寬度W5 較佳為20 μm以上,亦可為45 μm以上,還可為60 μm以上。該寬度W5 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,寬度W5 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
又,圖40中D2 所示之槽之深度較佳為200 μm以下,亦可為150 μm以下,還可為100 μm以下。另一方面,該深度D2 較佳為5 μm以上,亦可為10 μm以上,還可為20 μm以上。該深度D2 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,深度D2 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
藉此,可較強地發揮回流所需之冷凝液流路之毛細管力。
就更強地發揮流路之毛細管力之觀點而言,以寬度W5 除以深度D2 所得之值表示之流路剖面之縱橫比(aspect ratio)較佳為大於1.0。亦可為1.5以上,還可為2.0以上。或亦可小於1.0,亦可為0.75以下,且亦可為0.5以下。
其中,就製造之觀點而言,寬度W5 較佳為大於深度D2 ,就該觀點而言,縱橫比較佳為大於1.3。
又,於本形態中,液體流路槽115a之剖面形狀為長方形,但並不限定於此,亦可為正方形、梯形等四邊形、三角形、半圓形、底部半圓形、半橢圓形或將該等形狀組合而得之形狀。亦可仿照圖39之例將液體流路槽115a之剖面形狀設為半橢圓形。可以該形狀使用蝕刻製作液體流路槽。
其中,藉由存在由內角形成之角部而表面張力容易發揮作用,有藉由毛細管力順利地進行液體之回流之傾向,因此較佳為四邊形。
又,複數個液體流路槽115a中之相鄰之液體流路槽115a之間距較佳為1100 μm以下,亦可為550 μm以下,還可為220 μm以下。另一方面,該間距較佳為30 μm以上,亦可為55 μm以上,還可為70 μm以上。該間距之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,間距之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
藉此,可提高冷凝液流路之密度,且可抑制接合時或組裝時變形而將流路壓垮之情況。
關於連通開口部115c,圖41中L3 所示之沿著液體流路槽115a延伸之方向之連通開口部之大小較佳為1100 μm以下,亦可為550 μm以下,還可為220 μm以下。另一方面,該大小L3 較佳為30 μm以上,亦可為55 μm以上,還可為70 μm以上。該大小L3 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,大小L3 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
又,圖41中L4 所示之液體流路槽115a延伸之方向上的相鄰之連通開口部115c之間距較佳為2700 μm以下,亦可為1800 μm以下,還可為900 μm以下。另一方面,該間距L4 較佳為60 μm以上,亦可為110 μm以上,還可為140 μm以上。該間距L4 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,該間距L4 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
上述本形態之液體流路槽114a及液體流路槽115a等間隔地隔開並相互平行地配置,但並不限定於此,只要可發揮毛細管作用,則槽彼此之間距亦可不均勻,又,槽彼此亦可不平行。
其次,對蒸氣流路槽116進行說明。蒸氣流路槽116係供作動流體蒸發並汽化所得之蒸氣通過之部位,且構成作為第1流路之蒸氣流路104之一部分。圖30中示出俯視之蒸氣流路槽116之形狀,圖31中示出蒸氣流路槽16之剖面形狀。
由該等圖亦可知,蒸氣流路槽116係由形成於本體111之內表面110a中之外周液體流路部114的環狀之環之內側的槽構成。詳細而言,本形態之蒸氣流路槽116係形成於相鄰之內側液體流路部115之間及外周液體流路部114與內側液體流路部115之間,且於本體111之俯視長方形中在與長邊平行之方向(x方向)上延伸之槽。而且,複數個(於本形態中為4個)蒸氣流路槽116排列於與該長方形之短邊平行之方向(y方向)。因此,由圖31可知,第一片材110具備反覆形成凹凸之形狀,即,於y方向上,使作為外周液體流路部114及內側液體流路部115之壁形成為凸狀,使蒸氣流路槽116形成為凹狀。
此處,蒸氣流路槽116為槽,故而於其剖面形狀中,具備成為外表面110b側之底部,且於與底部相向之相反側且內表面110a側具備開口。
於本形態中,具備此種構成之蒸氣流路槽116較佳為進而具備如下構成。
圖30、圖31中W6 所示之蒸氣流路槽116之寬度(排列有內側液體流路部115與蒸氣流路116之方向之大小、槽之開口面處之寬度)形成為至少較上述液體流路槽114a、液體流路槽115a之寬度W3 、寬度W5 大,較佳為2000 μm以下,亦可為1500 μm以下,還可為1000 μm以下。另一方面,該寬度M較佳為100 μm以上,亦可為200 μm以上,還可為400 μm以上。該寬度W6 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,寬度W6 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
蒸氣流路槽116之間距通常由內側液體流路部15之間距決定。
另一方面,圖31中D3 所示之蒸氣流路槽116之深度形成為至少較上述液體流路槽114a、液體流路槽115a之深度D1 、深度D2 大,較佳為300 μm以下,亦可為200 μm以下,還可為100 μm以下。另一方面,該深度D3 較佳為10 μm以上,亦可為25 μm以上,還可為50 μm以上。該深度D3 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,深度D3 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
如此,藉由使蒸氣流路槽之流路截面積較液體流路槽大,於作動流體之性質方面,可使體積較冷凝液大之蒸氣順利地回流。
於本形態中蒸氣流路槽116之剖面形狀為長方形,但並不限定於此,亦可為正方形、梯形等四邊形、三角形、半圓形、底部半圓形、半橢圓形、或將該等任一者組合複數個所得之形狀。圖42中示出蒸氣流路槽116為半圓形之例。可利用該形狀使用蝕刻製作蒸氣流路槽。
蒸氣流路可藉由使蒸氣之流動阻力變小,而使作動流體順利地回流,故而亦可根據該觀點決定流路剖面之形狀。
於本形態中說明了於相鄰之內側液體流路部115之間形成有1個蒸氣流路槽116之例,但並不限定於此,亦可為於相鄰之內側液體流路部之間並排配置有2個以上之蒸氣流路槽之形態。
又,只要於第二片材120形成有蒸氣流路槽,則亦可為於第一片材110之一部分或全部未形成有蒸氣流路槽116之形態。
蒸氣流路連通槽117係使複數個蒸氣流路槽116連通之槽。藉此,謀求複數個蒸氣流路槽116之蒸氣之均勻化,蒸氣被輸送至更大之範圍,可高效率地利用大部分之液體流路槽114a、液體流路槽115a,故而可使作動流體之回流更順利地進行。
由圖29、圖30可知,本形態之蒸氣流路連通槽117形成於內側液體流路部115、蒸氣流路槽116延伸之方向之兩端部與外周液體流路部114之間。又,圖33中表示與蒸氣流路連通槽117之連通方向正交之剖面。於圖28~圖30中,為了便於觀察,於蒸氣流路槽116與蒸氣流路連通槽117之邊界示出虛線。但,該線係為了便於觀察而設置之假想之線,而非基於形狀者。
蒸氣流路連通槽117只要以使相鄰之蒸氣流路槽116連通之方式形成便可,其形狀並無特別限定,例如可具備如下構成。
圖30、圖33中W7 所示之蒸氣流路連通槽117之寬度(與連通方向正交之方向之大小、槽之開口面處之寬度)較佳為1000 μm以下,亦可為750 μm以下,還可為500 μm以下。另一方面,該寬度W7 較佳為100 μm以上,亦可為150 μm以上,還可為200 μm以上。該寬度W7 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,寬度W7 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
又,圖33中D4 所示之蒸氣流路連通槽117之深度較佳為300 μm以下,亦可為225 μm以下,還可為150 μm以下。另一方面,該深度D4 較佳為10 μm以上,亦可為25 μm以上,還可為50 μm以上。該深度D4 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,深度D4 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。其中,較佳為與蒸氣流路槽116之深度D3 相同。藉此,製造變得容易。
於本形態中,蒸氣流路連通槽117之剖面形狀為長方形,但並不限定於此,亦可為正方形、梯形等四邊形、三角形、半圓形、底部半圓形、半橢圓形、或該等任一者之複數個組合。可仿照圖42之例設為半圓形。可利用該形狀使用蝕刻製作蒸氣流路連通槽。
蒸氣流路連通槽可藉由使蒸氣之流動阻力變小而實現作動流體之順利之回流,故而亦可根據該觀點決定流路剖面之形狀。
其次,對第二片材120進行說明。於本形態中,第二片材120亦為整體上為片材狀之構件。圖43中示出自內表面120a側觀察第二片材120所得之立體圖,圖44中示出自內表面120a側觀察第二片材120所得之俯視圖。又,圖45中示出於圖44中I7 -I7 處切斷時之第二片材120之切斷面。又,圖46中示出於圖44中I8 -I8 處切斷時之第二片材120之切斷面。
第二片材120具備內表面120a、與該內表面120a為相反側之外表面120b及連結內表面120a與外表面120b並形成厚度之側面120c,且於內表面120a側形成有用以供作動流體回流之圖案。如下所述,藉由將該第二片材120之內表面120a與上述第一片材110之內表面110a以對向之方式重疊而形成中空部,且藉由於此封入作動流體而成為密閉空間102。
第二片材120具備本體121及注入部122。本體121係形成供作動流體回流之部位之片材狀之部位,且於本形態中為俯視下在角部形成有圓弧(所謂之R)之長方形。
但,本體121除如本形態般為四邊形以外,亦可為圓形、橢圓形、三角形、其他多邊形、以及具有彎折部之形狀即例如L字型、T字型、曲拐型等。又,亦可設為將該等至少2者組合而得之形狀。
注入部122係藉由對由第一片材110與第二片材120形成之中空部注入作動流體並密閉而具備密閉空間102(參照圖47)之部位,於本形態中為自本體121之俯視長方形之一邊突出之俯視四邊形之片材狀。於本形態中,在第二片材120之注入部122,在內表面120a側形成有注入槽122a,自第二片材120之側面120c與本體121之內側(應成為中空部之部位)連通。
此種第二片材20之厚度及構成之材料可與第一片材10同樣地考慮。但,第一片材110與第二片材120未必必須為相同之厚度及材料。
於本體121之內表面120a側,形成有用以供作動流體回流之構造。具體而言,於本體121之內表面120a側,具備外周接合部123、外周液體流路部124、內側液體流路部125、蒸氣流路槽126及蒸氣流路連通槽127。
外周接合部123係沿著本體121之外周形成於該本體121之內表面120a側之面。藉由將該外周接合部123與第一片材110之外周接合部113重疊並接合(擴散接合或焊接),而於第一片材110與第二片材120之間形成中空部,且於此封入作動流體而成為密閉空間102。
圖44~圖46中W8 所示之外周接合部123之寬度(與外周接合部123延伸之方向正交之方向之大小、與第一片材110之接合面處之寬度)較佳為與上述本體111之外周接合部113之寬度W1 相同。但,未必必須相同,亦可大於或小於該寬度W1
又,於外周接合部123中之本體121之四角設置有於厚度方向(z方向)上貫通之孔123a。該孔123a作為與第一片材110重疊時之定位機構發揮功能。
外周液體流路部124係液體流路部,且為構成作動流體冷凝並液化時所通過之作為第2流路之冷凝液流路103之一部分的部位。
外周液體流路部124係沿著本體121之內表面120a中之外周接合部123之內側且沿著密閉空間102之外周形成。於本形態中,由圖45、圖46可知,第二片材120之外周液體流路部124與外周接合部123為同一平面。藉此,可將上述第一片材110之複數個液體流路槽114a中之至少一部分液體流路槽114a之開口封閉而形成作為第2流路之冷凝液流路103。第一片材110與第二片材120之組合相關之詳細之態樣將於下文進行說明。
再者,如此,於第二片材120中,外周接合部123與外周液體流路部124為同一平面,故而構造上而言不存在將兩者區分之邊界線。但,為了易於理解,於圖44中藉由虛線表示兩者之邊界。
外周液體流路部124較佳為具備如下構成。
於本形態中,圖44~圖46中W9 所示之外周液體流路部124之寬度(與外周液體流路部124延伸之方向正交之方向之大小、與第一片材110之接合面處之寬度)較佳為與第一片材110之外周流路部114之寬度W2 不同。即,於將第一片材110與第二片材120組合時,於,作為第1流路之蒸氣流路104,在其內表面中之於蒸氣腔之厚度方向上配置有作為第2流路之冷凝液流路103之位置具有階差。
藉此,於第一片材110與第二片材120接合時即便略微產生偏移,外周液體流路部114與外周液體流路部124之重疊亦更容易。因此,於生產時可放寬精度管理,可實現良率之提高等提昇生產性之效果。
又,於本形態中,使寬度W9 較寬度W2 小,藉此,如下所述,於外周液體流路部114中之至少一部分,液體流路槽114a包含於蒸氣流路104之一部分,於該部分,液體流路槽114a之開口未被外周液體流路部124封閉而開口,冷凝液容易由此進入,故而可實現更順利之冷凝液之回流。
就該觀點而言,於圖32所示之與第一片材110之外周液體流路部114之寬度W2 之關係中,寬度W9 之大小較佳為W2 之一半以上。若寬度W9 小於W2 之一半,則可進行開口之封閉之液體流路槽114a變少,故而有冷凝液流路103之毛細管力不足之虞。另一方面,寬度W9 較佳為W10 以下。此處,W10 意味著配置於外周液體流路部114之液體流路槽114a中之最靠蒸氣流路槽116側之液體流路槽114a之寬度之一半的位置與外周液體流路部114之外周接合部113側端部之距離。若寬度W9 大於W10 ,則就本形態之觀點而言,有於蒸氣流路104露出之液體流路槽114a之開口變少,冷凝液之向液體流路槽114a之流入變少之虞。
其次,對內側液體流路部125進行說明。內側液體流路部125亦為液體流路部,且為構成作為第2流路之冷凝液流路103之1個部位。
由圖43~圖46可知,內側液體流路部125形成於本體121之內表面120a中之外周液體流路部124的環狀之環之內側。本形態之內側液體流路部125係於本體121之俯視長方形中在與長邊平行之方向(x方向)上延伸之壁,複數個(於本形態中為3個)內側液體流路部125於與該長方形之短邊平行之方向(y方向)上以特定之間隔排列。
於本形態中,各內側液體流路部125於其內表面120a側之表面與第一片材110接合前由平坦面形成。藉此,將上述第一片材110之複數個液體流路槽115a中之至少一部分液體流路槽115a之開口封閉而形成作為第2流路之冷凝液流路103。
於本形態中,圖44、圖45中W11 所示之內側液體流路部125之寬度(排列有內側液體流路部125及蒸氣流路槽126之方向之大小、與第一片材110之接合面處之寬度)較佳為與第一片材110之內側液體流路部115之寬度W4 不同。據此,於將第一片材110與第二片材120組合時,於作為第1流路之蒸氣流路104,在其內表面中之於蒸氣腔之厚度方向上配置有作為第2流路之冷凝液流路103之位置具有階差
藉此,於第一片材110與第二片材120接合時即便略微產生偏移,內側液體流路部115與內側液體流路部125之重疊亦變得容易。因此,於生產時可放寬精度管理,可實現良率之提高等提昇生產性之效果。
又,於本形態中,使寬度W11 較寬度W4 小,藉此,如下所述,於內側液體流路部115中之至少一部分,液體流路槽115a包含於蒸氣流路104之一部分,於該部位,液體流路槽115a之開口未被內側液體流路部125封閉,冷凝液容易由此進入,故而可使冷凝液更順利地回流。
於本形態中,就該觀點而言,於圖40所示之與第一片材110之內側液體流路部115之寬度W4 之關係中。寬度W11 之大小較佳為W12 以上。如圖40所示、W12 係複數個液體流路槽115a中之自蒸氣流路槽116側起第2個液體流路槽115a之蒸氣流路槽116側端部間之距離。若寬度W11 較W12 小,則可進行開口之封閉之液體流路槽115a變少,故而有冷凝液流路103中之毛細管力不足之虞。
另一方面,就本形態之觀點而言,寬度W11 較佳為W13 以下。如圖40所示,W13 係複數個液體流路槽115a中之自蒸氣流路槽116側起成為第1個液體流路槽115a之寬度之一半之位置間之距離。就本形態之觀點而言,若寬度W11 較W13 大,則有於蒸氣流路104露出之液體流路槽115a之開口變少,冷凝液之向液體流路槽115a之流入變少之虞。
再者,於本形態中,就各內側液體流路部125而言於接合前由平坦面形成,但亦可與第一片材110同樣地形成液體流路槽。又,於此情形時,液體流路槽彼此可處於俯視下相同之位置,亦可偏移。
其次,對蒸氣流路槽126進行說明。蒸氣流路槽126係供作動流體蒸發並汽化所得之蒸氣通過之部位,構成作為第1流路之蒸氣流路104之一部分。圖44中示出俯視之蒸氣流路槽126之形狀,圖45中示出蒸氣流路槽126之剖面形狀。
由該等圖亦可知,蒸氣流路槽126包含形成於本體121之內表面120a中之外周液體流路部124的環狀之環之內側之槽。詳細而言,本形態之蒸氣流路槽126係形成於相鄰之內側液體流路部125之間及外周液體流路部124與內側液體流路部125之間,且於本體121之俯視長方形中在與長邊平行之方向(x方向)上延伸之槽。而且,複數個(於本形態中為4個)蒸氣流路槽126排列於與該長方形之短邊平行之方向(y方向)。因此,由圖45可知,第二片材120係於y方向上,利用由作為外周液體流路部124及內側液體流路部125之壁形成之凸、及由作為蒸氣流路槽126之槽形成之凹,而具備反覆形成有該等凹凸之形狀。
此處,蒸氣流路槽126為槽,故而於其剖面形狀中,具備作為外表面120b側之底部、及於與底部相向之相反側之部位成為內表面120a側之開口。
蒸氣流路槽126較佳為於與第一片材110組合時配置於與該第一片材110之蒸氣流路槽116在厚度方向上重疊之位置。藉此,可利用蒸氣流路槽116與蒸氣流路槽126形成作為第2流路之蒸氣流路104。
於本形態中,圖44、圖45中W13 所示之蒸氣流路槽126之寬度(排列有內側液體流路部125及蒸氣流路槽126之方向之大小、槽之開口面處之寬度)較佳為與第一片材110之蒸氣流路槽116之寬度W6 不同。藉此,於第一片材110與第二片材120接合時即便略微產生偏移,內側液體流路部115與內側液體流路部125亦不易重疊。因此,於生產時可放寬精度管理,可實現良率之提高等提昇生產性之效果。
其中,於本形態中,寬度W13 形成得較寬度W6 大,故而如下所述,於第一片材110之內側液體流路部115中之至少一部分,液體流路槽115a包含於蒸氣流路104之一部分,於該部位,液體流路槽115a之開口露出至蒸氣流路104,故而冷凝液容易進入,可使冷凝液更順利地回流。
另一方面,圖45中D5 所示之蒸氣流路槽126之深度較佳為300 μm以下,亦可為225 μm以下,還可為150 μm以下。另一方面,該深度D5 較佳為10 μm以上,亦可為25 μm以上,還可為50 μm以上。該深度D5 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,深度D5 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
又,第一片材110之蒸氣流路槽116與第二片材120之蒸氣流路槽126之深度可相同,亦可大於或小於第二片材120之蒸氣流路槽126之深度。
於本形態中蒸氣流路槽126之剖面形狀為長方形,但亦可為正方形、梯形等四邊形、三角形、半圓形、底部半圓形、半橢圓形、或將若干個該等形狀組合而得之形狀。可仿照圖42之例設為半圓形。可利用該形狀使用蝕刻製作蒸氣流路槽。
蒸氣流路可藉由使蒸氣之流動阻力變小而使作動流體順利地回流,故而亦可根據該觀點決定流路剖面之形狀。
於本形態中說明了在相鄰之內側液體流路部125之間形成有1個蒸氣流路槽126之例,但並不限定於此,亦可為於相鄰之內側液體流路部之間並排配置有2個以上之蒸氣流路槽之形態。
又,若於第一片材110形成有蒸氣流路槽,則亦可為於第二片材120之一部分或全部未形成有蒸氣流路槽之形態。
蒸氣流路連通槽127係使複數個蒸氣流路槽126連通之槽。藉此,謀求複數個蒸氣流路104之蒸氣之均勻化,或蒸氣被輸送至更大之範圍,可高效率地利用大部分之冷凝液流路103,故而可使作動流體之回流更順利。
由圖44、圖46可知,本形態之蒸氣流路連通槽127形成於內側液體流路部125及蒸氣流路槽126延伸之方向之兩端部與外周液體流路部124之間。又,於圖46中示出蒸氣流路連通槽127之與連通方向正交之剖面。
於本形態中,圖44、圖46中W14 所示之蒸氣流路連通槽127之寬度(與連通方向正交之方向之大小、槽之開口面處之寬度)較佳為與第一片材110之蒸氣流路連通槽117之寬度W7 不同。進而,於本形態中,寬度W14 形成為較寬度W7 大。形成得較大之程度更佳為於50 μm以上且200 μm以下之範圍內較寬度W7 大。藉此,於本形態中,如下所述,於第一片材110之外周液體流路部114中之至少一部分,液體流路槽114a之開口以形成蒸氣流路104之一部分之方式配置,故而冷凝液容易進入,可更順利地使冷凝液回流。
另一方面,圖46中D6 所示之蒸氣流路連通槽127之深度較佳為300 μm以下,亦可為225 μm以下,還可為150 μm以下。另一方面,該深度X較佳為10 μm以上,亦可為25 μm以上,還可為50 μm以上。該深度D6 之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,深度D6 之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
又,第一片材110之蒸氣流路連通槽117與第二片材20之蒸氣流路連通槽127之深度可相同,亦可不同。
於本形態中蒸氣流路連通槽127之剖面形狀為長方形,但並不限定於此,亦可為正方形、梯形等四邊形、三角形、半圓形、底部半圓形、半橢圓形、或將該等任一者組合而得之形狀。可仿照圖42之例設為半圓形。可利用該形狀使用蝕刻製作蒸氣流路連通槽。
蒸氣流路可藉由使蒸氣之流動阻力變小而實現順利之回流,故而亦可根據該觀點決定流路剖面之形狀。
其次,對將第一片材110與第二片材120組合而製成蒸氣腔101時之構造進行說明。根據該說明而進一步理解第一片材110及第二片材120所具有之各構成之配置、大小、形狀等。
於圖47中示出沿著圖27中I9 -I9 所示之y方向將蒸氣腔101於厚度方向上切斷所得之切斷面。該圖係將第一片材110之圖31所示之圖與第二片材120之圖45所示之圖組合而示出該部位之蒸氣腔101之切斷面者。
於圖48中示出將圖47中I10 所示之部位放大所得之圖,於圖49中示出將圖48中之內側液體流路部115與內側液體流路部125重疊之部分進一步放大所得之圖,於圖50中示出將圖48中之外周液體流路部114與外周液體流路部124重疊之部分進一步放大所得之圖。
於圖51中示出沿著圖27中I11 -I11 所示之x方向於蒸氣腔101之厚度方向上切斷所得之切斷面。該圖係將第一片材110之圖33所示之圖與第二片材120之圖46所示之圖組合而示出該部位之蒸氣腔101之切斷面者。
由圖27、圖28、及圖47~圖51可知,藉由將第一片材110與第二片材120以重疊之方式配置且接合而製成蒸氣腔101。此時,將第一片材110之內表面110a與第二片材120之內表面120a以相向之方式配置,第一片材110之本體111與第二片材之本體121重疊,第一片材110之注入部112與第二片材120之注入部122重疊。於本形態中,第一片材110與第二片材120之相對位置關係構成為藉由將第一片材110之孔113a與第二片材120之孔123a對位而變得適當。
藉由此種第一片材110與第二片材120之積層體,本體111及本體121所具備之各構成如圖47~圖51所示般配置。具體而言如下所述。
第一片材110之外周接合部113與第二片材120之外周接合部123以重疊之方式配置,藉由擴散接合或焊接等接合方法將兩者接合。藉此,於第一片材110與第二片材120之間形成中空部,且於此封入作動流體而製成密閉空間102。
第一片材110之外周液體流路部114與第二片材120之外周液體流路部124以重疊之方式配置。藉此,藉由外周液體流路部114之液體流路槽114a及外周液體流路部124形成中空部中、供作動流體為冷凝液化之狀態之冷凝液流動的第2流路即冷凝液流路103。該冷凝液流路103係與作為第1流路之蒸氣流路104分離形成,故而可使作動流體之循環順利地進行。
此處,由圖47~圖51可知,於本形態中,第一片材110之外周液體流路部114之寬度W2 形成為較第二片材120之外周液體流路部124之寬度W9 更大。因此,於作為第1流路之蒸氣流路104,在其內表面中蒸氣腔之厚度方向上配置有作為第2流路之冷凝液流路103之位置具有階差。
藉此,即便於第一片材110與第二片材120接合時產生若干偏移亦被容許,可放寬接合精度。因此,於生產時可放寬精度管理,可提高良率等而提昇生產性。
又,於本形態中,對於設置於外周液體流路部114之複數個液體流路槽114a中成為蒸氣流路104側之液體流路槽114a,第二片材120之外周液體流路部124不重疊,故而開口未被封住。因此,於該部位,如圖48~圖51中A所示般形成如與第二片材120對向之開口,該開口包含於蒸氣流路104之一部分,且與蒸氣流路104連通。
藉由如此將冷凝液流路之至少一部分配置於蒸氣流路內,冷凝液容易流入至作為冷凝液流路103之液體流路槽114a內且作動流體之回流更順利。
另一方面,關於液體流路槽114a中之開口被外周液體流路部124堵住之槽,於剖面中其四方成為壁,故而毛細管力較強地作用,液體之流動順利地進行。
第一片材110之壁即內側液體流路部115與第二片材120之壁即內側液體流路部125以重疊之方式配置。藉此,藉由內側液體流路部115之液體流路槽115a及內側液體流路部125形成中空部中之供作動流體冷凝並液化之狀態之冷凝液流動的作為第2流路之冷凝液流路103。
該冷凝液流路103與蒸氣流路104分離地形成,故而可使作動流體之循環順利地進行。
進而,內側液體流路部115與內側液體流路部125藉由重疊而作為密閉空間102之內部之支柱發揮功能,故而可抑制製造時被壓垮等不良情況。
又,如圖47~圖51可知,於本形態中,第一片材110之內側液體流路部115之寬度W4 形成為較第二片材120之內側液體流路部125之寬度W11 大。因此,於作為第1流路之蒸氣流路14,在其內表面中之於蒸氣腔之厚度方向配置有作為第2流路之冷凝液流路103之位置具有階差。
藉此,即便於第一片材110與第二片材120接合時產生若干偏移亦被容許,可放寬接合精度。因此,於生產時可放寬精度管理,可實現良率之提高等提昇生產性之效果。
進而,只要為該放寬之允許範圍內,則可確保蒸氣流路槽116及蒸氣流路槽126中之較窄(於本形態中為蒸氣流路槽116)之寬度之蒸氣流路104。因此,就蒸氣流路104之流路阻力之觀點而言亦可擴大能將該阻力保持為固定之範圍,可抑制各個製品之熱輸送能力之不均,可穩定地供給所期望之性能之製品。
又,於本形態中,對於設置於內側液體流路部115之複數個液體流路槽115a中之成為蒸氣流路104側之液體流路槽115a,第二片材120之內側液體流路部125不重疊,故而開口未堵住。因此,於該部位中,如圖48~圖51中B所示般在蒸氣流路114之階差之部位,形成有如與第二片材120對向之開口,該開口包含於蒸氣流路104之一部分,且與蒸氣流路104連通。
藉由如此將冷凝液流路之至少一部分配置於蒸氣流路內,冷凝液容易流入至作為冷凝液流路103之液體流路槽115a內且作動流體之回流更順利。
另一方面,關於液體流路槽115a中之開口被內側液體流路部125堵住之槽,於剖面中其四方成為壁,故而毛細管力較強地作用,液體之流動順利地進行。
再者,就於以上各例之冷凝液流路103中亦更強地發揮流路之毛細管力之觀點而言,以流路寬度除以流路高度所得之值表示之流路剖面之縱橫比(aspect ratio)較佳為大於1.0。該比亦可為1.5以上,還可為2.0以上。或,縱橫比亦可小於1.0。該比亦可為0.75以下,還可為0.5以下。
其中,就製造之觀點而言,較佳為流路寬度大於流路高度,就該觀點而言,縱橫比較佳為大於1.3。
第一片材110之蒸氣流路槽116之開口與第二片材120之蒸氣流路槽126之開口以相向之方式重疊而形成流路,該流路成為供蒸氣流動之作為第1流路之蒸氣流路104。
上述作為第2流路之冷凝液流路3之流路截面積形成為較該作為第1流路之蒸氣流路104之流路截面積小。更具體而言,於將相鄰之2個蒸氣流路104(於本形態中為由1個蒸氣流路槽116及1個蒸氣流路槽126形成之流路)之平均流路截面積設為Ag ,將配置於相鄰之2個蒸氣流路104之間之複數個冷凝液流路103(於本形態中為由1個內側液體流路部115及1個內側液體流路槽125形成之複數個冷凝液流路103)之平均流路截面積設為Al 時,冷凝液流路103與蒸氣流路104處於Al 為Ag 之0.5倍以下之關係,較佳為0.25倍以下。藉此,作動流體容易根據其相態樣(氣相、液相)選擇性地通過第1流路與第2流路。
該關係只要於蒸氣腔整體中之至少一部分滿足便可,若蒸氣腔之全部滿足該關係則進而較佳。
由圖51可知,第一片材110之蒸氣流路連通槽117之開口與第二片材120之蒸氣流路連通槽127之開口以相向之方式重疊而形成流路。
另一方面,關於注入部112、注入部122亦如圖27、圖28所示,內表面110a與內表面120a彼此以相向之方式重疊,第二片材120之注入槽122a之與底部為相反側之開口被第一片材110之注入部112之內表面110a堵住,形成連通外部與本體111及本體121間之中空部(冷凝液流路103及蒸氣流路104)之注入流路105。
但,自注入流路105對中空部注入作動流體並密封,而製成密閉空間102之後,注入流路105被封閉,故而於最終形態之蒸氣腔101中,外部與密閉空間102不連通。
於本形態中,示出注入部112、注入部122及由其等形成之注入流路105設置於蒸氣腔101之長邊方向上之一對端部中之一端部之例,但並不限定於此,亦可配置於其他任一端部,且亦可配置有複數個。於配置有複數個之情形時,例如可配置於蒸氣腔1之長邊方向上之一對端部之各者,亦可配置於其他一對端部中之一端部。
於蒸氣腔101之密閉空間102,封入有作動流體。作動流體之種類並無特別限定,可使用純水、乙醇、甲醇、丙酮及其等之混合物等通常之蒸氣腔中所使用之作動流體。
如上所述之蒸氣腔例如能以如下方式製作。此處對第一片材110進行說明,第二片材120亦可利用相同之方法製造。
首先,準備具有第一片材110之外周形狀之正面及背面平坦之片材。
然後,將該片材進行半蝕刻,形成構成成為密閉空間102之中空部之一部分之蒸氣流路槽116。更詳細而言,於片材中之進行半蝕刻之側之面積層抗蝕膜,藉由光微影技術將抗蝕膜之一部分呈蒸氣流路槽之圖案狀去除。繼而,藉由對該抗蝕膜被去除之部分進行半蝕刻,而形成蒸氣流路槽116。藉此,於未形成有蒸氣流路槽之部位,形成不具備液體流路槽之內側液體流路部、及外周液體流路部、以及外周接合部。
此處,所謂半蝕刻係指不貫通片材地進行蝕刻直至其厚度方向之中途為止。
其次,進而,將片材進行半蝕刻,形成構成成為密閉空間102之中空部之一部分之液體流路槽114a、液體流路槽115a。於此情形時,於片材中之形成有蒸氣流路116之側之面積層抗蝕膜,藉由光微影技術將抗蝕膜之一部分呈液體流路槽之圖案狀去除。繼而,藉由對該抗蝕膜被去除之部分進行半蝕刻,而於內側液體流路部及外周液體流路部形成液體流路槽114a、液體流路槽115a。
接下來,將以如上方式製作之第一片材110之內表面110a與第二片材120之內表面120a以相向之方式重疊,使用作為定位機構之孔113a、孔123a進行定位,並進行暫時固定。暫時固定之方法並無特別限定,可列舉電阻焊接、超音波焊接及利用接著劑之接著等。
繼而,於暫時固定後進行擴散接合而將第一片材110與第二片材120永久地接合。再者,亦可代替擴散接合而藉由焊接進行接合。此處,所謂「永久地接合」並不拘束於嚴格之含義,意味著以於蒸氣腔101動作時,可維持密閉空間102之密閉性之程度、即可維持第一片材110之內表面110a與第二片材120之內表面120a之接合之程度接合。
於本形態中,內部液體流路部115與內側液體流路部125具有如上所述之關係,故而可放寬設定定位精度,且可提高生產性。
於接合之後,自所形成之注入流路105進行抽真空,將中空部減壓。其後,自注入流路105對經減壓之中空部注入作動流體而使作動流體進入至中空部。繼而,對注入部112、注入部122利用藉由雷射進行之熔融或進行鉚接而將注入流路105封閉並密閉,藉此形成密閉空間102。藉此,於密閉空間102之內側保持作動流體。
於本形態之蒸氣腔中,藉由內部液體流路部115與內側液體流路部125之重疊而使其等作為支柱發揮功能,故而可抑制於接合時及減壓時密閉空間被壓垮之情況。
以上,對利用蝕刻之蒸氣腔之製造進行說明,但製造方法並不限定於此,亦可藉由加壓加工、切削加工、雷射加工及利用3D印表機之加工製造蒸氣腔。
例如於藉由3D印表機製造蒸氣腔之情形時,無需將複數片片材接合來製作蒸氣腔,可設為無接合部之蒸氣腔。
其次,對蒸氣腔101之作用進行說明。圖52中模式性地表示於作為電子機器之一形態之攜帶型終端140之內側配置有蒸氣腔101之狀態。此處,蒸氣腔101配置於攜帶型終端140之殼體141之內側,故而以虛線表示。此種攜帶型終端140構成為具備內包各種電子零件之殼體141及以通過殼體141之開口部於外部可看到圖像之方式露出之顯示器單元142。而且,作為該等電子零件之一,於殼體141內配置有應藉由蒸氣腔101冷卻之電子零件130。
蒸氣腔101設置於形態型終端等之殼體內,且安裝於CPU等作為應冷卻之對象物之電子零件130。電子零件130直接或介隔導熱性較高之黏著劑、片材、膠帶等其他構件而安裝於蒸氣腔101之外表面110b或外表面120b。於外表面110b、外表面120b中之哪一位置安裝冷卻對象物並未特別限定,於行動終端等中根據與其他構件之配置之關係而適當設定。於本形態中,如圖27中虛線所示,將作為應冷卻之熱源之電子零件130配置於第一片材110之外表面110b中之本體111之xy方向中央。因此,於圖27中,電子零件130為成為死角而看不到之位置,故而以虛線表示。
於圖53中示出說明作動流體之流動之圖。為了易於說明,於該圖中省略第二片材120,以可看見第一片材110之內表面110a之方式表示。
當電子零件130發熱時,該熱藉由熱傳導而於第一片材110內傳遞,存在於密閉空間102內之靠近電子零件130之位置之冷凝液接收熱。接收到該熱之冷凝液吸收熱而蒸發並汽化。藉此將電子零件130冷卻。
汽化之作動流體成為蒸氣並如圖53中實線之直線箭頭所示般,於作為第1流路之蒸氣流路104內流動並移動。該流動朝自電子零件130離開之方向產生,故而蒸氣朝自電子零件130離開之方向移動。
蒸氣流路104內之蒸氣自作為熱源之電子零件130離開,朝溫度相對較低之蒸氣腔101之外周部移動,於該移動時一面依次被第一片材110及第二片材120奪取熱一面冷卻。自蒸氣奪取到熱之第一片材110及第二片材120將熱傳遞至與其外表面110b、外表面120b接觸之攜帶型終端140之殼體141等,最終將熱釋放至外部大氣。
一面於蒸氣流路104移動一面被奪取熱之作動流體冷凝並液化。該冷凝液附著於蒸氣流路104之壁面。另一方面,於蒸氣流路104中蒸氣連續地流動,故而冷凝液以如圖48、圖51中箭頭C所示般被蒸氣擠入之方式,移動至作為第2流路之冷凝液流路103。如圖34、圖41所示,本形態之冷凝液流路103具備連通開口部114c及連通開口部115c,故而冷凝液通過該連通開口部114c、連通開口部115c被分配至複數個冷凝液流路103。
於本形態中,將冷凝液流路3與蒸氣流路104分離地構成,故而作動流體順利地回流。
進而,於本形態之蒸氣腔101中,於蒸氣流路104所具備之階差之部位,冷凝液流路103之一部分設置於蒸氣流路104內,故而冷凝液以如圖48、圖51中箭頭E所示般自厚度方向亦被蒸氣擠入之方式,移動至冷凝液流路103。因此,冷凝液容易進入至冷凝液流路103,可使作動流體順利地回流。
進入至冷凝液流路103之冷凝液因冷凝液流路之毛細管現象及來自蒸氣之擠壓,而如圖53中虛線之直線箭頭所示般以接近作為熱源之電子零件130之方式移動。
尤其是,關於未配置於蒸氣流路104內之一部分冷凝液流路103,藉由第二片材120將液體流路槽114a、液體流路槽115a之開口堵住,故而於剖面中其四方成為壁,可提高毛細管力。藉此,進而,可實現順利之冷凝液之移動。
繼而,再次藉由來自作為熱源之電子零件130之熱而汽化並反覆進行上述操作。
如上所述,根據蒸氣腔101,由於向作為第2流路之冷凝液流路103之冷凝液之流入順利地進行,故而作動流體之回流良好,可提高熱輸送量。又,由於為冷凝液不易積存於蒸氣流路之構造,故而就該觀點而言,亦可提高熱輸送能力。
於上述形態中,示出在蒸氣流路104所具備之階差中,一部分液體流路槽之開口未被封閉,液體流路槽包含於蒸氣流路之一部分之例,但並不限定於此,亦可以成為如下形態之方式設置冷凝液流路,即,所有液體流路槽之開口均被封閉,於流路之橫截面中其四方被壁包圍。將具體之形狀示於圖54中。
於該例中,與上述形態同樣地,第一片材110之外周液體流路部114與第二片材120之外周液體流路部124相比寬度較寬,第一片材110之內側液體流路部115與第二片材120之內側液體流路部125相比寬度較寬,故而於作為第1流路之蒸氣流路104,在其內表面中之於蒸氣腔之厚度方向上配置有作為第2流路之冷凝液流路103之位置具有階差
然而,於本形態中所有液體流路槽114a之內表面110a側之開口均被外周液體流路部124或內側液體流路部125堵住。
於此種形態中,如圖54中F所示般冷凝液容易移動至蒸氣流路104所具備之階差之部位,該冷凝液由此通過連通開口部114c、連通開口部115c移動至作為第2流路之冷凝液流路103。因此,於本形態中,自蒸氣流路向冷凝液流路之冷凝液之移動亦順利進行,可發揮穩定之熱輸送能力。
於上述各形態中,說明了第一片材110之外周液體流路部114及內側液體流路部115之寬度較第二片材120之液體流路部124及內側液體流路部125之寬度大之例。並不限定於此,該關係亦可構成為相反。圖55中示出用於說明之圖。
於本形態之蒸氣腔101中,第一片材110之外周液體流路部114之寬度與第二片材120之外周液體流路部124之寬度之大小關係與上述形態之蒸氣腔101相反。同樣地,第一片材110之內側液體流路部115之寬度與第二片材120之內側液體流路部125之寬度之大小關係與上述形態之蒸氣腔101相反。
即,第一片材110之外周液體流路部114之寬度形成為較第二片材120之外周液體流路部124之寬度小,第一片材110之內側液體流路部115之寬度形成為較第二片材120之內側液體流路部125之寬度小。因此,於將第一片材110與第二片材120組合時,於作為第1流路之蒸氣流路104,在其內表面中之於蒸氣腔之厚度方向上配置有作為第2流路之冷凝液流路103之位置具有階差
藉此,蒸氣流路與冷凝液流路分離,作動流體之回流更順利地進行。又,可於第一片材110與第二片材120接合時放寬設定定位精度,可提高生產性。而且,藉由內側液體流路部115與內側液體流路部125之重疊而使其等作為支柱發揮功能,故而可抑制於接合時及減壓時密閉空間被壓垮。
又,如圖55中G所示,冷凝液容易移動至蒸氣流路104所具備之階差之部位,該冷凝液由此通過連通開口部114c、連通開口部115c移動至作為第2流路之冷凝液流路103,故而於被形態中,自蒸氣流路向冷凝液流路之冷凝液之移動亦順利地進行,可發揮穩定之熱輸送能力。
於上述形態中,為液體流路槽僅設置於第一片材之例,但亦可為於第二片材亦設置有液體流路槽。圖56、圖57中示出用於說明之圖。圖56及圖57任一者均於第二片材120設置有液體流路槽124a及液體流路槽125a。該液體流路槽124a及液體流路槽125a與第一片材110之液體流路槽114a及液體流路槽115a重疊,藉此成為作為第2流路之冷凝液流路103。
圖56之例係液體流路槽114a與液體流路槽124、及液體流路槽115a與液體流路槽125以於寬度方向(y方向)上成為相同位置之方式配置之例。
圖57之例係液體流路槽114a與液體流路槽124、及液體流路槽115a與液體流路槽125以於寬度方向(y方向)上朝不同位置偏移之方式配置之例。
無論設為哪種配置,均可發揮冷凝液流路之毛細管力,故而成為具有上述效果者。
又,於圖56及圖57之例中,將液體流路槽114a與液體流路槽124及液體流路槽115a與液體流路槽125之槽寬、深度及剖面形狀設為相同,但並不限定於此,亦可使該等之至少1者不同。
對目前為止之蒸氣腔101包含第一片材110及第二片材之12片之片材之例進行了說明。但,並不限定於此,亦可為如圖58、及圖59所示由3片以上之片材構成之蒸氣腔。圖58係包含3片片材之蒸氣腔之例,圖59係包含4片片材之蒸氣腔之例。
圖58所示之蒸氣腔1係第一片材110、第二片材120及第三片材(中間片材)150之積層體。
以夾於第一片材110與第二片材120之間之方式配置第三片材150,第一片材110之內表面110a與第三片材150之一面150a接觸,第二片材120之內表面120a與第三片材150之另一面150b接觸,且分別接合。接合之態樣係如上所述。
此處,第一片材110於平坦之內表面110a具備液體流路部114a及液體流路部124a,不具備作為上述壁之外周液體流路部114、外周液體流路部124、內側液體流路部115及內側液體流路部125。
同樣地,第二片材120之內表面120a及外表面120b均為平坦面。
此時之第一片材110及第二片材120之厚度較佳為1.0 mm以下,亦可為0.5 mm以下,還可為0.1 mm以下。另一方面,該厚度較佳為0.005 mm以上,亦可為0.015 mm以上,還可為0.030 mm以上。該厚度之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,該厚度之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
於第三片材150,具備壁151及蒸氣流路槽152。
壁151係以架於第一片材110與第二片材120之方式配置之壁,且配置於與使上述第一片材110之外周液體流路部115與第二片材120之外周液體流路部124重疊之位置、及使上述第一片材110之內側液體流路部115與第二片材120之內側液體流路部125重疊之位置相同之位置。
蒸氣流路槽152係於厚度方向上貫通第三片材150之槽,且配置於與將上述第一片材110之蒸氣流路槽116與第二片材120之蒸氣流路槽126重疊之位置相同之位置。
而且,由圖58可知,第一片材110之液體流路部114a及液體流路部115a以被第三片材150之壁151之面150a覆蓋之方式配置,形成作為第2流路之冷凝液流路103。此時,構成為壁151之寬度與排列有液體流路部114a、液體流路部115a之部位之寬度滿足目前為止所說明之上述關係。
另一方面,被相鄰之2個壁151、第一片材110及第二片材120包圍之流路成為作為第1流路之蒸氣流路104。
圖59所示之蒸氣腔101包含4片片材,具有第一片材110、第二片材120、第三片材160及第四片材170。而且,按照第一片材110、第三片材160、第四片材170及第二片材120之順序積層並接合。接合之態樣係如上所述。
圖59所示之蒸氣腔101係如成為與圖47所示之蒸氣腔101相同之形態般,將片材分割為4個部分之態樣。即,於本形態中,第三片材160具備外周液體流路部114、內側液體流路部115及蒸氣流路槽116,於第一片材110未具備該等。同樣地,第四片材170具備外側液體流路部124、內側液體流路部125及蒸氣流路槽126,於第二片材120未具備該等。
於此種形態中亦可設為本發明之蒸氣腔。
本發明之第2形態之各形態例並不直接限定於此,可於不脫離其主旨之範圍內使構成要素變化並具體化。又,藉由包含第1形態之上述形態及變化例中所揭示之複數個構成要素之適當之組合,可設為各種形態。亦可自各形態及變化例所示之全部構成要素刪除若干個構成要素。
其次,對第3形態進行說明。第3形態之蒸氣腔201亦與第2形態之蒸氣腔101相同,具有第一片材110及第二片材120。而且,藉由將該第一片材110與第二片材120重疊並接合(擴散接合、焊接等)而於第一片材110與第二片材120之間形成中空部,且於此封入作動流體,藉此製成密閉空間102。
因此,蒸氣腔201亦於第一片材110具備內表面110a、外表面110b、側面110c、本體111、注入部112、外周接合部113、外周液體流路部114、液體流路槽114a、凸部114b、連通開口部114c、內側液體流路部115、液體流路槽115a、凸部115b、連通開口部115c、蒸氣流路槽116及蒸氣流路連通槽117等上述所說明之部位。同樣地,於第二片材120具備內表面120a、外表面120b、側面120c、本體121、注入部122、外周接合部123、內側液體流路部125、蒸氣流路槽126及蒸氣流路連通槽127等上述所說明之部位。
再者,上述利用蒸氣腔101進行說明之各部之尺寸之較佳的範圍(例如W1 ~W14 、D1 ~D6 、L1 ~L4 )對於第2形態之蒸氣腔201亦可同樣地考慮。
又,對於液體流路槽、蒸氣流路槽、蒸氣流路連通槽之剖面形狀亦可與蒸氣腔101同樣地考慮。此處利用各槽之剖面為半橢圓形之形態例進行說明。
同樣地,對於如圖36~圖38中所說明之連通開口部及凸部之形態,亦可應用於本形態之蒸氣腔201。
於圖60中,示出於將蒸氣腔201在厚度方向上切斷所得之切斷面,基於與圖47相同之視點所得之剖視圖。於圖61中示出將圖60中I101 所示之部位放大所得之圖,於圖62中,示出對於蒸氣腔201基於與圖51相同之視點所得之剖視圖。
由圖60~圖62可知,第一片材110之外周接合部113與第二片材120之外周接合部123以重疊之方式配置,藉由擴散接合或焊接等接合方法將兩者接合。藉此,於第一片材110與第二片材120之間形成中空部。
第一片材110之外周液體流路部114與第二片材120之外周液體流路部124以重疊之方式配置。藉此,藉由外周液體流路部114之液體流路槽114a及外周液體流路部124形成中空部中之供作動流體冷凝並液化之狀態之冷凝液流動的作為第2流路之冷凝液流路103。
同樣地,第一片材110之內側液體流路部115與第二片材120之內側液體流路部125以重疊之方式配置。藉此,藉由內側液體流路部115之液體流路槽115a及內側液體流路部125形成中空部中之供冷凝液流動之作為第2流路之冷凝液流路103。
藉由如此於剖面中形成四方被壁包圍之較細之流路,而利用較強之毛細管力使冷凝液移動,可實現順利之循環。即,於考慮到假定供冷凝液流動之流路時,與如該流路之1個面連續地敞開之所謂之由槽構成之流路相比,根據上述冷凝液流路103,可獲得較高之毛細管力。
於本形態中,設為外周液體流路部114與外周液體流路部115之寬度相同,內側液體流路部115與內側液體流路部125之寬度相同。但並不限定於此,亦可仿照上述蒸氣腔101之例以具有階差之方式構成。
進而,於本形態中,冷凝液流路103構成為具備如下之剖面形狀。圖63中將1個冷凝液流路103之剖面放大地表示。此處,使用由內側液體流路部115之液體流路槽115a與內側液體流路部125構成之冷凝液流路103進行說明,但由外周液體流路部114與外周液體流路部124構成之冷凝液流路103亦可同樣地考慮。
又,於圖64中示出將圖63中I102 所示之部位放大所得之圖。
於本形態中,冷凝液流路103於流路剖面(與冷凝液流路延伸之方向正交之剖面)之內表面形狀中,於其內壁面形成有微小之槽即內表面槽103a。即,於如此微細之冷凝液流路103之內表面形成有更微細之槽。藉此,冷凝液進入至內表面槽103a,可進一步提高毛細管力,可促進冷凝液之回流,故而蒸氣腔201之熱輸送能力提高。
即,藉由內表面槽103a使冷凝液流路3之內表面積增加,且冷凝液流路103之表面張力提高,故而毛細管力提高。藉此,可使冷凝液流路自身之使冷凝液移動之功能提高且促進冷凝液之回流,熱輸送能力亦可提高。
該內表面槽之剖面形狀、截面積並無特別限定,只要為設置於冷凝液流路103之內表面之槽便可。但,內表面槽之長邊方向較佳為包含與冷凝液流路103延伸之方向平行之方向成分,且至少較該內表面槽103a之開口寬度W101 之2倍更長地延伸。藉此,作為提高毛細管力之槽更有效果。
於本形態中,於第一片材110與第二片材120之邊界部分形成有內表面槽103a。此種內表面槽103a例如可沿著液體流路槽115a之開口之緣之倒角形成,或沿著為了使第一片材110與第二片材120擴散接合而壓抵兩片材時之接合界面之晶界形成。
但,內表面槽103a並不限定於此,只要於冷凝液流路103之內表面之任一者形成微小之槽便可,例如藉由以如下方式構成,成為進一步具有效果者。
圖64中W101 所示之開口寬度較佳為未達10 μm。藉此,可確保較高之毛細管力。
又,圖64中D101 所示之內表面槽之深度較佳為2 μm以上且未達10 μm。此處,槽之深度意味著內表面槽之開口部與最深部之直線距離。內表面槽較深者可提高毛細管力,但若深度為10 μm以上則有蒸氣腔之強度降低之傾向,有造成於作動時因由內部壓力所致之鼓出導致變形、或第一片材與第二片材剝落之虞。
又,內表面槽之最深部較佳為銳角。即,內表面槽103a較佳為隔著其最深部之兩內壁面間所成之角度未達90°。藉此,可進一步提高毛細管力。
而且,較佳為於冷凝液流路內形成有複數個此種內表面槽。藉此,可提高毛細管力。
圖65~圖70中例示地示出內表面槽103a之其他形態。
圖65係將1個冷凝液流路103之剖面放大地表示之圖,圖66係將圖65中I103 所示之部位放大所得之圖。本形態之內表面槽103a於第一片材110之液體流路槽115a之開口端部存在突起103b,且基於該突起103b之階差形成內表面槽103a。藉由此種內表面槽103a亦可提高毛細管力。
本形態之內表面槽103a例如可於為了使第一片材110與第二片材120擴散接合而壓抵兩片材時藉由第一片材110之變化而形成。
圖67係將1個冷凝液流路103之剖面放大地表示之圖,圖68係將圖67中I104 所示之部位放大所得之圖。本形態之內表面槽103a形成於第一片材110之液體流路槽115a中之靠近最深部之部位。如此,內表面槽103a可形成於第一片材110與第二片材120之接合部以外之部位,亦可藉由此種內表面槽103a而提高毛細管力。
本形態之內表面槽103a例如可利用藉由蝕刻形成第一片材110之液體流路槽115a時之該蝕刻形成,或於為了使第一片材110與第二片材120擴散接合而壓抵兩片材時,沿著再結晶時之晶界形成。
圖69係將1個冷凝液流路103之剖面放大地表示之圖,圖70係將圖69中I105 所示之部位放大所得之圖。於本形態中,於第二片材之內側液體流路部125亦設置有液體流路槽125a,藉由與第一片材之內側液體流路部115之液體流路槽115a重疊而形成作為第2流路之冷凝液流路103。而且,為於第一片材110與第二片材120之邊界部分形成有內表面槽103a之形態。亦可藉由此種內表面槽103a提高毛細管力。
此種內表面槽103a例如亦可於第二片材形成液體流路槽,並且可將液體流路槽115a之開口之緣進行倒角等而形成。
就對於以上所說明之例之冷凝液流路103亦更強地發揮流路之毛細管力之觀點而言,以流路寬度除以流路高度所得之值表示之流路剖面之縱橫比(aspect ratio)較佳為大於1.0。該比亦可為1.5以上,還可為2.0以上。或,縱橫比亦可小於1.0。該比亦可為0.75以下,還可為0.5以下。
其中,就製造之觀點而言,較佳為流路寬度大於流路高度,就該觀點而言,縱橫比較佳為大於1.3。
如上所述,根據蒸氣腔201,可於冷凝液流路103a中利用更高之毛細管力使冷凝液之回流良好,且可提高熱輸送量。
對目前為止之蒸氣腔201包含第一片材110及第二片材1+20之2片片材之例進行了說明。但,並不限定於此,亦可為如圖71所示般由3片片材構成之蒸氣腔、及如圖72所示般由4片片材構成之蒸氣腔。
圖71所示之蒸氣腔201係第一片材110、第二片材120及作為中間片材之第三片材250之積層體。以夾於第一片材110與第二片材120之間之方式配置第三片材250,且分別接合。
於該例中,第一片材110之內表面110a及外表面110b均平坦。同樣地,第二片材120之內表面120a及外表面120b亦均平坦。
於第三片材250,具備蒸氣流路槽251、壁252、液體流路槽253及凸部254。
蒸氣流路槽251係於厚度方向上貫通第三片材250之槽,且為與將上述蒸氣流路槽116與蒸氣流路槽126重疊而構成作為第1流路之蒸氣流路104之槽相同之槽,且具有與此相當之形態。
壁252係相鄰之蒸氣流路槽251之間所具備之壁,具有相當於將上述外周液體流路部114與外周液體流路部124重疊且將內側液體流路部115與內側液體流路部125重疊所得之壁之形態。
液體流路槽253係配置於壁252中之與第一片材110對向之面之槽,且具有相當於上述液體流路槽114a、液體流路槽115a之形態。藉由液體流路槽253及第一片材110而形成作為第2流路之冷凝液流路103。
凸部254係配置於相鄰之液體流路槽253之間之凸部,以相當於上述凸部114b、凸部115b之形態配置。
而且,於將第1片材110、第二片材120及第三片材250接合時。於作為第2流路之冷凝液流路3具備如上所述之內表面槽103b。
圖72所示之蒸氣腔201係第一片材110、第二片材120、以及作為2片中間片材之第三片材260及第四片材270之積層體。該等片材自第一片材110側,按照第一片材110、第三片材260、第四片材270及第二片材120之順序積層且接合。
於本形態中,第一片材110及第二片材120之內表面110a、內表面20a、外表面110b及外表面20b均平坦。
於第三片材260,具備液體流路槽114a、液體流路槽115a及蒸氣流路槽116。
本形態之液體流路槽114a、液體流路槽115a及蒸氣流路槽116係於厚度方向上貫通第三片材260之槽,除此以外,可設為與上述液體流路槽114a、液體流路槽115a及蒸氣流路槽116相同之形態。
於第四片材270具備蒸氣流路槽126。
本形態之蒸氣流路槽126係於厚度方向上貫通第四片材270之槽,除此以外,可設為與上述蒸氣流路槽126相同之形態。
藉由將此種片材積層,成為由第一片材110、冷凝液流路114a及第四片材270包圍之作為第2流路之冷凝液流路103、及由第一片材110、冷凝液流路115a及第四片材270包圍之作為第2流路之冷凝液流路103。
同樣地,第三片材260之蒸氣流路槽116與第四片材270之蒸氣流路槽126重疊,且配置於第一片材110與第二片材120之間,藉此成為作為第1流路之蒸氣流路104。
而且,於作為第2流路之冷凝液流路103具備如上所述之內表面槽103a。
本發明之上述各形態並不直接限定於此,可於不脫離其主旨之範圍內使構成要素變化並具體化。又,藉由包含第1形態及第2形態中所說明之形態之上述形態中所揭示之複數個構成要素之適當之組合,可設為各種形態。亦可自各形態所示之全部構成要素刪除若干個構成要素。
其次,對第4形態進行說明。第4形態之蒸氣腔301亦與第2形態之蒸氣腔101相同,具有第一片材110及第二片材120。而且,藉由將該第一片材110與第二片材120重疊並接合(擴散接合、焊接等)而於第一片材110與第二片材120之間形成中空部,且於此封入作動流體,藉此製成密閉空間102。
因此,蒸氣腔301亦於第一片材110具備內表面110a、外表面110b、側面110c、本體111、注入部112、外周接合部113、外周液體流路部114、液體流路槽114a、凸部114b、連通開口部114c、內側液體流路部115、液體流路槽115a、凸部115b、連通開口部115c、蒸氣流路槽116及蒸氣流路連通槽117等上述所說明之部位。同樣地,於第二片材120具備內表面120a、外表面120b、側面120c、本體121、注入部122、外周接合部123、內側液體流路部125、蒸氣流路槽126及蒸氣流路連通槽127等上述所說明之部位。
再者,上述利用蒸氣腔101進行說明之各部之尺寸之較佳之範圍(例如W1 ~W14 、D1 ~D6 、L1 ~L4 )對於第4形態之蒸氣腔301亦可同樣地考慮。
又,對於液體流路槽、蒸氣流路槽、蒸氣流路連通槽之剖面形狀亦可與蒸氣腔101同樣地考慮。此處利用各槽之剖面為半橢圓形之形態例進行說明。
同樣地,對於如圖36~圖38中所說明之連通開口部及凸部之形態,亦可應用於本形態之蒸氣腔301。
於圖73中,示出於將蒸氣腔301在厚度方向上切斷所得之切斷面,基於與圖47相同之視點所得之剖視圖。於圖74中示出將圖73中I201 所示之部位放大所得之圖,於圖75中,示出對於蒸氣腔301基於與圖51相同之視點所得之剖視圖。
由圖73~圖75可知,於本形態中,第一片材110之外周接合部113與第二片材120之外周接合部123亦以重疊之方式配置,藉由擴散接合或焊接等接合方法將兩者接合。藉此,於第一片材110與第二片材120之間形成中空部,且於此封入作動流體,藉此製成密閉空間2。
第一片材110之外周液體流路部114與第二片材120之外周液體流路部124以重疊之方式配置。藉此,藉由外周液體流路部114之液體流路槽114a及外周液體流路部124形成中空部中之供作動流體冷凝並液化之狀態之冷凝液流動的作為第2流路之冷凝液流路103。
同樣地,第一片材110之內側液體流路部115與第二片材120之內側液體流路部125以重疊之方式配置。藉此,藉由內側液體流路部115之液體流路槽115a及內側液體流路部125形成中空部中之供冷凝液流動之作為第2流路之冷凝液流路103。
藉由如此於剖面中形成四方被壁包圍之較細之流路,而利用較強之毛細管力使冷凝液移動,可實現順利之循環。即,於考慮到假定供冷凝液流動之流路時,與如該流路之1個面連續地敞開之所謂之由槽構成之流路相比,根據上述冷凝液流路103,可獲得較高之毛細管力。
於本形態中,設為外周液體流路部114與外周液體流路部115之寬度相同,內側液體流路部115與內側液體流路部125之寬度相同。但並不限定於此,亦可仿照上述蒸氣腔101之例以具有階差之方式構成。
進而,於本形態中,冷凝液流路103構成為具備如下之剖面形狀。圖76中將1個冷凝液流路103之剖面放大地表示。此處,使用由內側液體流路部115之液體流路槽115a與內側液體流路部125構成之冷凝液流路103進行說明,但由外周液體流路部114與外周液體流路部124構成之冷凝液流路103亦可同樣地考慮。
於本形態中,冷凝液流路103具備如下形態:於流路剖面(與冷凝液流路延伸之方向正交之剖面)之內表面形狀中,在該流路剖面之流路寬度W201 成為最大之流路內表面之部位P201 局部當量半徑成為最小。關於局部當量半徑將於下文進行說明。此處,流路寬度之寬度方向係排列有冷凝液流路103之方向。
藉此,可發揮更強之毛細管力,進而,可實現順利之冷凝液之循環。於本形態中,示出於流路寬度W201 成為最大之兩部位P201 局部當量半徑成為最小之例,但並不限定於此,只要於任一者局部當量半徑為最小便可。
此處,於流路寬度成為最大之流路內表面之部位P201 局部當量半徑最小係如下含義。
於將蒸氣腔切斷及研磨等而呈現出流路剖面之後,使用高倍率之顯微鏡或SEM(Scanning Electron Microscope,掃描式電子顯微鏡)以50倍~200倍之範圍將該流路剖面放大地表示。繼而,於自該放大之流路剖面擷取流路之內周面之輪廓,在該輪廓測定流路寬度及局部當量半徑時,流路寬度成為最大W201 之流路內表面之部位P201 之局部當量半徑成為最小。
此處,局部當量半徑能以如下方式獲得。圖77中示出用於說明之圖。圖77係著眼於圖76中之一部位P201 之周邊並放大所得之圖。即,於上述輪廓中抽選流路寬度成為最大之流路內表面之成為部位P201 之點、及隔著成為該部位P201 之點並鄰接之輪廓上之規定之特定之2個點即成為部位P202 、部位P203 之點之合計3點,將通過該3點之圓C1 之半徑設為局部當量半徑。
此時隔著成為部位P201 之點並鄰接之輪廓上之規定之特定之2個成為部位P202 、P203 之點係於將輪廓之全長設為100%時,自部位P201 以0.5%之距離離開之位置處之輪廓上之點。
但,有如下情況:代替作為特例而規定之特定之2個部位P202 、P203 ,以如下方式獲得與此不同之輪廓上之規定之特定之2個部位。例如於與上述同樣地獲得圓C1 時,如圖78所示,有於圓C1 之內側在部位P201 與部位P202 之間存在突出之頂部T1 之時。此時,代替部位P202 ,將距離圓C1 之圓周最遠之部位即該頂部T1 設為鄰接之點,並使用其藉由P201 、T1 、P203 描畫圓C2 ,將該圓C2 之半徑設為局部當量半徑,且將該圓C2 之半徑設為部位P201 處之局部當量半徑。但,此種圓之再定義係設為針對1個部位P201 僅1次。又,於在圓C1 中以朝P202 側及P203 側之兩方突出之方式存在頂部時,分別進行置換,藉由部位P201 及2個頂部T1 描畫圓C2
圖79中示出說明另一形態之圖。於本形態中,於第二片材120之外周液體流路部及內側液體流路部亦設置有液體流路槽129,藉由與第一片材110之外周液體流路部114之液體流路槽114a及內側液體流路部115之液體流路槽115a重疊而形成作為第2流路之冷凝液流路103。
於此種冷凝液流路103中,若為如下形狀則亦具有效果,上述形狀係指於以如上方式獲得之最大寬度W201 之流路內表面之部位P201 局部當量半徑成為最小。
本形態之P202 及P203 亦可與上述同樣地以如下方式獲得。圖80中示出用於說明之圖。
將蒸氣腔切斷及研磨等而呈現出流路剖面之後,使用高倍率之顯微鏡或SEM(掃描式電子顯微鏡)以50倍~200倍之範圍將該流路剖面放大地表示。繼而,於自該放大之流路剖面擷取流路之內周面之輪廓,在該輪廓測定流路寬度及局部當量半徑時,流路寬度成為最大W201 之流路內表面之部位P201 之局部當量半徑成為最小。
於上述輪廓中抽選流路寬度成為最大之流路內表面之成為部位P201 之點、及隔著成為該部位P201 之點並鄰接之輪廓上之特定之2個點即部位)成為部位P202 、部位P203 之點之合計3點,將通過該3點之圓C1 之半徑設為局部當量半徑。此時隔著成為部位P201 之點並鄰接之輪廓上之規定之特定之2個成為部位P201 、部位P202 之點係於將輪廓之全長設為100%時,自部位P201 以0.5%之距離離開之位置處之輪廓上之點。
用以製成此種冷凝液流路103之於第一片材110形成液體流路槽114a且於第二片材120形成液體流路槽129之方法並無特別限定,亦可應用藉由半蝕刻形成兩者並精度良好地對位之方法、或第1片材110之液體流路槽114a係藉由半蝕刻製作且第二片材120之液體流路槽129係藉由與第一片材110之擴散接合時之變形而形成之方法。
圖81中亦示出說明另一形態之圖。於上述形態中,為於第一片材10與第二片材120之接合部分成為最大寬度W201 之例,但於本形態中,於並非該接合部分之位置成為最大寬度W201 ,且於該部位P201 局部當量半徑成為最小。
於此種冷凝液流路103中,若為如下形狀則亦具有效果,上述形狀係指於以如上方式獲得之最大寬度W201 之流路內表面之部位P201 局部當量半徑成為最小。
如此,如於最大寬度W201 之流路內表面之部位P201 局部當量半徑成為最小之形狀無需遍及冷凝液流路之全長而具備,只要於至少一部分為此種形態便可。就具有更大之效果之觀點而言,較佳為於相對於冷凝液流路之全長為20%以上之部分為此種形態,更佳為40%以上,進而較佳為60%以上。
再者,就於以上各例之冷凝液流路103中亦更強地發揮流路之毛細管力之觀點而言,以流路寬度除以流路高度所得之值表示之流路剖面之縱橫比(aspect ratio)較佳為大於1.0。該比亦可為1.5以上,還可為2.0以上。或,縱橫比亦可小於1.0。該比亦可為0.75以下,還可為0.5以下。
其中,就製造之觀點而言,較佳為流路寬度大於流路高度,就該觀點而言,縱橫比較佳為大於1.3。
根據本形態,於冷凝液流路103之剖面中,具有如於成為最大寬度之流路內表面之部位局部當量半徑成為最小之形狀,故而可獲得更高之毛細管力,進而,可實現順利之冷凝液之移動。
對目前為止之蒸氣腔301包含第一片材110及第二片材120之2片片材之例進行了說明。但,並不限定於此,亦可為如圖82所示般由3片片材構成之蒸氣腔、及如圖83所示般由4片片材構成之蒸氣腔。
圖82所示之蒸氣腔係第一片材110、第二片材120及作為中間片材之第三片材350之積層體。以夾於第一片材110與第二片材120之間之方式配置第三片材350,且分別接合。
於該例中,第一片材110之內表面110a及外表面110b均平坦。同樣地,第二片材120之內表面120a及外表面120b亦均平坦。
此時之第一片材110及第二片材120之厚度較佳為1.0 mm以下,亦可為0.5 mm以下,還可為0.1 mm以下。另一方面,該厚度較佳為0.005 mm以上,亦可為0.015 mm以上,還可為0.030 mm以上。該厚度之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,該厚度之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
於第三片材350,具備蒸氣流路槽351、壁352、液體流路槽353及凸部354。
蒸氣流路槽351係於厚度方向上貫通第三片材350之槽,且為與將上述蒸氣流路槽116與蒸氣流路槽126重疊而構成作為第1流路之蒸氣流路104之槽相同之槽,且具有與此相當之形態。
壁352係於相鄰之蒸氣流路槽351之間所具備之壁,且具有相當於將上述外周液體流路部114與外周液體流路部124重疊且將內側液體流路部115與內側液體流路部125重疊而得之壁之形態。
液體流路槽353係配置於壁352中之與第一片材110對向之面之槽,且具有相當於上述液體流路槽114a、液體流路槽115a之形態。藉由液體流路槽353形成作為第2流路之冷凝液流路103。
凸部354係配置於相鄰之液體流路槽353之間之凸部,且以相當於上述凸部114b、凸部115b之形態配置。
而且,於將第1片材110、第二片材120及第三片材350接合時,作為第2流路之冷凝液流路103之形態如上述般構成為於最大寬度W201 之內周面上P201 具有最小之局部當量半徑。
圖83所示之蒸氣腔係第一片材110、第二片材120以及2片中間片材即第三片材360及第四片材370之積層體。將該等片材自第一片材110側按照第一片材110、第三片材360、第四片材370及第二片材120之順序積層並接合。
於本形態中,第一片材110及第二片材120之內表面110a、內表面120a、及外表面110b、外表面120b均平坦。
於第三片材360,具備液體流路槽114a、液體流路槽115a及蒸氣流路槽116。
本形態之液體流路槽114a、液體流路槽115a及蒸氣流路槽116係於厚度方向上貫通第三片材360之槽,除此以外,亦可設為與上述液體流路槽114a、液體流路槽115a及蒸氣流路槽116相同之形態。
於第四片材270具備蒸氣流路槽26。
本形態之蒸氣流路槽26係於厚度方向上貫通第四片材270之槽,除此以外,可設為與上述蒸氣流路槽126相同之形態。
藉由將此種片材積層,成為由第一片材110、冷凝液流路114a及第四片材370包圍之作為第2流路之冷凝液流路103、以及由第一片材110、冷凝液流路115a及第四片材370包圍之作為第2流路之冷凝液流路103。
同樣地,蒸氣流路槽116與蒸氣流路槽126重疊,且配置於第一片材110與第二片材120之間,藉此成為作為第1流路之蒸氣流路104。
而且,作為第2流路之冷凝液流路103之形態如上所述構成為於最大寬度W201 之內周面P201 上具有最小之局部當量半徑。
本發明之上述各形態並不直接限定於此,可於不脫離其主旨之範圍內使構成要素變化並具體化。又,藉由包含第1形態、第2形態及第3形態中所說明之形態之上述形態中所揭示之複數個構成要素之適當之組合,可設為各種形態。亦可自各形態所示之全部構成要素刪除若干個構成要素。
其次,對第5形態進行說明。第5形態之蒸氣腔401亦與第1形態之蒸氣腔101相同,具有第一片材110及第二片材120。而且,藉由將該第一片材110與第二片材120重疊並接合(擴散接合)而於第一片材110與第二片材120之間形成中空部,且於此封入作動流體,藉此製成密閉空間2。
因此,蒸氣腔401亦於第一片材110具備內表面110a、外表面110b、側面110c、本體111、注入部112、外周接合部113、外周液體流路部114、液體流路槽114a、凸部114b、連通開口部114c、內側液體流路部115、液體流路槽115a、凸部115b、連通開口部115c、蒸氣流路槽116及蒸氣流路連通槽117等上述所說明之部位。同樣地,於第二片材120具備內表面120a、外表面120b、側面120c、本體121、注入部122、外周接合部123、內側液體流路部125、蒸氣流路槽126及蒸氣流路連通槽127等上述所說明之部位。
再者,上述利用蒸氣腔101進行說明之各部之尺寸之較佳之範圍(例如W1 ~W14 、D1 ~D6 、L1 ~L4 )對於第3形態之蒸氣腔401亦可同樣地考慮。
又,對於液體流路槽、蒸氣流路槽、蒸氣流路連通槽之剖面形狀亦可與蒸氣腔101同樣地考慮。此處利用各槽之剖面為半橢圓形之形態例進行說明。
同樣地,對於如圖36~圖38中所說明之連通開口部及凸部之形態,亦可應用於本形態之蒸氣腔401。
於圖84中,示出於將蒸氣腔401在厚度方向上切斷所得之切斷面,基於與圖47相同之視點所得之剖視圖。於圖85中示出將圖84中I301 所示之部位放大所得之圖,於圖86中,示出對於蒸氣腔401基於與圖51相同之視點所得之剖視圖。
由圖84~圖86可知,於本形態中,第一片材110之外周接合部113與第二片材120之外周接合部123亦以重疊之方式配置,藉由擴散接合或焊接等接合方法將兩者接合。藉此,於第一片材110與第二片材120之間形成中空部,且於此封入作動流體,藉此製成密閉空間2。
第一片材110之外周液體流路部114與第二片材120之外周液體流路部124以重疊之方式配置。藉此,藉由外周液體流路部114之液體流路槽114a及外周液體流路部124形成中空部中之供作動流體冷凝並液化之狀態之冷凝液流動的作為第2流路之冷凝液流路103。
同樣地,第一片材110之內側液體流路部115與第二片材120之內側液體流路部125以重疊之方式配置。藉此,藉由內側液體流路部115之液體流路槽115a及內側液體流路部125形成中空部中之供冷凝液流動之作為第2流路之冷凝液流路103。
藉由如此於剖面中形成四方被壁包圍之較細之流路,而利用較強之毛細管力使冷凝液移動,可實現順利之循環。即,於考慮到假定供冷凝液流動之流路時,與如該流路之1個面連續地敞開之所謂之由槽構成之流路相比,根據上述冷凝液流路103,可獲得較高之毛細管力。
於本形態中,設為外周液體流路部114與外周液體流路部115之寬度相同,內側液體流路部115與內側液體流路部125之寬度相同。但並不限定於此,亦可以仿照上述蒸氣腔101之例而具有階差之方式構成。
於本形態中,在接合後,冷凝液流路103及形成於相鄰之冷凝液流路103之間之壁部402係以如下方式構成。於圖87中將1個冷凝液流路103之剖面放大地表示。於圖88中將形成於相鄰之冷凝液流路103之間之壁部402之剖面放大地表示。該壁部402係藉由內側液體流路部115之凸部115b與內側液體流路部125之面重疊而形成。
此處,使用由內側液體流路部115之液體流路槽115a、凸部115b及內側液體流路部125構成之冷凝液流路103、及壁部402進行說明,但由外周液體流路部114與外周液體流路部124構成之冷凝液流路103、壁部402亦可同樣地考慮。又,此處,對相鄰之冷凝液流路3之間之壁部402進行說明,對於形成於蒸氣流路104與冷凝液流路103之間之壁部402亦可同樣地考慮。
圖88中符號403所示之壁部402中之第一片材110與第二片材120之邊界403與圖88所示之虛線I302 不一致,形成得較該虛線長。此處,虛線I302 表示於壁部402中寬度最小之線。
即,於形成於相鄰之冷凝液流路之間之壁部402中,於其剖視下第一片材110與第二片材120之邊界403之壁部402之寬度方向的長度較壁部402之最小寬度長。此處,所謂「壁部之最小寬度」意味著壁部402之剖面中之排列有冷凝液流路103與蒸氣流路104之方向上之該壁部之長度中之最小者。而且,於與該最小寬度相同之剖面中,邊界403之長度形成為較該最小寬度大。
藉此,得以提高壁部402處之第一片材110與第二片材120之結合力,即便密閉空間102之內壓變高,且即便於包含水作為作動流體之情形時於冰點下之環境中成為冰而體積增加,亦可抑制壁部402之斷裂。
又,藉此,即便不進行以橫穿第一片材與第二片材之接合界面之方式使晶粒生長般之擴散接合,亦可獲得較高之結合力。因此,可實現擴散接合之條件之放寬及時間之縮短,從而提高生產性。
於本形態中,由圖88可知,邊界403係藉由設為於其兩端部彎曲且形成壁部402之凸部115b之頂部成為凹之形狀,而形成為較壁部402之最小寬度長。但,邊界403之形態並不限定於此,只要形成為較壁部之最小寬度長便可。於圖89~圖93中示出另一例之邊界403之形態例。圖89~圖93中所記載之圖均為相當於圖88之圖,又,各圖所示之虛線表示壁部402之寬度最小之部分。
圖89之例係藉由設為邊界403之兩端部彎曲,且形成壁部402之凸部115b之頂部成為凸之形狀,而使邊界403形成為較壁部402之最小寬度長。
圖90之例係藉由設為於邊界403之兩端部彎曲,且形成壁部402之凸部115b之頂部成為凸,並且於凸之間成為凹之形狀,而使邊界403形成為較壁部402之最小寬度長。
圖91之例係藉由於邊界403之一端部以成為凸之方式彎曲,且於另一端部以成為凹之方式彎曲,而使邊界403形成為較壁部402之最小寬度長。
圖92之例係於邊界403形成壁部402之凸部115b之頂部具有1個凸部,並且以頂點偏靠一端部側之方式於寬度方向上成為非對稱。
圖93之例係於邊界403形成壁部402之凸部115b之頂部具有2個凸部,並且以一凸部之頂點較另一凸部之頂點低之方式於寬度方向上成為非對稱。
如上所述之邊界之形狀例如可以如下方式確認。
將作為對象之蒸氣腔以成為縱橫10 mm之方形片之方式利用線切割機切斷。此時,以之後容易獲得蒸氣流路及冷凝液流路之剖面之方式切斷。
利用切片機切削所獲得之方形片之端面,露出流路剖面。此時,較佳為以樹脂容易進入至流路內之方式切削。
其後進行真空消泡並將方形片進行樹脂包埋。
為了獲得所需之剖面,對樹脂包埋之方形片利用鑽石刀進行修整加工。此時,使用切片機(例如Leica Microsystems公司製造之超薄切片機),自測定目標位置至離開40 μm之部分為止進行修整加工。
藉由切削已進行修整加工之切斷面,而製作觀察用之切斷面。此時,使用剖面試樣製作裝置(例如JOEL公司製造之剖面拋光儀),將凸出寬度設定為40 μm,將電壓設定為5 kV,將時間設定為6小時,藉由離子束加工而切削切斷面。
對以此方式獲得之試樣之切斷面進行測定。此時,使用掃描型電子顯微鏡(例如卡爾蔡司公司製造之掃描型電子顯微鏡),將電壓設定為5 kV,將作動距離設定為3 mm,且將觀察倍率設定為500倍或2000倍,觀察切斷面。再者,攝影時之觀察倍率基準係設為Polaroid(寶麗來)545。
再者,就對於以上所說明之例之冷凝液流路103亦更強地發揮流路之毛細管力之觀點而言,以流路寬度除以流路高度所得之值表示之流路剖面之縱橫比(aspect ratio)較佳為大於1.0。該比亦可為1.5以上,還可為2.0以上。或,縱橫比亦可小於1.0。該比亦可為0.75以下,還可為0.5以下。
其中,就製造之觀點而言,較佳為流路寬度大於流路高度,就該觀點而言,縱橫比較佳為大於1.3。
如上所述之蒸氣腔401例如能以如下方式製作。
對於具有第一片材110及第二片材120之外周形狀之片材,藉由半蝕刻形成液體流路槽114a、液體流路槽115a、蒸氣流路槽116、蒸氣流路槽126、蒸氣流路連通槽117及蒸氣流路連通槽127。
接下來,將第一片材110之內表面110a與第二片材120之內表面120a以相向之方式重疊,使用作為定位機構之孔113a、孔123a進行定位,並進行暫時固定。暫時固定之方法並無特別限定,可列舉電阻焊接、超音波焊接及利用接著劑之接著等。
繼而,於暫時固定後進行擴散接合而將第一片材110與第二片材120永久地接合。使其等成為蒸氣腔用片材。藉由於該擴散接合時調整條件,使第一片材110與第二片材120之邊界403以如上述所作說明般相對於壁部402之最小寬度變長之方式變形。繼而,該條件與越過邊界使晶粒生長之擴散接合相比,可使條件放寬,且亦可使時間縮短,故而可提高生產性。
此處,所謂「永久地接合」並不拘束於嚴格之含義,意味著以於蒸氣腔101動作時,可維持密閉空間102之密閉性之程度、即可維持第一片材110之內表面110a與第二片材120之內表面120a之接合之程度接合。
於接合之後,自所形成之注入流路105進行抽真空,將中空部減壓。其後,自注入流路105對經減壓之中空部注入作動流體而使作動流體進入至中空部。繼而,對注入部112、注入部122利用藉由雷射進行之熔融或進行鉚接而將注入流路5封閉。藉此,製成密閉空間2,且於其內側穩定地保持作動流體。
於本形態之蒸氣腔中,藉由內部液體流路部115與內側液體流路部125之重疊而使其等作為支柱發揮功能,故而可抑制於接合時及減壓時密閉空間被壓垮。
於上述形態中,示出僅於第一片材110設置有液體流路槽114a、液體流路槽115a之例,亦可為如圖83所示於第二片材120亦設置液體流路槽124a、液體流路槽125a。此時,亦可與上述第一片材110之液體流路槽114a、液體流路槽115a同樣地考慮。
於圖94所示之例中,液體流路槽114a與液體流路槽124a、及液體流路槽115a與液體流路槽125a藉由重疊而成為作為第2流路之冷凝液流路液體流路槽3。又,將相鄰之液體流路槽114a間之凸部114b與相鄰之液體流路槽124a間之凸部124b以具有上述界面403(接合界面)之方式接合,且將相鄰之液體流路槽115a間之凸部115b與相鄰之液體流路槽125a間之凸部125b以具有上述界面403(接合界面)之方式接合。
於該例中亦可設為本發明之蒸氣腔。
對目前為止之蒸氣腔401包含第一片材110及第二片材120之2片片材之例進行了說明。但,並不限定於此,亦可為如圖95所示般由3片片材構成之蒸氣腔。
圖95所示之蒸氣腔係第一片材110、第二片材120及中間片材450(第三片材)之積層體。
以夾於第一片材110與第二片材120之間之方式配置中間片材450,且分別接合。
於該例中,第一片材110之內表面110a及外表面110b均平坦。同樣地,第二片材120之內表面120a及外表面120b亦均平坦。
此時之第一片材110及第二片材120之厚度較佳為1.0 mm以下,亦可為0.5 mm以下,還可為0.1 mm以下。另一方面,該厚度較佳為0.005 mm以上,亦可為0.015 mm以上,還可為0.030 mm以上。該厚度之範圍亦可藉由上述複數個上限候補值中之任意1個與複數個下限候補值中之1個之組合而規定。又,該厚度之範圍亦可藉由複數個上限候補值之任意2個之組合、或複數個下限候補值之任意2個之組合而規定。
於中間片材450,具備蒸氣流路槽451、壁452、液體流路槽453及凸部454。
蒸氣流路槽451係於厚度方向上貫通中間片材450之槽,且為與將上述蒸氣流路槽116與蒸氣流路槽126重疊而構成作為第1流路之蒸氣流路4之槽相同之槽,且以與此相當之形態配置。
壁452係相鄰之蒸氣流路槽451之間所具備之壁,以相當於將上述外周液體流路部114與外周液體流路部124重疊且將內側液體流路部115與內側液體流路部125重疊所得之壁之形態配置。
液體流路槽453係配置於壁452中之與第一片材110對向之面之槽,且以相當於上述體流路槽114a、液體流路槽115a之形態配置。藉由液體流路槽453而形成作為第2流路之冷凝液流路103。
凸部454係配置於相鄰之液體流路槽453之間之凸部,且以相當於上述凸部114b、凸部115b之形態配置。
而且,於將第1片材110、第二片材120及中間片材450接合時,凸部454與第一片材110之內表面110a接合,且具備例如圖88~圖93所示般之界面403(接合界面)。
本發明之上述各形態並不直接限定於此,可於不脫離其主旨之範圍內使構成要素變化並具體化。又,藉由包含第1形態至第4形態中所說明之形態之上述形態中所揭示之複數個構成要素之適當之組合,可設為各種形態。亦可自各形態所示之全部構成要素刪除若干個構成要素。
1‧‧‧蒸氣腔
2‧‧‧作動液
3‧‧‧密閉空間
4‧‧‧注入部
10‧‧‧下側片材
10a‧‧‧上表面
10b‧‧‧下表面
10c‧‧‧下側蒸氣流路底部
11‧‧‧蒸發部
12‧‧‧下側蒸氣流路凹部
12a‧‧‧底面
12G1‧‧‧第1下側流路槽
12G2‧‧‧第2下側流路槽
12G3‧‧‧第3下側流路槽
13‧‧‧下側流路壁部
13a‧‧‧上表面
14‧‧‧下側周緣壁
14a‧‧‧上表面
15‧‧‧下側對準孔
16‧‧‧下側注入突出部
17‧‧‧下側注入流路凹部
20‧‧‧上側片材
20a‧‧‧下表面
20b‧‧‧上表面
20c‧‧‧上側蒸氣流路底部
21‧‧‧上側蒸氣流路凹部
21a‧‧‧底面
21G1‧‧‧第1上側流路槽
21G2‧‧‧第2上側流路槽
21G3‧‧‧第3上側流路槽
22‧‧‧上側流路壁部
22a‧‧‧下表面
23‧‧‧上側周緣壁
23a‧‧‧下表面
24‧‧‧上側對準孔
25‧‧‧上側注入突出部
26‧‧‧上側注入流路凹部
30‧‧‧液體流路部
31‧‧‧主流槽
32‧‧‧主流槽
40‧‧‧電極棒
50‧‧‧下側片材凹部
50'‧‧‧下側片材凸部
51‧‧‧下側底面凸部
51'‧‧‧下側底面凹部
60‧‧‧上側片材凹部
60'‧‧‧上側片材凸部
61‧‧‧上側底面凸部
61'‧‧‧上側底面凹部
70‧‧‧第1下側模具
70a、70b‧‧‧模具凸部
71‧‧‧第2下側模具
71a‧‧‧模具凸部
80‧‧‧第1上側模具
80a‧‧‧模具凸部
81‧‧‧第2上側模具
81a‧‧‧模具凸部
90‧‧‧上表面凸部
100‧‧‧中間片材
100a‧‧‧上表面
100b‧‧‧下表面
101‧‧‧蒸氣腔
102‧‧‧密閉空間
103‧‧‧冷凝液流路(第2流路)
103a‧‧‧內表面槽
103b‧‧‧突起
104‧‧‧蒸氣流路(第1流路)
105‧‧‧注入流路
110‧‧‧第一片材
110a‧‧‧內表面
110b‧‧‧外表面
110c‧‧‧側面
111‧‧‧本體
112‧‧‧注入部
113‧‧‧外周接合部
113a‧‧‧孔
114‧‧‧外周液體流路部
114a‧‧‧液體流路槽
114b‧‧‧凸部
114c‧‧‧連通開口部
115‧‧‧內側液體流路部
115a‧‧‧液體流路槽
115b‧‧‧凸部
115c‧‧‧連通開口部
116‧‧‧蒸氣流路槽
117‧‧‧蒸氣流路連通槽
120‧‧‧第二片材
120a‧‧‧內表面
120b‧‧‧外表面
120c‧‧‧側面
121‧‧‧本體
122‧‧‧注入部
123‧‧‧外周接合部
123a‧‧‧孔
124‧‧‧外周液體流路部
124a‧‧‧液體流路槽
124b‧‧‧凸部
125‧‧‧內側液體流路部
125a‧‧‧液體流路槽
125b‧‧‧凸部
126‧‧‧蒸氣流路槽
127‧‧‧蒸氣流路連通槽
129‧‧‧液體流路槽
130‧‧‧電子零件
140‧‧‧攜帶型終端(電子機器)
141‧‧‧殼體
142‧‧‧顯示器單元
150‧‧‧第三片材(中間片材)
150a‧‧‧第三片材之一面
150b‧‧‧第三片材之另一面
151‧‧‧壁
152‧‧‧蒸氣流路槽
160‧‧‧第三片材
170‧‧‧第四片材
201‧‧‧蒸氣腔
250‧‧‧第三片材
251‧‧‧蒸氣流路槽
252‧‧‧壁
253‧‧‧液體流路槽
254‧‧‧凸部
260‧‧‧第三片材
270‧‧‧第四片材
301‧‧‧蒸氣腔
350‧‧‧第三片材
351‧‧‧蒸氣流路槽
352‧‧‧壁
353‧‧‧液體流路槽
354‧‧‧凸部
360‧‧‧第三片材
370‧‧‧第四片材
401‧‧‧蒸氣腔
402‧‧‧壁部
403‧‧‧邊界
450‧‧‧中間片材
451‧‧‧蒸氣流路槽
452‧‧‧壁
453‧‧‧液體流路槽
454‧‧‧凸部
C‧‧‧箭頭
C1‧‧‧圓
C2‧‧‧圓
D‧‧‧器件
D1‧‧‧深度
D2‧‧‧深度
D3‧‧‧深度
D4‧‧‧深度
D5‧‧‧深度
D6‧‧‧深度
E‧‧‧箭頭
E‧‧‧電子機器
H‧‧‧外殼
h0‧‧‧深度
h1‧‧‧深度
I2‧‧‧箭頭
I4‧‧‧箭頭
I6‧‧‧箭頭
L1‧‧‧大小
L2‧‧‧間距
L3‧‧‧大小
L4‧‧‧間距
M1‧‧‧下側材料片材
M1a‧‧‧上表面
M1b‧‧‧下表面
M2‧‧‧上側材料片材
M2a‧‧‧下表面
M2b‧‧‧上表面
P201‧‧‧部位
P202‧‧‧部位
P203‧‧‧部位
T0‧‧‧厚度
T1‧‧‧厚度
T1‧‧‧頂部
T2‧‧‧厚度
t3‧‧‧厚度
t3'‧‧‧厚度
t4‧‧‧厚度
t5‧‧‧厚度
t5'‧‧‧厚度
TD‧‧‧觸控面板顯示器
w0‧‧‧寬度
w1‧‧‧寬度
W1‧‧‧寬度
w2‧‧‧ 寬度
W2‧‧‧寬度
W3‧‧‧寬度
W4‧‧‧寬度
W5‧‧‧寬度
W6‧‧‧寬度
W7‧‧‧寬度
W8‧‧‧寬度
W9‧‧‧寬度
W10‧‧‧寬度
W11‧‧‧寬度
W12‧‧‧寬度
W13‧‧‧寬度
W14‧‧‧寬度
W101‧‧‧開口寬度
W201‧‧‧流路寬度
x‧‧‧方向
X‧‧‧第1方向
y‧‧‧方向
Y‧‧‧第2方向
z‧‧‧方向
圖1係模式性地表示具備蒸氣腔之電子機器之立體圖。
圖2係表示本發明之形態之蒸氣腔之俯視圖。
圖3係表示圖2之蒸氣腔之A-A線剖視圖。
圖4係圖2之下側片材之俯視圖。
圖5係圖2之上側片材之仰視圖。
圖6係表示圖3所示之蒸氣流路凹部之放大剖視圖。
圖7係圖4之表示液體流路部之B部之放大俯視圖。
圖8係表示圖6之液體流路部之放大剖視圖。
圖9係表示於上側片材亦具備主流槽之例之剖視圖。
圖10係用以說明圖2之蒸氣腔之製造方法中的下側材料片材之第1準備步驟之圖。
圖11係用以說明圖2之蒸氣腔之製造方法中的下側材料片材之下側流路槽形成步驟之圖。
圖12係用以說明圖2之蒸氣腔之製造方法中的上側材料片材之第2準備步驟之圖。
圖13係用以說明圖2之蒸氣腔之製造方法中的上側材料片材之上側流路槽形成步驟之圖。
圖14係用以說明圖2之蒸氣腔之製造方法中的暫時固定步驟之圖。
圖15係用以說明圖2之蒸氣腔之製造方法中的接合步驟之圖。
圖16係表示圖14之接合步驟中之接合後之蒸氣流路凹部的圖。
圖17係用以說明圖2之蒸氣腔之製造方法中的作動液之注入步驟之圖。
圖18係表示對於變化例之蒸氣腔,將下側片材進行加壓加工之狀態之局部放大剖視圖。
圖19係表示對於變化例之蒸氣腔,將上側片材進行加壓加工之狀態之局部放大剖視圖。
圖20係表示變化例之蒸氣腔之放大剖視圖。
圖21係表示圖20所示之蒸氣腔之變化例之放大剖視圖。
圖22係表示圖20所示之蒸氣腔之變化例之放大剖視圖。
圖23係表示包含3片片材之蒸氣腔之放大剖視圖。
圖24係表示另一例之包含3片片材之蒸氣腔之放大剖視圖。
圖25係表示包含4片片材之蒸氣腔之放大剖視圖。
圖26係表示具有凸部之蒸氣腔之例之放大剖視圖。
圖27係蒸氣腔之立體圖。
圖28係蒸氣腔之分解立體圖。
圖29係第一片材之立體圖。
圖30係第一片材之俯視圖。
圖31係第一片材之切斷面。
圖32係第一片材10之另一切斷面。
圖33係第一片材10之另一切斷面。
圖34係俯視外周液體流路部並將一部分放大表示之圖。
圖35係俯視另一例之外周液體流路部並將一部分放大表示之圖。
圖36係俯視另一例之外周液體流路部並將一部分放大表示之圖。
圖37係俯視另一例之外周液體流路部並將一部分放大表示之圖。
圖38係俯視另一例之外周液體流路部並將一部分放大表示之圖。
圖39係液體流路槽之剖面形狀為半橢圓之例。
圖40係著眼於內側液體流路部之切斷面。
圖41係俯視內側液體流路部並將一部分放大表示之圖。
圖42係蒸氣流路槽之剖面形狀為半圓之例。
圖43係第二片材之立體圖。
圖44係第二片材之俯視圖。
圖45係第二片材之切斷面。
圖46係第二片材之切斷面。
圖47係蒸氣腔之切斷面。
圖48係將圖47之一部分放大所得之圖。
圖49係將圖48之一部分進一步放大所得之圖。
圖50係將圖48之一部分進一步放大所得之圖。
圖51係蒸氣腔之另一切斷面。
圖52係模式性地表示攜帶型終端(電子機器)之圖。
圖53係說明作動流體之流動之圖。
圖54係說明另一例之蒸氣腔之構成之圖。
圖55係說明另一例之蒸氣腔之構成之圖。
圖56係說明另一例之蒸氣腔之構成之圖。
圖57係說明另一例之蒸氣腔之構成之圖。
圖58係說明另一例之蒸氣腔之構成之圖。
圖59係說明另一例之蒸氣腔之構成之圖。
圖60係蒸氣腔之切斷面。
圖61係將圖60之一部分放大所得之圖。
圖62係蒸氣腔之另一切斷面。
圖63係說明內表面槽之形態例之圖。
圖64係說明內表面槽之形態例之圖。
圖65係說明內表面槽之另一形態例之圖。
圖66係說明內表面槽之另一形態例之圖。
圖67係說明內表面槽之另一形態例之圖。
圖68係說明內表面槽之另一形態例之圖。
圖69係說明內表面槽之另一形態例之圖。
圖70係說明內表面槽之另一形態例之圖。
圖71係說明另一形態之蒸氣腔之圖。
圖72係說明另一形態之蒸氣腔之圖。
圖73係蒸氣腔之切斷面。
圖74係將圖73之一部分放大所得之圖。
圖75係蒸氣腔之另一切斷面。
圖76係將1個冷凝液流路放大所得之圖。
圖77係說明求出局部當量半徑之方法之圖。
圖78係說明求出另一例之局部當量半徑之方法之圖。
圖79係說明另一形態之冷凝液流路之圖。
圖80係說明求出另一形態之局部當量半徑之方法之圖。
圖81係說明另一形態之冷凝液流路之圖。
圖82係說明另一形態之蒸氣腔之圖。
圖83係說明另一形態之蒸氣腔之圖。
圖84係蒸氣腔之切斷面。
圖85係將圖84之一部分放大所得之圖。
圖86係蒸氣腔之另一切斷面。
圖87係將1個冷凝液流路附近放大表示之圖。
圖88係將1個壁部附近放大表示之圖。
圖89係說明邊界之形態例之圖。
圖90係說明邊界之形態例之圖。
圖91係說明邊界之形態例之圖。
圖92係說明邊界之形態例之圖。
圖93係說明邊界之形態例之圖。
圖94係說明另一形態之蒸氣腔之圖。
圖95係說明另一形態之蒸氣腔之圖。

Claims (36)

  1. 一種蒸氣腔,其係具有封入有作動流體之密閉空間者,且 於上述密閉空間具有: 複數個第1流路、及設置於相鄰之上述第1流路之間之第2流路, 將相鄰之2個上述第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之上述第1流路之間之複數個上述第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且 於俯視下與上述第1流路重疊之位置之上述蒸氣腔之外表面的至少一部分具備凹部及凸部之至少任一者。
  2. 一種蒸氣腔,其係具有封入有作動流體之密閉空間者,且 於上述密閉空間具備: 複數個第1流路,其等供氣體狀態之上述作動流體流動;以及 第2流路,其設置於相鄰之複數個上述第1流路間且供液體狀態之上述作動流體流動;且 於俯視下與上述第1流路重疊之位置之上述蒸氣腔之外表面的至少一部分具備凹部及凸部之至少任一者。
  3. 如請求項1或2之蒸氣腔,其中於俯視下與上述外表面之上述凹部重疊之位置之上述蒸氣腔的內表面具備凸部,且 於與上述外表面之上述凸部重疊之位置之上述蒸氣腔的內表面具備凸部。
  4. 如請求項1至3中任一項之蒸氣腔,其中設置有上述凹部或上述凸部之位置處之上述外表面與上述內表面之間之厚度,小於上述第2流路與上述蒸氣腔之外表面之厚度。
  5. 一種蒸氣腔,其係具有封入有作動流體之密閉空間者,且 於上述密閉空間具有: 複數個第1流路、及設置於相鄰之上述第1流路之間之第2流路, 於將相鄰之2個上述第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之上述第1流路之間之複數個上述第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且 於上述第1流路,於其內表面中之在上述蒸氣腔之厚度方向上配置有上述第2流路之位置具有階差。
  6. 一種蒸氣腔,其係具有封入有作動流體之密閉空間者,且 於上述密閉空間具備: 複數個第1流路,其等供氣體狀態之上述作動流體流動;以及 第2流路,其設置於相鄰之上述第1流路間且供液體狀態之上述作動流體流動;且 於上述第1流路,於其內表面中之在上述蒸氣腔之厚度方向上配置有上述第2流路之位置具有階差。
  7. 如請求項5或6之蒸氣腔,其中於上述階差設置有複數個上述第2流路之至少1個。
  8. 如請求項5至7中任一項之蒸氣腔,其中上述第2流路中之鄰接於上述第1流路之流路具備連通於上述第1流路之開口部。
  9. 一種蒸氣腔,其係於內側所具備之密閉空間封入有作動流體者,且 於上述密閉空間具有: 複數個第1流路、及設置於相鄰之上述第1流路之間之第2流路, 於將相鄰之2個上述第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之上述第1流路之間之複數個上述第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且 上述第2流路於其內表面具備槽。
  10. 一種蒸氣腔,其係於內側所具備之密閉空間封入有作動流體者,且 於上述密閉空間具備: 複數個第1流路,其等供氣體狀態之上述作動流體流動;以及 第2流路,其設置於相鄰之上述第1流路之間,且供液體狀態之上述作動流體流動;且 上述第2流路於其內表面具備槽。
  11. 如請求項9或10之蒸氣腔,其中上述槽配置於複數片片材之邊界。
  12. 如請求項9或10之蒸氣腔,其中上述槽配置於非複數片片材之邊界之部位。
  13. 如請求項9至12中任一項之蒸氣腔,其中上述槽具有與上述第2流路延伸之方向平行之方向之成分而延伸。
  14. 如請求項9至13中任一項之蒸氣腔,其中由形成於上述第2流路之突起所形成之階差成為上述槽。
  15. 如請求項14之蒸氣腔,其中上述突起沿著晶界形成。
  16. 如請求項9至15中任一項之蒸氣腔,其中上述槽沿著晶界形成。
  17. 一種蒸氣腔,其係於內側所具備之密閉空間封入有作動流體者,且 於上述密閉空間具有: 複數個第1流路、及設置於相鄰之上述第1流路之間之第2流路, 於將相鄰之2個上述第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之上述第1流路之間之複數個上述第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且 上述第2流路具有如下流路形狀:於其流路剖面中寬度為最大之流路內表面之部位,將通過該部位及隔著該部位規定之具有特定距離而鄰接之流路內表面之2點的圓之半徑設為局部當量半徑時,上述局部當量半徑於上述流路剖面之內表面之中為最小。
  18. 一種蒸氣腔,其係於內側所具備之密閉空間封入有作動流體者,且 於上述密閉空間具備: 複數個第1流路,其等供氣體狀態之上述作動流體流動;以及 第2流路,其設置於相鄰之上述第1流路間,且供液體狀態之上述作動流體流動;且 上述第2流路具有如下流路形狀:於其流路剖面中寬度為最大之流路內表面之部位,將通過該部位及隔著該部位規定之具有特定距離而鄰接之流路內表面之2點的圓之半徑設為局部當量半徑時,上述局部當量半徑於上述流路剖面之內表面之中為最小。
  19. 一種蒸氣腔,其係複數片片材之積層體,且於其內側之密閉空間封入有作動流體,且 於上述密閉空間具有: 複數個第1流路、及設置於相鄰之上述第1流路之間之第2流路, 於將相鄰之2個上述第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之上述第1流路之間之複數個上述第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且 於配置於相鄰之上述第2流路之間之壁部的剖面,上述壁部處之上述片材之接合界面之長度較該剖面處之上述壁部之最小寬度為長。
  20. 一種蒸氣腔,其係複數片片材之積層體,且於其內側之密閉空間封入有作動流體,且 於上述密閉空間具備: 複數個第1流路,其等供氣體狀態之上述作動流體流動;以及 第2流路,其於相鄰之上述第1流路間設置有複數個,且供液體狀態之上述作動流體流動;且 於配置於相鄰之上述第2流路之間之壁部的剖面,上述壁部處之上述片材之接合界面之長度較該剖面處之上述壁部之最小寬度為長。
  21. 如請求項19或20之蒸氣腔,其中於配置於相鄰之上述第1流路與上述第2流路之間之壁部的剖面,該壁部處之上述片材之接合界面之長度較配置於上述第1流路與上述第2流路之間之該剖面處之上述壁部之最小寬度為長。
  22. 如請求項1至21中任一項之蒸氣腔,其包含複數片片材之積層體。
  23. 一種電子機器,其具備: 殼體; 電子零件,其配置於上述殼體之內側;以及 如請求項1至22中任一項之蒸氣腔,其配置於上述電子零件。
  24. 一種蒸氣腔用片材,其係用於具有封入有作動流體之密閉空間之蒸氣腔之片材,且 於上述片材之一面具備槽, 於上述片材之與上述一面為相反側之另一面中,在具備上述槽之部位之至少一部分具有凹部及凸部之至少任一者。
  25. 一組蒸氣腔用片材,其係具備個別之複數片片材之蒸氣腔用之一組片材,且 於上述複數片片材中之至少2片片材,具有交替地排列有槽與壁之部位, 上述2片片材之上述壁之接合面處之寬度不同。
  26. 一組蒸氣腔用片材,其係具備個別之複數片片材之蒸氣腔用之一組片材,且 於上述複數片片材中之至少2片片材,具有交替地排列槽與壁之部位, 上述2片片材之上述槽之開口面處之寬度不同。
  27. 一種蒸氣腔用片材,其係具有中空部者,且 於上述中空部具有: 複數個第1流路、及設置於相鄰之上述第1流路之間之第2流路, 於將相鄰之2個上述第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之上述第1流路之間之複數個上述第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且 上述第2流路於其內表面具備槽。
  28. 一種蒸氣腔用片材,其係具有中空部者,且 於上述中空部具備: 複數個第1流路,其等成為供氣體狀態之作動流體流動之蒸氣流路;以及 第2流路,其設置於相鄰之上述第1流路之間,且成為供液體狀態之作動流體流動之冷凝液流路;且 上述第2流路於其內表面具備槽。
  29. 一種蒸氣腔用片材,其係具有中空部者,且 於上述中空部具有: 複數個第1流路、及設置於相鄰之上述第1流路之間之第2流路, 於將相鄰之2個上述第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之上述第1流路之間之複數個上述第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且 上述第2流路具有如下流路形狀:於其流路剖面中寬度成為最大之流路內表面之部位,將通過該部位及隔著該部位規定之具有特定距離而鄰接之流路內表面之2點的圓之半徑設為局部當量半徑時,上述局部當量半徑於上述流路剖面之內表面之中為最小。
  30. 一種蒸氣腔用片材,其係具有中空部者,且 於上述中空部具備: 複數個第1流路,其等成為供氣體狀態之作動流體流動之蒸氣流路;以及 第2流路,其設置於相鄰之上述第1流路間,且成為供液體狀態之作動流體流動之冷凝液流路;且 上述第2流路具有如下流路形狀:於其流路剖面中寬度為最大之流路內表面之部位,將通過該部位及隔著該部位規定之具有特定距離而鄰接之流路內表面之2點的圓之半徑設為局部當量半徑時,上述局部當量半徑於上述流路剖面之內表面之中為最小。
  31. 一種蒸氣腔用片材,其係複數片片材之積層體,且具有中空部,且 於上述中空部具有: 複數個第1流路、及設置於相鄰之上述第1流路之間之第2流路, 於將相鄰之2個上述第1流路之平均流路截面積設為Ag ,且將配置於相鄰之上述第1流路之間之複數個上述第2流路之平均流路截面積設為Al 時,於至少一部分,Al 為Ag 之0.5倍以下,且 於配置於相鄰之上述第2流路之間之壁部的剖面,上述壁部處之上述片材之接合界面之長度較該剖面處之上述壁部之最小寬度為長。
  32. 一種蒸氣腔用片材,其係複數片片材之積層體,且具有中空部,且 於上述中空部具備: 複數個第1流路,其等成為供氣體狀態之上述作動流體流動之蒸氣流路;以及 第2流路,其於相鄰之上述第1流路間設置有複數個,且成為供液體狀態之上述作動流體流動之冷凝液流路;且 於配置於相鄰之上述第2流路之間之壁部的剖面,上述壁部處之上述片材之接合界面之長度較該剖面處之上述壁部之最小寬度為長。
  33. 如請求項24至32中任一項之蒸氣腔用片材,其係由複數片片材積層而成。
  34. 一種蒸氣腔之製造方法,其係製造具有封入有作動流體之密閉空間之蒸氣腔之方法,且 具有對構成上述蒸氣腔之片材形成供封入上述作動流體之流路的步驟,且 包含如下步驟:於形成上述流路之步驟之中、或於形成上述流路之步驟之後,於上述蒸氣腔之俯視下與上述流路重疊之位置之相當於上述蒸氣腔之外表面的面之至少一部分,形成凹部及凸部之至少任一者。
  35. 如請求項34之蒸氣腔之製造方法,其中上述蒸氣腔包含複數片片材之積層體,且該蒸氣腔之製造方法係 藉由在上述複數片片材之至少一者形成上述流路之步驟而形成上述流路, 其後進行於將上述複數片片材接合時形成上述凹部及凸部之至少任一者之步驟。
  36. 一種蒸氣腔用片材之製造方法,其係製造蒸氣腔用片材之方法,且 包含藉由半蝕刻形成槽之步驟。
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