WO2019065728A1 - ベーパーチャンバー - Google Patents

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WO2019065728A1
WO2019065728A1 PCT/JP2018/035670 JP2018035670W WO2019065728A1 WO 2019065728 A1 WO2019065728 A1 WO 2019065728A1 JP 2018035670 W JP2018035670 W JP 2018035670W WO 2019065728 A1 WO2019065728 A1 WO 2019065728A1
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vapor chamber
pillar
wick
mesh
sheet
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PCT/JP2018/035670
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拓生 若岡
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • H05K7/20509—Multiple-component heat spreaders; Multi-component heat-conducting support plates; Multi-component non-closed heat-conducting structures

Definitions

  • the present invention relates to a vapor chamber.
  • the vapor chamber has a structure in which a working medium and a wick for transporting the working medium by capillary force are enclosed in the inside of a housing.
  • the working medium absorbs the heat from the heat generating element in the evaporation section that absorbs the heat from the heat generating element, evaporates in the vapor chamber, moves to the condensation section, is cooled, and returns to the liquid phase.
  • the working medium returned to the liquid phase is again moved to the heat generating element side (evaporator) by the capillary force of the wick and cools the heat generating element.
  • a vapor chamber for example, a vapor chamber comprising a sheet-like container, a wick enclosed in the container, and a working medium enclosed in the container is known (Patent Document 1). .
  • the vapor chamber as described above can be incorporated into various electronic devices. At this time, other parts may be arranged around the vapor chamber. If there are other parts around the vapor chamber, it is necessary to form the penetration 102 or notch 103 in the vapor chamber 101 to avoid interference with the parts around the vapor chamber (Fig. 18 and FIG. 19). However, in the vapor chamber in which the penetrating portion or the notched portion is formed, the penetrating portion or the notched portion causes a narrow portion in which the cross-sectional area of the inner space is reduced. If such a narrow portion occurs, the flow of the working medium is inhibited, and the heat transfer capability of the vapor chamber is reduced.
  • an object of the present invention is to provide a vapor chamber having a high heat transfer capacity.
  • the present inventors have provided a space in which each of the liquid working medium and the gas working medium moves, and in particular, by enhancing the ability to transport the liquid working medium, It was noticed that the heat transfer capacity of the vapor chamber could be enhanced. And, in order to enhance the ability to transport the working medium of liquid, it has been found that it is effective to arrange the wick as wide as possible and further to increase the thickness thereof, resulting in the present invention.
  • a first pillar disposed in an internal space of the housing to support the housing from the inside; A working medium enclosed in the internal space of the housing; And a wick disposed in the interior space of the housing; One main surface of the wick has a portion supported by the first pillar and separated from the housing; The thickness of the wick may be partially different to provide a vapor chamber.
  • an electronic device comprising the vapor chamber of the present invention.
  • the heat transport capacity of the vapor chamber can be enhanced by adjusting the thickness of the wick of the vapor chamber depending on the place.
  • FIG. 1 is a plan view of a vapor chamber 1a according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the vapor chamber 1a shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the vapor chamber 1b according to another embodiment of the present invention taken along the line AA.
  • FIG. 4 is a plan view of a vapor chamber 1c according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the vapor chamber 1c shown in FIG.
  • FIG. 6 is a plan view of a vapor chamber 1d according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the vapor chamber 1 d shown in FIG. FIG.
  • FIG. 8 is a plan view of a vapor chamber 1e according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the vapor chamber 1e shown in FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the vapor chamber 1e shown in FIG.
  • FIG. 11 is a plan view of a vapor chamber 1f according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the vapor chamber 1f shown in FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the vapor chamber 1f shown in FIG.
  • FIG. 14 is a plan view of a vapor chamber 1g according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the vapor chamber 1g shown in FIG.
  • FIG. 16 (a) and 16 (b) are cross-sectional views of the vapor chamber 1g shown in FIG. 14 taken along the line BB.
  • FIG. 17 is a partial cross-sectional view for showing a wick structure of a vapor chamber in another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a plan view showing an aspect of a conventional vapor chamber.
  • FIG. 19 is a plan view showing another aspect of the conventional vapor chamber.
  • FIG. 1 A plan view of a vapor chamber 1a according to the embodiment shown below is shown in FIG. 1, and a sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the vapor chamber 1 a has a housing 4 composed of opposing first and second sheets 2 and 3 to which outer edges are joined.
  • a wick 6 is disposed in the internal space 5 of the housing 4.
  • the first sheet 2 and the second sheet 3 are provided between the first sheet 2 and the wick 6 to support the first sheet 2 and the second sheet 3 from the inside in order to secure the internal space 5 in the housing 4.
  • a pillar 9 is provided.
  • a second pillar 10 is provided between the second sheet 3 and the wick 6. The first sheet 2 and the second sheet 3 approach each other in the area outside the area where the first pillars 9 are provided, contact at the outer edge, and are joined and sealed.
  • first sheet 2 and the second sheet 3 typically start to approach each other from the end of the first pillar 9 closest to the edge of the sheet, and at the junction 11 located at the outer edge of the sheet, Bonded and sealed.
  • the vapor chamber 1 a has a working medium (not shown) enclosed in the internal space 5 of the housing 4.
  • the wick 6 is composed of two first meshes 7 and second meshes 8.
  • the two first meshes 7 and the second mesh 8 have different sizes in plan view.
  • the first mesh 7 is larger than the second mesh 8.
  • the first mesh 7 and the second mesh 8 overlap to form the wick 6, but since the first mesh 7 and the second mesh 8 are different in size, the thickness of the wick 6 is partially different. That is, the wick 6 is formed of only the first mesh 7 in the portion along the joint portion 11 which is the outer edge portion of the housing 4, and is relatively thin, and in the inner portion, the first mesh 7. And the second mesh 8 are relatively thick.
  • the first mesh 7 can be arranged in a wider area, since the thin part composed only of the first mesh 7 can be arranged closer to the outer edge.
  • the ability to transport the working medium of the liquid by the capillary force of the wick 6 is also obtained near the outer edge.
  • the thick section composed of both the first mesh 7 and the second mesh 8 has a large cross-sectional area of the wick 6, a larger capillary force can be obtained and the ability to transport the working medium of liquid is large.
  • the wick 6 is supported by the first pillar 9 and is separated from the first sheet 2 in most part. The space between the first sheet 2 and the wick 6 can function as a vapor passage through which the gas working medium moves. This has the ability to transport more gaseous working medium. With such a configuration, the vapor chamber 1a has an excellent heat transport capability as a whole.
  • the thickness of the wick is partially different as described above, and the thickness can be changed according to the installation location of the wick. it can. For example, by increasing the thickness of the wick, the cross-sectional area of the wick is increased, or by decreasing the thickness of the wick, the wick is disposed to a portion where the thickness of the internal space 5 is thin, and the installation area is expanded. By doing this, it is possible to further increase the transport capacity of the working medium of the liquid.
  • At least a portion of one of the main surfaces of the wick (the surface on the first sheet side, that is, the upper surface in FIG. 2) has a portion supported by the first pillar and separated from the housing, so that the passage of the gas working medium is As a result, the transport capacity of the working medium of gas can be further increased.
  • the vapor chamber 1a of the present invention can have a high heat transfer amount as a whole since it can increase the transport ability of either liquid or gas working medium.
  • the vapor chamber 1a is planar as a whole. That is, the housing 4 is planar as a whole.
  • planar includes plate-like and sheet-like shapes, and the shape having a length and a width considerably larger than the height (thickness), for example, the length and the width are 10 times the thickness
  • the above means a shape that is preferably 100 times or more.
  • the size of the vapor chamber 1a that is, the size of the housing 4 is not particularly limited.
  • the length (represented by L in FIG. 1) and the width (represented by W in FIG. 1) of the vapor chamber 1a can be appropriately set according to the application to be used, and for example, 5 mm or more and 500 mm or less, 20 mm or more It may be 300 mm or less or 50 mm or more and 200 mm or less.
  • the materials constituting the first sheet 2 and the second sheet 3 are not particularly limited as long as they have properties suitable for use as a vapor chamber, such as thermal conductivity, strength, flexibility, flexibility and the like. .
  • the material constituting the first sheet 2 and the second sheet 3 is preferably a metal, for example, copper, nickel, aluminum, magnesium, titanium, iron or an alloy containing them as a main component, and particularly preferably It may be copper.
  • the materials constituting the first sheet 2 and the second sheet 3 may be the same or different, but are preferably the same.
  • the thickness of the first sheet 2 and the second sheet 3 is not particularly limited, but may preferably be 10 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, more preferably 30 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and preferably 40 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the thickness of the first sheet 2 and the second sheet 3 may be the same or different. Further, the thickness of each of the first sheet 2 and the second sheet 3 may be the same throughout, or may be partially thin. In the present embodiment, the thicknesses of the first sheet 2 and the second sheet 3 are preferably the same. Also, each sheet thickness of the first sheet 2 and the second sheet 3 is preferably the same throughout.
  • the first sheet 2 and the second sheet 3 are joined to each other at their outer edge portions.
  • the method of such bonding is not particularly limited, but for example, laser welding, resistance welding, diffusion bonding, brazing, TIG welding (tungsten-inert gas welding), ultrasonic bonding or resin sealing can be used, and preferably Laser welding, resistance welding or brazing can be used.
  • a first pillar 9 is provided between the first sheet 2 and the second sheet 3.
  • a plurality of first pillars 9 are provided on the main surface on the inner space 5 side of the first sheet 2.
  • the first pillar 9 supports the first sheet 2 and the second sheet 3 from the inside so that the distance between the first sheet 2 and the second sheet 3 is a predetermined distance. That is, the first pillars 9 function as pillars supporting the first sheet 2 and the second sheet 3 of the vapor chamber.
  • a second pillar 10 is provided between the first sheet 2 and the second sheet 3.
  • the second sheet 3 has a plurality of second pillars 10 on the main surface on the inner space 5 side.
  • the working medium can be held between the second pillars, making it easy to increase the amount of working medium in the vapor chamber of the present invention. .
  • the heat transport capacity of the vapor chamber is improved by increasing the amount of working medium.
  • the second pillar refers to a portion relatively higher in height than the periphery, and in addition to a portion protruding from the main surface, for example, a columnar portion, a recess formed on the main surface, for example, a groove Including the part where height is high.
  • the second pillar 10 is not an essential component and may not exist. Further, the second pillars 10 need not be formed only on the second sheet 3, and may be formed on either one or both of the first sheet 2 and the second sheet 3.
  • the height of the first pillar 9 is larger than the height of the second pillar 10.
  • the height of the first pillar 9 is preferably 1.5 times or more and 100 times or less, more preferably 2 times or more and 50 times or less, more preferably 3 times the height of the second pillar 10. It may be twice or more and 20 times or less, still more preferably 3 times or more and 10 times or less.
  • the shape of the first pillar 9 is not particularly limited as long as it can support the first sheet 2 and the second sheet 3, but is preferably columnar, for example, cylindrical, prismatic, truncated cone, truncated pyramid It may be shape etc.
  • the material for forming the first pillar 9 is not particularly limited, but is, for example, a metal, for example, copper, nickel, aluminum, magnesium, titanium, iron, or an alloy containing them as a main component, and particularly preferably copper. It can be. In a preferred embodiment, the material forming the first pillar 9 is the same material as one or both of the first sheet 2 and the second sheet 3.
  • the height of the first pillar 9 can be appropriately set according to the desired thickness of the vapor chamber, and is preferably 50 ⁇ m to 500 ⁇ m, more preferably 100 ⁇ m to 400 ⁇ m, further preferably 100 ⁇ m to 200 ⁇ m, for example It is 125 micrometers or more and 150 micrometers or less.
  • the height of the first pillar refers to the height in the thickness direction of the vapor chamber.
  • the heights of the first pillars 9 may be the same or different in one vapor chamber.
  • the height of the first pillar 9 in one region may be different from the height of the first pillar 9 in another region.
  • the thickness of the vapor chamber can be partially changed.
  • the thickness of the first pillar 9 is not particularly limited as long as it gives strength to suppress deformation of the casing of the vapor chamber.
  • the equivalent circle diameter of the cross section perpendicular to the height direction of the first pillar 9 is And 100 ⁇ m to 2000 ⁇ m, preferably 300 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • the deformation of the casing of the vapor chamber can be further suppressed by increasing the equivalent circle diameter of the first pillar. Further, by reducing the equivalent circle diameter of the first pillar, it is possible to secure a wider space for the vapor of the working medium to move.
  • the arrangement of the first pillars 9 is not particularly limited, but is preferably arranged uniformly in a predetermined region, more preferably equally over the whole, for example, in a lattice point so that the distance between the first pillars 9 is constant. Be done. By evenly arranging the first pillars, uniform strength can be ensured throughout the vapor chamber.
  • the number and spacing of the first pillars 9 are not particularly limited, but preferably 0.125 or more and 0.5 or less per 1 mm 2 of the area of the main surface of one sheet defining the internal space of the vapor chamber. Preferably, they may be 0.2 or more and 0.3 or less.
  • the first pillar 9 may be integrally formed with the first sheet 2 or the second sheet 3 and manufactured separately from the first sheet 2 or the second sheet 3 and then fixed at a predetermined position. You may
  • the height of the second pillar 10 is not particularly limited, but may be preferably 1 ⁇ m to 100 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m to 50 ⁇ m, and still more preferably 15 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the height of the second pillar is higher, the holding amount of the working medium can be further increased.
  • the height of the second pillar lower, it is possible to secure a wider space (space on the first pillar side) for the vapor of the working medium to move. Therefore, the heat transport capacity of the vapor chamber can be adjusted by adjusting the height of the second pillar.
  • the distance between the second pillars 10 is not particularly limited, but may be preferably 1 ⁇ m to 500 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m to 300 ⁇ m, and still more preferably 15 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the capillary force can be further increased by reducing the distance between the second pillars.
  • the transmittance can be further increased by increasing the distance between the second pillars.
  • the shape of the second pillar 10 is not particularly limited, but may be a cylindrical shape, a prismatic shape, a truncated cone shape, a truncated pyramid shape, or the like. Further, the shape of the second pillar 10 may be a wall shape, that is, a shape in which a groove is formed between the adjacent second pillars 10.
  • the second pillar 10 may be integrally formed with the first sheet 2 or the second sheet 3 and manufactured separately from the first sheet 2 or the second sheet 3 and then fixed at a predetermined position. You may
  • the wick 6 is composed of two meshes, ie, a first mesh 7 and a second mesh 8.
  • mesh means a sheet having a mesh structure.
  • network structure means a structure in which a plurality of points are connected by a plurality of line segments.
  • the network structure may be a fiber structure.
  • the fiber structure is a structure constituted by a plurality of fibers, and includes, for example, a structure in which fibers are woven, a structure in which fibers are irregularly entangled, and the like.
  • the first mesh 7 and the second mesh 8 have a structure in which warps and wefts are woven. There are no particular limitations on the diameter of the warp and weft.
  • meshing directions are not particularly limited, and may be the same or different.
  • the present invention is not limited to this, and a plurality of meshes, for example, three, four, five or more meshes may be used.
  • the thickness of the first mesh 7 and the second mesh 8 is not particularly limited, but may be, for example, 5 ⁇ m to 200 ⁇ m, preferably 10 ⁇ m to 80 ⁇ m, and more preferably 30 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the wick is not particularly limited as long as it has a structure in which the thickness is partially different and the working medium can be moved by capillary force.
  • the wick may be a wick having a known structure used in conventional vapor chambers.
  • the wick may be a wick having a fine structure having asperities such as pores, grooves, or protrusions.
  • the size and shape of the wick 6 are not particularly limited, for example, it is preferable to have a size and shape which can be continuously installed from the evaporation portion to the condensation portion inside the housing.
  • the thin portion of the wick be sized and shaped so as to be present near the outer edge of the housing.
  • the thickness of the wick 6 is not particularly limited, but may be, for example, in the range of 5 ⁇ m to 400 ⁇ m, preferably 10 ⁇ m to 150 ⁇ m, and more preferably 30 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the working medium is not particularly limited as long as it can cause a gas-liquid phase change under the environment in the housing, and, for example, water, alcohols, chlorofluorocarbons, etc. can be used.
  • the working medium is an aqueous compound, preferably water.
  • FIG. 1b An AA cross-sectional view of the vapor chamber 1b of the present embodiment is shown in FIG.
  • the vapor chamber 1b has the same structure as the vapor chamber 1a except that the second pillar 10 is not present. That is, a plan view of the vapor chamber 1b is as shown in FIG.
  • the vapor chamber 1b of the present embodiment does not have the second pillar. That is, the wick 6 is in direct contact with the second sheet 3.
  • the thickness of the vapor chamber 1b can be reduced by the height of the second pillar since the second pillar does not exist.
  • the internal space 5, particularly the space between the wick 6 and the first sheet 2 can be largely secured, and the vapor passage becomes large. Transport volume can be further increased.
  • FIG. 4 A plan view of the vapor chamber 1c of the present embodiment is shown in FIG. 4, and a sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the second mesh is biased to one side of the housing 4 (biased to the right in the drawing).
  • a portion of the first pillar 9 contacts and supports the second mesh 8 in a region where the first mesh 7 and the second mesh 8 overlap.
  • the other portion of the first pillar 9 is provided in the area where the second mesh 8 does not exist, and directly contacts the first mesh 7 to support the first mesh 7.
  • the thickness of the vapor chamber 1 c is also reduced by the thickness of the second mesh 8.
  • the configuration other than these is the same as the vapor chamber 1 a in the vapor chamber 1 c of the present embodiment.
  • the vapor chamber 1c Since the vapor chamber 1c has a thin portion, interference with other parts is suppressed when the vapor chamber 1c is mounted on an electronic device. Moreover, in the part in which two sheets of the 1st mesh 7 and the 2nd mesh 8 overlap, the transport capability of the working medium of a liquid is securable. Therefore, the vapor chamber 1c of the present embodiment has an advantage of being less susceptible to interference of other components in mounting on an electronic device or the like while securing a high heat transport capability.
  • FIG. 6 A plan view of the vapor chamber 1d according to the present embodiment is shown in FIG. 6, and a sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the vapor chamber 1d has the same structure as the vapor chamber 1c except for the arrangement of the first mesh 7 and the second mesh 8 around the outer edge.
  • the first mesh 7 is separated from the outer edge, and the second mesh 8 on the first mesh 7 is the first mesh. It extends beyond the edge of 7 to near the outer edge. That is, the second mesh 8 extends to a portion closer to the outer edge than the first mesh 7. Where the first mesh 7 exceeds the edge of the first mesh 7 a space 16 may be formed. The height of the space 16 is equal to the thickness of the first mesh 7.
  • the space 16 is a relatively narrow space, capillary force can be generated. Thus, the space 16 may have the ability to transport a working medium of liquid. Further, since the vapor chamber 1d has a thin portion in the same manner as the vapor chamber 1c, interference with other parts is suppressed when the vapor chamber 1d is mounted on an electronic device. Therefore, the vapor chamber 1d of the present embodiment has an advantage of being less susceptible to interference of other components in mounting on an electronic device or the like while securing a high heat transport capability.
  • the wick 6 is composed of two meshes, but the present invention is not limited to this, and may be composed of a plurality of meshes, for example, three or more meshes. In this case, if the upper layer mesh of the plurality of meshes extends closer to the outer edge than the lower layer mesh, the above effect can be obtained.
  • Embodiment 5 A plan view of the vapor chamber 1e according to the present embodiment is shown in FIG. 8, a sectional view taken along the line AA is shown in FIG. 9, and a sectional view taken along the line BB in FIG.
  • the vapor chamber 1e is U-shaped in plan view.
  • the internal space 5 of the vapor chamber 1e is similarly U-shaped in plan view. That is, the internal space of the vapor chamber 1 e in the present embodiment has the narrow portion 17 and the wide portions 18 located at both ends in plan view.
  • the “narrowed portion” of the internal space means that cross sections parallel to each other in the internal space are acquired in the same direction (typically in the length (L in FIG. 8) or width (W in FIG. 8) direction) In this case, it means a portion of the inner space having a relatively small cross-sectional area.
  • the area indicated by reference numeral 17 is compared with the other area (referred to as “large area”) 18. , Cross section is small. Therefore, this area 17 is a narrow portion.
  • the narrow portion is not particularly limited as long as it is a portion having a smaller cross-sectional area compared to the large portion as described above, but the cross-sectional area of the narrow portion is preferably 90% or less of the cross-sectional area of the large portion More preferably, it may be 70% or less, more preferably 50% or less, such as 40% or less, 30% or less, or 20% or less.
  • the wick 6 is formed of two meshes (ie, the first mesh 7 and the second mesh 8) overlapped.
  • the thickness of the wick 6 is large.
  • the narrowing portion 17 has a small cross-sectional area as compared with the wide portion 18, so that pressure loss of capillary force occurs in the transport of the working medium in the length (L) direction.
  • the pressure loss of capillary force in the narrow portion is compensated by securing the thickness, and the working medium Transport ability can be enhanced. Therefore, according to the present embodiment, high heat transport capability can be secured even when the narrow portion is present.
  • the overlapping portion of the first mesh 7 and the second mesh 8 is not limited to only the narrow portion 17, and a portion may extend to the large portion 18 as illustrated.
  • Embodiment 6 A plan view of the vapor chamber 1f of the present embodiment is shown in FIG. 11, a sectional view taken along the line AA, and FIG. 12 is a sectional view taken along the line AA.
  • the vapor chamber 1 f does not have a second pillar in the narrow portion 17. Further, in the wide portion 18, the wick 6 is configured by the first mesh 7. The vapor chamber 1 f is the same as the vapor chamber 1 e except for the configuration described above.
  • the vapor chamber 1 f has excellent heat transport capability despite having the narrow portion 17.
  • FIG. 14 A plan view of the vapor chamber 1g of the present embodiment is shown in FIG. 14, a sectional view taken on line AA in FIG. 15 is shown in FIG. 15, and a sectional view taken on line BB in FIG.
  • the vapor chamber 1g is the same as the vapor chamber 1f except for the narrowing portion 17.
  • the narrow portion 17 does not have the first pillar and the second pillar.
  • the second pillar 10 is present in the narrow portion 17 but the first pillar is not present.
  • the first mesh 7 and the second mesh 8 are arranged in an overlapping manner, the second mesh 8 is in contact with the first sheet 2, and the first mesh 7 is shown in FIG.
  • the housing 4 is supported in contact with the second sheet 3 in the embodiment shown in Fig. 16 or in contact with the second pillar 10 in the embodiment shown in Fig. 16 (b). Thereby, the internal space 5 of the narrow portion 17 is formed.
  • the narrow portion 17 uses a stack of the first mesh 7 and the second mesh 8 as the wick 6, the pressure loss of capillary force in the narrow portion can be compensated to enhance the transport capacity of the working medium. .
  • the first pillar does not exist, the wick 6 can support the casing and secure the internal space 5 as well.
  • the thickness of the case can be reduced by the height of the first pillar, or if the thickness of the case is not reduced, the thickness of the wick Can be increased.
  • the vapor chamber 1 h is characterized by the wick 6.
  • the wick 6 in the present embodiment is composed of two first meshes 7 and second meshes 8.
  • the first mesh 7 and the second mesh 8 have a structure in which warp and weft are woven.
  • the first mesh 7 and the second mesh 8 have flat upper surfaces (surfaces on the first sheet 2 side).
  • “flat” does not mean perfect flatness, but as shown in FIG. 17, it means that the warp and weft constituting the upper surface of the mesh are crushed.
  • the top surface of the mesh is flat, the top surface has a surface roughness (Ra) of 10 ⁇ m or less.
  • the wire diameter of the said warp yarn and weft is not specifically limited.
  • the mesh directions of the two meshes may be the same or different.
  • the present invention is not limited to the above vapor chambers 1a to 1h, and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
  • the planar shape of the vapor chamber of the present invention (that is, the planar shape of the housing 4) is rectangular or U-shaped, but is not limited thereto.
  • the planar shape of the vapor chamber may be a polygon such as a triangle or a rectangle, a circle, an ellipse, or a combination thereof.
  • the planar shape of the vapor chamber of the present invention may have a through hole inside.
  • the planar shape of the vapor chamber of the present invention may be a shape according to the intended application, the shape of the incorporation site of the vapor chamber, and other parts present in the vicinity.
  • portion where the thickness of the wick is large is not limited to the above embodiment, and may be any portion.
  • a first pillar disposed in an internal space of the housing to support the housing from the inside; A working medium enclosed in the internal space of the housing; And a wick disposed in the interior space of the housing; One main surface of the wick has a portion supported by the first pillar and separated from the housing; The thickness of the wick is partially different, a vapor chamber.
  • the wick is a plurality of meshes, and in at least a part of the wick, the plurality of meshes are overlapped.
  • the vapor chamber according to aspect 2 wherein the plurality of meshes are two meshes. 4.
  • the housing has two opposing sheets sealed at the outer edge, The wick of the portion along the outer edge is a single mesh, The vapor chamber according to aspect 2 or 3. 5.
  • Aspect 7 The vapor chamber according to any one of aspects 1 to 6, wherein the internal space has a narrow portion. 8.
  • the internal space has a narrow portion, The region other than the narrow portion includes the first pillar and the second pillar, The narrow portion has only the first pillar among the first pillar and the second pillar, The vapor chamber according to aspect 6.
  • the internal space has a narrow portion, The vapor chamber according to aspect 6, wherein the narrow portion has only the second pillar among the first pillar and the second pillar. 10.
  • Aspect 11 The vapor chamber according to any one of aspects 7 to 9, wherein the thickness of the wick is large in the narrow portion.
  • the vapor chamber according to any one of aspects 1 to 10 wherein the vapor chamber has a small thickness in at least a part of the thin portion of the wick.
  • the vapor chamber according to aspect 2 wherein the vapor layer side of the mesh is flat.
  • An electronic apparatus comprising the vapor chamber according to any one of aspects 1 to 12.
  • the vapor chamber of the present invention can be suitably used for electronic devices having various internal shapes.

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Abstract

本発明は、筺体と、前記筐体を内側から支持するように前記筐体の内部空間に配置された第１ピラーと、前記筺体の内部空間に封入された作動媒体と、前記筺体の内部空間に配置されたウィックと、を有し、前記ウィックの一方主面は、前記第１ピラーに支持されて前記筺体から離れた部分を有し、前記ウィックの厚みは、部分的に異なる、ベーパーチャンバーを提供する。

Description

ベーパーチャンバー
　本発明は、ベーパーチャンバーに関する。
　近年、素子の高集積化、高性能化による発熱量が増加している。また、製品の小型化が進むことで、発熱密度が増加するため、放熱対策が重要となってきた。この状況はスマートフォンやタブレットなどのモバイル端末の分野において特に顕著である。近年、熱対策部材としては、グラファイトシートなどが用いられることが多いが、その熱輸送量は十分ではないため、様々な熱対策部材の使用が検討されている。なかでも、非常に効果的に熱を輸送することが可能であるとして、面状のヒートパイプであるベーパーチャンバーの使用の検討が進んでいる。
　ベーパーチャンバーは、筐体の内部に、作動媒体と毛細管力によって作動媒体を輸送するウィックが封入された構造を有する。上記作動媒体は、発熱素子からの熱を吸収する蒸発部において発熱素子からの熱を吸収し、ベーパーチャンバー内で蒸発し、凝縮部に移動し、冷却されて液相に戻る。液相に戻った作動媒体は、ウィックの毛細管力によって再び発熱素子側（蒸発部）に移動し、発熱素子を冷却する。これを繰り返すことにより、ベーパーチャンバーは外部動力を有することなく自立的に作動し、作動媒体の蒸発潜熱および凝縮潜熱を利用して、二次元的に高速で熱を拡散することができる。
　このようなベーパーチャンバーとしては、例えば、シート状コンテナと、コンテナ内に封入されるウィックと、コンテナ内に封入される作動媒体とを有して成るベーパーチャンバーが知られている（特許文献１）。
国際公開第２０１６／１５１９１６号明細書
　上記のようなベーパーチャンバーは、種々の電子機器に組み込まれ得る。この際、ベーパーチャンバーの周囲に他の部品が配置されることがある。ベーパーチャンバーの周囲に他の部品が存在する場合には、ベーパーチャンバーの周囲の部品との干渉を避けるために、ベーパーチャンバー１０１に貫通部１０２、または切欠き部１０３を形成する必要がある（図１８および図１９を参照）。しかしながら、貫通部または切欠き部が形成されたベーパーチャンバーは、貫通部または切欠き部により、内部空間の断面積が減少した狭小部が生じる。このような狭小部が生じると、作動媒体の流れが阻害され、ベーパーチャンバーの熱輸送能が低下する。
　従って、本発明の目的は、高い熱輸送能を有するベーパーチャンバーを提供することにある。
　本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、液体の作動媒体および気体の作動媒体のそれぞれが移動する空間を設け、特に液体の作動媒体を輸送する能力を高めることにより、ベーパーチャンバーの熱輸送能を高めることができることに気付いた。そして、液体の作動媒体を輸送する能力を高めるためには、ウィックを可能な限り広範囲に配置し、さらにその厚さを大きくすることが有効であることを見出し、本発明に至った。
　本発明の第１の要旨によれば、
　筺体と、
　前記筐体を内側から支持するように前記筐体の内部空間に配置された第１ピラーと、
　前記筺体の内部空間に封入された作動媒体と、
　前記筺体の内部空間に配置されたウィックと、を有し、
　前記ウィックの一方主面は、前記第１ピラーに支持されて前記筺体から離れた部分を有し、
　前記ウィックの厚みは、部分的に異なる、ベーパーチャンバー
が提供される。
　本発明の第２の要旨によれば、本発明のベーパーチャンバーを有して成る電子機器が提供される。
　本発明によれば、ベーパーチャンバーのウィックの厚さを場所により調整することにより、ベーパーチャンバーの熱輸送能を高めることができる。
図１は、本発明の一の実施形態におけるベーパーチャンバー１ａの平面図である。 図２は、図１に示すベーパーチャンバー１ａのＡ－Ａ断面図である。 図３は、本発明の別の実施形態におけるベーパーチャンバー１ｂのＡ－Ａ断面図である。 図４は、本発明の別の実施形態におけるベーパーチャンバー１ｃの平面図である。 図５は、図４に示すベーパーチャンバー１ｃのＡ－Ａ断面図である。 図６は、本発明の別の実施形態におけるベーパーチャンバー１ｄの平面図である。 図７は、図６に示すベーパーチャンバー１ｄのＡ－Ａ断面図である。 図８は、本発明の別の実施形態におけるベーパーチャンバー１ｅの平面図である。 図９は、図８に示すベーパーチャンバー１ｅのＡ－Ａ断面図である。 図１０は、図８に示すベーパーチャンバー１ｅのＢ－Ｂ断面図である。 図１１は、本発明の別の実施形態におけるベーパーチャンバー１ｆの平面図である。 図１２は、図１１に示すベーパーチャンバー１ｆのＡ－Ａ断面図である。 図１３は、図１１に示すベーパーチャンバー１ｆのＢ－Ｂ断面図である。 図１４は、本発明の別の実施形態におけるベーパーチャンバー１ｇの平面図である。 図１５は、図１４に示すベーパーチャンバー１ｇのＡ－Ａ断面図である。 図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、図１４に示すベーパーチャンバー１ｇのＢ－Ｂ断面図である。 図１７は、本発明の別の実施形態におけるベーパーチャンバーのウィック構造を示すための部分断面図である。 図１８は、従来のベーパーチャンバーの一の態様を示す平面図である。 図１９は、従来のベーパーチャンバーの別の態様を示す平面図である。
　以下、本発明のベーパーチャンバーについて詳細に説明する。
（実施形態１）
　以下に示す実施形態のベーパーチャンバー１ａの平面図を図１に、Ａ－Ａ断面図を図２に示す。
　図１および図２に示されるように、ベーパーチャンバー１ａは、外縁部が接合された対向する第１シート２および第２シート３から成る筐体４を有する。上記筐体４の内部空間５内には、ウィック６が配置されている。上記筐体４において内部空間５を確保するために、上記第１シート２と上記ウィック６の間には、上記第１シート２と第２シート３を内側から支持するように設けられた第１ピラー９が設けられている。上記第２シート３と上記ウィック６の間には、第２ピラー１０が設けられている。第１シート２および第２シート３は、第１ピラー９が設けられている領域の外側の領域において、互いに接近し、外縁部において接触し、接合され、封止されている。第１シート２および第２シート３が接合されている部分を、以下「接合部」とも称する。換言すれば、上記第１シート２および第２シート３は、典型的にはシートの縁から最も近い第１ピラー９の端から互いに接近し始め、シートの外縁部に位置する接合部１１において互いに接合され、封止されている。また、ベーパーチャンバー１ａは、上記筐体４の内部空間５内に封入された作動媒体（図示していない）を有する。
　上記ウィック６は、２枚の第１メッシュ７および第２メッシュ８から構成されている。かかる２枚の第１メッシュ７および第２メッシュ８は、平面視でその大きさが異なっている。本実施形態では、第１メッシュ７が第２メッシュ８よりも大きい。第１メッシュ７および第２メッシュ８は重なってウィック６を形成するが、第１メッシュ７および第２メッシュ８は大きさが異なることから、ウィック６の厚みは部分的に異なる。即ち、ウィック６は、筐体４の外縁部である接合部１１に沿った部分においては、第１メッシュ７のみから構成され、相対的に薄く、それより内側の部分においては、第１メッシュ７および第２メッシュ８の両方から構成され、相対的に厚くなっている。第１メッシュ７のみから構成される薄い部分は、より外縁部近くにまで配置することができるので、第１メッシュ７は、より広い領域に配置することができる。これにより、外縁部付近においても、ウィック６の毛細管力による液体の作動媒体を輸送する能力が得られる。また、第１メッシュ７および第２メッシュ８の両方から構成される厚い部分は、ウィック６の断面積が大きくなることから、より大きな毛細管力が得られ、液体の作動媒体を輸送する能力が大きくなる。また、ウィック６は、第１ピラー９により支持され、大部分において第１シート２と離隔している。この第１シート２とウィック６の空間は、気体の作動媒体が移動する蒸気通路として機能することができる。これにより、より多くの気体の作動媒体を輸送する能力を有する。このような構成により、ベーパーチャンバー１ａは、全体として優れた熱輸送能を有する。
　本発明のベーパーチャンバーは、上記のようにウィックの厚みが部分的に異なり、その厚みをウィックの設置場所に応じて変更することができるので、液体の作動媒体の輸送能をより大きくすることができる。例えば、ウィックの厚みを大きくすることにより、ウィックの断面積を大きくしたり、ウィックの厚みを薄くすることにより、内部空間５の厚みが薄い箇所にまでウィックを配置して、設置面積を広げたりすることにより、液体の作動媒体の輸送能をより大きくすることができる。
　さらに、ウィックの一方主面（第１シート側の面、即ち図２における上面）の少なくとも一部は、第１ピラーに支持されて筺体から離れた部分を有するので、気体の作動媒体の通路が確保されるので、気体の作動媒体の輸送能をより大きくすることができる。
　上記のように、本発明のベーパーチャンバー１ａは、液体および気体の作動媒体のいずれもの輸送能を大きくすることができるので、全体として高い熱輸送量を有し得る。
　上記ベーパーチャンバー１ａは、全体として面状である。即ち、筐体４は、全体として面状である。ここに、「面状」とは、板状およびシート状を包含し、高さ（厚さ）に対して長さおよび幅が相当に大きい形状、例えば長さおよび幅が、厚さの１０倍以上、好ましくは１００倍以上である形状を意味する。
　上記ベーパーチャンバー１ａの大きさ、即ち、筐体４の大きさは、特に限定されない。ベーパーチャンバー１ａの長さ（図１においてＬで示される）および幅（図１においてＷで表される）は、用いる用途に応じて適宜設定することができ、例えば、５ｍｍ以上５００ｍｍ以下、２０ｍｍ以上３００ｍｍ以下または５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であり得る。
　上記第１シート２および第２シート３を構成する材料は、ベーパーチャンバーとして用いるのに適した特性、例えば熱伝導性、強度、柔軟性、可撓性等を有するものであれば、特に限定されない。上記第１シート２および第２シート３を構成する材料は、好ましくは金属であり、例えば銅、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム、チタン、鉄、またはそれらを主成分とする合金等であり、特に好ましくは銅であり得る。第１シート２および第２シート３を構成する材料は、同じであっても、異なっていてもよいが、好ましくは同じである。
　上記第１シート２および第２シート３の厚さは、特に限定されないが、好ましくは１０μｍ以上２００μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以上１００μｍ以下、例えば好ましくは４０μｍ以上６０μｍ以下であり得る。第１シート２および第２シート３の厚さは、同じであっても異なっていてもよい。また、第１シート２および第２シート３の各シートの厚さは、全体にわたって同じであってもよく、一部が薄くてもよい。本実施形態おいて、第１シート２および第２シート３の厚さは、好ましくは同じである。また、第１シート２および第２シート３の各シート厚さは、好ましくは全体にわたって同じである。
　上記第１シート２および第２シート３は、これらの外縁部において互いに接合されている。かかる接合の方法は、特に限定されないが、例えばレーザー溶接、抵抗溶接、拡散接合、ロウ接、ＴＩＧ溶接（タングステン－不活性ガス溶接）、超音波接合または樹脂封止を用いることができ、好ましくはレーザー溶接、抵抗溶接またはロウ接を用いることができる。
　第１シート２と第２シート３との間には、第１ピラー９が設けられる。第１ピラー９は第１シート２の内部空間５側の主面に複数設けられる。上記第１ピラー９は、第１シート２と第２シート３間の距離が所定の距離となるように、第１シート２および第２シート３を内側から支持している。即ち、第１ピラー９は、ベーパーチャンバーの第１シート２および第２シート３を支える柱として機能する。第１ピラー９を筐体４の内部に設置することにより、筐体の内部が減圧された場合、筐体外部からの外圧が加えられた場合等に筐体が変形することを抑制することができる。
　第１シート２と第２シート３との間には、第２ピラー１０が設けられる。上記第２シート３は、内部空間５側の主面に複数の第２ピラー１０を有している。上記第２シート３がかかる複数の第２ピラー１０を有することにより、第２ピラー間に作動媒体を保持することができ、本発明のベーパーチャンバーの作動媒体の量を多くすることが容易になる。作動媒体の量を多くすることにより、ベーパーチャンバーの熱輸送能が向上する。ここで、第２ピラーとは、周囲よりも相対的に高さが高い部分をいい、主面から突出した部分、例えば柱状部等に加え、主面に形成された凹部、例えば溝などにより相対的に高さが高くなっている部分も含む。
　尚、本発明で用いられるベーパーチャンバーにおいて、上記第２ピラー１０は必須の構成ではなく、存在してなくてもよい。また、上記第２ピラー１０は、第２シート３のみに形成されている必要はなく、第１シート２または第２シート３のいずれか一方、あるいはその両方に形成されていてもよい。
　上記第１ピラー９の高さは、上記第２ピラー１０の高さよりも大きい。一の態様において、上記第１ピラー９の高さは、上記第２ピラー１０の高さの、好ましくは１．５倍以上１００倍以下、より好ましくは２倍以上５０倍以下、さらに好ましくは３倍以上２０倍以下、さらにより好ましくは３倍以上１０倍以下であり得る。
　上記第１ピラー９の形状は、第１シート２と第２シート３を支持できる形状であれば特に限定されないが、柱状であることが好ましく、例えば円柱形状、角柱形状、円錐台形状、角錐台形状等であり得る。
　上記第１ピラー９を形成する材料は、特に限定されないが、例えば金属であり、例えば銅、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム、チタン、鉄、またはそれらを主成分とする合金等であり、特に好ましくは銅であり得る。好ましい態様において、第１ピラー９を形成する材料は、第１シート２および第２シート３のいずれか一方または両方と同じ材料である。
　上記第１ピラー９の高さは、所望のベーパーチャンバーの厚みに応じて適宜設定することができ、好ましくは５０μｍ以上５００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以上４００μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以上２００μｍ以下、例えば１２５μｍ以上１５０μｍ以下である。ここに、第１ピラーの高さとは、ベーパーチャンバーの厚さ方向の高さをいう。
　尚、上記第１ピラー９の高さは、一のベーパーチャンバーにおいて、同じであっても、異なっていてもよい。例えば、ある領域における第１ピラー９の高さと、別の領域における第１ピラー９の高さを異なるものとしてもよい。一部の第１ピラーの高さを変更することにより、ベーパーチャンバーの厚さを部分的に変更することができる。
　上記第１ピラー９の太さは、ベーパーチャンバーの筐体の変形を抑制できる強度を与えるものであれば特に限定されないが、例えば第１ピラー９の高さ方向に垂直な断面の円相当径は、１００μｍ以上２０００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以上１０００μｍ以下であり得る。上記第１ピラーの円相当径を大きくすることにより、ベーパーチャンバーの筐体の変形をより抑制することができる。また、上記第１ピラーの円相当径を小さくすることにより、作動媒体の蒸気が移動するための空間をより広く確保することができる。
　上記第１ピラー９の配置は、特に限定されないが、好ましくは所定の領域において均等に、より好ましくは全体にわたって均等に、例えば第１ピラー９間の距離が一定となるように格子点状に配置される。上記第１ピラーを均等に配置することにより、ベーパーチャンバー全体にわたって均一な強度を確保することができる。
　上記第１ピラー９の数および間隔は、特に限定されないが、ベーパーチャンバーの内部空間を規定する一のシートの主面の面積１ｍｍ２あたり、好ましくは０．１２５本以上０．５本以下、より好ましくは０．２本以上０．３本以下であり得る。上記第１ピラーの数を多くすることにより、ベーパーチャンバー（または筐体）の変形をより抑制することができる。また、上記第１ピラーの数をより少なくすることにより、作動媒体の蒸気が移動するための空間をより広く確保することができる。
　上記第１ピラー９は、第１シート２または第２シート３と一体に形成されていてもよく、また、第１シート２または第２シート３と別個に製造し、その後、所定の箇所に固定してもよい。
　上記第２ピラー１０の高さは、特に限定されないが、好ましくは１μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上５０μｍ以下、さらに好ましくは１５μｍ以上３０μｍ以下であり得る。第２ピラーの高さをより高くすることにより、作動媒体の保持量をより多くすることができる。また、第２ピラーの高さをより低くすることにより、作動媒体の蒸気が移動するための空間（第１ピラー側の空間）をより広く確保することができる。従って、第２ピラーの高さを調整することにより、ベーパーチャンバーの熱輸送能を調整することができる。
　上記第２ピラー１０間の距離は、特に限定されないが、好ましくは１μｍ以上５００μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上３００μｍ以下、さらに好ましくは１５μｍ以上１５０μｍ以下であり得る。第２ピラー間の距離を小さくすることにより、より毛細管力を大きくすることができる。また、第２ピラー間の距離を大きくすることにより、透過率をより高くすることができる。
　上記第２ピラー１０の形状は、特に限定されないが、円柱形状、角柱形状、円錐台形状、角錐台形状等であり得る。また、上記第２ピラー１０の形状は、壁状であってもよく、即ち、隣接する第２ピラー１０の間に溝が形成されるような形状であってもよい。
　上記第２ピラー１０は、第１シート２または第２シート３と一体に形成されていてもよく、また、第１シート２または第２シート３と別個に製造し、その後、所定の箇所に固定してもよい。
　上記ウィック６は、２枚のメッシュ、即ち第１メッシュ７および第２メッシュ８から構成されている。ここに「メッシュ」とは、網目構造を有するシートを意味する。ここに、「網目構造」とは、複数の点を複数の線分で結んだ構造を意味する。一の態様において、網目構造は、繊維構造であり得る。繊維構造とは、複数の繊維により構成される構造をいい、例えば繊維が織り込まれた構造、繊維が不規則に絡み合った構造等を含む。好ましい態様において、第１メッシュ７および第２メッシュ８は、縦糸および横糸が編み込まれた構造を有する。かかる縦糸および横糸の線径は特に限定されない。また、２枚以上のメッシュを用いる場合、それらの網目方向は、特に限定されず、同じであっても異なっていてもよい。尚、本実施形態においては、２枚のメッシュが用いられているが、これに限定されず、複数枚のメッシュ、例えば３枚、４枚、５枚またはそれ以上のメッシュを用いてもよい。
　上記第１メッシュ７および第２メッシュ８の厚さは、特に限定されないが、例えば、それぞれ、５μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上８０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以上５０μｍ以下であり得る。
　尚、本発明において、上記ウィックは、部分的に厚みが異なり、毛細管力により作動媒体を移動させることができる構造を有するものであれば特に限定されない。例えば、ウィックは、従来のベーパーチャンバーにおいて用いられている公知の構造を有するウィックであってもよい。例えば、ウィックは、細孔、溝、突起などの凹凸を有する微細構造を有するウィックであってもよい。
　上記ウィック６の大きさおよび形状は、特に限定されないが、例えば、筐体の内部において蒸発部から凝縮部まで連続して設置できる大きさおよび形状を有することが好ましい。特に、ウィックの薄い部分が筐体の外縁部付近にまで存在できる大きさおよび形状であることが好ましい。
　上記ウィック６の厚さは、特に限定されないが、例えば５μｍ以上４００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上１５０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以上１００μｍ以下の範囲であり得る。
　上記作動媒体は、筐体内の環境下において気－液の相変化を生じ得るものであれば特に限定されず、例えば水、アルコール類、代替フロン等を用いることができる。一の態様において、作動媒体は水性化合物であり、好ましくは水である。
　以上、本発明の一の実施形態におけるベーパーチャンバー１ａについて説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。以下、他の実施形態について説明する。
（実施形態２）
　本実施形態のベーパーチャンバー１ｂのＡ－Ａ断面図を図３に示す。尚、ベーパーチャンバー１ｂは、上記ベーパーチャンバー１ａと、第２ピラー１０が存在しないこと以外は、同様の構造を有する。即ち、ベーパーチャンバー１ｂの平面図は、図１に示される通りである。
　上記したように、本実施形態のベーパーチャンバー１ｂは、第２ピラーを有しない。即ち、ウィック６は、直接第２シート３に接している。ベーパーチャンバー１ｂは、第２ピラーが存在しないことから、ベーパーチャンバー１ｂの厚さは、第２ピラーの高さの分だけ小さくすることができる。また、ベーパーチャンバー１ｂの厚さを小さくしない場合には、内部空間５、特にウィック６と第１シート２間の空間を大きく確保することができ、蒸気通路が大きくなることから、ベーパーチャンバーの熱輸送量をより高めることができる。
（実施形態３）
　本実施形態のベーパーチャンバー１ｃの平面図を図４に、Ａ－Ａ断面図を図５に示す。
　図４および図５に示されるように、ベーパーチャンバー１ｃにおいて、第２メッシュは、筐体４の一方に偏って（図面右側に偏って）存在する。第１ピラー９の一部は、第１メッシュ７および第２メッシュ８が重なっている領域において第２メッシュ８に接触し、これらを支持している。一方、第１ピラー９の他の部分は、第２メッシュ８が存在しない領域に設けられ、直接第１メッシュ７に接触して、第１メッシュ７を支持している。この第１ピラー９が直接第１メッシュ７に接触する部分では、第２メッシュ８の厚さの分だけ、ベーパーチャンバー１ｃの厚さも薄くなる。これら以外の構成については、本実施形態のベーパーチャンバー１ｃは、上記ベーパーチャンバー１ａと同様である。
　ベーパーチャンバー１ｃは、厚さが薄い箇所が存在することから、電子機器に実装する場合に、他の部品との干渉が抑制される。また、第１メッシュ７および第２メッシュ８の２枚が重なっている部分において、液体の作動媒体の輸送能を確保することができる。従って、本実施形態のベーパーチャンバー１ｃは、高い熱輸送能を確保しつつ、電子機器等への実装において他の部品の干渉を受けにくいという利点を有する。
（実施形態４）
　本実施形態のベーパーチャンバー１ｄの平面図を図６に、Ａ－Ａ断面図を図７に示す。尚、ベーパーチャンバー１ｄは、上記ベーパーチャンバー１ｃと、外縁部周辺における第１メッシュ７および第２メッシュ８の配置が異なる以外は、同様の構造を有する。
　図６および図７に示されるように、本実施形態のベーパーチャンバー１ｄにおいては、第１メッシュ７は、外縁部から離隔しており、第１メッシュ７上の第２メッシュ８は、第１メッシュ７の縁を越えて、外縁部近くまで延在している。即ち、第１メッシュ７よりも第２メッシュ８の方が、より外縁部に近い部分にまで延在している。第１メッシュ７が第１メッシュ７の縁を超える場所には、空間１６が形成され得る。該空間１６の高さは、第１メッシュ７の厚みと同等となる。
　上記空間１６は、比較的狭い空間であることから、毛細管力が生じ得る。従って、空間１６は、液体の作動媒体の輸送能を有し得る。また、ベーパーチャンバー１ｄは、ベーパーチャンバー１ｃと同様に、厚さが薄い箇所が存在することから、電子機器に実装する場合に、他の部品との干渉が抑制される。従って、本実施形態のベーパーチャンバー１ｄは、高い熱輸送能を確保しつつ、電子機器等への実装において他の部品の干渉を受けにくいという利点を有する。
　尚、本実施形態においては、ウィック６は、２枚のメッシュから成るが、本発明はこれに限定されず、複数のメッシュ、例えば３枚以上のメッシュから成ってもよい。この場合、該複数のメッシュのうち、より上層のメッシュが、より下層のメッシュよりも、より外縁部に近いところまで延在していれば、上記の効果を得ることができる。
（実施形態５）
　本実施形態のベーパーチャンバー１ｅの平面図を図８に、Ａ－Ａ断面図を図９に、Ｂ－Ｂ断面図を図１０に示す。
　図８、図９および図１０に示されるように、ベーパーチャンバー１ｅは、平面視でコの字型である。ベーパーチャンバー１ｅの内部空間５も、同様に平面視でコの字型である。即ち、本実施形態におけるベーパーチャンバー１ｅの内部空間は、平面視で狭小部１７と、その両端に位置する広大部１８を有する。
　ここに、内部空間の「狭小部」とは、内部空間において、互いに平行な断面を同一方向（典型的には長さ（図８におけるＬ）方向または幅（図８におけるＷ）方向）に取得した場合、相対的に断面積が小さい内部空間の部分を意味する。本実施形態においては、Ａ－Ａ断面に平行な断面を、長さ（Ｌ）方向に取得した場合に、符号１７で示す領域は、他の領域（「広大部」という）１８と比較して、断面積が小さい。従って、この領域１７は、狭小部である。
　尚、狭小部とは、上記したように、広大部と比較して断面積が小さい部分であれば特に限定されないが、狭小部の断面積は、広大部の断面積の、好ましくは９０％以下、より好ましくは７０％以下、さらに好ましくは５０％以下、例えば４０％以下、３０％以下または２０％以下であり得る。
　上記狭小部１７において、ウィック６は、重ね合わされた２枚のメッシュ（即ち、第１メッシュ７および第２メッシュ８）により構成される。狭小部１７においては、ウィック６の厚さは大きい。狭小部１７は、広大部１８と比較して断面積が小さいことから、長さ（Ｌ）方向における作動媒体の輸送において毛細管力の圧力損失が生じる。しかしながら、本実施形態のように、ウィック６として２枚（またはそれ以上）のメッシュを重ね合わせたものを用いて、厚みを確保することにより、狭小部における毛細管力の圧力損失を補い、作動媒体の輸送能を高めることができる。従って、本実施形態によれば、狭小部が存在する場合であっても、高い熱輸送能を確保することができる。
　尚、第１メッシュ７および第２メッシュ８の重なり部分は、狭小部１７のみに限定されるものではなく、図示するように、一部が広大部１８にまで延在していてもよい。
（実施形態６）
　本実施形態のベーパーチャンバー１ｆの平面図を図１１に、Ａ－Ａ断面図を図１２に、Ｂ－Ｂ断面図を図１３に示す。
　図１１、図１２および図１３に示されるように、ベーパーチャンバー１ｆは、狭小部１７において、第２ピラーを有しない。また、広大部１８において、ウィック６は、第１メッシュ７により構成される。上記以外の構成については、上記ベーパーチャンバー１ｆは、上記ベーパーチャンバー１ｅと同様である。
　上記ベーパーチャンバー１ｅと同様に、狭小部１７においては、ウィック６として第１メッシュ７と第２メッシュ８とを重ねたものを用いていることから、狭小部における毛細管力の圧力損失を補い、作動媒体の輸送能を高めることができる。また、狭小部１７には、第２ピラーが存在しないので、第２ピラーの高さの分だけ、ウィック６と第１シート２間の空間を大きく確保することができ、即ち、蒸気通路を大きく確保できる。従って、ベーパーチャンバー１ｆは、狭小部１７を有するにもかかわらず、優れた熱輸送能を有する。
（実施形態７）
　本実施形態のベーパーチャンバー１ｇの平面図を図１４に、Ａ－Ａ断面図を図１５に、Ｂ－Ｂ断面図を図１６に示す。
　図１４、図１５および図１６に示されるように、ベーパーチャンバー１ｇは、狭小部１７以外は、上記ベーパーチャンバー１ｆと同様である。一の態様において、図１６（ａ）に示されるように、狭小部１７には、第１ピラーおよび第２ピラーが存在しない。また、別の態様において、図１６（ｂ）に示されるように、狭小部１７には、第２ピラー１０は存在するが、第１ピラーは存在しない。ベーパーチャンバー１ｇの狭小部１７においては、第１メッシュ７および第２メッシュ８が重ねて配置されており、第２メッシュ８は第１シート２に接触し、第１メッシュ７は、図１６（ａ）に示す態様においては第２シート３に接触し、または図１６（ｂ）に示す態様においては第２ピラー１０に接触して、筐体４を支持している。これにより、狭小部１７の内部空間５が形成される。
　狭小部１７は、ウィック６として第１メッシュ７と第２メッシュ８とを重ねたものを用いていることから、狭小部における毛細管力の圧力損失を補い、作動媒体の輸送能を高めることができる。また、第１ピラーは存在しないが、ウィック６が筐体を支持して内部空間５も確保することができる。さらに、第１ピラーは存在しないので、第１ピラーの高さの分だけ、筐体の厚さを小さくすることができ、あるいは、筐体の厚さを小さくしない場合には、ウィックの厚さを大きくすることができる。
（実施形態８）
　本実施形態のベーパーチャンバー１ｈに用いられるウィック６とその周囲の断面図を図１７に示す。
　ベーパーチャンバー１ｈは、ウィック６に特徴を有する。本実施形態におけるウィック６は、２枚の第１メッシュ７および第２メッシュ８から構成される。第１メッシュ７および第２メッシュ８は、縦糸および横糸が編み込まれた構造を有する。第１メッシュ７および第２メッシュ８は、上面（第１シート２側の面）が平坦になっている。ここに、「平坦」とは、完全な平坦を意味するものではなく、図１７に示されるように、メッシュの上面を構成する縦糸および横糸が潰れている状態を意味する。典型的には、メッシュの上面が平坦である場合、その上面は、１０μｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する。尚、上記縦糸および横糸の線径は特に限定されない。また、２枚のメッシュの網目方向は、同じであっても異なっていてもよい。
　上記のように、メッシュの上面を平坦にすることにより、即ち、ウィック６の蒸気通路との接触面を平坦にすることにより、気体の作動媒体がウィック６上を移動する際の摩擦が低減され、熱輸送能が向上する。
　以上、ベーパーチャンバー１ａ～１ｈを説明したが、本発明は上記のベーパーチャンバー１ａ～１ｈに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
　例えば、上記実施形態において、本発明のベーパーチャンバーの平面形状（即ち、筐体４の平面形状）は、矩形またはコの字型であるが、これに限定されない。例えば、上記ベーパーチャンバーの平面形状は、三角形または矩形等の多角形、円形、楕円形、これらを組み合わせた形状などであり得る。また、本発明のベーパーチャンバーの平面形状は、内部に貫通口を有していてもよい。本発明のベーパーチャンバーの平面形状は、目的の用途、ベーパーチャンバーの組み入れ箇所の形状、近傍に存在する他の部品に応じた形状であってもよい。
　また、ウィックの厚さが大きい部分は、上記の実施形態に限定されず、任意の箇所であってもよい。
　本発明は、特に限定されないが、以下の態様を開示する。
１．　筺体と、
　前記筐体を内側から支持するように前記筐体の内部空間に配置された第１ピラーと、
　前記筺体の内部空間に封入された作動媒体と、
　前記筺体の内部空間に配置されたウィックと、を有し、
　前記ウィックの一方主面は、前記第１ピラーに支持されて前記筺体から離れた部分を有し、
　前記ウィックの厚みは、部分的に異なる、ベーパーチャンバー。
２．　前記ウィックは複数のメッシュであり、前記ウィックの少なくとも一部においては、前記複数のメッシュが重ねられている、態様１に記載のベーパーチャンバー。
３．　前記複数のメッシュは２枚のメッシュである、態様２に記載のベーパーチャンバー。
４．　前記筺体は、外縁部が封止された対向する２つのシートを有し、
　前記外縁部に沿う部分の前記ウィックは１枚のメッシュである、
態様２または３に記載のベーパーチャンバー。
５．　前記複数のメッシュのうち、より上層のメッシュが、より下層のメッシュよりも、より外縁部に近いところまで延在している、態様２～４のいずれか１つに記載のベーパーチャンバー。
６．　第２ピラーをさらに含み、
　前記第２ピラーは、前記ウィックの他方主面を支持し、
　前記第２ピラーの高さは、前記第１ピラーの高さよりも低い、
態様１～５のいずれか１つに記載のベーパーチャンバー。
７．　前記内部空間は、狭小部を有する、態様１～６のいずれか１つに記載のベーパーチャンバー。
８．　前記内部空間は、狭小部を有し、
　前記狭小部以外の領域は、前記第１ピラーおよび前記第２ピラーを有し、
　前記狭小部は、前記第１ピラーおよび前記第２ピラーのうち前記第１ピラーのみを有する、
態様６に記載のベーパーチャンバー。
９．　前記内部空間は、狭小部を有し、
　前記狭小部は、前記第１ピラーおよび前記第２ピラーのうち前記第２ピラーのみを有する、態様６に記載のベーパーチャンバー。
１０．　前記狭小部において、前記ウィックの厚みが厚い、態様７～９のいずれか１つに記載のベーパーチャンバー。
１１．　前記ウィックの厚みが薄い部分の少なくとも一部において、ベーパーチャンバーの厚みが薄い、態様１～１０のいずれか１つに記載のベーパーチャンバー。
１２．　前記メッシュの蒸気層側が平坦である、態様２に記載のベーパーチャンバー。
１３．　態様１～１２のいずれか１つに記載のベーパーチャンバーを有して成る電子機器。
　本発明のベーパーチャンバーは、種々の内部形状を有する電子機器に好適に用いることができる。
　１ａ～１ｇ…ベーパーチャンバー、
　２…第１シート、３…第２シート、４…筐体、５…内部空間、６…ウィック、
　７…第１メッシュ、８…第２メッシュ、９…第１ピラー、１０…第２ピラー、
　１１…接合部、１６…空間、１７…狭小部、１８…広大部、
　１０１…ベーパーチャンバー、１０２…貫通部、１０３…切欠き部

Claims (13)

  1. 　筺体と、
    　前記筐体を内側から支持するように前記筐体の内部空間に配置された第１ピラーと、
    　前記筺体の内部空間に封入された作動媒体と、
    　前記筺体の内部空間に配置されたウィックと、を有し、
    　前記ウィックの一方主面は、前記第１ピラーに支持されて前記筺体から離れた部分を有し、
    　前記ウィックの厚みは、部分的に異なる、ベーパーチャンバー。
  2. 　前記ウィックは複数のメッシュであり、前記ウィックの少なくとも一部においては、前記複数のメッシュが重ねられている、請求項１に記載のベーパーチャンバー。
  3. 　前記複数のメッシュは２枚のメッシュである、請求項２に記載のベーパーチャンバー。
  4. 　前記筺体は、外縁部が封止された対向する２つのシートを有し、
    　前記外縁部に沿う部分の前記ウィックは１枚のメッシュである、
    請求項２または３に記載のベーパーチャンバー。
  5. 　前記複数のメッシュのうち、より上層のメッシュが、より下層のメッシュよりも、より外縁部に近いところまで延在している、請求項２～４のいずれか１項に記載のベーパーチャンバー。
  6. 　第２ピラーをさらに含み、
    　前記第２ピラーは、前記ウィックの他方主面を支持し、
    　前記第２ピラーの高さは、前記第１ピラーの高さよりも低い、
    請求項１～５のいずれか１項に記載のベーパーチャンバー。
  7. 　前記内部空間は、狭小部を有する、請求項１～６のいずれか１項に記載のベーパーチャンバー。
  8. 　前記内部空間は、狭小部を有し、
    　前記狭小部以外の領域は、前記第１ピラーおよび前記第２ピラーを有し、
    　前記狭小部は、前記第１ピラーおよび前記第２ピラーのうち前記第１ピラーのみを有する、
    請求項６に記載のベーパーチャンバー。
  9. 　前記内部空間は、狭小部を有し、
    　前記狭小部は、前記第１ピラーおよび前記第２ピラーのうち前記第２ピラーのみを有する、請求項６に記載のベーパーチャンバー。
  10. 　前記狭小部において、前記ウィックの厚みが厚い、請求項７～９のいずれか１項に記載のベーパーチャンバー。
  11. 　前記ウィックの厚みが薄い部分の少なくとも一部において、ベーパーチャンバーの厚みが薄い、請求項１～１０のいずれか１項に記載のベーパーチャンバー。
  12. 　前記メッシュの蒸気層側が平坦である、請求項２に記載のベーパーチャンバー。
  13. 　請求項１～１２のいずれか１項に記載のベーパーチャンバーを有して成る電子機器。
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