WO2022107630A1 - ベーパーチャンバ - Google Patents

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WO2022107630A1
WO2022107630A1 PCT/JP2021/040970 JP2021040970W WO2022107630A1 WO 2022107630 A1 WO2022107630 A1 WO 2022107630A1 JP 2021040970 W JP2021040970 W JP 2021040970W WO 2022107630 A1 WO2022107630 A1 WO 2022107630A1
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WO
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cavity
vapor chamber
hydrogen storage
storage metal
container
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PCT/JP2021/040970
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義勝 稲垣
博史 青木
Original Assignee
古河電気工業株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28D15/02—Heat-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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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
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    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Definitions

  • the present invention relates to a vapor chamber that exhibits excellent heat transport characteristics by reducing non-condensable gas such as hydrogen gas existing inside the container.
  • Patent Document 1 in which the hydrogen gas removing material is fitted in the container, hydrogen is removed by using the redox reaction of the metal oxide, and the surface of the metal oxide mainly contributes to the reaction. There was a problem that sufficient hydrogen gas removal capacity was not exhibited. Further, in Patent Document 1, there is a problem that the reliability of the heat transport operation is lowered because the hydrogen gas removing material is reduced and metal ions such as copper, lead and barium are dissolved in the working fluid. Further, in Patent Document 1 in which the hydrogen gas removing material is fitted in the container, it is necessary to increase the volume of the internal space of the container in order to smoothly circulate the working fluid of the gas phase. In recent years, since the installation place of electronic parts has become narrower and narrower, there is a problem that it is difficult to apply it to cooling electronic parts installed in a narrow space in Patent Document 1.
  • the gist of the structure of the present invention is as follows.
  • a container having a cavity inside, a wick structure provided in the cavity, a working fluid enclosed in the cavity, and a working fluid of a vapor phase formed in the cavity. It has a circulating steam flow path and a hydrogen-storing metal arranged in the cavity that absorbs hydrogen at 350 ° C. or lower and does not release hydrogen at 350 ° C. or lower.
  • the vapor chamber according to [1], wherein the container is a flat container formed by one plate-shaped body and the other plate-shaped body facing the one plate-shaped body.
  • the hydrogen storage metal is arranged in the region of the inner surface of the cavity of the container and / or the wick structure in contact with the working fluid, so that hydrogen gas or the like can be used. Since it has excellent absorption characteristics of non-condensable gas, it can exhibit excellent heat transport characteristics for a long period of time.
  • the container is a flat container formed by one plate-shaped body and the other plate-shaped body facing the one plate-shaped body, whereby a further narrow space is further narrowed. Even the object to be cooled installed in the above can surely exhibit the cooling characteristics.
  • the non-condensable gas such as hydrogen gas does not condense even in the condensing portion and remains in the gas phase, so that the non-condensable gas accumulates in the condensing portion without returning from the condensing portion to the evaporating portion.
  • the non-condensable gas is surely absorbed by the hydrogen-storing metal in the condensing part, so that even better heat transport characteristics are exhibited. can do.
  • the coating of the hydrogen storage metal is at least one layer selected from the group consisting of a plating layer, a sputtering layer and a vapor deposition layer, so that the hydrogen storage metal is surely a thin film. Therefore, it is possible to exhibit further excellent cooling characteristics for the object to be cooled installed in a narrow space.
  • FIG. 1 is a plan sectional view illustrating an outline of the vapor chamber according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side sectional view illustrating an outline of the vapor chamber according to the first embodiment of the present invention.
  • the container 10 is formed by superimposing two opposing plate-shaped bodies, that is, one plate-shaped body 21 and one plate-shaped body 21 and the other plate-shaped body 22 facing each other. It is a flat container. By stacking one plate-shaped body 21 and the other plate-shaped body 22, a hollow portion 11 is formed inside the container 10.
  • the container 10 is a flat container formed by one plate-shaped body 21 and one plate-shaped body 21 and the other plate-shaped body 22 facing each other, it is a cooled body installed in a further narrow space. Even if there is, the cooling characteristics can be surely exhibited.
  • the cavity 11 is a sealed space and is depressurized by a degassing process.
  • a plurality of protrusions 24 protruding toward the one plate-shaped body 21 are provided on the inner surface of the other plate-shaped body 22.
  • the protrusion 24 prevents the other plate-shaped body 22 from being deformed in the direction of the one plate-shaped body 21 by the atmospheric pressure, and the one plate-shaped body 21 is directed toward the other plate-shaped body 22 by the atmospheric pressure. It functions as a support that prevents deformation.
  • the internal space of the cavity 11 is a steam flow path 14 through which the working fluid of the gas phase flows.
  • the working fluid of the gas phase flows through the steam flow path 14 from the evaporation portion to the condensing portion.
  • the shapes of the container 10 and the cavity 11 in a plan view are not particularly limited and can be appropriately selected according to the usage conditions of the vapor chamber 1 and the like. Yes, for example, a polygonal shape, a shape having a bent portion, and the like can be mentioned. In FIG. 1, the shapes of the container 10 and the cavity 11 in a plan view are both rectangular.
  • a hydrogen storage metal 13 is provided on the inner surface 15 of the cavity 11.
  • a hydrogen storage metal 13 is provided on the inner surface 15 of one of the plate-shaped bodies 21.
  • the hydrogen storage metal 13 is arranged on the inner surface 15 of the cavity 11 in a state of being exposed to the cavity 11, and is in direct contact with the working fluid of the gas phase flowing through the steam flow path 14. ing.
  • the hydrogen storage metal 13 is provided in a region in contact with the working fluid by coating the inner surface 15 of the cavity 11 (in the vapor chamber 1, the inner surface 15 of one plate-shaped body 21). Therefore, the hydrogen storage metal 13 is a coating layer formed on the inner surface 15 of the cavity 11. From the above, the hydrogen storage metal 13 is integrated with the inner surface 15 of the cavity 11.
  • the hydrogen storage metal 13 is arranged in, for example, a portion of the cavity 11 where the working fluid condenses. As shown in FIGS. 1 and 2, in the vapor chamber 1, the coating of the hydrogen storage metal 13 extends in a fence shape from one end to the other end of the cavity 11 along the longitudinal direction X of the cavity 11. .. Further, the coatings of the hydrogen storage metal 13 are provided in a plurality of rows along the lateral direction Y of the cavity portion 11. From the above, in the vapor chamber 1, the hydrogen storage metal 13 is provided over substantially the entire cavity 11 including the portion where the working fluid is condensed. That is, in the vapor chamber 1, the hydrogen storage metal 13 is provided in both the evaporation portion and the condensing portion of the container 10.
  • the average thickness of the coating of the hydrogen storage metal 13 is not particularly limited, but the lower limit of the average thickness is 0 from the viewpoint of reliably imparting the absorption characteristics of non-condensable gas such as hydrogen gas to the hydrogen storage metal 13. 0.01 mm is preferable, and 0.02 mm is particularly preferable. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the coating of the hydrogen storage metal 13 ensures that the steam flow path 14 through which the working fluid of the gas phase flows even if the volume of the container 10 is narrowed, for example, the container 10 is thinned. 0.10 mm is preferable, and 0.08 mm is particularly preferable, from the viewpoint of ensuring the above.
  • the ratio of the thickness of the vapor flow path 14 directly above the coating of the hydrogen storage metal 13 to the thickness of the coating of the hydrogen storage metal 13 is not particularly limited, but the ratio of the non-condensable gas such as hydrogen gas of the hydrogen storage metal 13 is not particularly limited. From the viewpoint of improving the absorption characteristics and the flow characteristics of the working fluid of the gas phase in a well-balanced manner, 0.50 or more and 20 or less are preferable, 1.0 or more and 15 or less are more preferable, and 2.0 or more and 10 or less are particularly preferable.
  • the dimensions of the container 10 can be appropriately selected depending on the usage conditions such as restrictions on the installation space of the vapor chamber 1.
  • the dimensions in a plan view are 10 mm to 100 mm ⁇ 10 mm to 200 mm, and the thickness is 0.05 mm to 5. 0 mm and the like can be mentioned.
  • the material of the hydrogen storage metal 13 is not particularly limited as long as it is a metal that absorbs hydrogen at 350 ° C. or lower and does not release hydrogen at 350 ° C. or lower, but is not particularly limited, and is, for example, titanium-based, palladium-based, vanadium-based, calcium-based, or These complex systems can be mentioned.
  • a composite system of titanium and palladium is used because it has an improved absorption capacity for non-condensable gas such as hydrogen gas and can impart better heat transport characteristics to the vapor chamber 1. preferable.
  • Examples of the composite system of titanium-based and palladium-based include a composite system in which a titanium-based layer and a palladium-based layer are laminated in order from the inner surface 15 side of the cavity 11.
  • the wick structure 12 is provided over substantially the entire plane direction of the cavity 11.
  • the wick structure 12 is provided on the inner surface 15 of one of the plate-shaped bodies 21 forming the cavity 11. Further, the wick structure 12 is fixed in the container 10 by being sandwiched between the protrusion 24 of the other plate-shaped body 22 and the one plate-shaped body 21.
  • the shape of the wick structure 12 in a plan view is not particularly limited, and in the vapor chamber 1, the inner surface 15 of one of the plate-shaped bodies 21 forming the cavity 11 is not provided with the hydrogen storage metal 13.
  • the wick structure 12 is arranged.
  • either the coating of the hydrogen storage metal 13 or the wick structure 12 is arranged on the entire inner surface 15. From the above, the space formed between the other plate-shaped body 22 and the hydrogen storage metal 13 and the wick structure 12 is the steam flow path 14.
  • the material of the container 10 is not particularly limited, and examples thereof include copper, copper alloy, iron, iron alloy, stainless steel, aluminum, aluminum alloy, nickel, nickel alloy (for example, Inconel (registered trademark)) and the like. .. Of these, stainless steel is preferable from the viewpoint of durability and thermal conductivity of the container 10.
  • the material of the wick structure 12 can be appropriately selected according to the usage conditions, such as copper, copper alloy, iron, iron alloy, stainless steel, aluminum, aluminum alloy, nickel, nickel alloy (for example, Inconel (registered trademark)) and the like. Can be mentioned. Further, the material of the wick structure 12 may be the same as or different from the material of the container 10.
  • the working fluid enclosed in the cavity 11 can be appropriately selected depending on the compatibility with the materials of the container 10 and the wick structure 12, and examples thereof include water, CFC substitutes, perfluorocarbons, cyclopentane and the like. be able to.
  • the container 10 has a heating element (not shown) thermally connected to a desired position, so that the position functions as an evaporation unit. Further, in the container 10, a portion different from the evaporation portion is thermally connected to a heat exchange means (not shown) such as a heat radiation fin, or is air-cooled, so that the portion functions as a condensing portion.
  • a heating element not shown
  • a portion different from the evaporation portion is thermally connected to a heat exchange means (not shown) such as a heat radiation fin, or is air-cooled, so that the portion functions as a condensing portion.
  • the working fluid of the liquid phase that receives heat from the heating element changes phase from the liquid phase to the gas phase at the evaporating part of the container 10, and the working fluid of the gas phase flows from the evaporating part of the container 10 to the condensing part.
  • the heat transferred from the working fluid to the condensing portion of the container 10 is transported.
  • the working fluid of the gas phase changes phase to the liquid phase at the condensing part of the container 10 and releases latent heat, and the working fluid of the liquid phase moves from the condensing part of the container 10 to the evaporating part due to the capillary force of the wick structure 12. Reflux.
  • non-condensable gas such as hydrogen gas does not condense even in the condensing portion of the container 10 and exists in the gas phase, so that it tends to accumulate in the condensing portion without returning from the condensing portion to the evaporating portion. Therefore, as described above, the arrangement portion of the hydrogen storage metal 13 is preferably arranged at least in the condensing portion from the viewpoint of efficiently absorbing non-condensable gas such as hydrogen gas.
  • the amount of non-condensable gas such as hydrogen gas in the cavity 11 is, for example, 10% by volume or less of the total amount of gas in the cavity 11 at the operating temperature of the vapor chamber 1 at 50 ° C., more specifically, 1. .0% by volume or more and 10% by volume or less.
  • the hydrogen storage metal 13 is coated on the inner surface 15 of the cavity 11, so that the hydrogen storage metal 13 is thinned, so that the volume of the container 10 is narrowed, for example, the container 10 is thin. Even if the gas phase is changed, the steam flow path 14 through which the working fluid of the gas phase flows can be secured. Therefore, in the vapor chamber 1, even if the container 10 is made thinner, the non-condensable gas such as hydrogen gas can be sufficiently brought into contact with the hydrogen storage metal 13. From the above, the vapor chamber 1 can exhibit excellent cooling characteristics with respect to the object to be cooled even if it is installed in a further narrow space.
  • the hydrogen storage metal 13 is a plating layer, a sputtering layer, a vapor deposition layer, etc., and the coating of the hydrogen storage metal 13 is surely thinned, so that it can be used as a cooled object installed in a narrow space. On the other hand, excellent cooling characteristics can be exhibited.
  • the hydrogen storage metal 13 is arranged in the region of the inner surface 15 of the cavity 11 that comes into contact with the working fluid, so that the absorption characteristics of the non-condensable gas such as hydrogen gas are excellent. , Can exhibit excellent heat transport properties over a long period of time.
  • the hydrogen storage metal 13 is provided over substantially the entire cavity portion 11, so that even if it is difficult to determine the position of the condensed portion due to the usage state of the vapor chamber 1, the hydrogen gas is surely provided. It can absorb non-condensable gas such as. Further, in the vapor chamber 1, since the hydrogen storage metal 13 is arranged at the condensing portion of the working fluid, the non-condensable gas such as hydrogen gas is surely absorbed by the hydrogen storage metal 13 at the condensing portion. Further excellent heat transport characteristics can be exhibited.
  • the vapor chamber 1 hydrogen that absorbs hydrogen at 350 ° C. or lower and does not release hydrogen at 350 ° C. or lower even if the temperature reaches close to 300 ° C. due to processing such as soldering or welding in the manufacturing process of the vapor chamber 1. Since the storage metal 13 is provided, it is possible to prevent the non-condensable gas such as hydrogen from being released into the cavity 11 even when a non-condensable gas such as hydrogen gas is generated in the processing step. Therefore, the vapor chamber 1 having excellent heat transport characteristics can be obtained even through the above processing steps.
  • FIG. 3 is a plan sectional view illustrating an outline of the vapor chamber according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a side sectional view of a condensed portion for explaining the outline of the vapor chamber according to the second embodiment of the present invention.
  • the coating of the hydrogen storage metal 13 is provided over substantially the entire inner surface 15 of one plate-like body 21 forming the cavity 11 including the portion where the working fluid condenses.
  • the evaporation portion 30 is not coated with the hydrogen storage metal 13.
  • the hydrogen storage metal 13 extends from the central portion of the hollow portion 11 to the end portion on the portion 31 side including the condensed portion along the longitudinal direction X of the hollow portion 11.
  • the wick structure 12 is provided over the entire inner surface 15 of the plate-shaped body 21 forming the cavity portion 11.
  • FIG. 5 is a plan sectional view illustrating an outline of the vapor chamber according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side sectional view of a condensed portion for explaining the outline of the vapor chamber according to the third embodiment of the present invention.
  • the wick structure 12 extends in a fence shape from one end to the other end of the cavity 11 along the longitudinal direction X of the cavity 11. Further, the wick structures 12 are provided in a plurality of rows along the lateral direction Y of the cavity portion 11.
  • the heating element 100 is thermally connected to the end of the container 10, and the hydrogen storage metal 13 is a portion 31 of the cavity 11 other than the evaporation portion 30, which includes a condensing portion. It is provided in. That is, in the wick structure 12 extending from one end to the other end of the cavity 11 in a fence shape, the region of the evaporation portion 30 is not coated with the hydrogen storage metal 13, and includes the condensed portion. A coating of the hydrogen storage metal 13 is formed in the region of the portion 31.
  • the coating of the hydrogen storage metal 13 does not need to be formed on the inner surface 15 of one of the plate-shaped bodies 21, so that the container 10 can be made thinner. Therefore, the vapor chamber 3 can be installed in a narrower space, particularly a narrower space in the thickness direction. Further, even in the vapor chamber 3 in which the hydrogen storage metal 13 is provided in the wick structure 12, if the position of the heating element 100 is close to the end of the container 10, the hydrogen storage metal 13 is stored in the end on the evaporation unit 30 side. Even if the coating of the metal 13 is not formed, the non-condensable gas such as hydrogen gas can be sufficiently brought into contact with the hydrogen storage metal 13.
  • the hydrogen storage metal 13 is provided in the portion 31 including the condensing portion other than the evaporation portion 30, so that the vapor chamber 3 is provided with the hydrogen storage metal 13. Even if it is difficult to determine the position of the condensing part due to the usage conditions, it is possible to reliably absorb non-condensable gas such as hydrogen gas.
  • FIG. 7 is a plan sectional view illustrating an outline of the vapor chamber according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a side sectional view illustrating an outline of the vapor chamber according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the shapes of the container 10 and the cavity 11 in a plan view are rectangular, but the shapes of the container 10 and the cavity 11 in a plan view are As shown in FIG. 7, in the vapor chamber 4 according to the fourth embodiment, the container 10 and the cavity 11 are U-shaped in a plan view.
  • the coating of the hydrogen storage metal 13 extends from one end to the other end of the cavity 11 having a U-shape in a plan view. That is, the coating of the hydrogen storage metal 13 has a U-shape in a plan view corresponding to the shape of the cavity 11 in a plan view. From the above, in the vapor chamber 4, the hydrogen storage metal 13 is provided over substantially the entire cavity 11 including the portion where the working fluid is condensed. That is, in the vapor chamber 4, the hydrogen storage metal 13 is provided in both the evaporation portion and the condensing portion of the container 10.
  • the inner surface 15 of one of the plate-shaped bodies 21 is provided with a coating of the hydrogen storage metal 13.
  • the wick structure 12 extends from one end to the other end of the cavity 11 and is provided over substantially the entire plane direction of the cavity 11.
  • the shape of the wick structure 12 in a plan view corresponds to the shape of the cavity 11 in a plan view, and is U-shaped.
  • the wick structure 12 is provided on the inner surface 15 of one of the plate-shaped bodies 21 forming the cavity 11.
  • the wick structure 12 is arranged on the inner surface 15 of one of the plate-shaped bodies 21 forming the cavity 11 where the hydrogen storage metal 13 is not provided. Therefore, on the inner surface 15 of one of the plate-shaped bodies 21 forming the cavity portion 11, either the coating of the hydrogen storage metal 13 or the wick structure 12 is arranged on the entire inner surface 15.
  • the vapor chamber can sufficiently contact a non-condensable gas such as hydrogen gas to the hydrogen storage metal 13 regardless of the shape of the container 10 and the cavity 11 in a plan view. Even if it is installed in a narrow space, it can exhibit excellent cooling characteristics for the object to be cooled. Further, even if it is difficult to determine the position of the condensed portion due to the usage state of the vapor chamber, hydrogen gas or the like can be surely used regardless of the plan view shape of the container 10 and the cavity 11 as in the vapor chamber 4. Can absorb non-condensable gas.
  • a non-condensable gas such as hydrogen gas
  • the hydrogen storage metal coating was formed on the inner surface of the cavity or on the wick structure, but instead, on both the inner surface of the cavity and the wick structure. It may be formed. Further, by attaching heat radiation fins to the vapor chamber of each of the above-described embodiments, a heat sink provided with the vapor chamber of each of the above-described embodiments may be used.
  • the vapor chamber of the present invention has excellent absorption characteristics of non-condensable gas such as hydrogen gas, and since the container is thin, it can be used in a wide range of fields, and in particular, heat generation installed in a narrow space. It has high utility value in the field of cooling the body.

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Abstract

水素ガス等の非凝縮性ガスの吸収特性に優れ、狭小空間に設置される被冷却体の冷却に適用することができるベーパーチャンバを提供する。　内部に空洞部を有するコンテナと、前記空洞部に設けられたウィック構造体と、前記空洞部に封入された作動流体と、前記空洞部に形成された、気相の前記作動流体が流通する蒸気流路と、前記空洞部に配置された３５０℃以下で水素を吸収し且つ３５０℃以下で水素を放出しない水素吸蔵金属と、を有し、前記水素吸蔵金属が、前記空洞部の内面及び／または前記ウィック構造体のうち、前記作動流体と接触する領域にコーティングされているベーパーチャンバ。

Description

ベーパーチャンバ
　本発明は、コンテナ内部に存在する水素ガス等の非凝縮性ガスを低減することで、優れた熱輸送特性を発揮するベーパーチャンバに関するものである。
　電気・電子機器や車両等に搭載されている半導体素子等の電子部品は、電気・電子機器や車両等の高機能化や小型化に伴う高密度搭載等により、発熱量が増大し、また、狭小空間に設置されることがある。近年、発熱量が増大し、また、狭小空間に設置される電子部品の冷却がより重要となっている。上記電子部品の冷却方法として、ベーパーチャンバやヒートパイプが使用されることがある。
　ベーパーチャンバやヒートパイプのコンテナとして、機械的強度等と作動流体に対する適合性の観点から、例えば、銅、銅合金、鉄、鉄合金、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金（例えば、インコネル（登録商標））等の材料が使用される。しかし、コンテナと作動流体の適合性やコンテナの内部に不純物が混入する等により、コンテナと作動流体とが反応して、水素ガス等の非凝縮性ガスが発生することがある。コンテナの内部に水素ガス等の非凝縮性ガスが存在すると、非凝縮性ガスは潜熱を用いた熱輸送に寄与せず、コンテナの内部の真空状態を低下させるので、ベーパーチャンバやヒートパイプの熱輸送特性を低減させてしまうという問題があった。
　そこで、作動流体とコンテナとが化学反応することによって生じる水素ガスを除去する、酸化第二銅等の金属を含む水素ガス除去材が凝縮部に設けられているヒートパイプにおいて、凝縮部の内壁面の複数箇所に、水素ガス除去材が接触して嵌め込まれているヒートパイプが提案されている（特許文献１）。
　しかし、水素ガス除去材がコンテナに嵌め込まれている特許文献１では、金属酸化物の酸化還元反応を用いて水素を除去しており、金属酸化物の表面が主に反応に寄与することから、十分な水素ガスの除去能力が発揮されないという問題があった。また、特許文献１では、水素ガス除去材が還元されて、銅、鉛、バリウム等の金属イオンが作動流体に溶け出すので、熱輸送動作の信頼性を低下させるという問題があった。また、水素ガス除去材がコンテナに嵌め込まれている特許文献１では、気相の作動流体を円滑に流通させるために、コンテナの内部空間の体積を大きくする必要があった。近年、電子部品の設置場所がますます狭くなってきていることから、特許文献１では、狭小空間に設置される電子部品の冷却に適用することが難しいという問題があった。
特開２０１０－６０２０６号公報
　上記事情に鑑み、本発明は、水素ガス等の非凝縮性ガスの吸収特性に優れ、狭小空間に設置される被冷却体の冷却に適用することができるベーパーチャンバを提供することを目的とする。
　本発明の構成の要旨は、以下の通りである。
　［１］内部に空洞部を有するコンテナと、前記空洞部に設けられたウィック構造体と、前記空洞部に封入された作動流体と、前記空洞部に形成された、気相の前記作動流体が流通する蒸気流路と、前記空洞部に配置された３５０℃以下で水素を吸収し且つ３５０℃以下で水素を放出しない水素吸蔵金属と、を有し、
　前記水素吸蔵金属が、前記空洞部の内面及び／または前記ウィック構造体のうち、前記作動流体と接触する領域にコーティングされているベーパーチャンバ。
　［２］前記コンテナが、一方の板状体と前記一方の板状体と対向する他方の板状体とにより形成された平面型コンテナである［１］に記載のベーパーチャンバ。
　［３］前記水素吸蔵金属が、前記作動流体の凝縮する部位に配置されている［１］または［２］に記載のベーパーチャンバ。
　［４］前記水素吸蔵金属のコーティングが、めっき層、スパッタリング層及び蒸着層からなる群から選択された少なくとも１種の層である［１］乃至［３］のいずれか１つに記載のベーパーチャンバ。
　［５］前記水素吸蔵金属のコーティングの厚さに対する、前記水素吸蔵金属のコーティングの直上における前記蒸気流路の厚さが、０．５０以上２０以下である［１］乃至［４］のいずれか１つに記載のベーパーチャンバ。
　［６］前記水素吸蔵金属のコーティングの平均厚さが、０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下である［１］乃至［５］のいずれか１つに記載のベーパーチャンバ。
　［７］前記水素吸蔵金属が、チタン系、パラジウム系、バナジウム系、カルシウム系またはこれらの複合系である［１］乃至［６］のいずれか１つに記載のベーパーチャンバ。
　［８］前記水素吸蔵金属が、チタンとパラジウムの複合した複合系である［１］乃至［７］のいずれか１つに記載のベーパーチャンバ。
　［９］前記コンテナの材質が、銅、銅合金、鉄、鉄合金、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケルまたはニッケル合金である［１］乃至［８］のいずれか１つに記載のベーパーチャンバ。
　［１０］前記コンテナの材料が、ステンレス鋼である［１］乃至［９］のいずれか１つに記載のベーパーチャンバ。
　［１１］前記空洞部の水素ガス量が、作動温度５０℃における前記空洞部内の全ガス量の１０体積％以下である［１］乃至［１０］のいずれか１つに記載のベーパーチャンバ。
　［１２］［１］乃至［１１］のいずれか１つに記載のベーパーチャンバを備えたヒートシンク。
　本発明のベーパーチャンバの態様によれば、水素吸蔵金属が、コンテナの空洞部内面及び／またはウィック構造体の領域にコーティングされていることにより、水素吸蔵金属が薄膜化されているので、コンテナの体積が狭小化しても、気相の作動流体が流通する蒸気流路を確保することができる。上記から、本発明のベーパーチャンバでは、コンテナの体積が狭小化しても、水素吸蔵金属に水素ガス等の非凝縮性ガスを十分に接触させることができる。従って、本発明のベーパーチャンバでは、さらなる狭小空間に設置される被冷却体であっても、優れた冷却特性を発揮することができる。
　また、本発明のベーパーチャンバの態様によれば、水素吸蔵金属が、コンテナの空洞部内面及び／またはウィック構造体のうち、作動流体と接触する領域に配置されていることにより、水素ガス等の非凝縮性ガスの吸収特性に優れるので、長期にわたって、優れた熱輸送特性を発揮することができる。
　本発明のベーパーチャンバの態様によれば、コンテナが、一方の板状体と前記一方の板状体と対向する他方の板状体とにより形成された平面型コンテナであることにより、さらなる狭小空間に設置された被冷却体であっても、確実に冷却特性を発揮することができる。
　本発明のベーパーチャンバの態様によれば、水素ガス等の非凝縮性ガスは、凝縮部においても凝縮せず気相のまま存在するので、凝縮部から蒸発部へ還流せずに凝縮部に溜まる傾向にあるところ、水素吸蔵金属が作動流体の凝縮する部位に配置されていることにより、非凝縮性ガスが凝縮部で確実に水素吸蔵金属に吸収されるので、さらに優れた熱輸送特性を発揮することができる。
　本発明のベーパーチャンバの態様によれば、水素吸蔵金属のコーティングが、めっき層、スパッタリング層及び蒸着層からなる群から選択された少なくとも１種の層であることにより、水素吸蔵金属が確実に薄膜化されているので、狭小空間に設置される被冷却体に対してさらに優れた冷却特性を発揮することができる。
　本発明のベーパーチャンバの態様によれば、水素吸蔵金属のコーティングの厚さに対する水素吸蔵金属のコーティングの直上における前記蒸気流路の厚さが０．５０以上２．０以下であることにより、水素吸蔵金属の非凝縮性ガスの吸収特性と気相の作動流体の流通特性をバランスよく向上させることができる。
　本発明のベーパーチャンバの態様によれば、水素吸蔵金属がチタン系とパラジウム系の複合した複合系であることにより、水素ガス等の非凝縮性ガスに対する吸収能力が向上し、より優れた熱輸送特性を発揮することができる。
本発明の第１実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する平面断面図である。 本発明の第１実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する側面断面図である。 本発明の第２実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する平面断面図である。 本発明の第２実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する凝縮部における側面断面図である。 本発明の第３実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する平面断面図である。 本発明の第３実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する凝縮部における側面断面図である。 本発明の第４実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する平面断面図である。 本発明の第４実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する側面断面図である。
　以下に、本発明の実施形態例に係るベーパーチャンバについて、図面を用いながら説明する。まず、本発明の第１実施形態例に係るベーパーチャンバについて、図面を用いながら説明する。なお、図１は、本発明の第１実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する平面断面図である。図２は、本発明の第１実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する側面断面図である。
　図１、２に示すように、第１実施形態例に係るベーパーチャンバ１は、内部に空洞部１１を有するコンテナ１０と、空洞部１１に収容されたウィック構造体１２と、空洞部１１に封入された作動流体（図示せず）と、空洞部１１に形成された、気相の前記作動流体が流通する蒸気流路１４と、空洞部１１に配置された水素吸蔵金属１３と、を有している。水素吸蔵金属１３は、３５０℃以下で水素を吸収し且つ３５０℃以下で水素を放出しない金属である。
　図２に示すように、コンテナ１０は、対向する２枚の板状体、すなわち、一方の板状体２１と一方の板状体２１と対向する他方の板状体２２とを重ねることにより形成された平面型コンテナである。一方の板状体２１と他方の板状体２２とを重ねることにより、コンテナ１０の内部に空洞部１１が形成されている。
　一方の板状体２１と他方の板状体２２は、それぞれ、平板状の部材である。他方の板状体２２の中央部には、一方の板状体２１から視て凹部２３が設けられている。すなわち、他方の板状体２２は、一方の板状体２１と対向する面に、凹部２３を有している。一方で、一方の板状体２１の中央部には、凹部は設けられておらず、平面状となっている。従って、他方の板状体２２の凹部２３が、コンテナ１０の空洞部１１を形成している。すなわち、他方の板状体２２の凹部２３内面と一方の板状体２１内面とで形成されたコンテナ１０の中空部が、空洞部１１となっている。
　コンテナ１０が、一方の板状体２１と一方の板状体２１と対向する他方の板状体２２とにより形成された平面型コンテナであることにより、さらなる狭小空間に設置された被冷却体であっても、確実に冷却特性を発揮することができる。
　空洞部１１は、封止された空間であり、脱気処理により減圧されている。減圧されている空洞部１１の内部空間を維持するために、他方の板状体２２の内面には、一方の板状体２１方向へ突出した複数の突起部２４が設けられている。突起部２４が、他方の板状体２２が大気圧によって一方の板状体２１方向へ変形することを防止し、また、一方の板状体２１が大気圧によって他方の板状体２２方向へ変形することを防止する、支持体として機能する。
　空洞部１１の内部空間が、気相の作動流体が流通する蒸気流路１４となっている。気相の作動流体は、蒸気流路１４を蒸発部から凝縮部の方向へ流通する。
　コンテナ１０及び空洞部１１の平面視（ベーパーチャンバ１の平面部に対して鉛直方向から視認した態様）の形状は、特に限定されず、ベーパーチャンバ１の使用条件等に応じて、適宜選択可能であり、例えば、多角形状、曲げ部を有する形状等が挙げられる。図１では、コンテナ１０及び空洞部１１の平面視の形状は、いずれも、長方形となっている。
　空洞部１１の内面１５には、水素吸蔵金属１３が設けられている。ベーパーチャンバ１では、一方の板状体２１の内面１５に、水素吸蔵金属１３が設けられている。水素吸蔵金属１３は、空洞部１１の内面１５上に、空洞部１１に対して露出した状態で配置されており、蒸気流路１４を流通する気相の作動流体と、直接、接する態様となっている。水素吸蔵金属１３は、空洞部１１の内面１５（ベーパーチャンバ１では、一方の板状体２１の内面１５）にコーティングされることで、作動流体と接触する領域に設けられている。従って、水素吸蔵金属１３は、空洞部１１の内面１５に形成されたコーティング層である。上記から、水素吸蔵金属１３は、空洞部１１の内面１５と一体化されている。
　水素吸蔵金属１３は、空洞部１１のうち、例えば、作動流体の凝縮する部位に配置されている。図１、２に示すように、ベーパーチャンバ１では、水素吸蔵金属１３のコーティングは、空洞部１１の長手方向Ｘに沿って、空洞部１１の一端から他端まで柵状に延在している。また、水素吸蔵金属１３のコーティングは、空洞部１１の短手方向Ｙに沿って、複数列設けられている。上記から、ベーパーチャンバ１では、水素吸蔵金属１３は、作動流体の凝縮する部位を含め、空洞部１１の略全体にわたって設けられている。すなわち、ベーパーチャンバ１では、水素吸蔵金属１３は、コンテナ１０の蒸発部にも凝縮部にも設けられていることとなる。
　水素吸蔵金属１３のコーティングを形成する方法としては、例えば、めっき、スパッタリング、真空蒸着等の蒸着などの製膜方法が挙げられる。上記から、水素吸蔵金属１３のコーティングの態様としては、例えば、めっき層、スパッタリング層、蒸着層等が挙げられる。水素吸蔵金属１３のコーティングが、めっき層、スパッタリング層、蒸着層等であることにより、薄膜化されている水素吸蔵金属１３が確実に得られる。
　水素吸蔵金属１３のコーティングの平均厚さは、特に限定されないが、平均厚さの下限値は、水素吸蔵金属１３に水素ガス等の非凝縮性ガスの吸収特性を確実に付与する点から、０．０１ｍｍが好ましく、０．０２ｍｍが特に好ましい。一方で、水素吸蔵金属１３のコーティングの平均厚さの上限値は、コンテナ１０の体積が狭小化、例えば、コンテナ１０が薄型化しても、気相の作動流体が流通する蒸気流路１４を確実に確保する点から、０．１０ｍｍが好ましく、０．０８ｍｍが特に好ましい。
　水素吸蔵金属１３のコーティングの厚さに対する、水素吸蔵金属１３のコーティングの直上における蒸気流路１４の厚さの割合は、特に限定されないが、水素吸蔵金属１３の水素ガス等の非凝縮性ガスの吸収特性と気相の作動流体の流通特性とをバランスよく向上させる点から、０．５０以上２０以下が好ましく、１．０以上１５以下がより好ましく、２．０以上１０以下が特に好ましい。
　コンテナ１０の寸法は、ベーパーチャンバ１の設置空間の制約等、使用状況に応じて適宜選択可能であり、例えば、平面視の寸法が１０ｍｍ～１００ｍｍ×１０ｍｍ～２００ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍ～５．０ｍｍ等を挙げることができる。
　水素吸蔵金属１３の材質としては、３５０℃以下で水素を吸収し且つ３５０℃以下で水素を放出しない金属であれば、特に限定されないが、例えば、チタン系、パラジウム系、バナジウム系、カルシウム系またはこれらの複合系を挙げることができる。これらのうち、水素ガス等の非凝縮性ガスに対する吸収能力が向上し、ベーパーチャンバ１に、より優れた熱輸送特性を付与することができる点から、チタン系とパラジウム系の複合した複合系が好ましい。チタン系とパラジウム系の複合した複合系としては、例えば、空洞部１１の内面１５側から順にチタン系の層とパラジウム系の層が積層構造となった複合系が挙げられる。
　図１、２に示すように、ベーパーチャンバ１では、ウィック構造体１２は、空洞部１１の平面方向の略全体にわたって設けられている。ウィック構造体１２は、空洞部１１を形成する一方の板状体２１の内面１５に設けられている。また、ウィック構造体１２は、他方の板状体２２の突起部２４と一方の板状体２１とで挟持されることで、コンテナ１０内に固定された態様となっている。ウィック構造体１２の平面視の形状は、特に限定されず、ベーパーチャンバ１では、空洞部１１を形成する一方の板状体２１の内面１５のうち、水素吸蔵金属１３の設けられていない部位にウィック構造体１２が配置されている。従って、空洞部１１を形成する一方の板状体２１の内面１５は、その全体について、水素吸蔵金属１３のコーティングとウィック構造体１２のいずれかが配置されている。上記から、他方の板状体２２と水素吸蔵金属１３及びウィック構造体１２との間に形成された空間部が、蒸気流路１４となっている。
　ウィック構造体１２は、毛細管力を生じる構造であれば、特に限定されず、例えば、金属メッシュ（金属細線の編組体）、金属細線の線条体、金属粉の焼結体等を挙げることができる。また、ウィック構造体１２は、空洞部１１の内面１５に細溝を複数設けたグルーブ構造でもよい。
　コンテナ１０の材質は、特に限定されないが、例えば、銅、銅合金、鉄、鉄合金、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金（例えば、インコネル（登録商標））等を挙げることができる。このうち、コンテナ１０の耐久性と熱伝導性の点から、ステンレス鋼が好ましい。
　ウィック構造体１２の材質は、使用状況に応じて適宜選択可能であり、銅、銅合金、鉄、鉄合金、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金（例えば、インコネル（登録商標））等を挙げることができる。また、ウィック構造体１２の材質は、コンテナ１０の材質と同じでもよく、異なっていてもよい。
　空洞部１１に封入される作動流体としては、コンテナ１０及びウィック構造体１２の材質との適合性に応じて、適宜選択可能であり、例えば、水、代替フロン、パーフルオロカーボン、シクロペンタン等を挙げることができる。
　コンテナ１０は、所望の位置に発熱体（図示せず）が熱的に接続されることで、該位置が蒸発部として機能する。また、コンテナ１０は、蒸発部とは異なる部位が放熱フィン等の熱交換手段（図示せず）と熱的に接続される、または空冷等されることで、該部位が凝縮部として機能する。
　発熱体から受熱した液相の作動流体は、コンテナ１０の蒸発部にて液相から気相へ相変化し、気相の作動流体がコンテナ１０の蒸発部から凝縮部へ流れることで、発熱体から作動流体へ伝達された熱をコンテナ１０の凝縮部へ輸送する。気相の作動流体はコンテナ１０の凝縮部にて液相へ相変化し、潜熱を放出するとともに、ウィック構造体１２の毛細管力によって、液相の作動流体はコンテナ１０の凝縮部から蒸発部へ還流する。一方で、水素ガス等の非凝縮性ガスは、コンテナ１０の凝縮部においても凝縮せず気相のまま存在するので、凝縮部から蒸発部へ還流せずに凝縮部に溜まる傾向にある。従って、上記の通り、水素吸蔵金属１３の配置部位は、効率的に水素ガス等の非凝縮性ガスを吸収する点から、少なくとも凝縮部に配置されることが好ましい。なお、空洞部１１の水素ガス等の非凝縮性ガス量としては、例えば、ベーパーチャンバ１の作動温度５０℃における空洞部１１内の全ガス量の１０体積％以下、より具体的には、１．０体積％以上１０体積％以下が挙げられる。
　ベーパーチャンバ１では、水素吸蔵金属１３が空洞部１１の内面１５にコーティングされていることにより、水素吸蔵金属１３が薄膜化されているので、コンテナ１０の体積が狭小化、例えば、コンテナ１０が薄型化しても、気相の作動流体が流通する蒸気流路１４を確保することができる。従って、ベーパーチャンバ１では、コンテナ１０が薄型化しても、水素吸蔵金属１３に水素ガス等の非凝縮性ガスを十分に接触させることができる。上記から、ベーパーチャンバ１は、さらなる狭小空間に設置されても、被冷却体に対して優れた冷却特性を発揮することができる。特に、ベーパーチャンバ１では、水素吸蔵金属１３がめっき層、スパッタリング層、蒸着層等であり、水素吸蔵金属１３のコーティングが確実に薄膜化されているので、狭小空間に設置される被冷却体に対して優れた冷却特性を発揮することができる。
　また、ベーパーチャンバ１では、水素吸蔵金属１３が、空洞部１１の内面１５のうち、作動流体と接触する領域に配置されていることにより、水素ガス等の非凝縮性ガスの吸収特性に優れるので、長期にわたって、優れた熱輸送特性を発揮することができる。
　また、ベーパーチャンバ１では、水素吸蔵金属１３は、空洞部１１の略全体にわたって設けられているので、ベーパーチャンバ１の使用状態等により凝縮部となる位置の判断が難しくても、確実に水素ガス等の非凝縮性ガスを吸収することができる。また、ベーパーチャンバ１では、水素吸蔵金属１３が作動流体の凝縮する部位に配置されていることにより、水素ガス等の非凝縮性ガスが凝縮部で確実に水素吸蔵金属１３に吸収されるので、さらに優れた熱輸送特性を発揮することができる。
　また、ベーパーチャンバ１では、ベーパーチャンバ１の製造工程における半田付けや溶接等の加工で３００℃近くの温度に達しても、３５０℃以下で水素を吸収し且つ３５０℃以下で水素を放出しない水素吸蔵金属１３が設けられているので、上記加工工程における水素ガス等の非凝縮性ガス発生に対しても、水素等の非凝縮性ガスが空洞部１１に放出されることを防止できる。よって、上記加工工程を経ても、優れた熱輸送特性を有するベーパーチャンバ１を得ることができる。
　次に、本発明の第２実施形態例に係るベーパーチャンバについて、図面を用いながら説明する。第２実施形態例に係るベーパーチャンバは、第１実施形態例に係るベーパーチャンバと主要な構成が共通しているので、第１実施形態例に係るベーパーチャンバと同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図３は、本発明の第２実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する平面断面図である。図４は、本発明の第２実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する凝縮部における側面断面図である。
　第１実施形態例に係るベーパーチャンバ１では、水素吸蔵金属１３のコーティングは、作動流体の凝縮する部位を含め、空洞部１１を形成する一方の板状体２１の内面１５の略全体にわたって設けられていたが、図３、４に示すように、第２実施形態例に係るベーパーチャンバ２では、被冷却体である発熱体１００が熱的に接続された蒸発部３０には、水素吸蔵金属１３は設けられていない。すなわち、ベーパーチャンバ２では、蒸発部３０には、水素吸蔵金属１３のコーティングは形成されていない。
　ベーパーチャンバ２では、発熱体１００はコンテナ１０の端部に熱的に接続されており、水素吸蔵金属１３は、空洞部１１のうち、蒸発部３０以外の部位である、凝縮部を含む部位３１に設けられている。すなわち、空洞部１１を形成する一方の板状体２１の内面１５のうち、蒸発部３０には水素吸蔵金属１３のコーティングは形成されておらず、凝縮部を含む部位３１に水素吸蔵金属１３のコーティングが形成されている。
　ベーパーチャンバ２では、水素吸蔵金属１３は、空洞部１１の長手方向Ｘに沿って、空洞部１１の中央部から凝縮部を含む部位３１側の端部まで延在している。蒸発部３０の領域では、空洞部１１を形成する一方の板状体２１の内面１５全体にわたって、ウィック構造体１２が設けられている。
　ベーパーチャンバ２のように、発熱体１００の位置がコンテナ１０の端部に寄っている場合には、蒸発部３０側の端部に水素吸蔵金属１３のコーティングが形成されていなくても、水素吸蔵金属１３に水素ガス等の非凝縮性ガスを十分に接触させることができる。従って、ベーパーチャンバ２でも、狭小空間に設置された被冷却体（発熱体１００）に対して優れた冷却特性を発揮することができる。また、ベーパーチャンバ２では、水素吸蔵金属１３は、蒸発部３０以外の、凝縮部を含む部位３１に設けられているので、ベーパーチャンバ２の使用状態等により凝縮部となる位置の判断が難しくても、確実に水素ガス等の非凝縮性ガスを吸収することができる。
　次に、本発明の第３実施形態例に係るベーパーチャンバについて、図面を用いながら説明する。第３実施形態例に係るベーパーチャンバは、第１、第２実施形態例に係るベーパーチャンバと主要な構成が共通しているので、第１、第２実施形態例に係るベーパーチャンバと同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図５は、本発明の第３実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する平面断面図である。図６は、本発明の第３実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する凝縮部における側面断面図である。
　第１、第２実施形態例に係るベーパーチャンバ１、２では、水素吸蔵金属１３は空洞部１１を形成する一方の板状体２１の内面１５にコーティングされていたが、これに代えて、図５、６に示すように、第３実施形態例に係るベーパーチャンバ３では、水素吸蔵金属１３は、ウィック構造体１２に設けられている。ベーパーチャンバ３では、水素吸蔵金属１３は、ウィック構造体１２にコーティングされている。上記から、水素吸蔵金属１３は、ウィック構造体１２と一体化されている。
　ベーパーチャンバ３では、ウィック構造体１２は、空洞部１１の長手方向Ｘに沿って、空洞部１１の一端から他端まで柵状に延在している。また、ウィック構造体１２は、空洞部１１の短手方向Ｙに沿って、複数列設けられている。
　ベーパーチャンバ３では、発熱体１００はコンテナ１０の端部に熱的に接続されており、水素吸蔵金属１３は、空洞部１１のうち、蒸発部３０以外の部位である、凝縮部を含む部位３１に設けられている。すなわち、空洞部１１の一端から他端まで柵状に延在しているウィック構造体１２のうち、蒸発部３０の領域には水素吸蔵金属１３のコーティングは形成されておらず、凝縮部を含む部位３１の領域に水素吸蔵金属１３のコーティングが形成されている。
　ベーパーチャンバ３では、水素吸蔵金属１３のコーティングが一方の板状体２１の内面１５に形成される必要がないので、コンテナ１０をより薄型化することができる。従って、ベーパーチャンバ３では、さらなる狭小空間、特に厚さ方向のさらに狭い空間にも設置することができる。また、水素吸蔵金属１３がウィック構造体１２に設けられているベーパーチャンバ３でも、発熱体１００の位置がコンテナ１０の端部に寄っている場合には、蒸発部３０側の端部に水素吸蔵金属１３のコーティングが形成されていなくても、水素吸蔵金属１３に水素ガス等の非凝縮性ガスを十分に接触させることができる。従って、ベーパーチャンバ３でも、狭小空間に設置された被冷却体（発熱体１００）に対して優れた冷却特性を発揮することができる。また、水素吸蔵金属１３がウィック構造体１２に設けられているベーパーチャンバ３でも、蒸発部３０以外の、凝縮部を含む部位３１に水素吸蔵金属１３が設けられていることで、ベーパーチャンバ３の使用状態等により凝縮部となる位置の判断が難しくても、確実に水素ガス等の非凝縮性ガスを吸収することができる。
　次に、本発明の第４実施形態例に係るベーパーチャンバについて、図面を用いながら説明する。第４実施形態例に係るベーパーチャンバは、第１～第３実施形態例に係るベーパーチャンバと主要な構成が共通しているので、第１～第３実施形態例に係るベーパーチャンバと同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図７は、本発明の第４実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する平面断面図である。図８は、本発明の第４実施形態例に係るベーパーチャンバの概要を説明する側面断面図である。
　第１～第３実施形態例に係るベーパーチャンバ１、２、３では、コンテナ１０及び空洞部１１の平面視の形状は長方形となっていたが、コンテナ１０及び空洞部１１の平面視の形状は、特に限定されず、図７に示すように、第４実施形態例に係るベーパーチャンバ４では、コンテナ１０及び空洞部１１は、平面視Ｕ字形状となっている。
　水素吸蔵金属１３のコーティングは、平面視Ｕ字形状となっている空洞部１１の一端から他端まで延在している。すなわち、水素吸蔵金属１３のコーティングは、空洞部１１の平面視の形状に対応して、平面視Ｕ字形状となっている。上記から、ベーパーチャンバ４では、水素吸蔵金属１３は、作動流体の凝縮する部位を含め、空洞部１１の略全体にわたって設けられている。すなわち、ベーパーチャンバ４では、水素吸蔵金属１３は、コンテナ１０の蒸発部にも凝縮部にも設けられている。
　図８に示すように、ベーパーチャンバ４では、一方の板状体２１の内面１５に、水素吸蔵金属１３のコーティングが設けられている。
　また、図７、８に示すように、ベーパーチャンバ４では、ウィック構造体１２は、空洞部１１の一端から他端まで延在しており、空洞部１１の平面方向の略全体にわたって設けられている。すなわち、ウィック構造体１２の平面視の形状は、空洞部１１の平面視の形状に対応して、Ｕ字形状となっている。ウィック構造体１２は、空洞部１１を形成する一方の板状体２１の内面１５に設けられている。ベーパーチャンバ４では、空洞部１１を形成する一方の板状体２１の内面１５のうち、水素吸蔵金属１３の設けられていない部位にウィック構造体１２が配置されている。従って、空洞部１１を形成する一方の板状体２１の内面１５は、その全体について、水素吸蔵金属１３のコーティングとウィック構造体１２のいずれかが配置されている。
　ベーパーチャンバ４のように、コンテナ１０及び空洞部１１の平面視の形状の如何に関わらず、水素吸蔵金属１３に水素ガス等の非凝縮性ガスを十分に接触させることができるので、ベーパーチャンバが狭小空間に設置されても、被冷却体に対して優れた冷却特性を発揮することができる。また、ベーパーチャンバの使用状態等により凝縮部となる位置の判断が難しくても、ベーパーチャンバ４のように、コンテナ１０及び空洞部１１の平面視の形状の如何に関わらず、確実に水素ガス等の非凝縮性ガスを吸収することができる。
　次に、本発明のベーパーチャンバの他の実施形態例について説明する。上記各実施形態例のベーパーチャンバでは、水素吸蔵金属のコーティングは、空洞部の内面上またはウィック構造体に形成されていたが、これに代えて、空洞部の内面上とウィック構造体の両方に形成されていてもよい。また、上記各実施形態例のベーパーチャンバに放熱フィンを取り付けることで、上記各実施形態例のベーパーチャンバを備えたヒートシンクとしてもよい。
　本発明のベーパーチャンバは、水素ガス等の非凝縮性ガスの吸収特性に優れ、また、コンテナが薄型化されているので、広汎な分野で利用可能であり、特に、狭小空間に設置される発熱体の冷却分野で利用価値が高い。
　１、２、３、４　　　　　　　ベーパーチャンバ
　１０　　　　　　　　　　　　コンテナ
　１１　　　　　　　　　　　　空洞部
　１２　　　　　　　　　　　　ウィック構造体
　１３　　　　　　　　　　　　水素吸蔵金属
　１４　　　　　　　　　　　　蒸気流路
　１５　　　　　　　　　　　　内面

Claims (11)

  1. 　内部に空洞部を有するコンテナと、前記空洞部に設けられたウィック構造体と、前記空洞部に封入された作動流体と、前記空洞部に形成された、気相の前記作動流体が流通する蒸気流路と、前記空洞部に配置された３５０℃以下で水素を吸収し且つ３５０℃以下で水素を放出しない水素吸蔵金属と、を有し、
    　前記水素吸蔵金属が、前記空洞部の内面及び／または前記ウィック構造体のうち、前記作動流体と接触する領域にコーティングされているベーパーチャンバであって、
    　前記コンテナが、一方の板状体と前記一方の板状体と対向する他方の板状体とにより形成された平面型コンテナであり、
    　前記水素吸蔵金属が、前記作動流体の凝縮する部位に配置され、
    　前記ウィック構造体は、複数列設けられて柵状に延在しており、前記ウィック構造体は、前記他方の板状体の複数の突起部と前記一方の板状体とで挟持されることで、前記コンテナ内に固定され、複数の前記突起部間には、前記ウィック構造体は設けられておらず、
    　前記水素吸蔵金属が、前記空洞部の全体、または前記空洞部のうち、蒸発部以外の部位である、凝縮部を含む部位に設けられているベーパーチャンバ。
  2. 　内部に空洞部を有するコンテナと、前記空洞部に設けられたウィック構造体と、前記空洞部に封入された作動流体と、前記空洞部に形成された、気相の前記作動流体が流通する蒸気流路と、前記空洞部に配置された３５０℃以下で水素を吸収し且つ３５０℃以下で水素を放出しない水素吸蔵金属と、を有し、
    　前記水素吸蔵金属が、前記空洞部の内面及び／または前記ウィック構造体のうち、前記作動流体と接触する領域にコーティングされているベーパーチャンバであって、
    　前記コンテナが、一方の板状体と前記一方の板状体と対向する他方の板状体とにより形成された平面型コンテナであり、
    　前記水素吸蔵金属が、前記作動流体の凝縮する部位に配置され、
    　前記ウィック構造体は、複数列設けられて柵状に延在しており、前記ウィック構造体は、前記他方の板状体の複数の突起部と前記一方の板状体とで挟持されることで、前記コンテナ内に固定され、複数の前記突起部間には、前記ウィック構造体は設けられておらず、
    　前記水素吸蔵金属は、前記ウィック構造体にコーティングされて前記ウィック構造体と一体化されているベーパーチャンバ。
  3. 　前記水素吸蔵金属のコーティングが、めっき層、スパッタリング層及び蒸着層からなる群から選択された少なくとも１種の層である請求項１または２に記載のベーパーチャンバ。
  4. 　前記水素吸蔵金属のコーティングの厚さに対する、前記水素吸蔵金属のコーティングの直上における前記蒸気流路の厚さが、０．５０以上２０以下である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のベーパーチャンバ。
  5. 　前記水素吸蔵金属のコーティングの平均厚さが、０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のベーパーチャンバ。
  6. 　前記水素吸蔵金属が、チタン系、パラジウム系、バナジウム系、カルシウム系またはこれらの複合系である請求項１乃至５のいずれか１項に記載のベーパーチャンバ。
  7. 　前記水素吸蔵金属が、チタンとパラジウムの複合した複合系である請求項１乃至６のいずれか１項に記載のベーパーチャンバ。
  8. 　前記コンテナの材質が、銅、銅合金、鉄、鉄合金、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケルまたはニッケル合金である請求項１乃至７のいずれか１項に記載のベーパーチャンバ。
  9. 　前記コンテナの材料が、ステンレス鋼である請求項１乃至８のいずれか１項に記載のベーパーチャンバ。
  10. 　前記空洞部の水素ガス量が、作動温度５０℃における前記空洞部内の全ガス量の１０体積％以下である請求項１乃至９のいずれか１項に記載のベーパーチャンバ。
  11. 　請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のベーパーチャンバを備えたヒートシンク。
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