WO2023112616A1 - 熱拡散デバイス及び電子機器 - Google Patents

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WO2023112616A1
WO2023112616A1 PCT/JP2022/043151 JP2022043151W WO2023112616A1 WO 2023112616 A1 WO2023112616 A1 WO 2023112616A1 JP 2022043151 W JP2022043151 W JP 2022043151W WO 2023112616 A1 WO2023112616 A1 WO 2023112616A1
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WO
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groove
wick
diffusion device
wall surface
housing
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/043151
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English (en)
French (fr)
Inventor
誠士 森上
浩士 福田
竜宏 沼本
浩之 上田
剛 向井
秀幸 白木
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—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
    • 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
    • F28D15/04—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 with tubes having a capillary structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating

Definitions

  • the present invention relates to heat diffusion devices and electronic equipment.
  • a vapor chamber has a structure in which a working medium (also called a working fluid) and a wick that transports the working medium by capillary force are sealed inside a housing.
  • the working medium absorbs heat from the heat-generating elements such as electronic parts in the evaporating part that absorbs heat from the heat-generating elements, evaporates in the vapor chamber, moves in the vapor chamber, is cooled, and returns to the liquid phase. .
  • the working medium that has returned to the liquid phase moves again to the evaporating portion on the heating element side by the capillary force of the wick, and cools the heating element.
  • the vapor chamber can operate independently without external power, and heat can be two-dimensionally diffused at high speed by utilizing the latent heat of vaporization and latent heat of condensation of the working medium.
  • a heating portion to which heat is transferred from the outside is provided in a part of a thin plate-shaped body portion, and the heat transferred to the heating portion is transferred from the heating portion to the other portion of the body portion.
  • a plurality of hollow passages are formed inside the main body portion so as to pass through the heating portion, and the hollow passages communicate with each other at the heating portion.
  • a working fluid that evaporates by heating and condenses by heat dissipation is enclosed in the inside, and a wick that generates capillary force by penetrating the liquid-phase working fluid into the inside of each of the hollow passages is provided in each of the above-mentioned hollow passages.
  • the vapor flow path through which the vapor of the working fluid flows is opened inside the air passage, and a part of each of the wicks is located in the heating portion and is formed inside the hollow passage.
  • a heat spreader plate is disclosed, characterized in that each steam channel communicates with one another at the heating section.
  • the hollow passages communicate with each other at the heating portion, and part of each wick is arranged in the heating portion, so that liquid-phase working fluid flows through each hollow passage. It is said that by refluxing all the working fluid to the heating unit, the entire amount of the working fluid can be vaporized and condensed without waste, and heat can be transported.
  • the liquid-phase working medium located on the surface of the wick evaporates and changes to the gas phase in the evaporation section (the heating section referred to in Patent Document 1).
  • the vapor phase working medium moves through the vapor flow path to a location remote from the evaporator where it condenses and changes to the liquid phase.
  • the liquid-phase working medium is recovered by the wick, moved to the evaporator, and then evaporated again from the surface of the wick in the evaporator. In this way, the working medium circulates while repeating the gas-liquid phase change.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and is to facilitate recovery of a working medium condensed at a location away from an evaporator into a liquid flow path, or to evaporate a working medium in an evaporator. It is an object of the present invention to provide a heat diffusion device capable of facilitating diffusion of heat into a vapor flow path. A further object of the present invention is to provide an electronic device comprising the above heat diffusion device.
  • a heat diffusion device of the present invention includes a housing having a first inner wall surface and a second inner wall surface facing each other in a thickness direction, an evaporating section being provided in an internal space, and a heat diffusion device enclosed in the internal space of the housing.
  • a rail-shaped partition arranged in the internal space of the housing so as to protrude from the first inner wall surface in the thickness direction; and a wick disposed between the partition wall and the second inner wall surface.
  • a liquid flow path for the working medium is formed in a space surrounded by the wick, the partition wall, and the first inner wall surface.
  • a capillary structure is provided in at least a portion of the portion where the wick and the partition wall contact, at least a portion of the portion where the wick and the second inner wall surface contact, or both.
  • the electronic device of the present invention includes the heat diffusion device of the present invention.
  • a heat spreading device can be provided. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide an electronic device comprising the above heat diffusion device.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of the internal structure of the heat diffusion device of the present invention.
  • FIG. 4 is a partial perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing an example of grooves provided on the surface of the partition.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing an example of the area indicated by P1 in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line A1-A1 in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line B1-B1 in FIG.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing another example of grooves provided on the surface of the partition.
  • FIG. 10 is a plan view schematically showing another example of the area indicated by P1 in FIG.
  • FIG. 11 is a perspective view schematically showing still another example of grooves provided on the surface of the partition.
  • FIG. 12 is a plan view schematically showing still another example of the area indicated by P1 in FIG.
  • FIG. 13 is a partial perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 14 is a perspective view schematically showing an example of protrusions provided on the second inner wall surface.
  • FIG. 15 is a plan view schematically showing an example of the area indicated by P2 in FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line A2-A2 of FIG. 15.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line B2-B2 of FIG. 15.
  • FIG. 16 is a plan view schematically showing an example of the area indicated by P2 in FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line A2-A2 of FIG. 15.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line B2-B2 of FIG. 15.
  • the heat diffusion device of the present invention will be described below.
  • the present invention is not limited to the following embodiments, and can be appropriately modified and applied without changing the gist of the present invention.
  • a combination of two or more of the individual preferred configurations of the present invention described below is also the present invention.
  • a vapor chamber will be described below as an example of an embodiment of the heat diffusion device of the present invention.
  • the heat diffusion device of the present invention can also be applied to heat diffusion devices such as heat pipes.
  • terms indicating the relationship between elements e.g., “perpendicular”, “parallel”, “orthogonal”, etc.
  • terms indicating the shape of elements are not expressions that express only strict meanings, but substantially It is an expression that means to include a difference in an equivalent range, for example, a few percent difference.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of the internal structure of the heat diffusion device of the present invention.
  • a vapor chamber (heat diffusion device) 1 shown in FIG. 1 includes a hollow housing 10 that is hermetically sealed. As shown in FIGS. 2 and 3, the vapor chamber 1 further includes a working medium 20 (see FIG. 3) enclosed in the internal space of the housing 10 and a rail-shaped fuel cell disposed in the internal space of the housing 10. A partition wall 30 and a wick 40 arranged in the internal space of the housing 10 are provided. A liquid channel 50 for the working medium 20 and a vapor channel 60 for the working medium 20 are formed in the internal space of the housing 10 . A plurality of struts 70 are preferably arranged within the steam flow path 60 .
  • the housing 10 is preferably composed of a first sheet 11 and a second sheet 12 that face each other and whose outer edges are joined.
  • an evaporation portion EP for evaporating the enclosed working medium 20 is set in the internal space of the housing 10 .
  • a heat source HS which is a heating element, is arranged on the outer wall surface of the housing 10 .
  • the heat source HS include electronic components of electronic equipment, such as a central processing unit (CPU).
  • CPU central processing unit
  • a portion of the internal space of the housing 10 that is in the vicinity of the heat source HS and is heated by the heat source HS corresponds to the evaporating section EP.
  • FIG. 4 is a partial perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device according to the first embodiment of the invention.
  • the housing 10 has a first inner wall surface 11a and a second inner wall surface 12a facing each other in the thickness direction Z.
  • the rail-shaped partition 30 (hereinafter simply referred to as the partition 30) is arranged to protrude in the thickness direction Z from the first inner wall surface 11a. More specifically, the partition wall 30 is arranged in the internal space of the housing 10 so as to protrude from the first inner wall surface 11a toward the second inner wall surface 12a. The direction in which the partition wall 30 protrudes from the first inner wall surface 11a does not need to be strictly parallel to the thickness direction Z.
  • the partition wall 30 is arranged along the edge of the internal space of the housing 10 with a gap therebetween.
  • the wick 40 is arranged between the partition wall 30 and the second inner wall surface 12a so as to be in contact with the partition wall 30 and the second inner wall surface 12a.
  • a liquid flow path 50 for the working medium 20 is formed in the space surrounded by the wick 40, the partition wall 30, and the first inner wall surface 11a.
  • the wick 40 around the liquid channel 50 exert a capillary force, but also the working medium 20 can smoothly move through the liquid channel 50 because the resistance of the liquid passing through the liquid channel 50 is reduced. can.
  • a vapor channel 60 for the working medium 20 is formed in a gap other than the liquid channel 50 inside the housing 10 .
  • grooves 80 are provided in at least part of the surface of the partition wall 30 with which the wick 40 is in contact.
  • the groove 80 is an example of a capillary structure capable of moving the working medium 20 by capillary force.
  • the groove 80 contacts both the liquid channel 50 and the vapor channel 60 .
  • the vapor-phase working medium 20 evaporated in the evaporator EP passes through the vapor passage 60 to a location away from the evaporator EP (for example, the vapor passage 60 located in the region indicated by P1 in FIG. 3). ) where it condenses and changes to a liquid phase.
  • the liquid-phase working medium 20 is collected by the wick 40 and moved to the evaporator EP.
  • the absorption capacity of the working medium 20 by the wick 40 exceeds the limit, the liquid-phase working medium 20 is not collected in the liquid flow path 50 and a liquid pool is generated in the vapor flow path 60 .
  • the heat uniformity may be deteriorated by putting it away.
  • the liquid-phase working medium 20 after condensing flows through the grooves 80 into the liquid state. It becomes easier to collect in the flow path 50 .
  • the flow of the working medium 20 is indicated by arrows. The same applies to FIGS. 6, 10 and 12 which will be described later.
  • the liquid channel 50 is arranged only in the outer peripheral portion of the internal space of the housing 10 . That is, it is preferable that the wick 40 is arranged only in the outer peripheral portion of the internal space of the housing 10 . In this case, since the wick 40 is not arranged over the entire internal space of the housing 10 , a wide steam flow path 60 can be ensured in the internal space of the housing 10 . On the other hand, although the amount of the wick 40 that can recover the liquid-phase working medium 20 is reduced, the provision of the grooves 80 facilitates the recovery of the liquid-phase working medium 20 .
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing an example of grooves provided on the surface of the partition.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing an example of the area indicated by P1 in FIG.
  • the groove 80 includes, for example, a first groove 81.
  • the first groove 81 is preferably provided at least in the partition wall 30 (the partition wall 30 extending in the left-right direction in FIG. 6) facing the evaporator EP when viewed in the thickness direction Z. As shown in FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, it is more preferable that a plurality of first grooves 81 are provided in the partition wall 30 facing the evaporating section EP when viewed from the thickness direction Z, and a plurality of first grooves 81 are provided along the entire circumference of the partition wall 30. More preferably, a first groove 81 is provided.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view along line A1-A1 in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line B1-B1 in FIG.
  • the depth of the first groove 81 (the length indicated by T81 in FIGS. 5, 7 and 8) is 1/1 of the height of the partition wall 30 (the length indicated by T30 in FIGS. 7 and 8). It is preferably two times or more and equal to or less than two times. That is, the depth T 81 of the first groove 81 may be the same as the height T 30 of the partition wall 30 . When a plurality of first grooves 81 are provided, the depths T81 of the first grooves 81 may be the same or different.
  • the width of the first groove 81 (the length indicated by W81 in FIGS. 6 and 8) is preferably at least half the depth T81 of the first groove 81 and equal to or less than the same. That is, the width W 81 of the first groove 81 may be the same as the depth T 81 of the first groove 81 . When a plurality of first grooves 81 are provided, the widths W81 of the first grooves 81 may be the same or different.
  • a depth T81 of the first groove 81 is not particularly limited, but is, for example, 30 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the depth T81 of the first groove 81 is defined as the length of the deepest portion.
  • a width W 81 of the first groove 81 is not particularly limited, but is, for example, 30 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the width W81 of the first groove 81 is defined as the length of the widest portion.
  • the cross-sectional shape of the first groove 81 viewed from the direction in which the first groove 81 extends is not particularly limited, and examples thereof include polygonal shapes such as rectangles, semicircular shapes, semielliptical shapes, and shapes combining these.
  • the cross-sectional shapes of the first grooves 81 may be the same or different.
  • the height T30 of the partition wall 30 is not particularly limited, but is, for example, 2 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, preferably 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the height T30 of the partition wall 30 is defined as the length of the highest portion of the portions where the grooves 80 such as the first grooves 81 are not provided.
  • the thickness of the wick 40 (the length indicated by T40 in FIGS. 7 and 8) is not particularly limited, but is, for example, 2 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, preferably 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. Note that the thickness T40 of the wick 40 is defined as the length of the thickest portion.
  • the height of the internal space of the housing 10 (the length indicated by T60 in FIGS. 7 and 8) is not particularly limited, but is, for example, 100 ⁇ m or more and 140 ⁇ m or less.
  • the height T60 of the internal space of the housing 10 is defined as the length of the highest portion between the first inner wall surface 11a and the second inner wall surface 12a.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing another example of grooves provided on the surface of the partition.
  • FIG. 10 is a plan view schematically showing another example of the area indicated by P1 in FIG.
  • the groove 80 may further include a second groove 82 in addition to the first groove 81.
  • the second groove 82 is provided at a portion other than the corner portion of the partition wall 30 (the partition wall 30 extending in the left-right direction in FIG. 10) facing the evaporator EP when viewed in the thickness direction Z.
  • a single second groove 82 may be provided, or a plurality of second grooves 82 may be provided in a portion other than the corner portion of the partition wall 30 facing the evaporating portion EP when viewed in the thickness direction Z. .
  • the partition walls 30 other than the partition walls 30 facing the evaporator EP when viewed from the thickness direction Z are provided with second grooves 82. preferably not. That is, it is preferable that the second groove 82 is provided in the partition wall 30 facing the evaporator EP when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG.
  • the depth of the second groove 82 (the length indicated by T 82 in FIG. 9) is equal to or greater than the depth T 81 of the first groove 81 .
  • the depth T82 of the second groove 82 may be the same as the depth T81 of the first groove 81, but is preferably greater than the depth T81 of the first groove 81. More preferably, the depth T 82 of the second groove 82 is the same as the height T 30 of the partition 30 . When a plurality of second grooves 82 are provided, the depths T82 of the second grooves 82 may be the same or different.
  • the width of the second groove 82 (the length indicated by W 82 in FIG. 10) is larger than the width W 81 of the first groove 81 .
  • the width W 82 of the second groove 82 is preferably 10 times or more and 35 times or less the width W 81 of the first groove 81 .
  • the widths W 82 of the second grooves 82 may be the same or different.
  • a depth T82 of the second groove 82 is not particularly limited, but is, for example, 2 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, preferably 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the depth T82 of the second groove 82 is defined as the length of the deepest portion.
  • a width W 82 of the second groove 82 is not particularly limited, but is, for example, 600 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the width W82 of the second groove 82 is defined as the length of the widest portion.
  • the cross-sectional shape of the second groove 82 when viewed from the direction in which the second groove 82 extends is not particularly limited, and may be, for example, a polygon such as a rectangle, a semicircle, a semiellipse, or a combination of these.
  • the cross-sectional shapes of the second grooves 82 may be the same or different.
  • the cross-sectional shape of the second groove 82 may be the same as or different from the cross-sectional shape of the first groove 81 .
  • FIG. 11 is a perspective view schematically showing still another example of grooves provided on the surface of the partition.
  • FIG. 12 is a plan view schematically showing still another example of the area indicated by P1 in FIG.
  • the grooves 80 may further include third grooves 83 in addition to the first grooves 81 .
  • the grooves 80 may include a first groove 81, a second groove 82 and a third groove 83.
  • the third groove 83 is provided at a corner of the partition 30 (the partition 30 extending in the left-right direction in FIG. 12) facing the evaporator EP when viewed in the thickness direction Z.
  • the third grooves 83 may be provided at all the corners, or the third grooves 83 may be provided at some corners.
  • a groove 83 may be provided.
  • third grooves 83 are provided in the partitions 30 other than the partition 30 facing the evaporator EP when viewed from the thickness direction Z. preferably not.
  • the depth of the third groove 83 (the length indicated by T 83 in FIG. 11) is equal to or greater than the depth T 81 of the first groove 81 .
  • the depth T 83 of the third groove 83 may be the same as the depth T 81 of the first groove 81 , but is preferably greater than the depth T 81 of the first groove 81 . More preferably, the depth T 83 of the third groove 83 is the same as the height T 30 of the partition wall 30 .
  • the depths T83 of the third grooves 83 may be the same or different.
  • the depth T 83 of the third groove 83 may be the same as or different from the depth T 82 of the second groove 82 .
  • the width of the third groove 83 (the length indicated by W83 in FIG. 12) is larger than the width W81 of the first groove 81. As shown in FIG.
  • the width W 83 of the third groove 83 is preferably 10 times or more and 35 times or less the width W 81 of the first groove 81 .
  • the widths W 83 of the third grooves 83 may be the same or different.
  • the width W 83 of the third groove 83 may be the same as or different from the width W 82 of the second groove 82 .
  • a depth T83 of the third groove 83 is not particularly limited, but is, for example, 2 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, preferably 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the depth T83 of the third groove 83 is defined as the length of the deepest portion.
  • a width W 83 of the third groove 83 is not particularly limited, but is, for example, 600 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the width W83 of the third groove 83 is defined as the length of the widest portion.
  • the cross-sectional shape of the third groove 83 when viewed from the direction in which the third groove 83 extends is not particularly limited, and may be, for example, a polygon such as a rectangle, a semicircle, a semiellipse, or a combination of these.
  • the cross-sectional shapes of the third grooves 83 may be the same or different.
  • the cross-sectional shape of the third groove 83 may be the same as or different from the cross-sectional shape of the first groove 81 .
  • the cross-sectional shape of the third groove 83 may be the same as or different from the cross-sectional shape of the second groove 82 .
  • FIG. 13 is a partial perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device according to the second embodiment of the invention.
  • projections 90 are provided on at least part of the surface of the second inner wall surface 12a with which the wick 40 contacts.
  • a liquid reservoir space 91 for the working medium 20 is formed in a space surrounded by the wick 40, the projection 90, and the second inner wall surface 12a.
  • the protrusion 90 is an example of a capillary structure capable of moving the working medium 20 by capillary force.
  • the liquid pool space 91 contacts both the wick 40 and the vapor flow path 60 .
  • the liquid-phase working medium 20 moves to the surface through the gaps inside the wick 40, where it evaporates and changes to the gas phase. After that, the vapor-phase working medium 20 moves to the vapor flow path 60 .
  • the liquid resistance of the liquid-phase working medium 20 passing through the inside of the wick 40 increases, so that the liquid-phase working medium 20 contacts the vapor flow path 60.
  • the liquid-phase working medium 20 may become difficult to move to the surface of the wick 40 .
  • the diameter of the openings on the surface of the wick 40 is very small, there is a possibility that the working medium 20 in the liquid phase changes to the gas phase and becomes difficult to diffuse into the vapor flow path 60 .
  • a projection 90 is provided on at least a part of the surface of the second inner wall surface 12a with which the wick 40 is in contact, and the space surrounded by the wick 40, the projection 90, and the second inner wall surface 12a.
  • the liquid-phase working medium 20 passes through the inside of the wick 40 and moves to the liquid pool space 91, and then flows from the opening surface 92 of the liquid pool space 91. It can evaporate and diffuse into the vapor flow path 60 . Since the opening surface 92 of the liquid pool space 91 in contact with the vapor flow path 60 is larger than the opening diameter of the surface of the wick 40 , the vaporized working medium 20 in the vapor phase is easily diffused into the vapor flow path 60 .
  • the flow of the working medium 20 is indicated by arrows. The same applies to FIG. 16 described later.
  • FIG. 14 is a perspective view schematically showing an example of protrusions provided on the second inner wall surface.
  • FIG. 15 is a plan view schematically showing an example of the area indicated by P2 in FIG.
  • the projection 90 is preferably provided at a position overlapping at least the evaporating part EP (a position overlapping the heat source HS in FIG. 14) when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. 14, it is more preferable that a plurality of projections 90 are provided at least at a position overlapping with the evaporator EP when viewed from the thickness direction Z, and a plurality of projections 90 are provided along the entire circumference of the outer peripheral portion of the internal space of the housing 10. It is further preferable that a projection 90 is provided.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view along line A2-A2 in FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line B2-B2 of FIG. 15.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view along line A2-A2 in FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line B2-B2 of FIG. 15.
  • the height of the opening surface 92 of the liquid pool space 91 (the length indicated by T92 in FIGS. 16 and 17) is 1/10 times or more and 7/10 times the height T60 of the internal space of the housing 10. The following are preferred.
  • the height T92 of the opening surface 92 of the liquid pool space 91 may be the same or different.
  • the width of the opening surface 92 of the liquid pooling space 91 (the length indicated by W 92 in FIG. 17) is 1/10 times or more the height T 92 of the opening surface 92 of the liquid pooling space 91, and is equal to or less than the same. preferable. That is, the width W 92 of the opening surface 92 of the liquid pool space 91 may be the same as the height T 92 of the opening surface 92 of the liquid pool space 91 . When a plurality of protrusions 90 are provided, the width W 92 of the opening surface 92 of the liquid pool space 91 may be the same or different.
  • a height T92 of the opening surface 92 of the liquid pool space 91 is not particularly limited, but is, for example, 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the height T92 of the opening surface 92 of the liquid pool space 91 is defined as the length of the highest portion.
  • a width W 92 of the opening surface 92 of the liquid pool space 91 is not particularly limited, but is, for example, 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the width W92 of the opening surface 92 of the liquid pool space 91 is defined as the length of the widest portion.
  • the protrusion 90 is provided so as to protrude in the thickness direction Z from the second inner wall surface 12a. More specifically, the protrusion 90 is provided in the internal space of the housing 10 so as to protrude from the second inner wall surface 12a toward the first inner wall surface 11a.
  • the direction in which the projection 90 protrudes from the second inner wall surface 12a need not be strictly parallel to the thickness direction Z.
  • the shape of the projection 90 is rail-shaped, but the shape of the projection 90 is not particularly limited, and may be, for example, rail-shaped, column-shaped, or a combination thereof.
  • the shapes of the protrusions 90 may be the same or different.
  • the material forming the protrusions 90 is not particularly limited, but examples thereof include resins, metals, ceramics, or mixtures and laminates thereof.
  • the projection 90 may be integrated with the housing 10, or may be formed by etching the second inner wall surface 12a of the housing 10, for example.
  • the vapor chamber 1 is preferably planar as a whole. That is, the housing 10 as a whole is preferably planar.
  • the “planar shape” includes a plate shape and a sheet shape, and the dimension in the width direction X (hereinafter referred to as width) and the dimension in the length direction Y (hereinafter referred to as length) are the thickness direction Z Shapes that are considerably large relative to their dimensions (hereinafter referred to as thickness or height), such as shapes whose width and length are 10 times or more, preferably 100 times or more, their thickness.
  • the size of the vapor chamber 1, that is, the size of the housing 10 is not particularly limited.
  • the width and length of the vapor chamber 1 can be appropriately set according to the application.
  • the width and length of the vapor chamber 1 are, for example, 5 mm or more and 500 mm or less, 20 mm or more and 300 mm or less, or 50 mm or more and 200 mm or less.
  • the width and length of the vapor chamber 1 may be the same or different.
  • the material of which the first sheet 11 and the second sheet 12 are composed should have properties suitable for use as a vapor chamber, such as thermal conductivity, strength, and the like. , flexibility, flexibility, etc., and is not particularly limited.
  • the material that constitutes the first sheet 11 and the second sheet 12 is preferably a metal, such as copper, nickel, aluminum, magnesium, titanium, iron, or an alloy containing them as a main component, and copper is particularly preferable. is.
  • the materials forming the first sheet 11 and the second sheet 12 may be the same or different, but are preferably the same.
  • the housing 10 is composed of the first sheet 11 and the second sheet 12
  • the first sheet 11 and the second sheet 12 are joined together 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, which is preferable. can use laser welding, resistance welding or brazing.
  • the thicknesses of the first sheet 11 and the second sheet 12 are not particularly limited, but each is preferably 10 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, more preferably 30 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, still more preferably 40 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the thicknesses of the first sheet 11 and the second sheet 12 may be the same or different. Also, the thickness of each sheet of the first sheet 11 and the second sheet 12 may be the same over the entire area, or may be thin in part.
  • first sheet 11 and the second sheet 12 are not particularly limited.
  • first sheet 11 and the second sheet 12 may each have a shape in which the outer edges are thicker than the portions other than the outer edges.
  • the first sheet 11 and the second sheet 12 may be overlapped so that the ends match, or may be overlapped with the ends shifted.
  • the material forming the first sheet 11 and the material forming the second sheet 12 may be different.
  • the stress applied to the housing 10 can be dispersed.
  • one sheet can have one function and the other sheet can have another function.
  • the above functions are not particularly limited, but include, for example, a heat conduction function, an electromagnetic wave shielding function, and the like.
  • the thickness of the entire vapor chamber 1 is not particularly limited, it is preferably 50 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the planar shape of the housing 10 when viewed from the thickness direction Z is not particularly limited, and examples thereof include polygonal shapes such as triangles and rectangles, circular shapes, elliptical shapes, and shapes combining these shapes. Further, the planar shape of the housing 10 may be L-shaped, C-shaped (U-shaped), step-shaped, or the like. Moreover, the housing 10 may have a through hole. The planar shape of the housing 10 may be a shape according to the use of the vapor chamber, the shape of the location where the vapor chamber is installed, and other parts existing nearby.
  • the working medium 20 is not particularly limited as long as it can cause a gas-liquid phase change in the environment inside the housing 10.
  • water, alcohols, CFC alternatives, etc. can be used.
  • the working medium is an aqueous compound, preferably water.
  • the material forming the partition 30 is not particularly limited, but examples include resins, metals, ceramics, or mixtures and laminates thereof. 2 and 3, the partition 30 may be integrated with the housing 10, or may be formed by etching the inner wall surface of the housing 10, for example.
  • the partition walls 30 may be arranged in only one row, or may be arranged in two or more rows so as to be parallel to each other. When two or more rows of partitions 30 are arranged, a liquid channel 50 surrounded by the partitions 30 may be further formed.
  • the wick 40 has a capillary structure that can move the working medium 20 by capillary force.
  • the capillary structure of wick 40 may be any known structure used in conventional heat spreading devices. Examples of the capillary structure include microstructures having unevenness such as pores, grooves, and projections, such as porous structures, fiber structures, groove structures, network structures, and the like.
  • the material of the wick 40 is not particularly limited, and for example, metal porous films, meshes, non-woven fabrics, sintered bodies, porous bodies, etc. formed by etching or metal processing are used.
  • the mesh that is the material of the wick 40 may be composed of, for example, a metal mesh, a resin mesh, or a surface-coated mesh thereof, preferably a copper mesh, a stainless steel (SUS) mesh, or a polyester mesh.
  • the sintered body, which is the material of the wick 40 may be composed of, for example, a metal porous sintered body, a ceramic porous sintered body, or the like, and preferably composed of a copper or nickel porous sintered body.
  • the porous body that is the material of the wick 40 may be composed of, for example, a metal porous body, a ceramic porous body, a resin porous body, or the like.
  • the wick 40 may be fixed to the partition wall 30.
  • the wick 40 and the partition 30 are made of metal, the wick 40 may be joined to the partition 30 .
  • the bonding method is not particularly limited, diffusion bonding or the like can be used, for example.
  • the wick 40 may be fixed to the housing 10.
  • the wick 40 may be joined to the housing 10 .
  • the bonding method is not particularly limited, diffusion bonding or the like can be used, for example.
  • the ends of the wick 40 may be fixed to the outer edge of the second sheet 12 of the housing 10 .
  • the ends of the wick 40 may be joined to the outer edges of the second sheet 12 of the housing 10 .
  • the edge of the wick 40 may be supported by the outer edge of the first sheet 11 of the housing 10 .
  • the end of the wick 40 may be fixed to the outer edge of the first sheet 11 of the housing 10 .
  • the ends of the wick 40 may be joined to the outer edges of the first sheet 11 of the housing 10 .
  • the wick 40 does not protrude from the partition wall 30 to the steam flow path 60 side, but part of the wick 40 may protrude from the partition wall 30 to the steam flow path 60 side. In that case, the gas-liquid exchange surface can be increased.
  • the steam flow path 60 is divided between the pillars 70.
  • the enclosure 10 may be supported by placing struts 70 within the steam flow path 60 .
  • the struts 70 are arranged in the entire steam passage 60, but the struts 70 may not be arranged in a part of the steam passage 60. .
  • the strut 70 may be in contact with at least one of the first inner wall surface 11a and the second inner wall surface 12a, and may not be in contact with the first inner wall surface 11a and the second inner wall surface 12a.
  • the material forming the support 70 is not particularly limited, but examples thereof include resins, metals, ceramics, or mixtures and laminates thereof. Further, the support 70 may be integrated with the housing 10, or may be formed by etching the inner wall surface of the housing 10, for example.
  • the shape of the support 70 is not particularly limited as long as it can support the housing 10, but the shape of the cross section perpendicular to the height direction of the support 70 may be, for example, a polygon such as a rectangle, a circle, or an oval. mentioned.
  • the height of the struts 70 may be the same or different in one vapor chamber.
  • the width of the support 70 is not particularly limited as long as it provides strength capable of suppressing deformation of the housing 10 of the vapor chamber 1.
  • the equivalent circle diameter of the perpendicular cross section is, for example, 100 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less, preferably 300 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the arrangement of the struts 70 is not particularly limited, they are preferably arranged evenly in a predetermined area, more preferably evenly over the entire area, for example, so that the distance between the struts 70 is constant. By arranging the struts 70 evenly, it is possible to ensure uniform strength throughout the vapor chamber 1 .
  • the heat diffusion device of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various applications and modifications can be made within the scope of the present invention regarding the structure of the heat diffusion device, manufacturing conditions, and the like.
  • At least a portion of the portion where the wick and the partition wall are in contact, at least a portion of the portion where the wick and the second inner wall surface are in contact, or both may be provided with a capillary structure.
  • a capillary structure may be provided on at least part of the surface of the partition with which the wick is in contact, as in the first embodiment, and at least part of the surface of the second inner wall surface with which the wick is in contact, as in the second embodiment. may be provided with a capillary structure, and both at least a portion of the surface of the partition with which the wick is in contact and at least a portion of the surface of the second inner wall surface with which the wick is in contact may be provided with a capillary structure.
  • the surface of the partition with which the wick is in contact has the capillary structure.
  • a groove may be provided in at least a part of the second inner wall surface, and a protrusion may be provided in at least a part of the surface of the second inner wall surface with which the wick is in contact. In that case, the position where the groove is provided and the position where the protrusion is provided may be the same or different.
  • a capillary structure may be provided on at least part of the surface of the wick with which the partition wall contacts, at least part of the surface of the wick with which the second inner wall surface contacts, or both.
  • At least part of the surface of the partition with which the wick is in contact, at least part of the surface of the wick with which the partition is in contact, at least part of the surface of the second inner wall surface with which the wick is in contact, and the second At least one of at least a portion of the surface of the wick with which the inner wall surface is in contact should be provided with a capillary structure.
  • the capillary structure provided in at least a portion of the portion where the wick and the partition are in contact, at least a portion of the portion where the wick and the second inner wall surface are in contact, or both may be the grooves described in the first embodiment, or the second embodiment. It is not limited to the protrusions described in the form. At least a portion of the portion where the wick and the partition wall are in contact, at least a portion of the portion where the wick and the second inner wall surface are in contact, or both may be provided with two or more types of capillary structures.
  • the liquid channel may be arranged only in the outer peripheral portion of the internal space of the housing, or may be arranged only in the central portion of the internal space of the housing. It may be arranged over the entire interior space.
  • the housing may have one evaporator or may have a plurality of evaporators. That is, one heat source may be arranged on the outer wall surface of the housing, or a plurality of heat sources may be arranged.
  • the heat diffusion device of the present invention can be mounted on electronic equipment for the purpose of heat dissipation. Therefore, an electronic device including the heat diffusion device of the present invention is also one aspect of the present invention.
  • Examples of the electronic device of the present invention include smart phones, tablet terminals, notebook computers, game machines, wearable devices, and the like.
  • the heat diffusion device of the present invention operates independently without the need for external power, and utilizes the latent heat of vaporization and latent heat of condensation of the working medium to diffuse heat two-dimensionally and at high speed. Therefore, an electronic device equipped with the heat diffusion device of the present invention can effectively dissipate heat in a limited space inside the electronic device.
  • the heat diffusion device of the present invention can be used for a wide range of applications in fields such as personal digital assistants. For example, it can be used to lower the temperature of a heat source such as a CPU and extend the operating time of electronic equipment, and can be used in smartphones, tablet terminals, laptop computers, and the like.
  • vapor chamber heat diffusion device 10 housing 11 first sheet 11a first inner wall surface 12 second sheet 12a second inner wall surface 20 working medium 30 rail-shaped partition wall 40 wick 50 liquid channel 60 steam channel 70 support 80 groove (capillary structure) 81 first groove 82 second groove 83 third groove 90 projection (capillary structure) 91 Liquid pooling space 92 Opening surface of liquid pooling space EP Evaporator HS Heat source T 30 Height of partition T 40 Thickness of wick T 60 Height of internal space of housing T 81 Depth of first groove T 82 Second Groove depth T 83 Third groove depth T 92 Liquid pooling space opening surface height W 81 First groove width W 82 Second groove width W 83 Third groove width W 92 Liquid pooling space width of opening

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Abstract

熱拡散デバイスの一実施形態であるベーパーチャンバー１は、筐体１０と、作動媒体２０と、レール状の隔壁３０と、ウィック４０と、を備える。ウィック４０と隔壁３０と第１内壁面１１ａとによって囲まれた空間には、作動媒体２０の液体流路５０が形成される。ウィック４０と隔壁３０とが接する部分の少なくとも一部、ウィック４０と第２内壁面１２ａとが接する部分の少なくとも一部、又はその両方に毛細管構造（例えば、溝８０）が設けられている。

Description

熱拡散デバイス及び電子機器
　本発明は、熱拡散デバイス及び電子機器に関する。
　近年、素子の高集積化及び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いる。この状況はスマートフォン及びタブレット等のモバイル端末の分野において特に顕著である。熱対策部材としては、グラファイトシート等が用いられることが多いが、その熱輸送量は充分ではないため、様々な熱対策部材の使用が検討されている。中でも、非常に効果的に熱を拡散させることが可能である熱拡散デバイスとして、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（作動流体ともいう）と、毛細管力によって作動媒体を輸送するウィックとが封入された構造を有する。作動媒体は、電子部品等の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てベーパーチャンバー内で蒸発した後、ベーパーチャンバー内を移動し、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の蒸発部に移動し、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及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。
　特許文献１には、薄い板状の本体部の一部に外部から熱が伝達される加熱部が設けられ、上記加熱部に伝達された熱を上記加熱部から上記本体部の他の部分に拡散させる熱拡散板において、複数本の中空路が上記本体部の内部に上記加熱部を通るように形成されるとともに、上記各中空路が上記加熱部で互いに連通しており、上記中空路の内部に、加熱されて蒸発しかつ放熱して凝縮する作動流体が封入され、上記各中空路の内部に、液相の上記作動流体が浸透することにより毛管力を発生するウィックが、上記各中空路の内部に上記作動流体の蒸気が流動する蒸気流路をあけた状態に配置され、上記各ウィックの一部が上記加熱部に位置するとともに、上記各中空路の内部に形成されている上記各蒸気流路が上記加熱部で互いに連通していることを特徴とする熱拡散板が開示されている。
特開２０１６－２２３６７３号公報
　特許文献１に記載の熱拡散板によれば、各中空路が加熱部で互いに連通し、また各ウィックの一部が加熱部に配置されているので、各中空路では液相の作動流体が全て加熱部に還流することで、作動流体の全量が無駄なく蒸発と凝縮とを行って熱輸送を行うことができるとされている。
　一般に、ベーパーチャンバーでは、蒸発部（特許文献１でいう加熱部）においてウィックの表面に位置する液相の作動媒体が蒸発して気相に変化する。気相の作動媒体は蒸気流路を通って蒸発部から離れた場所に移動し、そこで凝縮して液相に変化する。液相の作動媒体はウィックに回収されて蒸発部に移動した後、再び蒸発部においてウィックの表面から蒸発する。このように、作動媒体は、気－液の相変化を繰り返しながら循環する。
　しかしながら、蒸発部から離れた場所において凝縮する作動媒体を液体流路に回収しやすくする点、又は、蒸発部において作動媒体を蒸発させて蒸気流路に拡散させやすくする点では改善の余地がある。
　なお、上記の問題は、ベーパーチャンバーに限らず、ベーパーチャンバーと同様の構成によって熱を拡散させることが可能な熱拡散デバイスに共通する問題である。
　本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、蒸発部から離れた場所において凝縮する作動媒体を液体流路に回収しやすくすること、又は、蒸発部において作動媒体を蒸発させて蒸気流路に拡散させやすくすることが可能な熱拡散デバイスを提供することを目的とする。さらに、本発明は、上記熱拡散デバイスを備える電子機器を提供することを目的とする。
　本発明の熱拡散デバイスは、厚さ方向に対向する第１内壁面及び第２内壁面を有し、内部空間に蒸発部が設けられている筐体と、上記筐体の上記内部空間に封入される作動媒体と、上記第１内壁面から上記厚さ方向に突出するように上記筐体の上記内部空間に配置されるレール状の隔壁と、上記隔壁及び上記第２内壁面に接するように、上記隔壁と上記第２内壁面との間に配置されるウィックと、を備える。上記ウィックと上記隔壁と上記第１内壁面とによって囲まれた空間には、上記作動媒体の液体流路が形成される。上記ウィックと上記隔壁とが接する部分の少なくとも一部、上記ウィックと上記第２内壁面とが接する部分の少なくとも一部、又はその両方に毛細管構造が設けられている。
　本発明の電子機器は、本発明の熱拡散デバイスを備える。
　本発明によれば、蒸発部から離れた場所において凝縮する作動媒体を液体流路に回収しやすくすること、又は、蒸発部において作動媒体を蒸発させて蒸気流路に拡散させやすくすることが可能な熱拡散デバイスを提供することができる。さらに、本発明によれば、上記熱拡散デバイスを備える電子機器を提供することができる。
図１は、本発明の熱拡散デバイスの一例を模式的に示す斜視図である。 図２は、本発明の熱拡散デバイスの一例を模式的に示す分解斜視図である。 図３は、本発明の熱拡散デバイスの内部構造の一例を模式的に示す平面図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る熱拡散デバイスの一例を模式的に示す部分斜視図である。 図５は、隔壁の表面に設けられる溝の一例を模式的に示す斜視図である。 図６は、図３中にＰ１で示す領域の一例を模式的に示す平面図である。 図７は、図６のＡ１－Ａ１線に沿った断面図である。 図８は、図６のＢ１－Ｂ１線に沿った断面図である。 図９は、隔壁の表面に設けられる溝の別の一例を模式的に示す斜視図である。 図１０は、図３中にＰ１で示す領域の別の一例を模式的に示す平面図である。 図１１は、隔壁の表面に設けられる溝のさらに別の一例を模式的に示す斜視図である。 図１２は、図３中にＰ１で示す領域のさらに別の一例を模式的に示す平面図である。 図１３は、本発明の第２実施形態に係る熱拡散デバイスの一例を模式的に示す部分斜視図である。 図１４は、第２内壁面に設けられる突起の一例を模式的に示す斜視図である。 図１５は、図３中にＰ２で示す領域の一例を模式的に示す平面図である。 図１６は、図１５のＡ２－Ａ２線に沿った断面図である。 図１７は、図１５のＢ２－Ｂ２線に沿った断面図である。
　以下、本発明の熱拡散デバイスについて説明する。
　しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
　以下では、本発明の熱拡散デバイスの一実施形態として、ベーパーチャンバーを例にとって説明する。本発明の熱拡散デバイスは、ヒートパイプ等の熱拡散デバイスにも適用可能である。
　以下に示す図面は模式的なものであり、その寸法又は縦横比の縮尺等は実際の製品とは異なる場合がある。
　本明細書において、要素間の関係性を示す用語（例えば「垂直」、「平行」、「直交」など）および要素の形状を示す用語は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。
　図１は、本発明の熱拡散デバイスの一例を模式的に示す斜視図である。図２は、本発明の熱拡散デバイスの一例を模式的に示す分解斜視図である。図３は、本発明の熱拡散デバイスの内部構造の一例を模式的に示す平面図である。
　図１に示すベーパーチャンバー（熱拡散デバイス）１は、気密状態に密閉された中空の筐体１０を備える。図２及び図３に示すように、ベーパーチャンバー１は、さらに、筐体１０の内部空間に封入される作動媒体２０（図３参照）と、筐体１０の内部空間に配置されるレール状の隔壁３０と、筐体１０の内部空間に配置されるウィック４０と、を備える。筐体１０の内部空間には、作動媒体２０の液体流路５０と、作動媒体２０の蒸気流路６０とが形成されている。蒸気流路６０内には、複数の支柱７０が配置されていることが好ましい。
　筐体１０は、外縁部が接合された対向する第１シート１１及び第２シート１２から構成されることが好ましい。
　筐体１０の内部空間には、図３に示すように、封入した作動媒体２０を蒸発させる蒸発部（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ　ｐｏｒｔｉｏｎ）ＥＰが設定されている。図１及び図２に示すように、筐体１０の外壁面には、発熱素子である熱源（ｈｅａｔ　ｓｏｕｒｃｅ）ＨＳが配置される。熱源ＨＳとしては、電子機器の電子部品、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）等が挙げられる。筐体１０の内部空間のうち、熱源ＨＳの近傍であって熱源ＨＳによって加熱される部分が、蒸発部ＥＰに相当する。
　以下に示す各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。第２実施形態以降では、第１実施形態と共通の事項についての記述は省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎には逐次言及しない。
　以下の説明において、各実施形態を特に区別しない場合、単に「本発明の熱拡散デバイス」という。
［第１実施形態］
　図４は、本発明の第１実施形態に係る熱拡散デバイスの一例を模式的に示す部分斜視図である。
　図４に示すように、筐体１０は、厚さ方向Ｚに対向する第１内壁面１１ａ及び第２内壁面１２ａを有する。
　レール状の隔壁３０（以下、単に隔壁３０と記載する）は、第１内壁面１１ａから厚さ方向Ｚに突出するように配置されている。より具体的には、隔壁３０は、筐体１０の内部空間で、第１内壁面１１ａから第２内壁面１２ａに向かって突出するように配置されている。隔壁３０が第１内壁面１１ａから突出する方向は、厚さ方向Ｚに厳密に平行である必要はない。
　図２、図３及び図４に示す例では、隔壁３０は、筐体１０の内部空間の縁端から間隔を空けて縁端に沿って配置されている。
　ウィック４０は、隔壁３０及び第２内壁面１２ａに接するように、隔壁３０と第２内壁面１２ａとの間に配置されている。
　その結果、ウィック４０と隔壁３０と第１内壁面１１ａとによって囲まれた空間には、作動媒体２０の液体流路５０が形成される。これにより、液体流路５０の周囲のウィック４０によって毛細管力を発現させることができるだけでなく、液体流路５０を通過する液体抵抗が小さくなることで作動媒体２０が液体流路５０をスムーズに移動できる。一方、筐体１０内の液体流路５０以外の隙間には、作動媒体２０の蒸気流路６０が形成される。
　本発明の第１実施形態では、図４に示すように、ウィック４０が接する隔壁３０の表面の少なくとも一部に溝８０が設けられている。溝８０は、毛細管力により作動媒体２０を移動させることができる毛細管構造の一例である。溝８０は、液体流路５０及び蒸気流路６０の両方に接している。
　ベーパーチャンバー１では、蒸発部ＥＰにおいて蒸発した気相の作動媒体２０が蒸気流路６０を通って蒸発部ＥＰから離れた場所（例えば、図３中にＰ１で示す領域に位置する蒸気流路６０）に移動し、そこで凝縮して液相に変化する。液相の作動媒体２０はウィック４０に回収されて蒸発部ＥＰに移動することになる。この際、ウィック４０による作動媒体２０の吸収能力の限界を超える場合には、液相の作動媒体２０が液体流路５０に回収されずに蒸気流路６０内に滞留した液溜まりが発生してしまうことで、均熱性が低下するおそれがある。
　これに対し、図４に示すように、ウィック４０が接する隔壁３０の表面の少なくとも一部に溝８０が設けられていると、凝縮した後の液相の作動媒体２０が溝８０を通って液体流路５０に回収されやすくなる。図４では、作動媒体２０の流れを矢印で示している。後述の図６、図１０及び図１２においても同様である。
　図２及び図３に示すように、筐体１０の内部空間の外周部のみに液体流路５０が配置されていることが好ましい。すなわち、筐体１０の内部空間の外周部のみにウィック４０が配置されていることが好ましい。この場合、ウィック４０が筐体１０の内部空間の全体にわたって配置されないため、筐体１０の内部空間において蒸気流路６０を広く確保することができる。一方で、液相の作動媒体２０を回収できるウィック４０の量は少なくなるが、溝８０が設けられていることによって液相の作動媒体２０が回収されやすくなる。
　図５は、隔壁の表面に設けられる溝の一例を模式的に示す斜視図である。図６は、図３中にＰ１で示す領域の一例を模式的に示す平面図である。
　溝８０は、例えば、第１溝８１を含む。第１溝８１は、厚さ方向Ｚから見て蒸発部ＥＰに対向する隔壁３０（図６では左右方向に延びる隔壁３０）に少なくとも設けられていることが好ましい。図５及び図６に示すように、厚さ方向Ｚから見て蒸発部ＥＰに対向する隔壁３０に複数の第１溝８１が設けられていることがより好ましく、隔壁３０の全周にわたって複数の第１溝８１が設けられていることがさらに好ましい。
　図７は、図６のＡ１－Ａ１線に沿った断面図である。図８は、図６のＢ１－Ｂ１線に沿った断面図である。
　第１溝８１の深さ（図５、図７及び図８中、Ｔ８１で示す長さ）は、隔壁３０の高さ（図７及び図８中、Ｔ３０で示す長さ）の１／２倍以上、同等以下であることが好ましい。すなわち、第１溝８１の深さＴ８１は、隔壁３０の高さＴ３０と同じでもよい。複数の第１溝８１が設けられている場合、第１溝８１の深さＴ８１は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第１溝８１の幅（図６及び図８中、Ｗ８１で示す長さ）は、第１溝８１の深さＴ８１の１／２倍以上、同等以下であることが好ましい。すなわち、第１溝８１の幅Ｗ８１は、第１溝８１の深さＴ８１と同じでもよい。複数の第１溝８１が設けられている場合、第１溝８１の幅Ｗ８１は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第１溝８１の深さＴ８１は、特に限定されないが、例えば３０μｍ以上、６０μｍ以下である。なお、第１溝８１の深さＴ８１は、最も深い部分の長さとして定義される。
　第１溝８１の幅Ｗ８１は、特に限定されないが、例えば３０μｍ以上、６０μｍ以下である。なお、第１溝８１の幅Ｗ８１は、最も広い部分の長さとして定義される。
　第１溝８１が延びる方向から見た第１溝８１の断面形状は特に限定されず、例えば、矩形等の多角形、半円形、半楕円形、これらを組み合わせた形状等が挙げられる。複数の第１溝８１が設けられている場合、第１溝８１の断面形状は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
　隔壁３０の高さＴ３０は、特に限定されないが、例えば２μｍ以上、２００μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以上、１００μｍ以下である。なお、隔壁３０の高さＴ３０は、第１溝８１等の溝８０が設けられていない部分で最も高い部分の長さとして定義される。
　ウィック４０の厚さ（図７及び図８中、Ｔ４０で示す長さ）は、特に限定されないが、例えば２μｍ以上、２００μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以上、１００μｍ以下である。なお、ウィック４０の厚さＴ４０は、最も厚い部分の長さとして定義される。
　筐体１０の内部空間の高さ（図７及び図８中、Ｔ６０で示す長さ）は、特に限定されないが、例えば、１００μｍ以上、１４０μｍ以下である。なお、筐体１０の内部空間の高さＴ６０は、第１内壁面１１ａと第２内壁面１２ａとの間で最も高い部分の長さとして定義される。
　図９は、隔壁の表面に設けられる溝の別の一例を模式的に示す斜視図である。図１０は、図３中にＰ１で示す領域の別の一例を模式的に示す平面図である。
　図９及び図１０に示すように、溝８０は、第１溝８１に加えて、第２溝８２をさらに含んでもよい。第２溝８２は、厚さ方向Ｚから見て蒸発部ＥＰに対向する隔壁３０（図１０では左右方向に延びる隔壁３０）の角部以外に設けられている。厚さ方向Ｚから見て蒸発部ＥＰに対向する隔壁３０の角部以外には、１個の第２溝８２が設けられていてもよく、複数の第２溝８２が設けられていてもよい。
　図３中にＰ１で示す領域は蒸発部ＥＰから離れているため、液相の作動媒体２０が回収される頻度が高い。そのため、第１溝８１に加えて、第１溝８１よりも大きな第２溝８２が上記の箇所に設けられていると、液相の作動媒体２０が液体流路５０にさらに回収されやすくなる。なお、液相の作動媒体２０が蒸気流路６０に逆流することを防ぐ観点から、厚さ方向Ｚから見て蒸発部ＥＰに対向する隔壁３０以外の隔壁３０には第２溝８２が設けられていないことが好ましい。すなわち、厚さ方向Ｚから見て蒸発部ＥＰに対向する隔壁３０に第２溝８２が設けられていることが好ましい。
　第２溝８２の深さ（図９中、Ｔ８２で示す長さ）は、第１溝８１の深さＴ８１と同等以上である。第２溝８２の深さＴ８２は、第１溝８１の深さＴ８１と同じでもよいが、第１溝８１の深さＴ８１より大きいことが好ましい。第２溝８２の深さＴ８２は、隔壁３０の高さＴ３０と同じであることがより好ましい。複数の第２溝８２が設けられている場合、第２溝８２の深さＴ８２は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第２溝８２の幅（図１０中、Ｗ８２で示す長さ）は、第１溝８１の幅Ｗ８１より大きい。第２溝８２の幅Ｗ８２は、第１溝８１の幅Ｗ８１の１０倍以上、３５倍以下であることが好ましい。複数の第２溝８２が設けられている場合、第２溝８２の幅Ｗ８２は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第２溝８２の深さＴ８２は、特に限定されないが、例えば２μｍ以上、２００μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以上、１００μｍ以下である。なお、第２溝８２の深さＴ８２は、最も深い部分の長さとして定義される。
　第２溝８２の幅Ｗ８２は、特に限定されないが、例えば６００μｍ以上、１０００μｍ以下である。なお、第２溝８２の幅Ｗ８２は、最も広い部分の長さとして定義される。
　第２溝８２が延びる方向から見た第２溝８２の断面形状は特に限定されず、例えば、矩形等の多角形、半円形、半楕円形、これらを組み合わせた形状等が挙げられる。複数の第２溝８２が設けられている場合、第２溝８２の断面形状は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。第２溝８２の断面形状は、第１溝８１の断面形状と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　図１１は、隔壁の表面に設けられる溝のさらに別の一例を模式的に示す斜視図である。図１２は、図３中にＰ１で示す領域のさらに別の一例を模式的に示す平面図である。
　図１１及び図１２に示すように、溝８０は、第１溝８１に加えて、第３溝８３をさらに含んでもよい。図１１及び図１２には示されていないが、溝８０は、第１溝８１と第２溝８２と第３溝８３とを含んでもよい。第３溝８３は、厚さ方向Ｚから見て蒸発部ＥＰに対向する隔壁３０（図１２では左右方向に延びる隔壁３０）の角部に設けられている。厚さ方向Ｚから見て蒸発部ＥＰに対向する隔壁３０に複数の角部が存在する場合、全ての角部に第３溝８３が設けられていてもよく、一部の角部に第３溝８３が設けられていてもよい。
　図３中にＰ１で示す領域は蒸発部ＥＰから離れているため、液相の作動媒体２０が回収される頻度が高い。そのため、第１溝８１に加えて、第１溝８１よりも大きな第３溝８３が上記の箇所に設けられていると、液相の作動媒体２０が液体流路５０にさらに回収されやすくなる。なお、液相の作動媒体２０が蒸気流路６０に逆流することを防ぐ観点から、厚さ方向Ｚから見て蒸発部ＥＰに対向する隔壁３０以外の隔壁３０には第３溝８３が設けられていないことが好ましい。
　第３溝８３の深さ（図１１中、Ｔ８３で示す長さ）は、第１溝８１の深さＴ８１と同等以上である。第３溝８３の深さＴ８３は、第１溝８１の深さＴ８１と同じでもよいが、第１溝８１の深さＴ８１より大きいことが好ましい。第３溝８３の深さＴ８３は、隔壁３０の高さＴ３０と同じであることがより好ましい。複数の第３溝８３が設けられている場合、第３溝８３の深さＴ８３は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。第３溝８３の深さＴ８３は、第２溝８２の深さＴ８２と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第３溝８３の幅（図１２中、Ｗ８３で示す長さ）は、第１溝８１の幅Ｗ８１より大きい。第３溝８３の幅Ｗ８３は、第１溝８１の幅Ｗ８１の１０倍以上、３５倍以下であることが好ましい。複数の第３溝８３が設けられている場合、第３溝８３の幅Ｗ８３は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。第３溝８３の幅Ｗ８３は、第２溝８２の幅Ｗ８２と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第３溝８３の深さＴ８３は、特に限定されないが、例えば２μｍ以上、２００μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以上、１００μｍ以下である。なお、第３溝８３の深さＴ８３は、最も深い部分の長さとして定義される。
　第３溝８３の幅Ｗ８３は、特に限定されないが、例えば６００μｍ以上、１０００μｍ以下である。なお、第３溝８３の幅Ｗ８３は、最も広い部分の長さとして定義される。
　第３溝８３が延びる方向から見た第３溝８３の断面形状は特に限定されず、例えば、矩形等の多角形、半円形、半楕円形、これらを組み合わせた形状等が挙げられる。複数の第３溝８３が設けられている場合、第３溝８３の断面形状は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。第３溝８３の断面形状は、第１溝８１の断面形状と同じであってもよく、異なっていてもよい。また、第３溝８３の断面形状は、第２溝８２の断面形状と同じであってもよく、異なっていてもよい。
［第２実施形態］
　図１３は、本発明の第２実施形態に係る熱拡散デバイスの一例を模式的に示す部分斜視図である。
　本発明の第２実施形態では、図１３に示すように、ウィック４０が接する第２内壁面１２ａの表面の少なくとも一部に突起９０が設けられている。これにより、ウィック４０と突起９０と第２内壁面１２ａとによって囲まれた空間には、作動媒体２０の液溜まり空間９１が形成されている。突起９０は、毛細管力により作動媒体２０を移動させることができる毛細管構造の一例である。液溜まり空間９１は、ウィック４０及び蒸気流路６０の両方に接している。
　ベーパーチャンバー１では、蒸発部ＥＰにおいて、液相の作動媒体２０がウィック４０の内部の空隙を通って表面まで移動し、そこで蒸発して気相に変化する。その後、気相の作動媒体２０は蒸気流路６０に移動することになる。この際、ウィック４０の表面の開口径に対するウィック４０の内部の空隙サイズの割合によっては、液相の作動媒体２０がウィック４０の内部を通過する液体抵抗が大きくなるため、蒸気流路６０に接するウィック４０の表面まで液相の作動媒体２０が移動しにくくなるおそれがある。また、ウィック４０の表面の開口径は微細であるため、液相の作動媒体２０が気相に変化して蒸気流路６０に拡散しにくくなるおそれがある。
　これに対し、図１３に示すように、ウィック４０が接する第２内壁面１２ａの表面の少なくとも一部に突起９０が設けられ、ウィック４０と突起９０と第２内壁面１２ａとによって囲まれた空間に作動媒体２０の液溜まり空間９１が形成されていると、液相の作動媒体２０は、ウィック４０の内部を通過して液溜まり空間９１に移動した後、液溜まり空間９１の開口面９２から蒸発して蒸気流路６０に拡散することができる。蒸気流路６０に接する液溜まり空間９１の開口面９２はウィック４０の表面の開口径より大きいため、蒸発した後の気相の作動媒体２０は蒸気流路６０に拡散されやすくなる。図１３では、作動媒体２０の流れを矢印で示している。後述の図１６においても同様である。
　図１４は、第２内壁面に設けられる突起の一例を模式的に示す斜視図である。図１５は、図３中にＰ２で示す領域の一例を模式的に示す平面図である。
　突起９０は、厚さ方向Ｚから見て少なくとも蒸発部ＥＰと重なる位置（図１４では熱源ＨＳと重なる位置）に設けられていることが好ましい。図１４に示すように、厚さ方向Ｚから見て少なくとも蒸発部ＥＰと重なる位置に複数の突起９０が設けられていることがより好ましく、筐体１０の内部空間の外周部の全周にわたって複数の突起９０が設けられていることがさらに好ましい。
　図１６は、図１５のＡ２－Ａ２線に沿った断面図である。図１７は、図１５のＢ２－Ｂ２線に沿った断面図である。
　液溜まり空間９１の開口面９２の高さ（図１６及び図１７中、Ｔ９２で示す長さ）は、筐体１０の内部空間の高さＴ６０の１／１０倍以上、７／１０倍以下であることが好ましい。複数の突起９０が設けられている場合、液溜まり空間９１の開口面９２の高さＴ９２は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
　液溜まり空間９１の開口面９２の幅（図１７中、Ｗ９２で示す長さ）は、液溜まり空間９１の開口面９２の高さＴ９２の１／１０倍以上、同等以下であることが好ましい。すなわち、液溜まり空間９１の開口面９２の幅Ｗ９２は、液溜まり空間９１の開口面９２の高さＴ９２と同じでもよい。複数の突起９０が設けられている場合、液溜まり空間９１の開口面９２の幅Ｗ９２は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
　液溜まり空間９１の開口面９２の高さＴ９２は、特に限定されないが、例えば１０μｍ以上、１００μｍ以下である。なお、液溜まり空間９１の開口面９２の高さＴ９２は、最も高い部分の長さとして定義される。
　液溜まり空間９１の開口面９２の幅Ｗ９２は、特に限定されないが、例えば１０μｍ以上、１００μｍ以下である。なお、液溜まり空間９１の開口面９２の幅Ｗ９２は、最も広い部分の長さとして定義される。
　突起９０は、第２内壁面１２ａから厚さ方向Ｚに突出するように設けられている。より具体的には、突起９０は、筐体１０の内部空間で、第２内壁面１２ａから第１内壁面１１ａに向かって突出するように設けられている。突起９０が第２内壁面１２ａから突出する方向は、厚さ方向Ｚに厳密に平行である必要はない。
　図１３及び図１４に示す例では、突起９０の形状はレール状であるが、突起９０の形状は特に限定されず、例えば、レール状、柱状、これらを組み合わせた形状等が挙げられる。複数の突起９０が設けられている場合、突起９０の形状は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
　突起９０を形成する材料は、特に限定されないが、例えば、樹脂、金属、セラミックス、又はそれらの混合物、積層物等が挙げられる。また、突起９０は、筐体１０と一体であってもよく、例えば、筐体１０の第２内壁面１２ａをエッチング加工すること等により形成されていてもよい。
　ベーパーチャンバー１は、全体として面状であることが好ましい。すなわち、筐体１０は、全体として面状であることが好ましい。ここで、「面状」とは、板状及びシート状を包含し、幅方向Ｘの寸法（以下、幅という）及び長さ方向Ｙの寸法（以下、長さという）が厚さ方向Ｚの寸法（以下、厚さ又は高さという）に対して相当に大きい形状、例えば幅及び長さが、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。
　ベーパーチャンバー１の大きさ、すなわち、筐体１０の大きさは、特に限定されない。ベーパーチャンバー１の幅及び長さは、用途に応じて適宜設定することができる。ベーパーチャンバー１の幅及び長さは、各々、例えば、５ｍｍ以上５００ｍｍ以下、２０ｍｍ以上３００ｍｍ以下又は５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。ベーパーチャンバー１の幅及び長さは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
　筐体１０が第１シート１１及び第２シート１２から構成される場合、第１シート１１及び第２シート１２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。第１シート１１及び第２シート１２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、又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る。第１シート１１及び第２シート１２を構成する材料は、同じであってもよく、異なっていてもよいが、好ましくは同じである。
　筐体１０が第１シート１１及び第２シート１２から構成される場合、第１シート１１及び第２シート１２は、これらの外縁部において互いに接合される。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）、超音波接合又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、抵抗溶接又はロウ接を用いることができる。
　第１シート１１及び第２シート１２の厚さは、特に限定されないが、各々、好ましくは１０μｍ以上２００μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以上１００μｍ以下、さらに好ましくは４０μｍ以上６０μｍ以下である。第１シート１１及び第２シート１２の厚さは、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、第１シート１１及び第２シート１２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。
　第１シート１１及び第２シート１２の形状は、特に限定されない。例えば、第１シート１１及び第２シート１２は、各々、外縁部が外縁部以外の部分よりも厚い形状であってもよい。
　第１シート１１と第２シート１２とは、端部が一致するように重なっていてもよいし、端部がずれて重なっていてもよい。
　第１シート１１を構成する材料と、第２シート１２を構成する材料とは異なっていてもよい。例えば、強度の高い材料を第１シート１１に用いることにより、筐体１０にかかる応力を分散させることができる。また、両者の材料を異なるものとすることにより、一方のシートで一の機能を得、他方のシートで他の機能を得ることができる。上記の機能としては、特に限定されないが、例えば、熱伝導機能、電磁波シールド機能等が挙げられる。
　ベーパーチャンバー１全体の厚さは、特に限定されないが、好ましくは５０μｍ以上５００μｍ以下である。
　厚さ方向Ｚから見た筐体１０の平面形状は特に限定されず、例えば、三角形又は矩形等の多角形、円形、楕円形、これらを組み合わせた形状等が挙げられる。また、筐体１０の平面形状は、Ｌ字型、Ｃ字型（コの字型）、階段型等であってもよい。また、筐体１０は貫通口を有してもよい。筐体１０の平面形状は、ベーパーチャンバーの用途、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。
　作動媒体２０は、筐体１０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。例えば、作動媒体は水性化合物であり、好ましくは水である。
　隔壁３０を形成する材料は、特に限定されないが、例えば、樹脂、金属、セラミックス、又はそれらの混合物、積層物等が挙げられる。また、図２及び図３に示すように、隔壁３０は、筐体１０と一体であってもよく、例えば、筐体１０の内壁面をエッチング加工すること等により形成されていてもよい。
　隔壁３０は、１列のみ配置されていてもよく、互いに並列するように２列以上配置されていてもよい。２列以上の隔壁３０が配置される場合、隔壁３０同士で囲まれた液体流路５０がさらに形成されていてもよい。
　ウィック４０は、毛細管力により作動媒体２０を移動させることができる毛細管構造を有する。ウィック４０の毛細管構造は、従来の熱拡散デバイスにおいて用いられている公知の構造であってもよい。毛細管構造としては、細孔、溝、突起等の凹凸を有する微細構造、例えば、多孔構造、繊維構造、溝構造、網目構造等が挙げられる。
　ウィック４０の材料は特に限定されず、例えば、エッチング加工又は金属加工により形成される金属多孔膜、メッシュ、不織布、焼結体、多孔体等が用いられる。ウィック４０の材料となるメッシュは、例えば、金属メッシュ、樹脂メッシュ、もしくは表面コートしたそれらのメッシュから構成されるものであってよく、好ましくは銅メッシュ、ステンレス（ＳＵＳ）メッシュ又はポリエステルメッシュから構成される。ウィック４０の材料となる焼結体は、例えば、金属多孔質焼結体、セラミックス多孔質焼結体等から構成されてもよく、好ましくは銅又はニッケルの多孔質焼結体から構成される。ウィック４０の材料となる多孔体は、例えば、金属多孔体、セラミックス多孔体、樹脂多孔体等から構成されてもよい。
　ウィック４０は、隔壁３０に固定されていてもよい。例えば、ウィック４０及び隔壁３０が金属から構成される場合、ウィック４０が隔壁３０に接合されていてもよい。接合の方法は特に限定されないが、例えば、拡散接合等を用いることができる。
　ウィック４０は、筐体１０に固定されていてもよい。例えば、筐体１０及びウィック４０が金属から構成される場合、ウィック４０が筐体１０に接合されていてもよい。接合の方法は特に限定されないが、例えば、拡散接合等を用いることができる。
　図４等に示すように、筐体１０の第２シート１２の外縁部とウィック４０の端部との間には空間が存在しないことが好ましい。その場合、ウィック４０の端部は、筐体１０の第２シート１２の外縁部に固定されていてもよい。例えば、ウィック４０の端部は、筐体１０の第２シート１２の外縁部に接合されていてもよい。
　図４等に示すように、筐体１０の第１シート１１の外縁部によってウィック４０の端部が支えられていてもよい。その場合、ウィック４０の端部は、筐体１０の第１シート１１の外縁部に固定されていてもよい。例えば、ウィック４０の端部は、筐体１０の第１シート１１の外縁部に接合されていてもよい。
　図４等に示す例では、ウィック４０は隔壁３０から蒸気流路６０側にはみ出していないが、ウィック４０の一部が隔壁３０から蒸気流路６０側にはみ出していてもよい。その場合、気液交換面を増大させることができる。
　蒸気流路６０内に複数の支柱７０が配置されている場合、支柱７０間では、蒸気流路６０が分断される。蒸気流路６０内に支柱７０を配置することによって筐体１０を支持することが可能である。
　図２及び図３等に示すように、蒸気流路６０内の全体に支柱７０が配置されていることが好ましいが、蒸気流路６０内の一部に支柱７０が配置されていなくてもよい。
　支柱７０は、第１内壁面１１ａ及び第２内壁面１２ａの少なくとも一方に接していてもよく、第１内壁面１１ａ及び第２内壁面１２ａに接していなくてもよい。
　支柱７０を形成する材料は、特に限定されないが、例えば、樹脂、金属、セラミックス、又はそれらの混合物、積層物等が挙げられる。また、支柱７０は、筐体１０と一体であってもよく、例えば、筐体１０の内壁面をエッチング加工すること等により形成されていてもよい。
　支柱７０の形状は、筐体１０を支持できる形状であれば特に限定されないが、支柱７０の高さ方向に垂直な断面の形状としては、例えば、矩形等の多角形、円形、楕円形等が挙げられる。
　支柱７０の高さは、一のベーパーチャンバーにおいて、同じであってもよく、異なっていてもよい。
　図７又は図１６に示す断面において、支柱７０の幅は、ベーパーチャンバー１の筐体１０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、支柱７０の端部の高さ方向に垂直な断面の円相当径は、例えば１００μｍ以上２０００μｍ以下であり、好ましくは３００μｍ以上１０００μｍ以下である。支柱７０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１の筐体１０の変形をより抑制することができる。一方、支柱７０の円相当径を小さくすることにより、作動媒体２０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。
　支柱７０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、例えば支柱７０間の距離が一定となるように配置される。支柱７０を均等に配置することにより、ベーパーチャンバー１の全体にわたって均一な強度を確保することができる。
［その他の実施形態］
　本発明の熱拡散デバイスは、上記実施形態に限定されるものではなく、熱拡散デバイスの構成、製造条件等に関し、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
　本発明の熱拡散デバイスでは、ウィックと隔壁とが接する部分の少なくとも一部、ウィックと第２内壁面とが接する部分の少なくとも一部、又はその両方に毛細管構造が設けられていればよい。
　第１実施形態のように、ウィックが接する隔壁の表面の少なくとも一部に毛細管構造が設けられていてもよく、第２実施形態のように、ウィックが接する第２内壁面の表面の少なくとも一部に毛細管構造が設けられていてもよく、ウィックが接する隔壁の表面の少なくとも一部、及び、ウィックが接する第２内壁面の表面の少なくとも一部の両方に毛細管構造が設けられていてもよい。ウィックが接する隔壁の表面の少なくとも一部、及び、ウィックが接する第２内壁面の表面の少なくとも一部の両方に毛細管構造が設けられている場合、例えば、毛細管構造として、ウィックが接する隔壁の表面の少なくとも一部に溝が設けられ、かつ、ウィックが接する第２内壁面の表面の少なくとも一部に突起が設けられていてもよい。その場合、溝が設けられる位置と突起が設けられる位置とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
　あるいは、隔壁が接するウィックの表面の少なくとも一部、第２内壁面が接するウィックの表面の少なくとも一部、又はその両方に毛細管構造が設けられていてもよい。
　すなわち、本発明の熱拡散デバイスでは、ウィックが接する隔壁の表面の少なくとも一部、隔壁が接するウィックの表面の少なくとも一部、ウィックが接する第２内壁面の表面の少なくとも一部、及び、第２内壁面が接するウィックの表面の少なくとも一部のうちの少なくとも１つに毛細管構造が設けられていればよい。
　ウィックと隔壁とが接する部分の少なくとも一部、ウィックと第２内壁面とが接する部分の少なくとも一部、又はその両方に設けられる毛細管構造としては、第１実施形態で説明した溝、第２実施形態で説明した突起に限定されるものではない。ウィックと隔壁とが接する部分の少なくとも一部、ウィックと第２内壁面とが接する部分の少なくとも一部、又はその両方には、それぞれ２種以上の毛細管構造が設けられていてもよい。
　本発明の熱拡散デバイスにおいて、液体流路は、筐体の内部空間の外周部のみに配置されていてもよく、筐体の内部空間の中央部のみに配置されていてもよく、筐体の内部空間の全体にわたって配置されていてもよい。
　本発明の熱拡散デバイスにおいて、筐体は、１個の蒸発部を有してもよく、複数の蒸発部を有してもよい。すなわち、筐体の外壁面には、１個の熱源が配置されてもよく、複数の熱源が配置されてもよい。
　本発明の熱拡散デバイスは、放熱を目的として電子機器に搭載され得る。したがって、本発明の熱拡散デバイスを備える電子機器も本発明の１つである。本発明の電子機器としては、例えばスマートフォン、タブレット端末、ノートパソコン、ゲーム機器、ウェアラブルデバイス等が挙げられる。本発明の熱拡散デバイスは上記のとおり、外部動力を必要とせず自立的に作動し、作動媒体の蒸発潜熱及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。そのため、本発明の熱拡散デバイスを備える電子機器により、電子機器内部の限られたスペースにおいて、放熱を効果的に実現することができる。
　本発明の熱拡散デバイスは、携帯情報端末等の分野において、広範な用途に使用できる。例えば、ＣＰＵ等の熱源の温度を下げ、電子機器の使用時間を延ばすために使用することができ、スマートフォン、タブレット端末、ノートパソコン等に使用することができる。
　１　ベーパーチャンバー（熱拡散デバイス）
　１０　筐体
　１１　第１シート
　１１ａ　第１内壁面
　１２　第２シート
　１２ａ　第２内壁面
　２０　作動媒体
　３０　レール状の隔壁
　４０　ウィック
　５０　液体流路
　６０　蒸気流路
　７０　支柱
　８０　溝（毛細管構造）
　８１　第１溝
　８２　第２溝
　８３　第３溝
　９０　突起（毛細管構造）
　９１　液溜まり空間
　９２　液溜まり空間の開口面
　ＥＰ　蒸発部
　ＨＳ　熱源
　Ｔ３０　隔壁の高さ
　Ｔ４０　ウィックの厚さ
　Ｔ６０　筐体の内部空間の高さ
　Ｔ８１　第１溝の深さ
　Ｔ８２　第２溝の深さ
　Ｔ８３　第３溝の深さ
　Ｔ９２　液溜まり空間の開口面の高さ
　Ｗ８１　第１溝の幅
　Ｗ８２　第２溝の幅
　Ｗ８３　第３溝の幅
　Ｗ９２　液溜まり空間の開口面の幅

Claims (15)

  1. 　厚さ方向に対向する第１内壁面及び第２内壁面を有し、内部空間に蒸発部が設けられている筐体と、
    　前記筐体の前記内部空間に封入される作動媒体と、
    　前記第１内壁面から前記厚さ方向に突出するように前記筐体の前記内部空間に配置されるレール状の隔壁と、
    　前記隔壁及び前記第２内壁面に接するように、前記隔壁と前記第２内壁面との間に配置されるウィックと、を備え、
    　前記ウィックと前記隔壁と前記第１内壁面とによって囲まれた空間には、前記作動媒体の液体流路が形成され、
    　前記ウィックと前記隔壁とが接する部分の少なくとも一部、前記ウィックと前記第２内壁面とが接する部分の少なくとも一部、又はその両方に毛細管構造が設けられている、熱拡散デバイス。
  2. 　前記毛細管構造として、前記ウィックが接する前記隔壁の表面の少なくとも一部に溝が設けられている、請求項１に記載の熱拡散デバイス。
  3. 　前記溝は、深さが前記隔壁の高さの１／２倍以上、同等以下である第１溝を含む、請求項２に記載の熱拡散デバイス。
  4. 　前記第１溝の幅が前記第１溝の深さの１／２倍以上、同等以下である、請求項３に記載の熱拡散デバイス。
  5. 　前記溝は、前記厚さ方向から見て前記蒸発部に対向する前記隔壁の角部以外に、深さが前記第１溝と同等以上で、幅が前記第１溝より大きい第２溝をさらに含む、請求項３又は４に記載の熱拡散デバイス。
  6. 　前記第２溝の深さが前記隔壁の高さと同じである、請求項５に記載の熱拡散デバイス。
  7. 　前記第２溝の幅が前記第１溝の幅の１０倍以上、３５倍以下である、請求項５又は６に記載の熱拡散デバイス。
  8. 　前記溝は、前記厚さ方向から見て前記蒸発部に対向する前記隔壁の角部に、深さが前記第１溝と同等以上で、幅が前記第１溝より大きい第３溝をさらに含む、請求項３～７のいずれか１項に記載の熱拡散デバイス。
  9. 　前記第３溝の深さが前記隔壁の高さと同じである、請求項８に記載の熱拡散デバイス。
  10. 　前記第３溝の幅が前記第１溝の幅の１０倍以上、３５倍以下である、請求項８又は９に記載の熱拡散デバイス。
  11. 　前記毛細管構造として、前記ウィックが接する前記第２内壁面の表面の少なくとも一部に突起が設けられ、
    　前記ウィックと前記突起と前記第２内壁面とによって囲まれた空間には、前記作動媒体の液溜まり空間が形成されている、請求項１～１０のいずれか１項に記載の熱拡散デバイス。
  12. 　前記突起は、前記厚さ方向から見て少なくとも前記蒸発部と重なる位置に設けられている、請求項１１に記載の熱拡散デバイス。
  13. 　前記液溜まり空間の開口面の高さが前記筐体の前記内部空間の高さの１／１０倍以上、７／１０倍以下である、請求項１１又は１２に記載の熱拡散デバイス。
  14. 　前記液溜まり空間の開口面の幅が前記液溜まり空間の開口面の高さの１／１０倍以上、同等以下である、請求項１１～１３のいずれか１項に記載の熱拡散デバイス。
  15. 　請求項１～１４のいずれか１項に記載の熱拡散デバイスを備える、電子機器。
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