JP2024053369A - ループ型ヒートパイプ及びループ型ヒートパイプの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】薄型化できるループ型ヒートパイプを提供する。【解決手段】ループ型ヒートパイプ２０は、作動流体を気化させる蒸発器２１を有する。蒸発器２１は、第１内面３１Ａと第１外面３１Ｂとを有する第１金属層３１と、第１内面３１Ａと接合される第２内面３２Ａと第２外面３２Ｂとを有する第２金属層３２と、多孔質体２１ｓとを有する。多孔質体２１ｓは、第１内面３１Ａに設けられた第１有底孔４１と、第２内面３２Ａに設けられた第２有底孔５１と、第１有底孔４１と第２有底孔５１とが部分的に連通して形成された第１細孔６１とを有する。多孔質体２１ｓは、第１内面３１Ａに設けられるとともに、複数の第１有底孔４１を連通する第１溝部４２と、第２内面３２Ａに設けられるとともに、複数の第２有底孔５１を連通する第２溝部５２とを有する。【選択図】図５

Description

本発明は、ループ型ヒートパイプ及びループ型ヒートパイプの製造方法に関するものである。
従来、電子機器に搭載される半導体デバイス（例えば、ＣＰＵ等）の発熱部品を冷却するデバイスとして、作動流体の相変化を利用して熱を輸送するヒートパイプが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
ヒートパイプの一例として、発熱部品の熱により作動流体を気化させる蒸発器と、気化した作動流体を冷却して液化する凝縮器とを備え、蒸発器と凝縮器とがループ状の流路を形成する液管と蒸気管とで接続されたループ型ヒートパイプが知られている。ループ型ヒートパイプでは、作動流体がループ状の流路を一方向に流れる。
特許第６２９１０００号公報 特許第６４００２４０号公報
ところで、上述したループ型ヒートパイプでは、更なる薄型化が望まれている。
本発明の一観点によれば、作動流体を気化させる蒸発器と、前記作動流体を液化する凝縮器と、前記蒸発器と前記凝縮器とを接続する液管と、前記蒸発器と前記凝縮器とを接続する蒸気管と、前記作動流体が流れるループ状の流路と、を有し、前記蒸発器と前記凝縮器と前記液管と前記蒸気管との少なくとも一つの構造体は、第１内面と前記構造体の外表面となる第１外面とを有する第１金属層と、前記第１内面と接合される第２内面と前記構造体の外表面となる第２外面とを有する第２金属層と、前記第１外面と前記第２外面との間に設けられた多孔質体と、を有し、前記多孔質体は、前記第１内面に設けられた第１有底孔と、前記第２内面に設けられた第２有底孔と、前記第１有底孔と前記第２有底孔とが部分的に連通して形成された第１細孔と、前記第１内面に設けられるとともに、複数の前記第１有底孔を連通する第１溝部と、前記第２内面に設けられるとともに、複数の前記第２有底孔を連通する第２溝部と、を有する。
本発明の一観点によれば、薄型化できるという効果を奏する。
一実施形態のループ型ヒートパイプを示す概略平面図である。 一実施形態のループ型ヒートパイプの一部を示す概略平面図である。 一実施形態の蒸発器を示す概略断面図（図２及び図４における３－３線断面図）である。 一実施形態の蒸発器の多孔質体の一部を示す拡大平面図である。 一実施形態の蒸発器を示す概略断面図（図２及び図４における５－５線断面図）である。 一実施形態の蒸発器を示す概略断面図（図４における６－６線断面図）である。 一実施形態の蒸発器を示す概略断面図（図４における７－７線断面図）である。 一実施形態の蒸気管を示す概略断面図（図１における８－８線断面図）である。 一実施形態の凝縮器を示す概略断面図（図１における９－９線断面図）である。 一実施形態の液管を示す概略断面図（図１における１０－１０線断面図）である。 （ａ），（ｂ）は、一実施形態のループ型ヒートパイプの製造方法を示す概略断面図である。 （ａ），（ｂ）は、一実施形態のループ型ヒートパイプの製造方法を示す概略断面図である。 （ａ），（ｂ）は、一実施形態のループ型ヒートパイプの製造方法を示す概略断面図である。 （ａ），（ｂ）は、一実施形態のループ型ヒートパイプの製造方法を示す概略断面図である。 （ａ），（ｂ）は、一実施形態のループ型ヒートパイプの製造方法を示す概略断面図である。 （ａ），（ｂ）は、一実施形態のループ型ヒートパイプの製造方法を示す概略断面図である。
以下、一実施形態について添付図面を参照して説明する。
なお、添付図面は、便宜上、特徴を分かりやすくするために特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率については各図面で異なる場合がある。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部の部材のハッチングを梨地模様に代えて示し、一部の部材のハッチングを省略している。各図面では、互いに直交するＸＹＺ軸を図示している。以下の説明では、便宜上、Ｘ軸に沿って延びる方向をＸ軸方向と称し、Ｙ軸に沿って延びる方向をＹ軸方向と称し、Ｚ軸に沿って延びる方向をＺ軸方向と称する。なお、本明細書において、「平面視」とは、対象物を図３等の鉛直方向（ここでは、Ｚ軸方向）から見ることを言い、「平面形状」とは、対象物を図３等の鉛直方向から見た形状のことを言う。
（ループ型ヒートパイプ２０の全体構成）
図１に示すループ型ヒートパイプ２０は、例えば、スマートフォンやタブレット端末等のモバイル型の電子機器Ｍ１に収容される。ループ型ヒートパイプ２０は、蒸発器２１と、蒸気管２２と、凝縮器２３と、液管２４とを有している。
蒸発器２１と凝縮器２３は、蒸気管２２と液管２４とにより接続されている。蒸発器２１は、作動流体Ｃを気化させて蒸気Ｃｖを生成する機能を有している。蒸発器２１で生成された蒸気Ｃｖは、蒸気管２２を介して凝縮器２３に送られる。凝縮器２３は、作動流体Ｃの蒸気Ｃｖを液化する機能を有している。液化した作動流体Ｃは、液管２４を介して蒸発器２１に送られる。蒸気管２２及び液管２４は、作動流体Ｃ又は蒸気Ｃｖを流すループ状の流路２５を形成する。
蒸気管２２は、例えば、長尺状の管体に形成されている。液管２４は、例えば、長尺状の管体に形成されている。本実施形態において、蒸気管２２と液管２４とは、例えば、長さ方向の寸法（つまり、長さ）が互いに等しい。なお、蒸気管２２の長さと液管２４の長さとは、互いに異なっていてもよい。例えば、液管２４の長さに比べて蒸気管２２の長さが短くてもよい。ここで、本明細書における蒸発器２１、蒸気管２２、凝縮器２３及び液管２４の「長さ方向」とは、各部材における作動流体Ｃ又は蒸気Ｃｖが流れる方向（図中矢印参照）に一致する方向のことである。また、本明細書において「等しい」とは、正確に等しい場合の他、寸法公差等の影響により比較対象同士に多少の相違がある場合も含む。
（蒸発器２１の構成）
蒸発器２１は、図示しない発熱部品に密着して固定される。蒸発器２１内の作動流体Ｃは、発熱部品にて発生した熱により気化し、蒸気Ｃｖが生成される。なお、蒸発器２１と発熱部品との間に、熱伝導部材（ＴＩＭ：Thermal Interface Material）が介在されていてもよい。熱伝導部材は、発熱部品と蒸発器２１の間の接触熱抵抗を低減し、発熱部品から蒸発器２１への熱伝導をスムーズにする。
（蒸気管２２の構成）
蒸気管２２は、例えば、蒸気管２２の長さ方向と平面視で直交する幅方向の両側に設けられた一対の管壁２２ｗと、一対の管壁２２ｗの間に設けられた流路２２ｒとを有している。流路２２ｒは、蒸発器２１の内部空間と連通している。流路２２ｒは、ループ状の流路２５の一部である。蒸発器２１において発生した蒸気Ｃｖは、蒸気管２２を介して凝縮器２３へと導かれる。
（凝縮器２３の構成）
凝縮器２３は、例えば、放熱用に面積を大きくした放熱プレート２３ｐと、放熱プレート２３ｐの内部に設けられた流路２３ｒとを有している。流路２３ｒは、流路２２ｒと連通している。流路２３ｒは、ループ状の流路２５の一部である。凝縮器２３は、流路２３ｒの長さ方向と平面視で直交する幅方向の両側に設けられた管壁２３ｗを有している。蒸気管２２を介して導かれた蒸気Ｃｖは、凝縮器２３において液化する。
（液管２４の構成）
液管２４は、例えば、液管２４の長さ方向と平面視で直交する幅方向の両側に設けられた一対の管壁２４ｗと、一対の管壁２４ｗの間に設けられた流路２４ｒとを有している。流路２４ｒは、凝縮器２３の流路２３ｒと連通するとともに、蒸発器２１の内部空間と連通している。流路２４ｒは、ループ状の流路２５の一部である。
液管２４は、例えば、一対の多孔質体２４ｓと、一対の多孔質体２４ｓの間に設けられた流路２８とを有している。各多孔質体２４ｓは、例えば、液管２４の長さ方向に沿って、凝縮器２３から蒸発器２１の近傍まで延びている。各多孔質体２４ｓは、その多孔質体２４ｓに生じる毛細管力によって、凝縮器２３で液化した作動流体Ｃを蒸発器２１へと導く。
ループ型ヒートパイプ２０では、発熱部品で発生した熱を凝縮器２３に移動し、その凝縮器２３において放熱する。これにより、発熱部品が冷却され、発熱部品の温度上昇が抑制される。
ここで、作動流体Ｃとしては、蒸気圧が高く、蒸発潜熱が大きい流体を使用することが好ましい。このような作動流体Ｃを用いることで、蒸発潜熱によって発熱部品を効率的に冷却できる。作動流体Ｃとしては、例えば、アンモニア、水、フロン、アルコール、アセトン等を用いることができる。
（蒸発器２１の具体的構造）
図２に示すように、蒸発器２１は、例えば、管壁２１ｗと、多孔質体２１ｓとを有している。管壁２１ｗは、例えば、蒸発器２１の幅方向（ここでは、Ｘ軸方向）の両端に設けられている。管壁２１ｗは、例えば、蒸発器２１の長さ方向（ここでは、Ｙ軸方向）の両端に設けられている。
多孔質体２１ｓは、連結部２６と複数の突起部２７とを有している。連結部２６は、例えば、平面視において、蒸発器２１の内部空間のうち最も液管２４に近い部分に設けられている。連結部２６は、例えば、蒸発器２１の幅方向（ここでは、Ｘ軸方向）に延びるように形成されている。連結部２６の液管２４側の面は、例えば、その一部が管壁２１ｗに接しており、残りの部分が空間Ｓ１に接している。連結部２６の蒸気管２２側の面は、その一部が突起部２７と連結しており、残りの部分が空間Ｓ２に接している。各突起部２７は、例えば、平面視において、連結部２６から蒸気管２２側に向かって突出している。各突起部２７は、例えば、蒸発器２１の長さ方向（ここでは、Ｙ軸方向）に沿って延びるように形成されている。複数の突起部２７は、例えば、平面視において、蒸発器２１の幅方向に沿って間隔を空けて設けられている。Ｘ軸方向に隣り合う２つの突起部２７の間には、空間Ｓ２が設けられている。各突起部２７の蒸気管２２側の端部は、蒸発器２１の管壁２１ｗから離れて設けられている。換言すると、各突起部２７の蒸気管２２側の端部と管壁２１ｗとの間には、空間Ｓ２が設けられている。複数の突起部２７では、蒸気管２２側の端部が互いに連結されていない。
このように、本実施形態の多孔質体２１ｓは、平面視において、連結部２６と複数の突起部２７とを有する櫛歯状に形成されている。多孔質体２１ｓにおける櫛歯の数は、適宜変更することができる。なお、突起部２７と空間Ｓ２との接触面積が増えれば作動流体Ｃが蒸発しやすくなり、圧力損失を低減できる。
蒸発器２１の内部空間において、多孔質体２１ｓが設けられていない領域には空間Ｓ２が形成されている。空間Ｓ２は、蒸気管２２の流路２２ｒと連通している。
液管２４側から作動流体Ｃが蒸発器２１に導かれると、作動流体Ｃが多孔質体２１ｓに浸透する。蒸発器２１内で多孔質体２１ｓに浸透した作動流体Ｃは、蒸発器２１に固定された発熱部品で発生した熱により気化されて蒸気Ｃｖに生成される。そして、蒸気Ｃｖは、蒸発器２１内の空間Ｓ２を通って蒸気管２２へ流れる。
図３に示すように、蒸発器２１は、２層の第１金属層３１及び第２金属層３２を積層した構造を有している。換言すると、蒸発器２１は、一対の外層金属層となる第１金属層３１及び第２金属層３２のみによって構成されている。
第１金属層３１及び第２金属層３２は、例えば、熱伝導性に優れた銅（Ｃｕ）層である。第１金属層３１及び第２金属層３２は、例えば、拡散接合、圧接、摩擦圧接や超音波接合等の固相接合により互いに直接接合されている。なお、図３以降の図面では、第１金属層３１及び第２金属層３２を判り易くするため、実線にて区別している。例えば、第１金属層３１と第２金属層３２とを拡散接合により一体化した場合、第１金属層３１と第２金属層３２との界面は消失していることがあり、境界は明確ではないことがある。ここで、固相接合とは、接合対象物同士を溶融させることなく固相（固体）状態のまま加熱して軟化させ、更に加熱して塑性変形を与えて接合する方法である。なお、第１金属層３１及び第２金属層３２は、銅層に限定されず、ステンレス層、アルミニウム層やマグネシウム合金層等から形成してもよい。また、第１金属層３１及び第２金属層３２の材料としては、互いに異なる材料が用いられてもよい。第１金属層３１及び第２金属層３２の各々の厚さは、例えば、５０μｍ～２００μｍ程度とすることができる。なお、第１金属層３１の厚さと第２金属層３２の厚さとは、例えば、互いに異なる厚さとしてもよい。
（第１金属層３１及び第２金属層３２の構成）
第１金属層３１は、第２金属層３２の上面に積層されている。第１金属層３１は、第２金属層３２に接合される第１内面３１Ａ（ここでは、下面）と、第１金属層３１の厚さ方向（ここでは、Ｚ軸方向）において第１内面３１Ａと反対側に設けられる第１外面３１Ｂ（ここでは、上面）とを有している。第１外面３１Ｂは、蒸発器２１の外表面となる。第１金属層３１は、例えば、第１壁部３１ｗと、第１多孔質体３１ｓと、第１凹部７１とを有している。
第２金属層３２は、第１内面３１Ａに接合される第２内面３２Ａ（ここでは、上面）と、第２金属層３２の厚さ方向（ここでは、Ｚ軸方向）において第２内面３２Ａと反対側に設けられる第２外面３２Ｂ（ここでは、下面）とを有している。第２外面３２Ｂは、蒸発器２１の外表面となる。第２金属層３２は、例えば、第２壁部３２ｗと、第２多孔質体３２ｓと、第２凹部７２とを有している。第２壁部３２ｗは、平面視において第１壁部３１ｗと重なる位置に設けられている。第２多孔質体３２ｓは、平面視において第１多孔質体３１ｓと互いに部分的に重なる位置に設けられている。第２凹部７２は、平面視において第１凹部７１と重なる位置に設けられている。
管壁２１ｗは、第１金属層３１の第１壁部３１ｗと第２金属層３２の第２壁部３２ｗとにより構成されている。管壁２１ｗでは、第１壁部３１ｗの第１内面３１Ａと第２壁部３２ｗの第２内面３２Ａとが互いに接合されている。第１壁部３１ｗ及び第２壁部３２ｗの各々には、例えば、孔や溝は形成されていない。多孔質体２１ｓは、第１金属層３１の第１多孔質体３１ｓと第２金属層３２の第２多孔質体３２ｓとにより構成されている。多孔質体２１ｓは、第１外面３１Ｂと第２外面３２Ｂとの間に設けられている。蒸発器２１の内部に設けられた空間Ｓ２は、第１金属層３１の第１凹部７１と第２金属層３２の第２凹部７２とにより構成されている。
（多孔質体２１ｓの具体的構成）
図４及び図５に示すように、第１多孔質体３１ｓは、複数の第１有底孔４１と、２つ以上の第１有底孔４１を連通する第１溝部４２とを有している。第２多孔質体３２ｓは、複数の第２有底孔５１と、２つ以上の第２有底孔５１を連通する第２溝部５２とを有している。多孔質体２１ｓは、第１有底孔４１と第２有底孔５１とが部分的に連通して形成された第１細孔６１と、第１溝部４２と第２溝部５２とが部分的に連通して形成された第２細孔６２とを有している。なお、図４は、多孔質体２１ｓの一部、具体的には図２の一点鎖線で囲んだ部分を拡大した平面図である。また、図４では、便宜上、第１金属層３１に設けられた第１有底孔４１及び第１溝部４２を実線で図示し、第２金属層３２に設けられた第２有底孔５１及び第２溝部５２を破線で図示している。
図５に示すように、第１有底孔４１は、第１金属層３１の第１内面３１Ａから第１金属層３１の厚さ方向の中央部にかけて窪むように形成されている。第１有底孔４１の深さ４１Ｄは、例えば、２０μｍ～１００μｍ程度とすることができる。第１溝部４２は、第１金属層３１の第１内面３１Ａから第１金属層３１の厚さ方向の中央部に向かって窪むように形成されている。第１溝部４２の深さ４２Ｄは、第１有底孔４１の深さ４１Ｄよりも浅い。第１溝部４２の深さ４２Ｄは、例えば、第１有底孔４１の深さ４１Ｄの０．５倍以上０．８倍未満の範囲の深さであることが好ましい。ここで、第１溝部４２の深さ４２Ｄを、第１有底孔４１の深さ４１Ｄの０．５倍未満の深さにした場合には、第１金属層３１と第２金属層３２とを接合する際に第１溝部４２が潰れ、その第１溝部４２が作動流体Ｃの移動経路として機能しなくなる可能性が高くなる。また、第１溝部４２の深さ４２Ｄを、第１有底孔４１の深さ４１Ｄの０．８倍以上の深さにした場合には、第１溝部４２に生じる毛細管力が低下する。第１溝部４２の深さ４２Ｄは、例えば、１０μｍ～７０μｍ程度とすることができる。
第２有底孔５１は、第２金属層３２の第２内面３２Ａから第２金属層３２の厚さ方向の中央部にかけて窪むように形成されている。第２有底孔５１の深さ５１Ｄは、例えば、２０μｍ～１００μｍ程度とすることができる。第２溝部５２は、第２金属層３２の第２内面３２Ａから第２金属層３２の厚さ方向の中央部に向かって窪むように形成されている。第２溝部５２の深さ５２Ｄは、第２有底孔５１の深さ５１Ｄよりも浅い。第２溝部５２の深さ５２Ｄは、例えば、第２有底孔５１の深さ５１Ｄの０．５倍以上０．８倍以下の範囲の深さであることが好ましい。ここで、第２溝部５２の深さ５２Ｄを、第２有底孔５１の深さ５１Ｄの０．５倍未満の深さにした場合には、第１金属層３１と第２金属層３２とを接合する際に第２溝部５２が潰れ、その第２溝部５２が作動流体Ｃの移動経路として機能しなくなる可能性が高くなる。また、第２溝部５２の深さ５２Ｄを、第２有底孔５１の深さ５１Ｄの０．８倍以上の深さにした場合には、第２溝部５２に生じる毛細管力が低下する。第２溝部５２の深さ５２Ｄは、例えば、１０μｍ～７０μｍ程度とすることができる。
第１有底孔４１の内面は、例えば、開口側、つまり第１金属層３１の第１内面３１Ａ側から底面側にかけて円弧状に連続する形状に形成されている。第２有底孔５１の内面は、例えば、開口側、つまり第２金属層３２の第２内面３２Ａ側から底面側にかけて円弧状に連続する形状に形成されている。第１有底孔４１及び第２有底孔５１の各々の内側面は、断面視において、円弧状に湾曲した曲面に形成されている。第１有底孔４１及び第２有底孔５１の各々の底面は、断面視において、円弧状に湾曲した曲面に形成されている。第１有底孔４１の底面は、例えば、第１有底孔４１の内側面と連続して形成されている。第１有底孔４１の底面の曲率半径は、第１有底孔４１の内側面の曲率半径と等しくてもよいし、第１有底孔４１の内側面の曲率半径と異なっていてもよい。第２有底孔５１の底面は、例えば、第２有底孔５１の内側面と連続して形成されている。第２有底孔５１の底面の曲率半径は、第２有底孔５１の内側面の曲率半径と等しくてもよいし、第２有底孔５１の内側面の曲率半径と異なっていてもよい。
本実施形態の第１有底孔４１及び第２有底孔５１の各々の内面は、断面形状が半円形又は半楕円形となる凹形状に形成されている。ここで、本明細書において、「半円形」とは、真円を二等分した半円のみでなく、例えば、半円よりも円弧が長いものや短いものも含む。また、本明細書において、「半楕円形」とは、楕円を二等分した半楕円のみでなく、例えば、半楕円よりも円弧が長いものや短いものも含む。なお、第１有底孔４１及び第２有底孔５１の各々の内面を、底面側から開口側に向かうに連れて拡がるテーパ形状としてもよい。また、第１有底孔４１の底面を第１金属層３１の第１内面３１Ａと平行な平面に形成し、第１有底孔４１の内側面を底面に対して垂直に延びるように形成してもよい。第２有底孔５１の底面を第２金属層３２の第２内面３２Ａと平行な平面に形成し、第２有底孔５１の内側面を底面に対して垂直に延びるように形成してもよい。
第１有底孔４１及び第２有底孔５１の各々の平面形状は、任意の形状及び任意の大きさとすることができる。第１有底孔４１及び第２有底孔５１の各々の平面形状は、例えば、円形状、楕円形状や多角形状に形成することができる。第１有底孔４１の平面形状と第２有底孔５１の平面形状とは、互いに同じ形状であってもよいし、互いに異なる形状であってもよい。図４に示すように、本実施形態の第１有底孔４１及び第２有底孔５１の各々の平面形状は、円形状に形成されている。第１有底孔４１及び第２有底孔５１の各々の直径は、例えば、１００μｍ～４００μｍ程度とすることができる。
複数の第１有底孔４１は、例えば、平面視において、千鳥状に配列されている。例えば、複数の第１有底孔４１は、Ｘ軸方向に沿って所定の間隔を空けて設けられるとともに、Ｙ軸方向に沿って所定の間隔を空けて設けられている。但し、Ｘ軸方向に隣り合う第１有底孔４１は、Ｙ軸方向において互いにずれた位置に設けられている。
複数の第２有底孔５１は、例えば、平面視において、千鳥状に配列されている。例えば、複数の第２有底孔５１は、Ｘ軸方向に沿って所定の間隔を空けて設けられるとともに、Ｙ軸方向に沿って所定の間隔を空けて設けられている。但し、Ｘ軸方向に隣り合う第２有底孔５１は、Ｙ軸方向において互いにずれた位置に設けられている。また、各第２有底孔５１は、例えば、Ｙ軸方向において、第１有底孔４１とずれた位置に設けられている。
第１有底孔４１と第２有底孔５１とは、平面視において、互いに部分的に重複している。例えば、第１有底孔４１の端部と第２有底孔５１の端部とが平面視で互いに重複している。図３及び図４に示すように、第１有底孔４１と第２有底孔５１とが平面視で重複する部分において、第１有底孔４１と第２有底孔５１とが部分的に連通して第１細孔６１が形成されている。また、図５に示すように、第１有底孔４１と第２有底孔５１とが平面視で重複する部分では、ＸＺ断面において、半円状の第１有底孔４１と半円状の第２有底孔５１とが連通して第１細孔６１が形成されている。
第１溝部４２及び第２溝部５２の各々の内面は、例えば、第１有底孔４１及び第２有底孔５１の各々の内面と同様の形状に形成されている。本実施形態の第１溝部４２及び第２溝部５２の各々の内面は、断面形状が半円形又は半楕円形となる凹形状に形成されている。なお、第１溝部４２及び第２溝部５２の内面を、底面側から開口側に向かうに連れて拡がるテーパ形状としてもよい。また、第１溝部４２の底面を第１金属層３１の第１内面３１Ａと平行な平面に形成し、第１溝部４２の内側面を底面に対して垂直に延びるように形成してもよい。第２溝部５２の底面を第２金属層３２の第２内面３２Ａと平行な平面に形成し、第２溝部５２の内側面を底面に対して垂直に延びるように形成してもよい。
図４に示すように、各第１溝部４２は、例えば、Ｘ軸方向に隣り合う２つの第１有底孔４１を連通するように形成されている。各第１溝部４２の一端部は、隣り合う２つの第１有底孔４１の一方の第１有底孔４１に接続されるとともに、各第１溝部４２の他端部は、隣り合う２つの第１有底孔４１の他方の第１有底孔４１に接続されている。各第２溝部５２は、例えば、Ｘ軸方向に隣り合う２つの第２有底孔５１を連通するように形成されている。各第２溝部５２の一端部は、隣り合う２つの第２有底孔５１の一方の第２有底孔５１に接続されるとともに、各第２溝部５２の他端部は、隣り合う２つの第２有底孔５１の他方の第２有底孔５１に接続されている。
第１溝部４２及び第２溝部５２の各々の平面形状は、任意の形状及び任意の大きさとすることができる。第１溝部４２の平面形状は、例えば、複数の第１有底孔４１を連通可能な構造を有していれば、任意の形状及び任意の大きさとすることができる。第２溝部５２の平面形状は、例えば、複数の第２有底孔５１を連通可能な構造を有していれば、任意の形状及び任意の大きさとすることができる。第１溝部４２の平面形状と第２溝部５２の平面形状とは、互いに同じ形状であってもよい、互いに異なる形状であってもよい。本実施形態の第１溝部４２及び第２溝部５２の各々の平面形状は、矩形状に形成されている。第１溝部４２及び第２溝部５２の各々の平面形状は、ＸＹ平面において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方と交差する方向に沿って延びる矩形状に形成されている。第１溝部４２の幅は、例えば、第１有底孔４１の幅（ここでは、直径）よりも小さい。第２溝部５２の幅は、例えば、第２有底孔５１の幅（ここでは、直径）よりも小さい。第１溝部４２及び第２溝部５２の各々の幅は、例えば、５０μｍ～１００μｍ程度とすることができる。
複数の第１溝部４２の一部は、例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方と交差する第１方向Ｄ１に沿って延びている。複数の第１溝部４２の一部は、例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方と交差するとともに第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に沿って延びている。第１方向Ｄ１に沿って延びる複数の第１溝部４２は、互いに平行に延びるように形成されている。第２方向Ｄ２に沿って延びる複数の第１溝部４２は、互いに平行に延びるように形成されている。
複数の第２溝部５２の一部は、例えば、第１方向Ｄ１に沿って延びている。複数の第２溝部５２の一部は、例えば、第２方向Ｄ２に沿って延びている。第１方向Ｄ１に沿って延びる複数の第２溝部５２は、互いに平行に延びるように形成されている。第２方向Ｄ２に沿って延びる複数の第２溝部５２は、互いに平行に延びるように形成されている。
第１溝部４２と第２溝部５２とは、平面視において、互いに交差するように形成されている。例えば、第１方向Ｄ１に沿って延びる各第１溝部４２は、第２方向Ｄ２に沿って延びる第２溝部５２と平面視で交差するように形成されている。例えば、第２方向Ｄ２に沿って延びる各第１溝部４２は、第１方向Ｄ１に沿って延びる第２溝部５２と平面視で交差するように形成されている。第１溝部４２と第２溝部５２とが平面視で互いに交差する部分において、第１溝部４２と第２溝部５２とは平面視で互いに部分的に重複している。例えば、第１溝部４２の長さ方向の中央部分と第２溝部５２の長さ方向の中央部分とが平面視で互いに重複している。
図５～図７に示すように、第１溝部４２と第２溝部５２とが平面視で重複する部分において、第１溝部４２と第２溝部５２とが部分的に連通して第２細孔６２が形成されている。図５に示すように、第１溝部４２と第２溝部５２とが平面視で重複する部分では、ＸＺ断面において、半円状の第１溝部４２と半円状の第２溝部５２とが連通して第２細孔６２が形成されている。第２細孔６２は、例えば、第１細孔６１よりも小さく形成されている。
図４及び図５に示すように、Ｘ軸方向に隣り合う２列の第１有底孔４１の間の第１内面３１Ａには、第１溝部４２のみが形成されている。換言すると、Ｘ軸方向に隣り合う２列の第１有底孔４１の間の第１内面３１Ａには、第１溝部４２以外の凹部が形成されていない。すなわち、Ｘ軸方向に隣り合う２列の第１有底孔４１の間の第１内面３１Ａは、第１溝部４２以外の部分が平面に形成されている。また、Ｘ軸方向に隣り合う２列の第２有底孔５１の間の第２内面３２Ａには、第２溝部５２のみが形成されている。換言すると、Ｘ軸方向に隣り合う２列の第２有底孔５１の間の第２内面３２Ａは、第２溝部５２以外の部分が平面に形成されている。図５に示すように、Ｘ軸方向に隣り合う２列の第１有底孔４１の間において、第１溝部４２及び第２溝部５２が形成されていない部分では、第１内面３１Ａと第２内面３２Ａとが互いに直接接合されている。
図６に示すように、第１溝部４２の幅方向の中心を通る第１方向Ｄ１に沿って多孔質体２１ｓをＸＺ平面で切断した第１断面では、第１金属層３１の第１内面３１Ａに、第１方向Ｄ１に沿って第１有底孔４１と第１溝部４２とが連続して形成されている。また、第１断面では、第２金属層３２の第２内面３２Ａに、第２溝部５２のみが部分的に形成されている。例えば、第１断面における第２内面３２Ａには、第１溝部４２の長さ方向（ここでは、第１方向Ｄ１）の中央部分と平面視で重なる位置に第２溝部５２が形成されており、その第２溝部５２以外の部分が平面に形成されている。このようにして、第１方向Ｄ１に沿って延びる第１溝部４２の長さ方向の一部分のみに対して、第２方向Ｄ２に沿って延びる第２溝部５２が部分的に連通して第２細孔６２が形成されている。また、第１有底孔４１と第１溝部４２との境界部４３は、第２金属層３２の第２内面３２Ａに接していない。境界部４３と第２金属層３２の第２内面３２Ａとの間には、空間が設けられている。なお、図示は省略するが、第１溝部４２の幅方向の中心を通る第２方向Ｄ２に沿って多孔質体２１ｓをＸＺ平面で切断した断面における第１金属層３１及び第２金属層３２は、図６に示した構造と同様の断面構造を有している。
図７に示すように、第２溝部５２の幅方向の中心を通る第１方向Ｄ１に沿って多孔質体２１ｓをＸＺ平面で切断した第２断面では、第２金属層３２の第２内面３２Ａに、第１方向Ｄ１に沿って第２有底孔５１と第２溝部５２とが連続して形成されている。また、第２断面では、第１金属層３１の第１内面３１Ａに、第１溝部４２のみが部分的に形成されている。例えば、第２断面における第１内面３１Ａには、第２溝部５２の長さ方向の中央部分と平面視で重なる位置に第１溝部４２が形成されており、その第１溝部４２以外の部分が平面に形成されている。このようにして、第１方向Ｄ１に沿って延びる第２溝部５２の長さ方向の一部分のみに対して、第２方向Ｄ２に沿って延びる第１溝部４２が部分的に連通して第２細孔６２が形成されている。また、第２有底孔５１と第２溝部５２との境界部５３は、第１金属層３１の第１内面３１Ａに接していない。境界部５３と第１金属層３１の第１内面３１Ａとの間には、空間が設けられている。なお、図示は省略するが、第２溝部５２の幅方向の中心を通る第２方向Ｄ２に沿って多孔質体２１ｓをＸＺ平面で切断した断面における第１金属層３１及び第２金属層３２は、図７に示した構造と同様の断面構造を有している。
図４に示すように、第１溝部４２は、例えば、第２有底孔５１と平面視で重ならないように形成されている。すなわち、第１溝部４２は、第２有底孔５１と直接連通しないように形成されている。第２溝部５２は、例えば、第１有底孔４１と平面視で重ならないように形成されている。すなわち、第２溝部５２は、第１有底孔４１と直接連通しないように形成されている。
図３～図７に示すように、第１有底孔４１と第１溝部４２と第２有底孔５１と第２溝部５２と第１細孔６１と第２細孔６２とは、互いに連通している。そして、これら第１有底孔４１、第１溝部４２、第２有底孔５１、第２溝部５２、第１細孔６１及び第２細孔６２が連通して形成された空間が三次元的に広がっている。第１有底孔４１、第１溝部４２、第２有底孔５１、第２溝部５２、第１細孔６１及び第２細孔６２、つまり多孔質体２１ｓの有する流路は、液相の作動流体Ｃ（図１参照）が流れる流路として機能する。
（空間Ｓ２の具体的構成）
図３に示すように、空間Ｓ２は、第１金属層３１の第１凹部７１と第２金属層３２の第２凹部７２とが互いに連通して形成されている。例えば、第１凹部７１と第２凹部７２とは、平面視で完全に重なるように形成されている。すなわち、第１凹部７１の全体が第２凹部７２の全体と平面視で重なるように形成されている。
第１凹部７１は、第１金属層３１の第１内面３１Ａから第１金属層３１の厚さ方向の中央部にかけて窪むように形成されている。第１凹部７１の深さ７１Ｄは、例えば、第１有底孔４１の深さ４１Ｄよりも深い。第１凹部７１の深さ７１Ｄは、例えば、第１有底孔４１の深さ４１Ｄの１．１倍以上１．３倍以下の範囲の深さである。第１凹部７１の深さ７１Ｄは、例えば、２５μｍ～１３０μｍ程度とすることができる。
第２凹部７２は、第２金属層３２の第２内面３２Ａから第２金属層３２の厚さ方向の中央部にかけて窪むように形成されている。第２凹部７２の深さ７２Ｄは、例えば、第２有底孔５１の深さ５１Ｄよりも深い。第２凹部７２の深さ７２Ｄは、例えば、第２有底孔５１の深さ５１Ｄの１．１倍以上１．３倍以下の範囲の深さである。第２凹部７２の深さ７２Ｄは、例えば、２５μｍ～１３０μｍ程度とすることができる。
第１凹部７１及び第２凹部７２の各々の内面は、任意の形状とすることができる。本実施形態の第１凹部７１及び第２凹部７２の各々の内面は、断面形状が矩形となる凹形状に形成されている。なお、第１凹部７１及び第２凹部７２の各々の内面を、底面側から開口側に向かうに連れて拡がるテーパ形状としてもよい。また、第１凹部７１及び第２凹部７２の各々の内面を、断面形状が半円形又は半楕円形となる凹形状としてもよい。
空間Ｓ２は、例えば、多孔質体２１ｓの有する流路と連通している。例えば、第１凹部７１は、第１有底孔４１又は第１溝部４２と連通している。例えば、第２凹部７２は、第２有底孔５１又は第２溝部５２と連通している。なお、第１凹部７１と連通する第１溝部４２は、第１有底孔４１と第１凹部７１とを連通するように形成されている。第２凹部７２と連通する第２溝部５２は、第２有底孔５１と第２凹部７２と連通するように形成されている。
（蒸気管２２の構成）
図８に示すように、蒸気管２２は、蒸発器２１と同様に、２層の第１金属層３１及び第２金属層３２が積層されて形成されている。蒸気管２２では、第１金属層３１の第１内面３１Ａに設けられた第１凹部７１と、第２金属層３２の第２内面３２Ａに設けられた第２凹部７２とが互いに連通されることにより、流路２２ｒが形成されている。蒸気管２２は、蒸気管２２の長さ方向（ここでは、Ｘ軸方向）と直交する幅方向（ここでは、Ｙ軸方向）の両側に設けられた一対の管壁２２ｗを有している。各管壁２２ｗには、例えば、孔や溝は形成されていない。なお、流路２２ｒは、一対の管壁２２ｗの間に設けられている。
（凝縮器２３の構成）
図９に示すように、凝縮器２３は、蒸発器２１と同様に、２層の第１金属層３１及び第２金属層３２が積層されて形成されている。凝縮器２３では、第１金属層３１の第１内面３１Ａに設けられた第１凹部７１と、第２金属層３２の第２内面３２Ａに設けられた第２凹部７２とが互いに連通されることにより、流路２３ｒが形成されている。凝縮器２３は、凝縮器２３の長さ方向（ここでは、Ｙ軸方向）と直交する幅方向（ここでは、Ｘ軸方向）の両側に設けられた一対の管壁２３ｗを有している。各管壁２３ｗには、例えば、孔や溝は形成されていない。なお、流路２３ｒは、一対の管壁２３ｗの間に設けられている。
（液管２４の構成）
図１０に示すように、液管２４は、蒸発器２１と同様に、２層の第１金属層３１及び第２金属層３２が積層されて形成されている。液管２４は、液管２４の幅方向（ここでは、Ｘ軸方向）の両端に設けられた一対の管壁２４ｗと、一対の管壁２４ｗの間に設けられた流路２８と、液管２４の幅方向において流路２８の両側に設けられた一対の多孔質体２４ｓとを有している。液管２４では、第１金属層３１の第１内面３１Ａに設けられた第１凹部７１と、第２金属層３２の第２内面３２Ａに設けられた第２凹部７２とが互いに連通されることにより、流路２８が形成されている。液管２４に流路２８を設けたことにより、液管２４における作動流体Ｃの貯留量を増大させることができる。
各多孔質体２４ｓは、例えば、管壁２４ｗと連続して一体に形成されている。各多孔質体２４ｓは、例えば、図３～図７に示した多孔質体２１ｓと同様の構造を有している。各多孔質体２４ｓは、第１金属層３１の第１内面３１Ａに設けられた第１有底孔４１と、第２金属層３２の第２内面３２Ａに設けられた第２有底孔５１と、それら第１有底孔４１と第２有底孔５１とが部分的に連通して形成された第１細孔６１とを有している。図示は省略するが、各多孔質体２４ｓは、第１溝部４２（図５参照）と、第２溝部５２（図５参照）と、それら第１溝部４２と第２溝部５２とが部分的に連通して形成された第２細孔６２（図５参照）とを有している。各多孔質体２４ｓの有する流路（つまり、第１有底孔４１、第１溝部４２、第２有底孔５１、第２溝部５２、第１細孔６１及び第２細孔６２）は、液相の作動流体Ｃ（図１参照）が流れる流路２４ｒとして機能する。本実施形態の液管２４では、各多孔質体２４ｓの有する流路と流路２４ｒとによって流路２４ｒが構成されている。
液管２４には、図示は省略するが、作動流体Ｃ（図１参照）を注入するための注入口が設けられている。但し、注入口は、封止部材により塞がれており、ループ型ヒートパイプ２０内は気密に保たれている。
（ループ型ヒートパイプ２０の製造方法）
次に、図１１～図１６に従って、ループ型ヒートパイプ２０の製造方法について説明する。なお、図１１～図１６において、（ａ）は図２の３－３線に対応する位置の断面構造を示しており、（ｂ）は図２の５－５線に対応する位置の断面構造を示している。また、図１１～図１６において、（ａ）と（ｂ）とは切断位置が互いに異なっているものの、（ａ）と（ｂ）とは同時に行われる工程を示している。
まず、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示す工程では、平板状の金属シート８０を準備する。金属シート８０は、最終的に第１金属層３１（図３参照）となる部材である。金属シート８０は、第１内面３１Ａと、第１外面３１Ｂとを有している。金属シート８０は、例えば、銅、ステンレス、アルミニウム、マグネシウム合金等から構成されている。金属シート８０の厚さは、例えば、５０μｍ～２００μｍ程度とすることができる。
続いて、金属シート８０の第１内面３１Ａに第１レジスト層８１を形成し、金属シート８０の第１外面３１Ｂに第２レジスト層８２を形成する。第１レジスト層８１は、金属シート８０の第１内面３１Ａ全面を被覆するように形成されている。第２レジスト層８２は、金属シート８０の第１外面３１Ｂ全面を被覆するように形成されている。第１レジスト層８１及び第２レジスト層８２としては、例えば、感光性のドライフィルムレジスト等を用いることができる。
次に、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示す工程では、第１レジスト層８１をパターニングして、金属シート８０の第１内面３１Ａを選択的に露出する開口部８１Ｘ，８１Ｙ，８１Ｚを第１レジスト層８１に形成する。例えば、第１レジスト層８１を露光及び現像して、第１レジスト層８１に開口部８１Ｘ，８１Ｙ，８１Ｚを形成する。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示した開口部８１Ｘは、図３に示した第１有底孔４１に対応するように形成される。図１２（ｂ）に示した開口部８１Ｙは、図５に示した第１溝部４２に対応するように形成される。図１２（ａ）に示した開口部８１Ｚは、図３に示した第１凹部７１に対応するように形成される。ここで、開口部８１Ｙの幅は、開口部８１Ｘの幅よりも小さく形成される。また、開口部８１Ｘの幅は、開口部８１Ｚの幅よりも小さく形成される。なお、開口部８１Ｘ，８１Ｙ，８１Ｚは、例えば、同一の工程で同時に形成される。
続いて、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示す工程では、開口部８１Ｘ，８１Ｙ，８１Ｚ内に露出する金属シート８０を、金属シート８０の第１内面３１Ａ側からエッチングする。これにより、金属シート８０の第１内面３１Ａに、第１有底孔４１と第１溝部４２と第１凹部７１とが同時に形成される。具体的には、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、開口部８１Ｘから露出する金属シート８０を第１内面３１Ａ側からエッチングすることにより、第１有底孔４１が形成される。図１３（ｂ）に示すように、開口部８１Ｙから露出する金属シート８０を第１内面３１Ａ側からエッチングすることにより、第１溝部４２が形成される。図１３（ａ）に示すように、開口部８１Ｚから露出する金属シート８０を第１内面３１Ａ側からエッチングすることにより、第１凹部７１が形成される。これら第１有底孔４１、第１溝部４２及び第１凹部７１は、例えば、第１レジスト層８１及び第２レジスト層８２をエッチングマスクとして金属シート８０をウェットエッチングすることにより形成できる。金属シート８０の材料として銅を用いる場合には、エッチング液として塩化第二鉄水溶液や塩化第二銅水溶液を用いることができる。
次いで、第１レジスト層８１及び第２レジスト層８２を剥離液により剥離する。これにより、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、第１内面３１Ａに第１有底孔４１、第１溝部４２及び第１凹部７１を有する第１金属層３１を形成することができる。
次に、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示す工程では、図１１～図１４に示した工程と同様の方法により、第２内面３２Ａに第２有底孔５１、第２溝部５２及び第２凹部７２を有する第２金属層３２を形成する。次いで、第１内面３１Ａと第２内面３２Ａとが対向するように、第２金属層３２の上方に第１金属層３１を配置する。
続いて、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示す工程では、所定温度（例えば、９００℃程度）に加熱しながら積層した第１金属層３１及び第２金属層３２をプレスすることにより、固相接合にて第１金属層３１と第２金属層３２とを接合する。このとき、第１壁部３１ｗの第１内面３１Ａ（ここでは、下面）と第２壁部３２ｗの第２内面３２Ａ（ここでは、上面）とが直接接合される。また、第１多孔質体３１ｓのうち第１有底孔４１及び第１溝部４２が形成されていない第１内面３１Ａと、第２多孔質体３２ｓのうち第２有底孔５１及び第２溝部５２が形成されていない第２内面３２Ａとが直接接合される。
以上説明した工程により、第１金属層３１及び第２金属層３２が積層された構造体が形成される。そして、図１に示した蒸発器２１、蒸気管２２、凝縮器２３及び液管２４を有するループ型ヒートパイプ２０が形成される。その後、例えば、真空ポンプ等を用いて液管２４内を排気した後、図示しない注入口から液管２４内に作動流体Ｃを注入し、その後注入口を封止する。
次に、本実施形態の作用効果を説明する。
（１）第１金属層３１と第２金属層３２との２層の金属層のみによって、ループ型ヒートパイプ２０が形成される。これにより、３層以上の金属層が積層される場合に比べて、ループ型ヒートパイプ２０を薄型化することができる。また、３層以上の金属層が積層される場合に比べて、金属層の使用量を減らすことができるため、ループ型ヒートパイプ２０の製造コストを低減することができる。
（２）ところで、３層以上の金属層が接合される場合には、各金属層間の接合状態にばらつきが生じる場合がある。これに対し、本実施形態のループ型ヒートパイプ２０では、２層の金属層、つまり第１金属層３１及び第２金属層３２のみによって構成されるため、それら第１金属層３１と第２金属層３２との接合の安定性を向上できる。
（３）第１金属層３１の第１内面３１Ａに第１有底孔４１及び第１溝部４２を形成し、第２金属層３２の第２内面３２Ａに第２有底孔５１及び第２溝部５２を形成した。さらに、第１有底孔４１と第２有底孔５１とを部分的に連通して第１細孔６１を形成した。これにより、内層金属層を設けることなく、外層金属層である第１金属層３１及び第２金属層３２のみで多孔質体２１ｓとして機能する三次元流路を形成することができる。この多孔質体２１ｓに生じる毛細管力により、液化された作動流体Ｃを三次元的に好適に移動させることができる。
（４）多孔質体２１ｓは、第１溝部４２と第２溝部５２とが部分的に連通して形成された第２細孔６２を有する。この構成では、第１有底孔４１と第１溝部４２と第２有底孔５１と第２溝部５２と第１細孔６１と第２細孔６２とが互いに連通する。そして、これら第１有底孔４１、第１溝部４２、第２有底孔５１、第２溝部５２、第１細孔６１及び第２細孔６２が連通して形成された空間、つまり多孔質体２１ｓの有する流路を、三次元的に広がるように好適に形成できる。また、第２細孔６２を設けたことにより、多孔質体２１ｓの有する流路において三次元的に連通する箇所を増大できるため、多孔質体２１ｓの有する流路内において液相の作動流体Ｃを三次元的に好適に移動させることができる。
（５）さらに、第１溝部４２と第２溝部５２とが部分的に連通して第２細孔６２が形成されているため、第１溝部４２の全体と第２溝部５２の全体とが連通される場合に比べて、第２細孔６２が小さく形成される。これにより、第２細孔６２に生じる毛細管力を大きくできるため、多孔質体２１ｓの有する流路内において液相の作動流体Ｃを三次元的に好適に移動させることができる。
（６）第１有底孔４１は第１溝部４２よりも深く形成されており、第２有底孔５１は第２溝部５２よりも深く形成されている。換言すると、第１溝部４２は第１有底孔４１よりも浅く形成されており、第２溝部５２は第２有底孔５１よりも浅く形成されている。また、第１溝部４２の幅は第１有底孔４１の幅よりも小さく形成されており、第２溝部５２の幅は第２有底孔５１の幅よりも小さく形成されている。これにより、第１溝部４２及び第２溝部５２に生じる毛細管力を大きくできるため、多孔質体２１ｓの有する流路内において液相の作動流体Ｃを三次元的に好適に移動させることができる。
（７）ところで、第１溝部４２及び第２溝部５２の各々の深さ４２Ｄ，５２Ｄが浅いと、第１金属層３１と第２金属層３２とを接合する際に、第１溝部４２及び第２溝部５２が潰れる可能性が高くなる。第１溝部４２及び第２溝部５２が潰れると、隣り合う第１有底孔４１同士、及び隣り合う第２有底孔５１同士を連通できなくなる。これに対し、本実施形態では、第１溝部４２の深さ４２Ｄを、第１有底孔４１の深さ４１Ｄの０．５倍以上０．８倍未満の範囲の深さに設定し、第２溝部５２の深さ５２Ｄを、第２有底孔５１の深さ５１Ｄの０．５倍以上０．８倍未満の範囲の深さに設定した。すなわち、第１溝部４２及び第２溝部５２の各々を、第１有底孔４１及び第２有底孔５１より浅く形成しつつも、ある程度深く形成するようにした。この構成によれば、第１溝部４２及び第２溝部５２に生じる毛細管力を大きくしつつも、第１金属層３１と第２金属層３２とを接合する際に第１溝部４２及び第２溝部５２が潰れることを好適に抑制できる。これにより、第１金属層３１と第２金属層３２とが接合された状態において、隣り合う第１有底孔４１同士を連通する第１溝部４２と、隣り合う第２有底孔５１同士を連通する第２溝部５２とを好適に維持することができる。この結果、第１金属層３１と第２金属層３２とが接合された状態において、多孔質体２１ｓの有する三次元流路を好適に維持することができる。
（８）第１金属層３１の第１内面３１Ａに第１凹部７１を形成し、第２金属層３２の第２内面３２Ａに第２凹部７２を形成した。さらに、第１凹部７１と第２凹部７２とを連通させることにより、気化した作動流体Ｃ（つまり、蒸気Ｃｖ）が移動する空間Ｓ２を形成した。これにより、内層金属層を設けることなく、外層金属層である第１金属層３１及び第２金属層３２のみで、気相の作動流体Ｃの移動空間となる空間Ｓ２を形成することができる。
（９）金属シート８０の第１内面３１Ａを選択的に露出する開口部８１Ｘ，８１Ｙを有する第１レジスト層８１を形成し、開口部８１Ｘ，８１Ｙから露出する金属シート８０を第１内面３１Ａ側からエッチングするようにした。これにより、第１金属層３１の第１内面３１Ａに、第１有底孔４１及び第１溝部４２が同時に形成される。このため、第１有底孔４１と第１溝部４２とが別工程で形成される場合に比べて、製造工程を減らすことができる。また、１つの第１レジスト層８１をエッチングマスクとして、第１有底孔４１及び第１溝部４２の両方を形成することができる。
（１０）金属シート８０の第１内面３１Ａに開口部８１Ｘ，８１Ｙ，８１Ｚを有する第１レジスト層８１を形成し、開口部８１Ｘ，８１Ｙ，８１Ｚから露出する金属シート８０を第１内面３１Ａ側からエッチングするようにした。これにより、第１金属層３１の第１内面３１Ａに、第１有底孔４１と第１溝部４２と第１凹部７１とが同時に形成される。このため、第１有底孔４１と第１溝部４２と第１凹部７１とが別工程で形成される場合に比べて、製造工程を減らすことができる。
（他の実施形態）
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、第１凹部７１の深さ７１Ｄを、第１有底孔４１の深さ４１Ｄよりも深く形成したが、これに限定されない。例えば、第１凹部７１の深さ７１Ｄを、第１有底孔４１の深さ４１Ｄと等しい深さに形成してもよい。
・上記実施形態では、第２凹部７２の深さ７２Ｄを、第２有底孔５１の深さ５１Ｄよりも深く形成したが、これに限定されない。例えば、第２凹部７２の深さ７２Ｄを、第２有底孔５１の深さ５１Ｄと等しい深さに形成してもよい。
・上記実施形態では、第１溝部４２の深さ４２Ｄを、第１有底孔４１の深さ４１Ｄよりも浅く形成したが、これに限定されない。例えば、第１溝部４２の深さ４２Ｄを、第１有底孔４１の深さ４１Ｄと等しい深さに形成してもよい。
・上記実施形態では、第２溝部５２の深さ５２Ｄを、第２有底孔５１の深さ５１Ｄよりも浅く形成したが、これに限定されない。例えば、第２溝部５２の深さ５２Ｄを、第２有底孔５１の深さ５１Ｄと等しい深さに形成してもよい。
・上記実施形態において、第１有底孔４１の深さ４１Ｄと第２有底孔５１の深さ５１Ｄとが互いに異なっていてもよい。
・上記実施形態において、第１溝部４２の深さ４２Ｄと第２溝部５２の深さ５２Ｄとが互いに異なっていてもよい。
・上記実施形態において、第１凹部７１の深さ７１Ｄと第２凹部７２の深さ７２Ｄとが互いに異なっていてもよい。
・上記実施形態における第１有底孔４１及び第２有底孔５１の配列は適宜変更することができる。例えば、第１有底孔４１と第２有底孔５１とが部分的に連通するように配列されていれば、第１有底孔４１及び第２有底孔５１の配列は特に限定されない。
・上記実施形態では、第１溝部４２を、第２有底孔５１と平面視で重ならないように形成したが、これに限定されない。例えば、第１溝部４２を、第２有底孔５１の一部と平面視で重なるように形成してもよい。この場合には、第１溝部４２と第２有底孔５１とが部分的に連通する。
・上記実施形態では、第２溝部５２を、第１有底孔４１と平面視で重ならないように形成したが、これに限定されない。例えば、第２溝部５２を、第１有底孔４１の一部と平面視で重なるように形成してもよい。この場合には、第２溝部５２と第１有底孔４１とが部分的に連通する。
・上記実施形態では、第１溝部４２と第２溝部５２とが平面視で交差するように第１溝部４２及び第２溝部５２を形成したが、これに限定されない。例えば、第１溝部４２と第２溝部５２とが平面視で重ならないように第１溝部４２及び第２溝部５２を形成してもよい。この場合には、第２細孔６２の形成が省略される。
・上記実施形態における液管２４の構造を適宜変更することができる。例えば、液管２４における流路２８及び多孔質体２４ｓの配置を適宜変更してもよい。例えば、液管２４の幅方向の中央部に多孔質体２４ｓを配置し、その多孔質体２４ｓの両側に流路２８を配置するようにしてもよい。例えば、液管２４における流路２８を省略してもよい。
・上記実施形態における蒸気管２２に、多孔質体２１ｓと同様の多孔質体を設けてもよい。
・上記実施形態における凝縮器２３に、多孔質体２１ｓと同様の多孔質体を設けてもよい。
２０ ループ型ヒートパイプ
２１ 蒸発器
２１ｓ 多孔質体
２１ｗ 管壁
２２ 蒸気管
２３ 凝縮器
２４ 液管
２５ 流路
３１ 第１金属層
３１Ａ 第１内面
３１Ｂ 第１外面
３２ 第２金属層
３２Ａ 第２内面
３２Ｂ 第２外面
３２ｓ 第２多孔質体
４１ 第１有底孔
４１Ｄ 深さ
４２ 第１溝部
４２Ｄ 深さ
５１ 第２有底孔
５１Ｄ 深さ
５２ 第２溝部
５２Ｄ 深さ
６１ 第１細孔
６２ 第２細孔
７１ 第１凹部
７１Ｄ 深さ
７２ 第２凹部
７２Ｄ 深さ
８０ 金属シート
８１ 第１レジスト層
８１Ｘ 開口部（第１開口部）
８１Ｙ 開口部（第２開口部）
８１Ｚ 開口部
８２ 第２レジスト層
Ｃ 作動流体
Ｍ１ 電子機器
Ｓ２ 空間

Claims (9)

  1. 作動流体を気化させる蒸発器と、
    前記作動流体を液化する凝縮器と、
    前記蒸発器と前記凝縮器とを接続する液管と、
    前記蒸発器と前記凝縮器とを接続する蒸気管と、
    前記作動流体が流れるループ状の流路と、を有し、
    前記蒸発器と前記凝縮器と前記液管と前記蒸気管との少なくとも一つの構造体は、
    第１内面と前記構造体の外表面となる第１外面とを有する第１金属層と、
    前記第１内面と接合される第２内面と前記構造体の外表面となる第２外面とを有する第２金属層と、
    前記第１外面と前記第２外面との間に設けられた多孔質体と、を有し、
    前記多孔質体は、
    前記第１内面に設けられた第１有底孔と、
    前記第２内面に設けられた第２有底孔と、
    前記第１有底孔と前記第２有底孔とが部分的に連通して形成された第１細孔と、
    前記第１内面に設けられるとともに、複数の前記第１有底孔を連通する第１溝部と、
    前記第２内面に設けられるとともに、複数の前記第２有底孔を連通する第２溝部と、を有するループ型ヒートパイプ。
  2. 前記多孔質体は、
    前記第１溝部と前記第２溝部とが部分的に連通して形成された第２細孔を有する請求項１に記載のループ型ヒートパイプ。
  3. 前記第１溝部と前記第２溝部とは、平面視において、互いに交差するように形成されており、
    前記第２細孔は、前記第１溝部と前記第２溝部とが平面視で交差する部分に設けられている請求項２に記載のループ型ヒートパイプ。
  4. 前記第１有底孔は、前記第１溝部よりも深く形成されており、
    前記第２有底孔は、前記第２溝部よりも深く形成されている請求項１に記載のループ型ヒートパイプ。
  5. 前記第１溝部の深さは、前記第１有底孔の深さの０．５倍以上０．８倍未満の範囲の深さであり、
    前記第２溝部の深さは、前記第２有底孔の深さの０．５倍以上０．８倍未満の範囲の深さである請求項４に記載のループ型ヒートパイプ。
  6. 前記第１溝部の幅は、前記第１有底孔の幅よりも小さく、
    前記第２溝部の幅は、前記第２有底孔の幅よりも小さい請求項１に記載のループ型ヒートパイプ。
  7. 前記少なくとも一つの構造体は、前記蒸発器であり、
    前記蒸発器は、気化した前記作動流体が移動する空間を有し、
    前記空間は、前記第１内面に設けられた第１凹部と、前記第２内面に設けられた第２凹部とが連通して形成されており、
    前記空間は、前記多孔質体の有する流路と連通している請求項１に記載のループ型ヒートパイプ。
  8. 前記第１凹部は、前記第１有底孔よりも深く形成されており、
    前記第２凹部は、前記第２有底孔よりも深く形成されている請求項７に記載のループ型ヒートパイプ。
  9. 作動流体を気化させる蒸発器と、前記作動流体を液化する凝縮器と、前記蒸発器と前記凝縮器とを接続する液管と、前記蒸発器と前記凝縮器とを接続する蒸気管と、前記作動流体が流れるループ状の流路と、を有するループ型ヒートパイプの製造方法であって、
    第１内面に、第１有底孔と複数の前記第１有底孔を連通する第１溝部とが設けられた第１金属層を形成する工程と、
    第２内面に、第２有底孔と複数の前記第２有底孔を連通する第２溝部とが設けられた第２金属層を形成する工程と、
    前記蒸発器を、前記第１内面と前記第２内面とを対向させた状態で、前記第１金属層と前記第２金属層とを積層して形成する工程と、を有し、
    前記第１金属層を形成する工程は、
    前記第１内面と第１外面とを有する金属シートを準備する工程と、
    前記金属シートの前記第１内面を被覆する第１レジスト層を形成するとともに、前記金属シートの前記第１外面を被覆する第２レジスト層を形成する工程と、
    前記第１レジスト層をパターニングして、前記金属シートの前記第１内面を選択的に露出する第１開口部及び第２開口部を前記第１レジスト層に形成する工程と、
    前記第１開口部及び前記第２開口部から露出する前記金属シートを前記第１内面側からエッチングすることにより、前記第１内面に前記第１有底孔及び前記第１溝部を同時に形成する工程と、を有するループ型ヒートパイプ。
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