JP7444704B2 - 伝熱部材および伝熱部材を有する冷却デバイス - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ベーパーチャンバ、ヒートパイプ、沸騰冷却装置のような冷却デバイスに用いるのに好適な伝熱部材、および冷却デバイスに関する。

近年の電子機器の高機能化に伴い、電子機器内部には、電気・電子部品等の発熱体（以下、単に「発熱体」という場合がある。）が高密度に搭載され、また、発熱体の発熱量が増大化する傾向がある。発熱体の温度が、所定の許容温度を超えて上昇すると、発熱体が誤作動等を起こす原因となることから、発熱体の温度は、常に許容温度以下に維持し続けることが必要である。そのため、電子機器内部には、通常、発熱体を冷却するための冷却デバイスが搭載されている。このような冷却デバイスとしては、例えば、作動流体を液相から気相に相変化させることによる潜熱（気化熱）を利用した、ベーパーチャンバ、ヒートパイプ、沸騰冷却装置などの冷却デバイスが知られている。

電子機器を構成する電気・電子部品等の発熱体では、上述したように発熱量が増大化する傾向があることから、冷却デバイスの冷却性能をさらに向上させることが要求されている。ここで、冷却デバイスの冷却性能を向上させるには、作動流体の液相から気相への相変化を円滑にすることが有用である。

作動流体の流動を円滑にするための手段として、例えば、特許文献１には、管状の密閉容器の蒸発部に形成した溝ウイックの溝壁面に固着された金属粉末からなる溝内金属粉末層によって構成され、溝内金属粉末層は溝壁面からの厚さが所定厚さで前記溝ウイックの形状に沿った形状に形成されたヒートパイプが開示されている。

特許第５７５９６０６号公報

特許文献１のヒートパイプは、溝ウイック内で溝内金属粉末層が溝ウイックを埋めないように構成されるので、溝ウイックによる還流特性を発揮できるとともに、金属粉末層が蒸発部内に設けられていることにより、還流された作動液が蒸発部内で拡散しやすくなり、蒸発面積が増大して蒸発性能を向上させることができ、さらに、金属粉末層が薄く形成されているので、蒸発部での熱抵抗が増大することを抑制でき、ヒートパイプ全体としての熱輸送性能を向上させることができるとしている。

しかしながら、特許文献１のヒートパイプは、溝ウイックを形成している部分が金属バルク材で構成され、一方、溝内金属粉末層が多孔質材料で構成されていることで、溝ウイックと溝内金属粉末層には、密度（空隙率）に大きな差があるため、溝ウイックの溝壁面と溝内金属粉末層との境界位置で、ステップ状の大きな密度（空隙率）の差が生じ、熱抵抗が大きくなって、作動流体の液相から気相への相変化が円滑に行うことができず、その結果、冷却デバイス全体としての熱輸送性能を十分に向上させることができないという問題がある。

本発明の目的は、作動流体を液相から気相に相変化させた際の作動流体の流れを適切に調整することで、熱輸送性能を高めることを可能にした伝熱部材と、この伝熱部材を有することで冷却効率を向上させた冷却デバイスを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
（１）内部空間に作動流体を有する容器の内面であって、前記容器の外面と発熱体が熱的に接続可能に配置され、前記作動流体を加熱・沸騰させることが可能な伝熱部材において、前記伝熱部材は、前記発熱体に熱的に接続可能に配置される下面を有する板状部と、前記板状部の上面から上方に向かって突出する少なくとも１つの凸状部とを有し、凸状部は、多孔質材料からなり、前記凸状部の突出方向を含む平面で切断したときの少なくとも一つの断面で見て、前記板状部の上面に配置される内側部分と、前記内側部分の周りを覆う外側部分とで構成され、かつ、前記外側部分における平均空隙率は、前記内側部分における平均空隙率よりも高い、伝熱部材。
（２）前記凸状部は、前記内側部分における平均空隙率が１％以上５０％以下の範囲であり、前記外側部分における平均空隙率が２０％以上８０％以下の範囲である、上記（１）に記載の伝熱部材。
（３）前記凸状部は、
前記凸状部の突出方向を含む平面で切断したときの少なくとも一つの断面で見て、
前記内側部分から前記外側部分の表面に向かうにつれて、平均空隙率が増加するように構成される、上記（１）または（２）に記載の伝熱部材。
（４）前記凸状部の表面における算術平均粗さＲａは、０．１μｍ以上１００μｍ以下の範囲である、上記（１）～（３）のいずれか１項に記載の伝熱部材。
（５）前記凸状部は、前記板状部の上面に、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲の間隔をおいて配置された複数のフィン状部分として構成される、上記（１）～（４）のいずれか１項に記載の伝熱部材。
（６）前記凸状部は、前記板状部の上面に、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲の間隔をおいて平行に並列配置された複数のフィン状部分として構成される、上記（１）～（５）のいずれか１項に記載の伝熱部材。
（７）前記多孔質材料は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、鉄および鉄合金からなる群から選択される１種以上によって構成される、上記（１）～（６）のいずれか１項に記載の伝熱部材。
（８）前記多孔質材料は、粉末状、繊維状、小片状またはフレーク状の金属または合金を含んで焼結された焼結体で構成される、上記（１）～（７）のいずれか１項に記載の伝熱部材。
（９）前記少なくとも１つの凸状部は、前記板状部の上面に整列させて配置した複数の凸状部であり、前記複数の凸状部の上端面に、熱的に接続される伝熱補助材をさらに備える、上記（１）～（８）のいずれか１項に記載の伝熱部材。
（１０）前記伝熱補助材の上面に熱的に接続された多孔質材料からなる第２凸状部をさらに備える、上記（９）に記載の伝熱部材。
（１１）前記発熱体からの熱を液相の作動流体に伝え、前記液相の作動流体を蒸発させて気相の作動流体に相変化させる蒸発部として、上記（１）～（１０）のいずれか１項に記載の伝熱部材を備える、冷却デバイス。
（１２）前記容器は、端部で密封された２枚の金属シートによって前記内部空間が構成され、ベーパーチャンバとして用いられる、上記（１１）に記載の冷却デバイス。
（１３）前記容器は、端部で密封されている管状容器によって前記内部空間が構成され、ヒートパイプとして用いられる、上記（１１）に記載の冷却デバイス。
（１４）前記容器は、前記内部空間の上部位置にて、前記容器を貫通するように延在し、かつ内部を冷媒が流通する凝縮管をさらに備え、沸騰冷却装置として用いられる、上記（１１）に記載の冷却デバイス。

本発明によれば、作動流体を液相から気相に相変化させた際の作動流体の流れを適切に調整することで、熱輸送性能を高めることを可能にした伝熱部材と、この伝熱部材を有することで冷却効率を向上させた冷却デバイスを提供することが可能になる。

図１は、本発明に従う一の実施形態の伝熱部材を有する冷却デバイスの内部を透視して示す斜視図である。 図２は、図１の冷却デバイスを構成する伝熱部材を拡大して示した図であって、図２（ａ）が斜視図、図２（ｂ）が図２（ａ）の仮想平面Ｍで切断したときの断面図である。 図３は、図２に示す凸状部の周辺で生じる作動流体の流れを説明するための図である。 図４（ａ）～（ｅ）は、伝熱部材における凸状部の種々の変形例を示す断面図である。 図５は、他の実施形態の伝熱部材を示す斜視図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、他の実施形態の伝熱部材を示す断面図である。 図７（ａ）、（ｂ）は、他の実施形態の伝熱部材を示す断面図である。 図８は、他の実施形態の伝熱部材を有するベーパーチャンバの内部構造を示した図であって、図８（ａ）が平面透視図、図８（ｂ）が図８（ａ）のＡ－Ａ線上の断面図、図８（ｃ）が図８（ａ）のＢ－Ｂ線上の断面図である。 図９は、他の実施形態の伝熱部材を有するヒートパイプの内部構造を示した図であって、図９（ａ）が縦断面図、図９（ｂ）が図９（ａ）のＣ－Ｃ線上の断面図、図９（ｃ）が図９（ａ）のＤ－Ｄ線上の断面図である。

次に、本発明のいくつかの実施形態の伝熱部材について、以下で説明する。

（伝熱部材）
図１は、本発明に従う一の実施形態の伝熱部材を有する冷却デバイスの内部を透視して示す斜視図である。図２は、図１の冷却デバイスを構成する伝熱部材を拡大して示した図であって、図２（ａ）が斜視図、図２（ｂ）が図２（ａ）の仮想平面Ｍで切断したときの断面図である。図３は、図２に示す凸状部の周辺で生じる作動流体の流れを説明するための図である。

本発明に従う伝熱部材１０は、図１に記載されるように、内部空間Ｓに作動流体Ｆ１を有する容器２の内面２ａであって、容器２の外面２ｂと発熱体４とが熱的に接続可能に配置され、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）を加熱・沸騰させることが可能な伝熱部材１０である。この伝熱部材１０は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、発熱体４に熱的に接続可能に配置される下面１１ｂを有する板状部１１と、板状部１１の上面１１ａから上方に向かって突出する少なくとも１つの凸状部１２とを有する。さらに、凸状部１２は、多孔質材料からなり、凸状部１２の突出方向を含む平面Ｍで切断したときの少なくとも一つの断面で見て、図２（ｂ）に示すように、板状部１１の上面１１ａに配置される内側部分１２ａと、内側部分１２ａの周りを覆う外側部分１２ｂとで構成され、かつ、外側部分１２ｂにおける平均空隙率は、内側部分１２ａにおける平均空隙率よりも高くなるように構成される。

これにより、図３に記載されるように、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）が凸状部１２の外側部分１２ｂから内側部分１２ａに向けて流れ、それとともに、発熱体４から凸状部１２に伝わる熱によって、作動流体Ｆ１（Ｌ）が液相から気相に相変化して気相の作動流体Ｆ１（ｇ）が生成して外部に向かって流れる。このとき、平均空隙率の高い外側部分１２ｂが平均空隙率の低い内側部分１２ａの周りを覆うように構成されることで、凸状部１２で生成した気相の作動流体Ｆ１（ｇ）が、外側部分１２ｂを構成している多孔質材料に一時的に保持されて気泡が成長し、上向きに流れるようになるため、内側部分１２ａに向けて流れる液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）との衝突が起こり難くなる。その結果、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）と液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）の衝突による作動流体Ｆ１の還流の阻害が起こり難くなるため、伝熱部材１０の熱輸送性能を高めることができる。

伝熱部材１０は、発熱体からの熱を、容器２の内部空間Ｓに封入された液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）に伝え、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）を蒸発させて気相の作動流体に相変化させる蒸発部として作用するものであり、例えばベーパーチャンバやヒートパイプ、沸騰冷却装置などの冷却デバイスや、熱交換器のような種々の伝熱装置に用いることができる。なお、図１に示す伝熱部材１０は、冷却デバイス１である沸騰冷却装置に装着して用いた場合を示している。

ここで、伝熱部材１０は、内部空間Ｓに作動流体Ｆ１を有する容器２の内面２ａであって、容器２の外面２ｂと発熱体４が熱的に接続可能に配置され、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）を加熱および沸騰させることができるように構成される。より具体的には、作動流体Ｆ１が封入された内部空間Ｓを有する容器２の内面２ａであって、外面２ｂに熱的に接続される少なくとも１つの発熱体４（図１では図示せず）の取付位置Ｐに対応する位置に形成されており、発熱体４からの熱を、容器２の内部空間Ｓの下部に封入された液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）に伝えることで液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）を加熱および沸騰させ、作動流体Ｆ１を液相から気相に相変化させる。なお、作動流体Ｆ１は、容器２の内部空間Ｓでは、液相状態と気相状態に相変化して存在することから、以下では、説明の便宜上、液相の作動流体をＦ１（Ｌ）、気相の作動流体をＦ１（ｇ）と区別した符号を付す場合がある。

伝熱部材１０が設けられている容器２の内部空間Ｓは、外部環境に対して密閉された空間であり、脱気処理により減圧されている。これにより、容器２からの液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）や気相の作動流体Ｆ１（ｇ）の漏洩を防ぐとともに、内部空間Ｓの圧力を調整して、所望の動作温度で動作するように構成されている。

本発明の伝熱部材１０は、板状部１１と、凸状部１２とで主として構成されている。

（板状部）
板状部１１は、図１に示すように、発熱体４に熱的に接続可能に配置される下面１０ｂを有する。より具体的に、板状部１１は、図１に示すように、容器２を介して発熱体４に熱的に接続されていてもよい。また、板状部１１は、容器２の少なくとも一部を構成して発熱体４に熱的に接続されていてもよい。

ここで、板状部１１の平面形状は、特に限定する必要はなく、図１に示すような矩形状の他、円形、三角形、多角形などの種々の形状が挙げられ、特に容器２の形状や、発熱体の取付位置Ｐに取り付けられた発熱体の接触面の形状に対応させた形状にすることが好ましい。

板状部１１を構成する材料としては、特に限定されず、例えば熱伝導性材料を挙げることができる。特に、高い熱伝導性を得る観点では、板状部１１は、金属または合金によって構成されることが好ましく、その一例として、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、鉄、鉄合金（例えばステンレス鋼）などを挙げることができる。

（凸状部）
凸状部１２は、板状部１１の上面１１ａから上方に向かって突出するように構成される。凸状部１２は、板状部１１の上面１１ａに熱的に接続されることが好ましい。ここで、凸状部１２は、図２（ａ）に示すように、凸状部１２の突出方向を含む平面Ｍで切断したときの少なくとも一つの断面で見て、板状部１１の上面１１ａに配置される内側部分１２ａと、内側部分１２ａの周りを覆う外側部分１２ｂとで構成される。このとき、凸状部１２の内側部分１２ａは、板状部１１の上面１１ａの少なくとも一部に熱的に接続されることが好ましい。

また、凸状部１２は、多孔質材料によって構成され、かつ、外側部分１２ｂにおける平均空隙率が、内側部分１２ａにおける平均空隙率よりも高くなるように構成される。これにより、凸状部１２を構成する内側部分１２ａと外側部分１２ｂとの間に明確な境目が存在しないようになる結果として、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）が、凸状部１２の外側部分１２ｂから内側部分１２ａに向けて流れ易くなり、作動流体Ｆ１（Ｌ）の液相から気相への相変化は、内側部分１２ａの近傍で進められ易くなる。

本発明の伝熱部材１０では、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）が、図３に示すように、凸状部１２の外側部分１２ｂから内側部分１２ａに向けて流れ、その流れの中で発熱体４から伝わる熱によって加熱されて、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）が生成する。このとき、平均空隙率の高い外側部分１２ｂが平均空隙率の低い内側部分１２ａの周りを覆うように構成されることで、凸状部１２で生成した気相の作動流体Ｆ１（ｇ）が、外側部分１２ｂを構成している多孔質材料に一時的に保持されて気泡が成長し、上向きに流れるようになるため、内側部分１２ａに向けて流れる液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）と異なる方向に進み易くなる。そのため、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）と液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）の衝突による、作動流体Ｆ１の還流の阻害が起こり難くなる。また、凸状部１２への作動流体Ｆ１の出入りは、凸状部１２の異なる位置から進められるようになるため、低温の液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）による、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）の液相への相変化を起こり難くすることもできる。その結果、伝熱部材１０の熱輸送性能を高めることができる。

ここで、凸状部１２は、内側部分１２ａにおける平均空隙率が、１％以上５０％以下の範囲であることが好ましく、１０％以上４０％以下の範囲であることがより好ましい。特に、内側部分１２ａにおける平均空隙率を１０％以上３０％以下の範囲にすることで、板状部１１から熱を伝わりやすくして、液相から気相への相変化を効率的に進めることができる。

また、凸状部１２は、外側部分１２ｂにおける平均空隙率が、２０％以上８０％以下の範囲であることが好ましく、３０％以上７０％以下の範囲であることがより好ましい。特に、内側部分１２ｂにおける平均空隙率を４０％以上６０％以下の範囲にすることで、凸状部１２の破損を起こり難くし、かつ、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）を一時的に保持しやすくすることができる。

また、凸状部１２は、凸状部１２の突出方向を含む平面Ｍで切断したときの少なくとも一つの断面で見て、例えば図２（ｂ）に示すように、内側部分１２ａから外側部分１２ｂの表面に向かうにつれて、平均空隙率が増加するように構成されることが好ましい。より具体的には、内側部分１２ａから外側部分１２ｂの表面に向かうにつれて、平均空隙率が連続的に増加し、または断続的に増加することが好ましい。これにより、作動流体Ｆ１（Ｌ）が液相から気相に相変化する場所が特定されずに分散されるため、液相から気相への相変化を、効率的に進めることができる。また、内側部分１２ａから外側部分１２ｂの表面に向かうほど、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）や気相の作動流体Ｆ１（ｇ）が流通できるスペースが広がるため、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）と液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）の衝突による、作動流体Ｆ１の還流の阻害を、より一層起こり難くすることができる。なお、平均空隙率の測定方法は、凸状部１２の断面を光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡で５枚以上撮影した写真を目視で確認し、内側部分１２ａあるいは外側部分１２ｂにおける空隙（すき間）の面積の割合（単位面積当たりのすき間の面積）を写真１枚ごとに５カ所測定し、それらの平均の値を用いることとする。

凸状部１２の表面における算術平均粗さＲａは、０．１μｍ以上１００μｍ以下の範囲であることが好ましい。凸状部１２の表面の算術平均粗さＲａがこの範囲にあることで、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）が凸状部１２の内部に入りやすくなり、かつ気相の作動流体Ｆ１（ｇ）が外部に排出されやすくなる。

凸状部１２の材料である多孔質材料としては、特に限定されず、例えば熱伝導性材料の粉末の焼結体を挙げることができる。特に、高い熱伝導性を得る観点では、凸状部１２は、金属または合金によって構成されることが好ましく、その一例として、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、鉄および鉄合金（例えばステンレス鋼）からなる群から選択される１種以上を挙げることができる。

また、多孔質材料としては、粉末状、繊維状、小片状またはフレーク状の金属または合金を含んで焼結された焼結体で構成されることが好ましい。これにより、多孔質材料の内部に、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）や気相の作動流体Ｆ１（ｇ）が流通できるスペースが得られやすくなる。

なお、図２（ｂ）における内側部分１２ａと外側部分１２ｂは、空隙率が外側部分に向かって漸減する場合などに、明確な区別がつかない場合があるが、説明の便宜上、これらを区別して示している。

このような板状部１１および凸状部１２を備えた伝熱部材１０を製造する方法としては、特に限定されず、例えば板状部１１となる板材の上に、凸状部１２となる焼結体を形成しうる方法を広く用いることができる。その中でも、より少ない工数で板材の上に焼結体を形成できる観点では、板状部１１となる板材の上に、粉末状、繊維状、小片状またはフレーク状の金属または合金を供給して材料の層を形成し、レーザ加工によって材料の層を局所的に加熱して、焼結体を形成させることが好ましい。特にレーザ加工によることで、レーザによって照射されるエネルギー密度の濃淡によって、得られる焼結体の空隙率を局所的に調整することができるとともに、板材に凸状部１２を焼結させることもできるため、内側部分１２ａでの平均空隙率が低く、外側部分１２ｂでの平均空隙率が高くなるような焼結体を、板状部１１の上に容易に形成することができる。

（容器）
本実施形態では、容器２は、内部空間Ｓの上部位置にて、容器２を貫通孔３１で貫通するように延在し、かつ冷媒が流通する凝縮管３０をさらに備えており、冷却デバイス１が沸騰冷却装置として用いられる。すなわち、本実施形態の伝熱部材１０は、冷却デバイス１である沸騰冷却装置に設けられる。

ここで、容器２は、底部２１にある外面２ｂに、少なくとも１つの発熱体４が熱的に接続される。また、容器２の底部２１の内面２ａには、上述の伝熱部材１０が固着される。容器２の内部空間Ｓの下部には、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）が封入されており、伝熱部材１０は、全体が液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）の中にあるように設けられる。

容器２の内部空間Ｓの上部位置には、容器２を貫通して容器２の内外にわたって延在するように凝縮管３０が配設され、凝縮管３０の内部を、他の作動流体Ｆ２が流通するように構成してもよい。凝縮管３０は、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）から熱を吸収する、作動流体Ｆと異なる他の作動流体Ｆ２を流通し、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）を凝縮させて液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）に相変化させるために設けられる部材である。凝縮管３０は、冷却効率を高めるため、凝縮管３０の外面に、凹凸等の表面積を増大させる部位を形成してもよいが、外面が平滑面であってもよい。また、凝縮管３０の内面にも、凹凸等の表面積を増大させる部位を形成してもよいが、内面が平滑面であってもよい。

図１では、冷却デバイス１である沸騰冷却装置として、複数の凝縮管３０、３０を設けた場合を示しているが、これに限定されない。例えば、沸騰冷却装置は、凝縮管３０の代わりに、冷却フィン（図示せず）などの冷却機構を有してもよい。

凝縮管３０には、液相の他の作動流体Ｆ２が凝縮管３０の延在方向に沿って一方向（図１では、右から左に向かう方向）に流通している。従って、他の作動流体Ｆ２は、凝縮管３０の壁面を介して、容器２の内部空間Ｓの上部位置を貫通するように流通する。他の作動流体Ｆ２は、例えば、発熱体の許容最高温度よりも低温の液温まで冷却されている。

容器２や凝縮管３０の材料としては、特に限定されず、広汎な材料が使用でき、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、鉄、鉄合金、チタン、チタン合金等を挙げることができる。

作動流体Ｆ１としては、特に限定されず、広汎な材料が使用でき、例えば、電気絶縁性の冷媒を挙げることができる。具体例としては、例えば、水、フルオロカーボン類、シクロペンタン、エチレングリコール、およびこれらの混合物などを挙げることができる。これらの作動流体Ｆ１のうち、電気絶縁性の点から、フルオロカーボン類、シクロペンタン、エチレングリコールが好ましく、フルオロカーボン類が特に好ましい。

他の作動流体Ｆ２としても、特に限定されず、例えば、水、不凍液（主成分として、例えばエチレングリコールを含む。）などを挙げることができる。

（沸騰冷却装置の動作原理）
本実施形態の伝熱部材１０が設けられる沸騰冷却装置では、発熱体４が発熱すると、容器２の底部２１を通じて伝熱部材１０に熱が伝達される。特に、伝熱部材１０の中では、板状部１１から凸状部１２に熱が伝わる。凸状部１２では、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）が、外側部分１２ｂから内側部分１２ａに向けて流れ込み、その流れの中で液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）が加熱されて気相の作動流体Ｆ１（ｇ）に相変化することで、発熱体からの熱を潜熱として吸収する。このとき、気相へ相変化した作動流体Ｆ１（ｇ）は、容器２の内部空間Ｓを上方へ移動し、凝縮管３０などの冷却機構と熱的に接触する。例えば、冷却機構として凝縮管３０を用いる場合、凝縮管３０の内部には、低温の他の作動流体Ｆ２が流通している。このため、気相に相変化した作動流体Ｆ１（ｇ）は、伝熱部材１０の外部に気泡となって流れ、その気泡が凝縮管３０の外面に接触または接近することで、凝縮管３０の熱交換作用により、潜熱を放出し、気相から液相へ相変化する。気相から液相への相変化の際に、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）から放出される潜熱が、凝縮管３０を流通する他の作動流体Ｆ２へ伝達される。また、冷却機構として冷却フィン（図示せず）などを用いる場合も、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）から放出される潜熱が、冷却機構に伝達される。それにより、液相へ相変化した作動流体Ｆ１（Ｌ）は、重力の作用により、容器２の内部空間Ｓを上部から下部へと還流する。作動流体Ｆ１は、容器２の密閉された内部空間Ｓにて、液相から気相への相変化と、気相から液相への相変化を繰り返す。そして、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）から熱を受けた他の作動流体Ｆ２は、凝縮管３０の延在方向に沿って冷却デバイス１の内部から外部へ流通することで、発熱体４の熱が冷却デバイス１である沸騰冷却装置の外部へ輸送される。

（伝熱部材の構造に関する他の実施形態）
上述の実施形態では、図２（ｂ）に示すように、凸状部１２の幅が、板状部１１から上方に向かうにつれて小さくなる構成を示したが、かかる構成だけには限定されない。例えば、図４（ａ）に示される伝熱部材１０Ａのように、凸状部１２Ａの幅が、板状部１１から上方に向かうにつれて大きくなるように構成されていてもよい。また、図４（ｂ）に示される伝熱部材１０Ｂのように、凸状部１２Ｂの幅が、板状部１１からの高さによらず同じ寸法になるように構成されていてもよい。

また、図４（ｃ）に示される伝熱部材１０Ｃのように、凸状部１２Ｃの幅が板状部１１から上方に向かうにつれて大きくなるように構成された第１多孔材１２１と、凸状部１２Ｃの幅が板状部１１から上方に向かうにつれて小さくなるように構成された第２多孔材１２２とを有する凸状部１２Ｃを備えてもよい。

なお、図４（ｃ）は、第１多孔材１２１と第２多孔材１２２を、間隔をおいて配置した構成を示したが、図４（ｄ）に示すように、第１多孔材１２１と第２多孔材１２２を、間隔をおかずに接触させて配置した構成にしてもよい。このとき、伝熱部材１０Ｄの凸状部１２Ｄは、外側部分１２ｂの中に複数の内側部分１２ａを備える構造を有する。また、図３（ｅ）に示される伝熱部材１０Ｅのように、板状部１１の厚さ方向（図３のＹ方向）に複数の凸状部、図３（ｅ）では２つの凸状部の積層体として、凸状部１２Ｅを構成してもよい。

本発明の伝熱部材は、図５に示される伝熱部材１０Ｆのように、凸状部１２Ｆが、板状部１１の上面１１ａに、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲の間隔ｖをおいて配置された、複数のフィン状部分として構成されることも好ましい。より好ましくは、凸状部１２Ｆが、板状部１１の上面１１ａに、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲の間隔ｖをおいて平行に並列配置された、複数のフィン状部分として構成される。これにより、複数のフィン状部分である凸状部１２Ｆの間に、凸状部１２Ｆに沿った液体の作動流体Ｆ１（Ｌ）の流れが形成されるため、凸状部１２の内部に効率よく液体の作動流体Ｆ１（Ｌ）を供給することができる。

図５の実施形態に従う伝熱部材１０Ｆでは、板状部１１に配置される凸状部１２Ｆの、凸状部１２Ｆの幅方向（図２のＸ方向）に沿った間隔ｖが、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲であることがより好ましい。これにより、より多くの凸状部１２Ｆに沿って液体の作動流体Ｆ１（Ｌ）の流れを形成することができるため、作動流体Ｆ１の液相から気相への相変化をより効率的に進めることができる。

図５に示す伝熱部材１０Ｆでは、板状部１１に配置される凸状部１２Ｆの厚さは、特に限定されるものではないが、特に、作動流体Ｆ１の液相から気相への相変化をより効率的に進める観点では、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲であることがより好ましい。

本発明の伝熱部材は、複数の凸状部１２が板状部１１の上面１１ａに整列して配置されるとき、図６（ａ）に示される伝熱部材１０Ｇのように、凸状部１２の上端面１２ｃに熱的に接続され、より好ましくは接合された、伝熱補助材１３をさらに備えることも好ましい。この伝熱補助材１３には、凸状部１２に繋がる貫通孔１４を備えることが好ましい。このような貫通孔１４を備えた伝熱補助材１３を設けることで、液相から気相に相変化した作動流体Ｆ１を、伝熱補助材１３の下面で一時的に保持し、これを核としてより大きな気泡に成長させて貫通孔１４から外部に出すことで、いわゆる核沸騰が促進される。そのため、作動流体Ｆ１を液相から気相に相変化させた際の潜熱の受け渡し効率を高められて、伝熱部材１０Ｇの熱輸送性能をより一層向上させることができる。

ここで、伝熱補助材１３に設けられる貫通孔１４の大きさは、作動流体Ｆ１の核沸騰を促進させる観点から、直径０．０５ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。また、伝熱補助材１３の上面１３ａの面積に対する、貫通孔１４の総面積の割合は、伝熱補助材１３の下面に気相の作動流体Ｆ１（ｇ）が保持される時間を適切な範囲にする観点から、例えば０．１％以上２５％以下の範囲であることが好ましい。

なお、図６（ａ）に示す実施形態では、伝熱補助材１３が平板からなる構成を示したが、かかる構成だけには限定されない。例えば、図６（ｂ）に示す伝熱部材１０Ｈのように、伝熱補助材１３Ｈが、単数または複数の伝熱フィン１３’を備えていてもよい。

本発明の伝熱部材は、図７（ａ）に示される伝熱部材１０Ｉのように、伝熱補助材１３の上面１３ａに熱的に接続された、多孔質材料からなる第２凸状部１５をさらに備えてもよい。これにより、伝熱部材１０Ｉの高さ方向に沿って、液体の作動流体Ｆ１（Ｌ）が気相の作動流体Ｆ１（ｇ）に相変化する沸騰する領域が広げられるため、作動流体Ｆ１の液相から気相への相変化をより効率的に進めることができる。

図７（ａ）に示す実施形態では、伝熱補助材１３が貫通孔１４を有する構成を示したが、かかる構成だけには限定されない。例えば、図７（ｂ）に示される伝熱部材１０Ｊのように、伝熱補助材１３Ｊが貫通孔を有しなくてもよい。

（ベーパーチャンバの用途に関する他の実施形態）
本発明の伝熱部材は、図８に示すように、ベーパーチャンバに用いられることも好ましい。

図８は、他の実施形態の伝熱部材を有するベーパーチャンバの内部構造を示した図であって、図８（ａ）が平面透視図、図８（ｂ）が図８（ａ）のＡ－Ａ線上の断面図、図８（ｃ）が図８（ａ）のＢ－Ｂ線上の断面図である。なお、以下の説明において、上記実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略または簡略にし、主に相違点について説明する。

図８に示す実施形態では、冷却デバイス１Ｋであるベーパーチャンバに用いられる容器２Ｋは、端部Ｔで密封されている２枚の金属シートによって内部空間Ｓが構成される。

ここで、２枚の金属シートは、一方が伝熱部材１０Ｋを、他方が蓋体１８をそれぞれ構成し、伝熱部材１０Ｋの端部Ｔ_１と蓋体１８の端部Ｔ_２とが、容器２Ｋの端部Ｔで密封されるように構成される。伝熱部材１０Ｋと蓋体１８は、同じ構造を有していてもよい。これらが同じ構造を有する場合、伝熱部材１０Ｋと蓋体１８のうち、下側にあるものが伝熱部材１０Ｋとなり、上側にあるものが蓋体１８となる。

また、冷却デバイス１Ｋが設けられている容器２Ｋの内部空間Ｓは、外部環境に対して密閉された空間であり、脱気処理により減圧されている。これにより、容器２Ｋからの液相の作動流体Ｆ（Ｌ）や気相の作動流体Ｆ（ｇ）の漏洩を防ぐとともに、内部空間Ｓの圧力を調整して、所望の動作温度で動作するように構成されている。

容器２Ｋの平面形状は、特に限定する必要はなく、図８に示すような矩形状の他、円形、三角形、多角形などの種々の形状が挙げられ、特にベーパーチャンバが取り付けられる部分の形状に対応させた形状にすることが好ましい。容器２Ｋの厚さは、特に限定されないが、例えば０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。

ベーパーチャンバとして用いられる容器２Ｋには、発熱体４からの熱を液相の作動流体Ｆ（Ｌ）に伝え、液相の作動流体Ｆ（Ｌ）を蒸発させて気相の作動流体Ｆ（ｇ）に相変化させる蒸発部５と、気相の作動流体Ｆ（ｇ）を凝縮させて液相の作動流体Ｆ（Ｌ）に相変化させる凝縮部６とを設ける。

このうち、蒸発部５は、容器２Ｋのうち、発熱体４の取付位置Ｐに対応する位置に形成され、例えば図８の冷却デバイス１Ｋでは、容器２Ｋの一端側部分に形成されている。蒸発部５は、熱的に接続された発熱体４から受熱（吸熱）する機能を有している。具体的には、発熱体４からの熱を、容器２の内部空間Ｓに封入された液相の作動流体Ｆ（Ｌ）に伝えることで液相の作動流体Ｆ（Ｌ）を加熱および蒸発させて、気相の作動流体Ｆ（ｇ）に相変化させることで、蒸発潜熱として発熱体４から受けた熱を吸収する。

また、凝縮部６は、蒸発部５から離隔した位置に配設されており、例えば図８の冷却デバイス１Ｋでは、容器２Ｋの他端側部分に配設される。この凝縮部６は、蒸発部５で相変化して輸送されてきた気相の作動流体Ｆ１（ｇ）を放熱する機能を有している。具体的には、凝縮部６は、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）を凝縮させて液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）に相変化させ、それにより凝縮潜熱として輸送された作動流体Ｆ１（ｇ）の熱を容器２Ｋの外部に放出する。

ここで、蒸発部５から凝縮部６への気相の作動流体Ｆ１（ｇ）の輸送は、例えば図８（ａ）、（ｃ）に示される、流体流路１６の主に上側で行われる。他方で、凝縮部６から蒸発部５への液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）の輸送は、流体流路１６の主に下側で行われる。これにより、蒸発部５と凝縮部６の間の作動流体Ｆ１の循環流れを形成することができる。

伝熱部材１０Ｋは、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、少なくとも蒸発部５に、上述の凸状部１２を設けることが好ましい。これにより、凸状部１２の内部で作動流体Ｆ１を液相から気相に相変化させる際に、凸状部１２で生成する気相の作動流体Ｆ１（ｇ）が、液相と比べて軽量であることで上向きに流れるようになるため、内側部分１２ａに向けて流れる液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）と異なる方向に進み易くなる。例えば、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）が凸状部１２の下側から供給されるとき、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）を凸状部１２の上側に容易に流すことができる。その結果、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）と液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）の衝突による、作動流体Ｆ１の還流の阻害が起こり難くなるため、伝熱部材１０Ｋの熱輸送性能を高めることができる。

（ベーパーチャンバの動作原理）
冷却デバイス１Ｋであるベーパーチャンバは、動作前に液相の作動流体Ｆ（Ｌ）が内部空間Ｓに封入され、蒸発部５に供給される。このとき、作動流体Ｆ１（Ｌ）の蒸発部５への供給手段は、特に限定されない。例えば、流体流路１６の幅を毛細管力が生じる大きさにし、かつ流体流路１６を蒸発部５の凸状部１２に隣接するように構成することができる。このとき、流体流路１６が作動流体Ｆ１（Ｌ）に接触するときに生じる毛細管力によって、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）が蒸発部５の凸状部１２に供給されるため、蒸発部５が凝縮部６よりも高い位置にあっても、ドライアウトの発生を起こり難くすることができる。

発熱体４が発熱して蒸発部５の温度が上昇すると、発熱体４の熱が容器２Ｋに伝達され、容器２Ｋのうち発熱体４の近傍にある蒸発部５に熱が伝達される。蒸発部５では、特に凸状部１２の内部で、液相の作動流体Ｆ（Ｌ）が加熱されて温度が上昇し、液相の作動流体Ｆ（Ｌ）から気相の作動流体Ｆ（ｇ）に相変化することで、気相の作動流体Ｆ（ｇ）が内部空間Ｓに放出される。また、液相の作動流体Ｆ（Ｌ）から気相の作動流体Ｆ（ｇ）への相変化によって、発熱体４からの熱が蒸発潜熱として気相の作動流体Ｆ（ｇ）に吸収される。

蒸発部５で熱を吸収した気相の作動流体Ｆ（ｇ）は、容器２Ｋの内部空間Ｓを通って凝縮部６へ流れ、それにより、発熱体４から受けた熱が、蒸発部５から流体流路１６を通って凝縮部６へと輸送される。

その後、凝縮部６へ輸送された気相の作動流体Ｆ（ｇ）は、凝縮部６にて、熱交換手段（図示せず）によって、液相へ相変化させられる。このとき、輸送されてきた発熱体の熱は、凝縮潜熱としてベーパーチャンバの外部に放出される。他方で、凝縮部６で熱を放出して液相に相変化した液相の作動流体Ｆ（Ｌ）は、流体流路１６を通って凝縮部６から蒸発部５に流れることで、蒸発部５と凝縮部６の間の作動流体Ｆの循環流れを形成することができる。

（ヒートパイプの用途に関する他の実施形態）
本発明の伝熱部材は、図９に示すように、ヒートパイプに用いられることも好ましい。

図９は、他の実施形態の伝熱部材を有するヒートパイプの内部構造を示した図であって、図９（ａ）が縦断面図、図９（ｂ）が図９（ａ）のＣ－Ｃ線上の断面図、図９（ｃ）が図９（ａ）のＤ－Ｄ線上の断面図である。なお、以下の説明において、上記実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略または簡略にし、主に相違点について説明する。

図９に示す実施形態において、冷却デバイス１Ｌは、容器２Ｌが、端部Ｔ_３、Ｔ_４で密封されている管状容器によって内部空間Ｓが構成され、ヒートパイプとして用いられる。ここで、冷却デバイス１Ｌが設けられている容器２Ｌの内部空間Ｓは、外部環境に対して密閉された空間であり、脱気処理により減圧されている。本実施形態の冷却デバイス１Ｌであるヒートパイプは、ベーパーチャンバと同様の動作原理によって動作するものであるが、容器２Ｌが管状容器であり、それにより相対的に広い内部空間Ｓを有する点で、ベーパーチャンバの容器と異なる。

ここで、容器２Ｌの長手方向（図９のＸ方向）についての延在形状は、図９（ａ）に示す直線状の他、曲部を有する形状などが挙げられ、特に限定されない。容器２Ｌの長手方向Ｌに対して直交方向に切断したときの外面輪郭形状は、図９（ｃ）に示す略円形状の他、扁平形状、四角形などの多角形状などが挙げられ、特に限定されない。容器２Ｌの外径寸法は、特に限定されないが、例えば、容器２Ｌが略円形状の外面輪郭形状である場合には、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。

容器２Ｌには、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）を蒸発させて気相の作動流体Ｆ１（ｇ）に相変化させる蒸発部５と、蒸発部５から離隔した位置に配設され、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）を凝縮させて液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）に相変化させる凝縮部６とを設ける。

蒸発部５から凝縮部６への気相の作動流体Ｆ１（ｇ）の輸送は、容器２Ｌの内部空間Ｓに沿って行われる。他方で、凝縮部６から蒸発部５への液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）の輸送は、図９に示されるように、容器２Ｌの蒸発部５から凝縮部６にまで連続して延在する、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）に対して毛細管力が生じる太さの液相流路１７に沿って行われることが好ましい。これにより、凝縮部６で凝縮した液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）が、毛細管力によって蒸発部５に運ばれるため、蒸発部５と凝縮部６の高さ位置の関係によらず、ヒートパイプを動作させることができる。なお、蒸発部５への液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）の輸送は、図９に示す態様に限られず、容器２Ｌの底面に沿って行われてもよい。

図９に示す実施形態では、伝熱部材１０Ｌは、少なくとも蒸発部５に、上述の凸状部１２を設けることが好ましい。より好ましくは、液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）の流通経路である液相流路１７を含めた位置に、上述の凸状部１２を設ける。これにより、凸状部１２の内部で作動流体Ｆ１を液相から気相に相変化させる際に、凸状部１２で生成する気相の作動流体Ｆ１（ｇ）が、液相と比べて軽量であることで上向きに流れるようになるため、内側部分１２ａに向けて流れる液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）と異なる方向に進み易くなる。その結果、気相の作動流体Ｆ１（ｇ）と液相の作動流体Ｆ１（Ｌ）の衝突による作動流体Ｆ１の還流の阻害が起こり難くなるため、伝熱部材１０Ｌの熱輸送性能を高めることができる。

（ヒートパイプの動作原理）
次に、冷却デバイス１Ｌであるヒートパイプの熱輸送のメカニズムを、図９に示すヒートパイプを用いて以下で説明する。

まず、液相の作動流体Ｆ（Ｌ）が、容器２Ｌの内面２ａに長手方向に向かって延在する溝からなる流路である液相流路１７に沿って、蒸発部５に供給される。

発熱体４が発熱して蒸発部５の温度が上昇すると、発熱体４の熱が容器２Ｌに伝達され、容器２Ｌのうち発熱体４の近傍にある蒸発部５に熱が伝達される。蒸発部５では、特に凸状部１２の内部で、液相の作動流体Ｆ（Ｌ）が加熱されて温度が上昇して、液相の作動流体Ｆ（Ｌ）から気相の作動流体Ｆ（ｇ）に相変化することで、気相の作動流体Ｆ（ｇ）が内部空間Ｓに放出される。また、液相の作動流体Ｆ（Ｌ）から気相の作動流体Ｆ（ｇ）への相変化によって、発熱体４からの熱が蒸発潜熱として気相の作動流体Ｆ（ｇ）に吸収される。

蒸発部５で熱を吸収した気相の作動流体Ｆ（ｇ）は、容器２Ｌの内部空間Ｓを通って凝縮部６へ流れ、それにより、発熱体４から受けた熱が、蒸発部５から内部空間Ｓを通って凝縮部６へと輸送される。

その後、凝縮部６へ輸送された気相の作動流体Ｆ（ｇ）は、凝縮部６で液相へ相変化させられる。このとき、輸送されてきた発熱体４の熱は、凝縮潜熱としてヒートパイプの外部に放出される。他方で、凝縮部６で熱を放出して液相に相変化した液相の作動流体Ｆ（Ｌ）は、液相流路１７に沿って、凝縮部６から蒸発部５に流れることで、蒸発部５と凝縮部６の間の作動流体Ｆの循環流れを形成することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

１、１Ｋ、１Ｌ 冷却デバイス
２ 容器
２ａ 容器の内面
２ｂ 容器の外面
４ 発熱体
５ 蒸発部
１０、１０Ａ～１０Ｌ 伝熱部材
１０ａ 伝熱部材の上面部
１１ 板状部
１１ａ 板状部の上面
１１ｂ 板状部の下面
１２ 凸状部
１２ａ 凸状部の内側部分
１２ｂ 凸状部の外側部分
１２ｃ 凸状部の上端面
１３、１３Ｈ、１３J、１３Ｋ 伝熱補助材
１３’ 伝熱フィン
１３ａ 伝熱補助材の上面
１３ｂ 伝熱補助材の下面
１４ 貫通孔
１５ 第２凸状部
１６ 流体流路
１７ 液相流路
３０ 凝縮管
３１ 凝縮管の貫通孔
１２１ 第１多孔材
１２２ 第２多孔材
Ｐ 発熱体の取付位置
Ｔ 容器の端部
Ｔ１ 伝熱部材の端部
Ｔ２ 伝熱補助材の端部
Ｆ１ 作動流体
Ｆ１（Ｌ） 液相の作動流体
Ｆ１（ｇ） 気相の作動流体
Ｆ２ 他の作動流体
ｖ 凸状部の間隔
Ｓ 内部空間

Claims (13)

1. 内部空間に作動流体を有する容器の内面であって、前記容器の外面と発熱体が熱的に接続可能に配置され、前記作動流体を加熱・沸騰させることが可能な伝熱部材において、
   前記伝熱部材は、前記発熱体に熱的に接続可能に配置される下面を有する板状部と、
   前記板状部の上面から上方に向かって突出する少なくとも１つの凸状部と
   を有し、
   凸状部は、
   多孔質材料からなり、
   前記凸状部の突出方向を含む平面で切断したときの少なくとも一つの断面で見て、
   前記板状部の上面に配置される内側部分と、前記内側部分の周りを覆う外側部分とで構成され、
   前記内側部分から前記外側部分の表面に向かうにつれて、平均空隙率が増加するように構成され、かつ、
   前記外側部分における平均空隙率は、前記内側部分における平均空隙率よりも高い、伝熱部材。
2. 前記凸状部は、前記内側部分における平均空隙率が１％以上５０％以下の範囲であり、前記外側部分における平均空隙率が２０％以上８０％以下の範囲である、請求項１に記載の伝熱部材。
3. 前記凸状部の表面における算術平均粗さＲａは、０．１μｍ以上１００μｍ以下の範囲である、請求項１または２に記載の伝熱部材。
4. 前記凸状部は、前記板状部の上面に、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲の間隔をおいて配置された複数のフィン状部分として構成される、請求項１から３までのいずれか１項に記載の伝熱部材。
5. 前記凸状部は、前記板状部の上面に、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲の間隔をおいて平行に並列配置された複数のフィン状部分として構成される、請求項１から４までのいずれか１項に記載の伝熱部材。
6. 前記多孔質材料は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、鉄および鉄合金からなる群から選択される１種以上によって構成される、請求項１から５までのいずれか１項に記載の伝熱部材。
7. 前記多孔質材料は、粉末状、繊維状、小片状またはフレーク状の金属または合金を含んで焼結された焼結体で構成される、請求項１から６までのいずれか１項に記載の伝熱部材。
8. 前記少なくとも１つの凸状部は、前記板状部の上面に整列させて配置した複数の凸状部であり、前記複数の凸状部の上端面に、熱的に接続される伝熱補助材をさらに備える、請求項１から７までのいずれか１項に記載の伝熱部材。
9. 前記伝熱補助材の上面に熱的に接続された多孔質材料からなる第２凸状部をさらに備える、請求項８に記載の伝熱部材。
10. 前記発熱体からの熱を液相の作動流体に伝え、前記液相の作動流体を蒸発させて気相の作動流体に相変化させる蒸発部として、請求項１から９までのいずれか１項に記載の伝熱部材を備える、冷却デバイス。
11. 前記容器は、端部で密封された２枚の金属シートによって前記内部空間が構成され、
    ベーパーチャンバとして用いられる、請求項１０に記載の冷却デバイス。
12. 前記容器は、端部で密封されている管状容器によって前記内部空間が構成され、
    ヒートパイプとして用いられる、請求項１０に記載の冷却デバイス。
13. 前記容器は、前記内部空間の上部位置にて、前記容器を貫通するように延在し、かつ内部を冷媒が流通する凝縮管をさらに備え、
    沸騰冷却装置として用いられる、請求項１０に記載の冷却デバイス。

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