WO2023058595A1 - 熱拡散デバイス - Google Patents

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WO2023058595A1
WO2023058595A1 PCT/JP2022/036931 JP2022036931W WO2023058595A1 WO 2023058595 A1 WO2023058595 A1 WO 2023058595A1 JP 2022036931 W JP2022036931 W JP 2022036931W WO 2023058595 A1 WO2023058595 A1 WO 2023058595A1
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WO
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wick
housing
thickness direction
flow path
region
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/036931
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English (en)
French (fr)
Inventor
竜宏 沼本
誠士 森上
浩士 福田
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
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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

Definitions

  • the present invention relates to heat diffusion devices.
  • the vapor chamber has a structure in which a working medium (also called a working fluid) and a wick composed of a porous body that transports the working medium by capillary force are sealed inside a housing.
  • the working medium absorbs heat from a heat-generating element such as an electronic component in an evaporating section that absorbs heat from the heat-generating element, evaporates in the vapor chamber, moves in the vapor chamber, and is cooled to a liquid phase. return.
  • 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.
  • Patent Document 1 discloses an upper plate, a lower plate, a plurality of side walls disposed between the upper plate and the lower plate, and a battery sealed by the upper plate, the lower plate, and the plurality of side walls.
  • a wick body arranged in the space and in contact with the upper plate and the lower plate; and a pillar arranged in the space and in contact with the upper plate and the lower plate, wherein the wick body is positioned in the evaporating section.
  • a plurality of first wick portions extending from respective first ends toward the side wall and having straight portions; and a second wick portion connecting the second ends of the plurality of first wick portions to each other.
  • the pillar is arranged between the linear portions of two adjacent first wick portions among the plurality of first wick portions, and is spaced apart from the linear portion; is disclosed.
  • the plurality of first wick portions have straight portions, and the pillars are positioned between these straight portions, so that the flow path of the gas-phase working fluid is It extends straight to the low temperature region away from the evaporator.
  • the heat transport efficiency can be improved by shortening the path through which the vapor-phase working fluid from the evaporator to the low-temperature region travels and quickly moving the vapor-phase working fluid to the low-temperature region. ing.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a heat diffusion device capable of improving thermal conductivity and maximum heat transfer amount.
  • 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 and having an internal space, and is enclosed in the internal space of the housing.
  • a working medium and a wick disposed in the interior space of the housing.
  • the internal space of the housing includes a flow path region formed by being surrounded by at least a portion of the housing and a portion of the wick, and a second space overlapping a portion of the wick when viewed in the thickness direction. and a second vapor region that does not overlap the wick when viewed through the thickness.
  • the flow path region is arranged along the edge of the internal space of the housing when viewed from the thickness direction.
  • the first steam region has a portion positioned between the second steam region and the channel region.
  • the electronic device of the present invention includes the heat diffusion device of the present invention.
  • thermo diffusion device capable of improving thermal conductivity and maximum heat transport amount. 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 a heat diffusion device according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of the heat diffusion device according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing an example of the internal structure of the heat diffusion device according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view schematically showing another example of the heat diffusion device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing another example of the heat diffusion device according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a heat diffusion device according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 7 is an exploded perspective view schematically showing an example of a heat diffusion device according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of a heat diffusion device according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view schematically showing another example of the heat diffusion device according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing another example of the heat diffusion device according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device according to the third embodiment of the invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of a heat diffusion device according to the third embodiment of the invention.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view schematically showing another example of the heat diffusion device according to the third embodiment of the invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing another example of the heat diffusion device according to the third embodiment of the invention.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device according to the fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing an example of a heat diffusion device according to the fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 17 is a plan view schematically showing a first modification of the internal structure of the heat diffusion device of the present invention.
  • FIG. 18 is a plan view schematically showing a second modification of the internal structure of the heat diffusion device of the present invention.
  • FIG. 19 is a plan view schematically showing a third modification of the internal structure of the heat diffusion device of the present invention.
  • 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.
  • the internal space of the housing includes a flow channel region formed by being surrounded by at least a portion of the housing and a portion of the wick, and a portion of the wick when viewed from the thickness direction. It has a first vapor region that overlaps and a second vapor region that does not overlap the wick when viewed through its thickness.
  • the space surrounded by at least a portion of the housing and a portion of the wick forms a channel region that functions as a liquid channel for the working medium. Therefore, not only can the wick around the liquid flow path generate capillary force, but also the working medium can smoothly move through the liquid flow path by reducing the resistance of the liquid passing through the liquid flow path. As a result, the transmittance can be increased.
  • the flow path area is arranged along the edge of the internal space of the housing when viewed from the thickness direction, and in a cross-sectional view from the extension direction of the flow path area, the first steam area is the second steam area. and the flow path region. Therefore, the wick is not arranged over the entire internal space of the housing.
  • the wick is not arranged over the entire internal space of the housing.
  • the gas-liquid exchange surface can be increased by arranging the first vapor region so that part of the wick protrudes from the channel region. As a result, the maximum heat transfer rate is improved.
  • 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.
  • the rail-shaped partition is arranged on the first inner wall surface of the housing along the edge of the internal space of the housing at a distance from the edge.
  • the flow channel region is sandwiched between the first inner wall surface of the housing and a part of the wick in the thickness direction, and is located in the plane direction perpendicular to the thickness direction. It is sandwiched between a part and a partition wall.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of the heat diffusion device according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing an example of the internal structure of the heat diffusion device according to the first embodiment of the invention. 3 is a cross-sectional view along line III-III of the heat diffusion device shown in FIG.
  • a vapor chamber (heat diffusion device) 1 shown in FIG. 1 includes a hollow housing 10 that is hermetically sealed.
  • 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, as shown in FIG.
  • the vapor chamber 1 further includes a working medium 20 enclosed in the inner space of the housing 10 and a wick 30 arranged in the inner space of the housing 10 .
  • the housing 10 is provided with an evaporation portion EP for evaporating the enclosed working medium 20 (see FIG. 3).
  • 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.
  • 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), for example shapes whose width and length are 10 times or more, preferably 100 times or more, the 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 vapor chamber 1 may be the same or different.
  • 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.
  • the materials that constitute the first sheet 11 and the second sheet 12 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. 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, preferably 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. Further, 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 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 wick 30 has a capillary structure that can move the working medium 20 by capillary force.
  • the capillary structure of wick 30 may be any known structure used in conventional heat spreading devices.
  • the capillary structure includes fine structures having unevenness such as pores, grooves, and projections, such as porous structures, fiber structures, groove structures, and network structures.
  • the material of the wick 30 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 30 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 that is the material of the wick 30 may be composed of, for example, a metal porous sintered body, a ceramic porous sintered body, or the like, and is preferably composed of a copper or nickel porous sintered body.
  • the porous body that is the material of the wick 30 may be composed of, for example, a metal porous body, a ceramic porous body, a resin porous body, or the like.
  • the thickness of the wick 30 is not particularly limited, it is, for example, 2 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, preferably 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less.
  • the thickness of the wick 30 may be partially different.
  • a liquid flow path 40 for the working medium 20 is formed in a space surrounded by at least part of the housing 10 and part of the wick 30 .
  • a vapor channel 50 for the working medium 20 is formed in a gap other than the liquid channel 40 inside the housing 10 .
  • arrows indicate an example of vapor diffusion paths.
  • the liquid flow path 40 has a bottom surface 40a composed of the first inner wall surface 11a or the second inner wall surface 12a of the housing 10, and an upper surface 40b separated from the first inner wall surface 11a and the second inner wall surface 12a of the housing 10. and a first side surface 40c and a second side surface 40d that are continuous with the top surface 40b and contact the first inner wall surface 11a or the second inner wall surface 12a of the housing 10 .
  • the bottom surface 40 a of the liquid flow path 40 is composed of the first inner wall surface 11 a of the housing 10 , but may be composed of the second inner wall surface 12 a of the housing 10 .
  • the bottom surface 40a of the liquid channel 40 does not mean the surface positioned vertically downward.
  • the upper surface 40b of the liquid channel 40 does not mean the surface positioned vertically upward.
  • the wick 30 is arranged along the edge of the internal space of the housing 10 when viewed from the thickness direction Z. Furthermore, a part of the wick 30 is arranged so as to protrude from the liquid channel 40 into the vapor channel 50 .
  • the internal space of the housing 10 is formed by being surrounded by at least part of the housing 10 and part of the wick 30, and functions as a liquid flow path 40 for the working medium 20. It has a flow path region Ra, a first steam region Rb that partially overlaps the wick 30 as viewed in the thickness direction Z, and a second steam region Rc that does not overlap the wick 30 as viewed in the thickness direction Z.
  • the flow path region Ra is arranged along the edge of the internal space of the housing 10 when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. In a cross-sectional view from the extending direction of the channel region Ra (Y direction in FIG.
  • the first steam region Rb has a portion located between the second steam region Rc and the channel region Ra.
  • the first steam region Rb is preferably located entirely between the second steam region Rc and the flow channel region Ra, but the position between the second steam region Rc and the flow channel region Ra It does not have to be partly located.
  • the first vapor region Rb is a region that does not overlap with the liquid channel 40 when viewed in the thickness direction Z. As shown in FIG.
  • the width of the flow channel region Ra is not particularly limited, but is, for example, 500 ⁇ m or more and 3000 ⁇ m or less.
  • the width of the widest portion is defined as the width of the flow path area Ra.
  • the width of the first steam region Rb is not particularly limited in a cross-sectional view from the extending direction of the flow path region Ra, it is, for example, 1 mm or more and 10 mm or less.
  • the width of the widest portion is defined as the width of the first vapor region Rb.
  • a rail-shaped partition wall 60 is provided on the first inner wall surface 11a of the housing 10 along the edge at a distance from the edge of the internal space of the housing 10. are placed.
  • the liquid flow path 40 is formed by being surrounded by a portion of the housing 10, a portion of the wick 30, and the partition wall 60.
  • the liquid flow path 40 includes a bottom surface 40a composed of the first inner wall surface 11a of the housing 10, a top surface 40b composed of part of the wick 30, and an outer edge of the housing 10 (for example, It has a first side surface 40 c configured from the outer edge of the first sheet 11 of the housing 10 and a second side surface 40 d configured from the partition wall 60 .
  • the flow channel region Ra is sandwiched between the first inner wall surface 11a of the housing 10 and a part of the wick 30 in the thickness direction Z, and It is sandwiched between a part of the housing 10 and the partition wall 60 in the plane direction perpendicular to Z.
  • the flow path region Ra is formed by the first inner wall surface 11 a of the housing 10 , the outer edge of the housing 10 (for example, the outer edge of the first sheet 11 of the housing 10 ), a portion of the wick, and the partition wall 60 . being surrounded.
  • the partition 60 When the partition 60 is arranged on the first inner wall surface 11 a of the housing 10 , the partition 60 supports the wick 30 . Therefore, even when the wick 30 is thin as the vapor chamber 1 is thinned, the liquid flow path 40 is less likely to be crushed, and the volume of the liquid flow path 40 can be secured.
  • one row of partition walls 60 is arranged, but two or more rows of partition walls 60 may be arranged in parallel. In that case, the liquid channel 40 surrounded by the partition walls 60 may be further formed.
  • the material forming the partition wall 60 is not particularly limited, but examples thereof include resins, metals, ceramics, or mixtures and laminates thereof. 2 and 3, the partition 60 may be integrated with the housing 10, or may be formed by etching the inner wall surface of the housing 10, for example.
  • the wick 30 may be fixed to the partition wall 60.
  • the wick 30 and the partition 60 are made of metal, the wick 30 may be joined to the partition 60 .
  • the bonding method is not particularly limited, diffusion bonding or the like can be used, for example.
  • the wick 30 may be fixed to the housing 10.
  • wick 30 may be joined to housing 10 .
  • the bonding method is not particularly limited, diffusion bonding or the like can be used, for example.
  • the wick 30 may be fixed to the second inner wall surface 12 a of the housing 10 .
  • the wick 30 may be joined to the second inner wall surface 12 a of the housing 10 .
  • the ends of the wick 30 may be fixed to the outer edge of the second sheet 12 of the housing 10 .
  • the ends of the wick 30 may be joined to the outer edges of the second sheet 12 of the housing 10 .
  • the edge of the wick 30 may be supported by the outer edge of the first sheet 11 of the housing 10 .
  • the end of the wick 30 may be fixed to the outer edge of the first sheet 11 of the housing 10 .
  • the end of the wick 30 may be joined to the outer edge of the first sheet 11 of the housing 10 .
  • a plurality of struts 70 be arranged in the steam flow path 50.
  • the steam flow path 50 is divided between the struts 70 .
  • the enclosure 10 or wick 30 can be supported by placing struts 70 within the steam flow path 50 .
  • the struts 70 are arranged in the entire steam flow path 50, but the struts 70 may not be arranged in a part of the steam flow path 50.
  • the strut 70 may be arranged in both the first steam region Rb and the second steam region Rc, or may be arranged in only one of the first steam region Rb and the second steam region Rc. good too.
  • the struts 70 arranged in the first steam region Rb are in contact with the first inner wall surface 11a of the housing 10, and the struts 70 arranged in the second steam region Rc are in contact with the first steam region Rc. It is in contact with the first inner wall surface 11a and the second inner wall surface 12a.
  • 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 pillars 70 is not particularly limited, but examples thereof include resins, metals, ceramics, mixtures thereof, laminates, and the like. 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 or the wick 30, but the shape of the cross section of the support 70 perpendicular to the height direction may be, for example, a polygon such as a rectangle, a circle, or an ellipse. shape, etc.
  • the height of the struts 70 may be the same or different in one vapor chamber.
  • the height of the struts 70 in the first steam region Rb and the height of the struts 70 in the second steam region Rc may be different.
  • 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, but the cross section perpendicular to the height direction of the end of the support 70 is, for example, 100 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less, preferably 300 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the circle-equivalent diameter of the strut 70 By increasing the circle-equivalent diameter of the strut 70, the deformation of the housing 10 of the vapor chamber 1 can be further suppressed.
  • by reducing the equivalent circle diameter of the strut 70 it is possible to ensure a wider space for the vapor of the working medium 20 to move.
  • 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 wick 30 is separated from the first inner wall surface 11a in the first vapor region Rb. As shown in FIG. 3, the wick 30 may be supported by a post 70 arranged on the side of the first inner wall surface 11a of the housing 10 in the first steam region Rb.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view schematically showing another example of the heat diffusion device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing another example of the heat diffusion device according to the first embodiment of the invention.
  • the wick 30 hangs down toward the first inner wall surface 11a. Therefore, compared to the vapor chamber 1 in which the wick 30 is separated from the first inner wall surface 11a, the gas-liquid exchange surface can be increased. Furthermore, leakage at the interface between the wick 30 and the diaphragm 60 can be reduced.
  • the wick 30 may be supported by a post 70 arranged on the side of the second inner wall surface 12a of the housing in the first steam region Rb.
  • the vapor chamber 1 ⁇ /b>A in which the wick 30 is pressed by the struts 70 can be manufactured more easily than the vapor chamber 1 .
  • the flow channel region in a cross-sectional view from the extending direction of the flow channel region, is sandwiched between the first inner wall surface of the housing and part of the wick in the thickness direction. It is sandwiched between a part of the housing and a part of the wick in the plane direction orthogonal to the thickness direction.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view schematically showing an example of the heat diffusion device according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of a heat diffusion device according to the second embodiment of the invention.
  • the partition 60 is not arranged.
  • a liquid channel 40 is formed in the vapor chamber 2 by being surrounded by part of the housing 10 and part of the wick 30 .
  • the liquid flow path 40 includes a bottom surface 40a composed of the first inner wall surface 11a of the housing 10, a top surface 40b and a second side surface 40d composed of a part of the wick 30, and a and a first side surface 40c composed of an outer edge (for example, an outer edge of the first sheet 11 of the housing 10).
  • the flow channel region Ra is sandwiched between the first inner wall surface 11a of the housing 10 and a part of the wick 30 in the thickness direction Z, and It is sandwiched between part of the housing 10 and part of the wick 30 in the plane direction orthogonal to Z.
  • the flow path region Ra is surrounded by the first inner wall surface 11 a of the housing 10 , the outer edge of the housing 10 (for example, the outer edge of the first sheet 11 of the housing 10 ), and part of the wick 30 . ing.
  • the cross-sectional area of the liquid flow path 40 can be increased compared to the vapor chamber 1A because the partition wall 60 is not arranged.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view schematically showing another example of the heat diffusion device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing another example of the heat diffusion device according to the second embodiment of the invention.
  • a plurality of struts 75 that support the wick 30 are arranged within the channel region Ra.
  • the shape of the wick 30 can be easily maintained by arranging the struts 75 within the flow path region Ra.
  • the cross-sectional area of the flow path region Ra can be made larger than that of the vapor chamber 2 .
  • the struts 75 are arranged in the entire passage region Ra, but the struts 75 may not be arranged in a part of the passage region Ra.
  • the arrangement of the struts 75 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 75 is constant.
  • the distance between struts 75 may be the same as the distance between struts 70, or may be different.
  • the strut 75 may or may not be in contact with the first inner wall surface 11a of the housing 10 .
  • Materials for forming the support 75 include materials similar to those for the support 70 .
  • the material of struts 75 may be the same as the material of struts 70 or may be different.
  • the pillar 75 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 post 75 is not particularly limited as long as it can support the wick 30.
  • Examples of the shape of the cross section of the post 75 perpendicular to the height direction include a polygon such as a rectangle, a circle, and an oval. be done.
  • the shape of the strut 75 may be the same as the shape of the strut 70, or may be different.
  • the height of the struts 75 may be the same or different in one vapor chamber.
  • the width of the strut 75 may be the same as or different from the width of the strut 70.
  • the flow channel region in a cross-sectional view from the extending direction of the flow channel region, is sandwiched between the first inner wall surface of the housing and part of the wick in the thickness direction. It is sandwiched between part of the wick and part of the wick in the plane direction orthogonal to the thickness direction.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view schematically showing an example of a heat diffusion device according to the third embodiment of the invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of a heat diffusion device according to the third embodiment of the invention.
  • the liquid flow path 40 is formed by being surrounded by a part of the wick 30 except for the first inner wall surface 11a of the housing 10 .
  • the liquid flow path 40 includes a bottom surface 40a composed of the first inner wall surface 11a of the housing 10, a top surface 40b composed of part of the wick 30, a first side surface 40c and a second side surface 40d.
  • the flow channel region Ra is sandwiched between the first inner wall surface 11a of the housing 10 and a part of the wick 30 in the thickness direction Z, and It is sandwiched between a part of the wick 30 and a part of the wick 30 in the plane direction orthogonal to Z.
  • the channel area Ra is surrounded by the first inner wall surface 11 a of the housing 10 and part of the wick 30 .
  • the cross-sectional area of the liquid channel 40 can be made larger than in the vapor chamber 1A.
  • the vapor chamber 3 can be produced, for example, by arranging a wick 30 formed into a predetermined shape by stamping using a mold.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view schematically showing another example of the heat diffusion device according to the third embodiment of the invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing another example of the heat diffusion device according to the third embodiment of the invention.
  • a plurality of struts 75 that support the wick 30 are arranged within the channel region Ra.
  • the shape of the wick 30 can be easily maintained by arranging the struts 75 within the flow path region Ra.
  • the cross-sectional area of the flow path region Ra can be made larger than that of the vapor chamber 3 .
  • the channel region includes the first channel region and the second channel region in a cross-sectional view from the extending direction of the channel region.
  • the first flow path region is sandwiched between the first inner wall surface of the housing and part of the wick in the thickness direction, and sandwiched between part of the wick and part of the wick in the plane direction perpendicular to the thickness direction.
  • the second flow path region is sandwiched between the second inner wall surface of the housing and part of the wick in the thickness direction, and sandwiched between part of the wick and part of the wick in the plane direction perpendicular to the thickness direction. ing.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view schematically showing an example of a heat diffusion device according to the fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing an example of a heat diffusion device according to the fourth embodiment of the invention.
  • the liquid flow path 40 is formed by being surrounded by a part of the wick 30 except for the first inner wall surface 11a or the second inner wall surface 12a of the housing 10. It is
  • the liquid channel 40 includes a first liquid channel 41 and a second liquid channel 42 .
  • the first liquid flow path 41 includes a bottom surface 41a composed of the first inner wall surface 11a of the housing 10, a top surface 41b composed of part of the wick 30, a first side surface 41c and a second side surface. 41d.
  • the second liquid channel 42 has a bottom surface 42a composed of the second inner wall surface 12a of the housing 10, and an upper surface 42b, a first side surface 42c and a second side surface 42d composed of a part of the wick 30. .
  • the flow path area Ra includes the first flow path area Ra1 and the second flow path area Ra2.
  • the first flow path region Ra1 is sandwiched between the first inner wall surface 11a of the housing 10 and part of the wick 30 in the thickness direction Z, and is sandwiched between part of the wick 30 and the wick 30 in the plane direction orthogonal to the thickness direction Z. 30 and a part of it.
  • the second flow path region Ra2 is sandwiched between the second inner wall surface 12a of the housing 10 and part of the wick 30 in the thickness direction Z, and is sandwiched between part of the wick 30 and the wick 30 in the plane direction orthogonal to the thickness direction Z.
  • the first flow path area Ra1 is surrounded by the first inner wall surface 11a of the housing 10 and part of the wick 30, and the second flow path area Ra2 is surrounded by the second inner wall surface 12a of the housing 10 and the wick. It is surrounded by a part of 30.
  • a plurality of struts 75 that support the wick 30 may be arranged within the channel region Ra.
  • a plurality of struts 75 may be arranged in the first flow path region Ra1
  • a plurality of struts 75 may be arranged in the second flow passage region Ra2.
  • a plurality of struts 75 may be arranged in the second flow path region Ra2.
  • the liquid channel 40 may further include a liquid channel such as a third liquid channel. That is, the channel region Ra may further include a channel region such as a third channel region.
  • 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.
  • the evaporating section overlaps the flow path area when viewed from the thickness direction.
  • the evaporation part EP overlaps the edge of the internal space of the housing 10 when viewed from the thickness direction Z. Therefore, when viewed from the thickness direction Z, the evaporator EP overlaps the flow path region Ra.
  • FIG. 17 is a plan view schematically showing a first modification of the internal structure of the heat diffusion device of the present invention.
  • the planar shape of the housing 10 seen from the thickness direction Z is L-shaped. Unlike the vapor chamber 1 shown in FIG. 4, in the vapor chamber 5 shown in FIG. 17, the evaporation part EP does not overlap the edge of the internal space of the housing 10 when viewed from the thickness direction Z. However, in the vapor chamber 5, when viewed from the thickness direction Z, the flow path region Ra is also arranged at locations other than the edge of the internal space of the housing 10. As shown in FIG. Therefore, when viewed from the thickness direction Z, the evaporator EP overlaps the flow path region Ra.
  • the evaporator may be provided in the central part of the housing or its periphery.
  • FIG. 18 is a plan view schematically showing a second modification of the internal structure of the heat diffusion device of the present invention.
  • FIG. 19 is a plan view schematically showing a third modification of the internal structure of the heat diffusion device of the present invention.
  • the channel region Ra is arranged so as to pass through the interior of the evaporator EP.
  • the flow path area Ra is arranged along the outer periphery of the evaporator EP.
  • the ratio of the vapor flow path 50 to the internal space of the housing 10 can be increased compared to the vapor chamber 7 shown in FIG.
  • the heat from the heat source HS (see FIG. 1) is more easily transferred to the working medium 20 in the evaporation part EP than in the vapor chamber 6 shown in FIG.
  • 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 number of evaporators and heat sources is not particularly limited.
  • the first sheet and the second sheet when the housing is composed of the first sheet and the second sheet, the first sheet and the second sheet may be overlapped so that the edges are aligned, or the edges may overlap. may be shifted and overlapped.
  • the material of the first sheet and the material of the second sheet may be different.
  • the stress applied to the housing 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 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 can operate independently without requiring external power, and can diffuse heat two-dimensionally and at high speed by utilizing the latent heat of vaporization and latent heat of condensation of the working medium. 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 wick 40 liquid channel 40a bottom surface of liquid channel 40b top surface of liquid channel 40c first side surface of liquid channel 40d second side of liquid channel 41 first liquid channel 41a bottom of first liquid channel 41b top of first liquid channel 41c first side of first liquid channel 41d second side of first liquid channel 42 second liquid channel 42a bottom surface of second liquid channel 42b top surface of second liquid channel 42c first side surface of second liquid channel 42d second side surface of second liquid channel 50 vapor channel 60 partition wall 70, 75 Strut EP Evaporator HS Heat source Ra Channel area Ra1 First channel area Ra2 Second channel area Rb First steam area Rc Second steam area X Width direction Y Length direction Z Thickness direction

Landscapes

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Abstract

熱拡散デバイス１は、筐体１０と、筐体１０の内部空間に封入される作動媒体２０と、筐体１０の内部空間に配置されるウィック３０と、を備える。筐体１０の内部空間は、少なくとも筐体１０の一部とウィック３０の一部とに囲まれて形成される流路領域Ｒａと、厚さ方向Ｚから見てウィック３０の一部と重なる第１蒸気領域Ｒｂと、厚さ方向Ｚから見てウィック３０と重ならない第２蒸気領域Ｒｃと、を有する。流路領域Ｒａは、厚さ方向Ｚから見て筐体１０の内部空間の縁端に沿って配置されている。流路領域Ｒａの延伸方向からの断面視において、第１蒸気領域Ｒｂは、第２蒸気領域Ｒｃと流路領域Ｒａとの間に位置する部分を有する。

Description

熱拡散デバイス
　本発明は、熱拡散デバイスに関する。
　近年、素子の高集積化およ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およびタブレットなどのモバイル端末の分野において特に顕著である。熱対策部材としては、グラファイトシートなどが用いられることが多いが、その熱輸送量は充分ではないため、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、多孔質体から構成され、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。上記作動媒体は、電子部品など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および凝縮潜熱を利用して、二次元的に高速で熱を拡散することができる。
　特許文献１には、上板と、下板と、上記上板と上記下板との間に配置された複数の側壁と、上記上板、上記下板、および複数の上記側壁によって密閉された空間内に配置され、上記上板および上記下板に接するウィック体と、上記空間内に配置され、上記上板および上記下板に接するピラーと、を備え、上記ウィック体は、蒸発部に位置するそれぞれの第１終端から上記側壁に向けて延び、直線部を有する複数の第１ウィック部と、複数の上記第１ウィック部の第２終端同士を接続する第２ウィック部と、を有し、上記ピラーは、複数の上記第１ウィック部のうち、隣り合う２つの上記第１ウィック部における上記直線部同士の間に、上記直線部に対して間隔を空けて配置されている、ベーパーチャンバーが開示されている。
国際公開第２０１７／１０４８１９号
　特許文献１に記載のベーパーチャンバーによれば、複数の第１ウィック部が直線部を有し、これらの直線部同士の間にピラーが位置することで、気相の作動流体の流路が、蒸発部から離れた低温領域まで真っ直ぐ延びることとなる。これにより、蒸発部から低温領域に向かう気相の作動流体が通る経路を短くして、この気相の作動流体を速やかに低温領域まで移動させることで、熱輸送効率を高めることができるとされている。また、このように熱輸送効率を高めることで、ベーパーチャンバーの厚さを小さくしたとしても、熱源の熱を充分に消散させることが可能となるとされている。
　しかしながら、特許文献１に記載のベーパーチャンバーでは、特許文献１の図２または図４に示されているように、多数のウィックが筐体の内部空間の全体にわたって配置されている。したがって、特許文献１に記載のベーパーチャンバーでは、筐体の内部空間に占める蒸気流路の領域が制限されるため、均熱領域が減少するだけではなく、熱伝導率そのものも低下するという問題が生じる。
　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、熱伝導率および最大熱輸送量を向上させ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内壁面および第２内壁面を有し、かつ、内部空間が設けられた筐体と、上記筐体の上記内部空間に封入される作動媒体と、上記筐体の上記内部空間に配置されるウィックと、を備える。上記筐体の上記内部空間は、少なくとも上記筐体の一部と上記ウィックの一部とに囲まれて形成される流路領域と、上記厚さ方向から見て上記ウィックの一部と重なる第１蒸気領域と、上記厚さ方向から見て上記ウィックと重ならない第２蒸気領域と、を有する。上記流路領域は、上記厚さ方向から見て上記筐体の上記内部空間の縁端に沿って配置されている。上記流路領域の延伸方向からの断面視において、上記第１蒸気領域は、上記第２蒸気領域と上記流路領域との間に位置する部分を有する。
　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、熱伝導率および最大熱輸送量を向上させ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斜視図である。 図２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分解斜視図である。 図３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断面図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る熱拡散デバイスの内部構造の一例を模式的に示す平面図である。 図５は、本発明の第１実施形態に係る熱拡散デバイスの別の一例を模式的に示す分解斜視図である。 図６は、本発明の第１実施形態に係る熱拡散デバイスの別の一例を模式的に示す断面図である。 図７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分解斜視図である。 図８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断面図である。 図９は、本発明の第２実施形態に係る熱拡散デバイスの別の一例を模式的に示す分解斜視図である。 図１０は、本発明の第２実施形態に係る熱拡散デバイスの別の一例を模式的に示す断面図である。 図１１は、本発明の第３実施形態に係る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１２は、本発明の第３実施形態に係る熱拡散デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図１３は、本発明の第３実施形態に係る熱拡散デバイスの別の一例を模式的に示す分解斜視図である。 図１４は、本発明の第３実施形態に係る熱拡散デバイスの別の一例を模式的に示す断面図である。 図１５は、本発明の第４実施形態に係る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１６は、本発明の第４実施形態に係る熱拡散デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図１７は、本発明の熱拡散デバイスの内部構造の第１変形例を模式的に示す平面図である。 図１８は、本発明の熱拡散デバイスの内部構造の第２変形例を模式的に示す平面図である。 図１９は、本発明の熱拡散デバイスの内部構造の第３変形例を模式的に示す平面図である。
　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。
　本発明の熱拡散デバイスにおいて、筐体の内部空間は、少なくとも筐体の一部とウィックの一部とに囲まれて形成される流路領域と、厚さ方向から見てウィックの一部と重なる第１蒸気領域と、厚さ方向から見てウィックと重ならない第２蒸気領域と、を有する。
　本発明の熱拡散デバイスでは、少なくとも筐体の一部とウィックの一部とに囲まれた空間に、作動媒体の液体流路として機能する流路領域が形成されている。そのため、液体流路の周囲のウィック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、液体流路を通過する液体抵抗が小さくなることで作動媒体が液体流路をスムーズに移動できる。その結果、透過率を高くすることができる。
　その上、厚さ方向から見て筐体の内部空間の縁端に沿って流路領域が配置されるとともに、流路領域の延伸方向からの断面視において、第１蒸気領域が第２蒸気領域と流路領域との間に位置する部分を有している。そのため、ウィックが筐体の内部空間の全体にわたって配置されていない。このように、筐体の内部空間の外周のみにウィックを配置することにより、筐体の内部空間において蒸気流路を広く確保できる。その結果、熱伝導率が向上する。
　さらに、ウィックの一部が流路領域からはみ出すように第１蒸気領域を配置することにより、気液交換面を増大させることができる。その結果、最大熱輸送量が向上する。
　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また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。
　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、その寸法や縦横比の縮尺などは実際の製品とは異なる場合がある。
［第１実施形態］
　本発明の第１実施形態に係る熱拡散デバイスでは、レール状の隔壁が、筐体の第１内壁面に、筐体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。流路領域の延伸方向からの断面視において、流路領域は、厚さ方向では筐体の第１内壁面とウィックの一部とに挟まれ、厚さ方向に直交する面方向では筐体の一部と隔壁とに挟まれている。
　図１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斜視図である。図２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分解斜視図である。図３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断面図である。図４は、本発明の第１実施形態に係る熱拡散デバイスの内部構造の一例を模式的に示す平面図である。なお、図３は、図４に示す熱拡散デバイスのＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。
　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。筐体１０は、図３に示すように、厚さ方向Ｚに対向する第１内壁面１１ａおよび第２内壁面１２ａを有する。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と、筐体１０の内部空間に配置されるウィック３０と、を備える。
　筐体１０には、図４に示すように、封入した作動媒体２０（図３参照）を蒸発させる蒸発部（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ　ｐｏｒｔｉｏｎ）ＥＰが設定されている。図１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。
　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、板状およびシート状を包含し、幅方向Ｘの寸法（以下、幅という）および長さ方向Ｙの寸法（以下、長さという）が厚さ方向Ｚの寸法（以下、厚さまたは高さという）に対して相当に大きい形状、例えば幅および長さが、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の幅および長さは、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の幅および長さは、各々、例えば、５ｍｍ以上５００ｍｍ以下、２０ｍｍ以上３００ｍｍ以下または５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。ベーパーチャンバー１の幅および長さは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
　筐体１０は、外縁部が接合された対向する第１シート１１および第２シート１２から構成されることが好ましい。
　筐体１０が第１シート１１および第２シート１２から構成される場合、第１シート１１および第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および第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、またはそれらを主成分とする合金等であり、特に好ましくは銅である。第１シート１１および第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および第２シート１２から構成される場合、第１シート１１および第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）、超音波接合または樹脂封止を用いることができ、好ましくはレーザー溶接、抵抗溶接またはロウ接を用いることができる。
　第１シート１１および第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および第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および第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および第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および第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。
　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、三角形または矩形などの多角形、円形、楕円形、これらを組み合わせた形状などが挙げられる。また、筐体１０の平面形状は、Ｌ字型、Ｃ字型（コの字型）、階段型などであってもよい。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、代替フロンなど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。
　ウィック３０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３０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、突起など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、網目構造などが挙げられる。
　ウィック３０の材料は特に限定されず、例えば、エッチング加工また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、多孔体などが用いられる。ウィック３０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）メッシュまたはポリエステルメッシュから構成される。ウィック３０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などから構成されてもよく、好ましくは銅またはニッケルの多孔質焼結体から構成される。ウィック３０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、樹脂多孔体などから構成されてもよい。
　ウィック３０の厚さは、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、より好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下である。ウィック３０の厚さは、部分的に異なっていてもよい。
　図３に示すように、少なくとも筐体１０の一部とウィック３０の一部とに囲まれた空間には、作動媒体２０の液体流路４０が形成されている。一方、筐体１０内の液体流路４０以外の隙間には、作動媒体２０の蒸気流路５０が形成されている。図３中、蒸気の拡散経路の一例を矢印で示している。
　液体流路４０は、筐体１０の第１内壁面１１ａまたは第２内壁面１２ａから構成される底面４０ａと、筐体１０の第１内壁面１１ａおよび第２内壁面１２ａから離れている上面４０ｂと、上面４０ｂに連続し、かつ、筐体１０の第１内壁面１１ａまたは第２内壁面１２ａに接する第１側面４０ｃおよび第２側面４０ｄと、を有する。図３に示す例では、液体流路４０の底面４０ａが筐体１０の第１内壁面１１ａから構成されているが、筐体１０の第２内壁面１２ａから構成されていてもよい。このように、本明細書において、液体流路４０の底面４０ａとは、鉛直下方に位置する面を意味するものではない。同様に、液体流路４０の上面４０ｂとは、鉛直上方に位置する面を意味するものではない。
　図２、図３および図４に示すように、ウィック３０は、厚さ方向Ｚから見て筐体１０の内部空間の縁端に沿って配置されている。さらに、ウィック３０の一部は、液体流路４０から蒸気流路５０にはみ出すように配置されている。
　その結果、図３に示すように、筐体１０の内部空間は、少なくとも筐体１０の一部とウィック３０の一部とに囲まれて形成され、作動媒体２０の液体流路４０として機能する流路領域Ｒａと、厚さ方向Ｚから見てウィック３０の一部と重なる第１蒸気領域Ｒｂと、厚さ方向Ｚから見てウィック３０と重ならない第２蒸気領域Ｒｃと、を有する。流路領域Ｒａは、厚さ方向Ｚから見て筐体１０の内部空間の縁端に沿って配置されている。流路領域Ｒａの延伸方向（図３ではＹ方向）からの断面視において、第１蒸気領域Ｒｂは、第２蒸気領域Ｒｃと流路領域Ｒａとの間に位置する部分を有する。上記の断面視において、第１蒸気領域Ｒｂは、第２蒸気領域Ｒｃと流路領域Ｒａとの間の全体に位置することが好ましいが、第２蒸気領域Ｒｃと流路領域Ｒａとの間の一部に位置しなくてもよい。なお、第１蒸気領域Ｒｂは、厚さ方向Ｚから見て液体流路４０と重ならない領域である。
　流路領域Ｒａの延伸方向からの断面視において、流路領域Ｒａの幅は特に限定されないが、例えば５００μｍ以上３０００μｍ以下である。なお、流路領域Ｒａの延伸方向からの断面視において、厚さ方向Ｚで流路領域Ｒａの幅が異なる場合には、最も広い部分の幅を流路領域Ｒａの幅と定義する。
　流路領域Ｒａの延伸方向からの断面視において、第１蒸気領域Ｒｂの幅は特に限定されないが、例えば１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。なお、流路領域Ｒａの延伸方向からの断面視において、厚さ方向Ｚで第１蒸気領域Ｒｂの幅が異なる場合には、最も広い部分の幅を第１蒸気領域Ｒｂの幅と定義する。
　図２、図３および図４に示す例では、レール状の隔壁６０が、筐体１０の第１内壁面１１ａに、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。
　したがって、筐体１０の一部とウィック３０の一部と隔壁６０とに囲まれることで液体流路４０が形成されている。具体的には、液体流路４０は、筐体１０の第１内壁面１１ａから構成される底面４０ａと、ウィック３０の一部から構成される上面４０ｂと、筐体１０の外縁部（例えば、筐体１０の第１シート１１の外縁部）から構成される第１側面４０ｃと、隔壁６０から構成される第２側面４０ｄと、を有する。
　この場合、流路領域Ｒａの延伸方向からの断面視において、流路領域Ｒａは、厚さ方向Ｚでは筐体１０の第１内壁面１１ａとウィック３０の一部とに挟まれ、厚さ方向Ｚに直交する面方向では筐体１０の一部と隔壁６０とに挟まれている。言い換えると、流路領域Ｒａは、筐体１０の第１内壁面１１ａと筐体１０の外縁部（例えば、筐体１０の第１シート１１の外縁部）とウィックの一部と隔壁６０とに囲まれている。
　筐体１０の第１内壁面１１ａに隔壁６０が配置されている場合、隔壁６０によってウィック３０が支えられる。したがって、ベーパーチャンバー１の薄型化に伴ってウィック３０が薄い場合であっても、液体流路４０が潰れにくくなるため、液体流路４０の体積を確保することができる。
　図２および図３に示す例では、１列の隔壁６０が配置されているが、互いに並列するように２列以上の隔壁６０が配置されていてもよい。その場合、隔壁６０同士で囲まれた液体流路４０がさらに形成されていてもよい。
　隔壁６０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、またはそれらの混合物、積層物などが挙げられる。また、図２および図３に示すように、隔壁６０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。
　ウィック３０は、隔壁６０に固定されていてもよい。例えば、ウィック３０および隔壁６０が金属から構成される場合、ウィック３０が隔壁６０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、拡散接合などを用いることができる。
　ウィック３０は、筐体１０に固定されていてもよい。例えば、筐体１０およびウィック３０が金属から構成される場合、ウィック３０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、拡散接合などを用いることができる。
　図３に示すように、筐体１０の第２内壁面１２ａとウィック３０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３０は、筐体１０の第２内壁面１２ａに固定されていてもよい。例えば、ウィック３０は、筐体１０の第２内壁面１２ａに接合されていてもよい。
　図３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３０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３０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３０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３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３０の端部が支えられていてもよい。その場合、ウィック３０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３０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２、図３および図４に示すように、蒸気流路５０内には、複数の支柱７０が配置されていることが好ましい。支柱７０間では、蒸気流路５０が分断される。蒸気流路５０内に支柱７０を配置することによって筐体１０またはウィック３０を支持することが可能である。
　図２および図４に示すように、蒸気流路５０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５０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蒸気領域Ｒｂ内および第２蒸気領域Ｒｃ内の両方に配置されていてもよく、第１蒸気領域Ｒｂ内および第２蒸気領域Ｒｃ内のいずれか一方のみに配置されていてもよい。
　図３に示す例では、第１蒸気領域Ｒｂ内に配置されている支柱７０は、筐体１０の第１内壁面１１ａに接し、第２蒸気領域Ｒｃ内に配置されている支柱７０は、第１内壁面１１ａおよび第２内壁面１２ａに接している。支柱７０は、第１内壁面１１ａおよび第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および第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、またはそれらの混合物、積層物などが挙げられる。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またはウィック３０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、矩形などの多角形、円形、楕円形などが挙げられる。
　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。例えば、第１蒸気領域Ｒｂにおける支柱７０の高さと、第２蒸気領域Ｒｃにおける支柱７０の高さが異なっていてもよい。
　図３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。
　図３に示すベーパーチャンバー１では、第１蒸気領域Ｒｂにおいて、ウィック３０が第１内壁面１１ａから離れている。図３に示すように、第１蒸気領域Ｒｂにおいて筐体１０の第１内壁面１１ａ側に配置されている支柱７０によってウィック３０が支えられていてもよい。
　図５は、本発明の第１実施形態に係る熱拡散デバイスの別の一例を模式的に示す分解斜視図である。図６は、本発明の第１実施形態に係る熱拡散デバイスの別の一例を模式的に示す断面図である。
　図５および図６に示すベーパーチャンバー（熱拡散デバイス）１Ａでは、第１蒸気領域Ｒｂにおいて、ウィック３０の少なくとも一部が第１内壁面１１ａに接している。
　第１蒸気領域Ｒｂにおいて、ウィック３０の少なくとも一部が第１内壁面１１ａに接しているベーパーチャンバー１Ａでは、ウィック３０が第１内壁面１１ａ側に垂れている。そのため、ウィック３０が第１内壁面１１ａから離れているベーパーチャンバー１に比べて、気液交換面を増大させることができる。さらに、ウィック３０と隔壁６０との間の界面でのリークを低減させることができる。
　図６に示すように、第１蒸気領域Ｒｂにおいて筐体の第２内壁面１２ａ側に配置されている支柱７０によってウィック３０が支えられていてもよい。支柱７０によってウィック３０が押さえ付けられるベーパーチャンバー１Ａは、ベーパーチャンバー１に比べて簡便に作製することができる。
［第２実施形態］
　本発明の第２実施形態に係る熱拡散デバイスでは、流路領域の延伸方向からの断面視において、流路領域は、厚さ方向では筐体の第１内壁面とウィックの一部とに挟まれ、厚さ方向に直交する面方向では筐体の一部とウィックの一部とに挟まれている。
　図７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分解斜視図である。図８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断面図である。
　図７および図８に示すベーパーチャンバー（熱拡散デバイス）２では、図５および図６に示すベーパーチャンバー１Ａと異なり、隔壁６０が配置されていない。
　ベーパーチャンバー２では、筐体１０の一部とウィック３０の一部とに囲まれることで液体流路４０が形成されている。具体的には、液体流路４０は、筐体１０の第１内壁面１１ａから構成される底面４０ａと、ウィック３０の一部から構成される上面４０ｂおよび第２側面４０ｄと、筐体１０の外縁部（例えば、筐体１０の第１シート１１の外縁部）から構成される第１側面４０ｃと、を有する。
　この場合、流路領域Ｒａの延伸方向からの断面視において、流路領域Ｒａは、厚さ方向Ｚでは筐体１０の第１内壁面１１ａとウィック３０の一部とに挟まれ、厚さ方向Ｚに直交する面方向では筐体１０の一部とウィック３０の一部とに挟まれている。言い換えると、流路領域Ｒａは、筐体１０の第１内壁面１１ａと筐体１０の外縁部（例えば、筐体１０の第１シート１１の外縁部）とウィック３０の一部とに囲まれている。
　ベーパーチャンバー２では、隔壁６０が配置されていない分、ベーパーチャンバー１Ａに比べて液体流路４０の断面積を大きくすることができる。
　図９は、本発明の第２実施形態に係る熱拡散デバイスの別の一例を模式的に示す分解斜視図である。図１０は、本発明の第２実施形態に係る熱拡散デバイスの別の一例を模式的に示す断面図である。
　図９および図１０に示すベーパーチャンバー（熱拡散デバイス）２Ａでは、流路領域Ｒａ内に、ウィック３０を支持する複数の支柱７５が配置されている。流路領域Ｒａ内に支柱７５を配置することによってウィック３０の形状を維持しやすくなる。また、ウィック３０を面方向に広げやすくなるため、ベーパーチャンバー２に比べて流路領域Ｒａの断面積を大きくすることができる。
　図９に示すように、流路領域Ｒａ内の全体に支柱７５が配置されていることが好ましいが、流路領域Ｒａ内の一部に支柱７５が配置されていなくてもよい。
　支柱７５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７５間の距離が一定となるように配置される。支柱７５間の距離は、支柱７０間の距離と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　支柱７５は、筐体１０の第１内壁面１１ａに接していてもよく、接していなくてもよい。
　支柱７５を形成する材料としては、支柱７０と同様の材料が挙げられる。支柱７５の材料は、支柱７０の材料と同じであってもよく、異なっていてもよい。また、支柱７５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７５の形状は、ウィック３０を支持できる形状であれば特に限定されないが、支柱７５の高さ方向に垂直な断面の形状としては、例えば、矩形などの多角形、円形、楕円形などが挙げられる。支柱７５の形状は、支柱７０の形状と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　支柱７５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１０に示す断面において、支柱７５の幅は、支柱７０の幅と同じであってもよく、異なっていてもよい。
［第３実施形態］
　本発明の第３実施形態に係る熱拡散デバイスでは、流路領域の延伸方向からの断面視において、流路領域は、厚さ方向では筐体の第１内壁面とウィックの一部とに挟まれ、厚さ方向に直交する面方向ではウィックの一部とウィックの一部とに挟まれている。
　図１１は、本発明の第３実施形態に係る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１２は、本発明の第３実施形態に係る熱拡散デバイスの一例を模式的に示す断面図である。
　図１１および図１２に示すベーパーチャンバー（熱拡散デバイス）３では、筐体１０の第１内壁面１１ａ以外ではウィック３０の一部に囲まれることで液体流路４０が形成されている。具体的には、液体流路４０は、筐体１０の第１内壁面１１ａから構成される底面４０ａと、ウィック３０の一部から構成される上面４０ｂ、第１側面４０ｃおよび第２側面４０ｄと、を有する。
　この場合、流路領域Ｒａの延伸方向からの断面視において、流路領域Ｒａは、厚さ方向Ｚでは筐体１０の第１内壁面１１ａとウィック３０の一部とに挟まれ、厚さ方向Ｚに直交する面方向ではウィック３０の一部とウィック３０の一部とに挟まれている。言い換えると、流路領域Ｒａは、筐体１０の第１内壁面１１ａとウィック３０の一部とに囲まれている。
　ベーパーチャンバー３では、ベーパーチャンバー２と同様、ベーパーチャンバー１Ａに比べて液体流路４０の断面積を大きくすることができる。
　ベーパーチャンバー３は、例えば、金型を用いた型押し成形で所定の形状に形成したウィック３０を配置することにより作製することができる。
　図１３は、本発明の第３実施形態に係る熱拡散デバイスの別の一例を模式的に示す分解斜視図である。図１４は、本発明の第３実施形態に係る熱拡散デバイスの別の一例を模式的に示す断面図である。
　図１３および図１４に示すベーパーチャンバー（熱拡散デバイス）３Ａでは、流路領域Ｒａ内に、ウィック３０を支持する複数の支柱７５が配置されている。流路領域Ｒａ内に支柱７５を配置することによってウィック３０の形状を維持しやすくなる。また、ウィック３０を面方向に広げやすくなるため、ベーパーチャンバー３に比べて流路領域Ｒａの断面積を大きくすることができる。
［第４実施形態］
　本発明の第４実施形態に係る熱拡散デバイスでは、流路領域の延伸方向からの断面視において、流路領域は、第１流路領域と第２流路領域とを含む。第１流路領域は、厚さ方向では筐体の第１内壁面とウィックの一部とに挟まれ、厚さ方向に直交する面方向ではウィックの一部とウィックの一部とに挟まれている。第２流路領域は、厚さ方向では筐体の第２内壁面とウィックの一部とに挟まれ、厚さ方向に直交する面方向ではウィックの一部とウィックの一部とに挟まれている。
　図１５は、本発明の第４実施形態に係る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１６は、本発明の第４実施形態に係る熱拡散デバイスの一例を模式的に示す断面図である。
　図１５および図１６に示すベーパーチャンバー（熱拡散デバイス）４では、筐体１０の第１内壁面１１ａまたは第２内壁面１２ａ以外ではウィック３０の一部に囲まれることで液体流路４０が形成されている。液体流路４０は、第１液体流路４１と第２液体流路４２とを含む。具体的には、第１液体流路４１は、筐体１０の第１内壁面１１ａから構成される底面４１ａと、ウィック３０の一部から構成される上面４１ｂ、第１側面４１ｃおよび第２側面４１ｄと、を有する。第２液体流路４２は、筐体１０の第２内壁面１２ａから構成される底面４２ａと、ウィック３０の一部から構成される上面４２ｂ、第１側面４２ｃおよび第２側面４２ｄと、を有する。
　この場合、流路領域Ｒａの延伸方向からの断面視において、流路領域Ｒａは、第１流路領域Ｒａ１と第２流路領域Ｒａ２とを含む。第１流路領域Ｒａ１は、厚さ方向Ｚでは筐体１０の第１内壁面１１ａとウィック３０の一部とに挟まれ、厚さ方向Ｚに直交する面方向ではウィック３０の一部とウィック３０の一部とに挟まれている。第２流路領域Ｒａ２は、厚さ方向Ｚでは筐体１０の第２内壁面１２ａとウィック３０の一部とに挟まれ、厚さ方向Ｚに直交する面方向ではウィック３０の一部とウィック３０の一部とに挟まれている。言い換えると、第１流路領域Ｒａ１は、筐体１０の第１内壁面１１ａとウィック３０の一部とに囲まれ、第２流路領域Ｒａ２は、筐体１０の第２内壁面１２ａとウィック３０の一部とに囲まれている。
　ベーパーチャンバー４では、第１液体流路４１および第２液体流路４２のうち、一方の流路を使用できなくなった場合であっても、他方の流路を使用することでベーパーチャンバーの動作を担保できる。そのため、液相の作動媒体２０の流れが滞ってしまうのを防止することができる。
　ベーパーチャンバー４では、流路領域Ｒａ内に、ウィック３０を支持する複数の支柱７５が配置されていてもよい。その場合、第１流路領域Ｒａ１内に複数の支柱７５が配置されていてもよく、第２流路領域Ｒａ２内に複数の支柱７５が配置されていてもよく、第１流路領域Ｒａ１内および第２流路領域Ｒａ２内に複数の支柱７５が配置されていてもよい。
　ベーパーチャンバー４では、液体流路４０は、第３液体流路などの液体流路をさらに含んでもよい。すなわち、流路領域Ｒａは、第３流路領域などの流路領域をさらに含んでもよい。
［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、厚さ方向から見て、蒸発部は、流路領域に重なることが好ましい。
　例えば、図４に示すベーパーチャンバー１では、厚さ方向Ｚから見て、蒸発部ＥＰは、筐体１０の内部空間の縁端に重なる。そのため、厚さ方向Ｚから見て、蒸発部ＥＰは、流路領域Ｒａに重なる。
　図１７は、本発明の熱拡散デバイスの内部構造の第１変形例を模式的に示す平面図である。
　図１７に示すベーパーチャンバー（熱拡散デバイス）５では、厚さ方向Ｚから見た筐体１０の平面形状がＬ字型である。図４に示すベーパーチャンバー１と異なり、図１７に示すベーパーチャンバー５では、厚さ方向Ｚから見て、蒸発部ＥＰは、筐体１０の内部空間の縁端に重ならない。しかし、ベーパーチャンバー５では、厚さ方向Ｚから見て、筐体１０の内部空間の縁端以外の箇所にも流路領域Ｒａが配置されている。そのため、厚さ方向Ｚから見て、蒸発部ＥＰは、流路領域Ｒａに重なる。
　本発明の熱拡散デバイスにおいて、蒸発部は、筐体の中央部またはその周辺に設けられてもよい。
　図１８は、本発明の熱拡散デバイスの内部構造の第２変形例を模式的に示す平面図である。図１９は、本発明の熱拡散デバイスの内部構造の第３変形例を模式的に示す平面図である。
　図１８に示すベーパーチャンバー（熱拡散デバイス）６および図１９に示すベーパーチャンバー（熱拡散デバイス）７では、蒸発部ＥＰは、筐体１０の中央部寄りに設けられている。
　図１８に示すベーパーチャンバー６では、厚さ方向Ｚから見て、流路領域Ｒａは、蒸発部ＥＰの内部を通るように配置されている。
　図１９に示すベーパーチャンバー７では、厚さ方向Ｚから見て、流路領域Ｒａは、蒸発部ＥＰの外周に沿うように配置されている。
　図１８に示すベーパーチャンバー６では、図１９に示すベーパーチャンバー７に比べて、筐体１０の内部空間に占める蒸気流路５０の割合を大きくすることができる。一方、図１９に示すベーパーチャンバー７では、図１８に示すベーパーチャンバー６に比べて、蒸発部ＥＰにおいて熱源ＨＳ（図１参照）からの熱が作動媒体２０に伝わりやすくなる。
　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。蒸発部および熱源の数は特に限定されない。
　本発明の熱拡散デバイスにおいて、筐体が第１シートおよび第２シートから構成される場合、第１シートと第２シートとは、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。
　本発明の熱拡散デバイスにおいて、筐体が第１シートおよび第２シートから構成される場合、第１シートを構成する材料と、第２シート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シートに用いることにより、筐体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。
　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および凝縮潜熱を利用して、二次元的に高速で熱を拡散することができる。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、１Ａ、２、２Ａ、３、３Ａ、４、５、６、７　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　ウィック
　４０　液体流路
　４０ａ　液体流路の底面
　４０ｂ　液体流路の上面
　４０ｃ　液体流路の第１側面
　４０ｄ　液体流路の第２側面
　４１　第１液体流路
　４１ａ　第１液体流路の底面
　４１ｂ　第１液体流路の上面
　４１ｃ　第１液体流路の第１側面
　４１ｄ　第１液体流路の第２側面
　４２　第２液体流路
　４２ａ　第２液体流路の底面
　４２ｂ　第２液体流路の上面
　４２ｃ　第２液体流路の第１側面
　４２ｄ　第２液体流路の第２側面
　５０　蒸気流路
　６０　隔壁
　７０、７５　支柱
　ＥＰ　蒸発部
　ＨＳ　熱源
　Ｒａ　流路領域
　Ｒａ１　第１流路領域
　Ｒａ２　第２流路領域
　Ｒｂ　第１蒸気領域
　Ｒｃ　第２蒸気領域
　Ｘ　幅方向
　Ｙ　長さ方向
　Ｚ　厚さ方向

Claims (14)

  1. 　厚さ方向に対向する第１内壁面および第２内壁面を有し、かつ、内部空間が設けられた筐体と、
    　前記筐体の前記内部空間に封入される作動媒体と、
    　前記筐体の前記内部空間に配置されるウィックと、を備え、
    　前記筐体の前記内部空間は、
    　　少なくとも前記筐体の一部と前記ウィックの一部とに囲まれて形成される流路領域と、
    　　前記厚さ方向から見て前記ウィックの一部と重なる第１蒸気領域と、
    　　前記厚さ方向から見て前記ウィックと重ならない第２蒸気領域と、を有し、
    　前記流路領域は、前記厚さ方向から見て前記筐体の前記内部空間の縁端に沿って配置され、
    　前記流路領域の延伸方向からの断面視において、前記第１蒸気領域は、前記第２蒸気領域と前記流路領域との間に位置する部分を有する、熱拡散デバイス。
  2. 　前記筐体の前記第１内壁面に、前記筐体の前記内部空間の縁端から間隔を空けて前記縁端に沿って配置されるレール状の隔壁をさらに備え、
    　前記流路領域の延伸方向からの断面視において、前記流路領域は、前記厚さ方向では前記筐体の前記第１内壁面と前記ウィックの一部とに挟まれ、前記厚さ方向に直交する面方向では前記筐体の一部と前記隔壁とに挟まれている、請求項１に記載の熱拡散デバイス。
  3. 　前記第１蒸気領域において、前記ウィックが前記第１内壁面から離れている、請求項２に記載の熱拡散デバイス。
  4. 　前記第１蒸気領域において、前記ウィックの少なくとも一部が前記第１内壁面に接している、請求項２に記載の熱拡散デバイス。
  5. 　前記流路領域の延伸方向からの断面視において、前記流路領域は、前記厚さ方向では前記筐体の前記第１内壁面と前記ウィックの一部とに挟まれ、前記厚さ方向に直交する面方向では前記筐体の一部と前記ウィックの一部とに挟まれている、請求項１に記載の熱拡散デバイス。
  6. 　前記流路領域の延伸方向からの断面視において、前記流路領域は、前記厚さ方向では前記筐体の前記第１内壁面と前記ウィックの一部とに挟まれ、前記厚さ方向に直交する面方向では前記ウィックの一部と前記ウィックの一部とに挟まれている、請求項１に記載の熱拡散デバイス。
  7. 　前記流路領域の延伸方向からの断面視において、前記流路領域は、第１流路領域と第２流路領域とを含み、前記第１流路領域は、前記厚さ方向では前記筐体の前記第１内壁面と前記ウィックの一部とに挟まれ、前記厚さ方向に直交する面方向では前記ウィックの一部と前記ウィックの一部とに挟まれており、前記第２流路領域は、前記厚さ方向では前記筐体の前記第２内壁面と前記ウィックの一部とに挟まれ、前記厚さ方向に直交する面方向では前記ウィックの一部と前記ウィックの一部とに挟まれている、請求項１に記載の熱拡散デバイス。
  8. 　前記流路領域内に、前記ウィックを支持する複数の支柱をさらに備える、請求項５～７のいずれか１項に記載の熱拡散デバイス。
  9. 　前記筐体は、蒸発部を前記内部空間に有し、
    　前記厚さ方向から見て、前記蒸発部は、前記流路領域に重なる、請求項１～８のいずれか１項に記載の熱拡散デバイス。
  10. 　前記厚さ方向から見て、前記蒸発部は、前記筐体の前記内部空間の縁端に重なる、請求項９に記載の熱拡散デバイス。
  11. 　前記流路領域は、前記厚さ方向から見て前記筐体の前記内部空間の縁端以外の箇所にも配置され、
    　前記厚さ方向から見て、前記蒸発部は、前記筐体の前記内部空間の縁端に重ならない、請求項９に記載の熱拡散デバイス。
  12. 　前記厚さ方向から見て、前記流路領域は、前記蒸発部の内部を通るように配置されている、請求項９～１１のいずれか１項に記載の熱拡散デバイス。
  13. 　前記厚さ方向から見て、前記流路領域は、前記蒸発部の外周に沿うように配置されている、請求項９～１１のいずれか１項に記載の熱拡散デバイス。
  14. 　請求項１～１３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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