JP2022186544A - 製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】厚み方向の寸法が抑制された熱交換器などを製造する。【解決手段】本発明の製造方法は、外部から熱を吸収して液相の作動流体を毛細管力により移動させながら気相へと蒸発させる蒸発体を有する熱交換器を製造する製造方法であって、板状の部材である第１板部材の板面に凹部を形成する工程と、凹部における予め定めた領域に粉体を含む材料を塗布する工程と、予め定めた領域に塗布された材料を固めて蒸発体を形成する工程と、板状の部材である第２板部材で蒸発体が設けられた凹部を覆い、第１板部材と第２板部材とを固定する工程とを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、製造方法に関する。

特許文献１には、設置角度の如何に関わらず効率的に発熱部品を冷却するべく、蒸発部、凝縮部、及び液戻り管の内部にそれぞれ設けられるとともに、毛細管力を生じさせるウィックを有するループ型ヒートパイプが開示されている。

特開２００８－２１５７０２号公報

ところで、近年、電子機器などの装置が小型化および高性能化することにともない、装置に設けられる発熱体の発熱密度が増大している。そして、例えば、装置の薄型化にともない、厚み方向の寸法を抑制しつつ、発熱体からの熱流束を除去する熱交換器などが求められている。
そこで、本発明は、厚み方向の寸法が抑制された熱交換器などを製造することを目的とする。

上記目的を達成するため、上記課題を解決する手段として、以下に記載の発明が挙げられる。すなわち、請求項１に記載の発明は、外部から熱を吸収して液相の作動流体を毛細管力により移動させながら気相へと蒸発させる蒸発体を有する熱交換器を製造する製造方法であって、板状の部材である第１板部材の板面に凹部を形成する工程と、前記凹部における予め定めた領域に粉体を含む材料を塗布する工程と、前記予め定めた領域に塗布された前記材料を固めて前記蒸発体を形成する工程と、板状の部材である第２板部材で前記蒸発体が設けられた凹部を覆い、前記第１板部材と当該第２板部材とを固定する工程とを含む製造方法である。
請求項２に記載の発明は、前記第１板部材を覆う面に前記予め定めた領域の形状で前記材料を通す孔が設けられた覆い部材を当該第１板部材に配置する工程と、前記覆い部材の前記孔を介して前記材料の塗布を行う工程とを含む請求項１記載の製造方法である。
請求項３に記載の発明は、前記蒸発体は、当該蒸発体内の液相の作動流体が移動する向きと交差する向きに延びる基体と、当該基体から当該移動する向きの下流側に位置する複数の下流体を有し、前記孔は、前記基体および前記複数の下流体に対応する形状である請求項２記載の製造方法である。
請求項４に記載の発明は、前記覆い部材は、前記蒸発体内の液相の作動流体が移動する向きにおける位置に応じて厚みが異なる請求項２または３記載の製造方法である。
請求項５に記載の発明は、前記予め定めた領域に塗布された前記材料は、前記蒸発体内を液相の作動流体が移動する向きと交差する向きにおける両端で、前記凹部の内側側面に接触している請求項１乃至４のいずれか１項記載の製造方法である。
請求項６に記載の発明は、前記予め定めた領域に塗布された前記材料は、前記凹部の内側側面に接触している部分よりも前記移動する向きの上流側において、前記凹部の内側側面から離間している請求項５記載の製造方法である。
請求項７に記載の発明は、前記材料を塗布する工程で塗布された前記材料は、前記蒸発体内の液相の作動流体が移動する向きの下流側に進むに従い厚みが薄くなる請求項１乃至６のいずれか１項記載の製造方法である。
請求項８に記載の発明は、前記材料を塗布する工程は、第１材料を塗布する第１塗布工程と、当該第１材料に重ねて第２材料を塗布する第２塗布工程とを含み、前記蒸発体内の液相の作動流体が移動する向きの位置に応じて、前記第１材料および前記第２材料の厚みが異なる請求項１乃至７のいずれか１項記載の製造方法である。
請求項９に記載の発明は、前記予め定めた領域に塗布された前記材料のうち一部の領域が押圧される工程を含む請求項１乃至８のいずれか１項記載の製造方法である。
請求項１０に記載の発明は、前記作動流体の流路における前記予め定めた領域以外の他の位置に、前記材料を塗布する工程を含み、前記蒸発体を形成する工程において、前記他の位置に塗布された前記材料を焼結させて焼結体を形成し、前記焼結体は、前記他の位置において前記第１板部材と前記第２板部材とに挟まれる請求項１乃至９のいずれか１項記載の製造方法である。
請求項１１に記載の発明は、前記凹部を形成する工程は、前記第１板部材の板面をエッチングすることにより当該凹部を形成する請求項１乃至１０のいずれか１項記載の製造方法である。
請求項１２に記載の発明は、発熱部品と、当該発熱部品から熱を吸収して液相の作動流体を毛細管力により移動させながら気相へと蒸発させる蒸発体を有する熱交換器とが設けられた装置を製造する製造方法であって、板状の部材である第１板部材の板面に凹部を形成する工程と、前記凹部における予め定めた領域に粉体を含む材料を塗布する工程と、前記予め定めた領域に塗布された前記材料を固めて前記蒸発体を形成する工程と、板状の部材である第２板部材で前記蒸発体が設けられた凹部を覆い、前記第１板部材と当該第２板部材とを固定する工程と、前記第１板部材および前記第２板部材の少なくとも一方に対して前記発熱部品を固定する工程とを含む製造方法である。

請求項１記載の発明によれば、厚み方向の寸法が抑制された熱交換器を製造することができる。
請求項２記載の発明によれば、材料の配置が容易となる。
請求項３記載の発明によれば、蒸発体の形成が容易になる。
請求項４記載の発明によれば、蒸発体の厚み変更が容易になる。
請求項５記載の発明によれば、蒸発体と凹部との間に間隙が形成されることが抑制される。
請求項６記載の発明によれば、液相の作動流体が蒸発体に案内されやすくなる。
請求項７記載の発明によれば、蒸発体の設計が容易になる。
請求項８記載の発明によれば、蒸発体の設計が容易になる。
請求項９記載の発明によれば、蒸発体の一部の領域を、他の領域と異なる平均開口径とすることができる。
請求項１０記載の発明によれば、第１板部材および第２板部材の変形を抑制できる。
請求項１１記載の発明によれば、蒸発体が第１板部材により確実に固定される。
請求項１２記載の発明によれば、厚み方向の寸法が抑制された装置を製造することができる。

本実施の形態に係るループ型ヒートパイプを示す概略構成図である。 ループ型ヒートパイプの分解斜視図である。 第１側板および第２側板の詳細構成図である。 ウィック周辺の構成を示す図である。 マスクの概略構成図である。 ループ型ヒートパイプの製造工程を示す図である。 ループ型ヒートパイプの製造工程を示す図である。 第１変形例を示す図である。 第２変形例を示す図である。 第３変形例を示す図である。 ループ型ヒートパイプを備える装置を示す図である。 ループ型ヒートパイプの変形例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態について詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
＜ループ型ヒートパイプ１００の概略構成＞
図１は、本実施の形態に係るループ型ヒートパイプ１００を示す概略構成図である。
まず、図１を参照して、本実施の形態が適用されるループ型ヒートパイプ１００の構成を説明する。本実施の形態が適用されるループ型ヒートパイプ１００は、熱交換器であり、例えば電子機器等に備えられる中央演算処理装置（ＣＰＵ）などの発熱体１０を、外部から動力を供給することなく冷却するため、作動流体を循環させるよう構成されている。

詳細に説明すると、ループ型ヒートパイプ１００は、作動流体が気化する際の潜熱を利用して発熱体１０を冷却するため作動流体を蒸発させる蒸発器（Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）１０１と、この蒸発器１０１で気化された作動流体を放熱して液化する凝縮器（Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）１０７とを有する。

また、ループ型ヒートパイプ１００は、蒸発器１０１で気化された作動流体を凝縮器１０７まで送る蒸気管（Ｖａｐｏｒ Ｌｉｎｅ）１０５と、凝縮器１０７で液化された作動流体を蒸発器１０１まで送る液管（Ｌｉｑｕｉｄ Ｌｉｎｅ）１０９とを備えている。ループ型ヒートパイプ１００内には液相および気相の間で相変化する作動流体が充填されている。なお、作動流体は、例えば、水、アルコール、アンモニア等が用いられる。

＜ループ型ヒートパイプ１００の動作＞
次に、図１を参照して、ループ型ヒートパイプ１００内の動作を説明する。
発熱体１０において発生する熱は、蒸発器１０１に伝達される（矢印Ｈ１参照）。蒸発器１０１において熱を吸収した作動流体は気化し、蒸気管１０５を経て（矢印Ａ１参照）凝縮器１０７へ送られる（矢印Ａ２参照）。凝縮器１０７へ送られた作動流体は、熱を放出して（矢印Ｈ２参照）液化する。そして、液化した作動流体は、液管１０９を経て（矢印Ａ３参照）再び蒸発器１０１へと送られる（矢印Ａ４参照）。このように、ループ型ヒートパイプ１００は、無電力流体デバイスであり、流体の毛細管力を駆動源とした二相熱輸送デバイスである。

＜ループ型ヒートパイプ１００の詳細構成＞
図２は、ループ型ヒートパイプ１００の分解斜視図である。
図３は、第１側板１１１および第２側板１２１の詳細構成図である。
次に、図２および図３を参照して、本実施の形態が適用されるループ型ヒートパイプ１００の詳細構成を説明する。

図２に示すように、本実施の形態に係るループ型ヒートパイプ１００は、概形が平板状である。ループ型ヒートパイプ１００は、各々の概形が平板状である第１側板１１１および第２側板１２１と、第１側板１１１および第２側板の間に設けられ各々の概形が平板状であるウィック１３０および接合材１５０とを有する。すなわち、ループ型ヒートパイプ１００は、第１側板１１１および第２側板１２１によって、ウィック１３０および接合材１５０が挟まれて構成されている。

第１側板１１１は、各々正面視略長方形状の第１外面１１３および第１内面１１５を有する。また、第１側板１１１は、板面を貫通して形成された第１貫通孔１１２９を有する。第２側板１２１は、各々正面視略長方形状の第２内面１２３および第２外面１２５を有する。また、第２側板１２１は、板面を貫通して形成された第２貫通孔１２２９を有する。第１側板１１１および第２側板１２１は、例えば銅などの金属材料により形成される。そして、第１側板１１１の第１内面１１５および第２側板１２１の第２内面１２３の間に、ウィック１３０および接合材１５０が配置される。

ここで、ループ型ヒートパイプ１００は、第１側板１１１および第２側板１２１すなわち筐体を用いた熱拡散を可能とする。また、ループ型ヒートパイプ１００は、例えば厚さ１ｍｍ以下などの厚みで概略が平板状に形成されている。また、ループ型ヒートパイプ１００は、例えばスマートフォンに設けることが可能な寸法で形成される。具体的には、ループ型ヒートパイプ１００は、例えば全体で長さが１００ｍｍ、幅が６０ｍｍ、厚みが０．３ｍｍ以下の寸法で形成される。さらに説明をすると、ループ型ヒートパイプ１００は、例えば面方向における寸法（例えば、長さあるいは幅）の３％以下、より好ましくは１％以下の厚みで形成される。

なお、以下の説明においては、ループ型ヒートパイプ１００の厚み方向、すなわち図２における上下方向を、単に厚み方向ということがある。また、図２における上下方向の下側を第１面側といい、図２における上側を第２面側ということがある。また、ウィック１３０において作動流体が移送される方向、すなわち図２における左上と右下との間で伸びる方向を、単に移送方向ということがある。また、図２における左上側を上流側といい、右下側を下流側ということがある。また、図２における上下方向および移送方向と直交する方向を、幅方向ということがある。また、図２における幅方向の紙面左手前側を一方側といい、幅方向の紙面右奥側を他方側ということがある。

さて、図３（ａ）に示すように、第１側板１１１の第１内面１１５には第１凹部１１０が形成されている。第１凹部１１０は、第１内面１１５における第１貫通孔１１２９の外周に形成された環状の領域である。さらに説明をすると、第１凹部１１０は、環状に連続して設けられた、第１蒸発器領域１１２と、第１蒸気管領域１１６と、第１凝縮器領域１１７と、第１液管領域１１８と、第１開口領域１１９とを有する。

また、図３（ｂ）に示すように、第２側板１２１の第２内面１２３には第２凹部１２０が形成されている。この第２凹部１２０は、第２内面１２３における第２貫通孔１２２９の外周に形成された環状の領域である。また、第２凹部１２０は、第１凹部１１０と鏡合わせ形状である。言い替えると、第１凹部１１０および第２凹部１２０は、鏡像対象の関係である。さらに説明をすると、第２凹部１２０は、環状に連続して設けられた、第２蒸発器領域１２２と、第２蒸気管領域１２６と、第２凝縮器領域１２７と、第２液管領域１２８と、第２開口領域１２９とを有する。

ここで、第１側板１１１の第１内面１１５と、第２側板１２１の第２内面１２３とを合わせると、第１凹部１１０および第２凹部１２０とが対向する配置となる。この配置において、第１蒸発器領域１１２および第２蒸発器領域１２２が蒸発器１０１を形成する。同様に、第１蒸気管領域１１６および第２蒸気管領域１２６が、蒸気管１０５を形成する。第１凝縮器領域１１７および第２凝縮器領域１２７が、凝縮器１０７を形成する。第１液管領域１１８および第２液管領域１２８が、液管１０９を形成する。

なお、第１開口領域１１９および第２開口領域１２９は、第１側板１１１の第１内面１１５と、第２側板１２１の第２内面１２３とを接合した後、外部から第１凹部１１０および第２凹部１２０内に作動流体の注入などを可能にする開口を形成する。付言すると、第１開口領域１１９および第２開口領域１２９により形成される開口は、作動流体の注入後に封止される。

ここで、蒸発器１０１を形成する第１蒸発器領域１１２および第２蒸発器領域１２２について説明をする。
まず、第１蒸発器領域１１２は、平面視略長方形である。第１蒸発器領域１１２は、第１液管領域１１８と連続する空間である第１幅広領域１１２１と、第１幅広領域１１２１よりも下流側で第１蒸気管領域１１６と連続する空間である第１幅狭領域１１２３とを有する。ここで、第１幅広領域１１２１および第１幅狭領域１１２３は、移送方向において互いに並ぶ配置である。また、第１幅広領域１１２１は、第１幅狭領域１１２３と比較して幅方向の寸法が大きい。

同様に、第２蒸発器領域１２２は、平面視略長方形である。第２蒸発器領域１２２は、第２液管領域１２８と連続する空間である第２幅広領域１２２１と、第２幅広領域１２２１よりも第２蒸気管領域１２６と連続する空間である第２幅狭領域１２２３とを有する。ここで、第２幅広領域１２２１および第２幅狭領域１２２３は、移送方向において互いに並ぶ配置である。また、第２幅広領域１２２１は、第２幅狭領域１２２３と比較して幅方向の寸法が大きい。

ここで、詳細は後述するが、第１蒸発器領域１１２および第２蒸発器領域１２２の内部には、ウィック１３０が配置される。第１蒸発器領域１１２および第２蒸発器領域１２２の内部において、ウィック１３０よりも液管１０９側の空間は、液相の作動流体が収容される液溜め部１６０として機能する。図示の例においては、第１幅広領域１１２１および第２幅広領域１２２１が、液溜め部１６０を構成する。また、第１幅狭領域１１２３および第２幅狭領域１２２３における、ウィック１３０よりも蒸気管１０５側の空間は、気相の作動流体が通過する蒸気空間１４０として機能する。

＜ウィック１３０周辺の構成＞
図４は、ウィック１３０周辺の構成を示す図である。
次に、図４を参照しながら、ウィック１３０およびウィック１３０周辺の構成について説明をする。

まず、ウィック１３０は、銅などにより形成された多孔質金属（ポーラスメタル）などの多孔質体により形成される。このウィック１３０は、作動流体に毛細管力を発生させ、作動流体を移動させる。ウィック１３０の実効空孔径は、０．１～５０μｍである。また、ウィック１３０の空孔率は、２５～８０％である。なお、実効空孔径および空孔率の測定法は特に限定されない。例えば、水中含侵法による見かけ密度測定、水銀圧入法による気孔径分布測定、あるいはＸ線ＣＴによる気孔観察などにより測定してもよい。

付言すると、このウィック１３０は、例えば、幅方向の長さ１０ｍｍ乃至３００ｍｍであり、移送方向の長さ３ｍｍ乃至１００ｍｍであり、厚み０．０１ｍｍ乃至１ｍｍ、より好ましくは厚み０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍの寸法で構成される。また、ウィック１３０は、幅方向の長さ、すなわち長手方向の長さに対する厚みの割合が、例えば０．０１乃至１％程度、より好ましくは０．１％乃至０．５％の寸法で構成される。なお、発熱体１０（図１参照）は、例えば幅１０ｍｍであり、長さ１０ｍｍである。そして、ウィック１３０は、発熱体１０よりも幅および長さが大きい寸法で構成される。

図４（ａ）に示すように、ウィック１３０は、長手方向が幅方向に沿う略長方形状のウィック基部１３１と、ウィック基部１３１から移送方向下流側に突出するウィック爪部１３３とを有する。図示の例においては、幅方向において予め定めた間隔でウィック爪部１３３が複数設けられている。言い替えると、ウィック１３０は、移送方向下流側において、移送方向に沿って形成された複数のスリット１３５を備える。なお、スリット１３５における移送方向上流側の端部は、スリット底部１３６と呼ぶ。なお、ウィック爪部１３３は、幅方向長さが０．５ｍｍ～２．０ｍｍであり、移送方向長さが１０ｍｍ～２０ｍｍである。また、スリット１３５は、例えば幅方向長さが０．５ｍｍ～２．０ｍｍである。さらに説明をすると、スリット１３５は、ウィック爪部１３３よりも幅方向長さが長い（幅が広い）。なお、スリット１３５は、ウィック爪部１３３と同じ幅方向長さや、ウィック爪部１３３と異なる幅方向長さであってもよい。また、図示の例とは異なり、ウィック爪部１３３の先端およびスリット底部１３６は、丸みをつけた（湾曲させた）形状であってもよい。

ここで、ウィック１３０は、概形が櫛状（熊手形状）である。ウィック１３０に形成されたスリット１３５は、ウィック１３０で気化した作動流体が蒸気管１０５に向かう流れを促進する蒸気溝、所謂グルーブとして機能する。さらに説明をすると、図示の例においては、ウィック爪部１３３とスリット１３５とが同一平面に交互に配置することにより，ウィック１３０、第１側板１１１および第２側板１２１を薄くしつつ機械的強度を維持することができる。また、ウィック爪部１３３とスリット１３５とが同一平面に設けられることにより、熱源である発熱体１０（図１）を配置する自由度が向上する。具体的には、発熱体１０は、第１側板１１１の第１外面１１３および第２側板１２１の第２外面１２５のいずれかの面、あるいは両面に設けられてもよい。

さて、ウィック１３０は、移送方向において第１側板１１１に形成された第１幅広領域１１２１および第１幅狭領域１１２３にまたがって配置される。さらに説明をすると、ウィック１３０は、第１幅狭領域１１２３から第１幅広領域１１２１側にせり出して（突出して）配置される。

また、ウィック１３０は、第１幅狭領域１１２３において、幅狭第１側面１１２７および幅狭第２側面１１２８に挟まれる。さらに説明をすると、ウィック１３０における移送方向に沿う側面であるウィック第１側面１３８は、第１側板１１１の幅狭第１側面１１２７と接合される。また、ウィック第２側面１３９は、第１側板１１１の幅狭第２側面１１２８と接合される。なお、後述するようにウィック１３０を焼結により形成する段階において、ウィック１３０の材料が収縮しても、ウィック１３０が幅狭第１側面１１２７および幅狭第２側面１１２８から離間することが抑制される。

また、ウィック上流側端面１３７の端面は第１幅広領域１１２１内に位置する。このことにともない、ウィック第１側面１３８およびウィック第２側面１３９は、第１幅広領域１１２１内に露出する。さらに説明をすると、ウィック第１側面１３８およびウィック第２側面１３９は、それぞれ第１側板１１１の幅広第１側面１１２４および幅広第２側面１１２５から離間する。このことにより、液相の作動流体がウィック第１側面１３８およびウィック第２側面１３９を介してウィック１３０に流入することが許容される（図４（ｂ）における矢印Ｃ５参照）。このことにより、ウィック１３０が液相の作動流体と接触する面積が増加し、ウィック１３０の濡れが向上する。

さて、ウィック１３０は、上述のように第１側板１１１および第２側板１２１に挟まれて配置される。また、ウィック１３０は、蒸気空間１４０および液溜め部１６０を区画する。ここで、仮に、第１側板１１１とウィック１３０との間、あるいは第２側板１２１とウィック１３０との間に隙間が形成されると、液相の作動流体が蒸気空間１４０に流入する（漏れる）ことや、気相の作動流体が液溜め部１６０に流入することがある。そして、これらの流入は、ループ型ヒートパイプ１００の熱交換率を低下させる。

そこで、本実施の形態においては、第１側板１１１の第１内面１１５にウィック１３０となる材料を塗布して、第１側板１１１上でウィック１３０を形成する（後述）。このことにより、ウィック１３０と第１側板１１１の第１内面１１５との間において隙間が形成されることを抑制する。また、本実施の形態においては、ウィック１３０に接合材１５０を重ねて配置する。このことにより、ウィック１３０と第２側板１２１の第２内面１２３との間において間隙が形成されることを抑制する。

図４（ｂ）に示すように、接合材１５０は、長手方向が幅方向に沿う略長方形状の接合材基部１５１と、接合材基部１５１から移送方向下流側に突出する接合材幅狭部１５３とを有する。この接合材幅狭部１５３は、長手方向が幅方向に沿う略長方形状であり、幅方向の寸法が接合材基部１５１よりも狭い。接合材１５０は、青銅などにより形成された金属製の板状部材である。

また、接合材１５０は、ウィック１３０のウィック基部１３１を覆う位置に設けられる。さらに説明をすると、接合材１５０は、移送方向において第１幅広領域１１２１および第１幅狭領域１１２３にまたがって配置される。また、接合材１５０は、幅方向において幅狭第１側面１１２７および幅狭第２側面１１２８に挟まれて形成される。また接合材１５０は、幅方向において幅広第１側面１１２４および幅広第２側面１１２５に挟まれて形成される。なお、図示の接合材上流側端面１５５は、移送方向においてウィック上流側端面１３７と揃えて設けられる。ここで、接合材１５０は、両端が幅狭第１側面１１２７および幅狭第２側面１１２８に接して設けられていれば、図示の構成に特に限定されない。例えば、接合材１５０は、幅方向において幅広第１側面１１２４および幅広第２側面１１２５に接して設けられなくてもよい。また、接合材１５０は、移送方向において第１幅広領域１１２１および第１幅狭領域１１２３にまたがって配置されなくてもよい。また、図示の接合材上流側端面１５５は、移送方向においてウィック上流側端面１３７と揃えて設けられなくてもよい。

ここで、図４（ｂ）を参照しながら、接合材１５０の搬送方向下流側の端面である接合材下流側端面１５７の移送方向における位置を説明する。接合材下流側端面１５７の移送方向における位置は、幅広第１側面１１２４および幅狭第１側面１１２７の間に形成された段差面１１２６に沿う仮想線Ｌ１と、スリット底部１３６に沿う仮想線Ｌ２との間に位置する。ここで、接合材下流側端面１５７が仮想線Ｌ１よりも移送方向上流側となると、作動流体の漏れが生じ得る。また、接合材下流側端面１５７が仮想線Ｌ２よりも移送方向下流側となると、スリット１３５の機能が低減し得る。

＜蒸発器１０１の動作＞
次に、図４（ａ）を参照しながら、蒸発器１０１内の動作について説明する。
まず、液溜め部１６０に収容された液相の作動流体は、ウィック１３０に向けて流れ（矢印Ｃ３参照）、ウィック１３０に浸透する。そして、液相の作動流体は、ウィック１３０の毛細管力によりウィック１３０内を移動しながら、発熱体１０の熱により加熱され気化する。

この気化した作動流体は、スリット１３５などを通り蒸気管１０５側へと移動した後（矢印Ｃ１参照）、蒸気管１０５から流出し、凝縮器１０７（図１参照）へと送られる。そして、凝縮器１０７（図１参照）で液化した作動流体は、蒸発器１０１内へと流入し、液溜め部１６０を経て再びウィック１３０に浸透する。

このように、ウィック１３０において作動流体の流れが途切れることなく、上記のサイクルが繰り返される。そして、発熱体１０において発生した熱が、蒸発器１０１から凝縮器１０７（図１参照）へと輸送される。

＜第１側板１１１およびに第２側板１２１の形成工程＞
上述のように第１側板１１１およびに第２側板１２１は、例えば銅などの金属材料より形成された平板状の部材に加工処理を施し、第１凹部１１０および第２凹部１２０を形成する。図示の例においては、厚さ０．１５ｍｍの銅平板にエッチング処理を施し、第１凹部１１０および第２凹部１２０を形成する。この第１凹部１１０および第２凹部１２０の深さは、０．１ｍｍである。すなわち、第１側板１１１およびに第２側板１２１における第１凹部１１０および第２凹部１２０が形成された領域は、厚さが０．０５ｍｍとなる。さらに説明をすると、エッチングにより、第１側板１１１およびに第２側板１２１の厚みの５０％以上を凹ませる。また、第１側板１１１およびに第２側板１２１の外形状の周りは、第１側板１１１およびに第２側板１２１が取出し可能となるように、貫通エッチング、すなわち外郭銅板エッチングが施される。また、図示の例においては、貫通エッチングにより、第１側板１１１に第１貫通孔１１２９が形成され、第２側板１２１に第２貫通孔１２２９が形成される。

＜ウィック１３０および接合材１５０の形成工程＞
次に、図４を参照しながら、ウィック１３０および接合材１５０の形成工程について説明をする。

本実施の形態においては、ウィック１３０および接合材１５０は、それぞれ第１側板１１１および第２側板１２１において形成される。そして、ウィック１３０が形成された第１側板１１１と、接合材１５０が形成された第２側板１２１とを重ね合わせた後に、ウィック１３０および接合材１５０が互いに固定される。

ここで、図示のウィック１３０は、第１側板１１１にウィック１３０の材料を塗布して第１側板１１１上で形成される。さらに説明をすると、ウィック１３０は、第１側板１１１の第１幅広領域１１２１および第１幅狭領域１１２３における予め定めた領域に、純銅粉を含む金属ペーストを塗布することで形成される。なお、詳細は後述するが、ウィック１３０を塗布する際には、マスク１８０（後述する図５参照）が用いられる。

また、図示の接合材１５０は、第２側板１２１に接合材１５０の材料を塗布して第２側板１２１上で形成される。さらに説明をすると、接合材１５０は、第２側板１２１の第２幅広領域１２２１および第２幅狭領域１２２３における予め定めた領域に、青銅粉を含む金属ペーストを塗布することで形成される。ここで、接合材１５０を形成する領域の周囲を、所謂マスキングテープ２８０（後述する図６（ｃ－２）参照）で覆うなど、周知技術によるマスキングをして接合材１５０を塗布する。図示の例においては、移送方向の長さは４ｍｍである。さらに説明をすると、接合材基部１５１の移送方向における長さは３ｍｍ、接合材幅狭部１５３の移送方向における長さは１ｍｍである。

＜マスク１８０＞
図５は、マスク１８０の概略構成図である。
マスク１８０は、例えば板厚０．３ｍｍの平板状部の金属部材である。マスク１８０には、貫通孔であるウィック型開口１９０が形成されている。ウィック型開口１９０は、ウィック基部１３１を形成する領域であるウィック基部領域１９１と、ウィック爪部１３３を形成する領域であるウィック爪部領域１９３とを有する。ここで、ウィック基部領域１９１は、長手方向が幅方向に沿う略長方形状の部分である。また、ウィック爪部領域１９３は、ウィック基部領域１９１から移送方向下流側に突出する部分である。

マスク１８０は、第１凹部１１０が形成された第１側板１１１に位置合わせして配置される。そして、マスク１８０の上から純銅粉を含む金属ペーストをウィック型開口１９０に案内し、ゴム製のブレード（所謂スキージ）などを用いて余分な金属ペーストを掻きとるなどして塗布する。このことにより、第１凹部１１０にウィック１３０の材料が所定の厚み（例えば、０．３ｍｍ）で配置される。この塗布されたウィック１３０の材料を焼結などで固めることで、第１凹部１１０にウィック１３０が形成される。なお、マスク１８０を用いることにより、例えばウィック爪部１３３を備えるウィック１３０を形成する工程が簡略化され得る。

＜ループ型ヒートパイプ１００の製造工程＞
図６および図７は、ループ型ヒートパイプ１００の製造工程を示す図である。
次に、図６および図７を参照して、本実施の形態におけるループ型ヒートパイプ１００の製造工程を説明する。なお、図示は省略するが、第１側板１１１には、第１凹部１１０を形成する領域および上記貫通エッチングを施す領域（外形状の周りおよび第１貫通孔１１２９）を除き、マスキングが予め施されているものとする。同様に、第２側板１２１には、第２凹部１２０を形成する領域および上記貫通エッチングを施す領域（外形状の周りおよび第２貫通孔１２２９）を除き、マスキングが予め施されているものとする。

まず、図６（ａ）に示すように、第１側板１１１および第２側板１２１を支持台ＴＢに載せる。そして、図６（ｂ）に示すように、第１側板１１１およびに第２側板１２１にエッチングを施し、第１凹部１１０および第２凹部１２０を形成する。そして、図６（ｃ）に示すように、第１凹部１１０および第２凹部１２０に金属ペーストが塗布される。具体的には、図６（ｃ－１）に示すように、第１凹部１１０の第１底面１１４に、マスク１８０が配置され、ウィック１３０となる第１金属ペースト１４９が塗布される。また、図６（ｃ－２）に示すように、第２凹部１２０の第２底面１２４に、マスキングテープ２８０が配置され、接合材１５０となる第２金属ペースト１５９が塗布される。

次に、図７（ｄ）に示すように、第１金属ペースト１４９および第２金属ペースト１５９が各々の条件（詳細は後述）で加熱される。このとき、図７（ｄ―１）に示すように、第１金属ペースト１４９が焼結しウィック１３０が形成される。このウィック１３０は第１底面１１４に固定されて形成される。同様に、図７（ｄ―２）に示すように、第２金属ペースト１５９が焼結し接合材１５０が形成される。この接合材１５０は、第２底面１２４に固定されて形成される。

次に、図７（ｅ）に示すように、第１側板１１１および第２側板１２１の第１凹部１１０および第２凹部１２０周辺に半田を載せる。言い替えると、第１側板１１１および第２側板１２１の凸部に半田を載せる。なお、凸部に載せる半田の量は、溶解時に第１凹部１１０および第２凹部１２０に流入しない量とする。また、凸部に載せる半田の位置は、半田の溶解時に第１凹部１１０および第２凹部１２０に流入しない位置とする。そして、半田を載せた第１側板１１１および第２側板１２１を重ねる。このとき、ウィック１３０および接合材１５０が対向し、互いに突き当たる配置となる。そして、第１側板１１１および第２側板１２１を加圧（図中矢印Ｆ１参照）し、ウィック１３０の厚さを調整してもよい（減少させてもよい）。

次に、図７（ｆ）に示すように、第１側板１１１および第２側板１２１を加熱することにより、ウィック１３０および接合材１５０が接合される。そして、出炉後、密閉性を向上させる処理を施す。例えば、第１側板１１１および第２側板１２１の側面（例えば、厚さ０．３ｍｍ）に半田を乗せることや、シリコーン系や紫外線硬化樹脂などのシーリング材を塗布し硬化せるなど周知の技術によって、密閉性がより確実となる。

なお、図示の例においては、図７（ｄ）に示すように、第１金属ペースト１４９および第２金属ペースト１５９を焼結する際に、第１側板１１１および第２側板１２１が平坦な面である支持台ＴＢに支持された状態で加熱される。このことにより、支持台ＴＢによって第１側板１１１および第２側板１２１が支持されていない場合と比較して、加熱にともなう第１側板１１１および第２側板１２１の変形が抑制され得る。

＜第１金属ペースト１４９および第２金属ペースト１５９＞
第１金属ペースト１４９および第２金属ペースト１５９は、例えば以下のようにして形成される。ウィック１３０となる第１金属ペースト１４９は、粒径４５ｕｍ以下の純銅粉を、バインダー溶液に混合させて形成できる。また、接合材１５０となる第２金属ペースト１５９は、粒径４５ｕｍ以下のスズ５０ｗｔ.％青銅粉を、バインダー溶液に混合させて形成できる。バインダー溶液は、バインダー成分と有機溶剤から成り、バインダー成分は、アクリル系、ブチラール系、セルロース系などが選択でき、有機溶剤は、アセトン、ベンゼン、イソプロパノール、メタノール、エタノール、トルエン、ｎ－ブタノール、キシレン、エチレングリコール、酢酸エチル、テレピネオール、酢酸ブチル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、四塩化炭素、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、クロロホルム、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ｎ－ヘキサン、メタノール、シクロヘキサンなどが選択できるが、この限りではない。

第１金属ペースト１４９および第２金属ペースト１５９は、メッシュベルト式焼結炉において、脱バインダーおよび焼結が実施される。ここで、第１側板１１１および第２側板１２１に配置（塗布）された第１金属ペースト１４９および第２金属ペースト１５９は、例えば以下のような条件で各々焼結される。第１金属ペースト１４９は、脱バインダー温度が６００℃、焼結が９２０℃、保持時間が３０分、雰囲気ガスが窒素８０％および水素２０％である。また、第２金属ペースト１５９は、脱バインダー温度が６００℃、焼結が６００℃で、保持時間が３０分、雰囲気ガスが窒素８０％および水素２０％である。

＜第１側板１１１および第２側板１２１の固定＞
図７（ｅ）に示すように、第１側板１１１および第２側板１２１の固定は例えば以下のような条件で施される。まず、半田を活性化するフラックスを第１側板１１１に塗布し、その上に半田(例えば鉛半田、スズ６０％、鉛４０％)を配置し、半田の上にフラックスを塗布する。そして、第１側板１１１および第２側板１２１を重ね合せた状態で、ウィック１３０および接合材１５０が形成されている部分を外側から加圧し（図中矢印Ｆ１参照）、ウィック１３０と接合材１５０を合わせた厚さが流路高さと等しくなるよう調整する。

次に、第１側板１１１および第２側板１２１をスポット溶接などで固定（仮留め）する。そして、メッシュベルト式焼結炉にて半田接合ならびにウィック１３０および接合材１５０の接合を実施する。この接合は、例えば以下のような熱処理条件で実行される。すなわち、温度が６６０℃、保持時間が３０分、雰囲気ガスが窒素８０％および水素２０％である。また、第１側板１１１および第２側板１２１をセラミック板で挟み込み、錘を載せて荷重１ｋｇとして熱処理を行う。

なお、上記の条件で形成されたループ型ヒートパイプ１００のリーク試験を行い、脱気に問題がないことを確認した。また、製造されたループ型ヒートパイプ１００の熱負荷試験を行い、４．５Ｗ乃至１０Ｗでの動作が確認できた。

＜接合材１５０による接合＞
上記のように、ウィック１３０および第２側板１２１は、接合材１５０を介して互いに固定される。この接合材１５０による固定について説明をする。
まず、図７（ｆ）に示すように、第１金属ペースト１４９を焼結して形成されたウィック１３０は、厚み方向第１面側が第１側板１１１に対して接合された状態となる。また、厚み方向第２面側は、第２側板１２１に接合（シーリング）することが求められる。ここで、本実施の形態とは異なり、接合材１５０に替えて半田（例えば、５００℃）を用いてウィック１３０を第２側板１２１へ接合する場合、半田がウィック１３０に吸収され、ウィック１３０の機能を低下させ得る。また、本実施の形態とは異なり、ロウ付け（例えば、８００℃）や拡散接合（例えば、１０００℃）を用いてウィック１３０を第２側板１２１へ接合する場合、第１側板１１１および第２側板１２１のたわみなどの変形により、作動流体の流路が閉塞し得る。

そこで、図示の例においては、接合材１５０を用いて接合をする。この接合材１５０の材質として、ウィック１３０の材質（例えば、純銅）よりも融点が低い材質（例えば、青銅）が用いられる。この接合材１５０の材質は、ウィック１３０および第２側板１２１と合金化しやすい、あるいはなじみやすいものであれば特に限定されない。例えば、ウィック１３０が純銅で形成される場合、接合材１５０として黄銅など他の材質を用いてもよい。なお、接合材１５０の材質は、ウィック１３０および第２側板１２１と同一の組成物（例えば、銅）をもつ材質として捉えることができる。また、接合材１５０の材質は、第２側板１２１の合金よりも融点が低い材質として捉えることができる。なお、上記の例においては、第１金属ペースト１４９の焼結、すなわち１回目の加熱温度は９２０℃である。また、ウィック１３０および接合材１５０の接合、すなわち２回目の加熱温度は、１回目より低温である６６０℃である。このことにより、２回目の加熱にともなうウィック１３０の構造変化が低減される。

このように、ウィック１３０および接合材１５０が接合されることで、ウィック１３０が第１側板１１１および第２側板１２１に対して固定される。この固定されたウィック１３０および接合材１５０は、蒸気空間１４０および液溜め部１６０間の圧力隔壁として機能する。

＜第１変形例＞
図８は、第１変形例を示す図である。
図８を参照しながら、第１変形例について説明をする。なお、以下の説明においては、上記の実施の形態の構成と同一の部分には同一の符号をつけ、その詳細な説明は省略することがある。

上記の実施の形態において、ウィック１３０は概形が櫛状であることを説明したが、同一平面内に設置できる構造であればこれに限定されない。例えば、図８（ａ）に示すように、ウィック２３０を形成してもよい。ウィック２３０は、長手方向が幅方向に沿うウィック基部２３１と、ウィック基部２３１から移送方向下流側に突出する複数のウィック爪部２３３と、ウィック基部２３１から移送方向上流側に突出する部分であるウィック凸部２３７を有する。このウィック２３０は、上記の実施の形態と同様に、ウィック２３０となる材料を塗布することにより形成される。

ここで、液溜め部１６０内に蓄えられている作動流体が少ない場合、作動流体は液溜め部１６０内で偏って分布することがある。この作動流体の偏りにより、ウィック２３０に作動流体が供給され難くなり、ウィック２３０の動作性能が低下する可能性がある。そこで、ウィック２３０のように、液溜め部１６０内に向けて突出するウィック凸部２３７を形成することにより、作動流体が液溜め部１６０内で偏って分布する場合においても、ウィック凸部２３７を介して、ウィック基部２３１およびウィック爪部２３３に安定して作動流体が供給され得る。

なお、ウィック凸部２３７は、ウィック基部２３１などに作動流体を供給するための他のウィック、すなわちセカンダリウィックとして捉えることができる。また、ウィック凸部２３７は、所定の毛細管力が働く構造であれば、材質、形状（例えば、ピラー構造やメッシュ構造）などは特に限定されない。なお、ウィック凸部２３７の寸法は、流動圧損が所定の値よりも大きくならないように定めるとよい。

また、図８（ｂ）に示すように、ウィック凸部２３７は、厚み方向における両端が、第１側板１１１の第１底面１１４および第２側板１２１の第２底面１２４の各々と接合される。このことにより、第１側板１１１および第２側板１２１の変形が抑制され得る。付言すると、例えば第１側板１１１および第２側板１２１の厚みが薄い構成においても、ウィック凸部２３７によって第１側板１１１および第２側板１２１の膨張や陥没（凹み）が抑制され得る。

なお、第１側板１１１および第２側板１２１の変形を抑制する構成としては、図８（ｃ）に示すように、ウィック３３０を構成してもよい。ウィック３３０は、長手方向が幅方向に沿うウィック基部３３１と、ウィック基部３３１から移送方向下流側に突出する複数のウィック爪部３３３と、ウィック基部３３１およびウィック爪部３３３から離間した複数のウィック離間部３３７とを有する。このウィック３３０は、上記の実施の形態と同様に、ウィック３３０となる材料を塗布することにより形成される。なお、ウィック離間部３３７の一部または全部は、上記のように第１凹部１１０および第２凹部１２０を形成するエッチングの工程において形成することが可能である。

ここで、図示の例においては、液溜め部１６０内において、複数のウィック離間部３３７が形成されている。このウィック離間部３３７は、厚み方向における両端が第１側板１１１の第１底面１１４および第２側板１２１の第２底面１２４と接合され、第１側板１１１および第２側板１２１の変形を抑制し得る。

なお、図示のように、ウィック離間部３３７は、液溜め部１６０内に配置されるものに限定されず、液溜め部１６０に加えて、あるいは液溜め部１６０に替えて、蒸気空間１４０に設けられてもよい。また、ウィック離間部３３７は、蒸気管１０５、凝縮器１０７、液管１０９内などに設けられてもよい。

このウィック離間部３３７は、負圧による流路の閉塞や狭窄を防ぐ機能を有する。このウィック離間部３３７は、作動流体の流れを妨げない程度の寸法および間隔で設けられる。また、ウィック離間部３３７を、ウィック基部３３１およびウィック爪部３３３と共通の材料を用いて、共通の工程により形成を用いることで、製造工程が簡略化され得る。なお、ウィック基部３３１およびウィック爪部３３３は、互いに異なる材料により形成されてもい。

さて、図８（ｄ）に示すように、液溜め部１６０内にウィック４３０を配置してもよい。このウィック４３０は、長手方向が幅方向に沿うウィック基部４３１と、ウィック基部４３１から移送方向下流側に突出する複数のウィック爪部４３３とを備える。そして、ウィック基部４３１およびウィック爪部４３３は、液溜め部１６０内に配置される。このことにより、ウィック４３０は、ウィック上流側端面４３７、ウィック第１側面４３８、ウィック第２側面４３９の３つの側面から液相の作動流体の供給を受けることができる。付言すると、作動流体が液溜め部１６０内で偏って分布する場合においても、ウィック４３０は安定して作動流体の供給を受けることができる。

ここで、ウィック４３０には接合材４５０が重ねて配置される。接合材４５０は、略Ｕ字状の形状である。さらに説明をすると、接合材４５０は、ウィック上流側端面４３７に沿う部分である上流部４５１と、ウィック第１側面４３８に沿う部分である第１部分４５３と、ウィック第２側面４３９に沿う部分である第２部分４５５とを備える。この上流部４５１、第１部分４５３および第２部分４５５により、ウィック４３０の液溜め部１６０と接する領域における作動流体の漏れが抑制される。

＜第２変形例＞
図９は、第２変形例を示す図である。
図９を参照しながら、第２変形例について説明をする。
上記の実施の形態においては、ウィック１３０の概形が櫛状であることを説明したが、これに限定されない。

例えば、図９（ａ）に示すように、ウィック１１３０を形成してもよい。ウィック１１３０は、長手方向が幅方向に沿うウィック基部１１３１と、ウィック基部１１３１から移送方向下流側に突出する複数のウィック爪部１１３３とを備える。ウィック爪部１１３３の各々は、移送方向の位置に応じて幅方向の長さが異なる。具体的には、ウィック爪部１１３３は、移送方向下流側に進むに従い幅方向の寸法が小さくなる。また、ウィック爪部１１３３同士の間隙であるスリット１１３５は、移送方向下流側に進むに従い幅方向の寸法が大きくなる。

また、図９（ｂ）に示すように、ウィック１２３０を形成してもよい。ウィック１２３０は、長手方向が幅方向に沿うウィック基部１２３１と、ウィック基部１２３１から移送方向下流側に突出する複数のウィック爪部１２３３とを備える。このウィック爪部１２３３は、略Ｓ字状に湾曲する部分、言い替えると波型に形成される部分である。このことにより、スリット１２３５も湾曲して形成される。

また、図９（ｃ）に示すように、ウィック１３３０を形成してもよい。ウィック１３３０は、移送方向で互いに離間しかつ幅方向中央部で接続する構成である。さらに説明をすると、ウィック１３３０は、長手方向が幅方向に沿う複数のウィック基部１３３１、１３３３、１３３５と、ウィック基部１３３１、１３３３、１３３５を幅方向中央部で接続する接続部１３３７とを有する。このウィック基部１３３１、１３３３、１３３５同士の間に形成される間隙１３３６、１３３８は、作動流体の流路として機能する。

また、図９（ｄ）に示すように、ウィック１４３０を形成してもよい。ウィック１４３０は、長手方向が幅方向に沿うウィック基部１４３１と、ウィック基部１４３１から移送方向下流側に突出する複数のウィック爪部１４３３とを備える。ここで、ウィック爪部１４３３は、ウィック爪部１４３３の移送方向中央部から幅方向に突出する幅広部１４３７を備える。ウィック爪部１４３３同士の間隙１４３５は、作動流体の流路として機能する。

また、図９（ｅ）に示すように、ウィック１５３０を形成してもよい。ウィック１５３０は、長手方向が幅方向に沿うウィック基部１５３１と、ウィック基部１５３１の幅方向両端から移送方向下流側に突出する２つのウィック爪部１５３３と、ウィック基部１５３１から移送方向下流側に突出する突出部１５３５とを備える。ここで、突出部１５３５は、移送方向下流側で幅方向の寸法が大きい幅広部１５３７を備える。図示の例においては、幅広部１５３７は、平面視略円形である。ウィック爪部１５３３および離間部１５３５の間の間隙１５３６は、作動流体の流路として機能する。

＜第３変形例＞
図１０は、第３変形例を示す図である。
図１０を参照しながら、第３変形例について説明をする。
上記の実施の形態においては、ウィック１３０を塗布により形成することを説明した。ここで、ウィック１３０を塗布により形成する場合、ウィック１３０の形状は、例えばマスク１８０の厚みを変化させるなどにより容易に変更が可能である。さらに説明をすると、マスク１８０の形状を変化させるなどして、ウィック１３０の塗布の態様を切り替えることで、ウィック１３０の構成を変化させることができる。このことにより、ウィック１３０の設計段階において、ウィック１３０に求められる性能に応じたウィック１３０の設計が容易となる。

例えば、図１０（ａ）に示すように、マスク２１８０は、移送方向における位置に応じて、厚みが変化する構成としてもよい。さらに説明をすると、マスク２１８０は、移送方向におけるウィック型開口２１９０が形成されている領域２１８１が、下流側に進むに従い厚みが減少するよう構成されている。

そして、マスク２１８０を用いることにより、図１０（ｂ）に示すようなウィック２１３０が形成される。このウィック２１３０は、移送方向における位置に応じて、厚み方向の寸法が変化する。具体的には、ウィック２１３０は、移送方向下流側に進むに従い、厚みが減少する構成である。

また、図１０（ｃ）に示すように、ウィック２２３０を形成してもよい。ウィック２２３０は、移送方向おける位置に応じて、ウィック２２３０を構成する材質が変化する。さらに説明をすると、ウィック２２３０は、移送方向下流側に進むに従い、平均開口径が小さくなる構成である。付言すると、ウィック２２３０は、第１平均開口径である第１部分２２３１と、第１平均開口径とは異なる（第１平均開口径よりも小さい）第２平均開口径である第２部分２２３３とを有する。

そして、ウィック２２３０は厚み方向の寸法は一定であるが、第１部分２２３１は移送方向下流側に進むに従い厚みが減少し、第２部分２２３３は移送方向下流側に進むに従い厚みが増加する構成である。また、第１部分２２３１となる材料と、第２部分２２３３となる材料としては、例えば粒径が異なるなど、互いに異なる材料を用いるとよい。そして、第１部分２２３１となる材料を塗布した後に、第１部分２２３１に重ねて第２部分２２３３となる材料を塗布し焼結することで、ウィック２２３０が形成される。

また、図１０（ｄ）に示すように、ウィック２３３０を形成してもよい。ウィック２３３０は、移送方向おける位置に応じて、ウィック２３３０の構成が変化する。具体的には、ウィック２３３０は、移送方向下流側が、移送方向上流側よりも平均開口径が小さくなるよう構成されている。図示の例におけるウィック２３３０は、複数の材料を用いることなく、塗布した材料の一部を加圧することで平均開口径を小さくする。具体的には、ウィック２３３０となる材料２３３２を一定の厚みで塗布した後、移送方向下流側２３３３のみを加圧する（Ｆ３参照）。このことにより、移送方向上流側２３３１と比較して、移送方向下流側２３３３の平均開口径が小さくなる。また、移送方向上流側２３３１と比較して、移送方向下流側２３３３の厚みが小さくなる。

また、図１０（ｅ）に示すように、ウィック２４３０を形成してもよい。具体的には、ウィック２４３０となる材料２４３１を、移送方向下流側に進むに従い厚くなる（高くなる）よう傾斜させて塗布した後、厚みを揃えるように加圧する（Ｆ４参照）。このことにより、移送方向上流側２４３５と比較して、移送方向下流側２４３７の平均開口径が小さくなる。すなわち、平均開口径が移送方向下流側に進むに従い減少する（傾斜する）構成となる。また、図示の例においては、移送方向上流側２４３５と移送方向下流側２４３７との厚みが一致する構成となる。

＜電子機器＞
図１１は、ループ型ヒートパイプ１００を備える装置を示す図である。
次に、図１１を参照しながら、ループ型ヒートパイプ１００を備える装置について説明をする。

図１１（ａ）に示すように、ループ型ヒートパイプ１００は、携帯電話８００などの電子機器に設けられる。図示の携帯電話８００は、所謂スマートフォンである。この携帯電話８００は、発熱体の一例である中央演算処理装置（ＣＰＵ）８０１と、このＣＰＵ８０１を冷却するループ型ヒートパイプ１００とを備える。そして、ＣＰＵ８０１が発生させる熱が、ループ型ヒートパイプ１００によって制御される。

ここで、ループ型ヒートパイプ１００は、上記のように外部からの電力供給が不要である。すなわち、無電力での動作が可能である。また、ループ型ヒートパイプ１００は、長距離熱輸送（例えば、１００ｍｍ～１ｍなど）、潜熱利用による高効率熱輸送を可能とし得る。また、ループ型ヒートパイプ１００は、厚みが薄く、レイアウト性にも優れている。

なお、近年、所謂第５世代移動通信システム（５Ｇ）の導入などにより、高周波通信(３．７、４．５、２８ＧＨｚ)の要求が高まっている。そして、携帯電話８００のようなスマートフォンやタブレット端末においては、例えば、部品増設による緻密化、ＣＰＵ、ＧＰＵの処理能力要求値の向上、発熱密度の増大、熱輸送の増大などが求められている。上記で説明したループ型ヒートパイプ１００は、これらの要求性能を満たし得る装置である。

ここでは電子機器の一例として、携帯電話８００を用いて説明をしたが、上記ループ型ヒートパイプ１００は、パーソナルコンピュータやタブレット型端末、プロジェクタなどに設けてもよい。また、ループ型ヒートパイプ１００は、自動車などに搭載されるElectronic Control Unit（ＥＣＵ）およびバッテリー、あるいは人工衛星などの種々の装置にも設け得る。

ここで、図１１（ｂ）に示すように、ループ型ヒートパイプ１００は、カード９００に設けられてもよい。なお、カード９００は、所謂スマートカードと呼ばれ、国際規格（ＩＳＯ/ＩＥＣ７８１０）によって仕様が定められている。

スマートカードは、主に、接触式と非接触式に分類され、カード内部には、厚さが０．４ｍｍ以下の機器、例えば、ＩＣチップ、近距離無線通信アンテナ（ＮＦＣ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信、指紋認証センサー、ディスプレイ、電源ＩＣ、ＤＣ/ＤＣコンバータ、バッテリー、キャパシタなどが、必要に応じて組み込まれている。また、今後、ＩＣチップや各機器の高性能化が進むことにより、スマートカードのＰＣ化が予想される。ＰＣ用の駆動電力は、接触式の場合にはカードリーダ９５０を通じて、非接触の場合にはＮＦＣアンテナ通じて受電する。そして、ＰＣ用ＣＰＵ９０１は、演算速度が向上するにつれて発熱量が増加するため、カード９００内に冷却機構を設ける必要がある。

ループ型ヒートパイプ１００は、例えば厚さが０．３ｍｍであるため，カード９００内に組込むことが可能である。また、ループ型ヒートパイプ１００は、凝縮器１０７の一部の面（凝縮面など）を、カード９００の外側に出すことにより排熱を行ってもよい。さらに説明をすると、カード９００が接触式でＰＣ用ＣＰＵ９０１をカードリーダ９５０内に配置せざるを得ない場合の設計において、ループ型ヒートパイプ１００が有効となり得る。

＜その他の変形例＞
図１２は、ループ型ヒートパイプ１１００の変形例を示す図である。
上記の説明において、発熱体１０において発生する熱が、作動流体を介してループ型ヒートパイプ１００の凝縮器１０７にて放出されることを説明した。ここで、ループ型ヒートパイプ１００は、凝縮器１０７の熱の放出をより効率よく行う構成としてもよい。例えば、図１２に示すループ型ヒートパイプ１１００のように、伝熱面積を広げるフィン構造１１０１を備え、フィン構造１１０１を介して放熱をする構成としてもよい。

また、上記の説明においては、マスク１８０を用いながらウィック１３０を塗布することを説明したが、これに限定されない。例えば、マスク１８０に替えて、スクリーン印刷に用いられるスクリーン、ディスペンサー、あるいはマスキングテープ２８０など周知の技術を用いて、ウィック１３０を予め定め領域に塗布するような態様としてもよい。また、コーターによってシート状（薄板状）のウィック材を形成後、所定の形状に切り出すことでウィック１３０を形成してもよい。

また、ウィック１３０を塗布により形成することを説明したが、ウィック１３０の形成方法はこれに限定されない。例えば、ウィック１３０の材料を粉末の状態で第１側板１１１に配置し、焼結させることでウィック１３０を形成してもよい。例えば、第１側板１１１におけるウィック１３０を形成する位置に、０．１ｍｍ程度の厚みで粉末の材料を敷き詰める態様であってもよい。なお、上記の実施形態のように、粉末の材料とバインダーをあわせてペーストとすることにより、ウィック１３０の材料を薄く均一に塗布することが可能となり得る。

また、ウィック１３０となる材料は、上述の金属製の多孔質体に限定されるものではない。粉体に加工可能であり、加熱により互いの位置が固定することを可能とするものであれば、セラミック多孔質体、ガラス多孔質体、多孔質繊維など他の材料であってもよい。

また、上記の説明においては、第１凹部１１０および第２凹部１２０をエッチングにより形成することを説明したがこれに限定されない。例えば、第１側板１１１およびに第２側板１２１に切削やプレス等の周知の加工を施すことで、第１凹部１１０および第２凹部１２０を形成してもよい。また、第１側板１１１および第２側板１２１の間にウィック１３０および接合材１５０を配置する空間を形成することが可能であれば、第１凹部１１０および第２凹部１２０のいずれか一方を形成する構成であってもい。なお、上記説明のように第１凹部１１０をエッチングにより形成することで、第１底面１１４を粗面化し、第１側板１１１に対してウィック１３０をより確実に固定し得る。また、第２凹部１２０をエッチングにより形成することで、第２底面１２４を粗面化し、第２側板１２１に対して接合材１５０をより確実に固定し得る。

また、第１側板１１１および第２側板１２１は、厚み方向の寸法を抑制することが可能な構成であれば、概形が板状であるものに限定されるものではない。例えば、第１側板１１１および第２側板１２１は、板面に凹凸が形成されている構成や、板面に他の部材が固定された構成であってもよい。付言すると、第１側板１１１および第２側板１２１は、それぞれ本体と本体を覆う蓋体として捉えることができる。また、ループ型ヒートパイプ１００は、第１側板１１１および第２側板１２１とは別体の枠体を第１側板１１１および第２側板１２１によって挟み込むことによって形成してもよい。

また、上記の説明においては、接合材１５０を、接合材１５０の材料を塗布した後に焼結させることで形成することを説明したが、これに限定されない。例えば、接合材１５０は、予め板状部材として形成し、第２側板１２１およびウィック１３０の間に板状の接合材１５０を挟み込んだ状態で加熱することで、第２側板１２１およびウィック１３０に対して固定する構成であってもよい。

また、上記の説明においては、第１側板１１１および第２側板１２１の接合を、半田により行うことを説明したが、これに限定されない。例えば、第１凹部１１０および第２凹部１２０へのロウ材の流入を抑制することができればロウ付けにより第１側板１１１および第２側板１２１の接合を行ってもよい。また、流路に柱を形成するなどして流路の閉塞を防ぐことができれば、拡散接合を用いてもよい。また、接着剤による接着、レーザー接合、超音波接合、摩擦撹拌接合などにより接合を行ってもよい。

また、上記の説明においては、熱交換器としてループ型ヒートパイプ１００について説明をしたが、二相熱輸送デバイスであれば、特にこれに限定されない。例えば、ベーパーチャンバなど他の熱交換器において、ウィック１３０および第１側板１１１などの上記構成を採用してもよい。

さて、上記では種々の実施形態および変形例を説明したが、これらの実施形態や変形例同士を組み合わせて構成してももちろんよい。
また、本開示は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。

ループ型ヒートパイプ１００は、熱交換器の一例である。第１側板１１１は、第１板部材の一例である。第１凹部１１０は、凹部の一例である。第１金属ペースト１４９は、粉体を含む材料の一例である。ウィック１３０は、蒸発体の一例である。第２側板１２１は、第２板部材の一例である。ウィック型開口１９０は、孔の一例である。マスク１８０は、覆い部材の一例である。ウィック基部１１３１は、基体の一例である。ウィック爪部１１３３は、下流体の一例である。第１部分２２３１は、第１材料の一例である。第２部分２２３３は、第２材料の一例である。ウィック離間部３３７は、焼結体の一例である。携帯電話８００は、装置の一例である。発熱体１０は、発熱部品の一例である。

１００…ループ型ヒートパイプ、１１１…第１側板、１２１…第２側板、１３０…ウィック、１５０…接合材、１４９…第１金属ペースト、１８０…マスク

Claims (12)

1. 外部から熱を吸収して液相の作動流体を毛細管力により移動させながら気相へと蒸発させる蒸発体を有する熱交換器を製造する製造方法であって、
   板状の部材である第１板部材の板面に凹部を形成する工程と、
   前記凹部における予め定めた領域に粉体を含む材料を塗布する工程と、
   前記予め定めた領域に塗布された前記材料を固めて前記蒸発体を形成する工程と、
   板状の部材である第２板部材で前記蒸発体が設けられた凹部を覆い、前記第１板部材と当該第２板部材とを固定する工程と
   を含む製造方法。
2. 前記第１板部材を覆う面に前記予め定めた領域の形状で前記材料を通す孔が設けられた覆い部材を当該第１板部材に配置する工程と、
   前記覆い部材の前記孔を介して前記材料の塗布を行う工程と
   を含む請求項１記載の製造方法。
3. 前記蒸発体は、当該蒸発体内の液相の作動流体が移動する向きと交差する向きに延びる基体と、当該基体から当該移動する向きの下流側に位置する複数の下流体を有し、
   前記孔は、前記基体および前記複数の下流体に対応する形状である
   請求項２記載の製造方法。
4. 前記覆い部材は、前記蒸発体内の液相の作動流体が移動する向きにおける位置に応じて厚みが異なる
   請求項２または３記載の製造方法。
5. 前記予め定めた領域に塗布された前記材料は、前記蒸発体内を液相の作動流体が移動する向きと交差する向きにおける両端で、前記凹部の内側側面に接触している
   請求項１乃至４のいずれか１項記載の製造方法。
6. 前記予め定めた領域に塗布された前記材料は、前記凹部の内側側面に接触している部分よりも前記移動する向きの上流側において、前記凹部の内側側面から離間している
   請求項５記載の製造方法。
7. 前記材料を塗布する工程で塗布された前記材料は、前記蒸発体内の液相の作動流体が移動する向きの下流側に進むに従い厚みが薄くなる
   請求項１乃至６のいずれか１項記載の製造方法。
8. 前記材料を塗布する工程は、第１材料を塗布する第１塗布工程と、当該第１材料に重ねて第２材料を塗布する第２塗布工程とを含み、
   前記蒸発体内の液相の作動流体が移動する向きの位置に応じて、前記第１材料および前記第２材料の厚みが異なる
   請求項１乃至７のいずれか１項記載の製造方法。
9. 前記予め定めた領域に塗布された前記材料のうち一部の領域が押圧される工程
   を含む請求項１乃至８のいずれか１項記載の製造方法。
10. 前記作動流体の流路における前記予め定めた領域以外の他の位置に、前記材料を塗布する工程を含み、
    前記蒸発体を形成する工程において、前記他の位置に塗布された前記材料を焼結させて焼結体を形成し、
    前記焼結体は、前記他の位置において前記第１板部材と前記第２板部材とに挟まれる
    請求項１乃至９のいずれか１項記載の製造方法。
11. 前記凹部を形成する工程は、前記第１板部材の板面をエッチングすることにより当該凹部を形成する
    請求項１乃至１０のいずれか１項記載の製造方法。
12. 発熱部品と、当該発熱部品から熱を吸収して液相の作動流体を毛細管力により移動させながら気相へと蒸発させる蒸発体を有する熱交換器とが設けられた装置を製造する製造方法であって、
    板状の部材である第１板部材の板面に凹部を形成する工程と、
    前記凹部における予め定めた領域に粉体を含む材料を塗布する工程と、
    前記予め定めた領域に塗布された前記材料を固めて前記蒸発体を形成する工程と、
    板状の部材である第２板部材で前記蒸発体が設けられた凹部を覆い、前記第１板部材と当該第２板部材とを固定する工程と、
    前記第１板部材および前記第２板部材の少なくとも一方に対して前記発熱部品を固定する工程と
    を含む製造方法。

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