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环路热管

阅读:142发布:2020-05-11

IPRDB可以提供环路热管专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且提供一种环路热管,具有:第1流路;所述第1流路上的第2流路;及设置在所述第1流路和所述第2流路之间的分割板。所述第1流路包括:使工作流体气化的第1蒸发器;对所述工作流体进行液化的第1冷凝器;对所述第1蒸发器和所述第1冷凝器进行连接的第1传输管;及对所述第1蒸发器和所述第1冷凝器进行连接,并与所述第1传输管一起形成第1环状流路的第2传输管。所述第2流路包括:使所述工作流体气化的第2蒸发器;对所述工作流体进行液化的第2冷凝器;对所述第2蒸发器和所述第2冷凝器进行连接的第3传输管;及对所述第2蒸发器和所述第2冷凝器进行连接,并与所述第3传输管一起形成第2环状流路的第4传输管。,下面是环路热管专利的具体信息内容。

1.一种环路热管,具有:

第1流路;

所述第1流路上的第2流路;及

设置在所述第1流路和所述第2流路之间的分割板,其中,

所述第1流路包括

使工作流体气化的第1蒸发器;

对所述工作流体进行液化的第1冷凝器;

对所述第1蒸发器和所述第1冷凝器进行连接的第1传输管;及对所述第1蒸发器和所述第1冷凝器进行连接,并与所述第1传输管一起形成第1环状流路的第2传输管,所述第2流路包括

使所述工作流体气化的第2蒸发器;

对所述工作流体进行液化的第2冷凝器;

对所述第2蒸发器和所述第2冷凝器进行连接的第3传输管;及对所述第2蒸发器和所述第2冷凝器进行连接,并与所述第3传输管一起形成第2环状流路的第4传输管。

2.如权利要求1所述的环路热管,还具有:被封入所述第1流路的第1工作流体;及被封入所述第2流路,且工作温度范围与所述第1工作流体的工作温度范围不同的第2工作流体。

3.如权利要求1所述的环路热管,其中,所述分割板具有

从所述第1流路中露出的第1表面;及从所述第2流路中露出的、位于所述第1表面的相反侧的第2表面。

4.如权利要求1所述的环路热管,其中,所述第1流路和所述第2流路中的每一个均具有对多个金属层进行层叠的结构,所述分割板是所述多个金属层中的一个金属层。

5.如权利要求1所述的环路热管,还具有:多孔质体,设置在所述第1流路的所述第1传输管内或所述第2传输管内,用于将被所述第1冷凝器液化后的所述工作流体诱导至所述第1蒸发器,并且设置在所述第2流路的所述第3传输管内或所述第4传输管内,用于将被所述第2冷凝器液化后的所述工作流体诱导至所述第2蒸发器。

6.如权利要求1所述的环路热管,还具有:多孔质体,设置在所述第1流路的所述第1传输管内或所述第2传输管内,用于将被所述第1冷凝器液化后的所述工作流体诱导至所述第1蒸发器,并且设置在所述第2流路的所述第3传输管内或所述第4传输管内,用于将被所述第2冷凝器液化后的所述工作流体诱导至所述第2蒸发器,其中,

所述第1流路和所述第2流路中的每一个均具有对多个金属层进行层叠的结构,所述分割板是所述多个金属层中的一个金属层。

7.如权利要求6所述的环路热管,其中,所述多孔质体由所述多个金属层中的一个以上的金属层构成,所述一个以上的金属层具有第1表面和位于所述第1表面的相反侧的第2表面,所述一个以上的金属层中形成有具备第1底部且从所述第1表面侧凹陷的第1孔、具备第2底部且从所述第2表面侧凹陷的第2孔、及位于所述第1底部和所述第2底部之间且由所述第1孔和所述第2孔连通而成的细孔。

8.如权利要求6所述的环路热管,其中,所述多孔质体由所述多个金属层中的两个以上的金属层构成,所述多个金属层的每一个中均形成沿厚度方向贯穿所述多个金属层的每一个的多个贯穿孔,所述多个贯穿孔包括分别形成在所述多个金属层中的相邻的第1金属层和第2金属层上的第1贯穿孔和第2贯穿孔,所述第1贯穿孔和所述第2贯穿孔介由细孔相互连通,该细孔形成在平面图中的所述第

1贯穿孔和所述第2贯穿孔的部分重叠处。

9.如权利要求1所述的环路热管,其中,所述第1流路和所述第2流路具有在平面图中相互错开的各自的区域。

10.如权利要求9所述的环路热管,其中,所述各自的区域位于所述第1和第3传输管、所述第2和第4传输管、所述第1和第2冷凝器、或者它们的任意的组合。

11.一种环路热管,具有:

具备供第1工作流体流动的第1流路的、多个金属层的第1层叠结构体;

具备供第2工作流体流动的第2流路,且位于所述第1层叠结构体上的多个金属层的第2层叠结构体;及设置在所述第1层叠结构体和所述第2层叠结构体之间,并使所述第1流路和所述第2流路分开的金属层,其中,

所述第1层叠结构体具有

对所述第1工作流体进行气化的第1蒸发器;

对所述第1工作流体进行液化的第1冷凝器;

对所述第1蒸发器和所述第1冷凝器进行连接的第1传输管;及对所述第1蒸发器和所述第1冷凝器进行连接,并与所述第1传输管一起形成第1环状流路的第2传输管,其中,由所述第1蒸发器、所述第1冷凝器、所述第1传输管及所述第2传输管形成所述第

1流路,

所述第2层叠结构体具有

对所述第2工作流体进行气化的第2蒸发器;

对所述第2工作流体进行液化的第2冷凝器;

对所述第2蒸发器和所述第2冷凝器进行连接的第3传输管;及对所述第2蒸发器和所述第2冷凝器进行连接,并与所述第3传输管一起形成第2环状流路的第4传输管,其中,由所述第2蒸发器、所述第2冷凝器、所述第3传输管及所述第4传输管形成所述第

2流路。

12.一种环路热管的制造方法,具有:形成第1流路和所述第1流路上的第2流路的步骤,其中,

形成所述第1流路和所述第2流路的步骤具有形成使所述第1流路和所述第2流路分开的分割板的步骤,所述第1流路包括

使工作流体气化的第1蒸发器;

对所述工作流体进行液化的第1冷凝器;

对所述第1蒸发器和所述第1冷凝器进行连接的第1传输管;及对所述第1蒸发器和所述第1冷凝器进行连接,并与所述第1传输管一起形成第1环状流路的第2传输管,所述第2流路包括

使所述工作流体气化的第2蒸发器;

对所述工作流体进行液化的第2冷凝器;

对所述第2蒸发器和所述第2冷凝器进行连接的第3传输管;及对所述第2蒸发器和所述第2冷凝器进行连接,并与所述第3传输管一起形成第2环状流路的第4传输管。

13.如权利要求12所述的环路热管的制造方法,还具有:将第1工作流体封入所述第1流路的步骤;及将工作温度范围与所述第1工作流体的工作温度范围不同的第2工作流体封入所述第2流路的步骤。

说明书全文

环路热管

技术领域

[0001] 本发明涉及一种环路热管。

背景技术

[0002] 作为对安装在电子设备上的CPU(Central Processing Unit)等的发热部件进行冷却的装置,热管(Heat Pipe)是众所周知的。热管是一种利用工作流体的相变对热进行传输的装置。
[0003] 作为热管的一例,可列举出这样一种环路热管,其具备藉由发热部件的热量使工作流体气化的蒸发器和对气化了的工作流体进行冷却以使其液化的冷凝器(冷凝器),并藉由蒸气管与液管连接,该液管中由蒸发器和冷凝器形成环状流路。环路热管中,工作流体在环状流路中沿一个方向进行流动。
[0004] 此外,环路热管的液管内还设置有多孔质体,由多孔质体生成的毛细管力可将液管内的工作流体诱导至蒸发器,由此可抑制蒸气从蒸发器向液管的逆流(倒流)。多孔质体中形成有很多细孔。各细孔通过对形成有贯穿孔的金属层采用贯穿孔部分重叠的方式进行层叠(层叠)而形成(例如,参照专利文献1)。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:(日本)特许第6146484号公报

发明内容

[0008] [要解决的技术问题]
[0009] 然而,先前的环路热管中存在热传输性能随环境温度的上升而下降的问题。
[0010] 本发明的目的在于,提供一种可对伴随环境温度上升的热传输性能的下降进行抑制的环路热管。
[0011] [技术方案]
[0012] 环路热管的一个形态具有:
[0013] 第1流路;
[0014] 所述第1流路上的第2流路;及
[0015] 设置在所述第1流路和所述第2流路之间的分割板,
[0016] 其中,
[0017] 所述第1流路包括
[0018] 使工作流体气化的第1蒸发器;
[0019] 对所述工作流体进行液化的第1冷凝器;
[0020] 对所述第1蒸发器和所述第1冷凝器进行连接的第1传输管;及
[0021] 对所述第1蒸发器和所述第1冷凝器进行连接,并与所述第1传输管一起形成第1环状流路的第2传输管,
[0022] 所述第2流路包括
[0023] 使所述工作流体气化的第2蒸发器;
[0024] 对所述工作流体进行液化的第2冷凝器;
[0025] 对所述第2蒸发器和所述第2冷凝器进行连接的第3传输管;及
[0026] 对所述第2蒸发器和所述第2冷凝器进行连接,并与所述第3传输管一起形成第2环状流路的第4传输管。
[0027] [有益效果]
[0028] 根据公开的技术,可对伴随环境温度上升的热传输性能的下降进行抑制。

附图说明

[0029] [图1]第1实施方式的环路热管的平面示意图。
[0030] [图2]第1实施方式的环路热管的蒸发器及其周围的剖面图。
[0031] [图3]第1实施方式的环路热管的蒸气管的结构的例示剖面图。
[0032] [图4]第1实施方式的环路热管的液管的结构的例示剖面图。
[0033] [图5]第1实施方式的环路热管的金属层的结构的例示平面图(其1)。
[0034] [图6]第1实施方式的环路热管的金属层的结构的例示平面图(其2)。
[0035] [图7A]贯穿孔的配置的例示平面图(其1)。
[0036] [图7B]贯穿孔的配置的例示平面图(其2)。
[0037] [图8A]图7A中的两层金属层进行了层叠时的各贯穿孔的位置的例示平面图。
[0038] [图8B]图7B中的两层金属层进行了层叠时的各贯穿孔的位置的例示平面图。
[0039] [图9A]第1实施方式的环路热管的制造步骤的例示图(其1)。
[0040] [图9B]第1实施方式的环路热管的制造步骤的例示图(其2)。
[0041] [图9C]第1实施方式的环路热管的制造步骤的例示图(其3)。
[0042] [图9D]第1实施方式的环路热管的制造步骤的例示图(其4)。
[0043] [图9E]第1实施方式的环路热管的制造步骤的例示图(其5)。
[0044] [图9F]第1实施方式的环路热管的制造步骤的例示图(其6)。
[0045] [图10]第2实施方式的环路热管的蒸气管的构成的例示剖面图。
[0046] [图11]第2实施方式的环路热管的液管的构成的例示剖面图。
[0047] [图12]第2实施方式的环路热管的金属层的构成的例示平面图(其1)。
[0048] [图13]第2实施方式的环路热管的金属层的构成的例示平面图(其2)。
[0049] [图14A]有底孔的配置的例示平面图(其1)。
[0050] [图14B]有底孔的配置的例示平面图(其2)。
[0051] [图15A]第2实施方式的环路热管的制造步骤的例示图(其1)。
[0052] [图15B]第2实施方式的环路热管的制造步骤的例示图(其2)。
[0053] [图15C]第2实施方式的环路热管的制造步骤的例示图(其3)。
[0054] [图15D]第2实施方式的环路热管的制造步骤的例示图(其4)。
[0055] [图15E]第2实施方式的环路热管的制造步骤的例示图(其5)。
[0056] [图15F]第2实施方式的环路热管的制造步骤的例示图(其6)。
[0057] [图16]第2实施方式的变形例的例示剖面图。
[0058] [图17]第3实施方式的环路热管的蒸气管的构成的例示剖面图。
[0059] [图18]第3实施方式的环路热管的液管的构成的例示剖面图。
[0060] [图19]第3实施方式的环路热管的金属层的构成的例示平面图(其1)。
[0061] [图20]第3实施方式的环路热管的金属层的构成的例示平面图(其2)。
[0062] [图21]第4实施方式的环路热管的平面模式图。
[0063] [图22]第4实施方式的环路热管的第1传输管的构成的例示剖面图。
[0064] [图23]第4实施方式的环路热管的第2传输管的构成的例示剖面图。
[0065] [图24]第4实施方式的环路热管的金属层的构成的平面图(其1)。
[0066] [图25]第4实施方式的环路热管的金属层的构成的平面图(其2)。
[0067] [图26]第1实施方式的环路热管的蒸发器的构成的例示剖面图。
[0068] [图27]第1实施方式的环路热管的冷凝器的构成的例示剖面图。
[0069] [图28]第2实施方式的环路热管的蒸发器的构成的例示剖面图。
[0070] [图29]第2实施方式的环路热管的冷凝器的构成的例示剖面图。
[0071] [图30]第3实施方式的环路热管的冷凝器的构成的例示剖面图。
[0072] [图31]第4实施方式的环路热管的蒸发器的构成的例示剖面图。
[0073] [图32]第4实施方式的环路热管的冷凝器的构成的例示剖面图。
[0074] 附图标记的说明:
[0075] 100、400 环路热管
[0076] 101、101A、101B、401、401A、401B 流路
[0077] 110、110A、110B、410、410A、410B 蒸发器
[0078] 120、120A、120B、420、420A、420B 冷凝器
[0079] 130、130A、130B、430A、440B 蒸气管
[0080] 140、140A、140B、430B、440A 液管
[0081] 150、150A、150B、250、250A、250B、450、450A、450B 多孔质体[0082] 161~167、261~265、361~367、461~467 金属层
[0083] 164a、164b、263a、263b、364a、364b、464a、464b 表面
[0084] 172、173、175、176、472、473、475、476 贯穿孔
[0085] 272x、272y、274x、274y 有底孔
[0086] 272z、274z、1723、1756、4723、4756 细孔
[0087] 430、440 传输管

具体实施方式

[0088] 本发明的发明人为了究明热传输性能随环境温度的上升而下降的原因进行了锐意探索。根据本发明的发明人所进行的详细解析明确了,随着环境温度的上升,液管内的工作流体要进行气化,与此相伴地,工作流体的流动性降低,热传输性能下降。
[0089] 例如,60hPa的压力下的水的沸点约为40℃,为此,在作为工作流体使用水,并使环路热管内部的压力减压至60hPa的情况下,蒸发器在约为40℃的温度下开始进行工作。但是,如果环境温度变得更高,例如变为50℃以上,则液管内液相的工作流体也要进行气化,与此相伴地,工作流体的流动性降低,热传输性能下降。尽管通过提高环路热管内部的压力可抑制液管内的工作流体的气化,但这也会导致蒸发器开始进行工作的温度变高。
[0090] 以下参照附图对实施方式进行具体说明。需要说明的是,本说明书和附图中,存在对实质上具有相同功能构成的构成要素赋予相同的符号,由此对重复的说明进行省略的情况。
[0091] (第1实施方式)
[0092] 对第1实施方式进行说明。第1实施方式涉及环路热管。
[0093] [环路热管的结构]
[0094] 图1是第1实施方式的环路热管的平面示意图。
[0095] 如图1所示,第1实施方式的环路热管100具有蒸发器110、冷凝器120、蒸气管130、及液管140。环路热管100例如可容纳在智能手机、平板终端等的移动电子设备102中。
[0096] 环路热管100中,蒸发器110具有使工作流体C气化以生成蒸气Cv的功能。冷凝器120具有使工作流体C的蒸气Cv液化的功能。蒸发器110和冷凝器120通过蒸气管130和液管
140进行了连接,蒸气管130和液管140形成了供工作流体C或蒸气Cv流动的环路即流路101。
蒸气管130是第1传输管和第3传输管的一例,液管140是第2传输管和第4传输管的一例。
[0097] 图2是第1实施方式的环路热管的蒸发器及其周围的剖面图。如图1和图2所示,蒸发器110上例如形成了四个贯穿孔110x。通过将螺栓15插入蒸发器110上形成的各贯穿孔110x和电路基板10上形成的各贯穿孔10x,并藉由螺母16从电路基板10的下表面侧进行固定,可对蒸发器110和电路基板10进行固定。
[0098] 例如,CPU等的发热部件12通过凸块(bump)11实装在电路基板10上,发热部件12的上表面与蒸发器110的下表面密着(密接)。蒸发器110内的工作流体C可藉由发热部件12所生成的热量进行气化,由此生成蒸气Cv。
[0099] 如图1所示,蒸发器110中生成的蒸气Cv可经由蒸气管130被导引至冷凝器120,并在冷凝器120内进行液化。据此,发热部件12所生成的热量移动至冷凝器120,这样就可抑制发热部件12的温度上升。冷凝器120中进行了液化后的工作流体C可经由液管140被导引至蒸发器110。蒸气管130的宽度W1例如可为8mm左右。此外,液管140的宽度W2例如可为6mm左右。但蒸气管130的宽度W1和/或液管140的宽度W2并不限定于此,例如也可互相相等。
[0100] 对工作流体C的种类并无特别限定,但为了藉由蒸发潜热高效地对发热部件12进行冷却,优选使用蒸气压力较高且蒸发潜热较大的流体。作为这样的流体,例如可列举出氨(Ammonia)、水(Water)、氟里昂(Freon)、酒精(Alcohol)、及丙酮(Acetone)。
[0101] 蒸发器110、冷凝器120、蒸气管130、及液管140例如可为多个金属层进行了层叠的结构(参照图3和图4)。金属层例如为热传导性较优的铜层,并通过固相结合等互相之间进行了直接结合。每个金属层的厚度例如可为50μm~200μm左右。
[0102] 需要说明的是,金属层并不限定于铜层,还可由不锈钢层、铝层、镁合金层等形成。
[0103] 接下来,对蒸气管130和液管140的结构进行说明。图3是第1实施方式的环路热管的蒸气管130的结构的例示剖面图。图4是第1实施方式的环路热管的液管140的结构的例示剖面图。图3是沿图1中的III-III线的剖面图,图4是沿图1中的IV-IV线的剖面图。
[0104] 蒸气管130和液管140例如可为七层金属层161~167进行了层叠的结构。金属层161~167例如为热传导性较优的铜层,并通过固相结合等相互之间进行了直接结合。金属层161~167的每层的厚度例如可为50μm~200μm左右。金属层161~164构成了第1流路
101A,金属层164~167构成了第2流路101B,液管140内还设置有多孔质体150。需要说明的是,金属层161~167并不限定于铜层,也可由不锈钢层、铝层、镁合金层等形成。
[0105] 接下来,对金属层161~167的结构进行说明。图5是第1实施方式的环路热管的金属层162、163、165、及166的结构的例示平面图。图6是第1实施方式的环路热管的金属层161、164、及167的结构的例示平面图。以下,有时也将第1层(一个最外层)的金属层161、第4层(中央的层)的金属层164、及第7层(另一个最外层)的金属层167统称为金属层160A。另外,有时还将其他的金属层162、163、165、及166统称为金属层160B。
[0106] 如图5所示,金属层160B上形成了沿工作流体C的移动方向延伸的开口部168。此外,液管140内的开口部168中还设置了多孔质体150。多孔质体150沿着液管140从冷凝器120延伸至蒸发器110。多孔质体150也设置在了蒸发器110内。多孔质体150包括金属层160B上形成的贯穿孔。关于多孔质体150,将在后面进行详述。
[0107] 如图6所示,在平面图中,金属层160A的轮廓与金属层160B的轮廓一致(相同)。但是,金属层160A上并没有形成开口部168,金属层160A是固状(solid)金属层。
[0108] 这里,对多孔质体150的结构进行说明。图7A和图7B是第2层(金属层162)、第3层(金属层163)、第5层(金属层165)、及第6层的金属层(金属层166)中的贯穿孔的配置的例示平面图。图8A和图8B是对图7A和图7B中的两层金属层(金属层162和163的对(pair)以及金属层165和166的对(pair))进行层叠时的各贯穿孔的位置的例示平面图。图7A例示了第2层金属层162中的贯穿孔172的配置和第3层的金属层163中的贯穿孔173的配置,图7B例示了第5层的金属层165中的贯穿孔175的配置和第6层的金属层166中的贯穿孔176的配置。图8A例示了对第2层和第3层的金属层162、163进行层叠时的各贯穿孔的位置,图8B例示了对第5层和第6层的金属层165、166进行层叠时的各贯穿孔的位置。图4中的多孔质体150的剖面相当于沿图8A和图8B中的IV-IV线的剖面。
[0109] 需要说明的是,图7A~图8B中,将金属层161~167的层叠方向作为Z方向,将与Z方向垂直的平面内的任意的方向作为X方向,并将该平面内的与X方向正交的方向作为Y方向(后面的附图也一样)。
[0110] 如图7A~图8B所示,多孔质体150中,各金属层上形成了多个平面形状为长方形的贯穿孔。贯穿孔例如配置在沿X方向延伸的多个虚拟直线Lx和沿Y方向延伸的多个虚拟直线Ly的交点处。虚拟直线Lx和虚拟直线Ly按照一定的间隔K进行了配置。
[0111] 平面图中,就贯穿孔的位置而言,第2层金属层162和第3层的金属层163之间的贯穿孔的位置不同,第5层的金属层165和第6层的金属层166之间的贯穿孔的位置也不同。
[0112] 如图7A所示,例如,金属层162上形成的贯穿孔172具有长边与Y方向平行且短边与X方向平行的长方形的平面形状。例如,贯穿孔172的长边的长度为200μm~300μm,短边的长度为100μm~200μm。贯穿孔172采用在各虚拟配线Lx上每隔一根虚拟配线Ly且在各虚拟配线Ly上每隔一根虚拟配线Lx的方式进行了配置。
[0113] 如图7A所示,例如,金属层163上形成的贯穿孔173具有长边与X方向平行且短边与Y方向平行的长方形的平面形状。例如,贯穿孔173的长边的长度为200μm~300μm,短边的长度为100μm~200μm。贯穿孔173采用在各虚拟配线Lx上每隔一根虚拟配线Ly且在各虚拟配线Ly上每隔一根虚拟配线Lx的方式进行了配置。此外,贯穿孔173配置在了与配置有贯穿孔172的交点不同的交点处。
[0114] 另外,如图4和图8A所示,贯穿孔172和173在平面图中一部分重合,重合的部分进行连通,由此形成了细孔1723。例如,细孔1723具有长方形的平面形状,其长边的长度为50μm~150μm,短边的长度为10μm~50μm。金属层162和163内的细孔1723之间相互进行了连通,相互连通的细孔1723在多孔质体150内进行了三维扩展(扩散)。为此,工作流体C藉由毛细管力可在相互连通的细孔1723内进行三维扩散。
[0115] 如图7B所示,例如,金属层165上形成的贯穿孔175具有长边与Y方向平行且短边与X方向平行的长方形的平面形状。例如,贯穿孔175的长边的长度为200μm~300μm,短边的长度为100μm~200μm。贯穿孔175采用在各虚拟配线Lx上每隔一根虚拟配线Ly且在各虚拟配线Ly上每隔一根虚拟配线Lx的方式进行了配置。
[0116] 如图7B所示,例如,金属层166上形成的贯穿孔176具有长边与X方向平行且短边与Y方向平行的长方形的平面形状。例如,贯穿孔176的长边的长度为200μm~300μm,短边的长度为100μm~200μm。贯穿孔176采用在各虚拟配线Lx上每隔一根虚拟配线Ly且在各虚拟配线Ly上每隔一根虚拟配线Lx的方式进行了配置。此外,贯穿孔176配置在了与配置有贯穿孔175的交点不同的交点处。
[0117] 另外,如图4和图8B所示,贯穿孔175和176在平面图一部分重合,重合的部分进行连通,由此形成了细孔1756。例如,细孔1756具有长方形的平面形状,其长边的长度为50μm~150μm,短边的长度为10μm~50μm。金属层165和166内的细孔1756之间相互进行了连通,相互连通的细孔1756在多孔质体150内进行了三维扩散。为此,工作流体C借助毛细管力可在相互连通的细孔1756内进行三维扩散。
[0118] 这样,由于液管140内设置了多孔质体150,所以液管140内液相的工作流体C就可藉由多孔质体150所产生的毛细管力而被诱导至蒸发器110。
[0119] 其结果为,即使来自蒸发器110的热泄漏(heat leak)等导致蒸气Cv要在液管140内进行倒流,但基于多孔质体150并作用于液相的工作流体C的毛细管力也会将蒸气Cv压回去,所以可防止蒸气Cv的倒流。
[0120] 此外,如上所述,多孔质体150也设置在了蒸发器110内。液相的工作流体C会浸透至蒸发器110内的多孔质体150中的靠近液管140的部分。此时,基于多孔质体150并作用于工作流体C的毛细管力会变为可使工作流体C在环路热管100内进行循环的泵送力(pumping force)。
[0121] 而且该毛细管力还会抵抗蒸发器110内的蒸气Cv,故可抑制蒸气Cv向液管140进行倒流。
[0122] 需要说明的是,尽管液管140上设置了供工作流体C注入的注入口(未图示),但注入口被进行了封堵,所以可保持环路热管100内的气密性。
[0123] 如上所述,环路热管100具有蒸发器110、冷凝器120、蒸气管130、液管140、及多孔质体150。蒸发器110、冷凝器120、蒸气管130、液管140、及多孔质体150采用对金属层161~167进行层叠的方式而构成。金属层161~167中的金属层160B(金属层162、163、165、及166)上形成了开口部168,金属层160A(金属层161、164、及167)为没有形成开口部的固状(solid)金属层。所以,金属层161~164可构成一个环状的第1流路101A,金属层164~167可构成一个环状的第2流路101B。即,环路热管100中,蒸发器110、冷凝器120、蒸气管130、及液管140沿厚度方向被金属层164分割成了两部分。即,如图3、图4、图26及图27所示,蒸发器
110被分割为第1蒸发器110A和第2蒸发器110B,冷凝器120被分割为第1冷凝器120A和第2冷凝器120B,蒸气管130被分割为第1蒸气管130A和第2蒸气管130B,液管140被分割为第1液管
140A和第2液管140B。此外,多孔质体150具有:设置于第1流路101A内的液管140的第1多孔质体150A;和设置于第2流路101B内的液管140的第2多孔质体150B。图26是第1实施方式的环路热管的蒸发器110的构成的例示剖面图。图27是第1实施方式的环路热管的冷凝器120的构成的例示剖面图。图26相当于沿图1中的XXVI-XXVI线的剖面图,图27相当于沿图1中的XXVII-XXVII线的剖面图。金属层164是分割板的一例。如图3所示,金属层164具有:露出于第1流路101A的上表面(第1表面)164a;和露出于第2流路101B的下表面(第2表面)164b。
[0124] 换言之,金属层161~164构成了第1蒸发器110A、第1冷凝器120A、第1蒸气管130A、第1液管140A、及第1多孔质体150A,金属层164~167构成了第2蒸发器110B、第2冷凝器120B、第2蒸气管130B、第2液管140B、及第2多孔质体150B。另外,在板状的环路热管100的厚度方向上,第1蒸发器110A和第2蒸发器110B进行了重合,第1冷凝器120A和第2冷凝器120B进行了重合,第1蒸气管130A和第2蒸气管130B进行了重合,第1液管140A和第2液管140B进行了重合。
[0125] 此外,第1流路101A和第2流路101B中可封入工作温度范围互不相同的工作流体C。
[0126] 例如,通过使第1流路101A和第2流路101B的内部压力不同,并封入相同的物质,可使工作温度范围不同。例如,可在200hPa的内部压力下将水封入第1流路101A内,并可在40hPa的内部压力下将水封入第2流路101B内。200hPa的压力下的水的沸点约为60℃,40hPa的压力下的水的沸点约为30℃,此情况下,第1流路101A中的第1蒸发器110A从大约60℃开始进行工作,第2流路101B中的第2蒸发器110B从大约30℃开始进行工作。所以,蒸发器110在约为30℃的温度下开始进行工作。此外,如果环境温度变得更高,例如变为60℃,则尽管第2流路101B中的工作流体C的流动性下降,但第1蒸发器110A却开始进行工作。为此,环路热管100也可继续进行工作。即,根据第1实施方式,可扩大工作温度范围,进而可抑制伴随环境温度上升的热传输性能的下降。
[0127] 另外,例如通过使第1流路101A和第2流路101B的内部压力相同,并封入不同的物质,也可使工作温度范围不同。例如,可在200hPa的内部压力下将水封入第1流路101A,并可在200hPa的内部压力下将水和乙醇(ethanol)的混合液体封入第2流路101B。水和乙醇的混合液体的沸点低于水的沸点。所以,此情况下也可扩大工作温度范围,进而可抑制伴随环境温度上升的热传输性能的下降。
[0128] 需要说明的是,如图2所示,尽管发热部件12的上表面与蒸发器110的下表面密接,但此时优选以第1和第2蒸发器110A和110B中的发热部件12侧的一个蒸发器的工作温度较低且相反侧的另一个蒸发器的工作温度较高的方式将工作流体C封入第1流路101A和第2流路101B。但是,并不限定于此,也可采用第1和第2蒸发器110A和110B中的发热部件12侧的一个蒸发器的工作温度较高且相反侧的另一个蒸发器的工作温度较低的方式将工作流体C封入第1流路101A和第2流路101B。
[0129] [环路热管的制造方法]
[0130] 接下来,以多孔质体的制造步骤为中心对第1实施方式的环路热管100的制造方法进行说明。图9A~图9F是第1实施方式的环路热管的制造步骤的例示图,示出了与图4对应的剖面。
[0131] 首先,在图9A所示的步骤中,准备一个被形成为图1的平面形状的金属片162b。接着,在金属片162b的上表面上形成光阻(resist)层180。金属片162b是最终成为金属层162的部件,例如可由铜、不锈钢、铝、镁合金等形成。金属片162b的厚度例如可为50μm~200μm左右。作为光阻层180,例如可使用感光性干膜(dry film)光阻等。
[0132] 接下来,在图9B所示的步骤中,在金属片162b的要形成多孔质体150的区域(例如,成为液管140的领域)对光阻层180进行曝光和显影,由此形成可选择性地使金属片162b的上表面露出的开口部180x。就开口部180x的形状和配置而言,可采用与图7A所示的贯穿孔172的形状和配置相对应的方式进行形成。
[0133] 接着,在图9C所示的步骤中,从金属片162b的上表面侧对开口部180x内露出的金属片162b进行蚀刻。据此,可在金属片162b上形成贯穿孔172。金属片162b的蚀刻例如可使用氯化铁溶液。
[0134] 接下来,在图9D所示的步骤中,藉由剥离液对光阻层180进行剥离。据此,可形成金属层162。
[0135] 接下来,在图9E所示的步骤中,准备没有形成孔和/或沟的固状(solid)金属层161、164、及167。并且,采用与形成金属层162时同样的方法形成了金属层163、165、及166。
金属层163、165、及166上形成的贯穿孔的位置例如与图7A和图7B所示相同。
[0136] 接着,在图9F所示的步骤中,按照图9E所示的顺序对各金属层进行层叠,并藉由加压和加热进行固相结合。据此,可形成藉由相邻的金属层之间的直接结合而构成的蒸发器110、冷凝器120、蒸气管130、及液管140,并可在液管140内和/或蒸发器110内形成多孔质体
150。之后,使用真空泵等对液管140内进行排气后,从注入口(未图示)将工作流体C分别注入第1流路101A和第2流路101B内,然后,对注入口进行封止(密封)。
[0137] 此时,例如可使第1流路101A和第2流路101B之间的内部压力不同,并注入相同的物质以作为工作流体C。此外,也可使第1流路101A和第2流路101B之间的内部压力相同,并注入该压力下沸点不同的物质。
[0138] 这里,固相结合是指,不使结合对象进行熔融,而是在固相(固体)状态下进行加热以使其软化,再通过加压以使其塑性变形从而对其进行结合的方法。需要说明的是,为了通过固相结合使相邻的金属层进行良好的结合,金属层161~167的材料优选为全部都相同。
[0139] 这样就可制造环路热管100。
[0140] (第2实施方式)
[0141] 接下来,对第2实施方式进行说明。第2实施方式涉及环路热管。第2实施方式与第1实施方式的不同点在于多孔质体的结构。
[0142] [环路热管的结构]
[0143] 对第2实施方式中的蒸气管130和液管140的结构进行说明。图10是第2实施方式的环路热管的蒸气管130的结构的例示剖面图。图11是第2实施方式的环路热管的液管140的结构的例示剖面图。图10相当于沿图1中的III-III线的剖面图,图11相当于沿图1中的IV-IV线的剖面图。
[0144] 蒸气管130和液管140例如可为对五层金属层261~265进行了层叠的结构。金属层261~265例如为热传导性较优的铜层,并通过固相结合等相互之间进行了直接结合。金属层261~265的每层的厚度例如可为50μm~200μm左右。金属层261~263构成了第1流路
101A,金属层263~265构成了第2流路101B,液管140内还设置有多孔质体250。需要说明的是,金属层261~265并不限定于铜层,还可由不锈钢层、铝层、镁合金层等形成。
[0145] 接下来,对金属层261~265的结构进行说明。图12是第2实施方式的环路热管的金属层262和264的结构的例示平面图。图13是第2实施方式的环路热管的金属层261、263、及265的结构的例示平面图。以下,有时将第1层(一个最外层)的金属层261、第3层(中央的层)的金属层263、及第5层(另一个最外层)的金属层265统称为金属层260A。此外,有时还将其他的金属层262、264统称为金属层260B。
[0146] 如图12所示,金属层260B上形成了沿工作流体C的移动方向延伸的开口部268。此外,液管140内的开口部268中还设置了多孔质体250。多孔质体250沿着液管140从冷凝器120延伸至蒸发器110。多孔质体250还设置在了蒸发器110内。多孔质体250包括金属层260B上形成的有底孔。关于多孔质体250,将在后面进行详述。
[0147] 如图13所示,平面图中,金属层260A的轮廓与金属层260B的轮廓一致。但是,金属层260A上并没有形成开口部268,金属层260A是固状(solid)金属层。
[0148] 这里,对多孔质体250的结构进行说明。图14A和图14B是第2层和第4层的金属层262、264中的有底孔的配置的例示平面图。图14A例示了第2层金属层262中的有底孔的配置,图14B例示了第4层的金属层264中的有底孔的配置。图11中的多孔质体250的剖面相当于沿图14A和图14B中的XI-XI线的剖面。
[0149] 如图11和图14A所示,在第2层金属层262中,多孔质体250内分别形成了多个从上表面侧凹陷至厚度方向的大致中央处的有底孔272x和从下表面侧凹陷至厚度方向的大致中央处的有底孔272y。
[0150] 有底孔272x具有长边与Y方向平行且短边与X方向平行的长方形的平面形状。例如,有底孔272x的长边的长度为200μm~300μm,短边的长度为100μm~200μm。有底孔272x采用在各虚拟配线Lx上每隔一根虚拟配线Ly且在各虚拟配线Ly上每隔一根虚拟配线Lx的方式进行了配置。
[0151] 有底孔272y具有长边与X方向平行且短边与Y方向平行的长方形的平面形状。例如,有底孔272y的长边的长度为200μm~300μm,短边的长度为100μm~200μm。有底孔272y采用在各虚拟配线Lx上每隔一根虚拟配线Ly且在各虚拟配线Ly上每隔一根虚拟配线Lx的方式进行了配置。此外,有底孔272y还在与配置了有底孔272x的交点不同的交点处进行了配置。
[0152] 此外,如图11和图14A所示,有底孔272x和272y在平面图中一部分重合,重合的部分进行连通,由此形成了细孔272z。例如,细孔272z具有长方形的平面形状,其长边的长度为50μm~150μm,短边的长度为10μm~50μm。金属层262内的细孔272z之间相互进行了连通,相互连通的细孔272z在多孔质体250内进行了三维扩散。为此,工作流体C在毛细管力的作用下可在相互连通的细孔272z内进行三维扩散。
[0153] 如图11和图14B所示,在第4层的金属层264中,多孔质体250内分别形成了多个从上表面侧凹陷至厚度方向的大致中央处的有底孔274x和从下表面侧凹陷至厚度方向的大致中央处的有底孔274y。
[0154] 有底孔274x具有长边与Y方向平行且短边与X方向平行的长方形的平面形状。例如,有底孔274x的长边的长度为200μm~300μm,短边的长度为100μm~200μm。有底孔274x采用在各虚拟配线Lx上每隔一根虚拟配线Ly且在各虚拟配线Ly上每隔一根虚拟配线Lx的方式进行了配置。
[0155] 有底孔274y具有长边与X方向平行且短边与Y方向平行的长方形的平面形状。例如,有底孔274y的长边的长度为200μm~300μm,短边的长度为100μm~200μm。有底孔274y采用在各虚拟配线Lx上每隔一根虚拟配线Ly且在各虚拟配线Ly上每隔一根虚拟配线Lx的方式进行了配置。此外,有底孔274y还在与配置了有底孔274x的交点不同的交点处进行了配置。
[0156] 另外,如图11和图14B所示,有底孔274x和274y在平面图中一部分重合,重合的部分进行连通,由此形成了细孔274z。例如,细孔274z具有长方形的平面形状,其长边的长度为50μm~150μm,短边的长度为10μm~50μm。金属层264内的细孔274z之间相互进行了连通,相互连通的细孔274z在多孔质体250内进行了三维扩散。为此,工作流体C藉由毛细管力可在相互连通的细孔274z内进行三维扩散。
[0157] 这样,由于液管140内设置了多孔质体250,所以液管140内液相的工作流体C可被多孔质体250所生成的毛细管力诱导至蒸发器110。
[0158] 其结果为,即使来自蒸发器110的热泄漏等导致蒸气Cv要在液管140内进行倒流,但基于多孔质体250且作用于液相的工作流体C的毛细管力也会将蒸气Cv压回去,由此可防止蒸气Cv的倒流。
[0159] 此外,如上所述,多孔质体250也设置在了蒸发器110内。液相的工作流体C会浸透至蒸发器110内的多孔质体250中的靠近液管140的部分。此时,基于多孔质体250并作用于工作流体C的毛细管力会变为可使工作流体C在环路热管100内进行循环的泵送力(pumping force)。
[0160] 而且该毛细管力还会抵抗蒸发器110内的蒸气Cv,故可抑制蒸气Cv向液管140进行倒流。
[0161] 需要说明的是,尽管液管140上形成了供工作流体C注入的注入口(未图示),但注入口被进行了封堵,所以可保持环路热管100内的气密性。
[0162] 如上所述,第2实施方式的环路热管具有蒸发器110、冷凝器120、蒸气管130、液管140、及多孔质体250。蒸发器110、冷凝器120、蒸气管130、液管140、及多孔质体250采用对金属层261~265进行层叠的方式而构成。金属层261~265中的金属层260B(金属层262和264)上形成了开口部268,金属层260A(金属层261、263、及265)为没有形成开口部的固状(solid)金属层。所以,金属层261~263构成了一个环状的第1流路101A,金属层263~265构成了一个环状的第2流路101B。即,第2实施方式中,如图10、图11、图28及图29所示,蒸发器
110、冷凝器120、蒸气管130及液管140在厚度方向上被金属层263分割为两部分。另外,多孔质体250具有:设置于第1流路101A内的液管140中的第1多孔质体250A;和设置于第2流路
101B内的液管140中的第2多孔质体250B。图28是第2实施方式的环路热管的蒸发器110的构成的例示剖面图。图29是第2实施方式的环路热管的冷凝器120的构成的例示剖面图。图28相当于沿图1中的XXVI-XXVI线的剖面图,图29相当于沿图1中的XXVII-XXVII线的剖面图。
金属层263是分割板的一例。如图10所示,金属层263具有:从第1流路101A中露出的上表面(第1表面)263a;和从第2流路101B中露出的下表面(第2表面)263b。
[0163] 换言之,金属层261~263构成了第1蒸发器110A、第1冷凝器120A、第1蒸气管130A、第1液管140A、及第1多孔质体250A,金属层263~265构成了第2蒸发器110B、第2冷凝器120B、第2蒸气管130B、第2液管140B、及第2多孔质体250B。另外,在板状的环路热管的厚度方向上,第1蒸发器110A与第2蒸发器110B进行了重合,第1冷凝器120A与第2冷凝器120B进行了重合,第1蒸气管130A与第2蒸气管130B进行了重合,第1液管140A与第2液管140B进行了重合。
[0164] 此外,第1流路101A和第2流路101B内可封入工作温度范围相互不同的工作流体C。与第1实施方式同样地,可采用第1和第2蒸发器110A和110B中的发热部件12侧的一个蒸发器的工作温度较低而相反侧的另一个蒸发器的工作温度较高的方式将工作流体C封入第1流路101A和第2流路101B。但是,并不限定于此,也可采用第1和第2蒸发器110A和110B中的发热部件12侧的一个蒸发器的工作温度较高而相反侧的另一个蒸发器的工作温度较低的方式将工作流体C封入第1流路101A和第2流路101B。
[0165] 所以,根据第2实施方式,也可与环路热管100同样地扩大工作温度范围,进而可抑制伴随环境温度上升的热传输性能的下降。此外,与第1实施方式相比,还可减少金属层的层数,以实现薄型化。
[0166] [环路热管的制造方法]
[0167] 接下来,以多孔质体的制造步骤为中心对第2实施方式的环路热管的制造方法进行说明。图15A~图15F是第2实施方式的环路热管的制造步骤的例示图,示出了与图11对应的剖面。
[0168] 首先,在图15A所示的步骤中,准备一个被形成为图1的平面形状的金属片262b。接着,在金属片262b的上表面上形成光阻层280,并在金属片262b的下表面上形成光阻层290。金属片262b是最终变为金属层262的部件,例如,可由铜、不锈钢、铝、镁合金等形成。金属片
262b的厚度例如可为50μm~200μm左右。作为光阻层280和290,例如可使用感光性干膜光阻等。
[0169] 接下来,在图15B所示的步骤中,在金属片262b的要形成多孔质体250的区域(例如,成为液管140的区域)对光阻层280进行曝光和显影,由此形成可选择性地露出金属片262b的上表面的开口部280x。此外,对光阻层290也进行曝光和显影,由此形成可选择性地露出金属片262b的下表面的开口部290x。就开口部280x和290x的形状和配置而言,可采用与图14A所示的有底孔272x和272y的形状和配置相对应的方式进行形成。
[0170] 接着,在图15C所示的步骤中,从金属片262b的上表面侧对开口部280x内露出的金属片262b进行半蚀刻,并且,从金属片262b的下表面侧对开口部280x内露出的金属片262b进行半蚀刻。据此,可在金属片262b的上表面侧形成有底孔272x,并可在下表面侧形成有底孔272y。此外,表面和背面的沿X方向交互配置的开口部280x和开口部290x在平面图中一部分进行了重叠,所以藉由使重叠的部分进行连通,可形成细孔272z。金属片262b的半蚀刻例如可使用氯化铁溶液。
[0171] 接下来,在图15D所示的步骤中,使用剥离液对光阻层280和290进行剥离。据此,可制得金属层262。
[0172] 接着,在图15E所示的步骤中,准备没有形成孔和/或沟的固状(solid)金属层261、263、及267。并且,采用与形成金属层262时同样的方法形成了金属层264。就金属层264上形成的有底孔和细孔的位置而言,例如,可与图14B所示的相同。
[0173] 接下来,在图15F所示的步骤中,按照图15E所示的顺序对各金属层进行层叠,并藉由加压和加热对其进行固相结合。据此,可形成藉由对相邻的金属层之间进行直接结合而构成的蒸发器110、冷凝器120、蒸气管130、及液管140,此外在液管140内还形成了多孔质体250。之后,使用真空泵等对液管140内进行排气后,从注入口(未图示)分别向第1流路101A和第2流路101B内注入工作流体C,然后,对注入口进行密封。
[0174] 此时,例如可使第1流路101A和第2流路101B之间的内部压力不同,并注入相同的物质以作为工作流体C。另外,也可使第1流路101A和第2流路101B之间的内部压力相同,并注入该压力下沸点互不相同的物质。
[0175] 这样即可制造第2实施方式的环路热管。
[0176] 需要说明的是,第2实施方式中,就金属层262和264而言,也可各含两层。图16是第2实施方式的变形例的例示剖面图。
[0177] 该变形例中,金属层261和金属层263之间设置了两层金属层262,金属层263和金属层265之间设置了两层金属层264。
[0178] 根据该变形例,由于包含了更多的细孔272z和274z,所以可获得更优的热传输性能。蒸发器110、冷凝器120及蒸气管130也可具有与第1实施方式同样的构成。
[0179] (第3实施方式)
[0180] 接下来,对第3实施方式进行说明。第3实施方式涉及环路热管。第3实施方式与第1实施方式的不同点在于第1流路和第2流路的配置。
[0181] [环路热管的结构]
[0182] 对第3实施方式中的第2层(金属层362)、第3层(金属层363)、第5层(金属层365)、及第6层(金属层366)的金属层的结构进行说明。图17是第3实施方式的环路热管的蒸气管130的结构的例示剖面图。图18是第3实施方式的环路热管的液管140的结构的例示剖面图。
图17相当于沿图1中的III-III线的剖面图,图18相当于沿图1中的IV-IV线的剖面图。图30是第3实施方式的环路热管的冷凝器的构成的剖面图。图30相当于沿图1中的XXVII-XXVII线的剖面图。蒸发器110可具有与第1实施方式同样的构成。
[0183] 蒸气管130和液管140例如可为对七层金属层361~367进行了层叠的结构。金属层361~367例如为热传导性较优的铜层,并通过固相结合等相互之间进行了直接结合。金属层361~367的每层的厚度例如可为50μm~200μm左右。金属层361~364构成了第1流路
101A,金属层364~365构成了第2流路101B,液管140内还设置有多孔质体150。需要说明的是,金属层361~367并不限定于铜层,还可由不锈钢层、铝层、镁合金层等形成。
[0184] 接下来,对金属层361~367的结构进行说明。图21是第3实施方式的环路热管的金属层362和363的结构的例示平面图。图20是第3实施方式的环路热管的金属层365和366的结构的例示平面图。以下,有时将第2层金属层362和第3层的金属层363统称为金属层360A。此外,有时也将第5层的金属层365和第6层的金属层366统称为金属层360B。
[0185] 如图19所示,金属层360A上形成了沿工作流体C的移动方向延伸的开口部368A。此外,液管140内的开口部368A中还设置了多孔质体150。多孔质体150沿着液管140从冷凝器120延伸至蒸发器110。第3实施方式中,就金属层360A的开口部368A而言,在蒸气管130内被设置为靠近环的外侧,在液管140内被设置为接近环的内侧。
[0186] 如图20所示,金属层360B上形成了沿工作流体C的移动方向延伸的开口部368B。此外,液管140内的开口部368B中还设置了多孔质体150。多孔质体150沿着液管140从冷凝器120延伸至蒸发器110。第3实施方式中,就金属层360B的开口部368B而言,在蒸气管130内被设置为靠近环的内侧,在液管140内被设置为接近环的外侧。
[0187] 平面图中,金属层361、364、及367的轮廓与金属层360A和360B的轮廓一致。但是,金属层361、364、及367上并没有形成开口部368A和368B,金属层361、364、及367为固状(solid)金属层。
[0188] 此外,第3实施方式中,由金属层361~364构成了一个环状的第1流路101A,并由金属层364~367构成了一个环状的第2流路101B。
[0189] 另外,如图17~图20所示,第3实施方式中,蒸气管130和液管140内,在平面图上第1流路101A和第2流路101B设置在相互错开(misaligned)了的位置上。例如,第1流路101A和第2流路101B可在图17或图18所示的剖面中以作为分割板的一例的金属层364为界相互倾斜地进行设置。如图17所示,金属层364具有:露出于第1流路101A的上表面(第1表面)364a;
和露出于第2流路101B的下表面(第2表面)364b。
[0190] 此外,如图19和图20所示,第3实施方式中,冷凝器120内的开口部368A和368B蜿蜒而行,与第1、第2实施方式不同,开口部368A和368B之间的蜿蜒而行的周期错开了。所以,冷凝器120内,平面图中的第1流路101A和第2流路101B重合的部分的面积小于第1、第2实施方式。但是,并不限定于此,冷凝器120内的开口部368A和368B的蜿蜒而行的周期也可相互一样。
[0191] 这样,第3实施方式中,平面图内的第1流路101A和第2流路101B的重合小于第1、第2实施方式。如果流路的内部压力变高,则主要是蒸气Cv进行流通的蒸气管130和冷凝器120会产生膨胀,但根据第3实施方式,第1流路101A的变形可被金属层364~367进行抑制,第2流路101B的变形可被金属层361~364进行抑制。所以,即使在第1流路101A或第2流路101B的内部压力变高了的情况下,也可抑制膨胀的发生。
[0192] 此外,第1流路101A和第2流路101B内还可封入工作温度范围互不相同的工作流体C。所以,即使根据第3实施方式,也可与环路热管100同样地扩大工作温度范围,进而可抑制伴随环境温度上升的热传输性能的下降。
[0193] (第4实施方式)
[0194] 接下来,对第4实施方式进行说明。第4实施方式涉及环路热管。第4实施方式在蒸气管和液管的配置这点上与第1实施方式不同。
[0195] [环路热管的结构]
[0196] 图21是第4实施方式的环路热管的平面示意图。
[0197] 如图21所示,第4实施方式的环路热管400具有蒸发器410、冷凝器420、第1传输管430、及第2传输管440。环路热管400例如可收容在智能手机、平板终端等的移动电子设备
402中。
[0198] 环路热管400中,蒸发器410具有可使工作流体C气化以生成蒸气Cv的功能。冷凝器420具有可使工作流体C的蒸气Cv液化的功能。蒸发器410和冷凝器420通过第1传输管430和第2传输管440进行了连接,第1传输管430和第2传输管440形成了工作流体C或蒸气Cv进行流动的环即流路401。
[0199] 蒸发器410、冷凝器420、第1传输管430、及第2传输管440例如可为对多个金属层进行了层叠的结构。金属层例如是热传导性较优的铜层,并通过固相结合等相互之间进行了直接结合。金属层的每层的厚度例如可为50μm~200μm左右。
[0200] 需要说明的是,金属层并不限定于铜层,也可由不锈钢层、铝层,镁合金层等形成。
[0201] 接下来,对第1传输管430和第2传输管440的结构进行说明。图22是第4实施方式的环路热管的第1传输管430的结构的例示剖面图。图23是第4实施方式的环路热管的第2传输管440的结构的例示剖面图。图22是沿图21中的XXII-XXII线的剖面图,图23是沿图21中的XXIII-XXIII线的剖面图。
[0202] 第1传输管430和第2传输管440例如可为对七层金属层461~467进行了层叠的结构。金属层461~467例如为热传导性较优的铜层,并通过固相结合等相互之间进行了直接结合。金属层461~467的每层的厚度例如可为50μm~200μm左右。金属层461~464构成了第1流路401A,金属层464~467构成了第2流路401B。此外,第1流路401A中,如图23所示,第2传输管440内设置了多孔质体450,第2流路401B中,如图22所示,第1传输管430内设置了多孔质体450。如图22和图23所示,多孔质体450例如具有与多孔质体150相同的结构。例如,如图
22所示,第1传输管430内的多孔质体450包括金属层465上形成的贯穿孔475、金属层466上形成的贯穿孔476、及藉由贯穿孔475和贯穿孔476连通而形成的细孔4756。例如,如图23所示,第2传输管440内的多孔质体450包括金属层462上形成的贯穿孔472、金属层463上形成的贯穿孔473、及藉由贯穿孔472和贯穿孔473连通而形成的细孔4723。需要说明的是,金属层461~467并不限定于铜层,还可由不锈钢层、铝层、镁合金层等形成。
[0203] 接下来,对金属层461~467的结构进行说明。图24是第4实施方式的环路热管的金属层462和463的结构的例示平面图。图25是第4实施方式的环路热管的金属层465和466的结构的例示平面图。以下,有时将第2层金属层462和第3层的金属层463统称为金属层460A。此外,有时还将第5层的金属层465和第6层的金属层466统称为金属层460B。
[0204] 如图24所示,金属层460A上形成了沿工作流体C的移动方向延伸的开口部468A。此外,第2传输管440内的开口部468A中还设置了多孔质体450。多孔质体450沿着第2传输管440从冷凝器420延伸至蒸发器410。多孔质体450还设置在了蒸发器410内。
[0205] 如图25所示,金属层460B上形成了沿工作流体C的移动方向延伸的开口部468B。此外,第1传输管430内的开口部468B中还设置了多孔质体450。多孔质体450沿着第1传输管430从冷凝器420延伸至蒸发器410。多孔质体450也设置在了蒸发器410内。
[0206] 平面图内,金属层461、464、及467的轮廓与金属层460A和460B的轮廓一致。但是,金属层461、464、及467上并没有形成开口部468A和468B,金属层461、464、及467为固状(solid)金属层。
[0207] 如上所述,环路热管400中,金属层461~464构成了一个环状的第1流路401A,金属层464~467构成了一个环状的第2流路401B。即,环路热管400中,蒸发器410、冷凝器420、第1传输管430、及第2传输管440在厚度方向上被金属层464分割成了两部分。即,如图22、图
23、图31及图32所示,蒸发器410被分割为第1蒸发器410A和第2蒸发器410B,冷凝器420被分割为第1冷凝器420A和第2冷凝器420B,第1传输管430被分割为第1蒸气管430A和第2液管
430B,第2传输管440被分割为第1液管440A和第2蒸气管440B。此外,多孔质体450具有:设置于第1流路401A内的第2传输管440中的第1多孔质体450A;和设置于第2流路401B内的第1传输管430中的第2多孔质体450B。第1流路401A中,第1传输管430作为蒸气管发挥功能,第2传输管440作为液管发挥功能。此外,第2流路401B中,第1传输管430作为液管发挥功能,第2传输管440作为蒸气管发挥功能。所以,在第1流路401A和第2流路401B之间,工作流体C沿逆方向进行流动。图31是第4实施方式的环路热管的蒸发器410的构成的例示剖面图。图32是第4实施方式的环路热管的冷凝器420的构成的例示剖面图。图31相当于沿图21中的XXXI-XXXI线的剖面图,图32相当于沿图21中的XXXII-XXXII线的剖面图。金属层464是分割板的一例。
如图22和图23所示,金属层464具有:从第1流路401A中露出的上表面(第1表面)464a;和从第2流路401B中露出的下表面(第2表面)464b。
[0208] 换言之,由金属层461~464构成了第1蒸发器410A、第1冷凝器420A、第1蒸气管430A、第1液管440A、及第1多孔质体450A,由金属层464~467构成了第2蒸发器410B、第2冷凝器420B、第2蒸气管440B、第2液管430B、及第2多孔质体450B。此外,在板状的环路热管400的厚度方向上,第1蒸发器410A和第2蒸发器410B进行了重合,第1冷凝器420A和第2冷凝器
420B进行了重合,第1液管440A和第2蒸气管440B进行了重合,第1蒸气管430A和第2液管
430B进行了重合。
[0209] 另外,第1流路401A和第2流路401B中也可封入工作温度范围互不相同的工作流体C。
[0210] 所以,即使根据第4实施方式,也可与环路热管100同样地扩大工作温度范围,进而可抑制伴随环境温度上升的热传输性能的下降。
[0211] 此外,第1流路401A的变形可被金属层464~467进行抑制,第2流路401B的变形可被金属层461~464进行抑制。所以,与第3实施方式同样地,即使在第1流路401A或第2流路401B的内部压力变高了的情况下,也可抑制膨胀的产生。
[0212] 另外,也可将第3、第4实施方式应用于第2实施方式,即,可将第3、第4实施方式应用于使用有底孔构成多孔质体的环路热管。
[0213] 需要说明的是,构成环路热管的金属层的层数并不限定于上述实施方式。此外,也可设置两个以上的分割板,由此将流路分割为三个以上。
[0214] 另外,就贯穿孔和有底孔的大小(size)和间隔而言,可基于环路热管所要求的热传输量、热传输距离、液管的高度等进行适当的选择。
[0215] 此外,贯穿孔和有底孔的平面形状也不限定于长方形,可为圆形、椭圆形、或其他的多边形等的任意的平面形状。另外,金属层之间的贯穿孔和有底孔的大小也可不同。此外,这些实施方式中,就剖面视图内的贯穿孔和有底孔的内壁而言,采用与底面垂直的形状进行了表示。但是,并不限定于此,贯穿孔和有底孔的内壁也可为弯曲的半圆形状、锥形(taper)形状、倒锥形形状。
[0216] 另外,蒸气管内也可设置多孔质体。就液管内和蒸发器内设置的多孔质体而言,贯穿孔和有底孔的平面形状和/或剖面形状、以及贯穿孔和有底孔的配置可以互相相同,也可以互相不同。
[0217] 以上对较佳实施方式等进行了详细说明,但并不限定于上述实施方式等,只要不超过权利要求书记载的范围,还可对上述实施方式等进行各种各样的变形和置换。
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