JP4737285B2 - 熱輸送デバイス及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、作動流体の相変化を利用して熱を輸送する熱輸送デバイス、この熱輸送デバイスを含む電子機器、及び熱輸送デバイスの製造方法に関する。

従来からＰＣ（Personal Computer）のＣＰＵ（Central Processing Unit）等の熱源からの熱を輸送するデバイスとして、ヒートパイプが広く用いられている。ヒートパイプは、パイプ状の形態や、平面型の形態などが広く知られている。このようなヒートパイプでは、内部に水などの作動流体が封入され、この作動流体がヒートパイプ内部で相変化しながら循環することで、ＣＰＵ等の熱源からの熱が輸送される。ヒートパイプ内部には、作動流体を循環させるための動力源が必要であり、一般的には、毛細管力を発生させる金属焼結体、金属メッシュなどが使用される。

例えば、下記特許文献１には、金属焼結体、または金属メッシュを用いたヒートパイプが記載されている。
特開平２００６−２９２３５５号公報（段落[０００３]、［００１０］、［００１１］図１、図３、図４）

しかしながら、金属メッシュの毛細管力を利用して熱を輸送するヒートパイプでは、熱輸送性能を向上させることが困難であるという問題があった。

例えば、熱輸送性能を向上させるために、メッシュ部材を積層することが考えられる。この場合、メッシュ部材と、メッシュ部材とが相互に重なり合ってしまい、メッシュ部材と、メッシュ部材との間に適度な空間を確保することができない。これにより、流路抵抗が増加してしまい、毛細管力が低減してしまうため、熱輸送性能を向上させることができないといった問題があった。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、高い熱輸送性能を有する熱輸送デバイス、この熱輸送デバイスを含む電子機器、及び熱輸送デバイスの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る熱輸送デバイスは、作動流体と、容器と、気相流路と、液相流路とを具備する。
前記作動流体は、相変化により熱を輸送する。
前記容器は、前記作動流体を封入する。
前記気相流路は、気相の前記作動流体を前記容器内で流通させる。
前記液相流路は、積層体を含み、液相の前記作動流体を前記容器内で流通させる。
前記積層体は、第１のメッシュ部材と、第２のメッシュ部材とを有し、前記第１のメッシュ部材及び前記第２のメッシュ部材の編み方向が相対的に異なるように積層されて形成される。
「メッシュ部材の編み方向」とは、メッシュ部材を形成する第１のワイヤ及び第２のワイヤが編み込まれる方向である。
本発明では、液相流路を形成する積層体は、第１のメッシュ部材及び第２のメッシュ部材の編み方向が相対的に異なるように積層されて形成される。これにより、第１のメッシュ部材と、第２のメッシュ部材との間に適度な空間を形成することができる。これにより、低い流路抵抗及び高い毛細管力を実現することができ、その結果、熱輸送デバイスの熱輸送性能を向上させることができる。

上記熱輸送デバイスにおいて、前記第１のメッシュ部材及び前記第２のメッシュのうち少なくとも一方は、複数の第１のワイヤと、複数の第２のワイヤとを有していてもよい。
前記各第１のワイヤは、第１の間隔で並ぶように配置される。
前記各第２のワイヤは、前記各第１のワイヤに編み込まれ、前記第１の間隔とは異なる第２の間隔で並ぶように配置される。
本発明では、メッシュ部材を構成する、複数の第１のワイヤの間隔及び複数の第２のワイヤの間隔が異なる。例えば、前記各第１のワイヤが液相流路に沿う方向に向けて配置されている場合を想定する。この場合、前記各第２のワイヤの間隔（第２の間隔）を前記各第１のワイヤの間隔（第１の間隔）よりも広く形成することで、流路抵抗を低減することができる。これにより、メッシュ部材の毛細管力を向上させることができ、その結果、熱輸送性能を向上させることができる。

上記熱輸送デバイスにおいて、前記第１のメッシュ部材は、第１のメッシュナンバーを有していてもよい。
この場合、前記第２のメッシュ部材は、前記第１のメッシュナンバーとは異なる第２のメッシュナンバーを有していてもよい。
「メッシュナンバー」とは、メッシュ部材の１インチ（２５．４ｍｍ）当たりの、メッシュの目の数を指す。
本発明では、第１のメッシュ部材のメッシュナンバーと第２のメッシュ部材のメッシュナンバーとが異なる。これにより、積層されるメッシュ部材が相互に重なり合ってしまうことを防止する効果がさらに大きくなる。これにより、さらに熱輸送デバイスの熱輸送性能を向上させることができる。

上記熱輸送デバイスにおいて、前記第１のメッシュ部材及び前記第２のメッシュ部材の、編み方向の相対的な角度が５度から８５度であってもよい。
このように、編み方向の相対的な角度が５度〜８５度の範囲であれば、メッシュ部材が相互に重なり合うことを適切に防止することができ、熱輸送デバイスの熱輸送性能を向上させることができる。

上記熱輸送デバイスにおいて、前記気相流路は、第３のメッシュ部材を含んでいてもよい。
本発明では、気相流路がメッシュ部材により構成される。これにより、熱輸送デバイスの耐久性を向上させることができる。例えば、熱輸送デバイスに熱が加えられた場合に、内圧により容器が変形してしまうことを防止することができる。また、熱輸送デバイスが曲げ加工がされる場合に、熱輸送デバイスの耐久性を向上させることができる。

上記熱輸送デバイスにおいて、前記容器は、板形状であってもよい。

上記熱輸送デバイスにおいて、前記容器は、板部材が前記積層体を挟み込むように折り曲げられて形成されてもよい。
これにより、容器を１つの板部材により形成することができるので、コストを削減することができる。

本発明の他の形態に係る熱輸送デバイスは、作動流体と、容器と、気相流路と、液相流路とを具備する。
前記作動流体は、相変化により熱を輸送する。
前記容器は、前記作動流体を封入する。
前記気相流路は、気相の前記作動流体を前記容器内で流通させる。
前記液相流路は、第１のメッシュ部材を含み、液相の前記作動流体を前記容器内で流通させる。
前記第１のメッシュ部材は、複数の第１のワイヤと、複数の第２のワイヤとを有する。
前記各第１のワイヤは、第１の間隔で並ぶように配置される。
前記各第２のワイヤは、前記各第１のワイヤに編み込まれ、前記第１の間隔とは異なる第２の間隔で並ぶように配置される。
本発明では、第１のメッシュ部材を構成する、複数の第１のワイヤの間隔及び複数の第２のワイヤの間隔が異なる。例えば、前記各第１のワイヤが液相流路に沿う方向に向けて配置されている場合を想定する。この場合、前記各第２のワイヤの間隔（第２の間隔）を前記各第１のワイヤの間隔（第１の間隔）よりも広く形成することで、液相流路の流路抵抗を低減することができる。これにより、第１のメッシュ部材の毛細管力を向上させることができ、その結果、熱輸送性能を向上させることができる。

上記熱輸送デバイスにおいて、前記気相流路は、第２のメッシュ部材を含んでいてもよい。
この場合、前記第２のメッシュ部材は、複数の第３のワイヤと、複数の第４のワイヤとを有していてもよい。
前記各第３のワイヤは、第３の間隔で並ぶように配置される。
前記各第４のワイヤは、前記各第３のワイヤに編み込まれ、前記第３の間隔とは異なる第４の間隔で並ぶように配置される。
例えば、前記各第３のワイヤが気相流路に沿う方向に向けて配置されている場合を想定する。この場合、前記各第４のワイヤの間隔（第４の間隔）を前記各第３のワイヤの間隔（第３の間隔）よりも広く形成することで、気相流路の流路抵抗を低減することができる。これにより、熱輸送デバイスの熱輸送性能を向上させることができる。さらに、本発明では、気相流路がメッシュ部材により形成されているため、気相が空洞である場合に比べ、熱輸送デバイスの耐久性を向上させることができる。

上記熱輸送デバイスにおいて、前記第１のワイヤは、前記液相流路に沿う方向に向けて配置されてもよい。
この場合、前記第２のワイヤは、前記液相流路に沿う方向と直交する方向に向けて配置されてもよい。
また、この場合、前記第２の間隔は、前記第１の間隔よりも広くてもよい。
本発明では、液相流路と直交する方向に向けて配置される第２のワイヤの間隔（第２の間隔）が、液相流路に沿う方向に向けて配置される第１のワイヤの間隔（第１の間隔）よりも広く形成される。これにより、上記したように、第１のメッシュ部材の毛細管力を向上させることができ、その結果、熱輸送デバイスの熱輸送性能を向上させることができる。

上記熱輸送デバイスにおいて、前記第３のワイヤは、前記気相流路に沿う方向に向けて配置されてもよい。
この場合、前記第４のワイヤは、前記気相流路に沿う方向と直交する方向に向けて配置されてもよい。
また、この場合、前記第４の間隔は、前記第３の間隔よりも広くてもよい。
本発明では、気相流路に沿と直交する方向に向けて配置される第４のワイヤの間隔（第４の間隔）が、気相流路に沿う方向に向けて配置される第３のワイヤの間隔（第３の間隔）よりも広く形成される。これにより、上記したように、気相流路の流路抵抗を低減することができ、その結果、熱輸送デバイスの熱輸送性能を向上させることができる。

本発明のさらに別の形態に係る熱輸送デバイスは、作動流体と、容器と、気相流路と、液相流路とを具備する。
前記作動流体は、相変化により熱を輸送する。
前記容器は、前記作動流体を封入する。
前記気相流路は、気相の前記作動流体を前記容器内で流通させる。
前記気相流路は、第１のメッシュ部材と、第２のメッシュ部材とを有し、液相の前記作動流体を前記容器内で流通させる。
前記第１のメッシュ部材は、第１のメッシュナンバーである。
前記第２のメッシュ部材は、前記第１のメッシュ部材に積層され、前記第１のメッシュナンバーとは異なる第２のメッシュナンバーである。
本発明では、第１のメッシュ部材のメッシュナンバーと第２のメッシュ部材のメッシュナンバーとが異なる。これにより、メッシュ部材が相互に重なり合ってしまうことを防止することができるため、低い流路抵抗及び高い毛細管力を実現することができる。その結果、熱輸送デバイスの熱輸送性能を向上させることができる。

上記熱輸送デバイスにおいて、前記第１のメッシュナンバー及び前記第２のメッシュナンバーは、前記第１のメッシュ部材及び前記第２のメッシュ部材の周期性が一致しないように、設定されていてもよい。
「メッシュ部材の周期性が一致しない」場合とは、例えば、第１のメッシュナンバーが、第２のメッシュナンバーの２／３倍、３／４倍、４／５倍、４倍、５倍などの場合をいう。逆に、メッシュ部材の周期性が一致する場合とは、例えば、第１のメッシュナンバーの１／２倍、１／３倍、２倍、３倍などの場合をいう。
例えば、第１のメッシュナンバーが、前記第２のメッシュナンバーの１／２倍、１／３倍、２倍、３倍である場合、メッシュ部材の周期性が一致してしまうため、メッシュ部材が相互に重なり合ってしまう可能性がある。本発明では、第１のメッシュ部材の周期性と、第２のメッシュ部材の周期性とが一致してしまうことを防止することができるため、適切に、メッシュ部材の重なり合いを防止することができる。

上記熱輸送デバイスにおいて、前記気相流路は、第３のメッシュ部材を有していてもよい。
本発明では、気相流路がメッシュ部材により形成されるので、気相が空洞である場合に比べ、熱輸送デバイスの耐久性を向上させることができる。

本発明の一形態に係る電子機器は、発熱源と、熱輸送デバイスとを具備する。
前記熱輸送デバイスは、作動流体と、容器と、気相流路と、液相流路とを有する。
前記作動流体は、相変化により前記発熱源の熱を輸送する。
前記容器は、前記作動流体を封入する。
前記気相流路は、気相の前記作動流体を前記容器内で流通させる。
前記液相流路は、積層体を含み、液相の前記作動流体を前記容器内で流通させる。
前記積層体は、第１のメッシュ部材と、第２のメッシュ部材とを有し、前記第１のメッシュ部材及び前記第２のメッシュ部材の編み方向が相対的に異なるように積層されて形成される。

本発明の他の形態に係る電子機器は、発熱源と、熱輸送デバイスとを具備する。
前記熱輸送デバイスは、作動流体と、容器と、気相流路と、液相流路とを有する。
前記作動流体は、相変化により前記発熱源の熱を輸送する。
前記容器は、前記作動流体を封入する。
前記気相流路は、気相の前記作動流体を前記容器内で流通させる。
前記液相流路は、メッシュ部材を含み、液相の前記作動流体を前記容器内で流通させる。
前記メッシュ部材は、複数の第１のワイヤと、複数の第２のワイヤとを有する。
前記各第１のワイヤは、第１の間隔で並ぶように配置される。
前記各第２のワイヤは、前記各第１のワイヤに編み込まれ、前記第１の間隔とは異なる第２の間隔で並ぶように配置される。

本発明のさらに別の形態に係る電子機器は、発熱源と、熱輸送デバイスとを具備する。
前記作動流体は、相変化により前記発熱源の熱を輸送する。
前記容器は、前記作動流体を封入する。
前記気相流路は、気相の前記作動流体を前記容器内で流通させる。
前記液相流路は、第１のメッシュ部材と、第２のメッシュ部材とを有し、液相の前記作動流体を前記容器内で流通させる。
前記第１のメッシュ部材は、第１のメッシュナンバーである。
前記第２のメッシュ部材は、前記第１のメッシュ部材に積層され、前記第１のメッシュナンバーとは異なる第２のメッシュナンバーである。

本発明の一形態に係る熱輸送デバイスの製造方法は、相変化により熱を輸送する作動流体に毛細管力を作用させる毛細管部材を挟み込むように、板部材を折り曲げることを含む。
前記折り曲げられた板部材が接合される。
これにより、容器を１つの板部材により形成することができるので、コストを削減することができる。

以上のように、本発明によれば、高い熱輸送性能を有する熱輸送デバイス、この熱輸送デバイスを含む電子機器、及び熱輸送デバイスの製造方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る熱輸送デバイスを示す斜視図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ間の断面図であり、熱輸送デバイスを側方から見た図である。なお、本明細書中において説明する、各図では、図面を分かり易く表示するために、熱輸送デバイスや、熱輸送デバイスが有する各部材等を、実際の寸法と異なって表示する場合がある。

これらの図に示すように、熱輸送デバイス１０は、一方向（ｙ軸方向）に長い、矩形の薄板形状を有する容器１を備えている。容器１は、例えば、容器１の上部１ａを構成する上板部材２と、容器１の側周部１ｂ及び下部１ｃを構成する下板部材３とが接合されて形成される。下板部材３には、凹部が設けられており、この凹部により、容器１内部に空間が形成される。

上板部材２及び下板部材３は、典型的には、無酸素銅、タフピッチ銅、あるいは銅合金で構成される。しかしこれに限られず、上板部材２及び下板部材３は、銅以外の金属で構成されてもよく、その他、熱伝導率の高い材料が用いられてもよい。

上板部材２及び下板部材３の接合方法としては、拡散接合、超音波接合、ロウ付け、溶接などの方法が挙げられる。

容器１の長さＬ（ｙ軸方向）は、例えば、１０ｍｍ〜５００ｍｍとされ、容器の幅Ｗ（ｘ軸方向）は、例えば、５ｍｍ〜３００ｍｍとされる。また、容器の厚さＴ（ｚ軸方向）は、例えば、０．３ｍｍ〜５ｍｍとされる。容器１の長さＬ、幅Ｗ及び厚さＴは、これらの値に限られず、もちろん他の値も取り得る。

容器１には、例えば、０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度の直径を有する注入口（図示せず）が設けられており、この注入口を介して容器１内部に作動流体が注入される。作動流体は、典型的には、容器１の内部が減圧された状態で注入される。

作動流体としては、純水、エタノールなどのアルコール、フロリナートＦＣ７２などのフッ素系の液体、あるいは、純水とアルコールの混合液などが挙げられる。

図２に示すように、熱輸送デバイス１０の容器１の内部は、上部１ａ側が空洞とされており、下部１ｃ側には、積層体２０が配置される。積層体２０は、２つのメッシュ部材２１、２２が積層されて形成される。熱輸送デバイス１０内部に形成された空洞により、気相の作動流体を流通させる気相流路１１が形成される。また、熱輸送デバイス１０内部に設けられた積層体２０により、液相の作動流体を流通させる液相流路１２が形成される。

以降の説明では、積層された２つメッシュ部材２１、２２のうち、上層に位置するメッシュ部材２１を上層メッシュ部材２１、下層に位置するメッシュ部材２２を下層メッシュ部材２２として説明する。

上層メッシュ部材２１及び下層メッシュ部材２２は、例えば、銅、リン青銅、アルミニウム、銀、ステンレス、モリブデン、あるいはこれらの合金により構成される。

上層メッシュ部材２１及び下層メッシュ部材２２は、典型的には、面積の大きいメッシュ部材が任意の大きさに切り取られて形成される。

図３は、上層メッシュ部材及び下層メッシュ部材を示す平面図である。図４は、上層メッシュ部材及び下層メッシュ部材の平面拡大図である。

図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示すように、上層メッシュ部材２１は、複数の第１のワイヤ１６と、複数の第２のワイヤ１７とが、それぞれ直交する方向で、相互に編み込まれて形成される。

図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、下層メッシュ部材２２も、複数の第３のワイヤと、複数の第４のワイヤとが、それぞれ直交する方向で、相互に編み込まれて形成される。

上層メッシュ部材２１及び下層メッシュ部材２２の織り方としては、例えば、平織、綾織などが挙げられる。しかし、これらに限られず、ロッククリンプ織、フラットトップ織などであってもよく、その他の織り方であってもよい。

第１のワイヤ１６と第２のワイヤ１７とで挟み込まれた空間により、複数の孔１４が形成される。同様に、第３のワイヤ１８と第４のワイヤ１９とで挟み込まれた空間により、複数の孔１５が形成される。本明細書中では、孔１４、１５のように、ワイヤにより形成された孔をメッシュの目と呼ぶ場合がある。

上層メッシュ部材２１の第１のワイヤ１６は、ｙ軸方向に対して所定の角度θ傾いた方向に向けて配置される。この場合、第２のワイヤ１７は、第１のワイヤ１６に直交する方向で編み込まれているので、ｘ軸に対して所定の角度θ傾いた方向に向けて配置される。

一方、下層メッシュ部材の第３のワイヤ１８は、ｙ軸方向に向けて配置される。この場合、第４のワイヤ１９は、ｘ軸方向に向けて配置される。

以降の説明では、第１のワイヤ１６及び第２のワイヤ１７が向かう方向、つまり、第１のワイヤ及び第２のワイヤが編み込まれる方向を上層メッシュ部材２１の編み方向と呼ぶ。同様に、第３のワイヤ１８及び第４のワイヤ１９が編み込まれる方向を下層メッシュ部材２２の編み方向と呼ぶ。

すなわち、上層メッシュ部材２１の編み方向は、ｙ軸及びｘ軸方向に対して所定の角度θ傾いた方向とされ、下層メッシュ部材２２の編み方向は、ｙ軸及びｘ軸方向に沿った方向とされている。このように、本実施形態に係る熱輸送デバイス１０では、上層メッシュ部材２１の編み方向と、下層メッシュ部材２２の編み方向とが相対的に異なっている。

上述のように、上層メッシュ部材２１及び下層メッシュ部材２２は、典型的には、面積の大きいメッシュ部材が任意の大きさに切り取られて形成される。したがって、図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示すような、ｙ軸及びｘ軸方向に対して所定の角度θ傾いた方向に、編み方向を有するメッシュ部材２１を形成することは、比較的容易である。

図３では、一例として、上層メッシュ部材２１のメッシュの編み方向がｙ軸及びｘ軸方向に対して所定の角度θ傾いた方向であり、下層メッシュ部材２２のメッシュの編み方向がｙ軸及びｘ軸方向である場合を挙げた。しかし、上層メッシュ部材２１及び下層メッシュ部材２２の編み方向は、これに限られない。

典型的には、上層メッシュ部材２１の編み方向と、下層メッシュ部材２２の編み方向とが相対的に異なっていればよい。例えば、上層メッシュ部材２１の編み方向がｙ軸及びｘ軸方向であり、下層メッシュ部材２２の編み方向がｙ軸及びｘ軸に対して所定の角度θ傾いた方向であっても構わない。

なお、上層メッシュ部材２１の編み方向と、下層メッシュ部材２２の編み方向との相対的な角度についての詳細は、後述する。

図５は、積層体の断面拡大図である。図５（Ａ）は、積層体２０の断面拡大図であり、図５（Ｂ）は、比較例に係る積層体２０’の断面拡大図である。

まず、図５（Ｂ）を参照して比較例に係る積層体２０’について説明する。比較例に係る積層体２０’は、第１のワイヤ１６’及び第２のワイヤ１７’を有する上層メッシュ部材２１’と、第３のワイヤ１８’及び第４のワイヤ１９’を有する下層メッシュ部材２２’とを含む。

上層メッシュ部材２１’と、下層メッシュ部材２２’とは、ともにｙ軸及びｘ軸方向に編み方向を有している。すなわち、積層体２０’は、それぞれ同じ方向に編み方向を有する、上層メッシュ部材２１’及び下層メッシュ部材２２’が積層されて形成された。

図５（Ｂ）に示すように、同じ方向に編み方向を有するメッシュ部材２１’、２２’が積層されて積層体２０’が形成されると、各メッシュ部材２１’、２２’が相互に重なり合ってしまう。

これにより、積層体２０’では、液相の作動流体を閉じ込めておく空間が狭くなりすぎてしまい、液相の作動流体の流路抵抗が大きくなってしまう。さらに、積層体２０’は、毛細管力を十分に発揮することができない。

一方で、図５（Ａ）に示すように、上層メッシュ部材２１の編み方向と、下層メッシュ部材２２の編み方向とを相対的に異ならせることで、各メッシュ部材２１、２２が相互に重なり合ってしまうことを防止することができる。これにより、液相の作動流体を流通させる十分な流路を確保することができるので、液相の作動流体の流路抵抗を低減することができ、高い毛細管力を発生させることができる。その結果、熱輸送デバイス１０の熱輸送性能を向上させることができる。

［動作説明］
次に熱輸送デバイス１０の動作について説明する。図６は、熱輸送デバイスの動作を説明するための模式図である。

図６に示すように、熱輸送デバイス１０は、例えば、下部１ｃ側の一方の端部にＣＰＵなどの発熱源９が接している。熱輸送デバイス１０は、発熱源９が接する側の端部に蒸発領域Ｅを有し、他方の端部に凝縮領域Ｃを有している。液相作動流体は、蒸発領域Ｅにおいて、例えば、ＣＰＵなどの発熱源９からの熱Ｗを吸熱して、液相作動流体から気相作動流体へと相変化し、液相流路１２から気相流路１１へと移る。気相作動流体は、気相流路１１内を、蒸発領域Ｅから凝縮領域Ｃへ向かう方向へ移動し、凝縮領域Ｃにおいて、熱Ｗを放出する。気相作動流体は、凝縮領域Ｃで熱Ｗを放出すると、気相作動流体から液相作動流体へと相変化し、積層体２０の毛細管力により、凝縮領域Ｃから蒸発領域Ｅへと向かう。積層体２０の毛細管力により蒸発領域Ｅへと到達した液相作動流体は、再び、ＣＰＵ等の発熱源９からの熱Ｗを吸熱し、液相流路１２から気相流路１１へと移動する。このような、作動流体の相変化により、熱輸送デバイス１０は、ＣＰＵ等の発熱源９の熱Ｗを輸送することができる。なお、凝縮領域Ｃ側にヒートシンクなどの放熱部材が設けられていてもよい。

ここで、液相流路を形成する積層体２０は、上述のように、編み方向が相対的に異なる上層メッシュ部材２１及び下層メッシュ部材２２が積層されて形成されているので、積層体２０は、低い流路抵抗及び高い毛細管力を有している。したがって、積層体２０は、液相の作動流体を強力なポンプ力で循環させることができる。これにより、本実施形態に係る熱輸送デバイス１０では、熱輸送性能の向上が実現されている。

図６の説明では、ＣＰＵなどの発熱源９に接する位置が熱輸送デバイス１０の下部１ｃ側、つまり、液相流路１２側であるとして説明した。しかし、発熱源９が接する位置は、気相流路１１側であってもよい。この場合、発熱源９は、熱輸送デバイス１０の上部１ａ側の一方の端部に接するように配置される。あるいは、発熱源９は、液相流路１２側及び気相流路１１側の両側に接するように配置されていてもよい。すなわち、本実施形態に係る熱輸送デバイス１０は、薄板形状を有しているので、発熱源９の接する位置に拘らず、高い熱輸送性能を発揮することができる。なお、参考として、気相流路１１側に発熱源９が配置された熱輸送デバイス１０を図３１に示す。

［編み方向の相対的な角度と、熱輸送性能との関係］
次に、相互に近接する上層メッシュ部材２１及び下層メッシュ部材２２の、編み方向の相対的な角度と、熱輸送デバイスの熱輸送性能との関係について説明する。

図７は、上層メッシュ部材２１及び下層メッシュ部材の編み方向の相対的な角度と、熱輸送デバイスの熱輸送性能との関係を示す図である。

上記関係を調べるため、ｙ軸及びｘ軸に対する編み方向の角度θが異なるメッシュ部材が複数個、用意された（０度、２度、５度、４５度）。このメッシュ部材が上層メッシュ部材２１として、下層メッシュ部材２２上に積層され、上記関係が評価された。下層メッシュ部材２２は、ｙ軸及びｘ軸方向に編み方向を有するように、容器１内に配置された。

また、上層メッシュ部材２１及び下層メッシュ部材２２として、メッシュナンバーが１００であるメッシュ部材と、メッシュナンバーが２００であるメッシュ部材が用意された。ここで、メッシュナンバーとは、メッシュ部材の１インチ（２５．４ｍｍ）当たりのメッシュの目１４、１５の数のことである。

以降の説明では、メッシュ部材のメッシュナンバーがａｂｃである場合、♯ａｂｃと表示する場合がある。例えば、メッシュナンバーが１００である場合、♯１００と表示する。

図７中、横軸は、編み方向の相対的な角度、及びメッシュナンバーを示し、縦軸は、熱輸送デバイス１０の最大熱輸送量Ｑｍａｘを示している。

図７に示すように、編み方向の相対的な角度が０度の場合よりも、編み方向の相対的な角度が２度〜４５度の場合の方が最大熱輸送量Ｑｍａｘが上昇している。このことから、相対的に編み方向が異なるメッシュ部材を積層して液相流路１２を形成することで、熱輸送デバイス１０の最大熱輸送量Ｑｍａｘが上昇、つまり、熱輸送性能が向上することが分かる。最大熱輸送量Ｑｍａｘは、メッシュナンバーが♯１００のメッシュ部材２１、２２が用いられた場合も、メッシュナンバーが♯２００のメッシュ部材２１、２２が用いられた場合も上昇している。

また、図７から、編み方向の相対的な角度が２度の場合よりも、５度の場合の方が最大熱輸送量Ｑｍａｘが大きいことが分かる。さらに、編み方向の相対的な角度が５度の場合と、４５度の場合とでは、最大熱輸送量Ｑｍａｘが略等しいことが分かる。上層メッシュ部材２１の編み方向及び下層メッシュ部材２２の編み方向の角度が５度〜４５度の場合と、編み方向の角度が８５度〜４５度の場合とでは、編み方向の角度についての相対的な関係は同じである。したがって、最大熱輸送量Ｑｍａｘを最も大きくすることができる範囲は、編み方向の相対的な角度が５度〜８５度の範囲であるといえる。

（第２実施系形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。

上述の第１実施形態では、液相流路１２が２つのメッシュ部材２１、２２が積層されて形成されるとして説明した。一方、第２実施形態では、液相流路１２が３つのメッシュ部材が積層されて形成される。したがってその点を中心に説明する。なお、以降の説明では、上述の第１実施形態と同様の構成及び機能を有する部材については同一符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

図８は、第２実施形態に係る熱輸送デバイスの断面図であり、熱輸送デバイスを側方から見た図である。

図８に示すように、第２実施形態に係る熱輸送デバイス５０は、３つのメッシュ部材３１、３２、３３を有する積層体３０を備えている。以降では、３つのメッシュ部材のうち、上層に位置するメッシュ部材３１を上層メッシュ部材３１、中層に位置するメッシュ部材を中層メッシュ部材３２、下層に位置するメッシュ部材３３を下層メッシュ部材３３と呼ぶ。

図９は、メッシュ部材の平面図である。図９（Ａ）は、上層メッシュ部材３１の平面図であり、図９（Ｂ）は、中層メッシュ部材３２の平面図である。図９（Ｃ）は、下層メッシュ部材３３の平面図である。

図９に示すように、上層メッシュ部材３１及び下層メッシュ部材３３は、ｙ軸及びｘ軸方向に編み方向を有している。一方、中層メッシュ部材は３２は、ｙ軸及びｘ軸に対して、所定の角度傾いた方向に編み方向を有している。すなわち、中層メッシュ部材３２は、上層メッシュ部材３１及び下層メッシュ部材３３の編み方向と異なる方向に編み方向を有している。

図８及び図９に示すように、３つのメッシュ部材３１〜３３が積層されて積層体３０が形成場合も、上述の第１実施形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、各メッシュ部材３１〜３３が相互に重なり合ってしまうことを防止することができるため、液相の作動流体を流通させる十分な流路を確保することができる。これにより、液相の作動流体の流路抵抗を低減することができ、高い毛細管力を発生させることができる。その結果、熱輸送デバイス５０の熱輸送性能を向上させることができる。

図８では、一例として、上層メッシュ部材３１及び下層メッシュ部材３３が同じ方向に編み方向を有し、中層メッシュ部材３２の編み方向が、上層メッシュ部材３１及び下層メッシュ部材３３の編み方向と異なっている場合を挙げた。しかし、各メッシュ部材３１〜３３のメッシュの編み方向についての組み合わせは、これに限られない。例えば、各メッシュ部材３１〜３３のメッシュの編み方向が、それぞれ異なっていてもよい。メッシュの部材の編み方向については、相互に近接するメッシュ部材の編み方向が異なっていればよく、各メッシュ部材３１〜３３の編み方向についての組み合わせは、適宜変更可能である。

第２実施形態では、３つのメッシュ部材３１〜３３が積層されて液相流路１２が形成される場合について説明した。しかし、これに限られず、４つ以上のメッシュ部材が積層されて液相流路が形成されてもよい。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。

上述の各実施形態では、気相流路１１が空洞である場合について説明した。一方、第３実施形態に係る熱輸送デバイスでは、気相流路に柱部５が設けられる。したがって、その点を中心に説明する。なお、第３実施形態以降の説明では、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。

図１０は、第３実施形態に係る熱輸送デバイスを示す斜視図である。図１１は、図１０に示すＡ−Ａ間の断面図である。

これらの図に示すように、熱輸送デバイス６０は、液相流路１２が３つのメッシュ部材３１〜３３により形成され、気相流路１１に複数の柱部５が設けられる。柱部５は、ｘ軸方向、ｙ軸方向に所定の間隔を開けて複数個、配置される。

柱部５は、例えば、円柱状に形成されるが、これに限られない。柱部５は、例えば、四角柱形状であってもよいし、四角柱以上の多角形柱形状であっても構わない。柱部５の形状は、特に限定されない。

柱部５は、例えば、上板部材２の一部がエッチングされて形成される。柱部５の形成方法は、エッチングに限られない。柱部５の形成方向としては、金属メッキ法、プレス加工、切削加工などが挙げられる。

図１０及び図１１に示すように、気相流路１１に柱部５が形成されることで、熱輸送デバイスの耐久性を向上させることができる。例えば、熱輸送デバイス６０内部の温度が上昇したとき、あるいは、熱輸送デバイス６０に作動流体が減圧状態で注入されるときに、圧力により容器１が変形してしまうことを防止することができる。さらに、熱輸送デバイス６０が曲げ加工がされる場合に、熱輸送デバイス６０の耐久性を向上させることができる。

（第４実施形態）
次に本発明の第４実施形態について説明する。

上述の第３実施形態では、気相流路１１に柱部５が形成される場合ついて説明した。一方、第４実施形態では、気相流路１１にメッシュ部材３４が配置される。したがって、その点を中心に説明する。

図１２は、第４実施形態に係る熱輸送デバイスの断面図であり、熱輸送デバイスを側方から見た図である。

図１２に示すように、熱輸送デバイス７０は、容器１内部に積層体７１を備えている。積層体７１は、液相流路１２を形成する上層メッシュ部材３１、中層メッシュ部材３２及び下層メッシュ部材３３と、気相流路１１を形成するメッシュ部材３４とを有する。以降では、気相流路を形成するメッシュ部材３４を気相メッシュ部材３４と呼ぶ。

気相メッシュ部材３４は、上層メッシュ部材３１の上方に積層され、４層の積層体７１が形成される。

気相メッシュ部材３４は、上層メッシュ部材３１、中層メッシュ部材３２及び下層メッシュ部材３３のメッシュナンバーよりも小さいメッシュナンバーとされる。つまり、気相メッシュ部材３４は、液相流路を形成する各メッシュ部材３１〜３３よりもメッシュの目の粗いメッシュ部材が使用される。例えば、気相メッシュ部材３４は、液相流路を形成する各メッシュ部材３１〜３３のメッシュナンバーの１／３倍〜１／２０倍程度のメッシュナンバーとされるが、これに限られない。

気相メッシュ部材３４は、上層メッシュ部材３１のメッシュの編み方向とは異なる方向に、メッシュの編み方向を有していてもよい。

本実施形態のように、気相流路１１が気相メッシュ部材３４で形成されても、上述の第３実施形態と同様に、熱輸送デバイス７０の耐久性を向上させることができる。さらに、第４実施形態では、気相流路１１及び液相流路１２がともにメッシュ部材により形成されるので、構造が極めて単純である。したがって、高い熱輸送性能及び高い耐久性を有する熱輸送デバイス７０を容易に製造することができる。また、コストも削減することができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。

上述の各実施形態では、相互に近接するメッシュ部材の編み方向が異なる場合について説明した。一方、本実施形態では、メッシュ部材の開き目がｙ軸及びｘ軸方向で異なっている点が上述の各実施形態と異なっている。従って、その点を中心に説明する。

図１３は、第５実施形態に係る熱輸送デバイスを示す断面図であり、熱輸送デバイスを側方から見た図である。図１４は、メッシュ部材の平面拡大図である。

図１３に示すように、熱輸送デバイス８０は、上部１ａ側に空洞の気相流路１１を有しており、下部１ｃ側に液相流路１２を有している。本実施形態では、液相流路１２は、１つのメッシュ部材２５により形成される。

図１４に示すように、メッシュ部材２５は、ｙ軸方向（流路方向）に向けて、それぞれ並ぶように配置される複数の第１のワイヤ２７と、ｘ軸方向（流路方向に直交する方向）に向けてそれぞれ並ぶように配置される複数の第２のワイヤ２８とを有する。また、メッシュ部材２５は、第１のワイヤ２７及び第２のワイヤ２８により形成された複数の孔２６を有している。

メッシュ部材２５は、第１のワイヤ２７と第２のワイヤ２８とが、相互に直交する方向で、織り込まれて形成される。メッシュ部材２５は、綾織り、平織りで形成されてもよく、その他の織り方で形成されてもよい。

メッシュ部材２５は、第１のワイヤ２７の相互間の間隔Ｗ１と、第２のワイヤ２８の相互間の間隔Ｗ２とが異なるように形成されている。本明細書中では、ワイヤの相互間の間隔を開き目と呼ぶ場合がある。また、以降では、第１のワイヤの相互間の間隔Ｗ１を、第１の開き目Ｗ１とし、第２のワイヤ２８の相互間の間隔Ｗ２を、第２の開き目として説明する。

第２の開き目Ｗ２は、第１の開き目Ｗ１よりも広く形成されている。すなわち、液相流路１２に沿う方向（ｙ軸方向）の開き目である第２の開き目Ｗ２が、液相流路１２に直交する方向（ｘ軸方向）の開き目である第１の開き目Ｗ１よりも広く形成されている。

このように、液相流路１２に沿う方向の開き目Ｗ２が、液相流路１２に直交する方向の開き目Ｗ１よりも広く形成されることで、液相の作動流体の流路抵抗を低減することができる。これにより、熱輸送デバイス８０の熱輸送性能を向上させることができる。

次に、熱輸送デバイス８０の熱輸送性能について説明する。

図１５は、熱輸送デバイス８０の熱輸送性能を説明するための図であり、ｙ軸及びｘ軸方向での開き目と、最大熱輸送量Ｑｍａｘとの関係を示す図である。

本発明者等は、熱輸送デバイス８０の熱輸送性能を評価するため、第１の開き目Ｗ１と、第２の開き目Ｗ２が同一のメッシュ部材と、第１の開き目Ｗ１と第２の開き目Ｗ２とが異なるメッシュ部材２５を用意した。具体的には、第１の開き目Ｗ１及び第２の開き目Ｗ２が、８５μｍ×８５μｍのメッシュ部材と、８５μｍ×１２０μｍのメッシュ部材２５とが用意された。熱輸送性能は、これらのメッシュ部材を有する熱輸送デバイスの最大熱輸送量Ｑｍａｘを比較することで評価される。

図１５に示すように、第１の開き目Ｗ１と第２の開き目Ｗ２が同じである場合（８５μｍ×８５μｍ）に比べ、第１の開き目Ｗ１と第２の開き目Ｗ２が異なる場合（８５μｍ×１２０μｍ）の熱輸送デバイスの最大熱輸送量Ｑｍａｘは、上昇している。つまり、図１５から、液相流路１２に沿う方向の第２の開き目Ｗ２が、液相流路１２に直交する方向の第１の開き目Ｗ１よりも広く形成されることで、熱輸送性能が向上することが分かる。

［変形例］
本実施形態の説明では、１つのメッシュ部材２５により、液相流路１２が形成されるとして説明した。しかしこれに限られず、液相流路１２は、２つ、あるいは３つ以上のメッシュ部材２５が積層されて形成されてもよい。この場合、典型的には、積層されたメッシュ部材２５全てにおいて、第２の開き目Ｗ２が第１の開き目よりも広く形成される。これにより、さらに熱輸送デバイス８０の熱輸送性能をさらに向上させることができる。

しかしながら、必ずしも、積層されたメッシュ部材２５全てにおいて、第２の開き目Ｗ２が第１の開き目よりも広く形成されていなくてもよい。例えば、複数のメッシュ部材２５のうち、１つのメッシュ部材２５の、第２の開き目Ｗ２が、第１の開き目Ｗ１よりも広く形成されていてもよい。このような場合にも、単純に通常のメッシュ部材が積層された場合に比べ、熱輸送性能を向上させることができる。

また、液相流路１２が複数のメッシュ部材２５が積層されて形成される場合、互いに近接するメッシュ部材の編み方向を異ならせてもよい。これにより、メッシュ部材が相互に重なり合ってしまうことを防止することができるので、流路抵抗をさらに低減することができる。その結果、熱輸送デバイス８０の熱輸送性能をさらに向上させることができる。

図１３の説明では、気相流路１１は、空洞であるとして説明した。しかし、これに限られず、気相流路１１に柱部５が設けられていてもよい（図１０、図１１参照）。あるいは、気相流路１１が気相メッシュ部材３４により形成されてもよい（図１２参照）。これにより、熱輸送デバイス８０の耐久性を向上させることができる。特に、気相流路１１が気相メッシュ部材３４により形成される場合、構造が極めて単純であるため、熱輸送デバイス８０を容易に製造することができる。また、コストも削減することができる。

気相流路１１が気相メッシュ部材３４により形成される場合、気相メッシュ部材３４の第２の開き目Ｗ２が、第１の開き目Ｗ１よりも広く形成されてもよい。つまり、気相メッシュ部材３４は、気相流路１１に沿う方向の第２の開き目Ｗ２が、気相流路１１に直交する方向の第１の開き目Ｗ１よりも広く形成されてもよい。これにより、気相の作動流体の流路抵抗を低減することができる。その結果、熱輸送デバイス８０の熱輸送性能を向上させることができる。

図１６は、気相メッシュ部材のｙ軸及びｘ軸方向の開き目と、最大熱輸送量Ｑｍａｘとの関係を示す図である。

本発明者等は、第１の開き目Ｗ１及び第２の開き目Ｗ２が、４６０μｍ×４６０μｍの気相メッシュ部材３４と、４６０μｍ×７２０μｍの気相メッシュ部材３４とを用意し、熱輸送性能を評価した。

図１６から、ｙ軸及びｘ軸方向での開き目が同じである場合（４６０μｍ×４６０μｍ）に比べ、ｙ軸及びｘ軸方向での開き目が異なる場合（４６０μｍ×７２０μｍ）の熱輸送デバイスの最大熱輸送量Ｑｍａｘは、上昇していることが分かる。つまり、図１６から、気相流路に沿う方向のメッシュの開き目Ｗ２が、気相流路に直交する方向のメッシュの開き目Ｗ１よりも広く形成されることで、熱輸送性能が向上することが分かる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。

第６実施形態では、液相流路を形成するメッシュ部材であって、互いに近接するメッシュ部材のメッシュナンバーが異なる点が、上述の各実施形態と異なる。従って、その点を中心に説明する。

図１７は、第６実施形態に係る熱輸送デバイスの断面図であり、熱輸送デバイスを側方から見た図である。

図１７に示すように、熱輸送デバイス９０は、上部１ａ側に気相流路１１を有しており、下部１ｃ側に液相流路１２を有している。気相流路１１は、空洞とされており、液相流路１２は、積層体４０により形成される。積層体４０は、上層に配置された上層メッシュ部材４１と、中層に配置された中層メッシュ部材４２と、下層に配置された下層メッシュ部材４３とを含む。

積層体４０は、メッシュナンバーの異なるメッシュ部材４１〜４３が積層されて形成される。つまり、積層体４０は、メッシュの目の粗さの異なるメッシュ部材４１〜４３が積層されて形成される。なお、メッシュナンバーは、互いに近接するメッシュ部材のメッシュナンバーが異なっていればよい。

例えば、上層メッシュ部材４１のメッシュナンバーが♯１００とされ、中層メッシュ部材４２のメッシュナンバーが♯１５０とされ、下層メッシュ部材４３のメッシュナンバーが♯１００とされる。

しかし、メッシュナンバーの組み合わせは、これに限られない。例えば、メッシュ部材４１〜４３のメッシュナンバーが、上層から順に、♯２００、♯１５０、♯２００とされてもよい。あるいは、上層から順に、♯２００、♯１５０、♯１００とされてもよい。メッシュナンバーの組み合わせについては、互いに近接するメッシュ部材のメッシュナンバーが異なっていればよく、メッシュナンバーの組み合わせは、適宜変更可能である。

図１８は、積層体４０の断面拡大図である。図１８（Ａ）は、積層体４０の断面拡大図であり、図１８（Ｂ）は、比較例に係る積層体４０’の断面拡大図である。

まず、図１８（Ｂ）を参照して、比較例に係る積層体４０’について説明する。比較例に係る積層体４０’は、同一のメッシュナンバーのメッシュ部材４１’、４２’、４３’が積層されて形成された。

図１８（Ｂ）に示すように、同一のメッシュナンバーのメッシュ部材４１’〜４３’が積層されて形成された積層体４０’では、各メッシュ部材４１’〜４３’が相互に重なり合ってしまう。この場合、液相の作動流体を流通させるための空間を十分に確保することができないので、液相の作動流体の流路抵抗が大きくなってしまう。また、毛細管力を十分に発揮することができない。

一方で、図１８（Ａ）に示すように、相互に近接するメッシュ部材４１〜４３のメッシュナンバーを異ならせて積層体４０を形成することで、各メッシュ部材４１〜４３が相互に重なり合ってしまうことを防止することができる。これにより、液相の作動流体を流通させる十分な流路を確保することができる。これにより、液相の作動流体の流路抵抗を低減することができ、高い毛細管力を発生させることができる。その結果、熱輸送デバイス９０の熱輸送性能を向上させることができる。

次に、相互に近接するメッシュ部材のメッシュナンバーと、熱輸送デバイスの熱輸送性能との関係について説明する。

図１９は、相互に近接するメッシュ部材のメッシュナンバーと、熱輸送デバイスの熱輸送性能との関係を示す図である。上記関係を調べるため、メッシュナンバーが上層から順に、♯１５０、♯１００、♯１００とされた積層体４０と、メッシュナンバーが上層から順に、♯１００、♯１５０、♯１００とされた積層体４０とが用意された。

図１９に示すように、メッシュナンバーが上層から順に、♯１５０、♯１００、♯１００とされた場合に比べ、メッシュナンバーが上層から順に、♯１００、♯１５０、♯１００とされた場合の熱輸送デバイス９０の方が最大熱輸送量Ｑｍａｘが向上している。つまり、図１９から、互いに近接するメッシュ部材４１〜４３のメッシュナンバーを異ならせることで、熱輸送デバイス９０の熱輸送性能を向上させることができることが分かる。

なお、メッシュナンバーが上層から順に、♯１５０、♯１００、♯１００とされた場合、中層メッシュ部材４２のメッシュナンバーと、下層メッシュ部材４３のメッシュナンバーとは同じである。しかし、上層メッシュ部材４１のメッシュナンバーと、中層メッシュ部材４２のメッシュナンバーとは、異なっている。従って、この場合、各メッシュ部材４１〜４３が同一のメッシュナンバーである場合（例えば、上層から順に♯１００、♯１００、♯１００）に比べ、熱輸送性能は向上する。

次に、メッシュ部材の周期性によるメッシュ部材の重なり合いについて説明する。

図２０は、メッシュ部材の周期性によるメッシュ部材の重なり合いを説明するための図であり、積層体４０の断面拡大図である。図２０（Ａ）は、メッシュナンバーが、上層から順に、♯１００、♯２００、♯１００とされた場合の、積層体４０の断面図である。また、図２０（Ｂ）は、メッシュナンバーが、上層から順に、♯１００、♯１５０、♯１００とされた場合の、積層体４０の断面図である。

図２０（Ａ）に示すように、中層メッシュ部材４２のメッシュナンバー（♯２００）が、上層メッシュ部材４１及び下層メッシュ部材４３のメッシュナンバー（♯１００）の２倍とされた場合、メッシュ部材４１〜４３の周期性が同調してしまう。これにより、相互に近接するメッシュ部材４１〜４３が重なり合ってしまう場合がある。

一方、図２０（Ｂ）に示すように、中層メッシュ部材４２のメッシュナンバーが、♯１５０とされ、上層メッシュ部材４１及び下層メッシュ部材４３のメッシュナンバーが、♯１００とされた場合、メッシュ部材４１〜４３の周期性が同調してしまうことを抑制することができる。これにより、相互に近接するメッシュ部材４１〜４３が重なり合ってしまうことを防止することができる。これにより、さらに、熱輸送性能を向上させることができる。

図２１は、図２０に示す積層体を有する熱輸送デバイスの熱輸送性能を比較した図である。

図２０に示すように、メッシュナンバーが、上層から順に、♯１００、♯２００、♯１００とされた場合に比べ、メッシュナンバーが上層から順に、♯１００、♯１５０、♯１００とされた場合の方が、熱輸送デバイス９０の最大熱輸送量Ｑｍａｘが高い。つまり、互いに近接するメッシュ部材のメッシュナンバーが２倍の場合に比べ、メッシュナンバーが２倍以外の方が、熱輸送デバイス９０の熱輸送性能が向上する。

なお、図２０及び図２１の説明では、メッシュナンバーが２倍である場合について説明したが、メッシュナンバーが３倍である場合にも、メッシュ部材４１〜４３の周期性が同調してしまい、メッシュ部材４１〜４３が重なり合ってしまう可能性がある。

従って、典型的には、互いに近接するメッシュ部材４１〜４３のメッシュナンバーは、２倍、３倍（１／２倍、１／３倍）以外とされる。例えば、互いに近接するメッシュ部材４１〜４３のメッシュナンバーは、２／３倍、１／４倍、３／４倍、１／５倍、２／５倍、３／５倍、４／５倍、４倍、５倍などとされる。

［変形例］
第６実施形態の説明では、液相流路１２が３つのメッシュ部材４１〜４３により形成される場合について説明した。しかし、これに限られず、液相流路１２は、２つのメッシュ部材により形成されてもよいし、４つ以上のメッシュ部材により形成されてもよい。この場合、典型的には、積層体４０は、積層されたメッシュ部材全てにおいて、相互に近接するメッシュ部材のメッシュナンバーが異なるように形成される。しかしながら、積層体４０は、必ずしも、積層されたメッシュ部材全てにおいて、相互に近接するメッシュ部材のメッシュナンバーが異なるように形成されていなくてもよい。例えば、複数のメッシュ部材のうち、１つのメッシュ部材のメッシュナンバーが他のメッシュ部材のメッシュナンバーと異なっていてもよい。このような場合にも、単純に通常のメッシュ部材が積層された場合に比べ、熱輸送性能を向上させることができる。

上記各メッシュ部材４１〜４３のうち、少なくとも１つのメッシュ部材の編み方向が、他のメッシュ部材の編み方向と異なっていてもよい。つまり、相互に近接するメッシュ部材４１〜４３のメッシュナンバー、及びの編み方向が異なっていてもよい。これにより、メッシュ部材４１〜４３重なり合ってしまうことを防止する効果がさらに大きくなり、さらに熱輸送デバイス９０の熱輸送性能を向上させることができる。

あるいは、上記各メッシュ部材４１〜４３のうち、少なくとも１つの、ｙ軸及びｘ軸方向でのメッシュ部材の開き目が異なっていてもよい。つまり、相互に近接するメッシュ部材４１〜４３のメッシュナンバー、及びｙ軸及びｘ軸方向でのメッシュ部材の開き目が異なっていてもよい。これにより、熱輸送デバイス９０の熱輸送性能をさらに向上させることができる。

あるいは、相互に近接するメッシュ部材の、編み方向、ｙ軸及びｘ軸方向での開き目及びメッシュナンバーが全て異なっていてもよい。

図１７の説明では、気相流路１１は、空洞であるとして説明した。しかし、これに限られず、気相流路１１に柱部５が設けられていてもよい（図１０、図１１参照）。あるいは、気相流路１１が気相メッシュ部材３４により形成されてもよい（図１２参照）。気相流路が気相メッシュ部材３４により形成される場合、気相メッシュ部材３４の編み方向、及び／または、ｙ軸及びｘ軸方向での開き目が異なっていてもよい。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について説明する。

上記各実施形態では、容器１が、２つの板部材２、３により形成されるとして説明した。一方、第７実施形態では、容器が、１つの板部材が折り曲げられることで形成される。従って、その点を中心に説明する。

図２２は、第７実施形態に係る熱輸送デバイスを示す斜視図である。図２３は、図２２に示すＡ−Ａ間の断面図である。図２４は、熱輸送デバイスの容器を構成する板部材の展開図である。

図２２に示すように、熱輸送デバイス１１０は、一方向（ｙ軸方向）に長い矩形の薄板形状を有する容器５１を備えている。この容器５１は、１つの板部材５２が折り曲げられることで形成される。

板部材５２は、典型的には、無酸素銅、タフピッチ銅、あるいは銅合金で構成される。しかしこれに限られず、板部材５２は、銅以外の金属で構成されてもよく、その他、熱伝導率の高い材料が用いられてもよい。

図２２及び図２３に示すように、容器５１は、長手方向（ｙ軸方向）に沿う方向での側部５１ｃが、湾曲した形状とされている。すなわち、容器１は、図２４に示す板部材５２が、板部材５２の略中央で折り曲げられて形成されることから、側部５１ｃが湾曲した形状とされている。以降では、側部５１ｃを湾曲部５１ｃと呼ぶ場合がある。

容器５１は、側部５１ｃ（湾曲部５１ｃ）とは反対側の側部５１ｄと、短手方向に沿う方向での側部５１ｅ、５１ｆとに接合部５３を有している。接合部５３は、それぞれの側部５１ｄ、５１ｅ、５１ｆから突出するように設けられている。この接合部５３において、折り曲げられた板部材５２が接合される。接合部５３は、図２４に示す板部材５２の、接合領域５２ａ（図２４中、斜線で表された領域）に相当する。接合領域５２ａは、板部材５２の縁部５２ｂから所定の距離ｄ、の範囲内の領域とされる。

接合部５３（接合領域５２ａ）の接合方法としては、例えば、拡散接合、超音波接合、ロウ付け、溶接などの方法が挙げられるが、接合方法は、特に限定されない。

容器５１の内部は、上部５１ａ側が空洞とされており、この空洞により気相流路１１が形成される。また、容器５１の内部において、下部５１ｂ側に配置された積層体２０により液相流路１２が形成される。

積層体２０は、上層メッシュ部材２１と、下層メッシュ部材２２とを含む。下層メッシュ部材２１及び下層メッシュ部材２２は、上述のように、相互にメッシュの編み方向が異なるように積層されている。

なお、気相流路１１の構成及び液相流路１２の構成は、図２３に示した形態に限られない。例えば、気相流路１１に柱部５が設けられていてもよいし（図１０、図１１参照）、気相流路が気相メッシュ部材３４により形成されてもよい（図１２参照）。また、開き目がｙ軸及びｘ軸方向で異なるメッシュ部材２５により、液相流路１２を形成してもよいし、メッシュナンバーの異なるメッシュ部材４１〜４３を積層して液相流路１２を形成しても構わない。上記各実施形態で説明した気相流路１１の構成及び液相流路１２の構成は、全て、第７実施形態に適用することができる。後述の各実施形態においても同様である。

［熱輸送デバイスの製造方法］
次に、熱輸送デバイス１１０の製造方法について説明する。

図２５は、熱輸送デバイスの製造方法を示す図である。

図２５（Ａ）に示すように、まず、板部材５２が用意される。そして、板部材５２の略中央において、板部材５２が折り曲げられる。

板部材５２が所定の角度まで折り曲げられると、図２５（Ｂ）に示すように、折り曲げられた板部材５２の間に、積層体２０が入れられる。なお、積層体２０は、板部材５２の折り曲げが開始される前に、板部材５２上の所定の位置に配置されていてもよい。

板部材５２の間に、積層体２０が入れられると、図２５（Ｃ）に示すように、積層体２０を挟み込むように、板部材５２がさらに折り曲げられる。そして、折り曲げられた板部材５２の接合部５３（接合領域５２ａ）が接合される。接合部５３の接合方法には、上述のように、拡散接合、超音波接合、ロウ付け、溶接などの方法が用いられる。

第７実施形態に係る熱輸送デバイス１１０では、容器５１が１つの板部材５２により形成されるので、コストを削減することができる。また、２つ以上の部材で容器１が形成される場合、これらの部材の位置を合わせる必要があるが、第７実施形態に係る熱輸送デバイス１１０では、部材の位置を合わせる必要がない。従って、熱輸送デバイス１１０を容易に製造することができる。なお、板部材５２は長手方向で（Ｙ方向を軸として）折り曲げる構造を示したが、短辺（短手方向）で（Ｘ方向を軸として）折り曲げるようにしてもよい。

［変形例］
次に、第７実施形態に係る熱輸送デバイスの変形例について説明する。

図２６は、その変形例を説明するための図であり、板部材の展開図である。

図２６に示すように、板部材５２は、板部材５２の中央において、長手方向（ｙ軸方向）に沿うように、溝５４を有している。溝５４は、例えば、プレス加工や、エッチング加工により形成されるが、溝５４の形成方法は、特に限定されない。

板部材５２に溝５４が設けられることで、板部材５２を折り曲げ易くすることができる。これにより、さらに容易に、熱輸送デバイス１１０を製造することができる。

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について説明する。なお、第８実施形態では、上述の第７実施形態と異なる点を中心に説明する。

図２７は、第８実施形態に係る熱輸送デバイスを示す斜視図である。図２８は、図２７に示すＡ−Ａ間の断面図である。図２９は、熱輸送デバイスの容器を構成する板部材の展開図である。

図２７及び図２８に示すように、熱輸送デバイス１２０は、一方向（ｙ軸方向）に長い矩形の薄板形状を有する容器６１を備えている。

この容器６１は、図２９に示す板部材６２が中央から折り返されて形成される。板部材６２は、板部材６２の中央近傍において、板部材６２の長手方向に沿うように、２つの開口６５が設けられている。

容器６１は、長手方向（ｙ軸方向）に沿う方向での側部６１ｃ、６１ｄと、短手方向（ｘ軸方向）に沿う方向での側部６１ｅ、６１ｆとに接合部６３を有している。この接合部６３が接合されて、容器６１が形成される。接合部６３は、図２９に示す板部材６２の、接合領域６２ａ、６２ｂ（図２９中、斜線で表された領域）に相当する。接合領域６２ａ、６２ｂは、それぞれ、板部材６２の左側及び右側で、線対称な位置に配置される。接合領域６２ａ、６２ｂは、板部材の縁部６２ｃ、または、開口６５から所定の距離ｄの、範囲内の領域とされる。

容器６１の側部６１ｃに設けられた接合部６３は、３つの突出部６４を有する。３つの突出部６４は、折れ曲がった形状を有している。この３つの突出部６４は、図２９に示す板部材６２の、開口６５及び縁部６２ｃの間の領域６６と、２つの開口６５の間の領域６６とに相当する。

容器６１の内部は、上部６１ａ側が空洞とされており、この空洞により気相流路１１が形成される。また、容器６１の内部において、下部６１ｂ側に配置された積層体２０により液相流路１２が形成される。

第８実施形態に係る熱輸送デバイス１２０では、板部材６２に開口６５が設けられるため、板部材６２を容易に折り曲げることができる。これにより、さらに容易に熱輸送デバイス１２０を製造することができる。

板部材６２の、開口６５及び縁部６２ｃとの間の領域６６と、２つの開口６５の間の領域６６とに、例えば、プレス加工により形成された溝が設けられていてもよい。これによりさらに容易に、板部材６２を折り曲げることができる。なお、板部材６２は長手方向で（Ｙ方向を軸として）折り曲げる構造を示したが、短辺（短手方向）で（Ｘ方向を軸として）折り曲げるようにしてもよい。

（電子機器）
次に、上述の各実施形態で説明した熱輸送デバイス１０（または、５０〜１３０、以下、同様）を有する電子機器について説明する。本実施形態では、電子機器の一例として、ノート型のＰＣを上げて説明する。

図３０は、ノート型のＰＣ１００を示す斜視図である。図３０に示すように、ノートＰＣ１００は、第１の筐体１１１と、第２の筐体１１２と、第１の筐体１１１及び第２の筐体１１２を回動可能に支持するヒンジ部１１３とを備えている。

第１の筐体１１１は、表示部１０１と、表示部１０１に光を照射するエッジライト型のバックライト１０２とを有する。バックライト１０２は、第１の筐体１１１内部において、第１の筐体１１１の上下方向にそれぞれ配置される。バックライト１０２は、例えば、銅板上に複数の白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が配置されて形成される。

第２の筐体１１２は、複数の入力キー１０３と、タッチパッド１０４とを有する。また、第２の筐体１１２は、内部にＣＰＵ１０５などの電子回路部品が搭載された制御回路基板（図示せず）を有している。

熱輸送デバイス１０は、第２の筐体１１２の内部において、ＣＰＵ１０５に接するように配置される。図３０では、熱輸送デバイス１０は、第２の筐体１１２の平面外形よりも小さく表されているが、熱輸送デバイス１０は、第２の筐体１１２の平面外形と同等の大きさとされてもよい。

あるいは、熱輸送デバイス１０は、第１の筐体１１１内部において、バックライト１０２を形成する銅板と接するように配置されていてもよい。この場合、熱輸送デバイス１０は、第１の筐体１１１内に複数個配置される。

上述のように、熱輸送デバイス１０は、高い熱輸送性能を有しているため、ＣＰＵ１０５あるいは、バックライト１０２で発生した熱を速やかに輸送することができる。これにより、熱を速やかにノートＰＣ１００の外部へ放出することができる。また、熱輸送デバイス１０により、第１の筐体１１１、あるいは、第２の筐体１１２の内部の温度を均一にすることができるため、低温火傷を防止することができる。

さらに、熱輸送デバイス１０は、高い熱輸送性能が、薄型で実現されているため、ノートＰＣ１００の薄型化も実現される。

図３０では、電子機器の一例として、ノート型のＰＣを挙げて説明したが、電子機器は、これに限られない。電子機器の他の例として、オーディオ／ビジュアル機器、ディスプレイ装置、プロジェクタ、ゲーム機器、カーナビゲーション機器、ロボット機器、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子辞書、カメラ、携帯電話その他の電化製品等が挙げられる。

以上説明した熱輸送デバイス及び電子機器は、上記各実施形態に限られず、種々の変形が可能である。

上述の各実施形態では、液相流路１２がメッシュ部材により形成される場合について説明した。しかし、これに限られず、液相流路１２の一部が、メッシュ部材以外の材料により形成されていてもよい。メッシュ部材以外の材料としては、例えば、フェルト、メタルフォーム、細線、焼結体、微細な溝を有するマイクロチャネルなどが挙げられる。

本発明の一実施形態に係る熱輸送デバイスを示す斜視図である。 図１に示すＡ−Ａ間の断面図であり、熱輸送デバイスを側方から見た図である。 上層メッシュ部材及び下層メッシュ部材を示す平面図である。 上層メッシュ部材及び下層メッシュ部材の平面拡大図である。 積層体の断面拡大図である。 熱輸送デバイスの動作を説明するための模式図である。 上層メッシュ部材及び下層メッシュ部材の編み方向の相対的な角度と、熱輸送デバイスの熱輸送性能との関係を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る熱輸送デバイスの断面図であり、熱輸送デバイスを側方から見た図である。 メッシュ部材の平面図である。 さらに別の実施形態に係る熱輸送デバイスを示す斜視図である。 図１０に示すＡ−Ａ間の断面図である。 さらに別の実施形態に係る熱輸送デバイスの断面図であり、熱輸送デバイスを側方から見た図である。 さらに別の実施形態に係る熱輸送デバイスを示す断面図であり、熱輸送デバイスを側方から見た図である。 メッシュ部材の平面拡大図である。 熱輸送デバイスの熱輸送性能を説明するための図であり、ｙ軸及びｘ軸方向の開き目と、最大熱輸送量Ｑｍａｘとの関係を示す図である。 気相メッシュ部材のｙ軸及びｘ軸方向の開き目と、最大熱輸送量Ｑｍａｘとの関係を示す図である。 さらに別の実施形態に係る熱輸送デバイスの断面図であり、熱輸送デバイスを側方から見た図である。 積層体の断面拡大図である。 相互に近接するメッシュ部材のメッシュナンバーと、熱輸送デバイスの熱輸送性能との関係を示す図である。 メッシュ部材の周期性によるメッシュ部材の重なり合いを説明するための図であり、積層体の断面拡大図である。 図２０に示す積層体を有する熱輸送デバイスの熱輸送性能を比較した図である。 さらに別の実施の形態に係る熱輸送デバイスを示す斜視図である。 図２２に示すＡ−Ａ間の断面図である。 さらに別の実施の形態に係る熱輸送デバイスの容器を構成する板部材の展開図である。 さらに別の実施の形態に係る熱輸送デバイスの製造方法を示す図である。 変形例に係る熱輸送デバイスを説明するための図であり、板部材の展開図である。 さらに別の実施の形態に係る熱輸送デバイスを示す斜視図である。 図２７に示すＡ−Ａ間の断面図である。 さらに別の実施の形態に係る熱輸送デバイスの容器を構成する板部材の展開図である。 ノート型のＰＣを示す斜視図である。 気相流路側に発熱源が配置された熱輸送デバイスを示す図である。

符号の説明

１、５１、６１…容器
９…発熱源
１０、５０、６０、７０、８０、９０、１１０、１２０…熱輸送デバイス
１１…気相流路
１２…液相流路
２１、２２、２５、３１、３２、３３、３４、４１、４２、４３…メッシュ部材
１６、１７、１８、１９、２７、２８…ワイヤ
５２、６２…板部材
１００…ノートＰＣ

Claims (14)

1. 相変化により熱を輸送する作動流体と、
   前記作動流体を封入する容器と、
   気相の前記作動流体を前記容器内で流通させる気相流路と、
   第１のメッシュ部材と、第２のメッシュ部材とを有し、前記第１のメッシュ部材及び前記第２のメッシュ部材の編み方向が、平面内において相対的に異なるように積層されて形成された積層体を含み、液相の前記作動流体を前記容器内で流通させる液相流路と
   を具備する熱輸送デバイス。
2. 請求項１に記載の熱輸送デバイスであって、
   前記第１のメッシュ部材及び前記第２のメッシュのうち少なくとも一方は、第１の間隔で並ぶように配置された複数の第１のワイヤと、前記各第１のワイヤに編み込まれ、前記第１の間隔とは異なる第２の間隔で並ぶように配置された複数の第２のワイヤとを有する
   熱輸送デバイス。
3. 請求項１に記載の熱輸送デバイスであって、
   前記第１のメッシュ部材は、第１のメッシュナンバーを有し、
   前記第２のメッシュ部材は、前記第１のメッシュナンバーとは異なる第２のメッシュナンバーを有する
   熱輸送デバイス。
4. 請求項１に記載の熱輸送デバイスであって、
   前記第１のメッシュ部材及び前記第２のメッシュ部材の、編み方向の相対的な角度が５度から８５度である
   熱輸送デバイス。
5. 請求項１に記載の熱輸送デバイスであって、
   前記気相流路は、第３のメッシュ部材を含む
   熱輸送デバイス。
6. 請求項１に記載の熱輸送デバイスであって、
   前記容器は、板形状である
   熱輸送デバイス。
7. 請求項６に記載の熱輸送デバイスであって、
   前記容器は、板部材が前記積層体を挟み込むように折り曲げられて形成される
   熱輸送デバイス。
8. 請求項７に記載の熱輸送デバイスであって、
   前記板部材は、前記板部材が折り曲げられる領域に開口を有する
   熱輸送デバイス。
9. 請求項２に記載の熱輸送デバイスであって、
   前記気相流路は、第３の間隔で並ぶように配置された複数の第３のワイヤと、前記各第３のワイヤに編み込まれ、前記第３の間隔とは異なる第４の間隔で並ぶように配置された複数の第４のワイヤとを有する第３のメッシュ部材を含む
   熱輸送デバイス。
10. 請求項２に記載の熱輸送デバイスであって、
    前記各第１のワイヤは、それぞれ前記液相流路に沿う方向に向けて配置され、
    前記各第２のワイヤは、それぞれ前記液相流路に沿う方向と直交する方向に向けて配置され、
    前記第２の間隔は、前記第１の間隔よりも広い
    熱輸送デバイス。
11. 請求項９に記載の熱輸送デバイスであって、
    前記各第３のワイヤは、それぞれ前記気相流路に沿う方向に向けて配置され、
    前記各第４のワイヤは、それぞれ前記気相流路に沿う方向と直交する方向に向けて配置され、
    前記第４の間隔は、前記第３の間隔よりも広い
    熱輸送デバイス。
12. 請求項３に記載の熱輸送デバイスであって、
    前記第１のメッシュナンバー及び前記第２のメッシュナンバーは、前記第１のメッシュ部材及び前記第２のメッシュ部材の周期性が一致しないように、設定されている
    熱輸送デバイス。
13. 請求項３に記載の熱輸送デバイスであって、
    前記気相流路は、第３のメッシュ部材を有する
    熱輸送デバイス。
14. 発熱源と、
    相変化により前記発熱源の熱を輸送する作動流体と、前記作動流体を封入する容器と、気相の前記作動流体を前記容器内で流通させる気相流路と、第１のメッシュ部材と、第２のメッシュ部材とを有し、前記第１のメッシュ部材及び前記第２のメッシュ部材の編み方向が、平面内において相対的に異なるように積層されて形成された積層体を含み、液相の前記作動流体を前記容器内で流通させる液相流路とを有する熱輸送デバイスと
    を具備する電子機器。