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CN107796251B - 环路热管及环路热管的制造方法 - Google Patents

环路热管及环路热管的制造方法 Download PDF

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CN107796251B CN201710740773.7A CN201710740773A CN107796251B CN 107796251 B CN107796251 B CN 107796251B CN 201710740773 A CN201710740773 A CN 201710740773A CN 107796251 B CN107796251 B CN 107796251B
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Abstract

一种环路热管，包括：使工作流体蒸发的蒸发器；使所述工作流体冷凝的冷凝器；连接所述蒸发器和所述冷凝器的液体管；连接所述蒸发器和所述冷凝器以与所述液体管形成环路的蒸汽管；以及设置在所述液体管中，并且包括第一金属层的多孔体，所述第一金属层包括从所述第一金属层的一个表面凹入的第一有底孔，以及从所述第一金属层的另一个表面凹入的第二有底孔，所述另一个表面位于所述一个表面的相反侧，所述第一有底孔与所述第二有底孔彼此部分地连通以形成孔隙。

Description

环路热管及环路热管的制造方法
技术领域
本发明涉及一种环路热管及环路热管的制造方法。
背景技术
作为对安装在电子设备上的中央处理单元(CPU)等发热零件进行冷却的设备，已知一种热管。该热管是利用工作流体的相变化来传递热量的设备。
作为热管的例子，提出了一种环路热管，其包括通过发热零件的热量使工作流体蒸发的蒸发器、以及使工作流体冷凝的冷凝器。在环路热管中，蒸发器和冷凝器通过液体管和蒸汽管连接以形成环流路。在环路热管中，工作流体在环流路中沿一个方向流动。
另外，在环路热管的液体管中设有多孔体，从而通过在多孔体中产生的毛细管力将液体管中的工作流体引入蒸发器，并且防止蒸汽从蒸发器向液体管的逆流。在多孔体中形成有多个孔隙。各个孔隙是通过以不同金属层的通孔部分地重叠的方式将各自形成有通孔的多个金属层叠层而形成(例如参见专利文献1)。
然而，由于以下原因，难以对于所有的空隙以不同金属层的通孔部分地重叠的方式将各自形成有通孔的金属层叠层。首先，当对多个金属层进行叠层时有可能发生金属层的位置偏移。其次，当对金属层进行叠层的同时对金属层进行加热时，由于金属层的膨胀和收缩，有可能发生位置偏移。第三，当在各个金属层中形成通孔时，会发生通孔的位置偏移。
如果发生该位置偏移，则无法形成各自具有预定尺寸的空隙，并且由空隙所产生的毛细管力会降低。因此，无法充分获得抑制蒸汽从蒸发器到液体管的逆流的效果。
专利文献1：国际公开第2015/087451号
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种包括多孔体的环路热管，该多孔体的由空隙所产生的毛细管力被提高。
根据一个实施方式，提供一种环路热管，包括：使工作流体蒸发的蒸发器；使所述工作流体冷凝的冷凝器；连接所述蒸发器和所述冷凝器的液体管；连接所述蒸发器和所述冷凝器以与所述液体管形成环路的蒸汽管；以及设置在所述液体管中，并且包括第一金属层的多孔体，所述第一金属层包括从所述第一金属层的一个表面凹入的第一有底孔，以及从所述第一金属层的另一个表面凹入的第二有底孔，所述另一个表面位于所述一个表面的相反侧，所述第一有底孔与所述第二有底孔彼此部分地连通以形成孔隙。
附图说明
当结合附图阅读以下的详细说明时，本发明的其他目的、特征及优点将变得更加明显。
图1是示意性地表示第一实施方式的环路热管的示例的平面图。
图2是表示第一实施方式的环路热管的蒸发器及其周围的剖面图。
图3是表示设在液体管中的多孔体的示例的剖面图(其1)。
图4是表示多孔体的第二金属层至第五金属层各自中的有底孔的布置的示例的平面图(其1)。
图5A至图5D是表示第一实施方式的环路热管的制造步骤的示例的图。
图6A及图6B是表示第一实施方式的环路热管的制造步骤的示例的图。
图7是表示设在液体管中的多孔体的示例的剖面图(其2)。
图8是表示多孔体的相邻金属层的界面处的有底孔的布置的示例的平面图(其1)。
图9是表示设在液体管中的多孔体的示例的剖面图(其3)。
图10是表示多孔体的第二金属层至第五金属层各自中的有底孔的布置的示例的平面图(其2)。
图11是表示多孔体的相邻金属层的界面处的有底孔的布置的示例的平面图(其2)。
图12是表示设在液体管中的多孔体的示例的剖面图(其4)。
图13是表示多孔体的相邻金属层的界面处的有底孔的布置的示例的平面图(其3)。
图14是表示在单一金属层中设有不同尺寸的有底孔的示例的图。
图15是表示在蒸发体中的多孔体和液体管中的多孔体中设有不同尺寸的有底孔的示例的图。
具体实施方式
以下，参照示例性实施例对本发明进行说明。本领域技术人员将认识到利用本发明的教导能够完成各种变形例并且本发明不限于为了说明而示出的实施例。
(第一实施方式)
(第一实施方式的环路热管的构造)
首先，对第一实施方式的环路热管的构造进行说明。图1是示意性地表示第一实施方式的环路热管1的示例的平面图。
如图1所示，环路热管1包括蒸发器10、冷凝器20、蒸汽管30、以及液体管40。环路热管1可以被包括在例如智能电话或平板电脑终端等移动电子设备2中。
在环路热管1中，蒸发器10具有通过蒸发工作流体C产生蒸汽Cv的功能。冷凝器20具有冷凝(液化)工作流体C的蒸汽Cv的功能。蒸发器10和冷凝器20通过蒸汽管30和液体管40被连接，并且工作流体C或蒸汽Cv所流经的作为环路的流路50是由蒸汽管30和液体管40形成。
图2是表示第一实施方式的环路热管1的蒸发器10及其周围的剖面图。如图1及图2所示，在蒸发器10中形成例如四个通孔10x。通过分别将螺栓150插入形成在蒸发器10中的通孔10x及形成在电路板100中的通孔100x中，并通过螺母160从电路板100的下表面固定，从而将蒸发器10固定到电路板100。
例如CPU等发热零件120经由凸块110被安装在电路板100上，并且发热零件120的上表面与蒸发器10的下表面紧密接触。蒸发器10中的工作流体C通过在发热零件120处所产生的热量被蒸发，并产生蒸汽Cv。
如图1所示，蒸发器10中所产生的蒸汽Cv经由蒸汽管30被引导至冷凝器20并在冷凝器20处被冷凝(液化)。由此，在发热零件120处所产生的热量移动至冷凝器20，并且在发热零件120处的温度上升被抑制。在冷凝器20处被冷凝的工作流体C经由液体管40被引导至蒸发器10。蒸汽管30的宽度W1例如可以为大约8mm。液体管40的宽度W2例如可以为大约6mm。
尽管工作流体C的类型并未被特别限定，但为了通过蒸发潜热来有效地冷却发热零件120，优选使用蒸汽压力高、且蒸发潜热大的流体。例如该流体可以举出氨、水、碳氟化合物、乙醇、以及丙酮。
蒸发器10、冷凝器20、蒸汽管30及液体管40例如可以是将多个金属层叠层的构造。金属层例如是具有良好导热性的铜层，并且通过固相焊接等被直接接合。各个金属层的厚度例如可以为大约50μm至200μm。
金属层不限于铜层，可以是不锈钢层、铝层、镁合金层等。被叠层的金属层的个数并未被特别限定。
图3是表示设在液体管40中的多孔体60的示例的剖面图(其1)。图4是表示多孔体的第二金属层至第五金属层各自中的有底孔的布置的示例的平面图(其1)。图4中的A-A线所示的部分对应于图3的剖面。图1的A-A线粗略地示出了图4的A-A线。
图3及图4中所示的多孔体60设置在液体管40中。另外，在蒸发器10中设置有与包括在液体管40中的多孔体60相同的多孔体60。
多孔体60可以具有例如叠层有第一金属层61至第六金属层66的六个金属层的构造。在图4中，(a)表示形成在第二金属层62中的有底孔的布置的示例，(b)表示形成在第三金属层63中的有底孔的布置的示例，(c)表示形成在第四金属层64中的有底孔的布置的示例，(d)表示形成在第五金属层65中的有底孔的布置的示例。
金属层61至66例如是具有良好导热性的铜层，并且通过固相焊接等被直接接合。金属层61至66的各个金属层的厚度例如可以为大约50μm至200μm。金属层61至66不限于铜层，可以是不锈钢层、铝层、镁合金层等。被叠层的金属层的个数并未被特别限定，可以叠层5个以下的金属层、或7个以上的金属层。
在图3及图4中，假设金属层61至66的叠层方向为Z方向，在与Z方向垂直的平面内的可选择的方向为X方向，在该平面内与X方向垂直的方向为Y方向(在以下附图中同样)。
如图3所示，在多孔体60中，并未在各个第一金属层61(第一最外层)和第六金属层66(第二最外层)中设置孔或槽。
另一方面，如图3及图4的(a)所示，在第二金属层62中设有多个有底孔62x及多个有底孔62y。各个有底孔62x被形成为从上表面向第二金属层62的厚度方向上的大致中央部凹入。各个有底孔62y被形成为从下表面向第二金属层62的厚度方向上的大致中央部凹入。
如图4的(a)所示，在平面图中，有底孔62x和有底孔62y在X方向上交替排列。另外，在平面图中，有底孔62x和有底孔62y在Y方向上交替排列。在X方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔62x和各个有底孔62y在平面图中部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙62z(也参见图3)。如图4的(a)所示，在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔62x和各个有底孔62y之间存在预定间隔，并且其在平面图中并未重叠。因此，在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔62x和各个有底孔62y之间并未形成孔隙。
各个有底孔62x和62y例如可以是直径大约为100至300μm的圆形，但其也可以具有椭圆形或多边形等任意形状。各个有底孔62x和62y的深度例如可以为金属层62的厚度的大约一半。相邻的有底孔62x之间的间隔L1例如可以为大约100至400μm。相邻的有底孔62y之间的间隔L2例如可以为大约100至400μm。
各个有底孔62x和62y的内壁可以形成为宽度从底表面侧到开口部侧变大的锥形。然而，并不限定于此，各个有底孔62x和62y的内壁可以垂直于底表面。孔隙62z的横向上的宽度W3例如可以为大约10至50μm。另外，孔隙62z的纵向上的宽度W4例如可以为大约50至150μm。
如图3及图4的(b)所示，在第三金属层63中形成有多个有底孔63x及多个有底孔63y，各个有底孔63x被形成为从上表面向厚度方向上的大致中央部凹入，各个有底孔63y被形成为从下表面向厚度方向上的大致中央部凹入。
如图4的(b)所示，在金属层63中，在X方向上仅排列有底孔63x的列和在X方向上仅排列有底孔63y的列在Y方向上被交替排列。在Y方向上交替排列并且彼此相邻的列中的各个有底孔63x和各个有底孔63y在平面图中部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙63z(也参见图3)。
这里，形成孔隙63z的相邻的有底孔63x和有底孔63y的中心在X方向上偏移。换言之，形成孔隙63z的有底孔63x和有底孔63y在相对于X方向和Y方向的倾斜方向上交替排列。各个有底孔63x和63y、及孔隙63z的形状等例如可以与各个有底孔62x和62y、及孔隙62z相同。
金属层62的有底孔62y与金属层63的有底孔63x被形成为在平面图中分别重叠。因此，在金属层62与金属层63的界面处未形成孔隙。
如图3及图4的(c)所示，在第四金属层64中形成有多个有底孔64x及多个有底孔64y，各个有底孔64x被形成为从上表面向厚度方向上的大致中央部凹入，各个有底孔64y被形成为从下表面向厚度方向上的大致中央部凹入。
如图4的(c)所示，在平面图中，有底孔64x和有底孔64y在X方向上交替排列。另外，在平面图中，有底孔64x和有底孔64y在Y方向上交替排列。在X方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔64x和各个有底孔64y在平面图中部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙64z(也参见图3)。如图4的(c)所示，在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔64x和有底孔64y之间存在预定间隔，并且其在平面图中并未重叠。因此，在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔64x和各个有底孔64y之间并未形成孔隙。各个有底孔64x和64y、及孔隙64z的形状等例如可以与各个有底孔62x和62y、及孔隙62z相同。
金属层63的有底孔63y与金属层64的有底孔64x被形成为在平面图中分别重叠。因此，在金属层63与金属层64的界面处未形成孔隙。
如图3及图4的(d)所示，在第五金属层65中形成有多个有底孔65x及多个有底孔65y，各个有底孔65x被形成为从上表面向厚度方向上的大致中央部凹入，各个有底孔65y被形成为从下表面向厚度方向上的大致中央部凹入。
如图4的(d)所示，在金属层65中，在X方向上仅排列有底孔65x的列和在X方向上仅排列有底孔65y的列在Y方向上被交替排列。在Y方向上交替排列并且彼此相邻的列中的各个有底孔65x和各个有底孔65y在平面图中部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙65z(也参见图3)。
这里，形成孔隙65z的相邻的有底孔65x和有底孔65y的中心在X方向上偏移。换言之，形成孔隙65z的有底孔65x和有底孔65y在相对于X方向和Y方向的倾斜方向上交替排列。各个有底孔65x和65y、及孔隙65z的形状等例如可以与各个有底孔62x和62y、及孔隙62z相同。
金属层64的有底孔64y与金属层65的有底孔65x被形成为在平面图中分别重叠。因此，在金属层64与金属层65的界面处未形成孔隙。
在各个金属层中形成的孔隙彼此连通，并且彼此连通的该些孔隙在多孔体60中三维地扩展。因此，工作流体C能够通过毛细管力在多孔体60中彼此连通的孔隙中三维地扩展。
这里，尽管对在液体管40中设置多孔体60的位置并未特别限定，但优选设置具有从液体管40的管壁的间隔的多孔体60。由此，能够在管壁与多孔体60之间形成工作流体C所流经的细微流路50，并且工作流体C能够容易地在液体管40中流动。
这样一来，多孔体60被设在液体管40中，并且多孔体60沿着液体管40延伸至蒸发器10附近。由此，通过在多孔体60中所产生的毛细管力将液体管40中的液相工作流体C引导致蒸发器10。
因此，即便当由于来自蒸发器10的热泄漏等使得蒸汽Cv试图沿逆向流入液体管40，从多孔体60施加到液相工作流体C的毛细管力也能够将蒸汽Cv推回以防止蒸汽Cv的逆流。
另外，在蒸发器10中也设有多孔体60。液相工作流体C渗入蒸发器10中靠近液体管40的多孔体60的一部分中。此时，从多孔体60施加到工作流体C的毛细管力成为用于使工作流体C在环路热管1中循环的抽吸力(pumping force)。
另外，由于该毛细管力对抗蒸发器10中的蒸汽Cv，因此能够抑制蒸汽Cv向液体管40的逆流。
这里，尽管在液体管40处设有用于引导工作流体C的入口(附图中未示出)，但该入口被密封部件密封，环路热管1保持气密。
(第一实施方式的环路热管的制造方法)
接着，对第一实施方式的环路热管1的制造方法进行说明，其中主要对多孔体60的制造步骤进行说明。图5A至图6B是表示第一实施方式的环路热管1的制造步骤的示例的图，表示出与图3对应的剖面。
首先，在图5A所示的步骤中，准备具有图1所示的平面形状的金属片620。接着，在金属片620的上表面和下表面处分别形成抗蚀剂层310和抗蚀剂层320。金属片620是最终成为金属层62的部件，例如可以由铜、不锈钢、铝、镁合金等制成。金属片620的厚度例如可以为大约50μm至200μm。作为抗蚀剂层310和320，例如可以使用感光性的干膜抗蚀剂等。
接着，在图5B所示的步骤中，通过对抗蚀剂层310进行曝光及显影，从而在抗蚀剂层310中在金属片620的形成多孔体60的区域处(在成为蒸发器10和液体管40的区域处)形成用于选择性的露出金属片620的上表面的开口部310x。另外，通过对抗蚀剂层320进行曝光及显影，从而形成用于选择性的露出金属片620的下表面的开口部320x。开口部310x及320x的形状及布置分别被设置为与图4的(a)所示的有底孔62x及62y的形状及布置对应。
接着，在图5C所示的步骤中，从金属片620的上表面对在各个开口部310x内露出的金属片620进行半蚀刻，并且从金属片620下表面对在各个开口部320x内露出的金属片620进行半蚀刻。由此，在金属片620的上表面处形成有底孔62x，并在金属片620的下表面处形成有底孔62y。并且，由于在X方向上彼此相邻的各个开口部310x和各个开口部320x在平面图中部分地重叠，因此重叠部分彼此连通以形成孔隙62z。对于半蚀刻金属片620，例如可以使用氯化铁溶液。
接着，在图5D所示的步骤中，利用剥离溶液将抗蚀剂层310及320剥离。由此，完成了金属层62。
接着，在图6A所示的步骤中，准备各自中未形成有孔和槽的固体金属层61和66。另外，利用与金属层62的制造方法类似的方法形成各个金属层63、64及65。在金属层63、64及65中所形成的有底孔和孔隙的位置例如如图4所示。
接着，在图6B所示的步骤中，按照图6A所示的顺序对金属层进行叠层，并通过加压及加热来进行固相焊接。由此，相邻的金属层被直接接合，完成了包括蒸发器10、冷凝器20、蒸汽管30及液体管40的环路热管1。此时，多孔体60形成在蒸发器10和液体管40中。另外，通过设置具有从液体管40的管壁的间隔的多孔体60，从而在管壁与多孔体60之间形成工作流体C所流经的细微流路50。之后，在使用真空泵等对液体管40进行排气后，从附图中未示出的入口将工作流体C导入液体管40并将入口密封。
这里，固相焊接是通过在固相(固体)状态下进行加热使其软化而不使接合对象熔化、并且进一步施加压力而利用塑性变形接合对象从而使对象接合的方法。在此，优选金属层61至66的整个材料相同，从而能够通过固相焊接将相邻的金属层良好地接合。
这样一来，根据第一实施方式，通过从各个金属层的两个表面形成有底孔并使有底孔部分地连通来设置孔隙。因此，将各自形成有通孔的金属层叠层以使通孔部分地重叠的传统孔隙形成方法的问题被克服。换言之，不会发生对金属层进行叠层时的位置偏移、对金属层进行叠层的同时对金属层进行加热时由于金属层的膨胀和收缩所引起的位置偏移，并且能够在各个金属层中形成各自具有预定尺寸的孔隙。
由此，能够防止由于孔隙尺寸上的偏差所引起的毛细管力的降低，并且能够稳定地抑制蒸汽Cv从蒸发器10向液体管40的逆流。
另外，相邻的金属层被叠层使得相邻的金属层的整个有底孔重叠。因此，能够使相邻金属层彼此接触的区域变大，并能够牢固地接合金属层。
(第一实施方式的变形例1)
在第一实施方式的变形例1中，对在第一实施方式的多孔体的最外层中也形成有有底孔的例子进行说明。在第一实施方式的变形例1中，对于与上述实施方式相同的部件标记相同的符号并不再重复说明。
图7是表示设在液体管40中的多孔体60A的示例的剖面图(其2)。图8是表示相邻金属层的各个界面处的有底孔的布置的示例的平面图(其1)。在图8中，(a)表示金属层61与金属层62的界面处的有底孔的布置的示例，(b)表示金属层65与金属层66的界面处的有底孔的布置的示例。图8中A-A线所示的部分与图7的剖面对应。图1的A-A线粗略地示出了图8的A-A线。
图7及图8所示的多孔体60A具有类似于多孔体60的构造，该构造中叠层有六个金属层61至66，并且各个金属层62至65的构造与多孔体60的构造相同。然而，多孔体60A与多孔体60的不同之处在于在第一金属层61(第一最外层)和第六金属层66(第二最外层)中也形成有有底孔。
如图7及图8的(a)所示，在第一金属层61中形成有多个有底孔61y，各个有底孔61y被形成为从下表面向厚度方向上的大致中央部凹入。
当在平面图中观察金属层61及62时，在X方向上排列有底孔61y的列和在X方向上仅排列有底孔62x的列在Y方向上被交替排列。在Y方向上交替排列并且彼此相邻的列中的各个有底孔61y和各个有底孔62x在平面图中部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙61z。
这里，形成孔隙61z的相邻的有底孔61y和有底孔62x的中心在X方向上偏移。换言之，形成孔隙61z的有底孔61y和有底孔62x在相对于X方向和Y方向的倾斜方向上交替排列。各个有底孔61y及孔隙61z的形状等例如可以与各个有底孔62x及孔隙62z相同。
如图7及图8的(b)所示，在第六金属层66中形成有多个有底孔66x，各个有底孔66x被形成为从上表面向厚度方向上的大致中央部凹入。
当在平面图中观察金属层65及66时，在平面图中，有底孔66x和有底孔65y在X方向上交替排列。另外，在平面图中，有底孔66x和有底孔65y在Y方向上交替排列。在X方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔66x和各个有底孔65y在平面图中部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙66z。在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔66x与各个有底孔65y之间存在预定间隔，并且其在平面图中并未重叠。因此，在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔66x与各个有底孔65y之间并未形成孔隙。各个有底孔66x及孔隙66z的形状等例如可以与各个有底孔62x及孔隙62z相同。
这样一来，在多孔体60A中，在作为第一最外层的金属层61中仅在与金属层62接触的表面处形成有底孔61y，并且通过使各个有底孔61y与形成在金属层62中的各个有底孔62x部分地连通来设置孔隙61z。另外，在作为第二最外层的金属层66中仅在与金属层65接触的表面处形成有底孔66x，并且通过使各个有底孔66x与形成在金属层65中的各个有底孔65y部分地连通来设置孔隙66z。
由此，与多孔体60相比能够增加多孔体60A的孔隙的个数，并且能够进一步提高由孔隙所产生的毛细管力。因此，能够进一步提高抑制蒸汽Cv从蒸发器10到液体管40的逆流的效果。
由于通过不同的金属层在金属层之间形成孔隙61z和66z，因此与传统的构造类似，孔隙的尺寸有可能不均匀。然而，基本的毛细管力已经通过形成在各个金属层62至65中的孔隙所充分地确保，孔隙61z及66z仅是增加额外的毛细管力。因此，不会发生诸如在传统构造中发生的毛细管力不足的问题。
(第二实施方式)
在第二实施方式中，对在相邻金属层的界面处也形成有孔隙的例子进行说明。在第二实施方式的变形例1中，对于与上述实施方式相同的部件标记相同的符号并不再重复说明。
图9是表示设在液体管40中的多孔体70的示例的剖面图(其3)。图10是表示第二金属层至第五金属层各自中的有底孔的布置的示例的平面图(其2)。图11是表示相邻金属层的界面处的有底孔的布置的示例的平面图(其2)。在图11中，(a)表示金属层72与金属层73的界面处的有底孔的布置，(b)表示金属层73与金属层74的界面处的有底孔的布置，(c)表示金属层74与金属层75的界面处的有底孔的布置。图10及图11中的A-A线所示的部分对应于图9的剖面。图1的A-A线粗略地示出了图10及图11的A-A线。
如图9所示，多孔体70可以具有例如叠层有第一金属层71至第六金属层76的六个金属层的构造。金属层71至76的材料、厚度及接合方法等与金属层61至66相同。形成在金属层72至75中的各个有底孔及孔隙的尺寸可以与金属层62至65的各个有底孔及孔隙相同。
在多孔体70中，并未在各个第一金属层71(第一最外层)和第六金属层76(第二最外层)中设置孔或槽。
另一方面，如图9及图10的(a)所示，在第二金属层72中设有多个有底孔72x及多个有底孔72y，各个有底孔72x被形成为从上表面向厚度方向上的大致中央部凹入，各个有底孔72y被形成为从下表面向厚度方向上的大致中央部凹入。
有底孔72x与有底孔72y的位置关系与有底孔62x与有底孔62y的位置关系相同(参见图4的(a))。其意味着，在X方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔72x和各个有底孔72y在平面图中部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙72z。在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔72x和各个有底孔72y之间存在预定间隔，并且其在平面图中并未重叠。因此，在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔72x和各个有底孔72y之间并未形成孔隙。
如图10的(b)所示，在第三金属层73中形成有多个有底孔73x及多个有底孔73y，各个有底孔73x被形成为从上表面向厚度方向上的大致中央部凹入，各个有底孔73y被形成为从下表面向厚度方向上的大致中央部凹入。
在平面图中，有底孔73x和有底孔73y在X方向上交替排列。另外，在平面图中，有底孔73x和有底孔73y在Y方向上交替排列。在X方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔73x和各个有底孔73y在平面图中部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙73z。在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔73x和有底孔73y之间存在预定间隔，并且其在平面图中并未重叠。因此，在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔73x和各个有底孔73y之间并未形成孔隙。
这里，连接在金属层72中在X方向上交替排列的有底孔72x与有底孔72y的中心的线(图10的(a)中的“a1”)、以及连接在金属层73中在X方向上交替排列的有底孔73x与有底孔73y的中心的线(图10的(b)中的“a2”)在平面图中在大致Y方向上偏移了各孔的直径的一半。另外，连接在金属层72中在Y方向上交替排列的有底孔72x与有底孔72y的中心的线(图10的(a)中的“b1”)、以及连接在金属层73中在Y方向上交替排列的有底孔73x与有底孔73y的中心的线(图10的(b)中的“b2”)在平面图中在大致X方向上偏移了各孔的直径的一半。
因此，如图11的(a)所示，在平面图中，各个有底孔72y与各个有底孔73x在金属层72与金属层73的界面处部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙77z。形成孔隙77z的有底孔72y和有底孔73x在相对于X方向和Y方向的倾斜方向上交替排列。
如图9及图10的(c)所示，在第四金属层74中形成有多个有底孔74x及多个有底孔74y，各个有底孔74x被形成为从上表面向厚度方向上的大致中央部凹入，各个有底孔74y被形成为从下表面向厚度方向上的大致中央部凹入。
有底孔74x与有底孔74y的位置关系与有底孔72x与有底孔72y的位置关系相同(参见图10的(a))。其意味着，在X方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔74x和各个有底孔74y在平面图中部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙74z。在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔74x和各个有底孔74y之间存在预定间隔，并且其在平面图中并未重叠。因此，在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔74x和各个有底孔74y之间并未形成孔隙。
如图11的(b)所示，在平面图中，各个有底孔73y与各个有底孔74x在金属层73与金属层74的界面处部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙78z。形成孔隙78z的有底孔73y和有底孔74x在相对于X方向和Y方向的倾斜方向上交替排列。
如图10的(d)所示，在第五金属层75中形成有多个有底孔75x及多个有底孔75y，各个有底孔75x被形成为从上表面向厚度方向上的大致中央部凹入，各个有底孔75y被形成为从下表面向厚度方向上的大致中央部凹入。
有底孔75x与有底孔75y的位置关系与有底孔73x与有底孔73y的位置关系相同(参见图10的(b))。其意味着，在X方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔75x和各个有底孔75y在平面图中部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙75z。在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔75x和各个有底孔75y之间存在预定间隔，并且其在平面图中并未重叠。因此，在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔75x和各个有底孔75y之间并未形成孔隙。
如图11的(c)所示，在平面图中，各个有底孔74y与各个有底孔75x在金属层74与金属层75的界面处部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙79z。形成孔隙79z的有底孔74y和有底孔75x在相对于X方向和Y方向的倾斜方向上交替排列。
这样一来，在多孔体70中，在金属层72至75中的相邻金属层的各个界面处设有孔隙。
由此，与多孔体60相比能够增加多孔体60A的孔隙的个数，并且能够进一步提高由孔隙所产生的毛细管力。因此，能够进一步提高抑制蒸汽Cv从蒸发器10到液体管40的逆流的效果。
这里，与传统的构造类似，设在相邻金属层的界面处的孔隙的尺寸有可能不均匀。然而，基本的毛细管力已经通过形成在各个金属层72至75中的孔隙所充分地确保，设在相邻金属层的界面处的孔隙仅是增加额外的毛细管力。因此，不会发生诸如在传统构造中发生的毛细管力不足的问题。
(第二实施方式的变形例1)
在第二实施方式的变形例1中，对在第二实施方式的多孔体的最外层中也形成有有底孔的例子进行说明。在第二实施方式的变形例1中，对于与上述实施方式相同的部件标记相同的符号并不再重复说明。
图12是表示设在液体管40中的多孔体70A的示例的剖面图(其4)。图13是表示相邻金属层的各个界面处的有底孔的布置的示例的平面图(其3)。在图13中，(a)表示金属层71与金属层72的界面处的有底孔的布置的示例，(b)表示金属层75与金属层76的界面处的有底孔的布置的示例。图13中A-A线所示的部分与图12的剖面对应。图1的A-A线粗略地示出了图13的A-A线。
图12及图13所示的多孔体70A具有类似于多孔体70的构造，该构造中叠层有六个金属层71至76，并且各个金属层72至75的构造与多孔体70的构造相同。然而，多孔体70A与多孔体70的不同之处在于在第一金属层71(第一最外层)和第六金属层76(第二最外层)中也形成有有底孔。
如图12及图13的(a)所示，在第一金属层71中形成有多个有底孔71y，各个有底孔71y被形成为从下表面向厚度方向上的大致中央部凹入。有底孔71y与有底孔72x的位置关系与有底孔61y与有底孔62x的位置关系相同(参见图8的(a))。各个有底孔71y和各个有底孔72x在平面图中部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙71z。
如图12及图13的(b)所示，在第六金属层76中形成有多个有底孔76x，各个有底孔76x被形成为从上表面向厚度方向上的大致中央部凹入。
当在平面图中观察金属层75及76时，在X方向上排列有有底孔75y的列和在X方向上排列有有底孔76x的列在Y方向上交替排列。在Y方向上交替排列并且彼此相邻的各个有底孔75y与各个有底孔76x在平面图中部分地重叠，并且重叠部分彼此连通以形成孔隙76z。
这里，形成孔隙76z的相邻的有底孔75y和有底孔76x的中心在X方向上偏移。换言之，形成孔隙76z的有底孔75y和有底孔76x在相对于X方向和Y方向的倾斜方向上交替排列。
这样一来，在多孔体70A中，在作为第一最外层的金属层71中仅在与金属层72接触的表面处形成有底孔71y，并且通过使各个有底孔71y与形成在金属层72中的各个有底孔72x部分地连通来设置孔隙71z。另外，在作为第二最外层的金属层76中仅在与金属层75接触的表面处形成有底孔76x，并且通过使各个有底孔76x与形成在金属层75中的各个有底孔75y部分地连通来设置孔隙76z。
由此，与多孔体70相比能够增加多孔体70A的孔隙的个数，并且能够进一步提高由孔隙所产生的毛细管力。因此，能够进一步提高抑制蒸汽Cv从蒸发器10到液体管40的逆流的效果。
由于通过不同的金属层在金属层之间形成孔隙71z和76z，因此与传统的构造类似，孔隙的尺寸有可能不均匀。然而，基本的毛细管力已经通过形成在各个金属层72至75中的孔隙所充分地确保，孔隙71z及76z仅是增加额外的毛细管力。因此，不会发生诸如在传统构造中发生的毛细管力不足的问题。
(第一及第二实施方式的变形例1)
在第一及第二实施方式的变形例1中，对多孔体包括不同尺寸的有底孔的例子进行说明。在第一及第二实施方式的变形例1中，对于与上述实施方式相同的部件标记相同的符号并不再重复说明。
图14是表示在单一金属层中设有不同尺寸的有底孔的示例的图。如图14所示，例如有底孔62y的尺寸可以大于金属层62中的有底孔62x的尺寸。或者，有底孔62y的尺寸可以小于有底孔62x的尺寸。另外，在相邻的金属层中，一个金属层中的有底孔可以不同于另一个金属层中的有底孔。例如，金属层62中的有底孔62y的尺寸可以与金属层63中的有底孔63x的尺寸不同。
这样一来，通过改变在垂直方向(Z方向)上相邻的有底孔的尺寸，可以改变由在垂直方向上相邻的有底孔形成的孔隙的尺寸。因此，能够调节从多孔体60施加到工作流体C的毛细管力。
图15是表示在蒸发体中的多孔体和液体管中的多孔体中设有不同尺寸的有底孔的示例的图。如图15所示，例如蒸发器10中的金属层62中的有底孔62x的尺寸可以与液体管40中的金属层62中的有底孔62x的尺寸不同。
例如，蒸发器10中的金属层62中的有底孔62x的尺寸可以小于液体管40中的金属层62中的有底孔62x的尺寸。由此，工作流体C能够在液体管40中的较大的有底孔62x中平稳地流动，使得工作流体C能够快速地移动到蒸发器10。并且，液相工作流体C通过由蒸发器10中的较小的有底孔62x所产生毛细管力能够起到止逆阀的作用，从而有效地抑制蒸汽Cv的逆流。
尽管在该示例中以多孔体60为例进行说明，但对于多孔体60A、70及70A的各个多孔体也同样。
根据本公开，能够提供一种包括多孔体的环路热管，该多孔体通过孔隙所产生的毛细管力得到提高。
尽管已经具体地示出并描述了环路热管的优选实施方式，然而应当理解在不脱离由权利要求书限定的本发明的主旨及范围的情况下，可以在其中进行微小的修改。
本发明不限定于具体公开的实施方式，并且在不脱离本发明的主旨及范围的情况下可以进行诸多变更和修改。
例如，有底孔的布置不限于上述实施方式(平面图)，并可进行所希望的改变。
本申请以在2016年9月1日申请的日本专利申请第2016-170689号作为要求优先权的基础，本申请援引该日本专利申请的全部内容。

Claims (15)

1.一种环路热管，包括：
使工作流体蒸发的蒸发器；
使所述工作流体冷凝的冷凝器；
连接所述蒸发器和所述冷凝器的液体管；
连接所述蒸发器和所述冷凝器以与所述液体管形成环路的蒸汽管；以及
设置在所述液体管的多孔体，
所述多孔体通过在第一金属层形成有底孔而形成，
所述第一金属层的有底孔包括：
从所述第一金属层的一个表面凹入的第一有底孔，以及
从所述第一金属层的另一个表面凹入的第二有底孔，所述另一个表面位于所述一个表面的相反侧，
各所述第一有底孔和各所述第二有底孔交替排列并彼此相邻，并且彼此部分重叠，从而各所述第一有底孔与各所述第二有底孔彼此部分地连通以形成孔隙。
2.根据权利要求1所述的环路热管，其中，
所述多孔体通过进一步在第二金属层形成有底孔而形成
所述第二金属层的有底孔包括：
从所述第二金属层的一个表面凹入的第三有底孔，以及
从所述第二金属层的另一个表面凹入的第四有底孔，所述另一个表面位于所述一个表面的相反侧，所述第三有底孔与所述第四有底孔彼此部分地连通以形成孔隙，所述第二金属层的所述一个表面与所述第一金属层的所述另一个表面相邻，
所述第一金属层的所述第二有底孔与所述第二金属层的所述第三有底孔彼此部分地连通以形成孔隙。
3.根据权利要求1所述的环路热管，其中，
所述多孔体还通过进一步在第二金属层形成有底孔而形成，
所述第二金属层的有底孔包括：
从所述第二金属层的一个表面凹入的第三有底孔，以及
从所述第二金属层的另一个表面凹入的第四有底孔，所述另一个表面位于所述一个表面的相反侧，所述第三有底孔与所述第四有底孔彼此部分地连通以形成孔隙，所述第二金属层的所述一个表面与所述第一金属层的所述另一个表面相邻，
所述第一金属层的所述第二有底孔与所述第二金属层的所述第三有底孔被形成为在平面图中彼此重叠。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的环路热管，其中，
所述多孔体通过进一步在第一最外层金属层形成有底孔而形成，所述第一最外层金属层在所述第一金属层的所述一个表面上叠层，
所述第一最外层金属层的有底孔包括从所述第一最外层金属层的与所述第一金属层的所述一个表面接触的表面凹入的第五有底孔，
所述第五有底孔与所述第一金属层的所述第一有底孔彼此部分地连通以形成孔隙。
5.根据权利要求4所述的环路热管，其中，
所述多孔体通过进一步在第二最外层金属层形成有底孔而形成，所述第二最外层金属层设在所述多孔体中的所述第一最外层金属层的相反侧，
所述第二最外层金属层的有底孔包括从所述第二最外层金属层的与所述多孔体的相邻的金属层接触的表面凹入的第六有底孔，
所述第六有底孔、和形成在相邻的所述金属层中的与所述第二最外层金属层接触的表面处的有底孔，彼此部分地连通以形成孔隙。
6.一种环路热管，包括：
使工作流体蒸发的蒸发器；
使所述工作流体冷凝的冷凝器；
连接所述蒸发器和所述冷凝器的液体管；
连接所述蒸发器和所述冷凝器以与所述液体管形成环路的蒸汽管；以及
设置在所述蒸发器中的多孔体，
所述多孔体通过在第一金属层形成有底孔而形成，
所述第一金属层的有底孔包括：
从所述第一金属层的一个表面凹入的第一有底孔，以及
从所述第一金属层的另一个表面凹入的第二有底孔，所述另一个表面位于所述一个表面的相反侧，
各所述第一有底孔和各所述第二有底孔交替排列并彼此相邻，并且彼此部分重叠，从而各所述第一有底孔与所述第二有底孔彼此部分地连通以形成孔隙。
7.根据权利要求6所述的环路热管，其中，
所述多孔体通过进一步在第二金属层形成有底孔而形成，
所述第二金属层的有底孔包括
从所述第二金属层的一个表面凹入的第三有底孔，以及
从所述第二金属层的另一个表面凹入的第四有底孔，所述另一个表面位于所述一个表面的相反侧，所述第三有底孔与所述第四有底孔彼此部分地连通以形成孔隙，所述第二金属层的所述一个表面与所述第一金属层的所述另一个表面相邻，
所述第一金属层的所述第二有底孔与所述第二金属层的所述第三有底孔彼此部分地连通以形成孔隙。
8.根据权利要求6所述的环路热管，其中，
所述多孔体通过进一步在第二金属层形成有底孔而形成，
所述第二金属层的有底孔包括
从所述第二金属层的一个表面凹入的第三有底孔，以及
从所述第二金属层的另一个表面凹入的第四有底孔，所述另一个表面位于所述一个表面的相反侧，所述第三有底孔与所述第四有底孔彼此部分地连通以形成孔隙，所述第二金属层的所述一个表面与所述第一金属层的所述另一个表面相邻，
所述第一金属层的所述第二有底孔与所述第二金属层的所述第三有底孔被形成为在平面图中彼此重叠。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的环路热管，其中，
所述多孔体通过进一步在第一最外层金属层形成有底孔而形成，所述第一最外层金属层在所述第一金属层的所述一个表面上叠层，
所述第一最外层金属层的有底孔包括从所述第一最外层金属层的与所述第一金属层的所述一个表面接触的表面凹入的第五有底孔，
所述第五有底孔与所述第一金属层的所述第一有底孔彼此部分地连通以形成孔隙。
10.根据权利要求9所述的环路热管，其中，
所述多孔体通过进一步在第二最外层金属层形成有底孔而形成，所述第二最外层金属层设在所述多孔体中的所述第一最外层金属层的相反侧的第二最外层金属层，
所述第二最外层金属层的有底孔包括从所述第二最外层金属层的与所述多孔体的相邻的金属层接触的表面凹入的第六有底孔，
所述第六有底孔、和形成在相邻的所述金属层中的与所述第二最外层金属层接触的表面处的有底孔，彼此部分地连通以形成孔隙。
11.一种环路热管的制造方法，所述环路热管包括
使工作流体蒸发的蒸发器；
使所述工作流体冷凝的冷凝器；
连接所述蒸发器和所述冷凝器的液体管；
连接所述蒸发器和所述冷凝器以与所述液体管形成环路的蒸汽管；以及
设置在所述液体管中或设置在所述蒸发器中的多孔体，
所述制造方法包括：
形成所述多孔体的步骤，该形成所述多孔体步骤包括形成构成所述多孔体的第一金属层的步骤，
该形成所述第一金属层的步骤包括
通过从一个表面对第一金属片进行半蚀刻而在所述第一金属片中形成第一有底孔，以及
通过从另一个表面对所述第一金属片进行半蚀刻而在所述第一金属片中形成第二有底孔，所述另一个表面位于所述一个表面的相反侧，
各所述第一有底孔和各所述第二有底孔交替排列并彼此相邻，并且彼此部分重叠，从而各所述第一有底孔与所述第二有底孔彼此部分地连通以形成孔隙。
12.根据权利要求11所述的环路热管的制造方法，其中，
该形成所述多孔体的步骤还包括形成构成所述多孔体、且与所述第一金属层相邻的第二金属层的步骤，
该形成所述第二金属层的步骤包括
通过从一个表面对第二金属片进行半蚀刻而在所述第二金属片中形成第三有底孔，以及
通过从另一个表面对所述第二金属片进行半蚀刻而在所述第二金属片中形成第四有底孔使得所述第三有底孔与所述第四有底孔彼此部分地连通以形成孔隙，所述另一个表面位于所述一个表面的相反侧，
所述第一金属层的所述第二有底孔与所述第二金属层的所述第三有底孔彼此部分地连通以形成孔隙。
13.根据权利要求11所述的环路热管的制造方法，其中，
该形成所述多孔体的步骤还包括形成构成所述多孔体、且与所述第一金属层相邻的第二金属层的步骤，
该形成所述第二金属层的步骤包括
通过从一个表面对第二金属片进行半蚀刻而在所述第二金属片中形成第三有底孔，以及
通过从另一个表面对所述第二金属片进行半蚀刻而在所述第二金属片中形成第四有底孔使得所述第三有底孔与所述第四有底孔彼此部分地连通以形成孔隙，所述另一个表面位于所述一个表面的相反侧，
所述第一金属层的所述第二有底孔与所述第二金属层的所述第三有底孔被形成为在平面图中彼此重叠。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的环路热管的制造方法，其中，
该形成所述多孔体的步骤还包括
通过从第三金属片的与所述第一金属层的所述一个表面接触的表面对所述第三金属片进行半蚀刻而在所述第三金属片中形成第五有底孔，从而形成所述多孔体的叠层在所述第一金属层的所述一个表面上的第一最外层金属层，
所述第五有底孔与所述第一金属层的所述第一有底孔彼此部分地连通以形成孔隙。
15.根据权利要求14所述的环路热管的制造方法，其中，
该形成所述多孔体的步骤还包括
通过从第四金属片的与所述多孔体的相邻的金属层接触的表面对所述第四金属片进行半蚀刻而在所述第四金属片中形成第六有底孔，从而形成设在所述多孔体中的所述第一最外层金属层的相反侧的第二最外层金属层，
所述第六有底孔、和形成在相邻的所述金属层中的与所述第二最外层金属层接触的表面处的有底孔，彼此部分地连通以形成孔隙。
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