CN114746705A - 传热装置 - Google Patents

Abstract

传热装置(50)具备第一构件(11)、第一传热体(21)以及第二传热体(22)。第一构件(11)包括表现出热弹性效应的第一固体材料。在第一传热体(21)中，作为第一传热体(21)与第一构件(11)之间的接触面积的第一接触面积发生变动。在第二传热体(22)中，作为第二传热体(22)与第一构件(11)之间的接触面积的第二接触面积发生变动。施加于第一构件(11)的第一外力的大小小于第一阈值时的第一接触面积比第一外力的大小为第一阈值以上时的第一接触面积大。第一外力的大小小于第一阈值时的第二接触面积比第一外力的大小为第一阈值以上时的第二接触面积小。

Description

传热装置

技术领域

本发明涉及传热装置。

背景技术

以往，已知有将表现出热弹性效应的固体材料用于传热的技术。

例如，在专利文献1中记载了如下内容：利用能够表现出热弹性效应的多个固体冷却材料来构成冷却系统的再生器。该冷却系统具备散热器、冷冻空间以及再生器。固体冷却材料例如是形状记忆合金，且成形为丝等形状。

在专利文献2中记载了如下内容：在进行空气的冷却和加热的冷却加热模块的冷却加热部中分别使用多个热应变材料。热应变材料例如由形状记忆合金构成。热应变材料形成为上下延伸的丝状。

在专利文献3中记载有活用形状记忆合金的热泵。利用形状记忆合金形成传动带。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-220184号公报

专利文献2：日本特开2014-098552号公报

专利文献3：日本特开昭57-192761号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1～3所记载的技术中，并未设想使包括表现出热弹性效应的固体材料的构件与传热体的接触面积发生变化而进行基于热传导的传热。

因此，本发明提供用于使包括表现出热弹性效应的固体材料的构件与传热体的接触面积发生变化而进行基于热传导的传热的新型传热装置。

用于解决课题的方案

本发明提供一种传热装置，其中，

所述传热装置具备：

第一构件，其包括表现出热弹性效应的第一固体材料；

第一传热体，作为所述第一传热体与所述第一构件之间的接触面积的第一接触面积发生变动；以及

第二传热体，作为所述第二传热体与所述第一构件之间的接触面积的第二接触面积发生变动，

施加于所述第一构件的第一外力的大小小于第一阈值时的所述第一接触面积比所述第一外力的大小为所述第一阈值以上时的所述第一接触面积大，所述第一阈值为所述第一固体材料的所述热弹性效应中的吸热反应以及放热反应的阈值，

所述第一外力的大小小于所述第一阈值时的所述第二接触面积比所述第一外力的大小为所述第一阈值以上时的所述第二接触面积小。

发明效果

根据本发明的传热装置，能够使包括表现出热弹性效应的固体材料的构件与传热体的接触面积发生变化而进行基于热传导的传热。

附图说明

图1是示出本发明的传热装置的一例的立体图。

图2是沿着图1所示的平面II得到的传热装置的剖视图。

图3是示出图1所示的传热装置的第一构件的立体图。

图4是示出本发明的传热装置的一例的立体图。

图5是将图4所示的传热装置的一部分放大而得到的立体图。

图6是示出本发明的传热装置的另一例的立体图。

图7是沿着图6所示的传热装置的平面VII得到的剖视图。

图8是示出本发明的传热装置的又一例的立体图。

图9是沿着图8所示的平面IX得到的传热装置的剖视图。

图10是沿着图8所示的平面IX得到的传热装置的另一剖视图。

具体实施方式

(成为本发明的基础的见解)

通过使用表现出热弹性效应的固体材料充当从特定的传热体向另一传热体的热传输的媒介，从而可以考虑以不使用碳氟化合物及氢氟烃等的方式构成传热装置。这样的传热装置从防止臭氧层破坏以及防止温暖化的观点出发是有利的。例如，若对表现出热弹性效应的固体材料施加外力而产生相变，则会产生转变热。若能够在传热装置中有效地利用这样的伴随于热弹性效应的吸热以及放热，则能够提高传热装置的价值。此外，若能够使表现出热弹性效应的固体材料与多个传热体接触而产生基于热传导的传热，则容易提高传热装置的特性。

本发明人们根据这样的观点而对新型传热装置进行了深入研究。其结果是，本发明人们新发现了，能够利用伴随着用于使表现出热弹性效应的固体材料产生吸热以及放热的外力的调整而带来的固体材料的变形，将固体材料与多个传热体的接触面积调整为所希望的状态。本发明人们基于该新的见解而提出了本发明的传热装置。

(本发明的一方案的概要)

本发明的第一方案的传热装置具备：

第一构件，其包括表现出热弹性效应的第一固体材料；

第一传热体，作为所述第一传热体与所述第一构件之间的接触面积的第一接触面积发生变动；以及

第二传热体，作为所述第二传热体与所述第一构件之间的接触面积的第二接触面积发生变动，

施加于所述第一构件的第一外力的大小小于第一阈值时的所述第一接触面积比所述第一外力的大小为所述第一阈值以上时的所述第一接触面积大，所述第一阈值为所述第一固体材料的所述热弹性效应中的吸热反应以及放热反应的阈值，

所述第一外力的大小小于所述第一阈值时的所述第二接触面积比所述第一外力的大小为所述第一阈值以上时的所述第二接触面积小。

根据第一方案，与第一外力的大小为第一阈值以上时相比，第一传热体与第一构件之间的接触面积在第一外力的大小小于第一阈值时较大。因此，在第一外力的大小小于第一阈值时，在第一传热体与第一构件之间容易通过热传导来传递热量。另一方面，与第一外力的大小小于第一阈值时相比，第二传热体与第一构件之间的接触面积在第一外力的大小为第一阈值以上时较大。因此，在第一外力的大小为第一阈值以上时，在第二传热体与第一构件之间容易通过热传导来传递热量。如此一来，根据第一方案，能够使表现出热弹性效应的固体材料与多个传热体的接触面积发生变化而进行基于热传导的传热，表现出热弹性效应的固体材料能够充当第一传热体与第二传热体之间的热传输的媒介。此外，能够通过第一外力而在第一固体材料中发挥热弹性效应，从而能够在传热装置中利用与第一固体材料的热弹性效应相伴的吸热以及放热。

在本发明的第二方案中，例如，在第一方案的传热装置的基础上，也可以是，在所述第一外力的大小小于所述第一阈值时，所述第一接触面积大于所述第二接触面积，在所述第一外力的大小为所述第一阈值以上时，所述第一接触面积为所述第二接触面积以下。根据第二方案，在第一外力的大小小于第一阈值时，在第一传热体与第一构件之间，基于热传导的传热容易变得活跃。此外，在第一外力的大小为第一阈值以上时，在第二传热体与第一构件之间，基于热传导的传热容易变得活跃。

在本发明的第三方案中，例如，在第一方案或第二方案的传热装置的基础上，也可以是，在所述第一外力的大小小于所述第一阈值时，所述第一固体材料具有第一相，在所述第一外力的大小为所述第一阈值以上时，所述第一固体材料具有不同于所述第一相的第二相。根据第三方案，能够通过使第一外力的大小根据第一阈值发生变化来促进第一固体材料的相变，从而发挥热弹性效应。

在本发明的第四方案中，例如，在第一方案至第三方案中任一方案的传热装置的基础上，也可以是，所述第一构件具有第一内周和第一外周，所述第一传热体以及所述第二传热体中的一方与所述第一内周相面对地配置，所述第一传热体以及所述第二传热体中的另一方与所述第一外周相面对地配置。根据第四方案，能够以使第一构件的第一内周或第一外周接近第一传热体或第二传热体的方式对第一外力进行调整，从而对第一接触面积以及第二接触面积进行调整。

在本发明的第五方案的中，例如，在第四方案的传热装置的基础上，也可以是，所述第一构件是第一螺旋弹簧。根据第五方案，能够绕着第一螺旋弹簧的轴线对第一外力进行调整，从而对第一接触面积以及第二接触面积进行调整。

在本发明的第六方案中，例如，在第五方案的传热装置的基础上，也可以是，与形成所述第一螺旋弹簧的线材的轴线垂直的截面包括形成所述第一内周以及所述第一外周的一对平行的线段。根据第六方案，容易增大第一接触面积以及第二接触面积。

在本发明的第七方案中，例如，在第一方案至第六方案中任一方案的传热装置的基础上，也可以是，所述传热装置还具备使所述第一外力周期性地增加以及减少的第一驱动机构。根据第七方案，能够通过第一驱动机构使第一外力周期性地增加以及减少。

在本发明的第八方案中，例如，也可以是，第一方案至第七方案中任一方案的传热装置还具备：

第二构件，其包括表现出热弹性效应的第二固体材料；以及

第三传热体，作为所述第三传热体与所述第二构件之间的接触面积的第三接触面积发生变动，

在施加于所述第二构件的第二外力的大小的变动的作用下，作为所述第二构件与所述第二传热体的接触面积的第四接触面积发生变动，

所述第二外力的大小小于第二阈值时的所述第三接触面积比所述第二外力的大小为所述第二阈值以上时的所述第三接触面积小，所述第二阈值为所述第二固体材料的所述热弹性效应中的吸热反应以及放热反应的阈值，所述第二外力的大小小于所述第二阈值时的所述第四接触面积比所述第二外力的大小为所述第二阈值以上时的所述第四接触面积大。

根据第八方案，与第二外力的大小小于第二阈值时相比，第三传热体与第二构件之间的接触面积在第二外力的大小为第二阈值以上时较大。因此，在第二外力的大小为第二阈值以上时，在第三传热体与第二构件之间容易通过热传导来传递热量。另一方面，与第二外力的大小为第二阈值以上时相比，第二传热体与第二构件之间的接触面积在第二外力的大小小于第二阈值时较大。因此，在第二外力的大小小于第二阈值时，在第二传热体与第二构件之间容易通过热传导来传递热量。如此一来，根据第八方案，包括表现出热弹性效应的固体材料的多个构件与3个以上的传热体串联连接，容易增大多个传热体中的温度差。

在本发明的第九方案中，例如，在第八方案的传热装置的基础上，也可以是，在所述第二外力的大小小于所述第二阈值时，所述第三接触面积为所述第四接触面积以下，在所述第二外力的大小为所述第二阈值以上时，所述第三接触面积大于所述第四接触面积。根据第九方案，在第二外力的大小小于第二阈值时，在第二传热体与第二构件之间，基于热传导的传热容易变得活跃。此外，在第二外力的大小为第二阈值以上时，在第三传热体与第二构件之间，基于热传导的传热容易变得活跃。

在本发明的第十方案中，例如，也可以是，第一方案至第七方案中任一方案的传热装置还具备：

第二构件，其包括表现出热弹性效应的第二固体材料；以及

第三传热体，作为所述第三传热体与所述第二构件之间的接触面积的第三接触面积发生变动，

在施加于所述第二构件的第二外力的大小的变动的作用下，作为所述第二构件与所述第二传热体的接触面积的第四接触面积发生变动，

所述第二外力的大小小于第二阈值时的所述第三接触面积比所述第二外力的大小为所述第二阈值以上时的所述第三接触面积大，所述第二阈值为所述第二固体材料的所述热弹性效应中的吸热反应以及放热反应的阈值，所述第二外力的大小小于所述第二阈值时的所述第四接触面积比所述第二外力的大小为所述第二阈值以上时的所述第四接触面积小。

根据第十方案，与第二外力的大小为第二阈值以上时相比，第三传热体与第二构件之间的接触面积在第二外力的大小小于第二阈值时较大。因此，在第二外力的大小小于第二阈值时，在第三传热体与第二构件之间容易通过热传导来传递热量。另一方面，与第二外力的大小小于第二阈值时相比，第二传热体与第二构件之间的接触面积在第二外力的大小为第二阈值以上时较大。因此，在第二外力的大小为第二阈值以上时，在第二传热体与第二构件之间容易通过热传导来传递热量。如此一来，根据第十方案，能够使包括表现出热弹性效应的固体材料多个构件与3个以上的传热体串联连接，容易增大多个传热体中的温度差。

在本发明的第十一方案中，例如，在第十方案的传热装置的基础上，也可以是，在所述第二外力的大小小于所述第二阈值时，所述第三接触面积大于所述第四接触面积，在所述第二外力的大小为所述第二阈值以上时，所述第三接触面积为所述第四接触面积以下。根据第十一方案，在第二外力的大小小于第二阈值时，在第三传热体与第二构件之间，基于热传导的传热容易变得活跃。此外，在第二外力的大小为第二阈值以上时，在第二传热体与第二构件之间，基于热传导的传热容易变得活跃。

在本发明的第十二方案中，例如，在第八方案至第十一方案中任一方案的传热装置的基础上，也可以是，在所述第二外力的大小小于所述第二阈值时，所述第二固体材料具有第三相，在所述第二外力的大小为所述第二阈值以上时，所述第二固体材料具有不同于所述第三相的第四相。根据第十二方案，能够通过使第二外力的大小根据第二阈值发生变化来促进第二固体材料的相变，从而发挥热弹性效应。

在本发明的第十三方案中，例如，在第八方案至第十二方案中任一方案的传热装置的基础上，也可以是，所述第二构件具有第二内周和第二外周，所述第二传热体以及所述第三传热体中的一方与所述第二内周相面对地配置，所述第二传热体以及所述第三传热体中的另一方与所述第二外周相面对地配置。根据第十三方案，能够以使第二构件的第二内周或第二外周接近第二传热体或第三传热体的方式对第二外力进行调整，从而对第三接触面积以及第四接触面积进行调整。

在本发明的第十四方案中，在第八方案至第十三方案中任一方案的传热装置的基础上，也可以是，所述第二构件是第二螺旋弹簧。根据第十四方案，能够绕着第二螺旋弹簧的轴线对第二外力进行调整，从而对第三接触面积以及第四接触面积进行调整。

在本发明的第十五方案中，例如，在第八方案至第十四方案中任一方案的传热装置的基础上，也可以是，与形成所述第二螺旋弹簧的线材的轴线垂直的截面包括形成所述第二内周以及所述第二外周的一对平行的线段。根据第十五方案，容易增大第三接触面积以及第四接触面积。

在本发明的第十六方案中，例如，在第八方案至第十五方案中任一方案的传热装置的基础上，也可以是，所述传热装置还具备使所述第二外力周期性地增加以及减少的第二驱动机构。根据第十六方案，能够通过第二驱动机构使第二外力周期性地增加以及减少。

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下的实施方式仅为例示，本发明并不限定于以下的实施方式。

图1以及图2示出本发明的传热装置的一例。传热装置例如具备主体10a。主体10a具备第一构件11、第一传热体21以及第二传热体22。第一构件11包括表现出热弹性效应的第一固体材料。在第一传热体21中，作为第一传热体21与第一构件11之间的接触面积的第一接触面积发生变动。在第二传热体22中，作为第二传热体22与第一构件11之间的接触面积的第二接触面积发生变动。在主体10a中，施加于第一构件11的第一外力的大小小于第一阈值时的第一接触面积比第一外力的大小为第一阈值以上时的第一接触面积大。因此，在第一外力的大小小于第一阈值时，在第一传热体21与第一构件11之间容易通过热传导来传递热量。另一方面，在主体10a中，第一外力的大小小于第一阈值时的第二接触面积比第一外力的大小为第一阈值以上时的第二接触面积小。第一阈值是第一固体材料的热弹性效应中的吸热反应以及放热反应的阈值。在第一外力的大小为第一阈值以上时，在第二传热体22与第一构件11之间容易通过热传导来传递热量。如此一来，根据具备主体10a的传热装置，能够通过对第一外力进行调整而使第一接触面积以及第二接触面积发生变动，从而第一构件11能够充当第一传热体21与第二传热体22之间的热传输的媒介。此外，能够通过对第一外力进行调整而在第一固体材料中发挥热弹性效应，从而能够在传热装置中利用伴随于热弹性效应的转变热。

在主体10a中，例如，在第一外力的大小小于第一阈值时，第一接触面积大于第二接触面积。由此，在第一外力的大小小于第一阈值时，在第一传热体21与第一构件11之间，基于热传导的传热容易变得活跃。此外，在主体10a中，例如，在第一外力的大小为第一阈值以上时，第一接触面积为第二接触面积以下。由此，在第一外力的大小为第一阈值以上时，在第二传热体22与第一构件11之间，基于热传导的传热容易变得活跃。需要说明的是，第一接触面积无需在第一外力的大小小于第一阈值的全部期间内大于第二接触面积，例如，第一接触面积在第一外力的大小为最小时大于第二接触面积。第一接触面积无需在第一外力的大小为第一阈值以上的全部期间内为第二接触面积以下，例如，第一接触面积在第一外力的大小为最大时大于第二接触面积。

由于第一外力的大小的变动，第一接触面积可以为零，第二接触面积也可以为零。换言之，根据第一外力的大小，可以成为第一构件11与第一传热体21完全不接触的状态，也可以成为第一构件11与第二传热体22完全不接触的状态。

在主体10a中，例如，在第一外力的大小小于第一阈值时，第一固体材料具有第一相，在第一外力的大小为第一阈值以上时，第一固体材料具有不同于第一相的第二相。能够通过使第一外力的大小根据第一阈值发生变化来促进第一固体材料的相变，从而发挥热弹性效应。第二相例如是具有与第一相的标准生成焓不同的标准生成焓的相。

第一固体材料只要表现出热弹性效应则不限定于特定的材料。第一固体材料例如可以是形状记忆合金，也可以是热弹性聚合物，也可以是塑性晶体。形状记忆合金例如是镍-钛合金、铜-铝-镍合金、铜-锌-铝合金。热弹性聚合物例如可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚环氧乙烷(PEO)的嵌段共聚物。热弹性聚合物例如也可以是含有聚苯乙烯和聚(1，4-丁二烯)的嵌段共聚物。热弹性聚合物例如也可以是由聚(2-甲基-2-噁唑啉)和聚四氢呋喃构成的ABA三嵌段共聚物。热弹性聚合物例如也可以是尼龙或天然橡胶。塑性晶体例如是新戊二醇(NPG)、五聚甘油(PG)、季戊四醇(PE)、2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇(AMP)、三羟甲基氨基甲烷(TRIS)、2-甲基-2-硝基-1-丙醇(MNP)以及2-硝基-2-甲基-1，3-丙二醇(NMP)。

例如，在第一固体材料为镍-钛合金的情况下，第一相以及第二相中的一方为奥氏体相，第一相以及第二相中的另一方为马氏体相。在该情况下，第一阈值例如为约140MPa。需要说明的是，第一阈值可以被定为特定的值，也可以被定为下限值与大于下限值的上限值之间的值的集合。

图3是示出第一构件11的立体图。第一构件11例如具有第一内周11u和第一外周11s。如图2所示，在主体10a中，例如，第二传热体22与第一内周11u相面对地配置，第一传热体21与第一外周11s相面对地配置。需要说明的是，也可以变更为第一传热体21与第一内周11u相面对地配置，第二传热体22与第一外周11s相面对地配置。根据这样的结构，能够以使第一内周11u或第一外周11s接近第一传热体21或第二传热体22的方式对第一外力进行调整，从而对第一接触面积以及第二接触面积进行调整。

在主体10a中，第-传热体21例如是配置在第一构件11周围的环状的部件。第一传热体21例如由金属或合金等金属材料形成。第一传热体21可以是中空的部件，也可以是实心的部件。在第一传热体21是中空的部件的情况下，在第一传热体21的内部可以填充有液状或粉状的物质，也可以流动有流体。

在主体10a中，第二传热体22例如是柱状或筒状的部件，第一构件11配置在第二传热体22周围。第二传热体22例如由金属或合金等金属材料形成。第二传热体22可以是中空的部件，也可以是实心的部件。在第二传热体22是中空的部件的情况下，在第二传热体22的内部可以填充有液状或粉状的物质，也可以流动有流体。

在主体10a中，例如，第一传热体21的温度被保持得比第二传热体22的温度高。

如图3所示，第一构件11例如是第一螺旋弹簧。根据这样的结构，能够以扭转第一螺旋弹簧11或解除第一螺旋弹簧11的扭转的方式对第一外力进行调整，从而对第一接触面积以及第二接触面积进行调整。换言之，能够绕着第一螺旋弹簧的轴线对第一外力进行调整，从而对第一接触面积以及第二接触面积进行调整。第一构件11也可以是具有沿轴线方向延伸的狭缝的筒状的部件。

如图2所示，在主体10a中，与形成第一螺旋弹簧11的线材的轴线垂直的截面例如包括形成第一内周11u以及第一外周11s的一对平行的线段。根据这样的结构，容易增大第一接触面积以及第二接触面积。与形成第一螺旋弹簧11的线材的轴线垂直的截面也可以是矩形。例如，在与第一内周11u相面对的第二传热体22的面和与第一外周11s相面对的第一传热体21的面之间形成有间隙。与第一螺旋弹簧11的轴线垂直的方向上的该间隙的尺寸大于形成第一内周11u以及第一外周11s的一对平行的线段彼此的距离。第一螺旋弹簧11配置于该间隙。

如图2所示，主体10a例如还具备销35a、旋转构件36以及保持构件40a。旋转构件36例如是环状的构件。旋转构件36在第一构件11的轴线方向上与第一传热体21相接，并配置为能够绕第一构件11的轴线旋转。销35a安装于旋转构件36，销35a的一部分在第一构件11的轴线方向上向外侧突出。第一构件11的一端固定于旋转构件36。保持构件40a例如是环状的构件。保持构件40a例如以在第一构件11的轴线方向上与第一传热体21相接的方式配置。例如，在第一构件11的轴线方向上，第一传热体21配置在旋转构件36与保持构件40a之间。第一螺旋弹簧11的端部收容于保持构件40a的内部，且该端部固定于保持构件40a。

如图1所示，例如，当销35a位于初始位置时，第一构件11的外周11s的大部分与第一传热体21接触。因此，由于第一构件11与第一传热体21的热传导，第一构件11的温度上升。此时，第一构件11所含的第一固体材料具有第一相。另一方面，第一构件11的内周11u的大部分与第二传热体22分离。通过绕第一构件11的轴线移动销35a，能够使旋转构件36旋转。由此，能够使施加于第一构件11的第一外力的大小发生变动。例如，在图1中，使旋转构件36向箭头A所示的方向旋转。此时，第一构件11以向第二传热体22卷绕的方式发生变形。此外，第一外力伴随于旋转构件36向箭头A所示的方向的旋转而升高。当第一外力伴随于旋转构件36的旋转成为第一阈值以上时，在第一固体材料中，第一相转变为第二相。当第一外力为最大时，第一构件11的内周11u的大部分与第二传热体22接触，第一构件11的外周11s的大部分与第一传热体21分离。然后，由于第一构件11与第二传热体22的热传导，第一构件11的温度降低。接下来，在图1中，使旋转构件36沿箭头B所示的方向朝向销35a的初始位置旋转。伴随于该旋转，第一外力小于第一阈值，在第一固体材料中，第二相转变为第一相。由于与第二相向第一相的相变相伴的转变热，第一构件11的温度进一步降低。当销35a返回到初始位置时，第一构件11的外周11s的大部分与第一传热体21接触。此时，由于第一构件11与第一传热体21的热传导，第一构件11的温度开始上升。

如图4所示，传热装置50例如除了主体10a以外还具备第一驱动机构30。第一驱动机构30使第一外力周期性地增加以及减少的机构。由此，能够使第一接触面积以及第二接触面积周期性地发生变动。

第一驱动机构30例如具备马达31、杆32以及凸轮33。如图4所示，杆32与马达31连结，凸轮33固定于杆32的前端部。凸轮33例如是椭圆柱状的部件，凸轮33例如与销35a的侧面接触。在由马达31产生的动力的作用下，杆32以及凸轮33绕杆32的轴线旋转。此时，销35a在凸轮33的侧面滑动。由此，周期性地反复进行使旋转构件36向图1中箭头A所示的方向旋转的运动和使旋转构件36向箭头B所示的方向旋转的运动。

传热装置50能够根据各种观点进行变更。例如，传热装置50也可以变更为具备图6所示的主体10b以代替主体10a。主体10b除了特别说明的部分以外与主体10a同样地构成。对与主体10a的构成要素相同或对应的主体10b的构成要素标注相同的附图标记，并省略详细的说明。关于主体10a的说明只要技术上不矛盾则也适用于主体10b。

图7是沿着图6所示的平面VII得到的主体10b的剖视图。如图6以及图7所示，主体10b除了第一构件11、第一传热体21以及第二传热体22以外还具备第二构件12和第三传热体23。第二构件12包括表现出热弹性效应的第二固体材料。在主体10b中，作为第三传热体23与第二构件12之间的接触面积的第三接触面积发生变动。此外，由于施加于第二构件12的第二外力的大小的变动，作为第二构件12与第二传热体22的接触面积的第四接触面积发生变动。第二外力的大小小于第二阈值时的第三接触面积比第二外力的大小为第二阈值以上时的第三接触面积小。因此，在第二外力的大小为第二阈值以上时，在第三传热体23与第二构件12之间容易通过热传导来传递热量。另一方面，第二外力的大小小于第二阈值时的第四接触面积比第二外力的大小为第二阈值以上时的第四接触面积大。第二阈值是第二固体材料的热弹性效应中的吸热反应以及放热反应的阈值。因此，在第二外力的大小小于第二阈值时，在第二传热体22与第二构件12之间容易通过热传导来传递热量。根据主体10b，第一构件11以及第二构件12与第一传热体21、第二传热体22以及第三传热体23被串联连接，例如容易增大第一传热体21、第二传热体22以及第三传热体23中的温度差。

在主体10b中，例如，在第二外力的大小小于第二阈值时，第三接触面积为第四接触面积以下。由此，在第二外力的大小小于第二阈值时，在第二传热体22与第二构件12之间，基于热传导的传热容易变得活跃。此外，在第二外力的大小为第二阈值以上时，第三接触面积大于第四接触面积。由此，在第二外力的大小为第二阈值以上时，在第三传热体23与第二构件12之间，基于热传导的传热容易变得活跃。需要说明的是，第三接触面积无需在第二外力的大小小于第二阈值的全部期间内为第四接触面积以下，例如，第三接触面积在第二外力的大小为最小时为第四接触面积以下。第三接触面积无需在第二外力的大小为第二阈值以上的全部期间内大于第四接触面积，例如，第三接触面积在第二外力的大小为最大时大于第四接触面积。

由于第二外力的大小的变动，第三接触面积可以为零，第四接触面积也可以为零。换言之，根据第二外力的大小，可以成为第二构件12与第二传热体22完全不接触的状态，也可以成为第二构件12与第三传热体23完全不接触的状态。

在主体10b中，也可以是，在第二外力的大小小于第二阈值时，第二固体材料12具有第三相，在第二外力的大小为第二阈值以上时，第二固体材料12具有不同于第三相的第四相。根据这样的结构，能够通过使第二外力的大小根据第二阈值发生变化来促进第二固体材料的相变，从而发挥热弹性效应。第四相例如是具有与第三相的标准生成焓不同的标准生成焓的相。

第二固体材料只要表现出热弹性效应则不限定于特定的材料。第二固体材料例如可以是作为第一固体材料的例子而示出的材料。第二固体材料可以是与第一固体材料同一种类的材料，也可以是与第一固体材料不同种类的材料。

例如，在第二固体材料为镍-钛合金的情况下，第三相以及第四相中的一方为奥氏体相，第三相以及第四相中的另一方为马氏体相。在该情况下，第二阈值例如为约140MPa。需要说明的是，第二阈值可以被定为特定的值，也可以被定为下限值与大于下限值的上限值之间的值的集合。

如图7所示，在主体10b中，第二构件12具有第二内周12u和第二外周12s。也可以是，第二传热体22与第二内周12u相面对地配置，第三传热体23与第二外周12s相面对地配置。需要说明的是，也可以变更为第三传热体23与第二内周12u相面对地配置，第二传热体22与第一外周11s相面对地配置。根据这样的结构，能够以使第二内周12u或第二外周12s接近第二传热体22或第三传热体23的方式对第二外力进行调整，从而对第三接触面积以及第四接触面积进行调整。第二构件12也可以是具有沿轴线方向延伸的狭缝的筒状的部件。

如图7所示，第二构件12是第二螺旋弹簧。根据这样的结构，能够以扭转第二螺旋弹簧12或解除第二螺旋弹簧12的扭转的方式对第二外力进行调整，从而对第三接触面积以及第四接触面积进行调整。换言之，能够绕着第二螺旋弹簧的轴线施加第二外力，从而对第三接触面积以及第四接触面积进行调整。

在主体10b中，与形成第二螺旋弹簧12的线材的轴线垂直的截面例如包括形成第二内周12u以及第二外周12s的一对平行的线段。根据这样的结构，容易增大第三接触面积以及第四接触面积。与形成第二螺旋弹簧12的线材的轴线垂直的截面也可以是矩形。例如，在与第二内周12u相面对的第二传热体22的面和与第二外周12s相面对的第三传热体23的面之间形成有间隙。与第二螺旋弹簧12的轴线垂直的方向上的该间隙的尺寸大于形成第二内周12u以及第二外周12s的一对平行的线段彼此的距离。第二螺旋弹簧12配置于该间隙。

如图6以及7所示，主体10b例如还具备销35b、旋转构件36、第一保持构件40b以及第二保持构件40c。销35b安装于旋转构件36，销35b的一部分在与第一构件11的轴线垂直的方向上向外侧突出。第一构件11以及第二构件12的一端分别固定于旋转构件36。第一保持构件40b以及第二保持构件40c分别例如是环状的构件。第一保持构件40b例如以在第一构件11的轴线方向上与第一传热体21相接的方式配置。第二保持构件40c例如以在第二构件12的轴线方向上与第三传热体23相接的方式配置。例如，在第一构件11的轴线方向上，第一传热体21配置在旋转构件36与第一保持构件40b之间，在第二构件12的轴线方向上，第一传热体21配置在旋转构件36与第二保持构件40c之间。第一螺旋弹簧11的端部收容于第一保持构件40b的内部，且该端部固定于保持构件40b。第二螺旋弹簧12的端部收容于第二保持构件40c的内部，且该端部固定于保持构件40c。

如图7所示，在主体10b中，第二传热体22例如是柱状或筒状的部件，第一构件11、第二构件12以及旋转构件36配置在第二传热体22周围。第二传热体22例如由金属或合金等金属材料形成。第二传热体22可以是中空的部件，也可以是实心的部件。在第二传热体22是中空的部件的情况下，在第二传热体22的内部可以填充有液状或粉状的物质，也可以流动有流体。

在主体10b中，第三传热体23例如是配置在第二构件12周围的环状的部件。第三传热体23例如由金属或合金等金属材料形成。第三传热体23可以是中空的部件，也可以是实心的部件。在第三传热体23是中空的部件的情况下，在第三传热体23的内部可以填充有液状或粉状的物质，也可以流动有流体。

在主体10b中，例如，第一传热体21的温度被保持得比第二传热体22的温度高，第二传热体22的温度被保持得比第三传热体23的温度高。

如图7所示，例如，当销35b位于初始位置时，第一构件11的外周11s的大部分与第一传热体21接触。因此，由于第一构件11与第一传热体21的热传导，第一构件11的温度上升。另一方面，第二构件12的内周12u的大部分与第二传热体22接触。因此，由于第二构件12与第二传热体22的热传导，第二构件12的温度上升。此时，第二构件12所含的第二固体材料具有第三相。另一方面，第二构件12的外周12s的大部分与第三传热体23分离。通过绕第一构件11的轴线移动销35b，能够使旋转构件36旋转。由此，能够使施加于第一构件11的第一外力的大小以及施加于第二构件12的第二外力的大小发生变动。当第二外力成为第二阈值以上时，在第二固体材料中，第三相转变为第四相，由于与第三相向第四相的相变相伴的转变热，第二构件12的温度进一步上升。此外，第二构件12以被向第三传热体23按压的方式发生变形，第二构件12的外周12s的大部分与第三传热体23接触，第二构件12的内周12s的大部分与第二传热体22分离。然后，由于第二构件12与第三传热体23的热传导，第二构件12的温度降低。接下来，以使销35b返回到初始位置的方式使旋转构件36反向旋转。此时，第二外力小于第二阈值，在第二固体材料中，第四相转变为第三相。由于与第四相向第三相的相变相伴的转变热，第二构件12的温度进一步降低。当销35b返回到初始位置时，第二构件12的内周12u的大部分与第二传热体22接触，由于第二构件12与第二传热体22的热传导，第二构件12的温度开始上升。

主体10b例如也可以除了第一驱动机构30以外还具备第二驱动机构。第二驱动机构是使第二外力周期性地增加以及减少的机构。第一驱动机构30也可以兼作第二驱动机构。例如，使第一驱动机构30的凸轮33与销35b的侧面接触。在由马达31产生的动力的作用下，杆32以及凸轮33绕杆32的轴线旋转。此时，销35b在凸轮33的侧面滑动。由此，能够使第二外力周期性地增加以及减少。需要说明的是，第二驱动机构也可以构成为独立于第一驱动机构30的其他机构。

主体10b也可以变更为图8至图10所示的主体10c。主体10c除了特别说明的部分以外与主体10b同样地构成。对与主体10b的构成要素相同或对应的主体10c的构成要素标注相同的附图标记，并省略详细的说明。关于主体10a以及主体10b的说明只要技术上不矛盾则也适用于主体10c。

如图8至图10所示，主体10c与主体10b同样地，除了第一构件11、第一传热体21以及第二传热体22以外还具备第二构件12和第三传热体23。图9以及图10是沿着图8所示的平面IX得到的主体10c的剖视图。图9示出第一外力的大小小于第一阈值且第二外力的大小小于第二阈值时的主体10c的状态。另一方面，图10示出第一外力的大小为第一阈值以上且第二外力的大小为第二阈值以上时的主体10c的状态。以使第二外力的大小小于第二阈值时的第三接触面积大于第二外力的大小为第二阈值以上时的第三接触面积的方式构成主体10c。在该情况下，以使第二外力的大小小于第二阈值时的第四接触面积小于第二外力的大小为第二阈值以上时的第四接触面积的方式构成主体10c。根据这样的结构，在第二外力的大小小于第二阈值时，在第三传热体23与第二构件12之间容易通过热传导来传递热量。另外，在第二外力的大小为第二阈值以上时，在第二传热体22与第二构件12之间容易通过热传导来传递热量。

主体10c也可以还如以下那样构成。例如，在主体10c中，在第二外力的大小小于第二阈值时，第三接触面积大于第四接触面积。由此，在第二外力的大小小于第二阈值时，在第三传热体23与第二构件12之间，基于热传导的传热容易变得活跃。此外，在第二外力的大小为第二阈值以上时，第三接触面积为第四接触面积以下。在第二外力的大小为第二阈值以上时，在第二传热体22与第二构件12之间，基于热传导的传热容易变得活跃。需要说明的是，第三接触面积无需在第二外力的大小小于第二阈值的全部期间内大于第四接触面积，例如，第三接触面积在第二外力的大小为最小时大于第四接触面积。第三接触面积无需在第二外力的大小为第二阈值以上的全部期间内为第四接触面积以下，例如，第三接触面积在第二外力的大小为最大时为第四接触面积以下。

如图9所示，主体10c具备第一旋转构件36a以及第二旋转构件36b。第一旋转构件36a固定于第一传热体21，第二旋转构件36b固定于第三传热体23。第一传热体21例如形成为包括基部和从基部突出的突出部的旋转体状。第二传热体22例如形成为包括具有底部的筒状部和从筒状部的底部突出的突出部的旋转体状。第三传热体23形成为包括具有底部的筒状部的旋转体状。第一传热体21的轴线、第二传热体22的轴线以及第三传热体23的轴线例如在同一直线上延伸。第一构件11的一端固定于第一传热体21的基部。第一构件11的另一端固定于第二传热体22的筒状部的底部的内表面。第二构件12的一端固定于第三传热体23的底部的内表面。第二构件12的另一端固定于第二传热体22的筒状部的底部的外表面。第一构件11配置在第一传热体21的突出部的周围，并且收容于第一传热体21的筒状部的内部。第二构件12配置在第二传热体21的突出部的周围，并且收容于第三传热体23的筒状部的内部。

如图9所示，主体10c还具备隔热件21d、隔热件22d、隔热件22k以及隔热件23k。这些隔热件的导热率例如比第一构件11以及第二构件12的导热率低。隔热件21d为环状，并在第一传热体21中在基部与突出部的边界覆盖基部。隔热件22d为环状，并在第二传热体22中在筒状部的底部与突出部的边界覆盖该底部的外表面。隔热件22k在第二传热体22中覆盖筒状部的底部的内表面。隔热件23k在第三传热体23中覆盖筒状部的底部的内表面。

如图8所示，主体10c例如还具备筒15。第一构件11、第二构件12、第一传热体21、第二传热体22以及第三传热体23收容于筒15的内部。筒15的内表面由隔热性的材料形成。该隔热性的材料的导热率例如比第一构件11以及第二构件12的导热率低。筒15的轴线例如与第一传热体21的轴线、第二传热体22的轴线以及第三传热体23的轴线在同一直线上延伸。

例如，利用规定的驱动机构(省略图示)使第一旋转构件36a向图8的箭头A1的方向旋转，从而第一外力增大，第一外力成为第一阈值以上。然后，利用该驱动机构使第一旋转构件36a向图8的箭头B1的方向旋转，从而第一外力减小，第一外力小于第一阈值。另一方面，利用规定的驱动机构(省略图示)使第二旋转构件36b向图8的箭头A2的方向旋转，从而第二外力增大。然后，利用该驱动机构使第二旋转构件36b向图8的箭头B2的方向旋转，从而第二外力减小。

在主体10c中，例如，第二传热体22的温度被保持得比第一传热体21的温度高，第三传热体23的温度被保持得比第二传热体22的温度高。

Claims (16)

1.一种传热装置，其中，

所述传热装置具备：

第一构件，其包括表现出热弹性效应的第一固体材料；

第一传热体，作为所述第一传热体与所述第一构件之间的接触面积的第一接触面积发生变动；以及

第二传热体，作为所述第二传热体与所述第一构件之间的接触面积的第二接触面积发生变动，

施加于所述第一构件的第一外力的大小小于第一阈值时的所述第一接触面积比所述第一外力的大小为所述第一阈值以上时的所述第一接触面积大，所述第一阈值为所述第一固体材料的所述热弹性效应中的吸热反应以及放热反应的阈值，

所述第一外力的大小小于所述第一阈值时的所述第二接触面积比所述第一外力的大小为所述第一阈值以上时的所述第二接触面积小。

2.根据权利要求1所述的传热装置，其中，

在所述第一外力的大小小于所述第一阈值时，所述第一接触面积大于所述第二接触面积，

在所述第一外力的大小为所述第一阈值以上时，所述第一接触面积为所述第二接触面积以下。

3.根据权利要求1或2所述的传热装置，其中，

在所述第一外力的大小小于所述第一阈值时，所述第一固体材料具有第一相，在所述第一外力的大小为所述第一阈值以上时，所述第一固体材料具有不同于所述第一相的第二相。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的传热装置，其中，

所述第一构件具有第一内周和第一外周，

所述第一传热体以及所述第二传热体中的一方与所述第一内周相面对地配置，

所述第一传热体以及所述第二传热体中的另一方与所述第一外周相面对地配置。

5.根据权利要求4所述的传热装置，其中，

所述第一构件是第一螺旋弹簧。

6.根据权利要求5所述的传热装置，其中，

与形成所述第一螺旋弹簧的线材的轴线垂直的截面包括形成所述第一内周以及所述第一外周的一对平行的线段。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的传热装置，其中，

所述传热装置还具备使所述第一外力周期性地增加以及减少的第一驱动机构。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的传热装置，其中，

所述传热装置还具备：

第二构件，其包括表现出热弹性效应的第二固体材料；以及

第三传热体，作为所述第三传热体与所述第二构件之间的接触面积的第三接触面积发生变动，

在施加于所述第二构件的第二外力的大小的变动的作用下，作为所述第二构件与所述第二传热体的接触面积的第四接触面积发生变动，

所述第二外力的大小小于第二阈值时的所述第三接触面积比所述第二外力的大小为所述第二阈值以上时的所述第三接触面积小，所述第二阈值为所述第二固体材料的所述热弹性效应中的吸热反应以及放热反应的阈值，

所述第二外力的大小小于所述第二阈值时的所述第四接触面积比所述第二外力的大小为所述第二阈值以上时的所述第四接触面积大。

9.根据权利要求8所述的传热装置，其中，

在所述第二外力的大小小于所述第二阈值时，所述第三接触面积为所述第四接触面积以下，

在所述第二外力的大小为所述第二阈值以上时，所述第三接触面积大于所述第四接触面积。

10.根据权利要求1～7中任一项所述的传热装置，其中，

所述传热装置还具备：

第二构件，其包括表现出热弹性效应的第二固体材料；以及

第三传热体，作为所述第三传热体与所述第二构件之间的接触面积的第三接触面积发生变动，

在施加于所述第二构件的第二外力的大小的变动的作用下，作为所述第二构件与所述第二传热体的接触面积的第四接触面积发生变动，

所述第二外力的大小小于第二阈值时的所述第三接触面积比所述第二外力的大小为所述第二阈值以上时的所述第三接触面积大，所述第二阈值为所述第二固体材料的所述热弹性效应中的吸热反应以及放热反应的阈值，

所述第二外力的大小小于所述第二阈值时的所述第四接触面积比所述第二外力的大小为所述第二阈值以上时的所述第四接触面积小。

11.根据权利要求10所述的传热装置，其中，

在所述第二外力的大小小于所述第二阈值时，所述第三接触面积大于所述第四接触面积，

在所述第二外力的大小为所述第二阈值以上时，所述第三接触面积为所述第四接触面积以下。

12.根据权利要求8～11中任一项所述的传热装置，其中，

在所述第二外力的大小小于所述第二阈值时，所述第二固体材料具有第三相，在所述第二外力的大小为所述第二阈值以上时，所述第二固体材料具有不同于所述第三相的第四相。

13.根据权利要求8～12中任一项所述的传热装置，其中，

所述第二构件具有第二内周和第二外周，

所述第二传热体以及所述第三传热体中的一方与所述第二内周相面对地配置，

所述第二传热体以及所述第三传热体中的另一方与所述第二外周相面对地配置。

14.根据权利要求8～13中任一项所述的传热装置，其中，

所述第二构件是第二螺旋弹簧。

15.根据权利要求14所述的传热装置，其中，

与形成所述第二螺旋弹簧的线材的轴线垂直的截面包括形成所述第二内周以及所述第二外周的一对平行的线段。

16.根据权利要求8～15中任一项所述的传热装置，其中，

所述传热装置还具备使所述第二外力周期性地增加以及减少的第二驱动机构。

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