JP2018135705A - Heat conduction variable structure - Google Patents

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坂元 豪介
Gosuke Sakamoto
豪介 坂元
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat conduction variable structure whose thermal conduction state changes while maintaining its shape.SOLUTION: A heat conduction variable structure 10 comprises a first panel 11, a second panel 12 facing the first panel 11, a first contact piece 13 positioned between the first panel 11 and the second panel 12 and connected to the first panel 11, and a second contact piece 14 positioned between the first panel 11 and the second panel 12 and connected to the second panel 12. In the heat conduction variable structure 10, the first state in which the first contact piece 13 and the second contact piece 14 are in contact with each other and the second state in which the first contact piece 13 and the second contact piece 14 do not contact switch according to change in temperature.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、熱伝導状態が変化する熱伝導可変構造体に関する。   The present invention relates to a heat conduction variable structure whose heat conduction state changes.

特許文献1には、熱伝導率が変化する板材が開示されている。特許文献1に記載の板材は、外被材で囲まれた閉空間内の気体量が制御され、気体量に応じて内外圧力差で厚みが変化する。閉空間内の気体量が少ない状態においては、熱伝導率可変板の一方の伝熱面と他方の伝熱面との間に熱伝導性素材による伝熱経路ができる。一方で、閉空間内の気体量が多い場合は、熱伝導率可変板の一方の伝熱面と他方の伝熱面との間に隙間ができることにより伝熱経路が遮断される。   Patent Document 1 discloses a plate material whose thermal conductivity changes. In the plate material described in Patent Document 1, the amount of gas in the closed space surrounded by the jacket material is controlled, and the thickness changes depending on the internal and external pressure difference according to the amount of gas. In a state where the amount of gas in the closed space is small, a heat transfer path is formed by a heat conductive material between one heat transfer surface of the heat conductivity variable plate and the other heat transfer surface. On the other hand, when the amount of gas in the closed space is large, a heat transfer path is blocked by a gap formed between one heat transfer surface of the heat conductivity variable plate and the other heat transfer surface.

特開2010−25511号公報JP 2010-25511 A

上記のような板材においては、熱伝導率が変化する際に板材の形状が変化してしまうことが課題である。   In the plate material as described above, the problem is that the shape of the plate material changes when the thermal conductivity changes.

本発明は、形状(外形)が維持されたまま熱伝導状態が変化する熱伝導可変構造体を提供する。   The present invention provides a heat conduction variable structure in which the heat conduction state changes while the shape (outer shape) is maintained.

本発明の一態様に係る熱伝導可変構造体は、第一パネルと、前記第一パネルに対向する第二パネルと、前記第一パネル及び前記第二パネルの間に位置し、前記第一パネルに接続された第一接触片と、前記第一パネル及び前記第二パネルの間に位置し、前記第二パネルに接続された第二接触片とを備え、前記第一接触片及び前記第二接触片が接触する第一状態、及び、前記第一接触片及び前記第二接触片が接触しない第二状態が、温度の変化に応じて切り替わる。   The heat conduction variable structure according to an aspect of the present invention is located between the first panel, the second panel facing the first panel, the first panel and the second panel, and the first panel. A first contact piece connected to the first panel, and a second contact piece located between the first panel and the second panel and connected to the second panel, the first contact piece and the second The first state in which the contact piece contacts and the second state in which the first contact piece and the second contact piece do not contact are switched according to a change in temperature.

本発明の熱伝導可変構造体は、形状が維持されたまま熱伝導状態が変化する。   The heat conduction variable structure of the present invention changes its heat conduction state while maintaining its shape.

図1は、実施の形態1に係る熱伝導可変構造体の使用例を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a usage example of the heat conduction variable structure according to the first embodiment. 図2は、実施の形態1に係る熱伝導可変構造体の断面図(図1の領域IIの拡大図)である。2 is a cross-sectional view (enlarged view of region II in FIG. 1) of the heat conduction variable structure according to the first embodiment. 図3は、第一パターンの第一接触片の変形を説明するための図である。Drawing 3 is a figure for explaining modification of the 1st contact piece of the 1st pattern. 図4は、第二パターンの第一接触片の変形を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the deformation of the first contact piece of the second pattern. 図5は、実施の形態1の伝熱状態及び断熱状態の切り替えの第一の例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a first example of switching between the heat transfer state and the heat insulation state in the first embodiment. 図6は、実施の形態1の伝熱状態及び断熱状態の切り替えの第二の例を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for describing a second example of switching between the heat transfer state and the heat insulation state according to the first embodiment. 図7は、実施の形態1の伝熱状態及び断熱状態の切り替えの第三の例を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a third example of switching between the heat transfer state and the heat insulation state according to the first embodiment. 図8は、実施の形態2に係る熱伝導可変構造体の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of the heat conduction variable structure according to the second embodiment. 図9は、実施の形態2の伝熱状態及び断熱状態の切り替えを説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining switching between the heat transfer state and the heat insulation state according to the second embodiment. 図10は、非線形に変化する変位を模式的に示す図である。FIG. 10 is a diagram schematically showing a non-linearly changing displacement.

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。   Embodiments of the present invention will be described below. Note that each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, component arrangement positions, connection forms, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims showing the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements.

各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺等は必ずしも一致していない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。   Each figure is a schematic diagram and is not necessarily shown strictly. Accordingly, the scales and the like do not necessarily match in each drawing. In each figure, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted or simplified.

また、本明細書及び図面において、X軸、Y軸及びZ軸は、三次元直交座標系の三軸を表しており、実施の形態では、Z軸方向は、例えば、鉛直方向であり、Z軸に垂直な方向(XY平面に平行な方向)は、例えば、水平方向である。   In the present specification and drawings, the X axis, the Y axis, and the Z axis represent three axes of a three-dimensional orthogonal coordinate system. In the embodiment, the Z axis direction is, for example, the vertical direction, and Z The direction perpendicular to the axis (the direction parallel to the XY plane) is, for example, the horizontal direction.

(実施の形態1)
[構成]
まず、実施の形態1に係る熱伝導可変構造体の構成について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、実施の形態1に係る熱伝導可変構造体の使用例を説明するための図である。図2は、実施の形態1に係る熱伝導可変構造体の断面図(図1の領域IIの拡大図)である。
(Embodiment 1)
[Constitution]
First, the configuration of the heat conduction variable structure according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a diagram for explaining a usage example of the heat conduction variable structure according to the first embodiment. 2 is a cross-sectional view (enlarged view of region II in FIG. 1) of the heat conduction variable structure according to the first embodiment.

図1に示されるように、実施の形態1に係る熱伝導可変構造体10は、例えば、住宅100などの建築物の壁材に含まれる断熱材(住宅用断熱材)として用いられる。なお、熱伝導可変構造体10は、住宅100の天井材に含まれる断熱材として用いられてもよいし、住宅100の床材に含まれる断熱材として用いられてもよい。   As shown in FIG. 1, the heat conduction variable structure 10 according to Embodiment 1 is used as, for example, a heat insulating material (a heat insulating material for a house) included in a wall material of a building such as a house 100. The heat conduction variable structure 10 may be used as a heat insulating material included in a ceiling material of the house 100 or may be used as a heat insulating material included in a floor material of the house 100.

図2に示されるように、熱伝導可変構造体10は、第一パネル11と、第二パネル12と、複数の第一接触片13と、複数の第二接触片14とを備える。熱伝導可変構造体10は、第一接触片13及び第二接触片14を少なくとも1つずつ備えればよい。なお、熱伝導可変構造体10は、第一パネル11及び第二パネル12を含む、扁平直方体状の外郭を有し、外郭内の空間15は、密閉された閉空間である。なお、外郭の形状は、特に限定されない。   As shown in FIG. 2, the heat conduction variable structure 10 includes a first panel 11, a second panel 12, a plurality of first contact pieces 13, and a plurality of second contact pieces 14. The heat conduction variable structure 10 may include at least one first contact piece 13 and two second contact pieces 14. In addition, the heat conduction variable structure 10 has a flat rectangular parallelepiped outer shape including the first panel 11 and the second panel 12, and the space 15 in the outer shape is a sealed closed space. The shape of the outline is not particularly limited.

第一パネル11は、板材であり、例えば、住宅100の室内側に配置される。第二パネル12は、板材であり、例えば、住宅100の室外側に配置される。第二パネル12は、第一パネル11に対向する。なお、第一パネル11が住宅100の室外側に配置され、第二パネル12が住宅100の室内側に配置されてもよい。第一パネル11および第二パネル12の形状は特に限定されない。   The first panel 11 is a plate material and is disposed on the indoor side of the house 100, for example. The 2nd panel 12 is a board | plate material, for example, is arrange | positioned at the outdoor side of the house 100. FIG. The second panel 12 faces the first panel 11. The first panel 11 may be disposed outside the house 100 and the second panel 12 may be disposed on the indoor side of the house 100. The shape of the first panel 11 and the second panel 12 is not particularly limited.

第一パネル11及び第二パネル12は、例えば、アルミニウムまたは銅等の金属材料によって形成される。第一パネル11及び第二パネル12は、石材、木材、ガラス材、粘土材、プラスチック、合成繊維、人工大理石、ゴム、またはアスファルトなどによって形成されてもよい。第一パネル11及び第二パネル12は、同じ材料で形成されてもよいし、異なる材料で形成されてもよい。   The first panel 11 and the second panel 12 are formed of a metal material such as aluminum or copper, for example. The first panel 11 and the second panel 12 may be formed of stone, wood, glass, clay, plastic, synthetic fiber, artificial marble, rubber, or asphalt. The first panel 11 and the second panel 12 may be formed of the same material, or may be formed of different materials.

第一接触片13は、第一パネル11及び第二パネル12の間の空間15に位置し、第一パネル11に接続されている。第一接触片13は、例えば、短冊状であり、一方の端部が第一パネル11の内面(第一パネル11の第二パネル12に対向する面)に接続されている。第一接触片13の一方の端部及び第一パネル11の接続は、例えば、圧着(圧接)または接着剤によって行われる。一つの第一接触片13は、一つの第二接触片14と対向する。   The first contact piece 13 is located in the space 15 between the first panel 11 and the second panel 12 and is connected to the first panel 11. The first contact piece 13 has, for example, a strip shape, and one end thereof is connected to the inner surface of the first panel 11 (the surface facing the second panel 12 of the first panel 11). The connection between one end of the first contact piece 13 and the first panel 11 is performed by, for example, pressure bonding (pressure welding) or an adhesive. One first contact piece 13 faces one second contact piece 14.

第一接触片13は、シート状の第一基材13a及びシート状の第二基材13bが貼り合わされることによって構成されている。第一基材13aは、第二基材13bよりも線膨張係数の大きい材料によって形成される。このように、第一接触片13は、線膨張係数が異なる2種類の材料が積層された構造を有する。なお、第一基材13a及び第二基材13bの貼り合わせ(接合)は、例えば、圧着(圧延または圧接)によって行われる。   The 1st contact piece 13 is comprised by bonding the sheet-like 1st base material 13a and the sheet-like 2nd base material 13b. The first base material 13a is formed of a material having a larger linear expansion coefficient than the second base material 13b. As described above, the first contact piece 13 has a structure in which two kinds of materials having different linear expansion coefficients are laminated. The first base material 13a and the second base material 13b are bonded (joined) by, for example, pressure bonding (rolling or pressure welding).

熱伝導可変構造体10において、第一基材13aは、第二基材13bよりも第一パネル11寄りに位置する。第二基材13bは、第一基材13aよりも第二パネル12寄りに位置する。実施の形態1では、第一基材13a及び第二基材13bは、例えば、銅などの金属によって形成され、第一接触片13は、いわゆるバイメタルである。なお、第一基材13a及び第二基材13bのそれぞれには、第二基材13bよりも第一基材13aのほうが線膨張係数が大きいという条件下で、どのような材料が用いられてもよい。第一基材13a及び第二基材13bには、PET(ポリエチレンテレフタレート)などの樹脂材料が用いられてもよいし、合金(例えば、鉄とニッケルの合金)が用いられてもよい。   In the heat conduction variable structure 10, the first base material 13a is located closer to the first panel 11 than the second base material 13b. The second base material 13b is located closer to the second panel 12 than the first base material 13a. In Embodiment 1, the 1st base material 13a and the 2nd base material 13b are formed with metals, such as copper, for example, and the 1st contact piece 13 is what is called a bimetal. In addition, what kind of material is used for each of the first base material 13a and the second base material 13b under the condition that the first base material 13a has a larger linear expansion coefficient than the second base material 13b. Also good. For the first base material 13a and the second base material 13b, a resin material such as PET (polyethylene terephthalate) may be used, or an alloy (for example, an alloy of iron and nickel) may be used.

第二接触片14は、第一パネル11及び第二パネル12の間の空間15に位置し、第二パネル12に接続されている。第二接触片14は、例えば、短冊状であり、一方の端部が第二パネル12の内面(第二パネル12の第一パネル11に対向する面)に接続されている。第二接触片14の一方の端部及び第二パネル12の接続は、例えば、圧着または接着剤によって行われる。一つの第二接触片14は、一つの第一接触片13と対向する。   The second contact piece 14 is located in the space 15 between the first panel 11 and the second panel 12 and is connected to the second panel 12. The second contact piece 14 has, for example, a strip shape, and one end thereof is connected to the inner surface of the second panel 12 (the surface facing the first panel 11 of the second panel 12). The connection between one end of the second contact piece 14 and the second panel 12 is performed by, for example, pressure bonding or an adhesive. One second contact piece 14 faces one first contact piece 13.

第二接触片14は、シート状の第一基材14a及びシート状の第二基材14bが貼り合わされることによって構成されている。第一基材14aは、第二基材14bよりも線膨張係数の大きい材料によって形成される。このように、第二接触片14は、線膨張係数が異なる2種類の材料が積層された構造を有する。なお、第一基材14a及び第二基材14bの貼り合わせ(接合)は、例えば、圧着によって行われる。   The 2nd contact piece 14 is comprised by bonding the sheet-like 1st base material 14a and the sheet-like 2nd base material 14b. The first base material 14a is formed of a material having a larger linear expansion coefficient than the second base material 14b. As described above, the second contact piece 14 has a structure in which two kinds of materials having different linear expansion coefficients are laminated. The first base material 14a and the second base material 14b are bonded (bonded) by, for example, pressure bonding.

熱伝導可変構造体10において、第一基材14aは、第二基材14bよりも第二パネル12寄りに位置する。第二基材14bは、第一基材14aよりも第一パネル11寄りに位置する。実施の形態1では、第一基材14a及び第二基材14bは、銅などの金属によって形成され、第二接触片14は、いわゆるバイメタルである。なお、第一基材14a及び第二基材14bには、第二基材14bよりも第一基材14aのほうが線膨張係数が大きいという条件下で、どのような材料が用いられてもよい。第一基材13a及び第二基材13bのそれぞれには、PETなどの樹脂材料が用いられてもよいし、合金が用いられてもよい。   In the heat conduction variable structure 10, the first base material 14a is located closer to the second panel 12 than the second base material 14b. The second base material 14b is located closer to the first panel 11 than the first base material 14a. In Embodiment 1, the 1st base material 14a and the 2nd base material 14b are formed with metals, such as copper, and the 2nd contact piece 14 is what is called a bimetal. In addition, what kind of material may be used for the 1st base material 14a and the 2nd base material 14b on the conditions that the 1st base material 14a has a larger linear expansion coefficient than the 2nd base material 14b. . A resin material such as PET or an alloy may be used for each of the first base material 13a and the second base material 13b.

第一パネル11及び第二パネル12の間の空間15は、例えば、空気が充填されている。なお、熱伝導可変構造体10の断熱性を向上させるために、第一パネル11及び第二パネル12の間の空間15は、熱伝導可変構造体10の外部の空間よりも減圧されていてもよい。空間15は、例えば、真空状態または真空に近い状態(ほぼ真空の状態)であってもよい。   The space 15 between the first panel 11 and the second panel 12 is filled with air, for example. In addition, in order to improve the heat insulation of the heat conduction variable structure 10, the space 15 between the first panel 11 and the second panel 12 may be depressurized more than the space outside the heat conduction variable structure 10. Good. The space 15 may be, for example, a vacuum state or a state close to a vacuum (substantially vacuum state).

また、熱伝導可変構造体10の断熱性を向上させるために、第一パネル11及び第二パネル12の間の空間15は、空気よりも断熱性の高い気体が充填されていてもよい。空気よりも断熱性の高い気体は、例えば、Ar(アルゴン)である。   Moreover, in order to improve the heat insulation of the heat conduction variable structure 10, the space 15 between the first panel 11 and the second panel 12 may be filled with a gas having higher heat insulation than air. The gas having higher heat insulation than air is, for example, Ar (argon).

[接触片の変形]
第一接触片13は、第一基材13a及び第二基材13bが貼り合わされたとき(第一接触片13が作製されたとき)の周囲温度(以下、製造環境温度とも記載する)を基準温度Tとして、基準温度Tと異なる周囲温度下においては、第一基材13a及び第二基材13bの線膨張率の違いによって変形する。この変形により、第一接触片13の一部は第二パネル12に近づく。図3は、第一接触片13の変形を説明するための図である。
[Deformation of contact piece]
The first contact piece 13 is based on the ambient temperature (hereinafter also referred to as the production environment temperature) when the first base material 13a and the second base material 13b are bonded together (when the first contact piece 13 is manufactured). When the ambient temperature is different from the reference temperature T, the temperature T is deformed due to a difference in linear expansion coefficient between the first base material 13a and the second base material 13b. Due to this deformation, a part of the first contact piece 13 approaches the second panel 12. FIG. 3 is a view for explaining the deformation of the first contact piece 13.

図3の(a)に示されるように、周囲温度が基準温度Tである場合、第一接触片13は、第一パネル11にほぼ平行である。図3の(b)に示されるように、周囲温度が基準温度Tよりも上昇すると、第一接触片13に反りが発生する。この結果、第一接触片13の他方の端部(第一パネル11に接続されていない端部)が浮き上がり、第二パネル12に近づく。このときの変位σ1は、周囲温度の変化量ΔT(>0)、第一接触片13の厚みh、第一接触片13の長さL、第一基材13aの線膨張係数α1、第二基材13bの線膨張係数α2、第一基材13aのヤング率E1、及び、第二基材13bのヤング率E2を用いて下記の式1で表現される。なお、変位σ1は、第一パネル11(または第二パネル12)の主面(X−Z平面)に直交する方向(Y軸方向)における変位である。   As shown in FIG. 3A, when the ambient temperature is the reference temperature T, the first contact piece 13 is substantially parallel to the first panel 11. As shown in FIG. 3B, when the ambient temperature rises above the reference temperature T, the first contact piece 13 warps. As a result, the other end (the end not connected to the first panel 11) of the first contact piece 13 is lifted and approaches the second panel 12. The displacement σ1 at this time is the amount of change ΔT (> 0) in the ambient temperature, the thickness h of the first contact piece 13, the length L of the first contact piece 13, the linear expansion coefficient α1 of the first base material 13a, the second Using the linear expansion coefficient α2 of the base material 13b, the Young's modulus E1 of the first base material 13a, and the Young's modulus E2 of the second base material 13b, the following Expression 1 is used. The displacement σ1 is a displacement in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the main surface (XZ plane) of the first panel 11 (or the second panel 12).

Figure 2018135705
Figure 2018135705

一方、図3の(c)に示されるように、周囲温度が基準温度Tよりも低下すると、第一接触片13には、周囲温度が上昇したときと逆向きの反りが発生する。この結果、第一接触片13の中央部が浮き上がり、第二パネル12に近づく。このときの変位σ2は、周囲温度の変化量ΔT(<0)、第一接触片13の厚みh、第一接触片13の長さL、第一基材13aの線膨張係数α1、第二基材13bの線膨張係数α2、第一基材13aのヤング率E1、及び、第二基材13bのヤング率E2を用いて下記の式2で表現される。なお、変位σ2は、第二パネル12(または第一パネル11)の主面(X−Z平面)に直交する方向(Y軸方向)における変位である。   On the other hand, as shown in FIG. 3C, when the ambient temperature is lower than the reference temperature T, the first contact piece 13 is warped in the opposite direction to that when the ambient temperature is increased. As a result, the central portion of the first contact piece 13 is lifted and approaches the second panel 12. The displacement σ2 at this time is the amount of change ΔT (<0) in the ambient temperature, the thickness h of the first contact piece 13, the length L of the first contact piece 13, the linear expansion coefficient α1 of the first base member 13a, the second Using the linear expansion coefficient α2 of the base material 13b, the Young's modulus E1 of the first base material 13a, and the Young's modulus E2 of the second base material 13b, the following expression 2 is used. The displacement σ2 is a displacement in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the main surface (XZ plane) of the second panel 12 (or the first panel 11).

Figure 2018135705
Figure 2018135705

なお、第一基材13a及び第二基材13bの貼り合わせの向きが逆である場合、つまり、第一基材13aが第二基材13bよりも第二パネル12寄りに位置するように貼り合わされている場合、第一接触片13は、図4に示されるように変形する。図4は、第一接触片13の変形を説明するためのもう一つの図である。   In addition, when the direction of bonding of the first base material 13a and the second base material 13b is opposite, that is, the first base material 13a is pasted so as to be positioned closer to the second panel 12 than the second base material 13b. When they are aligned, the first contact piece 13 is deformed as shown in FIG. FIG. 4 is another view for explaining the deformation of the first contact piece 13.

図4の(a)に示されるように、周囲温度が基準温度Tである場合、第一接触片13は、第一パネル11にほぼ平行である。図4の(b)に示されるように、周囲温度が上昇すると、第一接触片13に反りが発生する。この結果、第一接触片13の中央部が浮き上がり、第二パネル12に近づき、このときの変位σ2は、上記式2で表現される。   As shown in FIG. 4A, when the ambient temperature is the reference temperature T, the first contact piece 13 is substantially parallel to the first panel 11. As shown in FIG. 4B, when the ambient temperature rises, the first contact piece 13 warps. As a result, the central portion of the first contact piece 13 is lifted and approaches the second panel 12, and the displacement σ2 at this time is expressed by the above equation 2.

一方、図4の(c)に示されるように、周囲温度が低下すると、第一接触片13には、周囲温度が上昇したときと逆向きの反りが発生する。この結果、第一接触片13の他方の端部が浮き上がり、第二パネル12に近づく。このときの変位σ1は、上記式1で表現される。   On the other hand, as shown in FIG. 4C, when the ambient temperature decreases, the first contact piece 13 warps in the opposite direction to that when the ambient temperature increases. As a result, the other end of the first contact piece 13 is lifted and approaches the second panel 12. The displacement σ1 at this time is expressed by the above equation 1.

なお、第二接触片14は、第一接触片13と同様に変形するが、図面を用いた説明については省略される。   In addition, although the 2nd contact piece 14 deform | transforms similarly to the 1st contact piece 13, it abbreviate | omits about the description using drawing.

また、以下では、図3のように、第一基材13aが第二基材13bよりも第一パネル11寄りに位置する第一パターンで貼り合わされている第一接触片13は、第一パターンの第一接触片13とも記載される。同様に、第一基材14aが第二基材14bよりも第二パネル12寄りに位置する第一パターンで貼り合わされている第二接触片14は、第一パターンの第二接触片14と記載される。   In the following description, as shown in FIG. 3, the first contact piece 13 in which the first base material 13a is bonded in a first pattern located closer to the first panel 11 than the second base material 13b is the first pattern. The first contact piece 13 is also described. Similarly, the 2nd contact piece 14 bonded together by the 1st pattern in which the 1st substrate 14a is located near the 2nd panel 12 rather than the 2nd substrate 14b is described as the 2nd contact piece 14 of the 1st pattern. Is done.

一方、図4のように、第一基材13aが第二基材13bよりも第二パネル12寄りに位置する第二パターンで貼り合わされている第一接触片13は、第二パターンの第一接触片13とも記載される。同様に、第一基材14aが第二基材14bよりも第一パネル11寄りに位置する第二パターンで貼り合わされている第二接触片14は、第二パターンの第二接触片14と記載される。   On the other hand, as shown in FIG. 4, the first contact piece 13 bonded in a second pattern in which the first base material 13 a is positioned closer to the second panel 12 than the second base material 13 b is the first pattern of the second pattern. Also referred to as contact piece 13. Similarly, the 2nd contact piece 14 bonded together by the 2nd pattern in which the 1st substrate 14a is located near the 1st panel 11 rather than the 2nd substrate 14b is described as the 2nd contact piece 14 of the 2nd pattern. Is done.

[伝熱状態及び断熱状態の切り替え]
熱伝導可変構造体10は、このような第一接触片13及び第二接触片14の変形(反り)を利用して、伝熱状態(第一状態の一例)、及び、断熱状態(第二状態の一例)が温度の変化に応じて切り替わる。図5は、伝熱状態及び断熱状態の切り替えの第一の例を説明するための図である。
[Switching between heat transfer state and heat insulation state]
The heat conduction variable structure 10 utilizes the deformation (warpage) of the first contact piece 13 and the second contact piece 14 as described above, and a heat transfer state (an example of the first state) and a heat insulation state (second state). An example of a state) switches according to a change in temperature. FIG. 5 is a diagram for explaining a first example of switching between a heat transfer state and a heat insulation state.

図5の(a)に示される熱伝導可変構造体10においては、対向する第一接触片13及び第二接触片14は接触しない。したがって、第一パネル11と第二パネル12との間の熱伝導性(例えば、熱伝導率)は低下し、熱伝導可変構造体10は断熱状態となる。この場合の周囲温度は、例えば、15℃以下の温度である。言い換えれば、第一接触片13及び第二接触片14の製造環境温度は、例えば、15℃以下である。   In the heat conduction variable structure 10 shown in FIG. 5A, the opposed first contact piece 13 and second contact piece 14 do not contact each other. Therefore, the thermal conductivity (for example, thermal conductivity) between the first panel 11 and the second panel 12 is lowered, and the thermally conductive variable structure 10 is in a heat insulating state. The ambient temperature in this case is, for example, a temperature of 15 ° C. or less. In other words, the manufacturing environment temperature of the first contact piece 13 and the second contact piece 14 is, for example, 15 ° C. or less.

一方、熱伝導可変構造体10の周囲温度が上昇すると、図5の(b)に示されるように、対向する第一接触片13及び第二接触片14は接触する。したがって、第一パネル11と第二パネル12との間の熱伝導性が向上され、熱伝導可変構造体10は伝熱状態となる。この場合の周囲温度は、15℃よりも高い温度である。   On the other hand, when the ambient temperature of the heat conduction variable structure 10 rises, the opposed first contact piece 13 and second contact piece 14 come into contact with each other as shown in FIG. Therefore, the thermal conductivity between the first panel 11 and the second panel 12 is improved, and the heat conduction variable structure 10 is in a heat transfer state. The ambient temperature in this case is a temperature higher than 15 ° C.

このような熱伝導可変構造体10は、例えば、寒冷地に建築された住宅等で用いられる。気温が低く暖房が使用される季節には、熱伝導可変構造体10は断熱状態となるため、室内の暖気が室外に逃げにくい。また、気温が比較的高く快適な季節には、熱伝導可変構造体10は伝熱状態となるため、熱伝導可変構造体10を介して室内の温度を室外の温度に近づける省エネルギー空調が実現される。   Such a heat conduction variable structure 10 is used in, for example, a house built in a cold region. In the season when the temperature is low and heating is used, the heat conduction variable structure 10 is in a heat insulating state, so that warm air in the room is difficult to escape to the outside. In addition, in the season when the temperature is relatively high and comfortable, the heat conduction variable structure 10 is in a heat transfer state, and therefore, energy saving air conditioning that brings the indoor temperature close to the outdoor temperature via the heat conduction variable structure 10 is realized. The

また、図6は、伝熱状態及び断熱状態の切り替えの第二の例を説明するための図である。図6の(a)に示される熱伝導可変構造体10においては、対向する第一接触片13及び第二接触片14は接触しない。したがって、第一パネル11と第二パネル12との間の熱伝導性は低下し、熱伝導可変構造体10は断熱状態となる。この場合の周囲温度は、例えば、25℃よりも高い温度である。言い換えれば、第一接触片13及び第二接触片14の製造環境温度は、例えば、25℃よりも高い温度である。   FIG. 6 is a diagram for explaining a second example of switching between the heat transfer state and the heat insulation state. In the heat conduction variable structure 10 shown in FIG. 6A, the opposed first contact piece 13 and second contact piece 14 do not contact each other. Therefore, the heat conductivity between the first panel 11 and the second panel 12 is lowered, and the heat conduction variable structure 10 is in a heat insulating state. The ambient temperature in this case is a temperature higher than 25 ° C., for example. In other words, the manufacturing environment temperature of the first contact piece 13 and the second contact piece 14 is a temperature higher than 25 ° C., for example.

一方、熱伝導可変構造体10の周囲温度が低下すると、図6の(b)に示されるように、対向する第一接触片13及び第二接触片14は接触する。したがって、第一パネル11と第二パネル12との間の熱伝導性が向上され、熱伝導可変構造体10は伝熱状態となる。この場合の周囲温度は、25℃以下の温度である。   On the other hand, when the ambient temperature of the heat conduction variable structure 10 is lowered, as shown in FIG. 6B, the first contact piece 13 and the second contact piece 14 facing each other come into contact with each other. Therefore, the thermal conductivity between the first panel 11 and the second panel 12 is improved, and the heat conduction variable structure 10 is in a heat transfer state. The ambient temperature in this case is a temperature of 25 ° C. or lower.

このような熱伝導可変構造体10は、例えば、温暖地に建築された住宅等で用いられる。気温が高く冷房が使用される季節には、熱伝導可変構造体10は断熱状態となるため、室内の冷気が室外に逃げにくい。また、気温が比較的低く快適な季節には、熱伝導可変構造体10は伝熱状態となるため、熱伝導可変構造体10を介して室内の温度を室外の温度に近づける省エネルギー空調が実現される。   Such a heat conduction variable structure 10 is used in, for example, a house built in a warm region. In the season when the air temperature is high and the cooling is used, the heat conduction variable structure 10 is in a heat insulating state, so that the indoor cold air hardly escapes to the outside. Further, in the season when the temperature is relatively low and comfortable, the heat conduction variable structure 10 is in a heat transfer state, and thus energy-saving air conditioning that brings the indoor temperature close to the outdoor temperature via the heat conduction variable structure 10 is realized. The

以上説明したように、熱伝導可変構造体10は、第一接触片13及び第二接触片14が接触する伝熱状態、及び、第一接触片13及び第二接触片14が接触しない断熱状態が、周囲温度(環境温度)の変化に応じて切り替わる。これにより、形状が維持されたまま熱伝導状態が変化する熱伝導可変構造体10が実現される。   As described above, the heat conduction variable structure 10 includes the heat transfer state in which the first contact piece 13 and the second contact piece 14 are in contact, and the heat insulation state in which the first contact piece 13 and the second contact piece 14 are not in contact. Switches according to changes in ambient temperature (environmental temperature). Thereby, the heat conduction variable structure 10 in which the heat conduction state changes while the shape is maintained is realized.

また、接触片同士を面接触させる構成は、接触片同士を面接触させやすい利点がある。このため、熱伝導可変構造体10は、伝熱状態において高い熱伝導性を得ることができ、断熱状態と伝熱状態との熱伝導性の差を広げることができる。   Moreover, the structure which makes contact pieces surface-contact has an advantage which is easy to make contact pieces surface-contact. For this reason, the heat conduction variable structure 10 can obtain high heat conductivity in the heat transfer state, and can widen the difference in heat conductivity between the heat insulation state and the heat transfer state.

[変形例]
上記実施の形態1では、第一パターンの第一接触片13及び第一パターンの第二接触片14が組み合わされることにより、断熱状態及び伝熱状態の切り替えが行われた。しかしながら、第一パターンの第一接触片13及び第二パターンの第二接触片14が組み合わされることにより、断熱状態及び伝熱状態の切り替えが行われてもよい。図7は、伝熱状態及び断熱状態の切り替えの第三の例を説明するための図である。
[Modification]
In the said Embodiment 1, the switching of the heat insulation state and the heat-transfer state was performed by combining the 1st contact piece 13 of a 1st pattern, and the 2nd contact piece 14 of a 1st pattern. However, the heat insulation state and the heat transfer state may be switched by combining the first contact piece 13 of the first pattern and the second contact piece 14 of the second pattern. FIG. 7 is a diagram for explaining a third example of switching between the heat transfer state and the heat insulation state.

図7に示される熱伝導可変構造体10においては、第一パターンの第一接触片13及び第二パターンの第二接触片14が対向配置されている。図7の(a)に示される熱伝導可変構造体10においては、対向する第一接触片13及び第二接触片14は接触しない。したがって、第一パネル11と第二パネル12との間の熱伝導性は低下し、熱伝導可変構造体10は断熱状態となる。   In the heat conduction variable structure 10 shown in FIG. 7, the first contact piece 13 of the first pattern and the second contact piece 14 of the second pattern are arranged to face each other. In the heat conduction variable structure 10 shown in FIG. 7A, the opposed first contact piece 13 and second contact piece 14 do not contact each other. Therefore, the heat conductivity between the first panel 11 and the second panel 12 is lowered, and the heat conduction variable structure 10 is in a heat insulating state.

一方、熱伝導可変構造体10の周囲温度が上昇すると、図7の(b)に示されるように、対向する第一接触片13及び第二接触片14は接触する。したがって、第一パネル11と第二パネル12との間の熱伝導性が向上され、熱伝導可変構造体10は伝熱状態となる。   On the other hand, when the ambient temperature of the heat conduction variable structure 10 increases, as shown in FIG. 7B, the first contact piece 13 and the second contact piece 14 facing each other come into contact with each other. Therefore, the thermal conductivity between the first panel 11 and the second panel 12 is improved, and the heat conduction variable structure 10 is in a heat transfer state.

このように、熱伝導可変構造体10において、第一パターンの第一接触片13及び第二パターンの第二接触片14が組み合わされることにより、断熱状態及び伝熱状態の切り替えが行われてもよい。また、図示されないが、第二パターンの第一接触片13及び第一パターンの第二接触片14が組み合わされることにより、断熱状態及び伝熱状態の切り替えが行われてもよいし、第二パターンの第一接触片13及び第二パターンの第二接触片14が組み合わされることにより、断熱状態及び伝熱状態の切り替えが行われてもよい。いずれの組み合わせにおいても、熱伝導可変構造体10は、周囲温度が上昇することにより断熱状態から伝熱状態に遷移してもよいし、周囲温度が低下することにより断熱状態から伝熱状態に遷移してもよい。   Thus, in the heat conduction variable structure 10, even if switching between the heat insulation state and the heat transfer state is performed by combining the first contact piece 13 of the first pattern and the second contact piece 14 of the second pattern. Good. Moreover, although not shown in figure, the 1st contact piece 13 of a 2nd pattern and the 2nd contact piece 14 of a 1st pattern may be combined, and switching of a heat insulation state and a heat transfer state may be performed, and a 2nd pattern The first contact piece 13 and the second contact piece 14 of the second pattern may be combined to switch between the heat insulation state and the heat transfer state. In any combination, the heat conduction variable structure 10 may transition from the heat insulating state to the heat transfer state when the ambient temperature increases, or transition from the heat insulating state to the heat transfer state when the ambient temperature decreases. May be.

[効果等]
以上説明したように、熱伝導可変構造体10は、第一パネル11と、第一パネル11に対向する第二パネル12と、第一パネル11及び第二パネル12の間に位置し、第一パネル11に接続された第一接触片13と、第一パネル11及び第二パネル12の間に位置し、第二パネル12に接続された第二接触片14とを備える。熱伝導可変構造体10においては、第一接触片13及び第二接触片14が接触する第一状態、及び、第一接触片13及び第二接触片14が接触しない第二状態が、温度の変化に応じて切り替わる。第一状態は、例えば、上述の伝熱状態であり、第二状態よりも断熱性が低く伝熱性が高い状態である。第二状態は、例えば、上述の断熱状態であり、第一状態よりも断熱性が高く伝熱性が低い状態である。
[Effects]
As described above, the heat conduction variable structure 10 is located between the first panel 11, the second panel 12 facing the first panel 11, the first panel 11, and the second panel 12. A first contact piece 13 connected to the panel 11 and a second contact piece 14 located between the first panel 11 and the second panel 12 and connected to the second panel 12 are provided. In the heat conduction variable structure 10, the first state in which the first contact piece 13 and the second contact piece 14 are in contact and the second state in which the first contact piece 13 and the second contact piece 14 are not in contact are the temperature. Switch according to change. The first state is, for example, the above-described heat transfer state, which is a state with lower heat insulation and higher heat transfer than the second state. A 2nd state is the above-mentioned heat insulation state, for example, and is a state in which heat insulation is higher and heat conductivity is lower than a 1st state.

これにより、形状が維持されたまま熱伝導状態が変化する熱伝導可変構造体10が実現される。また、接触片同士を面接触させる構成は、接触片同士を面接触させやすい利点がある。このため、熱伝導可変構造体10は、伝熱状態において高い熱伝導性を得ることができ、断熱状態と伝熱状態との熱伝導性の差を広げることができる。   Thereby, the heat conduction variable structure 10 in which the heat conduction state changes while the shape is maintained is realized. Moreover, the structure which makes contact pieces surface-contact has an advantage which is easy to make contact pieces surface-contact. For this reason, the heat conduction variable structure 10 can obtain high heat conductivity in the heat transfer state, and can widen the difference in heat conductivity between the heat insulation state and the heat transfer state.

また、例えば、第一接触片13及び第二接触片14の各々は、線膨張係数が異なる2種類の材料が積層された構造を有する。   For example, each of the first contact piece 13 and the second contact piece 14 has a structure in which two types of materials having different linear expansion coefficients are laminated.

このように、第一接触片13及び第二接触片14の各々は、線膨張係数が異なる2種類の材料が積層されることによって実現される。   Thus, each of the first contact piece 13 and the second contact piece 14 is realized by laminating two kinds of materials having different linear expansion coefficients.

また、第一パネル11及び第二パネル12の間の空間15は、熱伝導可変構造体10の外部の空間よりも減圧されていてもよい。   The space 15 between the first panel 11 and the second panel 12 may be depressurized more than the space outside the heat conduction variable structure 10.

これにより、熱伝導可変構造体10の断熱性が高められる。   Thereby, the heat insulation of the heat conduction variable structure 10 is improved.

また、第一パネル11及び第二パネル12の間の空間15は、空気よりも断熱性の高い気体が充填されていてもよい。   Further, the space 15 between the first panel 11 and the second panel 12 may be filled with a gas having higher heat insulation than air.

これにより、熱伝導可変構造体10の断熱性が高められる。   Thereby, the heat insulation of the heat conduction variable structure 10 is improved.

(実施の形態2)
[構成]
以下、実施の形態2に係る熱伝導可変構造体について説明する。図8は、実施の形態2に係る熱伝導可変構造体の断面図である。
(Embodiment 2)
[Constitution]
Hereinafter, the heat conduction variable structure according to the second embodiment will be described. FIG. 8 is a sectional view of the heat conduction variable structure according to the second embodiment.

図8に示される、実施の形態2に係る熱伝導可変構造体10aが備える第一接触片13の製造環境温度は、例えば、第一温度である。一方で、熱伝導可変構造体10aが備える第二接触片14の製造環境温度は、例えば、第一温度よりも高い第二温度である。つまり、熱伝導可変構造体10aが備える第一接触片13及び第二接触片は、製造環境温度が異なる。熱伝導可変構造体10aのその他の構成については、熱伝導可変構造体10と同様であるため説明が省略される。   The manufacturing environment temperature of the first contact piece 13 included in the heat conduction variable structure 10a according to Embodiment 2 shown in FIG. 8 is, for example, the first temperature. On the other hand, the manufacturing environment temperature of the second contact piece 14 included in the heat conduction variable structure 10a is, for example, a second temperature higher than the first temperature. That is, the manufacturing environment temperature differs between the first contact piece 13 and the second contact piece included in the heat conduction variable structure 10a. Since the other structure of the heat conduction variable structure 10a is the same as that of the heat conduction variable structure 10, description thereof is omitted.

[伝熱状態及び断熱状態の切り替え]
熱伝導可変構造体10aの伝熱状態及び断熱状態の切り替えについて説明する。図9は、熱伝導可変構造体10aの伝熱状態及び断熱状態の切り替えを説明するための図である。
[Switching between heat transfer state and heat insulation state]
Switching between the heat transfer state and the heat insulation state of the heat conduction variable structure 10a will be described. FIG. 9 is a diagram for explaining switching between the heat transfer state and the heat insulation state of the heat conduction variable structure 10a.

上述のように、熱伝導可変構造体10aが備える第一接触片13の製造環境温度は、第一温度である。第一接触片13は、周囲温度が第一温度よりも上昇するにつれて第一接触片13の一部が第二パネル12に近づく特性(例えば、上記式1に従う変位特性)を有する。   As described above, the manufacturing environment temperature of the first contact piece 13 included in the heat conduction variable structure 10a is the first temperature. The first contact piece 13 has a characteristic that a part of the first contact piece 13 approaches the second panel 12 as the ambient temperature rises higher than the first temperature (for example, a displacement characteristic according to the above formula 1).

一方、熱伝導可変構造体10aが備える第二接触片14の製造環境温度は、第一温度よりも高い第二温度である。第二接触片14は、周囲温度が第二温度よりも低下するにつれて第二接触片14の一部が第一パネル11に近づく特性(例えば、上記式2に従う変位特性)を有する。   On the other hand, the production environment temperature of the second contact piece 14 included in the heat conduction variable structure 10a is a second temperature higher than the first temperature. The second contact piece 14 has a characteristic that a part of the second contact piece 14 approaches the first panel 11 as the ambient temperature is lower than the second temperature (for example, a displacement characteristic according to the above formula 2).

そうすると、図9の(a)に示されるように、第一温度近傍の第一温度範囲(例えば、15℃未満の温度範囲)においては、第二接触片14は、第一パネル11側に大きく変位するものの、第一接触片13がほとんど第二パネル12側に変位しない。このため、熱伝導可変構造体10aは、断熱状態となる。同様に、図9の(c)に示されるように、第二温度近傍の第二温度範囲(例えば、25℃超の温度範囲)においては、第一接触片13は、第二パネル12側に大きく変位するものの、第二接触片14がほとんど第一パネル11側に変位しない。このため、熱伝導可変構造体10aは、断熱状態となる。   Then, as shown in FIG. 9A, in the first temperature range near the first temperature (for example, the temperature range of less than 15 ° C.), the second contact piece 14 is greatly increased toward the first panel 11 side. Although displaced, the first contact piece 13 hardly displaces to the second panel 12 side. For this reason, the heat conduction variable structure 10a will be in a heat insulation state. Similarly, as shown in FIG. 9C, in the second temperature range near the second temperature (for example, a temperature range exceeding 25 ° C.), the first contact piece 13 is placed on the second panel 12 side. Although greatly displaced, the second contact piece 14 is hardly displaced toward the first panel 11 side. For this reason, the heat conduction variable structure 10a will be in a heat insulation state.

一方で、図9の(b)に示されるように、第一温度及び第二温度の間の第三温度の近傍の第三温度範囲(例えば、15℃以上25℃以下の温度範囲)においては、熱伝導可変構造体10aは、第一接触片13及び第二接触片14が接触することにより伝熱状態となる。   On the other hand, as shown in FIG. 9B, in the third temperature range in the vicinity of the third temperature between the first temperature and the second temperature (for example, the temperature range of 15 ° C. or more and 25 ° C. or less). The heat conduction variable structure 10a enters a heat transfer state when the first contact piece 13 and the second contact piece 14 come into contact with each other.

このように、熱伝導可変構造体10aは、第一温度及び第一温度よりも高い第二温度において断熱状態となり、第一温度及び第二温度の間の第三温度において伝熱状態となる。このような熱伝導可変構造体10aは、住宅100の快適性を向上することができる。   Thus, the heat conduction variable structure 10a is in a heat insulation state at the first temperature and the second temperature higher than the first temperature, and is in the heat transfer state at the third temperature between the first temperature and the second temperature. Such a heat conduction variable structure 10 a can improve the comfort of the house 100.

例えば、気温が低く暖房を使用する季節(気温15℃未満の季節)、及び、気温が高く冷房を使用する季節(気温25℃超の季節)には、熱伝導可変構造体10aは断熱状態となるため、室内の暖気または冷気が室外に逃げにくい。また、気温が15℃以上25℃以下で快適な季節には、熱伝導可変構造体10aは伝熱状態となるため、熱伝導可変構造体10を介して室内の温度を室外の温度に近づける省エネルギー空調が実現される。   For example, in a season when the temperature is low and heating is used (a season where the temperature is less than 15 ° C.) and a season when the temperature is high and the cooling is used (a season where the temperature is more than 25 ° C.), the heat conduction variable structure 10a is in an insulated state. Therefore, it is difficult for indoor warm air or cold air to escape to the outside. Further, in a comfortable season when the temperature is 15 ° C. or more and 25 ° C. or less, the heat conduction variable structure 10a is in a heat transfer state, so that the temperature of the room is brought close to the outdoor temperature via the heat conduction variable structure 10. Air conditioning is realized.

[変形例1]
ところで、第一接触片13及び第二接触片14がバイメタルである場合、上記式1に示されるように第一接触片13の変位σ1は線形に変化し、上記式2に示されるように、第二接触片14の変位σ2は線形に変化する。したがって、熱伝導可変構造体10aは、図9の(a)の状態よりもさらに周囲温度が低下すると、再び第一接触片13及び第二接触片14が接触し、伝熱状態になってしまう可能性がある。同様に、熱伝導可変構造体10aは、図9の(c)の状態よりもさらに周囲温度が上昇すると、再び第一接触片13及び第二接触片14が接触し、伝熱状態になってしまう可能性がある。しかしながら、熱伝導可変構造体10aは、熱伝導可変構造体10aは、使用温度範囲においては、図9の(b)に示される第三温度近傍でのみ伝熱状態となることが好ましい。
[Modification 1]
By the way, when the first contact piece 13 and the second contact piece 14 are bimetal, the displacement σ1 of the first contact piece 13 changes linearly as shown in the above equation 1, and as shown in the above equation 2, The displacement σ2 of the second contact piece 14 changes linearly. Therefore, when the ambient temperature is further lowered in the heat conduction variable structure 10a than in the state of FIG. 9 (a), the first contact piece 13 and the second contact piece 14 come into contact again and become a heat transfer state. there is a possibility. Similarly, when the ambient temperature rises further than the state shown in FIG. 9C, the heat conduction variable structure 10a comes into contact with the first contact piece 13 and the second contact piece 14 again, and enters a heat transfer state. There is a possibility. However, it is preferable that the heat conduction variable structure 10a is in a heat transfer state only in the vicinity of the third temperature shown in FIG. 9B in the operating temperature range.

そこで、第一基材13a及び第二基材13bのうちの一方に、線膨張係数が温度に対して非線形に変化する材料が用いられ、第一接触片13の変位σ1は、非線形に変化してもよい。同様に、第一基材14a及び第二基材14bのうちの一方に、線膨張係数が温度に対して非線形に変化する材料が用いられ、第二接触片14の変位σ2は、非線形に変化してもよい。図10は、非線形に変化する変位σ1及びσ2を模式的に示す図である。   Therefore, a material whose linear expansion coefficient changes nonlinearly with respect to temperature is used for one of the first base material 13a and the second base material 13b, and the displacement σ1 of the first contact piece 13 changes nonlinearly. May be. Similarly, a material whose linear expansion coefficient varies nonlinearly with respect to temperature is used for one of the first substrate 14a and the second substrate 14b, and the displacement σ2 of the second contact piece 14 varies nonlinearly. May be. FIG. 10 is a diagram schematically illustrating the displacements σ1 and σ2 that change nonlinearly.

図10の(a)に示されるように、第一接触片13の変位σ1は、基本的には温度が上昇するにつれて大きくなるが、高温側では変化率が徐々に小さくなる特性を有する。また、図10の(a)に示されるように第二接触片14の変位σ2は、基本的には温度が低下するにつれて大きくなるが、低温側では変化率が徐々に小さくなる特性を有する。   As shown in FIG. 10A, the displacement σ1 of the first contact piece 13 basically increases as the temperature rises, but has a characteristic that the rate of change gradually decreases on the high temperature side. As shown in FIG. 10A, the displacement σ2 of the second contact piece 14 basically increases as the temperature decreases, but has a characteristic that the rate of change gradually decreases on the low temperature side.

第一接触片13の変位σ1の第二接触片14の変位σ2の合計は、図10の(b)に示され、上に凸状のカーブとなる。したがって、このような第一接触片13及び第二接触片14を備える熱伝導可変構造体10aは、カーブの中央部に相当する温度範囲でのみ伝熱状態となる。したがって、断熱状態が維持される温度範囲が広げられる。   The sum of the displacement σ1 of the first contact piece 13 and the displacement σ2 of the second contact piece 14 is shown in FIG. 10 (b) and forms an upwardly convex curve. Accordingly, the heat conduction variable structure 10a including the first contact piece 13 and the second contact piece 14 is in a heat transfer state only in a temperature range corresponding to the center portion of the curve. Therefore, the temperature range in which the heat insulation state is maintained is expanded.

以下、図10のような変位特性を実現するための具体例について説明する。例えば、第一基材13a及び第一基材14aには、PETが用いられる。この場合、第二基材13b及び第二基材14bには、例えば、銅(銅箔)が用いられる。PETは、線膨張係数が温度に対して非線形に変化する樹脂材料の一例である。   Hereinafter, a specific example for realizing the displacement characteristics as shown in FIG. 10 will be described. For example, PET is used for the first base material 13a and the first base material 14a. In this case, for example, copper (copper foil) is used for the second base material 13b and the second base material 14b. PET is an example of a resin material whose linear expansion coefficient changes nonlinearly with respect to temperature.

また、第一基材13a及び第一基材14aに、銅(銅箔)が用いられ、第二基材13b及び第二基材14bにFe−Ni系合金(ニッケルと鉄の合金)が用いられてもよい。Fe−Ni系合金は、線膨張係数が温度に対して非線形に変化する金属材料の一例である。なお、Fe−Ni系合金は、鉄とニッケルとの割合によって線膨張係数及び非線形性が変化する。   Moreover, copper (copper foil) is used for the first base material 13a and the first base material 14a, and an Fe—Ni alloy (nickel and iron alloy) is used for the second base material 13b and the second base material 14b. May be. An Fe—Ni-based alloy is an example of a metal material whose linear expansion coefficient changes nonlinearly with respect to temperature. Note that the coefficient of linear expansion and nonlinearity of Fe—Ni-based alloys change depending on the ratio of iron and nickel.

[変形例2]
上記実施の形態2では、第一パターンの第一接触片13及び第一パターンの第二接触片14が組み合わされることにより、断熱状態及び伝熱状態の切り替えが行われた。しかしながら、実施の形態1と同様に、第一パターンの第一接触片13及び第二パターンの第二接触片14が組み合わされることにより、断熱状態及び伝熱状態の切り替えが行われてもよい。また、第二パターンの第一接触片13及び第一パターンの第二接触片14が組み合わされることにより、断熱状態及び伝熱状態の切り替えが行われてもよいし、第二パターンの第一接触片13及び第二パターンの第二接触片14が組み合わされることにより、断熱状態及び伝熱状態の切り替えが行われてもよい。
[Modification 2]
In the said Embodiment 2, the switching of the heat insulation state and the heat-transfer state was performed by combining the 1st contact piece 13 of a 1st pattern, and the 2nd contact piece 14 of a 1st pattern. However, as in the first embodiment, the heat insulating state and the heat transfer state may be switched by combining the first contact piece 13 of the first pattern and the second contact piece 14 of the second pattern. Further, the first contact piece 13 of the second pattern and the second contact piece 14 of the first pattern may be combined to switch between the heat insulation state and the heat transfer state, or the first contact of the second pattern. By combining the piece 13 and the second contact piece 14 of the second pattern, the heat insulation state and the heat transfer state may be switched.

[効果等]
以上説明したように、熱伝導可変構造体10aは、第一温度及び第一温度よりも高い第二温度において第二状態となり、第一温度及び第二温度の間の第三温度において第一状態となる。第一状態は、例えば、上述の伝熱状態であり、第二状態よりも断熱性が低く伝熱性が高い状態である。第二状態は、例えば、上述の断熱状態であり、第一状態よりも断熱性が高く伝熱性が低い状態である。
[Effects]
As described above, the heat conduction variable structure 10a is in the second state at the second temperature higher than the first temperature and the first temperature, and is in the first state at the third temperature between the first temperature and the second temperature. It becomes. The first state is, for example, the above-described heat transfer state, which is a state with lower heat insulation and higher heat transfer than the second state. A 2nd state is the above-mentioned heat insulation state, for example, and is a state in which heat insulation is higher and heat conductivity is lower than a 1st state.

これにより、上述のように熱伝導可変構造体10aが住宅の断熱材等に用いられれば、住宅100の快適性を向上することができる。   Thereby, if the heat conduction variable structure 10a is used as a heat insulating material for a house as described above, the comfort of the house 100 can be improved.

また、第一接触片13及び第二接触片14の各々を構成する線膨張係数が異なる2種類の材料の一方は、線膨張係数が温度に対して非線形に変化してもよい。   In addition, one of the two types of materials having different linear expansion coefficients constituting each of the first contact piece 13 and the second contact piece 14 may change nonlinearly with respect to temperature.

これにより、上述のように、広い温度範囲で断熱状態が維持される。   Thereby, as above-mentioned, a heat insulation state is maintained in a wide temperature range.

また、第一接触片13及び第二接触片14の各々を構成する線膨張係数が異なる2種類の材料の一方は、樹脂または合金であってもよい。   Also, one of the two types of materials having different linear expansion coefficients constituting each of the first contact piece 13 and the second contact piece 14 may be a resin or an alloy.

これにより、上述のように、広い温度範囲で断熱状態が維持される。   Thereby, as above-mentioned, a heat insulation state is maintained in a wide temperature range.

(他の実施の形態)
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
(Other embodiments)
Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、上記実施の形態では、熱伝導可変構造体は、建築材料(例えば、断熱材)として使用されたが、熱伝導可変構造体は、建築材料以外の用途に用いられてもよい。   For example, in the said embodiment, although the heat conduction variable structure was used as a building material (for example, heat insulating material), a heat conduction variable structure may be used for uses other than a building material.

また、上記実施の形態で説明された第一基材及び第二基材の材料は一例である。第一基材及び第二基材には、実施の形態に係る熱伝導可変構造体を実現できる範囲でどのような材料が用いられてもよい。   Moreover, the material of the 1st base material and the 2nd base material which were demonstrated by the said embodiment is an example. Any material may be used for the first base material and the second base material as long as the heat conduction variable structure according to the embodiment can be realized.

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。   In addition, it is realized by variously conceiving various modifications conceived by those skilled in the art for each embodiment, or by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment without departing from the spirit of the present invention. This form is also included in the present invention.

10、10a 熱伝導可変構造体
11 第一パネル
12 第二パネル
13 第一接触片
14 第二接触片
15 空間
10, 10a Heat conduction variable structure 11 First panel 12 Second panel 13 First contact piece 14 Second contact piece 15 Space

Claims (7)

第一パネルと、
前記第一パネルに対向する第二パネルと、
前記第一パネル及び前記第二パネルの間に位置し、前記第一パネルに接続された第一接触片と、
前記第一パネル及び前記第二パネルの間に位置し、前記第二パネルに接続された第二接触片とを備え、
前記第一接触片及び前記第二接触片が接触する第一状態、及び、前記第一接触片及び前記第二接触片が接触しない第二状態が、温度の変化に応じて切り替わる
熱伝導可変構造体。
The first panel,
A second panel facing the first panel;
A first contact piece located between the first panel and the second panel, connected to the first panel;
A second contact piece located between the first panel and the second panel and connected to the second panel;
The first state in which the first contact piece and the second contact piece are in contact with each other, and the second state in which the first contact piece and the second contact piece are not in contact are switched according to a change in temperature. body.
前記熱伝導可変構造体は、
第一温度及び前記第一温度よりも高い第二温度において前記第二状態となり、
前記第一温度及び前記第二温度の間の第三温度において前記第一状態となる
請求項1に記載の熱伝導可変構造体。
The heat conduction variable structure is:
The second state at a first temperature and a second temperature higher than the first temperature,
The heat conduction variable structure according to claim 1, wherein the first state is reached at a third temperature between the first temperature and the second temperature.
前記第一接触片及び前記第二接触片の各々は、線膨張係数が異なる2種類の材料が積層された構造を有する
請求項2に記載の熱伝導可変構造体。
The heat conduction variable structure according to claim 2, wherein each of the first contact piece and the second contact piece has a structure in which two kinds of materials having different linear expansion coefficients are laminated.
前記2種類の材料の一方は、線膨張係数が温度に対して非線形に変化する
請求項3に記載の熱伝導可変構造体。
The heat conduction variable structure according to claim 3, wherein one of the two types of materials has a linear expansion coefficient that changes nonlinearly with respect to temperature.
前記2種類の材料の一方は、樹脂または合金である
請求項3に記載の熱伝導可変構造体。
The heat conduction variable structure according to claim 3, wherein one of the two kinds of materials is a resin or an alloy.
前記第一パネル及び前記第二パネルの間の空間は、前記熱伝導可変構造体の外部の空間よりも減圧されている
請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱伝導可変構造体。
The heat conduction variable structure according to any one of claims 1 to 5, wherein a space between the first panel and the second panel is decompressed more than a space outside the heat conduction variable structure.
前記第一パネル及び前記第二パネルの間の空間は、空気よりも断熱性の高い気体が充填されている
請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱伝導可変構造体。
The heat conduction variable structure according to any one of claims 1 to 5, wherein a space between the first panel and the second panel is filled with a gas having higher heat insulation than air.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110025068A (en) * 2019-04-29 2019-07-19 京东方科技集团股份有限公司 The material of adjustable thermal coefficient and intelligent wearing clothes

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