DE10342425A1 - Heat insulation unit comprises an intermediate layer with a matrix of low thermal conductivity embedding heat conductor elements whose orientation is externally controllable - Google Patents

Heat insulation unit comprises an intermediate layer with a matrix of low thermal conductivity embedding heat conductor elements whose orientation is externally controllable Download PDF

Info

Publication number
DE10342425A1
DE10342425A1 DE2003142425 DE10342425A DE10342425A1 DE 10342425 A1 DE10342425 A1 DE 10342425A1 DE 2003142425 DE2003142425 DE 2003142425 DE 10342425 A DE10342425 A DE 10342425A DE 10342425 A1 DE10342425 A1 DE 10342425A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer according
insulation layer
thermal conductivity
outer surfaces
thermal insulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2003142425
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Dr. Hartweg
Karl Dr. Holdik
Reinhard Dr. Zachai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE2003142425 priority Critical patent/DE10342425A1/en
Publication of DE10342425A1 publication Critical patent/DE10342425A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F2013/005—Thermal joints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2270/00—Thermal insulation; Thermal decoupling

Abstract

The heat insulation unit comprises an intermediate layer (1) with a matrix (2) of low thermal conductivity embedding distributed heat conductor elements (3) whose orientation with a resultant thermal conductivity of the intermediate layer is controllable by means of an external electric and/or magnetic field. An independent claim is also included for an alternative heat insulation unit whose middle layer is a functional material capable of undergoing externally controllable phase transformations.

Description

Die Erfindung betrifft eine steuerbare Wärmeisolationsschicht gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 17, wie sie aus der gattungsbildend zugrundegelegten JP 63-153386 (A) als bekannt hervorgeht.The The invention relates to a controllable thermal insulation layer according to the preamble of claim 1 or 17, as they were based on the generic JP 63-153386 (A) discloses as known.

Die JP 63-153386 (A) offenbart eine reversible steuerbare Wärmeisolations- bzw. Wärmedurchgangsschicht, bei der innerhalb eines Gefäßes eine Substanz angeordnet ist. Das Gefäß der Wärmeisolationsschicht weist zwei gegenüberliegende Außenflächen auf, die durch einen gut wärmeisolierenden Rahmen voneinander beabstandet sind. Die Substanz kann elektrisch und/oder magnetisch und/oder mechanisch beeinflusst werden, wobei sich je nach Beeinflussung die Wärmeleitfähigkeit der gesamten Wärmeisolationsschicht ändert. Die Änderung der Wärmeleitfähigkeit der Wärmeisolationsschicht bei Beeinflussung findet ihre Ursache in einer Änderung der magnetischen Polarisation der Substanz und/oder in einer Änderung der Kristallstruktur der Substanz und/oder bei Verwendung einer flüssigkristallinen Substanz in einer Änderung des Drifts der Substanz. Allerdings ist das Intervall innerhalb dessen die Wärmeleitfähigkeit variierbar ist, also der Unterschied der maximal möglichen Isolationswirkung klein, wodurch die Verwendbarkeit derartiger Wärmeisolationsschichten gering ist.The JP 63-153386 (A) discloses a reversible controllable heat insulation or heat transfer layer, at the inside of a vessel Substance is arranged. The vessel of the thermal insulation layer has two opposite outer surfaces, by a good heat-insulating Frame are spaced from each other. The substance can be electric and / or magnetically and / or mechanically, wherein Depending on the influence of the thermal conductivity the entire heat insulation layer changes. The change the thermal conductivity the heat insulation layer when influenced finds its cause in a change in the magnetic polarization the substance and / or in a change the crystal structure of the substance and / or when using a liquid crystalline Substance in a change the drift of the substance. However, the interval is within whose thermal conductivity is variable, so the difference of the maximum possible Insulation effect small, whereby the usability of such heat insulating layers is low.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäß zugrunde gelegte Wärmeisolationsschicht dahingehend weiter zu entwickeln, dass die Intervallgrenzen der steuerbaren Isolationswirkung möglichst weit voneinander entfernt sind.The The object of the invention is the generically based thermal insulation layer to further develop that the interval limits of controllable isolation effect as possible are far from each other.

Die Aufgabe wird bei einer Wärmeisolationsschicht mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 15 gelöst. Durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Mehrstoffgemisches gemäß Anspruch 1 und/oder eines Phasenmaterials gemäß Anspruch 17 kann bei einer zugrundegelegten Wärmeisolationsschicht die Isolationswirkung im günstigsten Falle zwischen einem sehr gut wärmeleitenden und einem sehr gut wärmeisolierenden Zustand steuerbar verändert werden.The Task is at a heat insulation layer with the features of claim 1 or 15 solved. By using a multicomponent mixtures according to the invention according to claim 1 and / or a phase material according to claim 17 can in a underlying heat insulation layer the insulation effect in the most favorable Trap between a very good thermally conductive and a very good heat insulating Condition controllably changed become.

Durch die Wahl des Matrixelements und des Leitelements der Mehrstoffkomponente weist die Wärmeisolationsschicht im Normalfall eine thermische Leitfähigkeit auf, die etwa im Bereich des Matrixelements liegt. Beim Anlegen bspw. eines elektrischen Feldes können die Leitelemente – ähnlich wie innerhalb einer Flüssigkeit angeordnete Eisenspäne in einem magnetischen Feld – ausgerichtet werden. Die ausgerichteten Feststoffteilchenbilden zwischen den beiden aus gut wärmeleitendem Material gebildeten Außenflächen kettenartige Wärmebrücke aus, wodurch die thermische Leitfähigkeit der Wärmeisolationsschicht in etwa der thermischen Leitfähigkeit der Leitelemente entspricht. Bei Abschalten des elektrischen Feldes kann in Folge einer Rotationsdepolarisation wieder eine Mischung entstehen, welche in etwa die eingangs, also vor dem Einschalten des beeinflussenden E-Feldes vorliegende, geringe thermische Leitfähigkeit aufweist. Da die thermische Leitfähigkeit der Leitelemente gegenüber derjenigen des Matrixelements um Größenordnungen (Dekaden) höher gewählt werden kann, ist es möglich, die gesamte thermische Leitfähigkeit der Wärmeisolationsschicht in einem durch den Gefrierpunkt und den Siedepunkt des flüssigen Matrixelementes vorgegebenen Temperaturintervall um mehrere Dekaden regelbar zu verändern.By the choice of the matrix element and the guide element of the multi-component has the heat insulation layer normally a thermal conductivity, which is approximately in the range of the matrix element lies. When creating, for example, an electrical Field can the guiding elements - similar within a liquid arranged iron filings in a magnetic field - aligned become. The aligned particulates form between the both of good heat conducting Material formed outer surfaces chain-like Thermal bridge out, causing the thermal conductivity the heat insulation layer in about the thermal conductivity of Guides corresponds. When switching off the electric field may become a mixture again as a result of a rotational depolarization arise, which in about the beginning, so before switching of the influencing E-field present, low thermal conductivity having. Since the thermal conductivity of the guide elements over those of the matrix element by orders of magnitude (Decades) higher chosen can be, it is possible the total thermal conductivity the heat insulation layer in one by the freezing point and the boiling point of the liquid matrix element predetermined temperature interval to several decades adjustable to change.

Die erfindungsgemäßen Wärmeisolationsschichten können bevorzugt bei Anwendungen eingesetzt werden, in denen ein in ihnen angeordnetes, abgeschirmtes Objekt empfindlich gegen große Temperaturschwankungen ist oder auch, eine entsprechende Steuerung vorausgesetzt, nur innerhalb eines bestimmten und eng begrenzten Temperaturintervalls betrieben werden darf. Insbesondere gilt dies bei Batterien, Latentwärmespeicher, mikroelektronischen Schaltungen und</oder in der Satellitentechnik.The heat insulation layers according to the invention can Preferably used in applications where one in them arranged, shielded object sensitive to large temperature fluctuations is or, assuming appropriate control, only within operated a certain and narrow temperature range may be. In particular, this applies to batteries, latent heat storage, microelectronic circuits and </ or in satellite technology.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar. Im übrigen wird die Erfindung anhand von in nachfolgenden Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.Advantageous embodiments The invention are the dependent claims. Otherwise, will the invention with reference to shown in the following figures embodiments explained in more detail.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Wärmeisolationsschicht, 1 a cross section through a heat insulating layer according to the invention,

2 eine Ausschnittvergrößerung nach 1 ohne äußeren Einfluss, und 2 a section enlargement after 1 without external influence, and

3 die Ausschnittvergrößerung nach 2 mit eingeschaltetem E- und/oder B-Feld. 3 the cut-out magnification after 2 with switched on E and / or B field.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Wärmeisolationsschicht ohne äußeren Einfluss dargestellt. Die Wärmeisolationsschicht weist voneinander beabstandeten Außenflächen 4 auf. Randseitig der Außenflächen 4 ist ein Rahmen 5 aus einem wärmeisolierenden Material dichtend angeordnet. Der Rahmen 3 beabstandet die Außenflächen 4 voneinander und bildet mit ihnen einen Zwischenraum aus, in dem eine Zwischenschicht 1 eingebracht ist.In 1 a heat insulation layer according to the invention is shown without external influence. The heat insulating layer has spaced outer surfaces 4 on. Edge of the outer surfaces 4 is a frame 5 made of a heat-insulating material sealing. The frame 3 spaced the outer surfaces 4 from each other and forms with them a gap in which an intermediate layer 1 is introduced.

Die thermische Leitfähigkeit der Zwischenschicht 1 ist reversibel veränderbar. Hierzu besteht die Zwischenschicht 1 aus einen Mehrstoffgemisch, das wenigstens ein Matrixelement 2 und Leitelemente 3 aufweist. In sinnvoller Weise wird als Matrixelement 2 ein Material verwendet, das eine weitgehend wärmeisolierend wirkende kleine thermische Leitfähigkeit aufweist. Die thermische Leitfähigkeit der Leitelement 3, die im Matrixelement 2 verteilt angeordnet sind, hingegen ist gegenüber dem Matrixelement 2 besser. In bevorzugter Weise ist das Material der Leitelemente 3 ein guter Wärmeleiter.The thermal conductivity of the intermediate layer 1 is reversibly changeable. For this purpose, there is the intermediate layer 1 from a multi-substance mixture, the at least one matrix element 2 and guiding elements 3 having. In a meaningful way is called matrix element 2 used a material which has a largely thermally insulating acting small thermal conductivity. The thermal conductivity of the guide element 3 in the matrix element 2 are distributed, however, is opposite to the matrix element 2 better. In a preferred manner, the material of the guide elements 3 a good conductor of heat.

Je nach Material des Matrixelements 2 und der Leitelemente 3 kann so eine gezielte Veränderung der Wärmeleitfähigkeit der Zwischenschicht mittels eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes vorgenommen werden, wobei sich die Wärmeleitfähigkeit im Idealfall zwischen den Werten des Matrixelementes 2 und derjenigen der Leitelemente 3 verändern lässt.Depending on the material of the matrix element 2 and the guiding elements 3 In this way, a targeted change in the thermal conductivity of the intermediate layer can be carried out by means of an electrical and / or magnetic field, the thermal conductivity ideally being between the values of the matrix element 2 and those of the guiding elements 3 can change.

Sinnvoller Weise ist die Mischung aus Leitelementen 3 und Matrixelement 2 so gewählt, dass die Mischung unterhalb von deren Perkulationsgrenze angeordnet ist; d.h. die thermische Leitfähigkeit wird – im unbeeinflussten Fall – zumindest im Wesentlichen durch das Matrixelement 2 bestimmt.Meaningful way is the mixture of guiding elements 3 and matrix element 2 chosen such that the mixture is located below its percolation limit; ie the thermal conductivity is - in the uninfluenced case - at least substantially by the matrix element 2 certainly.

Soll die Beeinflussung mittels eines E-Feldes vorgenommen werden, ist es zweckmäßig, die Außenflächen aus einem gut wärmeleitenden und im Falle einer Beeinflussung mittels eines E-Feldes auch elektrisch gut leitendem Material, insbesondere einem Metall zu fertigen. Hierbei bilden die Außenflächen gleich die Platten eines Kondensators für das E-Feld. Damit diese Platten nicht durch den Rahmen 4 kurzgeschlossen werden, ist dieser zumindest in diesem Fall aus einem elektrisch isolierenden Material herzustellen.If the influence is to be carried out by means of an E-field, it is expedient to manufacture the outer surfaces from a material which conducts heat well and, in the case of influencing by means of an E-field, also has good electrical conductivity, in particular a metal. Here, the outer surfaces form the same plates of a capacitor for the electric field. So these plates do not go through the frame 4 be short-circuited, this is at least in this case made of an electrically insulating material.

Bei der Anwendung eines elektrischen Feldes zur Beeinflussung der Mehrstoffkomponente, kann es in einigen Anwendungsfällen sinnvoll sein, die Außenflächen nicht aus Metallplatten herzustellen, sondern sie aus einer Metallfolie, einer Folie aus elektrisch leitendem Kunststoff oder dgl. flexiblen und elektrisch kontaktierbaren Materialien zu fertigen. Dadurch ist die Wärmeisolationsschicht in einfacher Weise zur Anbringung an beliebig geformte Körper ermöglicht. Analoges gilt natürlich in übertragener Weise für die Beeinflussung mittels eine Magnetfeldes und/oder einer Temperatur.at the application of an electric field for influencing the multi-component, can it in some applications make sense, the outer surfaces are not from metal plates, but from a metal foil, a film of electrically conductive plastic or the like. Flexible and electrically contactable materials to manufacture. Thereby is the thermal insulation layer allows in a simple manner for attachment to arbitrarily shaped body. The same applies, of course in a transferred way for the Influencing by means of a magnetic field and / or a temperature.

Wird hier nun, wie in 3 dargestellt, an die Außenflächen 2 eine elektrische Spannung angelegt, können sich die Leitelemente 3 ausrichten und zwischen den Platten Brücken ausbilden. Dadurch ist im Falle der Beeinflussung die thermische Leitfähigkeit durch den Einfluss dieser Brücken zumindest erhöht. Im Idealfall entspricht der des Materials der Leitelemente 3. Über die (Leitelemente-) Brücken kann nun Wärme von der einen Außenfläche 2 zu der anderen Außenfläche 2 hin zumindest besser fließen. Wird der Strom abgeschaltet, entmischen sich die Leitelemente 3, insbesondere über eine Rotationsdepolarisation, und die Brücken brechen auf.Will be here now, as in 3 shown on the outer surfaces 2 applied an electrical voltage, the vanes can 3 Align and form bridges between the plates. As a result, in the case of influencing the thermal conductivity is at least increased by the influence of these bridges. Ideally, that of the material corresponds to the guide elements 3 , Heat can now be transferred from one outer surface via the (guide element) bridges 2 to the other outer surface 2 flow at least better. When the power is turned off, the vanes segregate 3 , in particular via a rotational depolarization, and the bridges break open.

Als zweckmäßige Kombination für das Mehrstoffgemisch hat sich die Verwendung von etwa 70 % Siliconöl als Matrixelement 2 und etwa 30 % Diamantplättchen als Leitelemente 3 erwiesen, wobei die Diamantplättchen insbesondere mittels Dotierung bipolar funktionalisiert sind. Bei diesem Gemisch kann die thermische Leitfähigkeit gemäß einer mathematischen Kalkula tion zwischen einem Wert der isotropen Mischung von etwa 10 W/mK und einem Wert der anisotropen Mischung von etwa 600 W/mK verändert werden. Wie dargestellt, bedeutet dies eine Veränderung der Wärmeleitfähigkeit um über zwei Größenordnungen.As an appropriate combination for the multi-substance mixture, the use of about 70% silicone oil as a matrix element 2 and about 30% diamond platelets as guiding elements 3 proved, wherein the diamond platelets are bipolar functionalized in particular by doping. In this mixture, the thermal conductivity can be changed according to a mathematical calculation between a value of the isotropic mixture of about 10 W / mK and an anisotropic mixture value of about 600 W / mK. As shown, this means a change in thermal conductivity of over two orders of magnitude.

Weitere sinnvolle Mehrstoffgemische sind temporäre Suspension gebildet ist, insbesondere Öl/Salz- und/oder Öl/Metall-Suspensionen. Ferner sind für die Zwischenschicht auch rheologische Flüssigkeit oder polare Festphasen, insbesondere BaTiO3 verwendbar.Further meaningful multi-substance mixtures are formed temporary suspension, especially oil / salt and / or oil / metal suspensions. Further are for the Interlayer also rheological fluid or polar solid phases, especially BaTiO3 usable.

Des weiteren kann das Mehrstoffgemisch weiche und steife Polymere aufweisen. Hierbei bilden die steifen Polymer, die zumindest überwiegend fixierte Bindungswinkel und keine freie Rotation aufweisen die Leitelemente 3 während die weichen Polymere, die zumindest überwiegend unfixierte Bindungswinkel aufweisen, das Matrixelement 2 bilden. Insbesondere beinhaltet ein steifes Polymer, insbesondere Polyacetylen, eine substituierte Funktionalgruppe, damit eine Orientierung gewährleistet ist. Bei der Funktionalgruppe kann es sich um ein Kation, wie bspw. ein Ammoniumion (NH2 3+) und/oder ein Anion, wie bspw. Schwefeltrioxidion (SO3 2-) handeln.Furthermore, the multi-substance mixture may comprise soft and stiff polymers. In this case, form the rigid polymer, the at least predominantly fixed bond angle and no free rotation, the guide elements 3 while the soft polymers, which have at least predominantly unfixed bond angles, the matrix element 2 form. In particular, a rigid polymer, especially polyacetylene, contains a substituted functional group to ensure orientation. The functional group may be a cation, such as, for example, an ammonium ion (NH 2 3+ ) and / or an anion, such as sulfur trioxide ion (SO 3 2- ).

Eine weitere Möglichkeit ist es als Zwischenschichtein Funktionsmaterial zu verwenden, das bei einer vorgebbaren Schaltschwelle einen Phasenübergang aufweist. Hierbei muss das Funktionsmaterial oberhalb der Schaltschwelle eine veränderte, insbesondere höhere thermische Leitfähigkeit aufweisen. Zweckmäßiger Weise ist die bei der Schaltschwelle den Phasenübergang des Funktionsmaterial bewirkende Größe eine Temperatur und/oder das elektrische und/oder das magnetische Feld.A another possibility it is to be used as intermediate layer a functional material, the at a predeterminable switching threshold, a phase transition having. Here, the functional material must be above the switching threshold a changed, especially higher thermal conductivity exhibit. Appropriate way is the phase transition of the functional material at the switching threshold effecting size one Temperature and / or the electrical and / or the magnetic field.

In bevorzugter Weise handelt es sich bei dem Funktionsmaterial um Flüssigkristalle, so dass es ein physikalisches Ordnungssystem aufweist. Hierbei ist Wärmeleitfähigkeit der Flüssigkristalle in sinnvoller Weise anisotrop.In Preferably, the functional material is liquid crystals, so that it has a physical order system. Here is thermal conductivity the liquid crystals meaningfully anisotropic.

Weitere verwendbare Funktionsmaterialen sind elektrisch leitfähige Materialien mit einem Peirls-Übergang und/oder Polyelektrolyten.Further usable functional materials are electrically conductive materials with a peirls transition and / or polyelectrolytes.

Claims (21)

Wärmeisolationsschicht mit voneinander beabstandeten Außenflächen, die die Wärmeisolationsschicht außenseitig begrenzen, ferner mit einer zwischen den Außenflächen angeordneten Zwischenschicht, deren thermische Leitfähigkeit reversibel veränderbar ist, wobei die Wärmeleitfähigkeit der Zwischenschicht mittels eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes veränderbar ist, sowie mit einem zwischen den Außenflächen angeordneten Rahmen, der die Außenflächen voneinander beabstandet, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (1) ein Mehrstoffgemisch aus wenigstens einem Matrixelement (2) und Leitelementen (3) ist, dass das Matrixelement (2) eine weitgehend wärmeisolierend wirkende kleine thermische Leitfähigkeit aufweist, dass die Leitelemente (3) im Matrixelement verteilt angeordnet ist, dass ein Leitelement (3) gegenüber dem Matrixelement (2) eine höhere thermische Leitfähigkeit aufweist, dass die einzelnen Leitelemente (3) ohne äußeren Einfluss untereinander zumindest zumeist keine wärmeleitenden Beabstandungen und/oder Kontakte aufweisen, dass die Leitelemente durch den äußeren Einfluss des elektrischen und/oder magnetischen Feldes ausrichtbar sind und dass die orientierten Leitelemente (3) untereinander wärmeleitende Beabstandungen und/oder Kontakte aufweisen.Heat insulation layer having spaced apart outer surfaces which bound the heat insulation layer on the outside, further comprising an intermediate layer between the outer surfaces whose thermal conductivity is reversibly changeable, wherein the thermal conductivity of the intermediate layer is variable by means of an electric and / or magnetic field, and with a between the outer surfaces arranged frame which the outer surfaces spaced from each other, characterized in that the intermediate layer ( 1 ) a multicomponent mixture of at least one matrix element ( 2 ) and guiding elements ( 3 ) is that the matrix element ( 2 ) has a largely thermally insulating small thermal conductivity that the guide elements ( 3 ) is arranged distributed in the matrix element, that a guide element ( 3 ) with respect to the matrix element ( 2 ) has a higher thermal conductivity that the individual guide elements ( 3 ) have at least for the most part no heat-conducting spacings and / or contacts without external influence, that the guide elements can be aligned by the external influence of the electrical and / or magnetic field and that the oriented guide elements ( 3 ) have mutually heat-conductive spacings and / or contacts. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenflächen (4) aus einem gut wärmeleitenden Material gefertigt sind.Heat insulating layer according to claim 1, characterized in that the outer surfaces ( 4 ) are made of a highly thermally conductive material. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (5) aus einem gut wärmeisolierenden Material gefertigt ist.Heat insulating layer according to claim 1, characterized in that the frame ( 5 ) is made of a good heat insulating material. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die orientierten Leitelemente (3) mit den Außenflächen (4) wärmeleitende Beabstandungen und/oder Kontakte aufweisen.Heat insulating layer according to claim 1, characterized in that the oriented guide elements ( 3 ) with the outer surfaces ( 4 ) have heat-conducting spacings and / or contacts. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixelement (2) ein viskoses Medium, insbesondere Öl, ist, dass die Leitelemente (3) Feststoffteilchen sind, dass das aus Matrixelement (2) und Leitelementen (3) gebildete Mehrstoffgemisch eine Dispersion unterhalb der Perkulationsgrenze ist und dass das Mehrstoffgemisch innerhalb des Rahmens (5) und den Außenflächen (4) angeordnet ist.Heat insulating layer according to claim 1, characterized in that the matrix element ( 2 ) a viscous medium, in particular oil, is that the guide elements ( 3 ) Are solid particles, that of matrix element ( 2 ) and guiding elements ( 3 ) is a dispersion below the Perkulationsgrenze and that the multi-substance mixture within the framework ( 5 ) and the outer surfaces ( 4 ) is arranged. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenflächen (4) Elektroden eines Kondensators sind.Heat insulating layer according to claim 1, characterized in that the outer surfaces ( 4 ) Electrodes of a capacitor are. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrstoffgemisch als Matrixelement (2) etwa 70 Siliconöl und als Leitelemente (3) etwa 30 % Diamantplättchen aufweist.Heat insulating layer according to claim 1, characterized in that the multi-substance mixture as matrix element ( 2 ) about 70 silicone oil and as guiding elements ( 3 ) has about 30% diamond platelets. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Diamantplättchen insbesondere mittels Dotierung bipolar funktionalisiert sind.Thermal insulation layer according to claim 7, characterized in that the diamond platelets in particular are bipolar functionalized by doping. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrstoffgemisch durch eine temporäre Suspension gebildet ist.Thermal insulation layer according to claim 1, characterized in that the multi-substance mixture by a temporary one Suspension is formed. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrstoffgemisch eine Öl/Salz-Suspension ist.Thermal insulation layer according to claim 1, characterized in that the multi-substance mixture an oil / salt suspension is. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrstoffgemisch eine Öl/Metall-Suspension ist.Thermal insulation layer according to claim 1, characterized in that the multi-substance mixture an oil / metal suspension is. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrstoffgemisch eine rheologisch Flüssigkeit aufweist.Thermal insulation layer according to claim 1, characterized in that the multi-substance mixture a rheological fluid having. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrstoffgemisch polare Festphasen, insbesondere BaTiO3 aufweist.Thermal insulation layer according to claim 1, characterized in that the multi-substance mixture polar solid phases, in particular BaTiO3 has. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrstoffgemisch weiche und steife Polymere aufweist, dass ein eine Leitelement (3) bildendes steifes Polymer zumindest überwiegend fixierte Bindungswinkel und keine freie Rotation aufweist und dass die das Matrixelement (2) bildenden weichen Polymere zumindest überwiegend unfixierte Bindungswinkel aufweist.Heat insulating layer according to claim 1, characterized in that the multi-substance mixture has soft and stiff polymers, that a guiding element ( 3 ) forming rigid polymer has at least predominantly fixed bond angles and no free rotation and that the matrix element ( 2 ) soft polymers having at least predominantly unfixed bond angle. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein steifes Polymer, insbesondere Polyacetylen, eine substituierte Funktionalgruppe aufweist, die eine Orientierung gewährleistet.Thermal insulation layer according to claim 1, characterized in that a rigid polymer, in particular Polyacetylene having a substituted functional group, the ensures orientation. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionalgruppe ein Kation, wie bspw. ein Ammoniumion (NH2 3+) und/oder ein Anion, wie bspw. Schwefeltrioxidion (SO3 2-) ist.A thermal insulation layer according to claim 15, characterized in that the functional group is a cation, such as an ammonium ion (NH 2 3+ ) and / or an anion, such as sulfur trioxide (SO 3 2- ). Wärmeisolationsschicht mit voneinander beabstandeten Außenflächen, die die Wärmeisolationsschicht außenseitig begrenzen, ferner mit einer zwischen den Außenflächen angeordneten Zwischenschicht, deren thermische Leitfähigkeit reversibel veränderbar ist, wobei die Wärmeleitfähigkeit der Zwischenschicht mittels eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes veränderbar ist, sowie mit einem zwischen den Außenflächen angeordneten Rahmen, der die Außenflächen voneinander beabstandet, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Zwischenschicht (1) aus einem Funktionsmaterial gefertigt ist, das bei einer vorgebbaren Schaltschwelle einen Phasenübergang aufweist, dass das Funktionsmaterial oberhalb der Schaltschwelle eine veränderte, insbesondere höhere thermische Leitfähigkeit aufweist und dass die bei der Schaltschwelle den Phasenübergang des Funktionsmaterial bewirkende Größe eine Temperatur und/oder das elektrische und/oder das magnetische Feld ist.Heat insulation layer having spaced apart outer surfaces which bound the heat insulation layer on the outside, further comprising an intermediate layer between the outer surfaces whose thermal conductivity is reversibly changeable, wherein the thermal conductivity of the intermediate layer is variable by means of an electric and / or magnetic field, and with a between the outer surfaces arranged frame which the outer surfaces spaced from each other, characterized in that at least the intermediate layer ( 1 ) is made of a functional material having a phase transition at a predeterminable switching threshold that the functional material above the switching threshold has a modified, in particular higher thermal conductivity and that at the switching threshold the phase transition of the functional material causing a temperature and / or the electrical and / or the magnetic field is. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmaterial ein physikalisches Ordnungssystem wie Flüssigkristalle aufweistThermal insulation layer according to claim 17, characterized in that the functional material has a physical ordering system such as liquid crystals Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmaterial Flüssigkristalle sind und dass die Flüssigkristalle bezüglich ihrer Wärmeleitfähigkeit eine Anisotropie aufweisen.Thermal insulation layer according to claim 18, characterized in that the functional material liquid Crystals and that the liquid crystals are with respect to their thermal conductivity have anisotropy. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmaterial ein elektrisch leitfähiges Material mit einem Peirls-Übergang ist.Thermal insulation layer according to claim 17, characterized in that the functional material an electrically conductive Material with a peirls transition is. Wärmeisolationsschicht nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmaterial ein Polyelektrolyt ist.Thermal insulation layer according to claim 17, characterized in that the functional material is a polyelectrolyte.
DE2003142425 2003-09-13 2003-09-13 Heat insulation unit comprises an intermediate layer with a matrix of low thermal conductivity embedding heat conductor elements whose orientation is externally controllable Withdrawn DE10342425A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003142425 DE10342425A1 (en) 2003-09-13 2003-09-13 Heat insulation unit comprises an intermediate layer with a matrix of low thermal conductivity embedding heat conductor elements whose orientation is externally controllable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003142425 DE10342425A1 (en) 2003-09-13 2003-09-13 Heat insulation unit comprises an intermediate layer with a matrix of low thermal conductivity embedding heat conductor elements whose orientation is externally controllable

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10342425A1 true DE10342425A1 (en) 2005-01-05

Family

ID=33495259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003142425 Withdrawn DE10342425A1 (en) 2003-09-13 2003-09-13 Heat insulation unit comprises an intermediate layer with a matrix of low thermal conductivity embedding heat conductor elements whose orientation is externally controllable

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10342425A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008009811A1 (en) * 2006-07-18 2008-01-24 Airbus France Heat flow device
WO2008009812A1 (en) * 2006-07-18 2008-01-24 Airbus France Heat flow device
DE102017217105A1 (en) * 2017-09-26 2019-03-28 Robert Bosch Gmbh Cooling device and method for cooling an element to be cooled
CN112032476A (en) * 2020-09-07 2020-12-04 蒙丽香 Anti-freezing high-temperature-resistant overground water pipe for outdoor water supply
US10866035B1 (en) * 2015-12-15 2020-12-15 Facebook Technologies, Llc Wearable accessory with heat transfer capability
CN114801344A (en) * 2022-05-16 2022-07-29 郑州大学 Intelligent heat conduction layer based on 3D printing and having automatic control function and manufacturing method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4515206A (en) * 1984-01-24 1985-05-07 Board Of Trustees Of The University Of Maine Active regulation of heat transfer
DE3417162A1 (en) * 1984-05-09 1985-11-14 Adolf Prof. Dr. 3220 Alfeld Knappwost Process and heat-conducting element for increasing the heat conductivity of poorly heat-conducting masses
JPS63153386A (en) * 1986-12-18 1988-06-25 松下電器産業株式会社 Heat transfer controller

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4515206A (en) * 1984-01-24 1985-05-07 Board Of Trustees Of The University Of Maine Active regulation of heat transfer
DE3417162A1 (en) * 1984-05-09 1985-11-14 Adolf Prof. Dr. 3220 Alfeld Knappwost Process and heat-conducting element for increasing the heat conductivity of poorly heat-conducting masses
JPS63153386A (en) * 1986-12-18 1988-06-25 松下電器産業株式会社 Heat transfer controller

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008009811A1 (en) * 2006-07-18 2008-01-24 Airbus France Heat flow device
WO2008009812A1 (en) * 2006-07-18 2008-01-24 Airbus France Heat flow device
FR2904103A1 (en) * 2006-07-18 2008-01-25 Airbus France Sas HEAT FLOW DEVICE
FR2904102A1 (en) * 2006-07-18 2008-01-25 Airbus France Sas HEAT FLOW DEVICE
JP2009543997A (en) * 2006-07-18 2009-12-10 エアバス フランス Heat exhaust device
US9310145B2 (en) 2006-07-18 2016-04-12 Airbus Operations S.A.S. Heat flow device
US10866035B1 (en) * 2015-12-15 2020-12-15 Facebook Technologies, Llc Wearable accessory with heat transfer capability
DE102017217105A1 (en) * 2017-09-26 2019-03-28 Robert Bosch Gmbh Cooling device and method for cooling an element to be cooled
CN112032476A (en) * 2020-09-07 2020-12-04 蒙丽香 Anti-freezing high-temperature-resistant overground water pipe for outdoor water supply
CN114801344A (en) * 2022-05-16 2022-07-29 郑州大学 Intelligent heat conduction layer based on 3D printing and having automatic control function and manufacturing method
CN114801344B (en) * 2022-05-16 2024-01-19 郑州大学 Intelligent heat conduction layer with self-control function based on 3D printing and manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4042747B4 (en) Electro-optical liquid crystal switching element
DE4000451B4 (en) Electro-optical liquid crystal switching element
DE2658116C2 (en) Method of operating a liquid crystal display cell
DE2222974C3 (en) Image storage screen with a mixture of cholesteric and nematic liquid crystals
DE102004039565A1 (en) Multi-layer heat-conducting foil
WO2006026961A2 (en) Gate-controlled atomic switch
DE102015100389A1 (en) Electronic component
DE10342425A1 (en) Heat insulation unit comprises an intermediate layer with a matrix of low thermal conductivity embedding heat conductor elements whose orientation is externally controllable
DE102017206964A1 (en) Electric heater
DE102007001080A1 (en) Electrically heated window pane
DE19629551A1 (en) Ferroelectric nematic liquid crystal display
EP0001745B1 (en) Electro-optic modulator and use of it
DE4327458C2 (en) Sensor chip for high-resolution measurement of the magnetic field strength
DE102012224486A1 (en) Heat exchanger
DE2745050C2 (en) Liquid crystal material
DE2757327A1 (en) ELECTRO-OPTICAL DISPLAY DEVICE
DE10340644B4 (en) Mechanical controls for organic polymer electronics
EP1445553B1 (en) Heat exchanger
DE202014100277U1 (en) earthing switch
EP0556707B1 (en) Method for disinclination-free orientation of liquid crystals
DE3321032A1 (en) METHOD FOR HEATING AN ELECTROOPTIC AND / OR ELECTROCHEMICAL ELEMENT
DE60115015T2 (en) Liquid crystal cell system and method for improving a liquid crystal cell system
DE2457912C3 (en) Electro-optical storage device
DE10031229C1 (en) Current-dependent resistive component used as a switch, sensor or memory element has a layer system consisting of two ferromagnetic manganate layers divided by an epitaxially grown insulating material layer
DE4224450C2 (en) Active temperature control using an electrically controllable heat flow controller

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal