JP2018025319A - 熱スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】断熱時における断熱性および伝熱時における伝熱性を向上できる熱スイッチ装置を提供する。
【解決手段】熱スイッチ装置１は、内部に密閉空間Ｓを有する容器２０と、密閉空間Ｓに収容された熱伝導材料３０とを含んで構成される。熱スイッチ装置１は、発熱体である電池パック１０に接続される。容器２０は、第１壁部２１と、第１壁部２１に対向する第２壁部２２と、第１壁部２１と第２壁部２２とをつなぐ側壁部２３とによって形成される。第１壁部２１は、電池パック１０と熱的に接続されている。第１壁部２１は第２壁部２２よりも上方に位置する。熱伝導材料３０は、液相と固相との間で相転移可能な物質であり、固相の状態の体積が液相の状態の体積よりも小さい物質で提供される。熱伝導材料３０は、液相の状態で密閉空間Ｓを充填する。熱伝導材料３０は、固相の状態で密閉空間Ｓの第１壁部２１の内面との間に空洞Ｓｖを形成する。
【選択図】図１

Description

この明細書における開示は、熱スイッチ装置に関する。

特許文献１には、熱流束の調節が可能な高伝導性スイッチが開示されている。この高伝導性スイッチは、下部壁と、膜アセンブリである上部壁と、下部壁と上部壁によって形成される密閉空洞とを備える。さらに高伝導性スイッチは、密封空洞の一部を満たし、温度とともに体積を変化するようになされた熱アクチュエータ材料と、密閉空洞の一部を満たし、下部壁と上部壁との間に高伝導性接触をもたらす伝熱構造を形成する導体材料とを備える。上部壁は、受構造に対してギャップをもって配置される。このギャップにより、受構造と上部壁との熱接触が遮断されている。アクチュエータ材料は、温度によって誘発された体積変化時に、上部壁を移動させ、その結果、受構造に対するギャップを埋めることが可能である。これにより、受構造と上部壁とが熱接触し、熱流束が上部壁から受構造へと流れることが可能となる。

特許第５０８１１６４号公報

特許文献１の高伝導性スイッチは、上部壁と受構造との間のギャップによって熱的な接続を遮断することで断熱を行っている。しかし、大気中で使用する場合にはギャップに存在する空気によって対流伝熱が発生し、断熱性が低下するという課題がある。また、伝熱時の上部壁と受構造との熱的な接続は、上部壁と受構造との固体表面同士の接触によってなされる。このため、上部壁と受構造との間の密着性が十分でなく、伝熱性が低下するという課題がある。

開示される目的は、断熱時における断熱性および伝熱時における伝熱性を向上できる熱スイッチ装置を提供することである。

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

開示された熱スイッチ装置のひとつは、発熱体（１０）と熱的に接続されている第１壁部（２１、２２１、３２１）および第１壁部に対向する第２壁部（２２、２２２、３２２）を含む複数の壁部と、複数の壁部によって囲まれる密閉空間（Ｓ）と、を有する容器（２０、２２０、３２０）と、密閉空間に収容され、温度変化によって液相状態と固相状態との間で相転移可能であり、相転移によって体積変化する熱伝導材料であって、液相状態において密閉空間を充填し、固相状態において密閉空間の第１壁部の内面との間に空洞（Ｓｖ）を形成する熱伝導材料（３０）と、を備える。

この開示によれば、熱スイッチ装置は、熱伝導材料が液相の場合には熱伝導材料が容器の密閉空間を充填するので、熱伝導材料の対流によって発熱体の熱が第１壁部から第２壁部へと伝熱される。さらに、熱伝導材料が固相の場合には密閉空間の第１壁部の内面との間に空気の存在しない空洞が形成されるので、この空洞によって発熱体の熱が断熱される。したがって、断熱時に空気の対流が発生しないので断熱性が向上できる。また、熱伝導材料の相転移によって断熱する状態と伝熱する状態とに変化するため、容器の第１壁部は発熱体と熱的に接続された状態を保つことができる。したがって、発熱体と第１壁部とが密着した状態を保つことが可能である。このため、伝熱時の伝熱性を向上することができる。以上により、断熱時における断熱性および伝熱時における伝熱性を向上できる熱スイッチ装置を提供することができる。

第１実施形態に係る熱スイッチ装置の放熱時の断面を示す概略図である。 第１実施形態に係る熱スイッチ装置の断熱時の断面を示す概略図である。 第１実施形態において熱伝導材料として使用される物質の例を示す表である。 空間の真空度と熱伝導率の関係を示すグラフである。 ｎ−Ｃ_２０Ｈ_４２の温度と飽和蒸気圧の対応関係を示す表である。 第２実施形態に係る熱スイッチ装置の断面を示す概略図である。 第３実施形態に係る熱スイッチ装置の断面を示す概略図である。

（第１実施形態）
図１および図２に示すように、熱スイッチ装置１は、内部に密閉空間Ｓを有する容器２０と、密閉空間Ｓに収容された熱伝導材料３０とを含んで構成される。熱スイッチ装置１は、発熱体に接続される。図１において、熱スイッチ装置１は、リチウムイオン電池等の蓄電池が積層された組電池を有する電池パック１０に接続される。換言すれば、発熱体は例えば電池パック１０である。図１における上下方向を示す矢印は、熱スイッチ装置１が電池パック１０に接続された状態における上下方向を示す。なお、重力が作用する方向に沿った方向を下、重力が作用する方向と反対の方向を上とする。

容器２０は、例えば第１壁部２１と、第１壁部２１に対向する第２壁部２２と、第１壁部２１と第２壁部２２とをつなぐ側壁部２３とによって形成される。換言すれば、容器２０は複数の壁部によって形成される。容器２０は、密閉空間Ｓを上下方向に二分割した際の、第２壁部２２側の空間の横断面積が、第１壁部２１側の横断面積よりも大きくなるように形成される。なお、横断面積とは上下方向に直交する方向の断面積である。容器２０は、例えば第１壁部２１の表面積よりも第２壁部２２の表面積が大きい錐台形状の箱体として形成される。容器２０は、例えば第１壁部２１および第２壁部２２が円形状である円錐台形状の箱体である。または、容器２０は、第１壁部２１および第２壁部２２が多角形状である角錐台形状の箱体であってもよい。

第１壁部２１は、熱スイッチ装置１が電池パック１０に取り付けられた状態において、電池パック１０と熱的に接続されている。第１壁部２１は、例えば伝熱グリスによって電池パック１０と熱的に接続される。または、第１壁部２１は、ろう付け接合によって電池パック１０と熱的に接続されていてもよい。図１に示すように、第１壁部２１は、電池パック１０における第１壁部２１と接続される面の下方に設置されている。すなわち、熱スイッチ装置１が電池パック１０に取り付けられた状態において、第１壁部２１は第２壁部２２よりも上方に位置する。第１壁部２１、第２壁部２２、および側壁部２３は、伝熱性の高い材料、例えば金属材料によって形成される。

第２壁部２２は、外部へ熱を放出するためのヒートシンク４０と熱的に接続されている。例えば、第２壁部２２は伝熱グリスによってヒートシンク４０と熱的に接続されている。または、第２壁部２２がヒートシンク４０として形成されていてもよい。例えば、第２壁部２２の外面から、外面に垂直な方向に複数のフィンが突き出している構成であってもよい。または、第２壁部２２は、金属部材等の伝熱部材を介して間接的にヒートシンク４０と熱的に接続される構成であってもよい。

密閉空間Ｓは、第１壁部２１、第２壁部２２および側壁部２３によって周囲の空間から区画され密閉された容器２０内部の空間である。熱スイッチ装置１は、密閉空間Ｓに、液相の状態の熱伝導材料３０が充填されている容器２０を備えている。

熱伝導材料３０は、温度変化によって液相と固相との間で相転移可能な性質を有する。熱伝導材料３０は、液相の状態における体積が固相の状態における体積よりも大きい性質を有する。換言すれば、熱伝導材料３０は液相から固相に相転移すると体積が減少する。液相の熱伝導材料３０は、密閉空間Ｓを充填する。換言すれば、液相の熱伝導材料３０は、容器２０の内部を満たす。

液相の熱伝導材料３０が固相に相転移すると、体積の減少によって密閉空間Ｓに空洞Ｓｖが形成される。熱スイッチ装置１が電池パック１０に取り付けられた状態において、熱伝導材料３０が液相から固相へと相転移する際には、熱伝導材料３０は重力によって密閉空間Ｓの下方側に片寄りながら相転移する。すなわち、液相の熱伝導材料３０が固相に相転移すると、密閉空間Ｓの第１壁部２１の内面との間に空洞Ｓｖが形成される。換言すれば、熱伝導材料３０が固相の状態で、容器２０は密閉空間Ｓの第１壁部２１の内面との間に空洞Ｓｖを有する。すなわち、熱伝導材料３０は、液相の状態で密閉空間Ｓを充填可能であってかつ固相の状態で密閉空間Ｓに空洞Ｓｖを形成可能な量が収容されている。

熱伝導材料３０は、液相の状態で密閉空間Ｓを充填することで、第１壁部２１から第２壁部２２へと熱を伝熱することができる。また、熱伝導材料３０は、固相の状態で第１壁部２１と空洞Ｓｖによって隔てられるため、第１壁部２１から第２壁部２２への熱の伝熱を抑制することができる。

熱伝導材料３０には、熱スイッチ装置１を適用する温度範囲に応じた物質を適宜選択することができる。例えば、発熱体が電池パック１０である場合、熱伝導材料３０は、固相から液相への相転移温度、すなわち融点が４０℃付近の物質によって提供することができる。例えば熱伝導材料３０は、一般式がＣ_ｎＨ_２ｎ＋２で表される鎖式飽和水素であるアルカンのうち、炭素数が２０以上、すなわちｎ≧２０であるパラフィンによって提供することができる。一般に、アルカンは炭素数が増えると融点が高くなることが知られており、特にパラフィンは融点が４０℃付近となる。例えば、炭素数が２０のパラフィンであるｎ−Ｃ_２０Ｈ_４２は融点が３６．７℃であるため、電池パック１０に適用される熱スイッチ装置１に適している。

熱伝導材料３０は、パラフィン以外の物質によって提供されてもよい。例えば、図３に示した物質を熱伝導材料３０として使用してもよい。図３に示した複数の物質は、融点が３０℃から４５℃付近であり、かつ液相から固相に相変化した際に体積が減少する性質を有する。したがって、発熱体が電池パック１０である場合に、熱伝導材料３０として使用することができる。なお、図３において化学式がＣ_１６Ｈ_３４−Ｃ_２８Ｈ_５８で表された、パラフィンを含む混合物は、炭素数が１６のアルカンであるＣ_１６Ｈ_３４と、炭素数が２２のパラフィンであるＣ_２８Ｈ_５８との混合物である。Ｃ_１６Ｈ_３４−Ｃ_２８Ｈ_５８以外にも、パラフィンを含む混合物として、炭素数が１９以下のアルカンと、パラフィンとの混合物を熱伝導材料３０として使用してもよい。また、パラフィンを含む混合物として、炭素数が異なる複数のパラフィンの混合物、または炭素数が異なる複数のパラフィンを含む混合物を熱伝導材料３０として使用してもよい。パラフィンを含む混合物を熱伝導材料３０として使用した場合でも、パラフィンを熱伝導材料３０として使用した場合と同様の作用効果を得ることができる。

図３における体積変化率（％）は、図３に示した各物質についての固体の密度（ｋｇ／Ｌｉｔ）および液体の密度（ｋｇ／Ｌｉｔ）の値から、各物質が固相状態から液相状態へと変化した際の単位質量あたりの体積の変化率を算出した値である。熱伝導材料３０は、液相と固相との間の相転移による体積変化が大きい材料であることが望ましい。体積変化が大きいと、固相となった熱伝導材料３０が形成する空洞Ｓｖの上下方向の厚みが大きくなるため、断熱時の断熱性を向上することができる。

熱伝導材料３０は、固相の状態において飽和蒸気圧が負圧であることが望ましい。飽和蒸気圧が負圧の場合は、形成される空洞Ｓｖが真空に近い状態となるため、断熱性が向上される。図４は、空気で満たされた空間の空気圧と熱伝達率の関係を示したグラフである。これによれば、空気の圧力が小さくなると、空間の熱伝達率が小さくなる。一般的に、空間の中を満たす気体の圧力が低下すると、図４と同様に空間の熱伝導率が低下する。したがって熱伝導材料３０の場合も、飽和蒸気圧が低いと空洞Ｓｖの熱伝達率が低下する。すなわち、固相の状態における飽和蒸気圧が低い物質を熱伝導材料３０として使用することで、断熱時の断熱性を向上することができる。特に、飽和蒸気圧が負圧である熱伝導材料３０を使用することで、空洞Ｓｖを真空に近い状態にすることができるため、断熱性をより向上させることができる。例えばｎ−Ｃ_２０Ｈ_４２は、図５の表に示すように固相の状態における飽和蒸気圧が負圧であり、この点においても熱伝導材料３０に適している。

熱スイッチ装置１は、例えば電池パック１０の温度を所定の温度範囲に保つために適用される。すなわち、熱スイッチ装置１は、電池パック１０の温度が上昇し所定の温度範囲を上回ると、電池パック１０が発する熱の外部への放熱を行い、電池パック１０の温度が所定の温度範囲にある場合は、電池パック１０の熱の外部への放熱を抑制する断熱を行う。所定の温度範囲とは、電池パック１０が最適に作動する温度範囲である。電池パック１０は、０℃〜４０℃が最適に作動する温度範囲であることが知られており、この範囲を超えると電池の劣化や性能の低下等が発生する。したがって、熱スイッチ装置１は、電池パック１０の温度を０℃〜４０℃に保つように放熱および断熱を行う。

熱スイッチ装置１が放熱を行う場合について説明する。電池パック１０が４０℃を上回ると、融点が４０℃付近である熱伝導材料３０は、電池パック１０に熱的に接続された第１壁部２１からの輻射熱が熱移動することで融点に到達して溶融する。すなわち、熱伝導材料３０が固相から液相へと相転移する。熱伝導材料３０が液相になると、固相よりも体積が増加し、密閉空間Ｓを充填する。すなわち、空洞Ｓｖが液相の熱伝導材料３０によって満たされる。液相の熱伝導材料３０によって密閉空間Ｓが充填されると、電池パック１０の熱は第１壁部２１から熱伝導材料３０へと直接伝熱される。第１壁部２１からの熱は、熱伝導材料３０内を伝達し、第２壁部２２へと到達する。第２壁部２２へと到達した熱は、ヒートシンク４０へと伝達されて外部へ放出される。以上により、熱スイッチ装置１は、熱伝導材料３０が液相である場合に、電池パック１０の熱を外部へスムーズに放出することができる。熱伝導材料３０が固相から液相へと変化しても、第１壁部２１は電池パック１０と密着した状態を保っているため、伝熱性を良好な状態に保つことができる。

熱スイッチ装置１が断熱を行う場合について説明する。電池パック１０の温度が低下し、熱伝導材料３０の融点を下回ると、熱伝導材料３０は液相から固相へと相転移する。熱伝導材料３０は、液相の状態における体積よりも固相の状態における体積の方が小さいため、重力によって密閉空間Ｓの下方側へと片寄りながら相転移する。したがって、密閉空間Ｓの第１壁部２１と隣接する空間には空洞Ｓｖが形成される。第１壁部２１と熱伝導材料３０は、この空洞Ｓｖによって隔てられるため、第１壁部２１からの熱の熱伝導材料３０への伝熱が抑制される。したがって、電池パック１０の熱を断熱することができる。また、熱伝導材料３０がパラフィンの場合、固相における飽和蒸気圧が負圧であるため、断熱性をより向上することができる。

次に第１実施形態の熱スイッチ装置１がもたらす作用効果について説明する。熱スイッチ装置は、発熱体である電池パック１０と熱的に接続可能な第１壁部２１および第１壁部２１に対向する第２壁部２２を含む複数の壁部と、複数の壁部によって囲まれる密閉空間Ｓと、を有する容器２０と、密閉空間Ｓに収容される熱伝導材料３０とを備える。熱伝導材料３０は、温度変化によって液相と固相との間で相転移可能であり、相転移によって体積変化する。熱伝導材料３０は、液相において密閉空間Ｓを充填し、固相において密閉空間Ｓの第１壁部２１の内面との間に空洞Ｓｖを形成する。

これによれば、熱スイッチ装置１は、熱伝導材料３０が液相の場合には熱伝導材料３０が容器２０の密閉空間Ｓを充填するので、熱伝導材料３０の対流によって発熱体の熱が第１壁部２１から第２壁部２２へと伝熱される。さらに、熱伝導材料３０が固相の場合には密閉空間Ｓの第１壁部２１の内面との間に空洞Ｓｖが形成されるので、この空洞Ｓｖによって発熱体の熱が断熱される。したがって、断熱時に空気の対流が発生しないので断熱性が向上できる。また、第１壁部２１が常に発熱体と熱的に接続されているため、発熱体と第１壁部２１とが密着した状態を保つことが可能である。このため、伝熱時の伝熱性を向上することができる。したがって、断熱時における断熱性および伝熱時における伝熱性を向上できる熱スイッチ装置１を提供することができる。

熱伝導材料３０は、固相の飽和蒸気圧が負圧となる材料である。これによれば、熱伝導材料３０が固相である場合に密閉空間Ｓに形成される空洞Ｓｖが大気圧よりも真空に近い状態となる。したがって、真空断熱に近い状態を形成することができるため、断熱性を向上することができる。

熱伝導材料３０は、パラフィンである。これによれば、融点が４０℃付近であり、液相から固相への相変化による体積変化が大きく、且つ固相の状態における飽和蒸気圧が負圧である熱伝導材料３０を提供することができる。したがって、電池パック１０の放熱に適した熱スイッチ装置１を提供することができる。

第１壁部２１は、発熱体と熱的に接続された状態において、第２壁部２２よりも鉛直方向上方に位置する。これによれば、第１壁部２１に隣接する空洞Ｓｖを、重力によって形成することができる。したがって、熱伝導材料３０が第２壁部２２側に片寄るための構成を採用する必要がなく、簡素な構成の熱スイッチ装置１を提供することができる。

密閉空間Ｓは、第２壁部２２側の横断面積が、第１壁部２１側の横断面積よりも大きい。これによれば、熱伝導材料３０が固相に相転移する際に、密閉空間Ｓの第１壁部２１の内面との間に形成される空洞Ｓｖの上下方向の厚みが大きくなる。したがって、断熱性を向上することができる。

複数の壁部は、金属材料で形成されている。これによれば、第１壁部２１から液相の熱伝導材料３０へと熱が伝熱されやすくなる。さらに、液相の熱伝導材料３０から第２壁部２２へと熱が伝熱されやすくなる。したがって、伝熱性を向上することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態における熱スイッチ装置１の変形例について説明する。図６において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第１実施形態と相違する内容について説明する。

容器２２０は、直方体形状の箱体として形成される。すなわち、容器２２０は、表面積が等しい矩形形状の第１壁部２２１および第２壁部２２２と、第１壁部２２１および第２壁部２２２を繋ぐ矩形形状の４つの側壁部２２３を有する。容器２２０は、上下方向に最も長い直方体形状を有する。換言すれば、容器２２０は、第１壁部２２１から第２壁部２２２までの長さが、対向する側壁部２２３から側壁部２２３までの長さよりも長い。

第２実施形態の熱スイッチ装置１は、容器２２０が、上下方向の長さが最も長い直方体形状であるため、第１壁部２２１の内面との間に形成される空洞Ｓｖの上下方向の長さを比較的長くすることができる。したがって、第１壁部２２１と固相の熱伝導材料３０との間隔が大きくなるため、断熱時の断熱性を向上することが可能となる。

（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態における熱スイッチ装置１の変形例について説明する。図７において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第１実施形態と相違する内容について説明する。

容器３２０は、立方体形状の箱体として形成される。すなわち、容器３２０は、表面積が等しい正方形形状の第１壁部３２１および第２壁部３２２と、第１壁部３２１および第２壁部３２２と表面積の等しい正方形形状の４つの側壁部３２３を有する。第３実施形態の熱スイッチ装置１においても、熱伝導材料３０の相転移に伴う体積変化により、密閉空間Ｓの第１壁部３２１の内面との間に空洞Ｓｖを形成することができる。

（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

上述の実施形態において、熱スイッチ装置１は、電池パック１０の放熱に適用されるとしたが、熱スイッチ装置１は、放熱が必要なものであればいかなるものにも適用できる。例えば、熱スイッチ装置１は、トランスミッションオイルのオイルクーラに適用してもよい。トランスミッションオイルは、所定の温度範囲を上回ると粘度が小さくなり油膜切れを起こしやすくなり、下回ると粘度が大きくなり潤滑性が低下する。したがって、所定の温度の融点、例えば６０℃付近の融点を有する熱伝導材料３０を選択することで、熱スイッチ装置１をトランスミッションオイルのオイルクーラに適用することができる。

上述の実施形態において、熱スイッチ装置１は、第１壁部２１が第２壁部２２よりも鉛直方向上方に位置することで、固相の熱伝導材料が第２壁部２２側に片寄る構成とした。これに代えて、遠心力によって固相の熱伝導材料３０が第２壁部２２側に片寄る構成としてもよい。例えば、熱スイッチ装置１と発熱体を、第１壁部２１から第２壁部２２に向かう方向に遠心力が作用するように一体で回転する構成とすることで、密閉空間Ｓの第１壁部２１の内面との間に空洞Ｓｖを形成することができる。この構成によれば、無重力空間または微小重力空間で使用される発熱体であっても熱スイッチ装置１を適用することができる。

上述の実施形態において、複数の壁部は金属材料によって形成されているとしたが、金属材料以外の材料によって形成されていてもよい。例えば、樹脂材料によって形成されていてもよい。なお、複数の壁部が樹脂材料によって形成されている場合、第１壁部２１と発熱体とは溶着によって熱的に接続されていてもよい。また、複数の壁部のうち、第１壁部２１および第２壁部２２を熱伝導率が比較的高い材料で形成し、側壁部２３を熱伝導率が比較的低い材料で形成してもよい。この構成では、放熱状態での熱伝導材料３０における熱伝導が促進するので、ヒートシンク４０への熱移動の効率を向上し、断熱状態での断熱性を向上することができる。

第１実施形態において、容器２０は錐台形状の箱体であるとしたが、第２壁部２２側の横断面積が第１壁部２１側の横断面積よりも大きい形状であれば、錐台形状以外の形状の箱体として形成された構成でもよい。例えば、第１壁部２１を上底面とした柱体と第２壁部を下底面とした柱体とが接続された形状であってもよい。または、断面が湾曲した側壁部を有する箱体であってもよい。

１…熱スイッチ装置
１０…電池パック（発熱体）
２０、２２０、３２０…容器
２１、２２１、３２１…第１壁部
２２、２２２、３２２…第２壁部
３０…熱伝導材料
Ｓ…密閉空間
Ｓｖ…空洞

Claims (8)

1. 発熱体（１０）と熱的に接続されている第１壁部（２１、２２１、３２１）および前記第１壁部に対向する第２壁部（２２、２２２、３２２）を含む複数の壁部と、前記複数の壁部によって囲まれる密閉空間（Ｓ）と、を有する容器（２０、２２０、３２０）と、
   前記密閉空間に収容され、温度変化によって液相状態と固相状態との間で相転移可能であり、前記相転移によって体積変化する熱伝導材料であって、前記液相状態において前記密閉空間を充填し、前記固相状態において前記密閉空間の前記第１壁部の内面との間に空洞（Ｓｖ）を形成するように体積変化する熱伝導材料（３０）と、
   を備える熱スイッチ装置。
2. 前記熱伝導材料は、前記固相状態の飽和蒸気圧が負圧となる材料である請求項１に記載の熱スイッチ装置。
3. 前記熱伝導材料は、パラフィンまたはパラフィンを含む混合物である請求項１または請求項２に記載の熱スイッチ装置。
4. 前記第１壁部は、前記発熱体と熱的に接続された状態において、前記第２壁部よりも鉛直上方に位置する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の熱スイッチ装置。
5. 前記密閉空間は、前記第２壁部側の横断面積が、前記第１壁部側の横断面積よりも大きい請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の熱スイッチ装置。
6. 前記複数の壁部は金属材料で形成されている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の熱スイッチ装置。
7. 前記複数の壁部は樹脂材料で形成されている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の熱スイッチ装置。
8. 前記第１壁部は、電池と熱的に接続されている請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の熱スイッチ装置。

Images