(57)【要約】【課題】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を提供する。【解決手段】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。【選択図】図５
2018135705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【発明の効果】
【０００７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】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】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】図１０は、非線形に変化する変位を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
（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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
［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。
【００２６】
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。
【００２７】
【数１】
2018135705.tif 000003
【００２８】
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。
【００２９】
【数２】
2018135705.tif 000004
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
［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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
［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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
［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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
これにより、熱伝導可変構造体１０の断熱性が高められる。
【００５５】
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。
【００５６】
これにより、熱伝導可変構造体１０の断熱性が高められる。
【００５７】
（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。
【００５８】
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。
【００５９】
［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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
［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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
［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。
【００７３】
［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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
（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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【符号の説明】
【００８３】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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