(57)【要約】【課題】熱出力を向上することが可能な電気熱量効果型のヒートポンプ装置を提供すること。【解決手段】ヒートポンプ装置１は、熱生成体３と熱輸送装置４０とを備える。熱生成体３は、作業室２０の高温端２０２及び低温端２０１の両端部の間に設けられ、電極と電気熱量効果材とを有し、電極を介して印加される電界の変調により発熱と吸熱とを生じる。熱輸送装置４０は、高温端２０２及び低温端２０１を生成するように、電界の変調に同期して、熱生成体３と熱交換する熱輸送媒体の往復流ＦＭ、ＦＮを作業室２０の内部に形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業室（２０）の高温端（２０２）及び低温端（２０１）の両端部の間に設けられ、電極（３１、３２）と電気熱量効果材（３０）とを有し、前記電極を介して印加される電界の変調により発熱と吸熱とを生じる熱生成体（３）と、
前記高温端及び前記低温端を生成するように、前記電界の変調に同期して、前記熱生成体と熱交換する熱輸送媒体の往復流を前記作業室の内部に形成する熱輸送装置（４０）と、
を備えるヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記熱生成体は、複数の前記電気熱量効果材が前記往復流の方向（ＺＺ）に交差する方向（ＸＸ）に互いに並設されおり、前記複数の前記電気熱量効果材のそれぞれに対応して前記電極が設けられている、請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記熱生成体は、前記電極と前記電気熱量効果材とが相互に接するように配置された構成である、請求項１又は請求項２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
前記作業室の内部に、前記電極及び前記電気熱量効果材の少なくともいずれかに沿って前記熱輸送媒体を流すように形成された媒体流路（３３）を有する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項５】
前記電極には、前記往復流の方向に延びる溝部（３１２ｃ、３２２ｃ）が形成されており、前記溝部により前記媒体流路が提供される、請求項４に記載のヒートポンプ装置。
【請求項６】
前記熱輸送装置は、前記熱輸送媒体を圧送するための圧電ポンプ（４１、４２）を有する、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示される技術は、電気熱量効果型のヒートポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電極と電気熱量効果材とを有する複数の熱生成部の間に熱スイッチを設け、電気熱量効果材への電圧印加と熱スイッチの熱抵抗変化とを制御して、低温端から高温端へ熱を伝導させる装置が知られている。このような装置は、例えば、下記特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２３８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術の装置では、電気熱量効果材が発する熱を熱スイッチにより移動するため、高周波運転が困難であり、高い熱出力を得難いという問題がある。
【０００５】
ここに開示される技術は、熱出力を向上することが可能なヒートポンプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、開示されるヒートポンプ装置では、
作業室（２０）の高温端（２０２）及び低温端（２０１）の両端部の間に設けられ、電極（３１、３２）と電気熱量効果材（３０）とを有し、電極を介して印加される電界の変調により発熱と吸熱とを生じる熱生成体（３）と、
高温端及び低温端を生成するように、電界の変調に同期して、熱生成体と熱交換する熱輸送媒体の往復流を作業室の内部に形成する熱輸送装置（４０）と、を備える。
【０００７】
これによると、熱生成体の電気熱量効果材に電極を介して印加する電界の変調に同期させて、熱生成体と熱交換する熱輸送媒体の往復流を熱輸送装置により作業室の内部に形成することができる。したがって、応答性に難点のある熱スイッチを用いる必要がなく、高周波運転が容易である。このようにして、ヒートポンプ装置の熱出力を向上することができる。
【０００８】
なお、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ものであって、開示技術の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態のヒートポンプ装置を用いた冷却器の外観を示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】第１実施形態の熱生成部の外観を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態の熱生成部の図３図示上端面の拡大図である。
【図５】第１実施形態の熱生成部の積層構造説明図である。
【図６】第１実施形態の熱生成部の断面図である。
【図７】他の実施形態の熱生成部の概略構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しながら開示技術を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１１】
（第１実施形態）
開示技術を適用した第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。図１は、開示技術を適用した冷却器１の外観図である。冷却器１は、電気熱量効果型ヒートポンプ装置を備える。冷却器１は、電気熱量効果型ヒートポンプ装置の一例である。以下、冷却器１を電気熱量効果型ヒートポンプ装置１、又は単にヒートポンプ装置１と呼ぶ場合がある。電気熱量効果型ヒートポンプ装置１はＥＨＰ（Electro-caloric effectHeat Pump）装置１とも呼ばれる。
【００１２】
この明細書においてヒートポンプ装置の語は広義の意味で使用される。すなわち、ヒートポンプ装置の語には、ヒートポンプ装置によって得られる冷熱を利用する装置と、ヒートポンプ装置によって得られる温熱を利用する装置との両方が含まれる。冷熱を利用する装置は、冷凍サイクル装置とも呼ばれることがある。よって、この明細書においてヒートポンプ装置の語は冷凍サイクル装置を包含する概念として使用される。本例の冷却器１は、ヒートポンプ装置によって得られる冷熱を利用する装置の一例である。冷却器１は、例えば、車載装置とすることができる。冷却器１は、車両に搭載された電池や電子機器の冷却に用いることができる。また、冷却器１は、車両のシートに着座した乗員に好適な冷感を提供するシート空調装置に用いることができる。
【００１３】
図１に示すように、冷却器１は、外殻としてのケース１０を備えている。図２も参照して明らかなように、ケース１０は、冷却板１１、放熱板１２、一対の側板部１３、及び、一対の端板部１４を備える。ケース１０は、比較的薄型の直方体であり、冷却板１１と放熱板１２とは、ケース１０の厚さ方向である図示ＺＺ方向において対向配置されている。冷却板１１及び放熱板１２は、いずれも、熱伝導性に優れる例えば金属製の薄板からなる。冷却板１１及び放熱板１２の材質としては、アルミニウム合金材や銅合金材を採用することができる。
【００１４】
一対の側板部１３は、ケース１０の幅方向である図示ＹＹ方向において相互に対向配置されている。側板部１３は、ケース１０のＹＹ方向の端面を構成し、冷却板１１の辺部と放熱板１２の辺部とを繋ぐように配設される。また、一対の端板部１４は、ケース１０の長手方向である図示ＸＸ方向において相互に対向配置されている。端板部１４は、ケース１０のＸＸ方向の端面を構成し、冷却板１１の辺部と放熱板１２の辺部とを繋ぐように配設される。側板部１３及び端板部１４は、いずれも、低熱伝導性を有する例えば樹脂製の薄板からなる。
【００１５】
ケース１０は、外殻をなす６面体の内部に、区画板１５及び区画板１６を有している。区画板１５及び区画板１６により、ケース１０の内部には、作業室２０、流路２１及び流路２２が区画形成されている。区画板１５は、作業室２０と流路２１とを仕切っている。区画板１５のうち、作業室２０の図２図示上方に位置してＹＹ方向に延在する部分には、複数の開口１５１が形成されている。開口１５１は、区画板１５を貫通する孔として形成されており、作業室２０と流路２１とを連通する。一方、区画板１６は、作業室２０と流路２２とを仕切っている。区画板１６のうち、作業室２０の図２図示下方に位置してＹＹ方向に延在する部分には、複数の開口１６１が形成されている。開口１６１は、区画板１６を貫通する孔として形成されており、作業室２０と流路２２とを連通する。
【００１６】
図２から明らかなように、冷却板１１及び一方の側板部１３と、区画板１５との間に、流路２１が形成されている。この一方の側板部１３の外側面には、圧電ポンプ４１が取り付けられている。圧電ポンプ４１の吸入吐出口４１ａは、この一方の側板部１３の設けられた開口を介して流路２１に連通している。また、放熱板１２及び他方の側板部１３と、区画板１６との間に、流路２２が形成されている。この他方の側板部１３の外側面には、圧電ポンプ４２が取り付けられている。圧電ポンプ４２の吸入吐出口４２ａは、この他方の側板部１３の設けられた開口を介して流路２２に連通している。
【００１７】
本例では、一方の側板部１３に３つの薄型の圧電ポンプ４１がＸＸ方向においてほぼ等間隔に配設され、他方の側板部１３に３つの薄型の圧電ポンプ４２がＸＸ方向においてほぼ等間隔に配設されている。圧電ポンプ４１、４２は、圧電素子の圧電効果を利用するマイクロポンプである。圧電素子は、変位は小さいものの、応答性に優れ、比較的出力密度が大きい。したがって、圧電ポンプ４１、４２は、ポンプ室の容積変化は小さいものの、比較的高い吐出圧を提供することができる。
【００１８】
ケース１０内の作業室２０には、熱生成体３が配設されている。熱生成体３は、図３及び図４に示すように、多層構造化されている。熱生成体３は、図５に示すように、電気熱量効果材フィルム３０、第１電極部３１及び第２電極部３２を積層して形成されている。電気熱量効果材フィルム３０は、電気熱量効果を有する電気熱力効果材からなる素子であり、ＥＣＥ（Electro-Caloric Effect）素子３０とも呼ばれる。以下、電気熱量効果材フィルム３０を、ＥＣＥ素子３０、電気熱量効果材３０、又は単にフィルム３０と呼ぶ場合がある。本例のフィルム３０は、ポリフッ化ビリニデン（ＰＶｄＦ）系ポリマー製のフィルムである。ポリフッ化ビリニデン系ポリマーとしては、例えば、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）やＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＦＥ）等を採用することができる。フィルム３０は矩形状をなし、フィルム３０の厚さは、例えば１０μｍである。フィルム３０は、製造が容易であれば薄い方が好ましい。フィルム３０の厚さは、１〜５０μｍであることが好ましく、１〜２０μｍであればより好ましい。
【００１９】
第１電極部３１は、電極部材３１１と電極部材３１２とを有して構成される。電極部材３１１は、薄膜状の金属製部材であり、例えばアルミニウム箔、銅箔等により提供される。電極部材３１２は、薄板状の金属製部材であり、例えば、アルミニウム材、銅材、ステンレス材等からなる。電極部材３１２は、図６に示すように、平板部３１２ａと、平板部３１２ａの片面から突出するように設けられた複数の突条部３１２ｂとが一体的に形成されている。突条部３１２ｂは、互いに平行に形成されて、それぞれＺＺ方向に延びている。これにより、隣り合う突条部３１２ｂの間には、ＺＺ方向に延びる溝部３１２ｃが形成される。図５に示すように、矩形状の電極部材３１２には、１つの角部近傍に、他の部分よりも厚肉の端子３１２ｄが突出している。
【００２０】
第２電極部３２は、電極部材３２１と電極部材３２２とを有して構成される。電極部材３２１は、薄膜状の金属製部材であり、例えばアルミニウム箔、銅箔等により提供される。電極部材３２２は、薄板状の金属製部材であり、例えば、アルミニウム材、銅材、ステンレス材等からなる。電極部材３２２は、図６に示すように、平板部３２２ａと、平板部３２２ａの片面から突出するように設けられた複数の突条部３２２ｂとが一体的に形成されている。突条部３２２ｂは、互いに平行に形成されて、それぞれＺＺ方向に延びている。これにより、隣り合う突条部３２２ｂの間には、ＺＺ方向に延びる溝部３２２ｃが形成される。図５に示すように、矩形状の電極部材３２２には、１つの角部近傍に、他の部分よりも厚肉の端子３２２ｄが突出している。電極部材３２２の端子３２２ｄは、電極部材３１２の端子３１２ｄの形成位置とは反対側となる角部に設けられている。
【００２１】
第１電極部３１、第２電極部３２は、本実施形態における電極に相当する。以下、第１電極部３１を単に電極３１と呼び、第２電極部３２を単に電極３２と呼ぶ場合がある。
【００２２】
溝部３１２ｃ及び溝部３２２ｃは、作業室２０内における熱輸送媒体の媒体流路３３を提供する。溝部３１２ｃ及び溝部３２２ｃは、断面矩形状をなしてＺＺ方向に直線状に形成されており、熱輸送媒体流通時の圧力損失低下に寄与する。ＺＺ方向は、熱輸送媒体の往復流方向である。溝部３１２ｃ、３２２ｃの深さ、すなわち、媒体流路３３のＸＸ方向寸法は、冷却器体格、熱交換性能、媒体圧力損失、製造性等の観点から、３０〜３００μｍであることが好ましく、５０〜１５０μｍであればより好ましい。
【００２３】
熱生成体３は、第１電極部３１、フィルム３０、第２電極部３２、フィルム３０、第１電極部３１の順に、第１電極部３１、第２電極部３２とフィルム３０とが交互に配置されるように積層される。このようにフィルム及び電極が積層された積層体において、積層方向であるＸＸ方向における最外方に位置する電極の更に外方には、一対の拘束プレート３４が配設される。一対の拘束プレート３４は、端子接続部材３５により締結される。端子接続部材３５は、例えば、長尺ボルトとナットとを有して、端子３１２ｄを相互に電気的に接続するとともに、端子３２２ｄを相互に電気的に接続する。更に、端子接続部材３５は、一対の拘束プレート３４を相互に近接する方向に付勢する付勢部材としても機能する。これにより、フィルム３０及び第１電極部３１、第２電極部３２の構成部材が、相互にＸＸ方向において密着する。本例では、電気的端子接続部材と、拘束プレート３４で積層体を挟持するための付勢部材とを、端子接続部材３５で共用していたが、これに限定されるものではなく、別体としてもかまわない。なお、図１に示すように、端子接続部材３５は、一端部をケース１０外に突出させて、給電用の外部端子３５ａとすることができる。
【００２４】
ＥＣＥ素子３０は、第１電極部３１、第２電極部３２を介して印加される電圧の強弱により発熱と吸熱とを生じる。ＥＣＥ素子３０は、電界すなわち電場の印加により発熱し、電場の除去により吸熱する。ＥＣＥ素子３０は、電場によって物質内の電気双極子モーメントが制御され、それに伴うエントロピー変化によって発熱や吸熱を発生させる。ＥＣＥ素子３０は、電場が印加されることによってエントロピーが減少し、熱を放出することによって温度が上昇する。また、ＥＣＥ素子３０は、電場が除去されることによってエントロピーが増加し、熱を吸収することによって温度が低下する。ＥＣＥ素子３０は、所定の温度域、例えば常温域において高い電気熱量効果を発揮する材料によって作られている。ＥＣＥ素子３０は、ポリフッ化ビリニデン系ポリマーからなるものに限定されない。ＥＣＥ素子は、例えばセラミックス製であってもかまわない。
【００２５】
ＥＨＰ装置１は、ＥＣＥ素子３０の電気熱量効果を利用する。ＥＨＰ装置１は、電場変調装置と熱輸送装置とを備える。電場変調装置は、第１電極部３１、第２電極部３２を有してＥＣＥ素子３０に電圧を印加可能な電圧印加装置である。本例のＥＨＰ装置１は車両に搭載された高圧電池パックを給電源として高電圧を印加することができる。第１電極部３１、第２電極部３２間に高電圧を印加することにより、薄膜フィルム状のＥＣＥ素子３０に高電界を印加することができる。フィルム状のＥＣＥ素子３０は、電気熱量効果により発生した熱を素子表面にまで伝達し易いという利点もある。一方、本例の熱輸送装置４０は、圧電ポンプ４１、４２を有する熱輸送媒体往復流装置である。
【００２６】
電場変調装置は、ＥＣＥ素子３０に電場を与えるとともに、その電場の強さを増減させる。電場変調装置は、ＥＣＥ素子３０を強い電界内に置く状態と、ＥＣＥ素子３０を弱い電界内またはゼロ電界内に置く状態とを周期的に切換える。電場変調装置は、ＥＣＥ素子３０が強い電界の中に置かれる強電界期間、及びＥＣＥ素子３０が強電界期間より弱い電界の中に置かれる低電界期間を周期的に繰り返すように電場を変調する。低電界期間は、完全に電場を除去する無電界期間であってもよい。ここで言う強い電界及び弱い電界における電界とは、＋電界、−電界のいずれの場合も含む。
【００２７】
熱輸送装置４０は、ＥＣＥ素子３０が放熱または吸熱する熱を輸送するための熱輸送媒体を流すための流体機器を備える。熱輸送装置４０は、ＥＣＥ素子３０と熱交換する熱輸送媒体をＥＣＥ素子３０及び第１電極部３１、第２電極部３２の少なくともいずれかに沿って流す装置である。本例の熱輸送装置４０は、熱輸送媒体を第１電極部３１、第２電極部３２に形成した媒体流路３３に流す。すなわち、本例では、熱輸送装置４０は、熱輸送媒体が電極である第１電極部３１、第２電極部３２に接触するように第１電極部３１、第２電極部３２に沿って流す。本例では、熱輸送媒体は、電極である第１電極部３１、第２電極部３２を介してフィルム３０に沿って流れているとも言える。
【００２８】
熱輸送装置４０は、作業室２０に高温端と低温端とを生成するように、熱輸送媒体を流す。熱輸送装置４０は、電場変調装置による電場の変化に同期して、熱輸送媒体の往復的な流れＦＭ、ＦＮを発生させる。作業室２０の一端から他端へ向かう流れＦＭを往流と呼び、他端から一端へ向かう流れＦＮを復流と呼ぶ。本例では、往流ＦＭは、低温端２０１から高温端２０２へ向かう熱輸送媒体流れである。復流ＦＮは、高温端２０２から低温端２０１へ向かう熱輸送媒体流れである。低温端２０１及び高温端２０２は、本実施形態における端部に相当する。
【００２９】
ＥＣＥ素子３０と熱交換する熱輸送媒体は、例えば、フロリナート（登録商標）等のフッ素系不活性液体によって提供することができる。フッ素系不活性液体は、絶縁流体の一例である。熱輸送媒体は、オイル等の他の絶縁流体であってもよい。熱輸送媒体は、熱生成体３内の媒体流路３３を流れる際に低圧力損失を提供できる特性を有することが望まれる。
【００３０】
熱輸送装置４０は、電場変調装置による電場の増減に同期して熱輸送媒体を往復的に移動させる。熱輸送装置４０は、熱輸送媒体を流すためのポンプを含むことができる。本例の熱輸送装置４０は、圧電ポンプ４１、４２を備える。圧電ポンプ４１、４２は、作業室２０に充填配置された熱生成体３のＥＣＥ素子３０に関して熱輸送媒体の往復流れを供給する。
【００３１】
熱輸送装置４０は、ＥＣＥ素子３０に電場を印加したときに往流ＦＭを生成する。往流ＦＭは、圧電ポンプ４１を吐出モードとし、圧電ポンプ４２を吸入モードとすることにより生成される。すなわち、ＥＣＥ素子３０に電場が印加されることによって熱を放出し温度が上昇したときに、圧電ポンプ４１から圧電ポンプ４２へ向かう熱輸送媒体流れが形成される。このときの熱輸送媒体流れは、吸入吐出口４１ａ→流路２１→開口１５１→作業室２０→開口１６１→流路２２→吸入吐出口４２ａとなる。作業室２０内では、低温端２０１から高温端２０２へ向かう熱輸送媒体流れを形成し、熱交換によって得た温熱を高温端２０２へ輸送する。
【００３２】
また、熱輸送装置４０は、ＥＣＥ素子３０から電場を除去したときに復流ＦＮを生成する。復流ＦＮは、圧電ポンプ４１を吸入モードとし、圧電ポンプ４２を吐出モードとすることにより生成される。すなわち、ＥＣＥ素子３０から電場が除去されることによって熱を吸収し温度が低下したときに、圧電ポンプ４２から圧電ポンプ４１へ向かう熱輸送媒体流れが形成される。このときの熱輸送媒体流れは、吸入吐出口４２ａ→流路２２→開口１６１→作業室２０→開口１５１→流路２１→吸入吐出口４１ａとなる。作業室２０内では、高温端２０２から低温端２０１へ向かう熱輸送媒体流れを形成し、熱交換によって得た冷熱を低温端２０１へ輸送する。
【００３３】
上記した動作を繰り返し行い、電場の印加除去に同期して熱輸送媒体を往復的に移動させることにより、作業室２０の低温端２０１側から高温端２０２側への熱量の輸送が行なわれる。ＥＨＰ装置１である冷却器１において、熱輸送媒体の上記した往復流れにより、冷却板１１から放熱板１２に向かって熱輸送が行なわれ、冷却板１１の温度が低下し、放熱板１２の温度が上昇する。冷却器１は、冷却板１１で外部媒体から奪った熱を、熱輸送媒体で移動させて、放熱板１２から外部媒体へ放出する。これにより、冷却板１１に接する外部媒体を冷却することができる。冷却板１１は、ＥＨＰ装置１の低温端２０１からの冷熱出力を外部媒体へ放出する熱交換部であるとも言える。また、放熱板１２は、ＥＨＰ装置１の高温端２０２からの温熱出力を外部媒体へ放出する熱交換部であるとも言える。ケース１０内のＺＺ方向の全域を作業室と見た場合には、冷却板１１が低温端であり、放熱板１２が高温端であると言える。
【００３４】
本実施形態のＥＨＰ装置１は、熱生成体３と熱輸送装置４０とを備える。熱生成体３は、作業室２０の高温端２０２及び低温端２０１の両端部の間に設けられ、電極３１、３２と電気熱量効果材３０とを有し、電極３１、３２を介して印加される電界の変調により発熱と吸熱とを生じる。熱輸送装置４０は、高温端２０２及び低温端２０１を生成するように、電界の変調に同期して、熱生成体３と熱交換する熱輸送媒体の往復流を作業室２０の内部に形成する。
【００３５】
これによると、熱生成体３の電気熱量効果材３０に電極３１、３２を介して印加する電界の変調に同期させて、熱輸送装置４０により熱生成体３と熱交換する熱輸送媒体の往復流を作業室２０の内部に形成することができる。したがって、応答性に難点のある熱スイッチを用いる必要がなく、高周波運転が容易である。このようにして、ヒートポンプ装置１の熱出力を向上することができる。また、比較的熱損失が大きい熱スイッチを用いる必要がないので、エネルギーロスを低減することができる。
【００３６】
複数の電気熱量効果材３０が熱輸送媒体の往復流の方向であるＺＺ方向に交差する方向であるＸＸ方向に互いに並設されおり、複数の電気熱量効果材３０のそれぞれに対応して電極３１、３２が設けられている。これによると、各電気熱量効果材３０の上記交差する方向であるＸＸ方向の厚さを薄くして相互に並設することができる。したがって、各電気熱量効果材３０に対する電界強度を容易に大きくすることができる。
【００３７】
また、本実施形態のＥＨＰ装置１の熱生成体３は、電極３１、３２と電気熱量効果材３０とが相互に接するように配置された構成である。これによると、電気熱量効果材３０に容易に電界を印加することができる。
【００３８】
また、ＥＨＰ装置１は、作業室２０の内部に、電極３１、３２に沿って熱輸送媒体を流すように形成された媒体流路３３を有する。これによると、媒体流路３３を流れる熱輸送媒体と熱生成体３との熱交換を効率よく行なうことができる。
【００３９】
熱輸送媒体の媒体流路は、電極及び電気熱量効果材の少なくともいずれかに沿って熱輸送媒体を流すように形成されていればよい。例えば、第１電極部３１、第２電極部３２の電極部材３１１、３２１を廃止して、熱輸送媒体が電極及び電気熱量効果材の両者に沿って流れるものであってもよい。また、電極と電気熱量効果材とが離間しており、熱輸送媒体は電気熱量効果材に沿って流れるものであってもよい。
【００４０】
また、電極３１、３２には、熱輸送媒体の往復流の方向に延びる溝部３１２ｃ、３２２ｃが形成されており、この溝部３１２ｃ、３２２ｃにより媒体流路３３が提供される。これによると、電極３１、３２の溝部により、熱生成体３と熱交換する熱輸送媒体の媒体流路３３を容易に得ることができる。また、媒体流路３３を形成するために電極部材３１２、３２２に設けた突条部３１２ｂ、３２２ｂは、熱輸送媒体との熱交換時に表面積を拡大する熱伝導フィンとして機能するため、熱交換効率の向上に寄与する。
【００４１】
また、熱輸送装置４０は、熱輸送媒体を圧送するための圧電ポンプ４１、４２を有する。圧電ポンプは、ポンプ室の容積変化は小さいものの、比較的高い駆動周波数と吐出圧を得ることができる。したがって、媒体流路３３が高圧力損失の構成であっても、媒体流路３３に熱輸送媒体の往復流を確実に形成することができる。
【００４２】
（他の実施形態）
この明細書に開示される技術は、その開示技術を実施するための実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。開示される技術は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。実施形態は追加的な部分をもつことができる。実施形態の部分は、省略される場合がある。実施形態の部分は、他の実施形態の部分と置き換え、または組み合わせることも可能である。実施形態の構造、作用、効果は、あくまで例示である。開示技術の技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示技術の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及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。
【００４３】
上記実施形態では、熱輸送媒体の往復流方向であるＺＺ方向に直交するＸＸ方向にフィルム状のＥＣＥ素子３０を並設していたが、これに限定されるものではない。ＥＣＥ素子３０を並設する方向は、例えばＺＺ方向に直交する方向から若干傾斜していてもよい。すなわち、複数のＥＣＥ素子３０は、ＺＺ方向に交差する方向に互いに並設されていてもよい。また、複数のＥＣＥ素子３０を並設するものに限定されず、ＥＣＥ素子は、１つであってもかまわない。また、図７に例示するように、ＥＣＥ素子３０をＺＺ方向に複数段配置してもよい。高い電気熱量効果を発揮する温度帯が互いに異なる複数のＥＣＥ素子３０をＺＺ方向に段配置することで、冷熱出力及び温熱出力の温度域を拡張することが可能である。また、ＥＣＥ素子の形状は、フィルム状に限定されるものではなく、他の形状の素子も採用可能である。
【００４４】
また、上記実施形態では、第１電極部３１、第２電極部３２を、隣り合うＥＣＥ素子３０の間に配置していたが、これに限定されるものではなく、ＥＣＥ素子３０に電圧を印加できるものであればよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、媒体流路３３を、第１電極部３１、第２電極部３２の溝部３１２ｃ、３２２ｃにより提供していた。すなわち、電極に媒体流路形成部材としての機能を持たせていた。しかしながら、これに限定されるものではない。例えばスペーサ等の電極とは別体の部材により、媒体流路を形成してもかまわない。
【００４６】
また、上記実施形態では、熱輸送装置４０は、一対の圧電ポンプ４１、４２のより熱輸送媒体の往復流を形成していたが、これに限定されるものではない。例えば、一方に圧電ポンプを設け、他方に圧電ポンプの吐出吸入に対応可能なベローズ等を設けて、熱輸送媒体の往復流を形成してもよい。また、例えば、圧電ポンプ以外のポンプ装置を採用してもかまわない。
【００４７】
また、上記実施形態では、冷却板１１及び放熱板１２で、外部媒体に冷熱出力及び温熱出力していたが、これに限定されるものではない。例えば、熱輸送媒体を一次媒体とし、一次媒体と二次媒体とを熱交換する熱交換器をＥＨＰ装置内に設け、二次媒体を外部の低温系統と高温系統とに供給してもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、車両に搭載される冷却器に開示技術を適用した。これに代えて、加熱器に開示技術を適用してもよい。また、上記実施形態に対して電界印加と熱輸送媒体流れの位相を逆転（電界印加時に復流ＦＮを形成、電界除去時に往流ＦＭを形成）することで、同一構成のまま制御変更するのみで冷却側と加熱側とを入れ替えることができる。また、車両以外の船舶や航空機等の移動体用の搭載装置に開示技術を適用してもよい。また、住宅用等の定置式の装置に開示技術を適用してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１  冷却器（ヒートポンプ装置）
３  熱生成体
２０  作業室
３０  電気熱量効果材フィルム（電気熱量効果材）
３１  第１電極部（電極）
３２  第２電極部（電極）
４０  熱輸送装置
２０１  低温端
２０２  高温端
【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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