Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7467966B2 - Electric field-driven functional element, solid refrigerant cycle, and actuator - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7467966B2 - Electric field-driven functional element, solid refrigerant cycle, and actuator - Google Patents

Electric field-driven functional element, solid refrigerant cycle, and actuator Download PDF

Info

Publication number
JP7467966B2
JP7467966B2 JP2020022628A JP2020022628A JP7467966B2 JP 7467966 B2 JP7467966 B2 JP 7467966B2 JP 2020022628 A JP2020022628 A JP 2020022628A JP 2020022628 A JP2020022628 A JP 2020022628A JP 7467966 B2 JP7467966 B2 JP 7467966B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electric field
functional element
functional
dipole
molecules
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.)
Active
Application number
JP2020022628A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021129016A (en
Inventor
敬 佐藤
健二 中村
祐樹 藤田
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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 Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2020022628A priority Critical patent/JP7467966B2/en
Publication of JP2021129016A publication Critical patent/JP2021129016A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7467966B2 publication Critical patent/JP7467966B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Micromachines (AREA)

Description

この明細書における開示は、電界駆動型の機能素子、固体冷媒サイクル、および、アクチュエータに関する。 The disclosure in this specification relates to electric field-driven functional elements, solid refrigerant cycles, and actuators.

特許文献1は、弾性的なエラストマ応答を利用する素子を開示する。特許文献2は、静電気的に変形する素子を開示する。これらの素子は、電気熱量効果を発揮している。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。 U.S. Patent No. 5,399,633 discloses an element that utilizes an elastic elastomeric response. U.S. Patent No. 5,399,633 discloses an electrostatically deforming element. These elements exhibit an electrocaloric effect. The contents of the prior art documents are incorporated by reference as explanations of the technical elements in this specification.

特表2018-530728号公報JP 2018-530728 A 国際公開第2018/208680号パンフレットInternational Publication No. 2018/208680

特許文献1が開示する素子は、それ自身がエラストマを含むため、分極密度に制限がある。特許文献2が開示する素子は、それ自身が静電気的に変形可能であるため、分極密度に制限がある。電界駆動型の機能素子において、分極密度は、引き出される機能の大きさに影響する。ひとつの例示的な観点において、電界駆動型機能素子が発揮する機能が、機械的な変位の提供である場合、分極密度は機械的な変位の大きさに影響する。他の例示的な観点において、電界駆動型機能素子が発揮する機能が、電気熱量効果の提供である場合、分極密度は電気熱量効果の大きさに影響する。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、電界駆動型の機能素子、固体冷媒サイクル、および、アクチュエータにはさらなる改良が求められている。 The element disclosed in Patent Document 1 has a limited polarization density because it contains an elastomer. The element disclosed in Patent Document 2 has a limited polarization density because it is electrostatically deformable. In an electric field-driven functional element, the polarization density affects the magnitude of the function to be derived. In one exemplary aspect, when the function of the electric field-driven functional element is to provide a mechanical displacement, the polarization density affects the magnitude of the mechanical displacement. In another exemplary aspect, when the function of the electric field-driven functional element is to provide an electrocaloric effect, the polarization density affects the magnitude of the electrocaloric effect. In the above-mentioned aspects, or in other aspects not mentioned, further improvements are required in the electric field-driven functional element, the solid refrigerant cycle, and the actuator.

開示されるひとつの目的は、分極密度が改良された電界駆動型の機能素子、固体冷媒サイクル、および、アクチュエータを提供することである。 One disclosed objective is to provide electric field-driven functional elements, solid refrigerant cycles, and actuators with improved polarization density.

ここに開示された電界駆動型の機能素子は、一対の電極(12、13)の間に作用する電界の方向を指向する第1双極子(Df)を提供する第1分子を有する第1材料(15)と、第1分子の運動性を高める第2分子であって、電界の方向を指向する第2双極子(Dr)を提供する第2分子を有する第2材料(16)とを備え、第1材料、および/または、第2材料は、液晶ポリマーである。
ここに開示された電界駆動型の機能素子は、一対の電極(12、13)の間に作用する電界の方向を指向する第1双極子(Df)を提供する第1分子を有する第1材料(15)と、第1分子の運動性を高める第2分子であって、電界の方向を指向する第2双極子(Dr)を提供する第2分子を有する第2材料(16)とを備え、第1材料、および、第2材料は、強誘電体であり、かつ、液晶ポリマーであり、自発分極によって第1双極子、および、第2双極子を発現している。
ここに開示された電界駆動型の機能素子は、一対の電極(12、13)の間に作用する電界の方向を指向する第1双極子(Df)を提供する第1分子を有する第1材料(15)と、第1分子の運動性を高める第2分子であって、電界の方向を指向する第2双極子(Dr)を提供する第2分子を有する第2材料(16)とを備え、第2材料は、液体である。
ここに開示された電界駆動型の機能素子は、一対の電極(12、13)の間に作用する電界の方向を指向する第1双極子(Df)を提供する第1分子を有する第1材料(15)と、第1分子の運動性を高める第2分子であって、電界の方向を指向する第2双極子(Dr)を提供する第2分子を有する第2材料(16)とを備え、第2分子のアスペクト比は、6.0以上である。
The electric field-driven functional element disclosed herein comprises a first material (15) having a first molecule providing a first dipole (Df) that points in the direction of an electric field acting between a pair of electrodes (12, 13), and a second material (16) having a second molecule that enhances the mobility of the first molecule and provides a second dipole (Dr) that points in the direction of the electric field , wherein the first material and/or the second material is a liquid crystal polymer .
The electric field-driven functional element disclosed herein comprises a first material (15) having a first molecule providing a first dipole (Df) that orients in the direction of an electric field acting between a pair of electrodes (12, 13), and a second material (16) having a second molecule that enhances the mobility of the first molecule and provides a second dipole (Dr) that orients in the direction of the electric field, the first material and the second material being ferroelectric and liquid crystal polymers, and exhibiting the first dipole and the second dipole by spontaneous polarization.
The electric field-driven functional element disclosed herein comprises a first material (15) having a first molecule providing a first dipole (Df) that points in the direction of an electric field acting between a pair of electrodes (12, 13), and a second material (16) having a second molecule that enhances the mobility of the first molecule and provides a second dipole (Dr) that points in the direction of the electric field, the second material being a liquid.
The electric field-driven functional element disclosed herein comprises a first material (15) having a first molecule providing a first dipole (Df) that orients in the direction of an electric field acting between a pair of electrodes (12, 13), and a second material (16) having a second molecule that enhances the mobility of the first molecule and provides a second dipole (Dr) that orients in the direction of the electric field, the aspect ratio of the second molecule being 6.0 or greater.

開示される電界駆動型の機能素子によると、電界駆動型の機能素子は、第1材料と第2材料とを含む。第2材料は、第1材料に含まれる第1分子の運動性を高めるための第2分子を有する。さらに、第2分子は、電界の方向を指向する第2双極子を提供している。第1材料は、電極の方向を指向する第1双極子を提供する。よって、機能素子における分極密度は、第1双極子と、第2双極子との両方によって提供される。この結果、分極密度が改良された電界駆動型の機能素子が提供される。 According to the disclosed electric field-driven functional element, the electric field-driven functional element includes a first material and a second material. The second material has a second molecule for increasing the mobility of the first molecule contained in the first material. Furthermore, the second molecule provides a second dipole that is oriented in the direction of the electric field. The first material provides a first dipole that is oriented in the direction of the electrode. Thus, the polarization density in the functional element is provided by both the first dipole and the second dipole. As a result, an electric field-driven functional element with improved polarization density is provided.

ここに開示された固体冷媒サイクルは、上記電界駆動型の機能素子(10)と、機能素子の電気熱量効果を出力する出力部材とを備える。 The solid refrigerant cycle disclosed herein comprises the above-mentioned electric field-driven functional element (10) and an output member that outputs the electrocaloric effect of the functional element.

ここに開示されたアクチュエータは、上記電界駆動型の機能素子(10)と、機能素子の機械的な変位を出力する出力部材とを備える。 The actuator disclosed herein comprises the above-mentioned electric field-driven functional element (10) and an output member that outputs the mechanical displacement of the functional element.

この明細書において開示された複数の形態は、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。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。 The various embodiments disclosed in this specification employ different technical means to achieve their respective objectives. The claims and the reference characters in parentheses in this section are illustrative of the corresponding relationships with the embodiments described below, and are not intended to limit the technical scope. The objectives, features, and advantages disclosed in this specification will become clearer with reference to the detailed description that follows and the accompanying drawings.

第1実施形態の電界駆動型の機能素子を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an electric field-driven functional element according to a first embodiment; 電界駆動型の機能素子を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an electric field-driven functional element. 機能材料における双極子を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a dipole in a functional material. 機能材料における双極子を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a dipole in a functional material. 電界Eと分極Pとを示すグラフである。2 is a graph showing the electric field E and the polarization P. 第1材料の実施例を列挙する表である。1 is a table listing examples of a first material. 第2材料の実施例を列挙する表である。1 is a table listing examples of a second material. 第2材料のサンプルを示す特性表である。11 is a characteristic table showing a sample of a second material. 測定装置を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a measuring device. アスペクト比ARと抗電圧CVとを示すグラフである。1 is a graph showing the aspect ratio AR and the coercive voltage CV. 第2実施形態の電界駆動型の機能素子を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an electric field-driven functional element according to a second embodiment. 電界駆動型の機能素子を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an electric field-driven functional element.

複数の実施形態が、図面を参照しながら説明される。複数の実施形態において、機能的におよび/または構造的に対応する部分および/または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および/または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。 Several embodiments will be described with reference to the drawings. In several embodiments, functionally and/or structurally corresponding and/or associated parts may be given the same reference numerals or reference numerals that differ in the hundredth or higher digit. For corresponding and/or associated parts, the descriptions of other embodiments may be referred to.

第1実施形態
図1および図2において、固体冷媒サイクル1が図示されている。固体冷媒サイクル1は、低温部材2から高温部材3へ熱を移動させる。なお、固体冷媒の語は、蒸気圧縮式の冷媒サイクルにおける冷媒と対比した語である。固体冷媒の語は、後述の機能材料11が固体であることを限定的に意味するものではない。事実、後述の機能材料11は、少なくとも流動可能であって、液体のようにふるまう性状を有している。
First embodiment In Fig. 1 and Fig. 2, a solid refrigerant cycle 1 is illustrated. The solid refrigerant cycle 1 transfers heat from a low temperature member 2 to a high temperature member 3. The term solid refrigerant is used in contrast to a refrigerant in a vapor compression refrigerant cycle. The term solid refrigerant does not necessarily mean that a functional material 11 described below is solid. In fact, the functional material 11 described below is at least flowable and has the property of behaving like a liquid.

固体冷媒サイクル1は、対象物の温度を調節する。対象物は、気体、液体、または、固体である。固体冷媒サイクル1が低温を利用するサイクルである場合、固体冷媒サイクル1は、低温部材2によって対象物を冷却する。この場合、固体冷媒サイクル1は、冷房、冷蔵、または、冷凍のためのサイクルを提供する。固体冷媒サイクル1が高温を利用するサイクルである場合、固体冷媒サイクル1は、高温部材3によって対象物を加熱する。この場合、固体冷媒サイクル1は、暖房、温蔵、または、加熱のためのサイクルを提供する。固体冷媒サイクル1が低温と高温との両方を利用するサイクルである場合、固体冷媒サイクル1は、低温部材2によって対象物を冷却し、かつ、高温部材3によって対象物を加熱する。この場合、固体冷媒サイクル1は、例えば、除湿のためのサイクルを提供する。低温部材2は、固体冷媒サイクル1における吸熱部材、または、熱源部材でもある。高温部材3は、固体冷媒サイクル1における放熱部材、または、熱供給部材でもある。この明細書において、冷媒サイクルの語は、低温を利用する冷凍サイクル、および、高温を利用するヒートポンプサイクルの両方を包含する語として解釈されるべきである。 The solid refrigerant cycle 1 adjusts the temperature of an object. The object is a gas, liquid, or solid. When the solid refrigerant cycle 1 is a cycle that utilizes low temperature, the solid refrigerant cycle 1 cools the object by the low temperature member 2. In this case, the solid refrigerant cycle 1 provides a cycle for cooling, refrigeration, or freezing. When the solid refrigerant cycle 1 is a cycle that utilizes high temperature, the solid refrigerant cycle 1 heats the object by the high temperature member 3. In this case, the solid refrigerant cycle 1 provides a cycle for heating, warming, or heating. When the solid refrigerant cycle 1 is a cycle that utilizes both low temperature and high temperature, the solid refrigerant cycle 1 cools the object by the low temperature member 2 and heats the object by the high temperature member 3. In this case, the solid refrigerant cycle 1 provides a cycle for dehumidification, for example. The low temperature member 2 is also a heat absorption member or a heat source member in the solid refrigerant cycle 1. The high temperature member 3 is also a heat dissipation member or a heat supply member in the solid refrigerant cycle 1. In this specification, the term refrigeration cycle should be interpreted as including both refrigeration cycles that utilize low temperatures and heat pump cycles that utilize high temperatures.

固体冷媒サイクル1は、電界駆動型の機能素子10を備える。機能素子10は、提供されるべき機能として、電気熱量効果(ECE:ElecrtroCaloric Effect)を提供する。固体冷媒サイクル1は、機能素子10が発揮する電気熱量効果によって得られる高温だけ、低温だけ、または高温と低温との両方を利用する。機能素子10は、電気熱量効果によって吸熱と放熱との両方の作用を発揮する。機能素子10は、電気熱量効果によって、低温部材2から高温部材3への熱移動を生成する。機能素子10は、電気熱量効果によって、高温部材3の温度が、低温部材2の温度より高くなるように、熱移動を生成する。機能素子10は、機能材料11を備える。機能素子10は、一対の電極12、13を備える。 The solid refrigerant cycle 1 includes an electric field-driven functional element 10. The functional element 10 provides an electrocaloric effect (ECE) as a function to be provided. The solid refrigerant cycle 1 utilizes only the high temperature, only the low temperature, or both the high temperature and the low temperature obtained by the electrocaloric effect exerted by the functional element 10. The functional element 10 exerts both heat absorption and heat dissipation functions by the electrocaloric effect. The functional element 10 generates heat transfer from the low temperature member 2 to the high temperature member 3 by the electrocaloric effect. The functional element 10 generates heat transfer by the electrocaloric effect so that the temperature of the high temperature member 3 is higher than the temperature of the low temperature member 2. The functional element 10 includes a functional material 11. The functional element 10 includes a pair of electrodes 12 and 13.

機能材料11は、多くの部分を有機材料が占めている。機能材料11は、樹脂材料製である。機能材料11は、無機材料を含む場合がある。機能材料11は、例えば、無機フィラーを備える場合がある。 The functional material 11 is mostly made of organic material. The functional material 11 is made of a resin material. The functional material 11 may contain an inorganic material. The functional material 11 may include, for example, an inorganic filler.

機能材料11は、電極12、13に印加される電界の変化に応答して、電気熱量効果を発揮する材料製である。機能材料11は、電極12、13に印加される電界の変化に応答して、厚さ方向THDにおける厚さを変化させる材料製である。厚さ方向THDにおける厚さを変化は、電極12、13間における静電気的な力によって生成されてもよい。厚さ方向THDにおける厚さを変化は、電歪効果的な力によって生成されてもよい。よって、この実施形態における機能素子10は、機能として、電気熱量効果と、機械的な変位との両方を提供している。 The functional material 11 is made of a material that exhibits an electrocaloric effect in response to a change in an electric field applied to the electrodes 12 and 13. The functional material 11 is made of a material that changes its thickness in the thickness direction THD in response to a change in an electric field applied to the electrodes 12 and 13. The change in thickness in the thickness direction THD may be generated by an electrostatic force between the electrodes 12 and 13. The change in thickness in the thickness direction THD may be generated by an electrostrictive force. Thus, the functional element 10 in this embodiment provides both an electrocaloric effect and a mechanical displacement as functions.

機能材料11は、ポリマーフィルムとして提供されている。ポリマーフィルムは、通常のフィルムの製造方法によって提供することができる。機能材料11は、容器を備える場合がある。容器は、機能材料11を収容する。容器は、厚さ方向THDにおける厚さを維持するために貢献する。機能材料11は、容器を備えない場合がある。この場合、機能材料11自身が厚さを維持する。 The functional material 11 is provided as a polymer film. The polymer film can be provided by a normal film manufacturing method. The functional material 11 may have a container. The container contains the functional material 11. The container contributes to maintaining the thickness in the thickness direction THD. The functional material 11 may not have a container. In this case, the functional material 11 itself maintains its thickness.

機能材料11は、電場の印加により発熱し、電場の除去により吸熱する。機能材料11は、所定値を超える電場が印加されるとき、分子が提供する電気的な双極子の配列が整列する。このとき、機能材料11は、エントロピーが減少し、熱を放出する。この結果、機能材料11の温度が上昇する。機能材料11は、電場が除去されるとき、双極子の配列がランダムに戻る。このとき、機能材料11は、エントロピーが増加し、熱を吸収する。この結果、機能材料11の温度が低下する。言い換えると、機能材料11は、外部から電場が加えられたエントロピーの小さい状態から、電場を除去すると吸熱してエントロピーが大きくなる。機能材料11は、エントロピーが大きな状態から、電場を印加すると放熱してエントロピーが小さくなる。 The functional material 11 generates heat when an electric field is applied, and absorbs heat when the electric field is removed. When an electric field exceeding a predetermined value is applied to the functional material 11, the arrangement of electric dipoles provided by the molecules is aligned. At this time, the entropy of the functional material 11 decreases, and the functional material 11 releases heat. As a result, the temperature of the functional material 11 increases. When the electric field is removed, the arrangement of dipoles of the functional material 11 returns to a random state. At this time, the entropy of the functional material 11 increases, and the functional material 11 absorbs heat and the entropy increases when an electric field is removed from a state in which the functional material 11 has a small entropy due to the application of an external electric field. When an electric field is applied to the functional material 11 from a state in which the entropy is large, the functional material 11 releases heat and the entropy decreases.

機能材料11は、電極12と電極13との間に配置されている。電極12、13は、電界変調回路20から供給される電圧によって、機能材料11に電界を印加することができる。電界変調回路20は、一対の電極12、13の間に作用する電界の強度を、強弱に変調する。電界変調回路20は、電界の強さを、0(ゼロ)と最大値とに変調する。電極12、13は、機能材料11の厚さ方向THDにおける両側に配置されている。電極12、13は、厚さ方向THDに直交する直交方向PPDに沿って面状に広がっている。電極12、13は、機能材料11の両面に接している。電極12、13は、直接的に機能材料11に接触している場合がある。電極12、13は、容器を介して間接的に機能材料11に接触している場合がある。 The functional material 11 is disposed between the electrodes 12 and 13. The electrodes 12 and 13 can apply an electric field to the functional material 11 by a voltage supplied from the electric field modulation circuit 20. The electric field modulation circuit 20 modulates the strength of the electric field acting between the pair of electrodes 12 and 13 from strong to weak. The electric field modulation circuit 20 modulates the strength of the electric field between 0 (zero) and a maximum value. The electrodes 12 and 13 are disposed on both sides of the functional material 11 in the thickness direction THD. The electrodes 12 and 13 extend in a planar shape along the perpendicular direction PPD perpendicular to the thickness direction THD. The electrodes 12 and 13 are in contact with both sides of the functional material 11. The electrodes 12 and 13 may be in direct contact with the functional material 11. The electrodes 12 and 13 may be in indirect contact with the functional material 11 via a container.

機能材料11は、低温部材2だけ、または、高温部材3だけ、または、低温部材2と高温部材3との両方に対して、高熱伝達状態と、低熱伝達状態とに切替可能である。高熱伝達状態は、所定の高い熱伝達率を提供する。低熱伝達状態は、高熱伝達状態より低い熱伝達率を提供する。図示の例では、機能材料11は、電極12、13を介して、間接的に、低温部材2、または、高温部材3に対して熱伝達する。これに代えて、機能材料11は、電極12、13を介することなく、直接的に、低温部材2、または、高温部材3に対して熱伝達してもよい。図示される機能材料11は、厚さ方向THDに関して熱移動を提供している。これに代えて、機能材料11は、直交方向PPDに関して熱移動を提供してもよい。 The functional material 11 is switchable between a high heat transfer state and a low heat transfer state for only the low temperature member 2, only the high temperature member 3, or both the low temperature member 2 and the high temperature member 3. The high heat transfer state provides a predetermined high heat transfer rate. The low heat transfer state provides a lower heat transfer rate than the high heat transfer state. In the illustrated example, the functional material 11 transfers heat to the low temperature member 2 or the high temperature member 3 indirectly via the electrodes 12, 13. Alternatively, the functional material 11 may transfer heat to the low temperature member 2 or the high temperature member 3 directly without via the electrodes 12, 13. The illustrated functional material 11 provides heat transfer in the thickness direction THD. Alternatively, the functional material 11 may provide heat transfer in the orthogonal direction PPD.

この観点において、機能材料11と低温部材2との間、または、機能材料11と高温部材3との間には、熱的なスイッチが提供されている。熱的なスイッチは、高熱伝達状態と、低熱伝達状態とを提供する。熱的なスイッチは、機能素子10における熱的な作用に同期して、熱伝達状態を切替える。この実施形態では、熱的なスイッチは、機能材料11へ作用する電界変調に同期して、熱伝達状態を切替える。熱的なスイッチは、機能素子10が吸熱するときに、低温部材2と機能素子10との間に高熱伝達状態を提供する。熱的なスイッチは、機能素子10が発熱するときに、高温部材3と機能素子10との間に高熱伝達状態を提供する。熱的なスイッチは、機能素子10が発熱するときに、低温部材2と機能素子10との間に低熱伝達状態を提供することが望ましい。熱的なスイッチは、機能素子10が吸熱するときに、高温部材3と機能素子10との間に低熱伝達状態を提供することが望ましい。この実施形態では、後述の機能素子10の変位によって、熱的なスイッチが提供されている。熱的なスイッチは、低温部材2、または、高温部材3における、流体成分の流動状態の切り替えによって実現されてもよい。 In this respect, a thermal switch is provided between the functional material 11 and the low-temperature member 2, or between the functional material 11 and the high-temperature member 3. The thermal switch provides a high heat transfer state and a low heat transfer state. The thermal switch switches the heat transfer state in synchronization with the thermal action in the functional element 10. In this embodiment, the thermal switch switches the heat transfer state in synchronization with the electric field modulation acting on the functional material 11. The thermal switch provides a high heat transfer state between the low-temperature member 2 and the functional element 10 when the functional element 10 absorbs heat. The thermal switch provides a high heat transfer state between the high-temperature member 3 and the functional element 10 when the functional element 10 generates heat. It is preferable that the thermal switch provides a low heat transfer state between the low-temperature member 2 and the functional element 10 when the functional element 10 generates heat. It is preferable that the thermal switch provides a low heat transfer state between the high-temperature member 3 and the functional element 10 when the functional element 10 absorbs heat. In this embodiment, the thermal switch is provided by the displacement of the functional element 10 described below. The thermal switch may be achieved by switching the flow state of the fluid components in the low temperature member 2 or the high temperature member 3.

電極12、13は、機能材料11の両側に配置されている。この観点において、電極12、13は、端部電極とも呼ばれる。端部電極としての電極12、13は、機能材料11の厚さ方向THDにおける全長にわたって、機能材料11に電界を印加する。 The electrodes 12 and 13 are disposed on both sides of the functional material 11. In this respect, the electrodes 12 and 13 are also called end electrodes. As end electrodes, the electrodes 12 and 13 apply an electric field to the functional material 11 over the entire length of the functional material 11 in the thickness direction THD.

電極12は、低温部材2に対して、高熱伝達状態と、低熱伝達状態とに切替可能である。図示される例では、2つの状態の切替は、機能材料11の厚さ変化によって提供されている。高熱伝達状態は、電極12と低温部材2とが接触している接触状態である。低熱伝達状態は、電極12と低温部材2とが離れている非接触状態である。電極12は、低温部材2に対して、接触状態と、非接触状態とを切替可能に提供するように可動である。接触状態と、非接触状態とは、熱伝達の方向を規定している。この観点において、電極12は、可動電極である。 The electrode 12 is switchable between a high heat transfer state and a low heat transfer state with respect to the low temperature member 2. In the illustrated example, the switching between the two states is provided by a change in thickness of the functional material 11. The high heat transfer state is a contact state in which the electrode 12 and the low temperature member 2 are in contact. The low heat transfer state is a non-contact state in which the electrode 12 and the low temperature member 2 are separated. The electrode 12 is movable so as to switchably provide a contact state and a non-contact state with respect to the low temperature member 2. The contact state and the non-contact state define the direction of heat transfer. In this respect, the electrode 12 is a movable electrode.

電極13は、高温部材3に対して、接触状態に置かれている。この観点において、電極13は、固定電極である。電極13は、高温部材3に対して、継続的に、高熱伝達状態にある。これに代えて、電極13は、高温部材3に対して、高熱伝達状態と、低熱伝達状態とに切替可能に構成されてもよい。 The electrode 13 is placed in contact with the high-temperature member 3. In this respect, the electrode 13 is a fixed electrode. The electrode 13 is continuously in a high heat transfer state with respect to the high-temperature member 3. Alternatively, the electrode 13 may be configured to be switchable between a high heat transfer state and a low heat transfer state with respect to the high-temperature member 3.

固体冷媒サイクル1は、電界変調回路20を備える。電界変調回路20は、電極12、13に電圧を供給する。電界変調回路20は、一対の電極12、13の間に電界を作用させる。言い換えると、電界変調回路20は、一対の電極12、13の間に位置する機能材料11に電界を作用させる。さらに、電界変調回路20は、電界の強度を、強弱に変調する。電界変調回路20は、電界の強さを、0(ゼロ)と供給可能な極大値とに変調する。 The solid refrigerant cycle 1 includes an electric field modulation circuit 20. The electric field modulation circuit 20 supplies a voltage to the electrodes 12, 13. The electric field modulation circuit 20 applies an electric field between the pair of electrodes 12, 13. In other words, the electric field modulation circuit 20 applies an electric field to the functional material 11 located between the pair of electrodes 12, 13. Furthermore, the electric field modulation circuit 20 modulates the strength of the electric field from strong to weak. The electric field modulation circuit 20 modulates the strength of the electric field between 0 (zero) and the maximum value that can be supplied.

電界変調回路20は、電極12、13に電圧を供給する回路部材21を備える。回路部材21は、電線、導体膜、バスバーなどによって提供されている。電界変調回路20は、直流電圧を供給する直流電源22を備える。電界変調回路20は、電極12、13への電圧供給を断続するためのスイッチ素子23を備える。スイッチ素子23は、スイッチ装置とも呼ぶことができる。スイッチ素子23は、オン状態とオフ状態とに切替可能である。スイッチ素子23は、制御装置24によって制御可能な素子である。電界変調回路20は、制御装置24(ECU)を備える。制御装置24は、スイッチ素子23を制御する。制御装置24は、機能素子10が機能を発揮するようにスイッチ素子23をオン状態とオフ状態とに交互に切替える。制御装置24がスイッチ素子23をオフ状態に制御するとき、機能素子10は非活性状態に制御される。制御装置24がスイッチ素子23をオン状態に制御するとき、機能素子10は活性状態に制御される。 The electric field modulation circuit 20 includes a circuit member 21 that supplies a voltage to the electrodes 12 and 13. The circuit member 21 is provided by an electric wire, a conductive film, a bus bar, or the like. The electric field modulation circuit 20 includes a DC power source 22 that supplies a DC voltage. The electric field modulation circuit 20 includes a switch element 23 for turning on and off the voltage supply to the electrodes 12 and 13. The switch element 23 can also be called a switch device. The switch element 23 can be switched between an on state and an off state. The switch element 23 is an element that can be controlled by a control device 24. The electric field modulation circuit 20 includes a control device 24 (ECU). The control device 24 controls the switch element 23. The control device 24 alternately switches the switch element 23 between an on state and an off state so that the functional element 10 performs its function. When the control device 24 controls the switch element 23 to an off state, the functional element 10 is controlled to an inactive state. When the control device 24 controls the switch element 23 to an on state, the functional element 10 is controlled to an active state.

この明細書における制御装置は、電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)とも呼ばれる場合がある。制御装置、または制御システムは、(a)if-then-else形式と呼ばれる複数の論理としてのアルゴリズム、または(b)機械学習によってチューニングされた学習済みモデル、例えばニューラルネットワークとしてのアルゴリズムによって提供される。制御装置は、少なくともひとつのコンピュータを含む制御システムによって提供される。制御システムは、データ通信装置によってリンクされた複数のコンピュータを含む場合がある。コンピュータは、ハードウェアである少なくともひとつのプロセッサ(ハードウェアプロセッサ)を含む。ハードウェアプロセッサは、下記(i)、(ii)、または(iii)により提供することができる。 The control device in this specification may also be referred to as an electronic control unit (ECU). The control device or control system is provided by (a) an algorithm as multiple logics called if-then-else format, or (b) an algorithm as a trained model tuned by machine learning, for example a neural network. The control device is provided by a control system including at least one computer. The control system may include multiple computers linked by a data communication device. The computer includes at least one processor that is hardware (a hardware processor). The hardware processor may be provided by the following (i), (ii), or (iii).

(i)ハードウェアプロセッサは、少なくともひとつのメモリに格納されたプログラムを実行する少なくともひとつのプロセッサコアである場合がある。この場合、コンピュータは、少なくともひとつのメモリと、少なくともひとつのプロセッサコアとによって提供される。プロセッサコアは、CPU:Central Processing Unit、GPU:Graphics Processing Unit、RISC-CPUなどと呼ばれる。メモリは、記憶媒体とも呼ばれる。メモリは、プロセッサによって読み取り可能な「プログラムおよび/またはデータ」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリ、磁気ディスク、または光学ディスクなどによって提供される。プログラムは、それ単体で、またはプログラムが格納された記憶媒体として流通する場合がある。 (i) The hardware processor may be at least one processor core that executes a program stored in at least one memory. In this case, the computer is provided with at least one memory and at least one processor core. The processor core is called a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), a RISC-CPU, etc. The memory is also called a storage medium. The memory is a non-transitive and tangible storage medium that non-temporarily stores "programs and/or data" that can be read by the processor. The storage medium is provided by a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, etc. The program may be distributed alone or as a storage medium on which the program is stored.

(ii)ハードウェアプロセッサは、ハードウェア論理回路である場合がある。この場合、コンピュータは、プログラムされた多数の論理ユニット(ゲート回路)を含むデジタル回路によって提供される。デジタル回路は、ロジック回路アレイ、例えば、ASIC:Application-Specific Integrated Circuit、FPGA:Field Programmable Gate Array、SoC:System on a Chip、PGA:Programmable Gate Array、CPLD:Complex Programmable Logic Deviceなどとも呼ばれる。デジタル回路は、プログラムおよび/またはデータを格納したメモリを備える場合がある。コンピュータは、アナログ回路によって提供される場合がある。コンピュータは、デジタル回路とアナログ回路との組み合わせによって提供される場合がある。 (ii) The hardware processor may be a hardware logic circuit. In this case, the computer is provided by a digital circuit including a large number of programmed logic units (gate circuits). The digital circuit is also called a logic circuit array, for example, ASIC: Application-Specific Integrated Circuit, FPGA: Field Programmable Gate Array, SoC: System on a Chip, PGA: Programmable Gate Array, CPLD: Complex Programmable Logic Device, etc. The digital circuit may include a memory that stores programs and/or data. The computer may be provided by an analog circuit. The computer may be provided by a combination of digital and analog circuits.

(iii)ハードウェアプロセッサは、上記(i)と上記(ii)との組み合わせである場合がある。(i)と(ii)とは、異なるチップの上、または共通のチップの上に配置される。これらの場合、(ii)の部分は、アクセラレータとも呼ばれる。 (iii) The hardware processor may be a combination of (i) and (ii) above. (i) and (ii) may be located on different chips or on a common chip. In these cases, part (ii) is also called an accelerator.

図1は、機能素子10の非活性状態を示す。非活性状態において、一対の電極12、13の間の機能材料11には、電界が作用していない。非活性状態は、非励起状態とも呼ばれる。非活性状態において、機能材料11は、非活性形状DSである。非活性形状DSにおいて、機能材料11は、厚さt1を有する。非活性形状DSにおいて、機能材料11は、低温部材2から吸熱する。非活性形状DSにおいて、機能材料11は、高温部材3からも吸熱する。 Figure 1 shows the inactive state of the functional element 10. In the inactive state, no electric field acts on the functional material 11 between the pair of electrodes 12, 13. The inactive state is also called the non-excited state. In the inactive state, the functional material 11 is in the inactive shape DS. In the inactive shape DS, the functional material 11 has a thickness t1. In the inactive shape DS, the functional material 11 absorbs heat from the low temperature member 2. In the inactive shape DS, the functional material 11 also absorbs heat from the high temperature member 3.

図2は、機能素子10の活性状態を示す。活性状態において、一対の電極12、13の間の機能材料11には、電界が作用している。活性状態は、励起状態とも呼ばれる。活性状態において、機能材料11は、活性形状ASである。活性形状ASにおいて、機能材料11は、厚さt2を有する。活性形状ASにおいて、機能材料11は、高温部材3へ放熱する。活性形状ASにおいて、機能材料11は、低温部材2と低熱伝達状態に置かれている。よって、活性形状ASにおいて、機能材料11は、低温部材2へほとんど放熱しない。 Figure 2 shows the active state of the functional element 10. In the active state, an electric field acts on the functional material 11 between the pair of electrodes 12, 13. The active state is also called an excited state. In the active state, the functional material 11 is in the active shape AS. In the active shape AS, the functional material 11 has a thickness t2. In the active shape AS, the functional material 11 dissipates heat to the high temperature member 3. In the active shape AS, the functional material 11 is in a low heat transfer state with the low temperature member 2. Therefore, in the active shape AS, the functional material 11 hardly dissipates heat to the low temperature member 2.

固体冷媒サイクル1の作動状態において、制御装置24は、図1に図示される状態と、図2に図示される状態とを交互に実現するようにスイッチ素子23を制御する。この結果、機能素子10は、低温部材2から高温部材3へ向かう熱移動を提供する。固体冷媒サイクル1は、低温部材2にあらわれる低温、および/または、高温部材3にあらわれる高温を利用する。 When the solid refrigerant cycle 1 is in operation, the control device 24 controls the switch element 23 to alternate between the state shown in FIG. 1 and the state shown in FIG. 2. As a result, the functional element 10 provides heat transfer from the low temperature member 2 to the high temperature member 3. The solid refrigerant cycle 1 utilizes the low temperature appearing in the low temperature member 2 and/or the high temperature appearing in the high temperature member 3.

図3および図4は、機能材料11に含まれる分子のモデルを示している。機能材料11は、高分子材料である。機能材料11は、全体として、高分子鎖が並んだ液晶のような性状を有している。機能材料11は、液晶ポリマーとも呼ばれる。機能材料11は、少なくとも流動可能である。機能材料11は、液体としての性状を示す。機能材料11は、第1材料15の第1分子と、第2材料16の第2分子とを含む。 Figures 3 and 4 show models of molecules contained in the functional material 11. The functional material 11 is a polymeric material. The functional material 11 as a whole has properties similar to liquid crystals in which polymer chains are arranged. The functional material 11 is also called a liquid crystal polymer. The functional material 11 is at least capable of flowing. The functional material 11 exhibits the properties of a liquid. The functional material 11 includes first molecules of a first material 15 and second molecules of a second material 16.

機能材料11は、第1材料15を備える。第1材料15は、高分子材料である。第1材料15は、機能素子10が提供するべき機能、この実施形態では、電気熱量効果を発揮する材料である。第1材料15は、機能材料11における主材料とも呼ばれる。第1材料15は、高分子鎖が並んだ液晶のような性状を有している。第1材料15は、液晶ポリマーとも呼ばれる。 The functional material 11 includes a first material 15. The first material 15 is a polymer material. The first material 15 is a material that exhibits the function to be provided by the functional element 10, which in this embodiment is an electrocaloric effect. The first material 15 is also called the main material in the functional material 11. The first material 15 has properties similar to those of a liquid crystal in which polymer chains are arranged. The first material 15 is also called a liquid crystal polymer.

機能材料11は、第2材料16を備える。第2材料16は、高分子材料である。第2材料16は、第1材料15と高分子鎖を作ることがない材料である。第2材料16は、機能材料11における添加剤とも呼ばれる。第2材料16は、高分子鎖が並んだ液晶のような性状を有している。第2材料16は、液晶ポリマーとも呼ばれる。 The functional material 11 includes a second material 16. The second material 16 is a polymer material. The second material 16 is a material that does not form polymer chains with the first material 15. The second material 16 is also called an additive in the functional material 11. The second material 16 has properties similar to liquid crystals in which polymer chains are aligned. The second material 16 is also called a liquid crystal polymer.

第2材料16は、第1材料15の可塑性を高める材料である。この観点において、第2材料16は、機能材料11における可塑剤、または、リラクサとも呼ばれる。第2材料16は、第1材料15に対する可塑化成分として添加されている。第2材料16の存在は、機能材料11に流動性を与える。第2材料16の存在は、機能材料11にゲルとしての性質を発現させている。第2材料16は、ゲル化剤とも呼ばれる。第2材料16の存在は、機能材料11に流体的な性質を与えている。 The second material 16 is a material that increases the plasticity of the first material 15. In this respect, the second material 16 is also called a plasticizer or relaxer in the functional material 11. The second material 16 is added as a plasticizing component to the first material 15. The presence of the second material 16 gives fluidity to the functional material 11. The presence of the second material 16 causes the functional material 11 to exhibit gel properties. The second material 16 is also called a gelling agent. The presence of the second material 16 gives the functional material 11 fluid properties.

第2材料16は、液体成分である。第2材料16は、機能材料11の使用温度域において、液体である。使用温度域は、機能材料11の使用状態における最高温度と最低温度とに基づいて規定されている。第2材料16は、機能材料11における0.1重量%以上、600重量%以下の範囲を占める場合がある。第2材料16は、高分子を主成分として、無機フィラーを備えていてもよい。無機フィラーは、第2材料16に分散的に配置されている。 The second material 16 is a liquid component. The second material 16 is liquid in the operating temperature range of the functional material 11. The operating temperature range is defined based on the maximum and minimum temperatures in the operating state of the functional material 11. The second material 16 may occupy a range of 0.1% by weight or more and 600% by weight or less of the functional material 11. The second material 16 may be mainly composed of a polymer and may also contain an inorganic filler. The inorganic filler is dispersedly disposed in the second material 16.

図3および図4は、電気的な双極子を矢印記号によってモデル的に示している。機能材料11は、誘電性を備えている。第1材料15は、誘電性を備えている。第2材料16は、誘電性を備えている。機能材料11を構成する第1材料15、および、第2材料16は、自発分極によって双極子が発現する強誘電体である。第1材料15の第1分子は、所定の双極子モーメントをもつ第1双極子Dfを備えている。第2材料16の第2分子は、それ自身が、所定の双極子モーメントをもつ第2双極子Drを備えている。 Figures 3 and 4 show electric dipoles as models using arrow symbols. The functional material 11 has dielectric properties. The first material 15 has dielectric properties. The second material 16 has dielectric properties. The first material 15 and the second material 16 constituting the functional material 11 are ferroelectrics in which dipoles appear due to spontaneous polarization. The first molecule of the first material 15 has a first dipole Df with a predetermined dipole moment. The second molecule of the second material 16 has a second dipole Dr with a predetermined dipole moment.

なお、第1材料15と第2材料16とは、両方が自発分極をもたない常誘電体でもよい。また、第1材料15と第2材料16とは、一方が常誘電体であり、他方が強誘電体でもよい。第1材料15が常誘電体である場合、第1材料15は電界の中において誘電分極し、電界の方向(厚さ方向THD)を指向する双極子を発現する。第2材料16が常誘電体である場合、第2材料16は電界の中において誘電分極し、電界の方向(厚さ方向THD)を指向する双極子を発現する。望ましい形態においては、第1材料15と第2材料16との少なくとも一方が強誘電体である。 The first material 15 and the second material 16 may both be paraelectrics that do not have spontaneous polarization. Alternatively, one of the first material 15 and the second material 16 may be a paraelectric and the other a ferroelectric. When the first material 15 is a paraelectric, the first material 15 undergoes dielectric polarization in an electric field and exhibits a dipole that is oriented in the direction of the electric field (thickness direction THD). When the second material 16 is a paraelectric, the second material 16 undergoes dielectric polarization in an electric field and exhibits a dipole that is oriented in the direction of the electric field (thickness direction THD). In a preferred embodiment, at least one of the first material 15 and the second material 16 is a ferroelectric.

機能材料11は、強誘電体としての性質と、液晶ポリマーとしての性質とを併せ持っている。第1材料15は、強誘電体としての性質と、液晶ポリマーとしての性質とを併せ持っている。第2材料16は、強誘電体としての性質と、液晶ポリマーとしての性質とを併せ持っている。これらの観点から、第1材料15、および、第2材料16は、強誘電体液晶ポリマーと呼ばれている。 The functional material 11 has both the properties of a ferroelectric and the properties of a liquid crystal polymer. The first material 15 has both the properties of a ferroelectric and the properties of a liquid crystal polymer. The second material 16 has both the properties of a ferroelectric and the properties of a liquid crystal polymer. From these perspectives, the first material 15 and the second material 16 are called ferroelectric liquid crystal polymers.

図3は、非活性状態における複数の双極子を示す。非活性状態においては、第1双極子Dfと第2双極子Drとの両方がランダムな方向を指向している。液体としての性状を示す機能材料11は、分子配列がランダムになりやすい。 Figure 3 shows multiple dipoles in an inactive state. In an inactive state, both the first dipole Df and the second dipole Dr are randomly oriented. Functional material 11 that exhibits liquid properties tends to have a random molecular arrangement.

図4は、活性状態における複数の双極子を示す。活性状態においては、第1双極子Dfと第2双極子Drとの両方が、一対の電極12、13の間に作用する電界によって、電界の方向(厚さ方向THD)を指向している。言い換えると、機能材料11は、一対の電極12、13の間に作用する電界によって、電界の方向(厚さ方向THD)に沿うように指向する第1双極子Df、および、第2双極子Drを備える。液体としての性状を示す機能材料11は、外部電界の作用によって、分子配列が所定方向を指向しやすい。 Figure 4 shows multiple dipoles in an active state. In the active state, both the first dipole Df and the second dipole Dr are oriented in the direction of the electric field (thickness direction THD) by the electric field acting between the pair of electrodes 12, 13. In other words, the functional material 11 has a first dipole Df and a second dipole Dr that are oriented along the direction of the electric field (thickness direction THD) by the electric field acting between the pair of electrodes 12, 13. The functional material 11, which exhibits liquid properties, is prone to have its molecular arrangement oriented in a predetermined direction by the action of an external electric field.

第2材料16は、可塑剤としての性質によって、第1材料15の高分子鎖の間に、隙間を提供する。言い換えると、第2材料16の存在は、第2材料16を備えない第1材料15だけの素体よりも、複数の第1双極子Dfの間に隙間を提供する。この結果、第2材料16は、第1材料15の第1分子、すなわち第1双極子Dfの運動性を高める。第2材料16は、第1双極子Dfを動きやすくする作用を提供する。第2材料16は、第1双極子Dfの運動性を高めることにより、機能材料11における分極Pを向上させる。 The second material 16, due to its properties as a plasticizer, provides gaps between the polymer chains of the first material 15. In other words, the presence of the second material 16 provides more gaps between the multiple first dipoles Df than the base material of only the first material 15 without the second material 16. As a result, the second material 16 increases the mobility of the first molecules of the first material 15, i.e., the first dipoles Df. The second material 16 acts to make the first dipoles Df easier to move. The second material 16 improves the polarization P in the functional material 11 by increasing the mobility of the first dipoles Df.

さらに、第2材料16の第2分子は、それ自身が、所定の双極子モーメントをもつ第2双極子Drを備えている。第2双極子Drは、機能材料11における分極密度を高め、機能材料11における分極Pを向上する。 Furthermore, the second molecule of the second material 16 itself has a second dipole Dr with a predetermined dipole moment. The second dipole Dr increases the polarization density in the functional material 11 and improves the polarization P in the functional material 11.

図5は、電界Eと分極Pとが示すヒステリシス曲線を示している。破線CMP1は、第1材料15だけを含む比較例のヒステリシス曲線である。破線CMP2は、第2材料16の可塑剤としての作用を示す比較例のヒステリシス曲線である。実線EMBは、機能材料11のヒステリシス曲線である。第2材料16は、可塑剤、または、リラクサとしての性質によって、機能材料11における抗電圧を低下させる。さらに、第2材料16は、自らが第2双極子Drを備えることによって、機能材料11における分極密度を高めている。言い換えると、機能材料11における分極Pは、第2双極子Drによって、増加量Idだけ向上する。 Figure 5 shows hysteresis curves of the electric field E and polarization P. The dashed line CMP1 is a hysteresis curve of a comparative example including only the first material 15. The dashed line CMP2 is a hysteresis curve of a comparative example showing the action of the second material 16 as a plasticizer. The solid line EMB is a hysteresis curve of the functional material 11. The second material 16 reduces the coercive voltage in the functional material 11 due to its properties as a plasticizer or relaxor. Furthermore, the second material 16 itself has a second dipole Dr, thereby increasing the polarization density in the functional material 11. In other words, the polarization P in the functional material 11 is increased by an increment Id due to the second dipole Dr.

抗電圧の低さは、機能材料11における双極子モーメントの等方化を可能とする。この結果、高いエントロピー変化量ΔSを実現することができるから、高い電気熱量効果(冷却能力)を実現することができる。さらに、同じ電界における分極Pが高くなるから、機能材料11の厚さを相対的に大きくすることができる。機能材料11の厚さを大きくすることにより、低温端と高温端との間における温度差ΔTを大きくすることができる。この結果、固体冷媒サイクル1としての高い効率を実現することができる。効率は、例えば、成績係数COP(Coefficient Of Performance)によって評価することができる。 The low coercive voltage allows the dipole moment in the functional material 11 to be isotropic. As a result, a high entropy change amount ΔS can be realized, and therefore a high electrocaloric effect (cooling capacity) can be realized. Furthermore, since the polarization P in the same electric field becomes high, the thickness of the functional material 11 can be relatively large. By increasing the thickness of the functional material 11, the temperature difference ΔT between the low temperature end and the high temperature end can be increased. As a result, high efficiency as the solid refrigerant cycle 1 can be realized. Efficiency can be evaluated, for example, by the coefficient of performance (COP).

図6は、第1材料15の実施例I-VIIを示している。第1材料15は、図6に図示される複数の材料I-VIIのいずれかひとつを含むことができる。第1材料15は、実施例I-VIIのコポリマー、または、混合物でもよい。主たる実施例においては、第1材料15は、PVdF系の樹脂(ポリフッ化ビニリデン樹脂)によって提供されている。これに代えて、第1材料15は、図6に図示される複数の材料II-VIIのいずれかひとつを含むことができる。第1材料15は、例えば、ポリフッ化ビニリデンPVdFに、トリフルオロエチレン(TrFE)および/または1-クロロ-1-フルオロ-エチレン(CFE)を添加物として含む、PVdF-TrFE、またはPVdF-TrFE-CFEによって提供されてもよい。 Figure 6 shows examples I-VII of the first material 15. The first material 15 can include any one of the materials I-VII shown in Figure 6. The first material 15 can also be a copolymer or a mixture of the materials I-VII. In the main embodiment, the first material 15 is provided by a PVdF-based resin (polyvinylidene fluoride resin). Alternatively, the first material 15 can include any one of the materials II-VII shown in Figure 6. The first material 15 can be provided by, for example, PVdF-TrFE or PVdF-TrFE-CFE, which includes polyvinylidene fluoride PVdF and trifluoroethylene (TrFE) and/or 1-chloro-1-fluoro-ethylene (CFE) as additives.

図7は、第2材料16の実施例1-12を示している。第2材料16は、図7に図示される複数の材料1-12のいずれかひとつを含むことができる。第2材料16のアルキル鎖の数は、2-12である。第2材料16は、実施例1-12の混合物であってもよい。第2材料16は、第1材料15に対して強く相互作用する官能基と、弱く相互作用する官能基とを有している。 Figure 7 shows examples 1-12 of the second material 16. The second material 16 can include any one of the materials 1-12 shown in Figure 7. The number of alkyl chains in the second material 16 is 2-12. The second material 16 may be a mixture of examples 1-12. The second material 16 has a functional group that interacts strongly with the first material 15 and a functional group that interacts weakly with the first material 15.

図8は、実施例における第2材料16のサンプルS1、S2、S3を示す。図8において、第2材料16の分子構造MOL、沸点Tb、アスペクト比AR、双極子モーメントDM、および、誘電率ε(イプシロン)が示されている。アスペクト比ARは、第2材料16を提供する高分子鎖の長辺/短辺である。サンプルS1は、フタル酸エステルである。サンプルS2は、アジピン酸系ポリエステルである。サンプルS3は、環状炭酸エステルである。サンプルS1、S2、または、S3は、エステル系添加剤とも呼ばれている。 Figure 8 shows samples S1, S2, and S3 of the second material 16 in the embodiment. In Figure 8, the molecular structure MOL, boiling point Tb, aspect ratio AR, dipole moment DM, and dielectric constant ε (epsilon) of the second material 16 are shown. The aspect ratio AR is the long side/short side of the polymer chain that provides the second material 16. Sample S1 is a phthalate ester. Sample S2 is an adipic acid-based polyester. Sample S3 is a cyclic carbonate ester. Samples S1, S2, and S3 are also called ester-based additives.

実施形態において、機能材料11の製造方法は、第1材料15と第2材料16とを混合する混合工程を含む。第1材料15は、PVdF-TrFEである。第2材料16は、図8に示されるサンプルS1、S2、または、S3である。機能材料11の製造方法は、機能材料11を膜状に成形する成膜工程を含む。成膜工程は、スピンコート法によって提供することができる。さらに、機能材料11の製造方法は、成膜工程において製造された膜をアニーリングするアニーリング工程を含む。アニーリング工程は、膜を、120℃の雰囲気中に、30minにわたって置くことによって提供されている。機能材料11の製造方法は、アニーリング工程の後に、分極工程を含む。分極工程は、ポーリング工程とも呼ばれる。ポーリング工程は、膜を、100V/μm、0.05Hzの電界中に置くことによって提供されている。 In the embodiment, the manufacturing method of the functional material 11 includes a mixing step of mixing the first material 15 and the second material 16. The first material 15 is PVdF-TrFE. The second material 16 is sample S1, S2, or S3 shown in FIG. 8. The manufacturing method of the functional material 11 includes a film forming step of forming the functional material 11 into a film. The film forming step can be provided by a spin coating method. Furthermore, the manufacturing method of the functional material 11 includes an annealing step of annealing the film manufactured in the film forming step. The annealing step is provided by placing the film in an atmosphere at 120° C. for 30 min. The manufacturing method of the functional material 11 includes a polarization step after the annealing step. The polarization step is also called a poling step. The poling step is provided by placing the film in an electric field of 100 V/μm and 0.05 Hz.

図9は、電界-分極特性を測定するための測定装置50を示す。実施例における機能材料11の試料の電界-分極特性は、図示されるソーヤタワー回路によって測定されている。測定装置50において、ファンクションジェネレータ51と、増幅器52とが測定用の交流電圧を提供する。試料53は、電極54と電極55との間に配置されている。電極54、55は、平均膜厚100nmのアルミニウム膜によって提供されている。試料53は、基準容量素子56と直列に配置されている。この実施例では、基準容量素子56は、1μFである。交流電圧は、試料53と、基準容量素子56との直列回路に印加される電界-分極特性は、オシロスコープ57にあらわれる波形を観測することにより測定される。 Figure 9 shows a measuring device 50 for measuring electric field-polarization characteristics. In the embodiment, the electric field-polarization characteristics of the functional material 11 sample are measured by the Sawyer Tower circuit shown in the figure. In the measuring device 50, a function generator 51 and an amplifier 52 provide an AC voltage for measurement. The sample 53 is placed between electrodes 54 and 55. The electrodes 54 and 55 are provided by aluminum films with an average thickness of 100 nm. The sample 53 is placed in series with a reference capacitance element 56. In this embodiment, the reference capacitance element 56 is 1 μF. The AC voltage is applied to the series circuit of the sample 53 and the reference capacitance element 56. The electric field-polarization characteristics are measured by observing the waveform that appears on an oscilloscope 57.

図10は、サンプルS1、S2、S3のアスペクト比ARと、試料の抗電圧CVとを示している。第1材料15としてのPVdF-TrFEだけの試料S0の抗電圧が丸印によって示されている。第1材料15として利用可能なPVdF-TrFE-CFEだけの抗電圧Vtが破線によって示されている。PVdF-TrFE-CFEは、比較的望ましいヒステリシス曲線を示す。このことから、抗電圧Vtは、利用可能な機能材料11が実現するべき目標抗電圧として利用することができる。第2材料16として、サンプルS1を用いた試料S0+S1の抗電圧は、三角形印によって示されている。第2材料16として、サンプルS2を用いた試料S0+S2の抗電圧は、二重丸印によって示されている。第2材料16として、サンプルS3を用いた試料S0+S3の抗電圧は、四角形印によって示されている。サンプルS3は、比較的大きいアスペクト比AR=7.8を有している。 Figure 10 shows the aspect ratios AR of samples S1, S2, and S3 and the coercive voltages CV of the samples. The coercive voltage of sample S0 using only PVdF-TrFE as the first material 15 is shown by a circle. The coercive voltage Vt of only PVdF-TrFE-CFE available as the first material 15 is shown by a dashed line. PVdF-TrFE-CFE shows a relatively desirable hysteresis curve. From this, the coercive voltage Vt can be used as a target coercive voltage to be realized by the available functional material 11. The coercive voltage of sample S0+S1 using sample S1 as the second material 16 is shown by a triangle. The coercive voltage of sample S0+S2 using sample S2 as the second material 16 is shown by a double circle. The coercive voltage of sample S0+S3 using sample S3 as the second material 16 is shown by a square. Sample S3 has a relatively large aspect ratio AR=7.8.

上述のように、第2材料16は、第1材料15の高分子鎖の運動性を高める。典型的な例においては、第1材料15の高分子鎖の運動性は、回転性によって評価される。さらに、上述のように、第2材料16は、自らの第2双極子Drによって、機能材料11における分極密度を向上させる。加えて、図10に示されるように、第2材料16は、アスペクト比ARが大きいほど、第1材料15の高分子鎖の運動を助けると考えられる。 As described above, the second material 16 enhances the mobility of the polymer chains of the first material 15. In a typical example, the mobility of the polymer chains of the first material 15 is evaluated by rotation. Furthermore, as described above, the second material 16 enhances the polarization density in the functional material 11 by its second dipole Dr. In addition, as shown in FIG. 10, it is considered that the larger the aspect ratio AR of the second material 16, the more it assists the movement of the polymer chains of the first material 15.

複数のサンプルS0、S1、S2、S3に基づいて、アスペクト比ARと抗電圧CVとの関係を示す想定ラインLNを想定することができる。この想定ラインLNに基づき、目標抗電圧Vtを満足するために、第2材料16のアスペクト比ARは、6.0以上であることが望ましい。第2材料16の第2分子のアスペクト比ARを6.0以上に設定することにより、低い抗電圧を実現できる。抗電圧の低さは、ヒステリシスの抑制を可能とする。 Based on multiple samples S0, S1, S2, and S3, an assumed line LN can be assumed that shows the relationship between the aspect ratio AR and the coercive voltage CV. Based on this assumed line LN, in order to satisfy the target coercive voltage Vt, it is desirable that the aspect ratio AR of the second material 16 is 6.0 or more. By setting the aspect ratio AR of the second molecule of the second material 16 to 6.0 or more, a low coercive voltage can be achieved. A low coercive voltage makes it possible to suppress hysteresis.

以上に述べた実施形態によると、第2材料16によって、機能材料11の分極密度が改良された電界駆動型の機能素子が提供される。この改良は、第2材料16による第1材料15の運動性(可動性)の向上と、第2材料16それ自身の第2双極子Drによる分極密度の向上とによってもたらされる。 According to the embodiment described above, an electric field-driven functional element is provided in which the polarization density of the functional material 11 is improved by the second material 16. This improvement is brought about by the improvement in the mobility (mobility) of the first material 15 by the second material 16 and the improvement in the polarization density by the second dipole Dr of the second material 16 itself.

第2実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、電界駆動型の機能素子10は、固体冷媒サイクル1を提供する。機能素子10は、電界の変動によって熱移動を生成する固体冷媒として機能する。これに代えて、この実施形態では、電界駆動型の機能素子10は、アクチュエータ201を提供する。機能素子10は、電界の変動によって機械的な変位を出力する動力源として機能する。
Second Embodiment This embodiment is a modification of the preceding embodiment as a basic form. In the above embodiment, the electric field-driven functional element 10 provides a solid refrigerant cycle 1. The functional element 10 functions as a solid refrigerant that generates heat transfer by the fluctuation of an electric field. Instead, in this embodiment, the electric field-driven functional element 10 provides an actuator 201. The functional element 10 functions as a power source that outputs a mechanical displacement by the fluctuation of an electric field.

図11、および、図12において、機能素子10は、アクチュエータ201を提供する。アクチュエータ201は、外部エネルギとしての電界の変調によって、機能素子10の変位Laを出力する。アクチュエータ201は、端部片202と、端部片203とを備える。端部片202は、電極13と機械的に連結されている。端部片203は、電極12と機械的に連結されている。端部片202は、可動片とも呼ばれる。端部片202は、機械的な変位Laを出力するための出力部材を提供する。端部片203は、変位の基準を規定する部材に固定されている。端部片203は、固定片とも呼ばれる。 In FIG. 11 and FIG. 12, the functional element 10 provides an actuator 201. The actuator 201 outputs a displacement La of the functional element 10 by modulation of an electric field as external energy. The actuator 201 includes an end piece 202 and an end piece 203. The end piece 202 is mechanically connected to the electrode 13. The end piece 203 is mechanically connected to the electrode 12. The end piece 202 is also called a movable piece. The end piece 202 provides an output member for outputting a mechanical displacement La. The end piece 203 is fixed to a member that defines a reference for the displacement. The end piece 203 is also called a fixed piece.

この実施形態では、端部片202が専ら機械的な変位Laを出力する。これに代えて、端部片202を固定片とし、端部片203を可動片としてもよい。この場合、端部片203が出力部材を提供する。また、端部片202と、端部片203との両方を可動片としてもよい。この場合、端部片202と、端部片203との両方が出力部材を提供する。機能素子10は、機能材料11の変形を直接的に出力することができる。機能素子10は、静かに機械的な変位を出力することができる。アクチュエータ201は、例えば、人工筋肉として利用することができる。 In this embodiment, the end piece 202 outputs the mechanical displacement La exclusively. Alternatively, the end piece 202 may be a fixed piece, and the end piece 203 may be a movable piece. In this case, the end piece 203 provides the output member. Also, both the end piece 202 and the end piece 203 may be movable pieces. In this case, both the end piece 202 and the end piece 203 provide the output member. The functional element 10 can directly output the deformation of the functional material 11. The functional element 10 can quietly output the mechanical displacement. The actuator 201 can be used, for example, as an artificial muscle.

この実施形態によると、機能材料11の全体の分極密度が改良された電界駆動型機能素子、すなわち、アクチュエータを提供することができる。この実施形態によると、例えば、取り出される変位量の増加、または、取り出される変位力の増加、または、変位量の増加と変位力の増加との両方を達成することができる。 According to this embodiment, it is possible to provide an electric field-driven functional element, i.e., an actuator, in which the overall polarization density of the functional material 11 is improved. According to this embodiment, for example, it is possible to achieve an increase in the amount of displacement that can be extracted, an increase in the displacement force that can be extracted, or both an increase in the amount of displacement and an increase in the displacement force.

他の実施形態
この明細書および図面等における開示は、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形態を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。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、実施形態の部品および/または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および/または要素の置き換え、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、請求の範囲の記載によって示され、さらに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。
Other embodiments The disclosure in this specification and drawings, etc. is not limited to the exemplified embodiments. The disclosure includes the exemplified embodiments and modifications by those skilled in the art based thereon. For example, the disclosure is not limited to the combination of parts and/or elements shown in the embodiments. The disclosure can be implemented by various combinations. The disclosure can have additional parts that can be added to the embodiments. The disclosure includes the omission of parts and/or elements of the embodiments. The disclosure includes the substitution or combination of parts and/or elements between one embodiment and another embodiment. The disclosed technical scope is not limited to the description of the embodiments. Some disclosed technical scopes are indicated by the description of the claims, and should be interpreted as including all modifications within the meaning and scope equivalent to the description of the claims.

明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。 The disclosure in the specification and drawings, etc. is not limited by the claims. The disclosure in the specification and drawings, etc. encompasses the technical ideas described in the claims, and extends to more diverse and extensive technical ideas than the technical ideas described in the claims. Therefore, various technical ideas can be extracted from the disclosure in the specification and drawings, etc., without being bound by the claims.

上記実施形態では、機能素子10は、単段である。これに代えて、機能素子10は、直列的に配列されることにより、直列多段素子を提供してもよい。これに代えて、機能素子10は、並列的に配列されることにより、並列多段素子を提供してもよい。また、機能素子10は、直列的かつ並列的に配列されることにより、直並列多段素子を提供してもよい。 In the above embodiment, the functional element 10 is a single stage. Alternatively, the functional elements 10 may be arranged in series to provide a series multistage element. Alternatively, the functional elements 10 may be arranged in parallel to provide a parallel multistage element. Furthermore, the functional elements 10 may be arranged in series and in parallel to provide a series-parallel multistage element.

1 固体冷媒サイクル、 2 低温部材、 3 高温部材、
10 機能素子、 11 機能材料、 12、13 電極、
15 第1材料、 16 第2材料、 20 電界変調回路、
21 回路部材、 22 直流電源、 23 スイッチ素子、
24 制御装置(ECU)、 50 測定装置、
51 ファンクションジェネレータ、 52 増幅器、
53 試料、 54、55 電極、 57 オシロスコープ、
AS 活性形状、 DS 非活性形状、 t1、t2 厚さ、
Df 第1双極子、 Dr 第2双極子、
201 アクチュエータ。
1 Solid refrigerant cycle, 2 Low temperature member, 3 High temperature member,
10 functional element, 11 functional material, 12, 13 electrode,
15 First material, 16 Second material, 20 Electric field modulation circuit,
21 Circuit member, 22 DC power source, 23 Switch element,
24 control device (ECU), 50 measuring device,
51 function generator, 52 amplifier,
53 sample, 54, 55 electrodes, 57 oscilloscope,
AS active shape, DS non-active shape, t1, t2 thickness,
Df first dipole, Dr second dipole,
201 actuator.

Claims (13)

一対の電極(12、13)の間に作用する電界の方向を指向する第1双極子(Df)を提供する第1分子を有する第1材料(15)と、
前記第1分子の運動性を高める第2分子であって、前記電界の方向を指向する第2双極子(Dr)を提供する第2分子を有する第2材料(16)とを備え
前記第1材料、および/または、前記第2材料は、液晶ポリマーである電界駆動型の機能素子。
a first material (15) having first molecules providing a first dipole (Df) that is oriented in the direction of an electric field acting between a pair of electrodes (12, 13);
a second material (16) having second molecules that enhance the mobility of the first molecules, the second molecules providing a second dipole (D) oriented in the direction of the electric field ;
The electric field-driven functional element , wherein the first material and/or the second material is a liquid crystal polymer .
前記第1材料、および/または、前記第2材料は、強誘電体である請求項1に記載の電界駆動型の機能素子。 2. The electric field-driven functional element according to claim 1 , wherein the first material and/or the second material is a ferroelectric material. 一対の電極(12、13)の間に作用する電界の方向を指向する第1双極子(Df)を提供する第1分子を有する第1材料(15)と、
前記第1分子の運動性を高める第2分子であって、前記電界の方向を指向する第2双極子(Dr)を提供する第2分子を有する第2材料(16)とを備え
前記第1材料、および、前記第2材料は、強誘電体であり、かつ、液晶ポリマーであり、自発分極によって前記第1双極子、および、前記第2双極子を発現している電界駆動型の機能素子。
a first material (15) having first molecules providing a first dipole (Df) that is oriented in the direction of an electric field acting between a pair of electrodes (12, 13);
a second material (16) having second molecules that enhance the mobility of the first molecules, the second molecules providing a second dipole (D) oriented in the direction of the electric field ;
The first material and the second material are ferroelectric and liquid crystal polymer, and the electric field-driven functional element exhibits the first dipole and the second dipole by spontaneous polarization .
前記第2材料は、液体である請求項1から請求項3のいずれかに記載の電界駆動型の機能素子。 The electric field-driven functional element according to claim 1 , wherein the second material is a liquid. 一対の電極(12、13)の間に作用する電界の方向を指向する第1双極子(Df)を提供する第1分子を有する第1材料(15)と、
前記第1分子の運動性を高める第2分子であって、前記電界の方向を指向する第2双極子(Dr)を提供する第2分子を有する第2材料(16)とを備え
前記第2材料は、液体である電界駆動型の機能素子。
a first material (15) having first molecules providing a first dipole (Df) that is oriented in the direction of an electric field acting between a pair of electrodes (12, 13);
a second material (16) having second molecules that enhance the mobility of the first molecules, the second molecules providing a second dipole (D) oriented in the direction of the electric field ;
The second material is a liquid .
前記第1材料、および/または、前記第2材料は、強誘電体である請求項5に記載の電界駆動型の機能素子。 The electric field-driven functional element according to claim 5 , wherein the first material and/or the second material is a ferroelectric material. 前記第2分子のアスペクト比は、6.0以上である請求項1から請求項6のいずれかに記載の電界駆動型の機能素子。 The electric field-driven functional element according to any one of claims 1 to 6, wherein the aspect ratio of the second molecule is 6.0 or more. 一対の電極(12、13)の間に作用する電界の方向を指向する第1双極子(Df)を提供する第1分子を有する第1材料(15)と、
前記第1分子の運動性を高める第2分子であって、前記電界の方向を指向する第2双極子(Dr)を提供する第2分子を有する第2材料(16)とを備え
前記第2分子のアスペクト比は、6.0以上である電界駆動型の機能素子。
a first material (15) having first molecules providing a first dipole (Df) that is oriented in the direction of an electric field acting between a pair of electrodes (12, 13);
a second material (16) having second molecules that enhance the mobility of the first molecules, the second molecules providing a second dipole (D) oriented in the direction of the electric field ;
An electric field-driven functional element , wherein the aspect ratio of the second molecule is 6.0 or more .
前記第1材料、および/または、前記第2材料は、強誘電体である請求項8に記載の電界駆動型の機能素子。 The electric field-driven functional element according to claim 8 , wherein the first material and/or the second material is a ferroelectric material. さらに、前記電界を変調する電界変調回路(20)を備える請求項1から請求項9のいずれかに記載の電界駆動型の機能素子。 10. The electric field-driven functional element according to claim 1 , further comprising an electric field modulation circuit (20) for modulating the electric field. 前記第2材料は、前記第1材料に対する可塑化成分として添加されている請求項1から請求項10のいずれかに記載の電界駆動型の機能素子。 11. The electric field-driven functional element according to claim 1, wherein the second material is added as a plasticizing component to the first material. 請求項1から請求項11のいずれかに記載の電界駆動型の機能素子(10)と、
前記機能素子の電気熱量効果を出力する出力部材とを備える固体冷媒サイクル。
An electric field-driven functional element (10) according to any one of claims 1 to 11 ,
and an output member that outputs the electrocaloric effect of the functional element.
請求項1から請求項11のいずれかに記載の電界駆動型の機能素子(10)と、
前記機能素子の機械的な変位を出力する出力部材とを備えるアクチュエータ。
An electric field-driven functional element (10) according to any one of claims 1 to 11 ,
and an output member that outputs a mechanical displacement of the functional element.
JP2020022628A 2020-02-13 2020-02-13 Electric field-driven functional element, solid refrigerant cycle, and actuator Active JP7467966B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020022628A JP7467966B2 (en) 2020-02-13 2020-02-13 Electric field-driven functional element, solid refrigerant cycle, and actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020022628A JP7467966B2 (en) 2020-02-13 2020-02-13 Electric field-driven functional element, solid refrigerant cycle, and actuator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021129016A JP2021129016A (en) 2021-09-02
JP7467966B2 true JP7467966B2 (en) 2024-04-16

Family

ID=77488973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020022628A Active JP7467966B2 (en) 2020-02-13 2020-02-13 Electric field-driven functional element, solid refrigerant cycle, and actuator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7467966B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013051252A (en) 2011-08-30 2013-03-14 Nagoya Institute Of Technology Piezoelectric material, electronic component and method for manufacturing piezoelectric material
WO2016194700A1 (en) 2015-06-04 2016-12-08 株式会社村田製作所 Cooling device
JP2019115209A (en) 2017-12-25 2019-07-11 株式会社デンソー Passage opening and closing device
JP2019201094A (en) 2018-05-16 2019-11-21 国立大学法人山形大学 Organic el element

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013051252A (en) 2011-08-30 2013-03-14 Nagoya Institute Of Technology Piezoelectric material, electronic component and method for manufacturing piezoelectric material
WO2016194700A1 (en) 2015-06-04 2016-12-08 株式会社村田製作所 Cooling device
JP2019115209A (en) 2017-12-25 2019-07-11 株式会社デンソー Passage opening and closing device
JP2019201094A (en) 2018-05-16 2019-11-21 国立大学法人山形大学 Organic el element

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021129016A (en) 2021-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Ferroelectric polymer nanocomposites with complementary nanostructured fillers for electrocaloric cooling with high power density and great efficiency
Zhu et al. Novel ferroelectric polymers for high energy density and low loss dielectrics
DK2430433T3 (en) An apparatus and method for the ferroelectric conversion of heat into electrical energy
Kim et al. Ferroelectric synaptic devices based on CMOS-compatible HfAlO x for neuromorphic and reservoir computing applications
Aprea et al. A comparison between different materials in an active electrocaloric regenerative cycle with a 2D numerical model
CN103210574B (en) New thermodynamic cycle is adopted to be the apparatus and method of electric energy by thermal power transfer
EP2622727B1 (en) Method and apparatus for conversion of heat to electrical energy using polarizable materials and an internally generated poling field
CN113214424B (en) Method for modifying low electric field refrigeration performance of polyvinylidene fluoride ferroelectric polymer and its application
Cai et al. Polymeric nanocomposites for electrocaloric refrigeration
WO2011014508A1 (en) Refrigeration devices based on polar-popymers
Wang et al. Toward artificial intelligent self-cooling electronic skins: Large electrocaloric effect in all-inorganic flexible thin films at room temperature
Qian et al. Ferroelectric polymers as multifunctional electroactive materials: recent advances, potential, and challenges
CN103238272B (en) Utilize two-phase heat to transmit the rapid thermal cycles method and apparatus that heat is converted to electric energy and other purposes
CN110914611B (en) Electrothermal heat transfer system with patterned electrodes
Zhang et al. New silicone dielectric elastomers with a high dielectric constant
Patel et al. The pyroelectric energy harvesting and storage performance around the ferroelectric/antiferroelectric transition in PNZST
JP7467966B2 (en) Electric field-driven functional element, solid refrigerant cycle, and actuator
Bai et al. Electrocaloric refrigeration cycles with large cooling capacity in barium titanate ceramics near room temperature
Chen et al. Electrocaloric cooling technologies for a sustainable world
Wang et al. Self-healing and stretchable tetrameric PVA-CNF-PVP-IL complex ionogel with high-performance ionic thermoelectric properties
Kishore Harvesting thermal energy with ferroelectric materials
Qiao et al. Modulation of electrocaloric effect and nanodomain structure in Mn-doped Pb (In0. 5Nb0. 5) O3-PbTiO3 ceramics
JP7467967B2 (en) Electric field-driven functional element, solid refrigerant cycle, and actuator
Han et al. High-performance electrocaloric cooling devices for efficient and compact solid-state refrigeration
Xu et al. Advances in Soft Solid State Electrocaloric Refrigeration

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231031

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231211

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240318

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7467966

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150