CN110392810B - 磁工作件以及使用该磁工作件的磁热泵装置 - Google Patents

Abstract

提供一种磁工作件以及使用该磁工作件的磁热泵装置，能增大空隙率以提高热交换效率。多个筒状体(30)由磁工作物质形成，并在棒状体的轴向上具有对将多个上述棒状体邻接并接合时的空隙率进行调节的空隙率调节用孔(30a)，以使邻接的筒状体所围成的间隙(31)的截面形状呈相同形状的方式对多个筒状体(30)进行接合，上述筒状体的内表面和上述间隙形成供热介质经过的热介质通路。

Description

磁工作件以及使用该磁工作件的磁热泵装置

技术领域

本发明涉及具有磁热效应的磁工作件以及使用该磁工作件的磁热泵装置。

背景技术

近年来，关注一种代替使用氟利昂等气体介质的以往的蒸汽压缩制冷装置的磁热泵装置，上述磁热泵装置利用了磁工作物质在励磁和消磁时产生大幅的温度变化的性质即磁热效应。

在上述磁热泵装置中，将磁工作物质配置于液体介质的流通路径，并利用磁热效应与热介质进行热交换。以往，将磁工作物质成形为粒状，并将粒状的磁工作物质收纳于筒状壳体内，并且使液体介质在上述筒状壳体内流通。

如上所述，在将磁工作物质成形为粒状的情况下，能增大与液体介质的接触面积，但热介质的流路阻力会变大，从而存在无法进行高效的热交换的技术问题。

因此，为了减小热介质的流路阻力，提出专利文献1、2所记载的磁工作件。

在专利文献1中，将磁工作物质成形为长方体状，并利用具有尖部的冲头在上述长方体上沿轴向形成大量的通孔。

在专利文献2中，将磁工作物质形成为具有圆形、八边形和十字形等截面形状的柱状体，并将上述柱状体收纳于多个圆筒壳体或方筒壳体内，以在柱状体之间形成热介质通路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008－527301号公报

专利文献2：日本专利特开2013-64588号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在上述专利文献1所记载的磁工作件中存在如下待解决的技术问题：在由磁工作物质形成的长方体形成大量的通孔，因此，会产生磁工作物质屑，并且很难准确地形成通孔。

与此相对的是，在上述专利文献2所记载的磁工作件中，使由磁工作物质形成的大量的柱状体邻接，并将由各柱状体的外周面围起来的空间设为热介质通路，因此，在将柱状体的截面形状设为圆形或八边形的情况下，形成热介质通路的空隙率降低，热介质的流通量变少，因而，存在如下待解决的技术问题：为了获得大量的流通量，必须增大磁工作件的截面形状。

因此，本发明是着眼于上述专利文献1、2所记载的现有例的待解决的技术问题而作的，其目的在于提供一种磁工作件及使用该磁工作件的磁热泵装置，能增大空隙率，并能提高热交换效率。

解决技术问题所使用的技术手段

为了实现上述目的，本发明的磁工作件的一个方面由筒状体构成，上述筒状体由磁工作物质形成，上述筒状体在棒状体的内部具有轴向的空隙率调节用孔，上述空隙率调节用孔对将多个贯穿的上述棒状体邻接并接合时的空隙率进行调节。

此外，本发明的磁热泵装置的一个方面包括：导管，上述导管沿热介质流通方向配置上述磁工作件；磁场改变机构，上述磁场改变机构改变施加于上述导管的磁工作件的磁场的大小；热介质移动机构，上述热介质移动机构使上述热介质在磁工作件的高温端和低温端之间移动；散热侧热交换器，上述散热侧热交换器使高温端侧的上述热介质散热；以及吸热侧热交换器，上述吸热侧热交换器使低温端侧的上述热介质吸热。

发明效果

根据本发明的一个方面，将磁工作件设为形成有空隙率调节用孔的筒状体，上述空隙率调节用孔沿轴向贯穿并对将多个棒状体邻接并接合时的空隙率进行调节，因此，磁工作件能够构成为能由以邻接的筒状体形成的空隙和空隙率调节孔形成热介质通路，并改变空隙率调节孔的内径，从而能任意地调节空隙率。

因此，在使多个圆筒体邻接以构成磁工作件的情况下，能在不改变磁工作件的外径的情况下使空隙率变化。

此外，能够提供一种磁热泵装置，通过将空隙率最佳的磁工作件配置于供热介质流通的导管，从而能将空隙率和热介质的流路阻力调节为最佳以提高热交换效率。

附图说明

图1是表示本发明的磁热泵装置的一个实施方式的整体结构图。

图2是图1的热泵主体的剖视图。

图3是表示磁工作件的第一实施方式的立体图。

图4是表示磁工作件的单体的立体图。

图5是表示磁工作物质的温度与熵变化之间的关系的特性线图。

图6是对圆筒体的安装误差范围进行说明的图。

图7是表示温度变化饱和的状态下的磁工作件的高温端和低温端的温度的特性线图。

图8是表示装入到热泵主体的磁工作件的制造方法的说明图。

图9是表示磁工作件的第二实施方式的立体图。

图10是图9的主要部分的放大图。

图11是表示热泵主体的另一例的立体图。

图12是表示热泵主体的又一例的立体图。

具体实施方式

以下参照附图，对本发明的一个实施方式进行说明。在以下附图的记载中，对相同或类似的部分标注相同或类似的符号。但是，应当留意的是，附图是示意性的，厚度与平面尺寸的关系、各层厚度的比率等与实际不同。因此，应当参照以下说明来判断具体的厚度或尺寸。此外，在附图彼此之间当然也包含彼此的尺寸的关系或比率不同的部分。

此外，以下所示的实施方式例示出用于将本发明的技术思想具体化的装置或方法，本发明的技术思想并不将构成部件的材质、形状、结构、配置等限定于下面的记载。本发明的技术思想能够在权利要求书记载的技术方案所规定的技术范围内追加各种变更。

首先，对表示本发明的一个方式的磁热泵装置的一个实施方式进行说明。

(磁热泵装置的结构)

如图1所示，磁热泵装置10包括：热泵主体11、高温侧切换阀12、散热侧热交换器13、加热器14、循环泵15、低温侧切换阀16和吸热侧热交换器17。

热泵主体11构成热泵用AMR(Active Magenetic Regenerator：主动式磁再生器)。如图2所示，上述热泵主体11包括：转子21，上述转子21经由减速机连接于未图示的伺服马达并被驱动而朝一个方向旋转；以及定子22，上述定子22由包围上述转子21的周围的圆筒状的壳体构成，并作为圆筒状固定部。

转子21包括：长方体状的支承构件24，上述支承构件24固定于转轴23并沿轴向延伸；以及一对永磁体25A、25B，一对上述永磁体25A、25B固定于上述支承构件24的相对的长边上，并沿半径方向和轴向延伸，并且作为磁场产生构件。永磁体25A、25B分别具有大宽度形状，外周侧的前端设为以转轴23的中心为中心的圆筒面。

在定子22的内周面，例如以夹着中心相对的方式位于上下位置、左右位置的各两个共计四个中空导管26A、26B、26C、26D，以在圆周方向上保持90°的间隔、且与永磁体25A、25B的外周面相对的方式沿定子22的轴向延伸配置。这些中空导管26A～26D分别由隔热性高的树脂材料形成。由此，能减少后述的具有磁热效应的磁工作件向外部的热损失，从而能防止热量朝向转轴23一侧传导。

各中空导管26A～26D分别由内侧圆筒面26a、外侧圆筒面26b和圆弧状侧面部26c、26d形成扁平的圆弧状的长圆形，其中，上述内侧圆筒面26a以转轴23的中心为中心，上述外侧圆筒面26b以转轴23的中心为中心，上述圆弧状侧面部26c、26d分别对上述内侧圆筒面26a和外侧圆筒面26b的两个端部之间进行连接，圆周方向的长度选定为与永磁体25A、25B的圆周方向的长度大致相等。

在各中空导管26A～26D内配置有磁工作件27A～27D，上述磁工作件27A～27D发挥在励磁和消磁时产生大幅温度变化的性质即磁热效应。

上述磁工作件27A～27D分别是将多个作为单个磁工作件的筒状体40在外周面以格子状接合而构成的，上述筒状体30由发挥磁热效应的磁工作物质形成，如图3所示，上述筒状体30在棒状体的内部形成有轴向的空隙率调节用孔30a，上述空隙率调节用孔30a对将多个棒状体邻接并接合时的空隙率进行调节。

在此，筒状体30由通过将浆状的磁工作物质投入到挤压成型机中进行挤压成型从而制造出的挤压成型件构成，例如，设为外径1mm、内径0.485mm、长度100mm的圆筒体。作为上述单个的磁工作件的筒状体30并不局限于圆筒体，能由椭圆筒体或正4n边形筒体(n为2以上)等构成，总之，只要在将多个单个磁工作件在与轴向正交的方向上邻接并接合时，邻接的单个磁工作件所围成的间隙31呈均匀的形状即可。此外，能将空隙率调节用孔30a的形状设为任意形状。

此外，如图4所示，筒状体30优选以温度带依次变高的方式沿轴向排列在轴向上发挥高磁热效应的、温度带不同的多个例如第一磁工作物质MM1、第二磁工作物质MM2和第三磁工作物质MM3这三个磁工作物质而构成。作为一个示例，作为三个磁工作物质MM1～MM3，温度T与熵变化(－△S)[J/kg·K]之间的关系选择图5所示的关系。

即，使用如下的Mn系材料或La系材料，即第一磁工作物质MM1如图5的特性曲线L1所示那样具有熵变化(－△S)在最低居里点附近的温度Tp1处最高的山形特性，第二磁工作物质MM2如图5的特性曲线L2所示那样具有熵变化(－△S)在比第一磁工作物质MM1高的居里点附近的温度Tp2处最高的山形特性，第三磁工作物质MM3具有熵变化(－△S)在比第二磁工作物质MM2高的居里点附近的温度Tp3处最高的山形特性。

与以往使用的Gd系材料相比，上述Mn系材料或La系材料的由励磁/消磁产生的磁熵变化(－ΔS)大，吸热/散热能力也高。然而，各材料的发挥高磁热效应的有效温度区域(驱动温度范围)比Gd系材料窄，因此，在单个使用时，无法使温度从常温变化至所需的制冷/散热(热水供给等)温度。

因此，通过沿筒状体30的轴向排列配置第一磁工作物质MM1、第二磁工作物质MM2和第三磁工作物质MM3，从而能在所需的温度范围内获得高磁热效应。

而且，如图6所示，通过以使连接各筒状体30的中心的图示为实线的格子线L11构成四边形的方式对具有上述结构、即例如下侧两根且上侧两根共计四根的筒状体30进行接合，从而形成由图3所示的四根筒状体30所围成的棱形的间隙31。此时的各筒状体30的接合是在形成筒状体30之后进行接合的情况下通过钎焊等接合方法进行接合的。

如图6所示，各筒状体30以如下方式排列，即设定图示为虚线的允许格子线L12、L13，上述允许格子线L12、L13相对于连接四个筒状体30的中心的图示为实线的基准格子线L11设定±10％的允许范围，并将中心配置在由允许格子线L12、L13的交点所围成的绘制了阴影线的正方形区域32内。通过以上述方式排列筒状体30，从而能确保期望的空隙率。

例如，理想的空隙率设为0.4，但为了确保上述理想的空隙率0.4，通过将筒状体30设为圆筒体，并在其外径设为D₁、内径设为D₂时，将两者之比设定为D₁：D₂＝1：0.485，从而能确保空隙率0.4。

即，在考虑到与筒状体30外接的正方形时，筒状体30的周围空隙用(D₁ ²－πD₁ ²/4)表示，只要在该周围空隙上加上筒状体30的内部空隙πD₂ ²/4所得的值与0.4D₁ ²相等即可。

因此，通过将D₁＝1代入到用(D₁ ²－πD₁ ²/4)+πD₂ ²/4＝0.4D₁ ²表示的方程式中求解，从而获得D₂＝0.485。

如上所述，为了获得理想的空隙率0.4，将筒状体30的外径D₁与内径D₂的关系设定为1：0.485，但本实施方式并不局限于此，优选将筒状体30的内径D₂设定为0.485×0.9～0.485×1.1的范围内。在此，当筒状体30的内径D₂小于0.485×0.9时，经过磁工作件的热介质流量会变少，使得热交换效率会下降，当内径D₂超过0.485×1.1时，经过磁工作件的热介质流量变得过多，使得热交换效率下降。

此外，在构成图3所示的块状的磁工作件33时，并不局限于将所需根数的筒状体30接合的情况，能够通过利用挤压成型机同时对期望数量的磁工作件进行挤压成型，从而构成一体成型的块状的磁工作件33。

而且，在将磁工作件27A～27D收纳于前述的中空导管26A～26D内的情况下，由于中空导管26A～26D的形状为圆弧状，因此，一边一根一根地将筒状体30插入到中空导管26A～26D一边进行接合过于花费工夫，并且接合形状会产生偏差、或者筒状体30会发生变形，从而间隙31变得不均匀的可能性高。

如图8的(a)所示，在上述这种情况下，以使多个筒状体30的中心作为格子的交点的方式使多个筒状体30彼此邻接而接合，以一体形成包围中空导管26A～26D的大小的长方体状的磁工作件34，并且沿着图示为单点划线的中空导管26A～26D的内表面形状且沿着轴向(与纸面垂直的方向)切除上述磁工作件34的周围的筒状体30，从而如图8的(b)所示，形成具有与中空导管26A～26D的内表面形状匹配的外表面形状的磁工作件35，并将上述磁工作件35收纳于中空导管26A～26D内。此时，将构成磁工作件35的各筒状体30的第一磁工作物质MM1设为低温端侧，将第三磁工作物质MM3设为高温端侧，并收纳于中空导管26A～26D内。

此时，仅通过匹配中空导管的内部形状而将一体化的磁工作件34的外周部切除，便能形成与中空导管26A～26D匹配的磁工作件35，因此，构成磁工作件35的大量筒状体30不会发生变形或坍塌，且能准确地维持间隙31的形状而不会使其遭到破坏。因此，在使热介质流通时，能在不产生偏流的情况下确保均匀的流动，并能提高热交换效率。

而且，如图1所示，在具有上述结构的热泵主体11的中空导管26A的高温端28连接有高温配管PH11、PH12，在位于与中空导管26A轴对称位置的中空导管26B的高温端28连接有高温配管PH21、PH22。在中空导管26C的高温端28连接有高温配管PH31、PH32，在位于与中空导管26C轴对称位置的中空导管26D的高温端28连接有高温配管PH41、PH42。

同样，在磁工作件27A的低温端29连接有低温配管PL11、PL12，在位于与中空导管26A轴对称位置的中空导管26B的低温端29连接有低温配管PL21、PL22。在中空导管26C的低温端29连接有低温配管PL31、PL32，在位于与中空导管26C轴对称位置的中空导管26D的低温端29连接有低温配管PL41、PL42。

高温侧切换阀12例如由旋转阀、电磁阀、提升阀等构成，随着转子21的旋转而被切换和控制。上述高温侧切换阀12包括：连接端口12A、12B，上述连接端口12A、12B与中空导管26A～26D连接；流出端口12C，上述流出端口12C与散热侧热交换器13的入口连接；以及流入端口12D，上述流入端口12D与循环泵15的排出侧连接。而且，高温侧切换阀12在如下两个状态之间切换：与前述的转子21的旋转同步地使连接端口12A与流出端口12C连通且使连接端口12B与流入端口12D连通的状态；以及使连接端口12A与流入端口12D连通且使连接端口12B与流出端口12C连通的状态。

在连接端口12A连接有从热泵主体11引出的各高温配管PH11～PH41，在连接端口12B连接有从热泵主体11引出的高温配管PH12～PH42。

高温侧切换阀12的流出端口12C经由配管41而与散热侧热交换器13的入口连接，上述散热侧热交换器13的出口经由配管42、配置于上述配管42的中途的加热器14而与循环泵15的吸入侧连接。而且，上述循环泵15的排出侧经由配管43而与高温侧切换阀12的流入端口12D连接，以构成排热侧的循环路径。

低温侧切换阀16与前述的高温侧切换阀12相同，例如由旋转阀、电磁阀、提升阀等构成，随着转子21的旋转而被切换和控制。上述低温侧切换阀16包括：连接端口16A、16B，上述连接端口16A、16B与中空导管26A～26D连接；以及流出端口16C、流入端口16D，上述流出端口16C、流入端口16D与吸热侧热交换器17连接。

在连接端口16A连接有从热泵主体11引出的各低温配管PL11～PL41，在连接端口16B连接有从热泵主体11引出的低温配管PL12～PL42。此外，流出端口16C经由配管44而与吸热侧热交换器17的入口连接，流入端口16D经由配管45而与吸热侧热交换器17的出口连接，从而构成吸热侧的循环路径。

而且，低温侧切换阀16在如下两个状态之间切换：与前述的转子21的旋转同步地使连接端口16A与流出端口16C连通且使连接端口16B与流入端口16D连通的状态；以及使连接端口16A与流入端口16D连通且使连接端口16B与流出端口12C连通的状态。

由上述循环泵15、高温侧切换阀12、低温侧切换阀16和各配管构成热介质移动机构，上述热介质移动机构使热介质在各磁工作件27A～27D的高温端28与低温端29之间往复移动。

[磁热泵装置10的动作]

接着，对具有上述结构的磁热泵装置10的动作进行说明。

首先，在热泵主体11的转子21位于0°的位置(图2所示的位置)时，永磁体25A、25B位于0°和180°的位置处，因此，施加于位于上述0°和180°的位置处的磁工作件27A、27B的磁场的大小增大，被励磁而使温度上升。

另一方面，施加于位于与之相差90°相位的90°和270°的位置处的磁工作件27C、27D的磁场的大小减小，被消磁而使温度下降。

此外，在转子21位于0°的位置(图2)时，高温侧切换阀12处于将连接端口12A连通于流出端口12C且将连接端口12B连通于流入端口12D的状态，低温侧切换阀16处于将连接端口16A连通于流入端口16D且将连接端口16B连通于流出端口16C的状态。

然后，通过循环泵15的运转，热介质(水)如图1实线箭头所示处于以下述顺序循环的状态：循环泵15→配管43→从高温侧切换阀12的流入端口12D至连接端口12B→高温配管PH32、PH42→90°、270°位置处的磁工作件27C、27D→低温配管PL32、PL42→低温侧切换阀16的连接端口16B至流出端口16C→配管44→吸热侧热交换器17→配管45→低温侧切换阀16的流入端口16D至连接端口16A→低温配管PL11、PL21→0°、180°位置处的磁工作件27A、27B→高温配管PH11、PH21→高温侧切换阀12的连接端口12A至流出端口12C→配管41→散热侧热交换器13→配管42→加热器14→循环泵15。

磁工作件27A、27B中的热介质(水)在磁工作件27A、27B的轴向上振动，将热量从低温端29传递至高温端28，在高温端28处变为高温的热介质(水)从高温配管流出至散热侧热交换器13，将做功相当量的热量排出至外部(外部气体等)，在低温端29处变为低温的热介质(水)从低温配管流出至吸热侧热交换器17，从被冷却体51吸热，以对该被冷却体51进行冷却。

即，散热至被消磁而温度下降了的磁工作件27C、27D并且冷却后的热介质(水)在吸热侧热交换器17中从被冷却体51吸热，在对该被冷却体51进行冷却后，热介质(水)从被励磁而温度上升了的磁工作件27A、27B吸热，以对该磁工作件27A、27B进行冷却，并返回至散热侧热交换器13，将做功相当量的热量排出至外部(外部气体等)。

接着，当使转子21与永磁体25A、25B一起旋转90°时，位于0°和180°位置处的磁工作件27A、27B被消磁而使温度下降，位于90°和270°位置处的磁工作件27C、27D被励磁而使温度上升。此时，在高温侧切换阀12、低温侧切换阀16由旋转阀构成的情况下，其阀芯与转子21一起旋转90°，因此，接下来，热介质(水)如图1的虚线箭头所示处于以下述顺序循环的状态：循环泵15→配管43→从高温侧切换阀12的流入端口12D至连接端口12B→高温配管PH12、PH22→0°、180°位置处的磁工作件27A、27B→低温配管PL12、PL22→低温侧切换阀16的连接端口16B至流出端口16C→配管44→吸热侧热交换器17→配管45→低温侧切换阀16的流入端口16D至连接端口16A→低温配管PL31、PL41→90°、270°位置处的磁工作件27C、27D→高温配管PH31、PH41→高温侧切换阀12的连接端口12A至流出端口12C→配管41→散热侧热交换器13→配管42→加热器14→循环泵15。

以较高速的转速和定时进行上述转子21的旋转与高温侧切换阀12以及低温侧切换阀16的切换，使热介质(水)在各磁工作件27A～27D的高温端28与低温端29之间往复移动，反复进行从励磁/消磁的各磁工作件27A～27D吸热/散热，从而各磁工作件27A～27D的高温端28与低温端29的温度差逐渐扩大，最终，与吸热侧热交换器17连接的各磁工作件27A～27D的低温端29的温度下降至磁工作件27A～27D的制冷能力与被冷却体51的热负载平衡的温度，与散热侧热交换器13连接的各磁工作件27A～27D的高温端28的温度因散热侧热交换器13的散热能力与制冷能力平衡而变成大致恒定的温度。

在通过如上所述反复进行吸热/散热，各磁工作件27A～27D的高温端28与低温端29的温度差扩大而变成与磁工作物质的能力平衡的温度差的时间点，温度变化饱和。在此，图7以L21和L22示出如上所述在温度变化饱和的状态下的高温端28和低温端29的温度。亦从上图可知，高温端28、低温端29一起受到由励磁和消磁产生的吸热和散热的影响，以规定的温度幅度(在实施例中为2K左右)上下波动。

在实施例中，由微通道型热交换器构成散热侧热交换器13和吸热侧热交换器17中的两个或是任一个，从而能够以这样小的温度差与外部(外部气体或被冷却体51)进行热交换。与其它形式的热交换器相比，微通道型热交换器不仅导热系数高，而且每单位体积的导热面积也大，因此，在通过如本发明那样的磁热泵装置10获得所需能力这一点上是极为理想的。

而且，供给至磁工作件27A～27D的高温端28或低温端29的热介质穿过由邻接的四个筒状体30的外周面构成的间隙31与筒状体30的空隙率调节用孔30a形成的热介质通路，而从高温端28流向低温端29侧或是从低温端29流向高温端28侧。此时，间隙31和空隙率调节用孔30a均形成为直线状，因此，流路阻力变小，压力损失也变小。

而且，热介质通路由间隙31和筒状体30的空隙率调节用孔30a构成，因此，能将空隙率设定得较大，并且与将磁工作物质作为球状粒子填充的现有例相比能将导热面积提高30％以上，与专利文献2所记载的那样将磁工作物质设为线状体的现有例相比能将导热面积提高50％以上。因此，能在磁工作件27A～27D与热介质之间进行良好的热交换。

此外，在对磁工作件27A～27D的空隙率进行调节的情况下，通过改变作为单个磁工作件的筒状体30的空隙率调节用孔30a的内径，从而能容易地增加空隙率、或是减小空隙率，从而能容易地调节理想的空隙率(例如40％左右)。此时，无需改变作为单个磁工作件的筒状体30的外径，因此，能在不改变磁工作件27A～27D的整体体积的情况下进行空隙率的调节。

而且，在如磁工作件27A～27D那样形成具有圆筒面等曲面的块状体而不是长方体形状的情况下，通过在形成能覆盖块状体的长方体之后将该长方体的外周面切除而形成具有所需的曲面的块状体，从而能在筒状体30不变形、且不破坏间隙的情况下确保均匀的热介质通路，能可靠地防止热介质的偏流。

[第二实施方式]

接着，参照图9和图10，对本发明的磁工作件的第二实施方式进行说明。

在本第二实施方式中，在不改变热介质的流通量的情况下提高磁热效应。

即，在第二实施方式中，如图9和图10所示，将磁工作物质60填充到进入前述的第一实施方式的间隙31内的、邻接的两个筒状体30之间的角落部处，以形成热液介质流通限制区域。

在进入上述间隙31的、邻接的两个筒状体30之间的角落部处，热介质因表面张力而不易流动，因而无法发挥作为热介质通路的功能，因此，通过将磁工作物质60填充到上述区域，从而能在不减少热介质流通量的情况下增加整体的磁工作物质量，并能以与上述磁工作物质60的填充量对应的程度提高磁热效应。

此时，如图10所示，填充到间隙31的前端侧的磁工作物质60通过以形成圆筒内表面61的方式填充，从而能在不妨碍热介质流通的情况下提高磁热效应。

另外，在上述第二实施方式中对将磁工作物质60填充到间隙31的前端的情况进行了说明，但并不局限于此，还能由一体化的挤压成型件构成图10的间隙形状。

此外，在上述第一实施方式和第二实施方式中，对设置将磁工作件27A～27D配置于定子22而成的中空导管26A～26D的情况进行了说明，但并不局限于此，能将配置有磁工作件的中空导管数量设定为任意数量，并且还能任意设定配置于转子21的永磁体数量。总而言之，只要励磁状态的磁工作件与消磁状态的磁工作件数量相等即可。

此外，在上述第一实施方式和第二实施方式中，对作为单个磁工作件的筒状体30由发挥高磁热效应的、温度带不同的三个磁工作物质构成的情况进行了说明，但并不局限于此，也可以由四个以上的磁工作物质构成。

此外，在上述第一实施方式和第二实施方式中，对邻接的单个磁工作件直接接触的情况进行了说明，但并不局限于此，也可以另行以夹着接合构件的方式邻接。

此外，在上述第一实施方式和第二实施方式中，对以使筒状体30的中心轴成为格子的交点的方式将筒状体30接合的情况进行了说明，但并不局限于此，也可以使垂直方向上第偶数层的筒状体30的中心轴相对于第奇数层的筒状体的中心轴在与筒状体30的半径相应的水平方向上错开而配置成锯齿状。

此外，在上述第一实施方式和第二实施方式中，对将磁热泵装置构成为内转子型的情况进行了说明，但并不局限于此，还能构成为外转子型。

而且，能以图11所示的方式构成热泵主体。即，也可以构成为将形成为长方体形状的磁工作件70A、70B固定于夹着转轴71的圆周上的90°、270°的位置，并将固定于转轴71的旋转圆板72A、72B配置成从上下方向夹着这些磁工作件70A～70D，并在上述旋转圆板72A、72B的例如夹着转轴71的0°、180°位置处的相对面分别配置一对永磁体73A、73B和74A、74B。在这种情况下，在上下一对永磁体73A、74A和73B、74B中，永磁体73A、74A的与磁工作件相对的面设为N极(或S极)，永磁体73B、74B的与磁工作件相对的另一个面设为S极(或N极)，从而产生沿上下方向横穿磁工作件70A～70D的磁通量。

此外，作为磁热泵装置，并不局限于采用使永磁体旋转的形式的情况，如图12所示，在如下的往复移动型的磁热泵装置中也能应用本发明，即对形成为长方体形状的磁工作件81进行固定配置，并使配置成使产生横穿的磁通量的永磁体82A、82B在例如上下方向上与上述磁工作件81相对的直线移动体83，在永磁体82A、82B和磁工作件81相对的位置与永磁体82A、82B和磁工作件81不相对的位置之间直线地往复移动。

符号说明

10磁热泵装置；11热泵主体；12高温侧切换阀；13散热侧热交换器；14加热器；15循环泵；16低温侧切换阀；17吸热侧热交换器；21转子；22定子；23转轴；24支承构件；25A、25B永磁体；26A～26D中空导管；27A～27D磁工作件；30筒状体；30a空隙率调节用孔；31间隙；32方形区域；33～35磁工作件；60磁工作物质；70A～70D磁工作件；71转轴；72A、72B旋转圆板；73A、73B、74A、74B永磁体；81磁工作件；82A、82B永磁体；83直线移动体。

Claims (7)

1.一种磁工作件，其特征在于，

所述磁工作件由多个筒状体构成，所述筒状体由磁工作物质形成，所述筒状体在棒状体的内部形成有轴向的空隙率调节用孔，所述空隙率调节用孔对将多个所述棒状体邻接并接合时的空隙率进行调节，以使邻接的筒状体所围成的间隙的截面形状呈相同形状的方式对多个筒状体进行接合，由所述筒状体的内表面和所述间隙形成供热介质经过的热介质通路，

所述间隙由四个筒状体包围而形成，

所述间隙的、进入到邻接的两个筒状体之间的角落部成为填充磁工作物质的热介质流通限制区域。

2.如权利要求1所述的磁工作件，其特征在于，

所述筒状体排列成：设定相对于将四个筒状体的中心连接的基准格子线设定±10％的允许范围的允许格子线，并将中心配置于允许格子线的交点所围成的区域。

3.如权利要求1或2所述的磁工作件，其特征在于，

所述筒状体由磁工作物质的挤压成型件构成。

4.如权利要求1或2所述的磁工作件，其特征在于，

所述筒状体构成为以温度带依次变高的方式沿轴向排列发挥高磁热效应的、所述温度带不同的多个磁工作物质。

5.如权利要求1或2所述的磁工作件，其特征在于，

所述磁工作物质为Mn系材料和La系材料中的任一种。

6.一种磁热泵装置，其特征在于，包括：

导管，所述导管沿热介质的流通方向配置形成于圆筒状固定部的权利要求1所述的磁工作件；

磁场改变机构，所述磁场改变机构改变施加于所述导管的磁工作件的磁场的大小；

热介质移动机构，所述热介质移动机构使所述热介质在所述磁工作件的高温端和低温端之间移动；

散热侧热交换器，所述散热侧热交换器使所述高温端侧的所述热介质散热；以及

吸热侧热交换器，所述吸热侧热交换器使所述低温端侧的所述热介质吸热。

7.如权利要求6所述的磁热泵装置，其特征在于，

以与所述导管的截面形状匹配的方式将多个筒状体接合形成的截面呈长方形的长方体的外周部切除，从而使所述磁工作件构成为截面呈圆弧状。

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