CN115280082A - 使用固态制冷剂的冷却模块和使用固态制冷剂的冷却系统 - Google Patents

Abstract

使用固态制冷剂的冷却模块(20)包括具有收容部(22)的环状收纳部(21)、低温侧流入路(25)、高温侧流入路(27)、低温侧流出路(26)和高温侧流出路(28)。在流路(23)的一端与低温侧流入路(25)之间形成有第一空间(29)，在流路(23)的另一端与高温侧流入路(27)之间形成有第二空间(30)。使用固态制冷剂的冷却模块(20)包括：与低温侧流入路(25)和第一空间(29)连通且扩大从低温侧流入路(25)前往第一空间(29)的热介质流的第一中间流路(31)；和与高温侧流入路(27)和第二空间(30)连通且扩大从高温侧流入路(27)前往第二空间(30)的热介质流的第二中间流路(33)。

Description

使用固态制冷剂的冷却模块和使用固态制冷剂的冷却系统

技术领域

本公开涉及一种使用固态制冷剂的冷却模块和使用固态制冷剂的冷却系统。

背景技术

以往已知有用于利用磁热效应产生冷能(cold thermal energy)和热能(warmthermal energy)的磁性冷冻模块(例如专利文献1)。专利文献1中的磁性冷冻模块构成为：通过对收容磁性工作物质的收容部施加磁场和从收容部消除磁场，并且使热介质流入该收容部和从该收容部流出，由此产生冷能和热能。

专利文献1：日本公表专利公报特表2016－530479号公报

发明内容

－发明要解决的技术问题－

然而，为了最大限度地发挥的磁性冷冻模块的性能，应该毫无剩余地利用收容部内的磁性工作物质。为此，需要使热介质流入收容部的较大范围内。为了使热介质流入收容部的较大范围，在使热介质流入的流路与收容部之间需要有用于扩大热介质的流动的空间。由于与该空间的容积相应的量的热介质不会向磁性冷冻模块的外部排出，因此该空间成为死容积(Dead Volume)，从而降低磁性冷冻模块的能力。故优选该空间尽可能小。

然而，若缩小该空间，则难以使热介质流入收容部的较大范围，因此无法有效利用收容部内的磁性工作物质，结果仍会降低磁性冷冻模块的能力。

另外，现有的磁性冷冻模块基本上构成为具有长方体形状，因此在用于磁体旋转型模块的情况下，不必要的空间增多，结果导致能力降低。

本公开的目的在于通过尽可能减少死容积、不必要的空间来提高使用固态制冷剂的冷却模块、特别是磁性冷冻模块的能力。

－用以解决技术问题的技术方案－

本公开的第一方面发明是一种使用固态制冷剂的冷却模块，其特征在于：包括环状收纳部21、低温侧流入路25、高温侧流入路27、低温侧流出路26以及高温侧流出路28，所述环状收纳部21具有收容固态制冷剂物质24并且形成供热介质流动的流路23的收容部22，所述低温侧流入路25使热介质向所述流路23的一端流入，所述高温侧流入路27使热介质向所述流路23的另一端流入，所述低温侧流出路26供从所述流路23的所述一端流出的热介质流动，所述高温侧流出路28供从所述流路23的所述另一端流出的热介质流动，在所述流路23的所述一端与所述低温侧流入路25之间形成有第一空间29，在所述流路23的所述另一端与所述高温侧流入路27之间形成有第二空间30，所述使用固态制冷剂的冷却模块还包括第一中间流路31和第二中间流路33，所述第一中间流路31与所述低温侧流入路25和所述第一空间29连通，并且所述第一中间流路31扩大从所述低温侧流入路25前往所述第一空间29的热介质流，所述第二中间流路33与所述高温侧流入路27和所述第二空间30连通，并且所述第二中间流路33扩大从所述高温侧流入路27前往所述第二空间30的热介质流。

第一方面发明中，能够利用第一中间流路31和第二中间流路33缩小成为死容积的第一空间29和第二空间30。另外，由于将收容部22等布置于环状收纳部21，因此即使用于磁体旋转型模块等磁体等力场产生部进行旋转的模块的情况下，也能减少不必要的空间。因此，能够提高使用固态制冷剂的冷却模块的能力。

本公开的第二方面发明的使用固态制冷剂的冷却模块是，在所述第一方面发明的基础上，其特征在于：所述环状收纳部21由多个收纳部片21a～21l构成，在所述多个收纳部片21a～21l分别设有所述收容部22、所述低温侧流入路25、所述高温侧流入路27、所述低温侧流出路26、所述高温侧流出路28、所述第一空间29、所述第二空间30、所述第一中间流路31以及所述第二中间流路33。

第二方面发明中，与一体成形环状收纳部21的情况相比，环状收纳部21的构成变得容易。

本公开的第三方面发明的使用固态制冷剂的冷却模块是，在所述第二方面发明的基础上，其特征在于：所述多个收纳部片21a～21l呈环状扇形形状、扇形形状或者梯形形状。

第三方面发明中，容易由多个收纳部片21a～21l构成环状收纳部21。

本公开的第四方面发明的使用固态制冷剂的冷却模块是，在所述第二或第三方面发明的基础上，其特征在于：在所述多个收纳部片21a～21l分别收纳多个分割模块100，所述使用固态制冷剂的冷却模块还包括将所述多个分割模块100相互并联连接和/或串联连接的集管40。

第四方面发明中，与分割前相比，能够进一步缩小死容积，并且在固态制冷剂物质为磁性工作物质的磁性冷冻模块的情况下，由分割模块100将收纳部片21a～21l各自中的磁路细长地分割，因此能够减少因涡流所致的损失。

本公开的第五方面发明的使用固态制冷剂的冷却模块是，在所述第一到第四方面发明中任一方面发明的基础上，其特征在于：所述第一空间29和所述第二空间30的周向尺寸和轴向尺寸中的至少一者随着从所述环状收纳部21的内周侧接近外周侧而变化。

第五方面发明中，在用于磁体旋转型模块等磁体等力场产生部进行旋转的模块中的情况下，也能减少不必要的空间并将死容积设为必要最小限度的尺寸，因此能够提高使用固态制冷剂的冷却模块的能力。

本公开的第六方面发明的使用固态制冷剂的冷却模块是，在所述第一到第五方面发明中任一方面发明的基础上，其特征在于：所述第一中间流路31和所述第二中间流路33的周向尺寸和轴向尺寸中的至少一者随着从所述环状收纳部21的内周侧接近外周侧而变化。

第六方面发明中，在用于磁体旋转型模块等磁体等力场产生部进行旋转的模块中的情况下，也能够减少不必要的空间，并将中间流路(若中间流路过大，则其本身会成为死容积)设为必要最小限度的尺寸，因此能够提高使用固态制冷剂的冷却模块的能力。

本公开的第七方面发明的使用固态制冷剂的冷却模块是，在所述第六方面发明的基础上，其特征在于：所述第一中间流路31和所述第二中间流路33是沿着所述流路23延伸的狭缝31、33，所述狭缝31、33各自的周向尺寸和轴向尺寸中的至少一者随着从所述环状收纳部21的内周侧接近外周侧而变化。

第七方面发明中，容易构成周向尺寸、轴向尺寸变化的第一中间流路31和第二中间流路33。

本公开的第八方面发明的使用固态制冷剂的冷却模块是，在所述第一到第七方面发明中任一方面发明的基础上，其特征在于：所述环状收纳部21构成为沿轴向被施加磁场等力场，所述第一空间29和所述第二空间30以在施加于所述环状收纳部21的磁场等力场的方向上夹住所述流路23的方式布置。

第八方面发明中，从第一空间29经由收容部22前往第二空间30的热介质的流动方向和与之相反的热介质的流动方向这两者实质上都与施加于环状收纳部21的磁场等力场的方向平行。

本公开的第九方面发明的使用固态制冷剂的冷却模块是，在所述第一到第八方面发明中任一方面发明的基础上，其特征在于：流入所述低温侧流入路25的热介质的流动方向与从所述低温侧流出路26流出的热介质的流动方向彼此相反，流入所述高温侧流入路27的热介质的流动方向与从所述高温侧流出路28流出的热介质的流动方向彼此相反，流入所述低温侧流入路25的热介质的流动方向与流入所述高温侧流入路27的热介质的流动方向彼此相同，从所述低温侧流出路26流出的热介质的流动方向与从所述高温侧流出路28流出的热介质的流动方向彼此相同。

第九方面发明中，能够将低温侧流入路25的流入口、低温侧流出路26的流出口、高温侧流入路27的流入口以及高温侧流出路28的流出口全部布置于磁性冷冻模块的同一侧。

本公开的第十方面发明的使用固态制冷剂的冷却模块是，在所述第一到第九方面发明中任一方面发明的基础上，其特征在于：所述低温侧流入路25的流入口、所述高温侧流入路27的流入口、所述低温侧流出路26的流出口以及所述高温侧流出路28的流出口分别设于所述环状收纳部21的外周侧。

第十方面发明中，容易布置低温侧流入路25的流入口、低温侧流出路26的流出口、高温侧流入路27的流入口以及高温侧流出路28的流出口。

本公开的第十一方面发明的使用固态制冷剂的冷却模块是，在所述第一到第十方面发明中任一方面发明的基础上，其特征在于：所述低温侧流入路25、所述高温侧流入路27、所述低温侧流出路26以及所述高温侧流出路28在所述环状收纳部21的内周侧被密封。

第十一方面发明中，能够将低温侧流入路25的流入口、高温侧流入路27的流入口、低温侧流出路26的流出口以及高温侧流出路28的流出口全部设于环状收纳部21的外周侧。

本公开的第十二方面发明的使用固态制冷剂的冷却模块是，在所述第一到第十一方面发明中任一方面发明的基础上，其特征在于：还包括第三中间流路35和第四中间流路37，所述第三中间流路35与所述第一空间29和所述低温侧流出路26连通，所述第四中间流路37与所述第二空间30和所述高温侧流出路28连通。

第十二方面发明中，利用第三中间流路35和第四中间流路37能够缩小成为死容积的第一空间29和第二空间30。

本公开的第十三方面发明的使用固态制冷剂的冷却模块是，在所述第一到第十二方面发明中任一方面发明的基础上，其特征在于：所述固态制冷剂物质24是磁性工作物质24。

第十三方面发明中，能够构成具有优异的能力的磁性冷冻模块。

本公开的第十四方面发明是一种使用固态制冷剂的冷却系统，其特征在于：包括所述第一到第十二方面发明中的任一方面发明的使用固态制冷剂的冷却模块、磁体等力场产生部15a、低温侧热交换器60以及高温侧热交换器70，所述磁体等力场产生部15a沿所述环状收纳部28的轴向对所述环状收纳部21施加磁场等力场，所述低温侧热交换器60设于所述低温侧流出路26与所述低温侧流入路25之间，所述高温侧热交换器70设于所述高温侧流出路28与所述高温侧流入路27之间，所述低温侧流入路25、所述高温侧流入路27、所述低温侧流出路26以及所述高温侧流出路28分别设置有多个，在多个所述低温侧流出路26与所述低温侧热交换器60之间、多个所述低温侧流入路25与所述低温侧热交换器60之间、多个所述高温侧流出路28与所述高温侧热交换器70之间以及多个所述高温侧流入路27与所述高温侧热交换器70之间分别设置有流路切换阀91、92、93、94。

第十四方面发明中，提供一种使用固态制冷剂的冷却系统，在使用磁体旋转型模块等磁体等力场产生部进行旋转的模块的情况下，上述使用固态制冷剂的冷却系统的制冷能力依然较高。

本公开的第十五方面发明的使用固态制冷剂的冷却系统是，在所述第十四方面发明的基础上，其特征在于：所述固态制冷剂物质24是磁性工作物质24。

第十五方面发明中，能够构成具有优异的能力的磁性冷冻系统。

附图说明

图1是简要示出第一实施方式的磁性冷冻系统的结构的回路图；

图2是从环状收纳部的轴向观察第一实施方式的磁性冷冻模块而得到的俯视图；

图3是从环状收纳部的径向观察第一实施方式的磁性冷冻模块而得到的剖视图；

图4是从环状收纳部的轴向观察第一实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片而得到的剖视图；

图5是从环状收纳部的径向外周侧观察第一实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片而得到的剖视图；

图6是从环状收纳部的径向内周侧观察第一实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片而得到的剖视图；

图7是从环状收纳部的轴向观察第二实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片而得到的俯视图；

图8是从环状收纳部的径向外周侧观察第二实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片而得到的端面图；

图9是从环状收纳部的周向观察第二实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片而得到的端面图；

图10是从环状收纳部的径向观察第二实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片而得到的剖视图；

图11是示出在第二实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片中四个分割模块串联连接的情况的图；

图12是连接图11所示的分割模块的集管的外表面侧衬垫的俯视图；

图13是连接图11所示的分割模块的集管的内表面侧衬垫的俯视图；

图14是连接图11所示的分割模块的集管结构体的外表面图；

图15是连接图11所示的分割模块的集管结构体的内表面图；

图16是从环状收纳部的周向观察连接图11所示的分割模块的集管结构体而得到的剖视图；

图17是示出在第二实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片中四个分割模块中的每两个分割模块并联连接成一组而共构成两组且该两组串联连接的情况的图；

图18是连接图17所示的分割模块的集管的外表面侧衬垫的俯视图；

图19是连接图17所示的分割模块的集管的内表面侧衬垫的俯视图；

图20是连接图17所示的分割模块的集管结构体的外表面图；

图21是连接图17所示的分割模块的集管结构体的内表面图；

图22是从环状收纳部的周向观察连接图17所示的分割模块的集管结构体而得到的剖视图；

图23是示出从环状收纳部的径向外周侧观察第一实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片而得到的剖面结构的第一例的图；

图24是示出从环状收纳部的径向内周侧观察第一实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片而得到的剖面结构的第一例的图；

图25是示出从环状收纳部的径向外周侧观察第一实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片而得到的剖面结构的第二例的图；

图26是示出从环状收纳部的径向内周侧观察第一实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片而得到的剖面结构的第二例的图；

图27是示出从环状收纳部的径向外周侧观察第一实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片而得到的剖面结构的第三例的图；

图28是示出从环状收纳部的径向内周侧观察第一实施方式的磁性冷冻模块的收纳部片而得到的剖面结构的第三例的图。

具体实施方式

(第一实施方式)

对第一实施方式进行说明。本实施方式的磁性冷冻模块20利用磁热效应调节热介质的温度，例如设于构成为冷风机的磁性冷冻系统10。磁性冷冻模块20是利用热效应调节热介质的温度的使用固态制冷剂的冷却模块，磁性冷冻系统10是利用热效应调节热介质的温度的使用固态制冷剂的冷却系统。需要说明的是，磁性冷冻模块20的用途当然并不局限于此。例如，磁性冷冻模块20也可以设置在空调装置中。

－磁性冷冻系统的结构－

如图1所示，磁性冷冻系统10包括设有磁性冷冻模块20、低温侧热交换器60、高温侧热交换器70以及热介质泵80的热介质回路11。热介质回路11的各构成部分经由热介质管道相互连接在一起。

磁性冷冻模块20包括环状收纳部21，所述环状收纳部21具有收容作为固态制冷剂物质的磁性工作物质24且形成供热介质流动的流路23的收容部22，磁性冷冻模块20通过对磁性工作物质24施加或消除作为力场的磁场来产生磁热效应，从而对流经流路23的热介质进行加热或冷却。

如图2和图3所示，磁性冷冻模块20的环状收纳部21例如由12个这样的多个收纳部片21a～21l构成。即，磁性冷冻模块20由多个单位模块20a～20l构成。在本实施方式中，各收纳部片21a～21l例如为环状扇形形状，但并不局限于此，也可以是扇形形状或梯形形状等。各收纳部片21a～21l的厚度设定为不易产生磁通泄漏且能够确保必要的收纳部的体积的厚度。需要说明的是，在以下说明中，在记载为收纳部片21a时，是指多个收纳部片21a～21l中的任意的收纳部片，同样地，记载为单位模块20a时，是指多个单位模块20a～20l中的任意的单位模块。

在环状收纳部21的轴向上，以夹住磁性冷冻模块20的方式布置有作为力场施加机构的磁场施加机构15。磁场施加机构15具有靠近磁性冷冻模块20布置的环状的力场产生部即磁体15a和用于支承环状的磁体15a且形成磁路的磁轭15b。以贯通磁性冷冻模块20的中央部开口并在环状收纳部21的轴向上延伸的方式布置有旋转机构16。磁场施加机构15借助旋转机构16在环状收纳部21的周向上旋转。磁体15a由于以例如与对应于6个收纳部片21a的面积重叠的方式布置，因此随着磁场施加机构15的旋转，被励磁的单位模块20a时刻发生变化。这样一来，能够构成磁体旋转型的磁性冷冻模块20。需要说明的是，图1和图2示出单位模块20a、20b、20c、20g、20h、20i被励磁、单位模块20d、20e、20f、20j、20k、20l被消磁的情况。

如图1所示，构成磁性冷冻模块20的各单位模块20a～20l具有低温侧流入路25、低温侧流出路26、高温侧流入路27以及高温侧流出路28。各流入路25、27和各流出路26、28与各单位模块20a～20l的收容部22的内部空间流路23连通。从低温侧流入路25流入进来的热介质流经收容部22内的流路23而从高温侧流出路28排出。从高温侧流入路27流入进来的热介质流经收容部22内的流路23而从低温侧流出路26排出。磁性冷冻模块20(单位模块20a)的结构将在后面详细阐述。

低温侧热交换器60是一种使在磁性冷冻模块20冷却过的热介质与在省略图示的利用单元(例如，空气处理单元)流动的二次制冷剂进行热交换的热交换器。低温侧热交换器60具有与磁性冷冻模块20的低温侧流出路26连接的第一流入部61和与磁性冷冻模块20的低温侧流入路25连接的第一流出部62。

在此，在各单位模块20a～20l的低温侧流出路26与第一流入部61之间的热介质管道设有由多通换向阀构成的第一流路切换阀91。另外，在各单位模块20a～20l的低温侧流入路25与第一流出部62之间的热介质管道设有由多通换向阀构成的第二流路切换阀92。

高温侧热交换器70使由磁性冷冻模块20加热过的热介质与流经省略图示的热源机组(例如冷却塔)的二次制冷剂进行热交换。高温侧热交换器70具有与磁性冷冻模块20的高温侧流出路28连接的第二流入部71和与磁性冷冻模块20的高温侧流入路27连接的第二流出部72。

在此，在各单位模块20a～20l的高温侧流出路28与第二流入部71之间的热介质管道设有由多通换向阀构成的第三流路切换阀93。另外，在各单位模块20a～20l的高温侧流入路27与第二流出部72之间的热介质管道设有由多通换向阀构成的第四流路切换阀94。

热介质泵80用于使热介质在磁性冷冻模块20与各热交换器60、70之间流动。热介质泵80例如设于第三流路切换阀93与高温侧热交换器70之间的热介质管道。

－磁性冷冻模块(单位模块)的结构－

如图4～图6所示，构成磁性冷冻模块20的单位模块20a包括收容部22、低温侧流入路25、高温侧流入路27、低温侧流出路26、高温侧流出路28以及收容它们的收纳部片21a。

收容部22与收纳部片21a相同地形成为环状扇形形状。收容部22中收容有磁性工作物质24。收容部22形成供热介质流动的流路23。流路23的一端相当于图5和图6中的收容部22的上端，流路23的另一端相当于图5和图6中的收容部22的下端。因此，热介质在流路23中的大致流动方向为图5和图6中的上下方向。该方向实质上与施加于磁性冷冻模块20的磁场的方向(参见图3)一致。

低温侧流入路25是沿环状收纳部21(收纳部片21a)的径向延伸的方筒状的流路。如图4和图5所示，低温侧流入路25在收纳部片21a的外周侧开设有流入口，如图4和图6所示，低温侧流入路25在收纳部片21a的内周侧被密封。低温侧流入路25经由热介质管道与低温侧热交换器60的第一流出部62连接。低温侧流入路25用于使从低温侧热交换器60流过来的热介质流入收容部22的流路23的一端。热介质在低温侧流入路25中从图5中的跟前侧流向里侧。

高温侧流入路27是沿环状收纳部21(收纳部片21a)的径向延伸的方筒状的流路。如图4和图5所示，高温侧流入路27在收纳部片21a的外周侧开设有流入口，如图4和图6所示，高温侧流入路27在收纳部片21a的内周侧被密封。高温侧流入路27经由热介质管道与高温侧热交换器70的第二流出部72连接。高温侧流入路27用于使从高温侧热交换器70流过来的热介质流入收容部22的流路23的另一端。热介质在高温侧流入路27中从图5中的跟前侧流向里侧。

低温侧流出路26是沿环状收纳部21(收纳部片21a)的径向延伸的方筒状的流路。如图4和图5所示，低温侧流出路26在收纳部片21a的外周侧开设有流出口，如图4和图6所示，低温侧流出路26在收纳部片21a的内周侧被密封。低温侧流出路26经由热介质管道与低温侧热交换器60的第一流入部61连接。从收容部22的流路23的一端流出的热介质在低温侧流出路26中流动。热介质在低温侧流出路26中从图5中的里侧流向跟前侧。

高温侧流出路28是沿环状收纳部21(收纳部片21a)的径向延伸的方筒状的流路。如图4和图5所示，高温侧流出路28在收纳部片21a的外周侧开设有流出口，如图4和图6所示，高温侧流出路28在收纳部片21a的内周侧被密封。高温侧流出路28经由热介质管道与高温侧热交换器70的第二流入部71连接。从收容部22的流路23的另一端流出的热介质在高温侧流出路28中流动。热介质在高温侧流出路28中从图5中的里侧流向跟前侧。

在单位模块20a中，低温侧流入路25与低温侧流出路26之间、以及高温侧流入路27与高温侧流出路28之间被隔热件分隔开。

如上所述，在本实施方式的磁性冷冻模块20(单位模块20a)中，流入低温侧流入路25的热介质的流动方向与从低温侧流出路26流出的热介质的流动方向彼此相反。另外，流入高温侧流入路27的热介质的流动方向与从高温侧流出路28流出的热介质的流动方向彼此相反。另外，流入低温侧流入路25的热介质的流动方向与流入高温侧流入路27的热介质的流动方向彼此相同。另外，从低温侧流出路26流出的热介质的流动方向与从高温侧流出路28流出的热介质的流动方向彼此相同。

并且，在本实施方式的磁性冷冻模块20(单位模块20a)中，低温侧流入路25的流入口、所述高温侧流入路27的流入口、低温侧流出路26的流出口以及高温侧流出路28的流出口分别设于环状收纳部21(收纳部片21a)的外周侧。另外，低温侧流入路25、高温侧流入路27、低温侧流出路26以及高温侧流出路28在环状收纳部21(收纳部片21a)的内周侧被密封。

如图5、图6所示，在收容部22的流路23的一端与低温侧流入路25和低温侧流出路26之间形成有第一空间29。该第一空间29是沿环状收纳部21(收纳部片21a)的径向延伸的扁平的方筒状的空间。第一空间29与收容部22的流路23的一端的整体相连通。第一空间29的尺寸(例如，宽度、高度)可以在径向上变化。例如，也可以是：在环状收纳部21(收纳部片21a)的外周侧，相对增大第一空间29的尺寸，在环状收纳部21(收纳部片21a)的内周侧，相对缩小第一空间29的尺寸。

在低温侧流入路25与第一空间29之间形成有与这两者连通的第一狭缝31。该第一狭缝31是沿着环状收纳部21(收纳部片21a)的径向延伸的细长间隙。第一狭缝31扩大从低温侧流入路25前往第一空间29的热介质流。即，因为存在第一狭缝31，所以在低温侧流入路25中流动的热介质会在环状收纳部21(收纳部片21a)的径向上实质上流入整个第一空间29。第一狭缝31构成第一中间流路。第一狭缝31的尺寸(例如，宽度、高度)可以在径向上变化。例如，也可以是：在环状收纳部21(收纳部片21a)的外周侧，相对增大第一狭缝31的宽度(图5和图6中左右方向上的长度)，在环状收纳部21(收纳部片21a)的内周侧，相对缩小第一狭缝31的宽度。

在低温侧流出路26与第一空间29之间形成有与这两者连通的第三狭缝35。该第三狭缝35是沿着环状收纳部21(收纳部片21a)的径向延伸的细长间隙。第三狭缝35用于使热介质顺畅地从第一空间29流向低温侧流出路26。第三狭缝35构成第三中间流路。第三狭缝35的尺寸(例如，宽度、高度)可以在径向上变化。例如，也可以是：在环状收纳部21(收纳部片21a)的外周侧，相对增大第三狭缝35的宽度(图5和图6中左右方向上的长度)，在环状收纳部21(收纳部片21a)的内周侧，相对缩小第三狭缝35的宽度。

在与热介质在收容部22的流路23中的大致流动方向正交的方向(即图5和图6中的左右方向)上，第一狭缝31和第三狭缝35布置于收容部22的两端附近。具体而言，第一狭缝31使在单位模块20a的上部左侧布置的低温侧流入路25的下端与第一空间29的左端附近的部分相互连通。另外，第三狭缝35使在单位模块20a的上部右侧布置的低温侧流出路26的下端与第一空间29的右端附近的部分相互连通。

在收容部22的流路23的另一端与高温侧流入路27和高温侧流出路28之间形成有第二空间30。该第二空间30是沿环状收纳部21(收纳部片21a)的径向延伸的扁平的方筒状的空间。第二空间30与收容部22的流路23的另一端的整体相连通。第二空间30的尺寸(例如，宽度、高度)可以在径向上变化。例如，也可以是：在环状收纳部21(收纳部片21a)的外周侧，相对增大第二空间30的尺寸，在环状收纳部21(收纳部片21a)的内周侧，相对缩小第二空间30的尺寸。

在高温侧流入路27与第二空间30之间形成有与这两者连通的第二狭缝33。该第二狭缝33是沿着环状收纳部21(收纳部片21a)的径向延伸的细长间隙。第二狭缝33扩大从高温侧流入路27前往第二空间30的热介质流。即，因为存在第二狭缝33，所以在高温侧流入路27中流动的热介质在环状收纳部21(收纳部片21a)的径向上实质上流入整个第二空间30。第二狭缝33构成第二中间流路。第二狭缝33的尺寸(例如，宽度、高度)可以在径向上变化。例如，也可以是：在环状收纳部21(收纳部片21a)的外周侧，相对增大第二狭缝33的宽度(图5和图6中左右方向上的长度)，在环状收纳部21(收纳部片21a)的内周侧，相对缩小第二狭缝33的宽度。

在高温侧流出路28与第二空间30之间形成有与这两者连通的第四狭缝37。该第四狭缝37是沿着环状收纳部21(收纳部片21a)的径向延伸的细长间隙。第四狭缝37使热介质顺畅地从第二空间30流向高温侧流出路28。第四狭缝37构成第四中间流路。第四狭缝37的尺寸(例如，宽度、高度)可以在径向上变化。例如，也可以是：在环状收纳部21(收纳部片21a)的外周侧，相对增大第四狭缝37的宽度(图5和图6中左右方向上的长度)，在环状收纳部21(收纳部片21a)的内周侧，相对缩小第四狭缝37的宽度。

第二狭缝33和第四狭缝37在与热介质在收容部22的流路23中的大致流动方向正交的方向(即图5和图6中的左右方向)上，布置于收容部22的两端附近。具体而言，第二狭缝33使在单位模块20a的下部左侧布置的高温侧流入路27的上端与第二空间30的左端附近相互连通。另外，第四狭缝37使在单位模块20a的下部右侧布置的高温侧流出路28的上端与第二空间30的右端附近的部分相互连通。

需要说明的是，在单位模块20a中，第一空间29和第二空间30在施加于收容部22的磁场的方向(即图5和图6中的上下方向)上，以夹住收容部22的方式布置。即，第一空间29布置于收容部22的上方，第二空间30布置于收容部22的下方。

收纳部片21a是构成单位模块20a的外侧部分的部件。收纳部片21a收容收容部22、低温侧流入路25和高温侧流入路27、低温侧流出路26和高温侧流出路28、第一空间29和第二空间30以及第一到第四狭缝31、33、35、37。

在收纳部片21a中，包围低温侧流入路25和低温侧流出路26的部分(即图5和图6中的上侧部分)、包围高温侧流入路27和高温侧流出路28的部分(即图5和图6中的下侧部分)由磁性材料(例如电磁钢板)构成。收纳部片21a中的这两个部分之间由非磁性材料构成。该非磁性材料的导热系数比构成包围低温侧流入路25和低温侧流出路26的部分以及包围高温侧流入路27和高温侧流出路28的部分的磁性材料的导热系数低。由该非磁性材料构成的部分成为磁场的短路抑制部并且防止从高温侧向低温侧的热量泄漏。

－热介质在磁性冷冻系统中的流动－

在图1所示的磁性冷冻系统10中，通过控制流路切换阀91、92、93、94，并且与该控制动作相对应地对磁性冷冻模块20(单位模块20a～20l)的收容部22施加磁场或从磁性冷冻模块20(单位模块20a～20l)的收容部22消除磁场，由此供给冷能。

以下，如图1和图2所示，以单位模块20a、20b、20c、20g、20h、20i被励磁且单位模块20d、20e、20f、20j、20k、20l被消磁的情况为例，具体进行说明。需要说明的是，在图1中，用箭头示出热介质的流动。

首先，从低温侧热交换器60的第一流出部62流出的热介质通过第二流路切换阀92的控制而选择性地流入被励磁的单位模块20a、20b、20c、20g、20h、20i的低温侧流入路25。在单位模块20a、20b、20c、20g、20h、20i中，该热介质经由第一狭缝31、第一空间29，在收容部22的流路23中与发热状态的磁性工作物质24热交换而被加热，经由第二空间30、第四狭缝37，从高温侧流出路28流出。

从单位模块20a、20b、20c、20g、20h、20i的高温侧流出路28流出的热介质通过第三流路切换阀93的控制，经由热介质泵80流入高温侧热交换器70的第二流入部71。该热介质例如与在冷却塔等热源机组(省略图示)中流动的二次制冷剂进行热交换，从高温侧热交换器70的第二流出部72流出。

从高温侧热交换器70的第二流出部72流出的热介质通过第四流路切换阀94的控制，选择性地流入被消磁的单位模块20d、20e、20f、20j、20k、20l的高温侧流入路27。该热介质在单位模块20d、20e、20f、20j、20k、20l中，经由第二狭缝33、第二空间30，在收容部22的流路23中与吸热状态的磁性工作物质24进行热交换而被冷却，经由第一空间29、第三狭缝35，从低温侧流出路26流出。

从单位模块20d、20e、20f、20j、20k、20l的低温侧流出路26流出的热介质通过第一流路切换阀91的控制，流入低温侧热交换器60的第一流入部61。该热介质例如与在空气处理单元等利用单元(省略图示)流动的二次制冷剂进行热交换，从低温侧热交换器60的第一流出部61流出。

在本实施方式中，一边选择性地改变由磁场施加机构15励磁或消磁的单位模块20a一边反复实施以上说明的热介质的流动控制。

－第一实施方式的效果－

如以上说明所述，在本实施方式的磁性冷冻模块20中，热介质从低温侧流向高温侧，或者从高温侧流向低温侧。具体而言，在构成磁性冷冻模块20的各单位模块20a～20l中，热介质依次流过低温侧流入路25、第一狭缝(第一中间流路)31、第一空间29、收容部22(流路23)以及高温侧流出路28，或者依次流过高温侧流入路27、第二狭缝(第二中间流路)33、第二空间30、收容部22(流路23)以及低温侧流出路26。

在此，从低温侧流入路25经由第一中间流路31前往第一空间29的热介质流被第一中间流路31扩大，因此热介质流入第一空间29的较大范围。因此，即使使可能构成死容积的第一空间29较小，热介质也会在较广的范围内均匀地流向继第一空间29之后的收容部22的流路23，因此能够提高磁性冷冻模块20的能力。

另外，从高温侧流入路27经由第二中间流路33前往第二空间30的热介质流被第二中间流路33扩大，因此热介质流入第二空间30的较大范围。因此，即使使可能构成死容积的第二空间30较小，热介质也会在较广的范围内均匀地流向继第二空间30之后的收容部22的流路23，因此能够提高磁性冷冻模块20的能力。

并且，收容部22等设于环状收纳部21(收纳部片21a)，因此在用于磁体旋转型模块的情况下，也能减少不必要的空间，结果能够提高磁性冷冻模块20的能力。

另外，在本实施方式的磁性冷冻模块20中，为了减少磁阻，在模块内部布置磁路，并且低温侧流入路25和低温侧流出路26、高温侧流入路27和高温侧流出路28位于磁路上。在此，通过在收容部22(即磁性工作物质24)的上下布置低温侧流入路25和低温侧流出路26、高温侧流入路27和高温侧流出路28，由此提高磁性工作物质24相对于磁场的占有率。另外，在每个单位模块20a都设置有低温侧流入路25和低温侧流出路26、高温侧流入路27和高温侧流出路28，并且低温侧流入路25和低温侧流出路26之间夹住隔热件而被相互分割，高温侧流入路27和高温侧流出路28之间夹住隔热件而被相互分割，因此能够防止低温侧流入路25和低温侧流出路26之间的热量泄漏、以及高温侧流入路27和高温侧流出路28之间的热量泄漏。另外，低温侧流入路25和低温侧流出路26、高温侧流入路27和高温侧流出路28在每个单位模块20a独立地在径向上细长延伸，因此也能防止如构成一体型磁路的情况下的涡流所致的损失。并且，低温侧流入路25和低温侧流出路26、高温侧流入路27和高温侧流出路28呈不会产生磁饱和的形状例如方筒状，面向收容部22(即磁性工作物质24)的部分和面向磁场施加机构15的部分为了降低磁阻而构成得相对较大。

另外，在本实施方式的磁性冷冻模块20中，环状收纳部21由多个收纳部片21a～21l构成，在多个收纳部片21a～21l分别设有收容部22、低温侧流入路25、高温侧流入路27、低温侧流出路26、高温侧流出路28、第一空间29、第二空间30、第一中间流路31以及第二中间流路33。因此，与将环状收纳部21一体成形的情况相比，环状收纳部21的构成变得容易。另外，在该情况下，若多个收纳部片21a～21l呈环状扇形形状、扇形形状或者梯形形状，则容易由多个收纳部片21a～21l构成环状收纳部21。

另外，在本实施方式的磁性冷冻模块20中，环状收纳部21构成为沿轴向被施加磁场，第一空间29和第二空间30被布置为在施加于环状收纳部21的磁场的方向上夹住流路23(收容部22)。因此，从第一空间29经由收容部22前往第二空间30的热介质的流动方向和与之相反的热介质的流动方向这两者实质上与施加于环状收纳部21的磁场的方向平行。

另外，在本实施方式的磁性冷冻模块20中，流入低温侧流入路25的热介质的流动方向与从低温侧流出路26流出的热介质的流动方向彼此相反，流入高温侧流入路27的热介质的流动方向与从高温侧流出路28流出的热介质的流动方向彼此相反，流入低温侧流入路25的热介质的流动方向与流入高温侧流入路27的热介质的流动方向彼此相同，从低温侧流出路26流出的热介质的流动方向与从高温侧流出路28流出的热介质的流动方向彼此相同。因此，能够将低温侧流入路25的流入口、低温侧流出路26的流出口、高温侧流入路27的流入口以及高温侧流出路28的流出口全部布置于磁性冷冻模块20(单位模块20a)的同一侧。

另外，在本实施方式的磁性冷冻模块20中，低温侧流入路25的流入口、高温侧流入路27的流入口、低温侧流出路26的流出口以及高温侧流出路28的流出口分别设于环状收纳部21(收纳部片21a)的外周侧。因此，与布置于环状收纳部21(收纳部片21a)的内周侧的情况相比，更容易布置低温侧流入路25的流入口、低温侧流出路26的流出口、高温侧流入路27的流入口以及高温侧流出路28的流出口。

另外，在本实施方式的磁性冷冻模块20中，低温侧流入路25、高温侧流入路27、低温侧流出路26以及高温侧流出路28在环状收纳部21的内周侧被密封。因此，能够将低温侧流入路25的流入口、高温侧流入路27的流入口、低温侧流出路26的流出口以及高温侧流出路28的流出口全部设于环状收纳部21的外周侧。

另外，在本实施方式的磁性冷冻模块20中，还包括：与第一空间29和低温侧流出路26连通的第三狭缝(第三中间流路)35；以及与第二空间30和高温侧流出路28连通的第四狭缝(第四中间流路)37。因此，与第一中间流路31和第二中间流路33相同，利用第三中间流路35和第四中间流路37，能够缩小成为死容积的第一空间29和第二空间30。

另外，本实施方式的磁性冷冻系统10包括磁性冷冻模块20、磁场施加机构15、低温侧热交换器60以及高温侧热交换器70，在各单位模块20a～20l的低温侧流出路26与低温侧热交换器60之间、各单位模块20a～20l的低温侧流入路25与低温侧热交换器60之间、各单位模块20a～20l的高温侧流出路28与高温侧热交换器70之间以及各单位模块20a～20l的高温侧流入路27与高温侧热交换器70之间，分别设有流路切换阀91、92、93、94。因此，即使在用于磁体旋转型模块的情况下，也能提供磁制冷能力强的磁性冷冻系统10。

(第二实施方式)

对第二实施方式进行说明。在本实施方式的磁性冷冻模块20，在收纳部片21a收纳多个分割模块100且磁性冷冻模块20还包括将多个分割模块100相互并联和/或串联连接的集管40，在这一点上，本实施方式的磁性冷冻模块20与所述第一实施方式不同。下面，主要说明与所述第一实施方式的不同点。

如图7～图9所示，构成本实施方式的磁性冷冻模块20的单位模块20a具有多个(例如四个)分割模块100，在单位模块20a的外周侧设有将多个分割模块100相互并联或串联连接的集管40。集管40具有：与单位模块20a的外周面相接触的内表面侧衬垫46；与内表面侧衬垫46的外周侧相接触且形成并联流路和/或串联流路的集管结构体47；以及与集管结构体47的外周侧相接触的外表面侧衬垫48。内表面侧衬垫46、集管结构体47和外表面侧衬垫48收纳于集管箱41内。

在集管箱41的外周侧，突出有分别从外表面侧衬垫48向外周方向延伸的低温侧流入管42、低温侧流出管43、高温侧流入管44以及高温侧流出管45的各端部。在本实施方式中，替代第一实施方式的低温侧流入路25、低温侧流出路26、高温侧流入路27以及高温侧流出路28，低温侧流入管42、低温侧流出管43、高温侧流入管44以及高温侧流出管45与图1所示的磁性冷冻系统10的低温侧热交换器60和高温侧热交换器70连接。

另外，如图10所示，构成本实施方式的单位模块20a的各分割模块100具有与图4～图6所示的第一实施方式的单位模块20a基本相同的结构。即，各分割模块100具有与第一实施方式的收容部22相同的收纳部102。收纳部102收容磁性工作物质104，其形成供热介质流动的流路103。另外，各分割模块100在收纳部102的上下，分别具有：与第一实施方式的低温侧流入路25、高温侧流入路27、低温侧流出路26以及高温侧流出路28中的任一者相当的一对流入流出路105；与第一实施方式的第一狭缝(第一中间流路)31、第二狭缝(第二中间流路)33、第三狭缝(第三中间流路)35以及第四狭缝(第四中间流路)37中的任一者相当的一对中间流路106；以及与第一实施方式的第一空间29和第二空间30中的任一者相当的分配空间107。需要说明的是，一对流入流出路105之间被磁性材料108和隔热件109分隔开。

在本实施方式中，通过变更集管40的结构，能够变更多个分割模块100的连接状态。

例如，如图11所示，在分割模块100四个串联连接的情况下，在对分割模块100施加了磁场的状态下，从高温侧流入的热介质在最初(高温侧)的分割模块100，依次流经流入流出路105、中间流路106、分配空间107、收纳部102(磁性工作物质104)、分配空间107、中间流路106、流入流出路105，由于流入流出路105中的图11的里侧被密封，因此该热介质从图11的跟前侧流出。流出的热介质从下一个分割模块100的流入流出路105中的图11的跟前侧流入，与最初(高温侧)的分割模块100相同，依次流经流入流出路105、中间流路106、分配空间107、收纳部102(磁性工作物质104)、分配空间107、中间流路106、流入流出路105，由于流入流出路105中的图11的里侧被密封，因此从图11的跟前侧流出。如上所述的热介质的流动在剩余的分割模块100中也重复进行，最终从低温侧的分割模块100向低温侧排出。

接下来，在从分割模块100去除了磁场的状态下，从低温侧流入到分割模块100的热介质通过与上述相同的路径后向高温侧排出。

如图12所示，在将图11所示的四个分割模块100连接起来的集管40的外表面侧衬垫48，设有与图7～图9所示的低温侧流入管42、低温侧流出管43、高温侧流入管44以及高温侧流出管45连接的第一开口部51。

如图13所示，在将图11所示的四个分割模块100连接起来的集管40的内表面侧衬垫46，设有与各分割模块100的流入流出路105的开口部连接的第二开口部52。第二开口部52设置为能够实现图11所示的连接状态。

如图14～图16所示，在将图11所示的分割模块100连接起来的集管40的集管结构体47，在与外表面侧衬垫48接触的接触面侧设有与第一开口部51连接的第三开口部53，在与内表面侧衬垫46接触的接触面侧设有与第二开口部52连接的第四开口部54。第三开口部53与第四开口部54以能够实现图11所示的连接状态的方式连通。

另外，例如，如图17所示，在分割模块100以每两个分割模块并联连接成一组而共构成两组且该两组串联连接的情况下，在对分割模块100施加了磁场的状态下，从高温侧流入的热介质分为两支，在两个(高温侧)的分割模块100中，依次流经流入流出路105、中间流路106、分配空间107、收纳部102(磁性工作物质104)、分配空间107、中间流路106、流入流出路105，由于流入流出路105中的图17的里侧被密封，因此该热介质从图17的跟前侧流出。流出的两支热介质暂时汇合后，为了流入接下来的两个(低温侧)的分割模块100的流入流出路105(图17的跟前侧)中而再次分为两支，在该各分割模块100中，与高温侧的分割模块100相同，依次流经流入流出路105、中间流路106、分配空间107、收纳部102(磁性工作物质104)、分配空间107、中间流路106、流入流出路105，由于流入流出路105中的图17的里侧被密封，因此该热介质从图17的跟前侧流出，汇合后向低温侧排出。

接下来，在从分割模块100去除了磁场的状态下，从低温侧流入到分割模块100的热介质通过与上述相同的路径后向高温侧排出。

如图18所示，在将图17所示的四个分割模块100连接起来的集管40的外表面侧衬垫48，设有与图7到图9所示的低温侧流入管42、低温侧流出管43、高温侧流入管44和高温侧流出管45连接的第一开口部51。

如图19所示，在将图17所示的四个分割模块100连接起来的集管40的内表面侧衬垫46，设有与各分割模块100的流入流出路105的开口部连接的第二开口部52。第二开口部52设置为能够实现图17所示的连接状态。

如图20～图22所示，在将图17所示的分割模块100连接起来的集管40的集管结构体47中，在与外表面侧衬垫48接触的接触面侧设有与第一开口部51连接的第三开口部53，在与内表面侧衬垫46接触的接触面侧设有与第二开口部52连接的第四开口部54。第三开口部53与第四开口部54以能够实现图11所示的连接状态的方式连通。

－第二实施方式的效果－

根据以上说明的本实施方式，除了与第一实施方式相同的效果外，还能获得如下效果。即，在收纳部片21a收纳有多个分割模块100，所述冷却模块还包括将多个分割模块100相互并联和/或串联连接的集管40。因此，与分割前相比，能够进一步缩小死容积，并且，由分割模块100细长地分割收纳部片21a中的磁路，因此能够减少因涡流所致的损失。

(其他实施方式)

在所述各实施方式中，将磁性冷冻模块20用于磁体旋转型模块，但也可以替代上述方式而使磁性冷冻模块20旋转。

另外，在所述各实施方式中，从环状收纳部21的轴向对磁性冷冻模块20施加了磁场，但也可以替代上述方式而从其他方向、例如环状收纳部21的径向施加磁场。

另外，在所述各实施方式中，热介质在磁性冷冻模块20中的流动方向、各狭缝(中间流路)31、33、35、37、106和空间29、30、107的位置和形状、施加于收容部22、102的磁场的方向、环状收纳部21的结构等并不特别限定。例如，也可以取代狭缝31、33、35、37、106而使用管体。另外，低温侧流入路25、低温侧流出路26、高温侧流入路27、高温侧流出路28、流入流出路105的位置、形状、开口位置、密封位置等也并不特别限定。

另外，在所述第一实施方式中，在环状收纳部21(收纳部片21a)的外周侧，相对增大了空间29、30和狭缝31、33、35、37的宽度(周向尺寸)，在环状收纳部21(收纳部片21a)的内周侧，相对缩小了该周向尺寸。但是，并不局限于此，也可以使空间29、30和/或狭缝31、33、35、37的周向尺寸和轴向尺寸中的至少一者随着从环状收纳部21的内周侧接近外周侧而变化。

例如如图23和图24所示的第一例那样，也可以是：空间29、30的周向尺寸a和狭缝31、33、35、37的周向尺寸c随着接近外周而扩大，空间29、30的轴向(即磁场方向)尺寸b和狭缝31、33、35、37的轴向尺寸d恒定。这样一来，空间29、30的容积与收容部22(磁性工作物质24)的容积之比在径向上恒定，并且热介质通过狭缝(中间流路)31、33、35、37的流速也几乎恒定。因此，热介质通过磁性工作物质24的流速在径向上几乎恒定，能够防止流动的偏流。

另外，例如如图25和图26所示的第二例那样，也可以是：空间29、30的周向尺寸a、狭缝31、33、35、37的周向尺寸c以及空间29、30的轴向尺寸b随着接近外周而扩大，狭缝31、33、35、37的轴向尺寸d恒定。与外周侧相比，在内周侧，热介质通过空间29、30的流速小，压力损失较小，因此在内周侧，热介质通过磁性工作物质24的流速可能更加增大。但是，通过使空间29、30的轴向尺寸b随着接近外周而扩大，由此热介质通过空间29、30的流速在径向上几乎恒定，热介质通过磁性工作物质24的流速也在径向上几乎恒定，因此能够防止流动的偏流。

另外，例如如图27和图28所示的第三例那样，也可以是：空间29、30的周向尺寸a、狭缝31、33、35、37的周向尺寸c和空间29、30的轴向尺寸b随着接近外周而扩大，狭缝31、33、35、37的轴向尺寸d随着接近外周而缩小。这样一来，由于内周侧的狭缝(中间流路)31、33、35、37的压力损失增加，因此能够比所述第二例进一步抑制热介质通过内周侧的磁性工作物质24的流速的增加，故能够防止流动的偏流。

需要说明的是，由于也包括各流入流出路的尺寸、压力损失等而决定实际尺寸，因此也有时为所述第一例到第三例以外的尺寸。另外，在所述第二实施方式中，也与所述第一实施方式相同，可以使各空间107和/或各中间流路106的周向尺寸和轴向尺寸中的至少一者随着从环状收纳部21的内周侧接近外周侧而变化。

在所述实施方式中，例示了磁性冷冻模块和磁性冷冻系统，但使用固态制冷剂的冷却模块、冷却系统也可以使用在磁性工作物质24中诱发磁热效应的磁制冷以外的其他方式。需要说明的是，在本公开中，固态制冷剂物质也包括塑性晶体(plastic crystal)等具有液体和固体的中间性质的物质。

作为其他方式的使用固态制冷剂的冷却模块、冷却系统，可以举出例如1)在固态制冷剂物质中诱发电热效应的方式、2)在固态制冷剂物质中诱发压力热效应的方式、3)在固态制冷剂物质中诱发弹性热效应的方式。

在1)方式的使用固态制冷剂的冷却模块、冷却系统中，力场产生部(以下亦称为诱发部)对固态制冷剂物质赋予电场变动。这样一来，固态制冷剂物质从铁电体向顺电体进行相变等，从而固态制冷剂物质发热或吸热。

在2)方式的使用固态制冷剂的冷却模块、冷却系统中，通过由诱发部对固态制冷剂物质赋予压力变动，由此固态制冷剂物质发生相变而发热或吸热。

在3)方式的使用固态制冷剂的冷却模块、冷却系统中，通过由诱发部对固态制冷剂物质赋予应力变动，由此固态制冷剂物质发生相变而发热或吸热。

以上，说明了实施方式和变形例，但应理解为能够在不脱离权利要求书的主旨及范围的情况下，对方案、具体情况进行各种变更。另外，只要不影响本公开的对象的功能，还可以对以上的实施方式和变形例适当地进行组合或替换。

－产业实用性－

综上所述，本公开对使用固态制冷剂的冷却模块、特别是磁性冷冻模块以及使用固态制冷剂的冷却系统、特别是磁性冷冻系统是有用的。

－符号说明－

10 磁性冷冻系统(使用固态制冷剂的冷却系统)

15a 磁体(力场产生部)

20 磁性冷冻模块(使用固态制冷剂的冷却模块)

21 环状收纳部

21a～21l 收纳部片

22 收容部

23 流路

24 磁性工作物质(固态制冷剂物质)

25 低温侧流入路

26 低温侧流出路

27 高温侧流入路

28 高温侧流出路

29 第一空间

30 第二空间

31 第一狭缝(第一中间流路)

33 第二狭缝(第二中间流路)

35 第三狭缝(第三中间流路)

37 第四狭缝(第四中间流路)

40 集管

60 低温侧热交换器

70 高温侧热交换器

91、92、93、94 流路切换阀

100 分割模块

Claims (15)

1.一种使用固态制冷剂的冷却模块，其特征在于：包括环状收纳部(21)、低温侧流入路(25)、高温侧流入路(27)、低温侧流出路(26)以及高温侧流出路(28)，

所述环状收纳部(21)具有收容固态制冷剂物质(24)并且形成供热介质流动的流路(23)的收容部(22)，

所述低温侧流入路(25)使热介质向所述流路(23)的一端流入，

所述高温侧流入路(27)使热介质向所述流路(23)的另一端流入，

所述低温侧流出路(26)供从所述流路(23)的所述一端流出的热介质流动，

所述高温侧流出路(28)供从所述流路(23)的所述另一端流出的热介质流动，

在所述流路(23)的所述一端与所述低温侧流入路(25)之间，形成有第一空间(29)，

在所述流路(23)的所述另一端与所述高温侧流入路(27)之间，形成有第二空间(30)，

所述使用固态制冷剂的冷却模块还包括第一中间流路(31)和第二中间流路(33)，

所述第一中间流路(31)与所述低温侧流入路(25)和所述第一空间(29)连通，并且所述第一中间流路(31)扩大从所述低温侧流入路(25)前往所述第一空间(29)的热介质流，

所述第二中间流路(33)与所述高温侧流入路(27)和所述第二空间(30)连通，并且所述第二中间流路(33)扩大从所述高温侧流入路(27)前往所述第二空间(30)的热介质流。

2.根据权利要求1所述的使用固态制冷剂的冷却模块，其特征在于：

所述环状收纳部(21)由多个收纳部片(21a～21l)构成，

在所述多个收纳部片(21a～21l)分别设有所述收容部(22)、所述低温侧流入路(25)、所述高温侧流入路(27)、所述低温侧流出路(26)、所述高温侧流出路(28)、所述第一空间(29)、所述第二空间(30)、所述第一中间流路(31)以及所述第二中间流路(33)。

3.根据权利要求2所述的使用固态制冷剂的冷却模块，其特征在于：

所述多个收纳部片(21a～21l)呈环状扇形形状、扇形形状或者梯形形状。

4.根据权利要求2或3所述的使用固态制冷剂的冷却模块，其特征在于：

在所述多个收纳部片(21a～21l)分别收纳多个分割模块(100)，

所述使用固态制冷剂的冷却模块还包括将所述多个分割模块(100)相互并联连接和/或串联连接的集管(40)。

5.根据权利要求1到4中任一项权利要求所述的使用固态制冷剂的冷却模块，其特征在于：

所述第一空间(29)和所述第二空间(30)的周向尺寸和轴向尺寸中的至少一者随着从所述环状收纳部(21)的内周侧接近外周侧而变化。

6.根据权利要求1到5中任一项权利要求所述的使用固态制冷剂的冷却模块，其特征在于：

所述第一中间流路(31)和所述第二中间流路(33)的周向尺寸和轴向尺寸中的至少一者随着从所述环状收纳部(21)的内周侧接近外周侧而变化。

7.根据权利要求6所述的使用固态制冷剂的冷却模块，其特征在于：

所述第一中间流路(31)和所述第二中间流路(33)是沿着所述流路(23)延伸的狭缝(31、33)，

所述狭缝(31、33)各自的周向尺寸和轴向尺寸中的至少一者随着从所述环状收纳部(21)的内周侧接近外周侧而变化。

8.根据权利要求1到7中任一项权利要求所述的使用固态制冷剂的冷却模块，其特征在于：

所述环状收纳部(21)构成为沿轴向被施加磁场等力场，

所述第一空间(29)和所述第二空间(30)以在施加于所述环状收纳部(21)的磁场等力场的方向上夹住所述流路(23)的方式布置。

9.根据权利要求1到8中任一项权利要求所述的使用固态制冷剂的冷却模块，其特征在于：

流入所述低温侧流入路(25)的热介质的流动方向与从所述低温侧流出路(26)流出的热介质的流动方向彼此相反，

流入所述高温侧流入路(27)的热介质的流动方向与从所述高温侧流出路(28)流出的热介质的流动方向彼此相反，

流入所述低温侧流入路(25)的热介质的流动方向与流入所述高温侧流入路(27)的热介质的流动方向彼此相同，

从所述低温侧流出路(26)流出的热介质的流动方向与从所述高温侧流出路(28)流出的热介质的流动方向彼此相同。

10.根据权利要求1到9中任一项权利要求所述的使用固态制冷剂的冷却模块，其特征在于：

所述低温侧流入路(25)的流入口、所述高温侧流入路(27)的流入口、所述低温侧流出路(26)的流出口以及所述高温侧流出路(28)的流出口分别设于所述环状收纳部(21)的外周侧。

11.根据权利要求1到10中任一项权利要求所述的使用固态制冷剂的冷却模块，其特征在于：

所述低温侧流入路(25)、所述高温侧流入路(27)、所述低温侧流出路(26)以及所述高温侧流出路(28)在所述环状收纳部(21)的内周侧被密封。

12.根据权利要求1到11中任一项权利要求所述的使用固态制冷剂的冷却模块，其特征在于：还包括第三中间流路(35)和第四中间流路(37)，

所述第三中间流路(35)与所述第一空间(29)和所述低温侧流出路(26)连通，

所述第四中间流路(37)与所述第二空间(30)和所述高温侧流出路(28)连通。

13.根据权利要求1到12中任一项权利要求所述的使用固态制冷剂的冷却模块，其特征在于：

所述固态制冷剂物质(24)是磁性工作物质(24)。

14.一种使用固态制冷剂的冷却系统，其特征在于：包括权利要求1到12中任一项权利要求所述的使用固态制冷剂的冷却模块(20)、磁体等力场产生部(15a)、低温侧热交换器(60)以及高温侧热交换器(70)，

所述磁体等力场产生部(15a)沿所述环状收纳部(28)的轴向对所述环状收纳部(21)施加磁场等力场，

所述低温侧热交换器(60)设于所述低温侧流出路(26)与所述低温侧流入路(25)之间，

所述高温侧热交换器(70)设于所述高温侧流出路(28)与所述高温侧流入路(27)之间，

所述低温侧流入路(25)、所述高温侧流入路(27)、所述低温侧流出路(26)以及所述高温侧流出路(28)分别设置有多个，

在多个所述低温侧流出路(26)与所述低温侧热交换器(60)之间、多个所述低温侧流入路(25)与所述低温侧热交换器(60)之间、多个所述高温侧流出路(28)与所述高温侧热交换器(70)之间以及多个所述高温侧流入路(27)与所述高温侧热交换器(70)之间分别设置有流路切换阀(91、92、93、94)。

15.根据权利要求14所述的使用固态制冷剂的冷却系统，其特征在于：

所述固态制冷剂物质(24)是磁性工作物质(24)。

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