JP2013185752A - 磁気ヒートポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率を向上することが可能な磁気ヒートポンプ装置を提供すること。
【解決手段】磁気冷凍機３は、熱媒体通路のうち熱媒体の流通方向における一部である作業室３１１に磁気作業物質体３０を保持する保持部材３３と、熱媒体通路のうち熱媒体の流通方向における残部である作動室３４４の通路断面積を変更するローラ３４３を有し、ローラ３４３が作動室３４４の通路断面積の増大および減少を交互に繰り返すことで、一端部３１１ａ側と他端部３１１ｂ側との間で熱媒体を往復移動させる冷媒圧送部３４と、磁気作業物質体３０へ印加する磁場の大きさを変更する磁場印加除去装置３２と、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁気作業物質の磁気熱量効果を利用した磁気ヒートポンプ装置に関する。

従来から、磁気熱量材料で形成された素子に印加する磁界を変化させつつ、素子が配設された通路に熱媒体を流通させて、熱量の移動を行う磁気ヒートポンプ装置がある。そして、シリンダ内でピストンを往復動させるポンプ手段により、通路内に熱媒体を圧送するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特表２０１１−５０５５４３号公報

しかしながら、上記従来技術の磁気ヒートポンプ装置では、熱媒体を移動させる手段として摺接部を有するポンプ手段を採用しているため、ポンプ手段作動時には摺接部の摩擦熱により熱媒体が加熱される場合がある。磁気熱量材料が配設された通路に加熱された熱媒体が流通すると、磁気熱量材料が生成した熱を良好に輸送することが難しく、磁気ヒートポンプ装置の効率の低下を招くという問題がある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、効率を向上することが可能な磁気ヒートポンプ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、
一体的に成形されて、熱媒体が流通する通路を内部に形成するとともに、通路のうち熱媒体の流通方向における一部（３１１）に磁気作業物質（３０）を保持する通路形成部材（３３）と、
通路のうち熱媒体の流通方向における残部（３４４）の通路断面積を変更する断面積変更手段（３４３）を有し、断面積変更手段が通路の残部における通路断面積の増大および減少を交互に繰り返すことで、通路の一端部（３１１ａ）側と他端部（３１１ｂ）側との間で熱媒体を往復移動させる熱媒体移動手段（３４）と、
磁気作業物質へ印加する磁場の大きさを変更する磁場変更手段（３２）と、
通路の一端部側の熱媒体が有する熱を外部へ放熱する放熱手段（１３）と、
通路の他端部側の熱媒体へ外部の熱を吸熱する吸熱手段（１２）と、を備え、
磁場変更手段による磁気作業物質へ印加する磁場の大きさおよび熱媒体移動手段による熱媒体の移動を周期的に変化させて、吸熱手段で吸熱した熱を放熱手段から放熱することを特徴としている。

これによると、熱媒体移動手段は、一体的に成形された通路形成部材の内部に形成された通路の一部分である上記残部の断面積を断面積変更手段で変更することで、磁気作業物質が配設された通路の部分に熱媒体を流通することができる。したがって、摺接部を有するポンプ手段を用いる必要がなく、磁気作業物質が配設された通路部分に流通する熱媒体を摩擦熱で加熱してしまうことを防止できる。これにより、磁気作業物質が生成した熱を良好に輸送することができ、磁気ヒートポンプ装置の効率を向上することが可能である。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明を適用した第１の実施形態における磁気ヒートポンプ装置である磁気冷凍システム２を備える車両用空調装置１の概略構成を示す模式図である。 第１の実施形態における磁気冷凍システム２の磁気冷凍機３の軸方向断面図である。 第１の実施形態における磁気冷凍システム２の冷媒圧送部３４の軸直交断面図である。 第１の実施形態における通路形成部材である保持部材３３の構成を示す斜視図である。 第２の実施形態における磁気冷凍システムの主要部構成を示す模式図である。 第３の実施形態における磁気冷凍システム２０２の概略構成を示す断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図であり、磁気冷凍機のみを図示している。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１の実施形態）
本発明を適用した第１の実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。なお、図１および図２に示す磁気冷凍システム２の主要部である磁気冷凍機３は、図３のＡ−Ａ線断面を示している。

本実施形態では、本発明を適用した磁気冷凍システム２を、車両の車室内の空調を行う車両用空調装置１に適用している。本実施形態の車両用空調装置１は、例えば、内燃機関（エンジン）から車両走行用の駆動力を得る車両に搭載される空調装置である。

図１に示すように、車両用空調装置１は、エンジンルーム内に配置される磁気冷凍システム２、車室内に配置される室内空調ユニット１０、空調制御装置１００を備えている。

本実施形態の磁気冷凍システム２は、車室内を冷房する冷房モード、車室内を暖房する暖房モード、車室内の暖房時に除湿を行う除湿モードの冷媒回路を切替え可能に構成されており、車両用空調装置１において車室内の冷房、暖房、除湿を行うことができる。

図１に示す磁気冷凍システム２は、磁気熱量効果により生成された冷熱および温熱を磁気作業物質からなる磁気作業物質体３０自体に蓄えるＡＭＲ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒ）方式を採用している。本実施形態の磁気冷凍システム２は、磁気熱量効果により冷熱および温熱を生成する磁気冷凍機３、磁気冷凍機３で生成した温熱により昇温した熱媒体（例えば、不凍液を含む水等の液体、以下、冷媒と呼ぶことがある）を加熱用熱交換器（第１熱交換器）１３（放熱手段に相当）に循環させる高温側冷媒回路（第１冷媒循環回路）４、磁気冷凍機３で生成した冷熱により降温した冷媒を冷却用熱交換器（第２熱交換器）１２（吸熱手段に相当）に循環させる低温側冷媒回路（第２冷媒循環回路）５等を備えて構成されている。

磁気冷凍機３は、内部に磁気熱量効果を有する磁気作業物質で形成された磁気作業物質体３０が収容されると共に熱輸送媒体である冷媒（熱媒体）が流通する作業室３１１が形成された熱交換容器３１、磁気作業物質体への磁場の印加・除去を行う磁場印加除去装置３２（磁場印加除去手段に相当）、熱交換容器３１内の冷媒を移動させる冷媒圧送部３４（熱媒体移動手段に相当）、磁気冷凍機３の駆動源である電動モータ３５等を有して構成されている。

図２に示すように、本実施形態の熱交換容器３１は、磁気熱量効果により温熱を生成するための高温側容器３１ａと磁気熱量効果により冷熱を生成するための低温側容器３１ｂに分割されている。高温側容器３１ａおよび低温側容器３１ｂは、冷媒圧送部３４を介して同軸上に並んで配置されている。

本実施形態の磁気冷凍機３は、高温側容器３１ａ、低温側容器３１ｂおよび冷媒圧送部３４が一体となっており、共通のハウジング内に両容器３１ａ、容器３１ｂおよび冷媒圧送部３４の各機能部が収容されている。

高温側容器３１ａおよび低温側容器３１ｂは、冷媒圧送部３４のハウジングとともに中空円柱状の容器で構成されている。各容器３１ａ、３１ｂには、その周壁に磁気作業物質体３０を収容すると共に冷媒が流通する作業室３１１が形成されている。各容器３１ａ、３１ｂには、周方向に等間隔に並んだ複数の（本例では４つの）作業室３１１が形成されている。

また、図２に示すように、各容器３１ａ、３１ｂにおける冷媒圧送部３４と反対側の端面に冷媒出入口３１２、３１３が形成されており、冷媒出入口３１２、３１３を介して、冷媒の吸入および吐出が可能となっている。

高温側容器３１ａおよび低温側容器３１ｂからなる熱交換容器３１には、各作業室３１１に対応して、作業室３１１の軸線方向（図示左右方向）の一端部３１１ａ側および他端部３１１ｂ側のそれぞれに、冷媒の入口および出口が形成されている。

冷媒出入口３１２、３１３のうち、高温側容器３１ａに形成された高温側出入口３１２は、図２では２つ図示されており、その一方が高温側容器３１ａにおける図示上方側の作業室３１１に連通し、他方が高温側容器３１ａにおける図示下方側に位置する作業室３１１に連通している。

各高温側出入口３１２は、冷媒を吸入する冷媒吸入部３１２ａ、および冷媒を吐出する冷媒吐出部３１２ｂを有して構成されている。そして、冷媒吸入部３１２ａには、冷媒を吸入する際に開放されるサクションバルブ（吸入弁）３１２ｃが設けられ、冷媒吐出部３１２ｂに冷媒を吐出する際に開放されるディスチャージバルブ（吐出弁）３１２ｄが設けられている。

また、冷媒出入口３１２、３１３のうち、低温側容器３１ｂに形成された低温側出入口３１３は、図２では２つ図示されており、その一方が低温側容器３１ｂにおける図示上方側の作業室３１１に連通し、他方が低温側容器３１ｂにおける図示下方側に位置する作業室３１１に連通している。

各低温側出入口３１３は、高温側出入口３１２と同様に、冷媒吸入部３１３ａおよび冷媒吐出部３１３ｂを有し、冷媒吸入部３１３ａにサクションバルブ３１３ｃが設けられ、冷媒吐出部３１３ｂにディスチャージバルブ３１３ｄが設けられている。また、各容器３１ａ、３１ｂにおける冷媒圧送部３４側の端面は、冷媒圧送部３４の作動室３４４に臨んでいる。

各容器３１ａ、３１ｂそれぞれの内部には、磁場印加除去装置３２の一部を構成する回転軸３２１ａ、３２１ｂ、回転軸３２１ａ、３２１ｂに固定されたロータ（回転子）３２２ａ、３２２ｂ、およびロータ３２２ａ、３２２ｂの外周面に埋設された永久磁石３２３ａ、３２３ｂが収容されている。

両回転軸３２１ａ、３２１ｂは、容器３１の長手方向両端部に設けられた支持部である軸受部により回転可能に支持されている。

高温側容器３１ａに収容された高温側回転軸３２１ａ、および、低温側容器３１ｂに収容された低温側回転軸３２１ｂは、冷媒圧送部３４の駆動軸３４１と一体となっている。

また、低温側容器３１ｂに収容された低温側回転軸３２１ｂは、冷媒圧送部３４と反対側の端部が、低温側容器３１ｂの外部に延在し、各回転軸３２１ａ、３２１ｂおよび駆動軸３４１を回転させる電動モータ３５が接続されている。

各ロータ３２２ａ、３２２ｂは、外周面に永久磁石３２３ａ、３２３ｂが設けられた状態で、各容器３１ａ、３１ｂの内周面に対して所定の空隙を空けて回転するように回転軸３２１ａ、３２１ｂに固定されている。

また、永久磁石３２３ａ、３２３ｂは、各回転軸３２１ａ、３２１ｂの回転に応じて、各容器３１ａ、３１ｂの各作業室３１１に周期的に近づくように、ロータ３２２ａ、３２２ｂにおける外周面の約１／４の範囲を占め磁石が２つ設けられている。なお、ロータ３２２ａ、３２２ｂには、外周面に永久磁石３２３ａ、３２３ｂが配設されいない部分に、外周面から凹んで軸線方向に延びる溝部が形成されている。

これにより、回転軸３２１ａ、３２１ｂの回転に応じて、各容器３１ａ、３１ｂおよびロータ３２２ａ、３２２ｂをヨークとして、永久磁石３２３ａ、３２３ｂの周囲に生ずる磁場が、各容器３１ａ、３１ｂにおける永久磁石３２３ａ、３２３ｂに近い部位に収容された磁気作業物質体３０に印加され、永久磁石３２３ａ、３２３ｂに対して遠い部位に設けられた磁気作業物質体３０から除去される。各作業室３１１内の磁気作業物質体３０に対して、各容器３１ａ、３１ｂの径方向が印加される磁場方向となる。

各作業室３１１の周囲には、非磁性材料である例えば樹脂材料からなる保持部材３３が形成され、この保持部材３３により、各作業室３１１が各熱交換容器３１ａ、３１ｂ内に位置決めされている。

図４に示すように、軸線方向で対をなす高温側容器３１ａ内の作業室３１１と低温側容器３１ｂの作業室３１１とは、一体的に成形された共通の保持部材３３の内部に形成されている。保持部材３３は、略矩形筒状（具体的には断面扇形の筒状）をなしている。保持部材３３は、軸線方向（冷媒流通方向）の両端部（中央部を除く大部分）が例えば樹脂材からなり、中央部の連結筒部３３１は、両端部よりも弾性率が低い弾性材料、例えばゴム材により形成されている。

保持部材３３を構成する材料は、これに限定されるものではなく、例えば、全体がゴム材料で形成されていてもかまわない。保持部材３３は、比較的熱伝導率が低い材料からなることが好ましい。例えば、作業室３１１内に配設される磁気作業物質よりも熱伝導率が低い材料により形成することが好ましい。

図２からも明らかなように、保持部材３１１の内部に形成された冷媒通路のうち、連結筒部３３１を除く部分（熱媒体の流通方向における一部に相当）が作業室３１１となっている。作業室３１１には、断面コの字状をなす磁気作業物質と平板状の磁気作業物質とを組み合わせてなる磁気作業物質体３０が配設され、磁気作業物質体３０の内部に冷媒が往復移動する複数の冷媒通路が形成されている。磁気作業物質体３０の形状はこれに限定されるものではなく、例えば粒状や柱状等であってもかまわない。

保持部材３３のうち、連結筒部３３１の内部（熱媒体の流通方向における残部に相当）は、冷媒圧送部３４の作動室３４４となっている。作動室３４４は、両側の作業室３１１内の上記した複数の冷媒通路と連通している。これにより、作動室３４４では、高温側容器３１ａ側の冷媒と低温側容器３１ｂ側の冷媒とが同一空間で熱交換可能となっている。保持部材３３は、本実施形態における通路形成部材に相当する。

冷媒圧送部３４は、熱交換容器３１に形成された高温側出入口３１２側と低温側出入口３１３側との間で冷媒を往復移動させる冷媒移動手段を構成している。本実施形態では、冷媒圧送部３４として、駆動軸３４１に取り付けられたローラ３４３（押圧手段に相当）により、周方向に配置された複数の作動室３４４内の冷媒を押し出す押し出し機構を採用している。

具体的には、冷媒圧送部３４は、図２および図３に示すように、ハウジング３４０、ハウジング３４０内に回転可能に配設された駆動軸３４１、駆動軸３４１に対して固定されて駆動軸３４１と一体的に回転するロータ３４２、ロータ３４２の外周面から一部が突出するように設けられたローラ３４３等で構成されている。

ローラ３４３は、回転軸３２１に固定された永久磁石３２３の磁石の数に応じて数が決定される。例えば、本例のように永久磁石３２３の周方向の配設数が２つの場合、図３に示すように、ローラ３４３も２つ設けられる。

冷媒圧送部３４は、磁気作業物質体３０への磁場の印加、除去に同期して、各容器３１ａ、３１ｂの各作業室３１１に対する冷媒の吸入、吐出を行うように構成されている。

例えば、冷媒圧送部３４は、高温側容器３１ａにおいて作業室３１１内の磁気作業物質体３０に磁場が印加されるとともに、低温側容器３１ｂにおいて作業室３１１内の磁気作業物質体３０から磁場が除去された直後に、ローラ３４３が連結筒部３３１を押しつぶすように変形させ、作動室３４４の通路断面積（軸線に直交する断面積）を減少させる。これに伴い、作動室３４４内から両作業室３１１へ冷媒を吐出する。

一方、冷媒圧送部３４は、高温側容器３１ａにおいて作業室３１１内の磁気作業物質体３０から磁場が除去されるとともに、低温側容器３１ｂにおいて作業室３１１内の磁気作業物質体３０に磁場が印加された直後に、ローラ３４３による連結筒部３３１の押圧が解除され、連結筒部３３１の変形が復元する。これに伴い、作動室３４４の通路断面積が増大し、両作業室３１１から作動室３４４内へ冷媒を吸入する。保持部材３３の連結筒部３３１は、本実施形態における断面積変更部に相当する。

そして、ローラ３４３は、通路形成部材内の通路のうち熱媒体の流通方向における残部の通路断面積を変更する断面積変更手段に相当する。なお、ローラ３４３の押圧による作動室３４４の容積変化、すなわち、吐出される冷媒容量は、冷媒移動の２振幅分（押し出された冷媒が作業室３１１の反冷媒圧送部３４側の両端部に到達する量）程度であることが好ましい。

このように構成される冷媒圧送部３４によって、各容器３１ａ、３１ｂの作業室３１１に冷媒が吐出されると、各容器３１ａ、３１ｂの冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂに設けられたディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄが開放されて、各容器３１ａ、３１ｂにおける冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂ（作業室３１１の一端部３１１ａおよび他端部３１１ｂでもある）付近の冷媒が外部に吐出される。

また、冷媒圧送部３４によって、各容器３１ａ、３１ｂの作業室３１１から冷媒が吸入されると、各容器３１ａ、３１ｂの冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａに設けられたサクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃが開放されて、各容器３１ａ、３１ｂにおける冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａ（作業室３１１の一端部３１１ａおよび他端部３１１ｂでもある）付近に外部から冷媒が導入される。

なお、ローラ３４３は、図３に示すように、ロータ３４２に対して回転自在に支持されている。これによると、ロータ３４２が回転してローラ３４３が連結筒部３３１を押圧する際に、連結筒部３１１にダメージを与え難い。ローラはロータに対して固定されているものであってもかまわない。また、ロータから円弧状に突出する突状部であってもかまわない。これらによれば、押圧手段を有する構成を簡素化することができる。

図１に示す電動モータ３５は、車載されたバッテリ（図示略）からの電源供給により作動し、回転軸３２１ａ、３２１ｂおよび駆動軸３４１に動力を付与して、磁気冷凍機３を駆動する駆動手段である。

ここで、本実施形態では、各容器３１ａ、３１ｂに収容された回転軸３２１ａ、３２１ｂ、ロータ３２２ａ、３２２ｂ、永久磁石３２３ａ、３２３ｂ、および熱交換容器３１の外部に設けられた電動モータ３５が、磁場変更手段である磁場印加除去装置３２を構成している。また、永久磁石３２３ａ、３２３ｂは、磁場を発生させる磁場発生部を構成している。

上述の構成に基づき、本実施形態の磁気冷凍システム２の作動について説明する。なお、上記したように、本実施形態の磁気冷凍機３は、複数の作動室３１１のそれぞれに対して同一の（共通の）冷媒移動構成を備えているので、図２図示上方の１つの作動室３１１について作動説明を行う。複数の作動室３１１では、後述する作動が位相をずらして行われることになる。

冷媒圧送部３４のローラ３４３が連結筒部３３１を押圧しておらず、永久磁石３２３ａが高温側容器３１ａの作業室３１１に近づくと、作業室３１１に収容された磁気作業物質体３０に磁場が印加（増磁、励磁）される（磁場印加過程）。この際、磁気熱量効果によって磁気作業物質体３０が発熱して、作業室３１１内の冷媒が昇温される。

その後、ローラ３４３が連結筒部３３１を押圧して、作業室３１１内の冷媒が冷媒圧送部３４側から高温側出入口３１２側へ移動する。この際、高温側出入口３１２の冷媒吐出部３１２ｂに設けられたディスチャージバルブ３１２ｄが開放されて、冷媒吐出部３１２ｂ（対をなす作業室３１１の一端部３１１ａ）付近に存する高温冷媒が加熱用熱交換器１３側に吐出される（冷媒吐出過程）。

その後、ローラ３４３が連結筒部３３１を押圧したまま、永久磁石３２３ａが高温側容器３１ａの作業室３１１から遠ざかると、作業室３１１に収容された磁気作業物質体３０から磁場が除去（減磁）される（磁場除去過程）。

その後、ローラ３４３による連結筒部３３１の押圧が解除されて、作業室３１１内の冷媒が高温側出入口３１２側から冷媒圧送部３４側へ移動する。この際、高温側出入口３１２の冷媒吸入部３１２ａに設けられたサクションバルブ３１２ｃが開放されて、加熱用熱交換器１３から流出した冷媒が冷媒吸入部３１２ａ付近に吸入される（冷媒吸入過程）。そして、ローラ３４３が連結筒部３３１を押圧しないまま、永久磁石３２３ａが高温側容器３１ａの作業室３１１に再度近づくと、次の磁場印加過程となる。

このような磁場印加過程、冷媒吐出過程、磁場除去過程、冷媒吸入過程といった四つの工程によって、高温側容器３１ａの作業室３１１に収容された磁気作業物質体３０の磁気熱量効果により生ずる温熱を加熱用熱交換器１３側に輸送することができる。

低温側容器３１ｂの作業室３１１側では、高温側容器３１ａの作業室３１１側における磁場除去過程時に、ローラ３４３が連結筒部３３１を押圧した状態で、磁気作業物質体３０に磁場が印加される。

その後、ローラ３４３による連結筒部３３１の押圧が解除されて、作業室３１１内の冷媒が低温側出入口３１３側から冷媒圧送部３４側に移動する。この際、低温側出入口３１３の冷媒吸入部３１３ａに設けられたサクションバルブ３１３ｃが開放されて、冷却用熱交換器１２から流出した冷媒が冷媒吸入部３１３ａ付近に吸入される（冷媒吸入過程）。

その後、低温側容器３１ｂの作業室３１１側では、高温側容器３１ａの作業室３１１側における磁場印加過程時に、ローラ３４３が連結筒部３３１を押圧しない状態のまま、作業室３１１に収容された磁気作業物質体３０から磁場が除去される。

その後、ローラ３４３が連結筒部３３１を押圧して、作業室３１１内の冷媒が冷媒圧送部３４側から低温側出入口３１３側に移動する。この際、低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂに設けられたディスチャージバルブ３１３ｃが開放されて、冷媒吐出部３１３ｂ（対をなす作業室３１１の他端部３１１ｂ）付近に存する低温冷媒が冷却用熱交換器１２側に吐出される（冷媒吐出過程）。

このような磁場印加過程、冷媒吸入過程、磁場除去過程、冷媒吐出過程といった四つの工程によって、低温側容器３１ｂの作業室３１１に収容された磁気作業物質体３０の磁気熱量効果により生ずる冷熱を冷却用熱交換器１２側に輸送することができる。

ここで、熱交換容器３１全体で見ると、磁気作業物質体３０に磁場を印加された後に、低温側出入口３１３（作業室３１１の他端部３１１ｂ）側から高温側出入口３１２（作業室３１１の一端部３１１ａ）側へ向けて冷媒が移動し、磁気作業物質体３０から磁場を除去された後に高温側出入口３１２側から低温側出入口３１３側へ向けて冷媒が移動することとなる。

そして、熱交換容器３１における高温側容器３１ａ側にて磁場印加過程、冷媒吐出過程、磁場除去過程、冷媒吸入過程が繰り替えされ、低温側容器３１ｂ側にて磁場印加過程、冷媒吸入過程、磁場除去過程、冷媒吐出過程が繰り替えされることで、高温側容器３１ａの作業室３１１に収容された磁気作業物質体３０と、低温側容器３１ｂの作業室３１１に収容された磁気作業物質体３０との間に大きな温度勾配を生成することができる。

次に、高温側冷媒回路４および低温側冷媒回路５について説明する。高温側冷媒回路４は、高温側容器３１ａにおける高温側出入口３１２の冷媒吐出部３１２ｂから吐出された冷媒を、加熱用熱交換器１３の冷媒流入口１３ａに導く共に、加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂから流出した冷媒を高温側出入口３１２の冷媒吸入部３１２ａに戻す冷媒循環回路である。

具体的には、高温側出入口３１２の冷媒吐出部３１２ｂ側には、加熱用熱交換器１３の冷媒流入口１３ａ側が接続されている。加熱用熱交換器１３は、室内空調ユニット１０のケース１１内に配置されて、その内部を流通する冷媒と、冷却用熱交換器１２通過後の送風空気とを熱交換させることで、送風空気を加熱する熱交換器（第１熱交換器）である。

加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側には、第１電気式三方弁４１が接続されている。第１電気式三方弁４１は、空調制御装置１００から出力される制御信号によって、その作動が制御される流路切替手段を構成している。

より具体的には、第１電気式三方弁４１は、空調制御装置１００からの制御信号に応じて、加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側と高温側容器３１ａの冷媒吸入部３１２ａ側との間を接続する冷媒回路、および加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側と吸放熱用熱交換器６の放熱側冷媒流入口６１ａ側との間を接続する冷媒流路を切り替える。

吸放熱用熱交換器６は、エンジンルーム内に配置されて、その内部を流通する冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器である。本実施形態の吸放熱用熱交換器６は、加熱用熱交換器１３から流出した冷媒が流れる放熱部６１、および低温側容器３１ｂから吐出された冷媒が流れる吸熱部６２といった二つの熱交換部を有して構成されている。

吸放熱用熱交換器６の放熱部６１は、放熱側冷媒流入口６１ａから流入した冷媒（加熱用熱交換器１３から流出した冷媒）と外気とを熱交換させる熱交換部である。また、吸放熱用熱交換器６の吸熱部６２は、吸熱側冷媒流入口６２ａから流入した冷媒（低温側容器３１ｂから吐出された冷媒）と外気とを熱交換させる熱交換部である。

なお、放熱部６１および吸熱部６２は、吸放熱用熱交換器６の内部において放熱部６１を流れる冷媒と吸熱部６２を流れる冷媒が混在しないように、互いに冷媒流路が独立して構成されている。

吸放熱用熱交換器６における放熱側冷媒流出口６１ｂ側には、高温側容器３１ａの冷媒吸入部３１２ａが接続されており、吸放熱用熱交換器６にて放熱された冷媒が高温側容器３１ａの作業室３１１に戻る。

従って、高温側冷媒回路４は、高温側容器３１ａの冷媒吐出部３１２ｂ→加熱用熱交換器１３→第１電気式三方弁４１→高温側容器３１ａの冷媒吸入部３１２ａといった順に冷媒が循環する循環回路と、高温側容器３１ａの冷媒吐出部３１２ｂ→加熱用熱交換器１３→第１電気式三方弁４１→吸放熱用熱交換器６の放熱部６１→高温側容器３１ａの冷媒吸入部３１２ａといった順に冷媒が循環する循環回路とで構成される。

なお、高温側冷媒回路４には、加熱用熱交換器１３と第１電気式三方弁４１との間には、固定絞り４２を介して、高温側冷媒回路４内の冷媒量を調整するためのリザーバタンク４３が接続されている。なお、固定絞り４２としては、オリフィスやキャピラリチューブ等を採用することができる。

低温側冷媒回路５は、低温側容器３１ｂにおける低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂから吐出された冷媒を、冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１２ａに導く共に、冷却用熱交換器１２の冷媒流出口１２ｂから流出した冷媒を低温側出入口３１３の冷媒吸入部３１３ａに戻す冷媒循環回路である。

具体的には、低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側には、第２電気式三方弁５１が接続されている。第２電気式三方弁５１は、第１電気式三方弁４１と同様に、空調制御装置１００から出力される制御信号によって、その作動が制御される流路切替手段を構成している。

第２電気式三方弁５１は、空調制御装置１００からの制御信号に応じて、低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側と吸放熱用熱交換器６の吸熱側冷媒流入口６２ａ側との間を接続する冷媒回路、および低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側と第３電気式三方弁５２との間を接続する冷媒回路を切り替える。そして、吸放熱用熱交換器６の吸熱側冷媒流出口６２ｂ側には、第３電気式三方弁５２が接続されている。

第３電気式三方弁５２は、第１、第２電気式三方弁４１、５１と同様に、空調制御装置１００から出力される制御信号によって、その作動が制御される流路切替手段を構成している。

具体的には、第３電気式三方弁５２は、第２電気式三方弁５１に連動して作動するように構成されている。すなわち、第３電気式三方弁５２は、第２電気式三方弁５１にて低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側と第３電気式三方弁５２との間を接続する冷媒回路に切り替えられると、第２電気式三方弁５１と冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１２ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替える。また、第３電気式三方弁５２は、第２電気式三方弁５１にて低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側と吸放熱用熱交換器６の吸熱側冷媒流入口６２ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられると、第２電気式三方弁５１と低温側出入口３１３の冷媒吸入部３１３ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替える。

第３電気式三方弁５２に接続された冷却用熱交換器１２は、室内空調ユニット１０のケース１１内のうち、加熱用熱交換器１３の送風空気流れ上流側に配置されて、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させて送風空気を冷却する熱交換器である。そして、冷却用熱交換器１２の冷媒流出口１２ｂ側には、低温側出入口３１３の冷媒吸入部３１３ａが接続されている。

このように、低温側冷媒回路５は、低温側容器３１ｂの冷媒吐出部３１３ｂ→第２電気式三方弁５１→第３電気式三方弁５２→冷却用熱交換器１２→低温側容器３１ｂの冷媒吸入部３１３ａといった順に冷媒が循環する循環回路と、低温側容器３１ｂの冷媒吐出部３１３ｂ→吸放熱用熱交換器６の吸熱部６２→第２電気式三方弁５１→第３電気式三方弁５２→低温側容器３１ｂの冷媒吸入部３１３ａといった順に冷媒が循環する循環回路とで構成される。

なお、低温側冷媒回路５には、第２電気式三方弁５１および吸放熱用熱交換器６と第３電気式三方弁５２との間には、固定絞り５３を介して、低温側冷媒回路５内の冷媒量を調整するためのリザーバタンク５４が接続されている。なお、固定絞り５３としては、オリフィスやキャピラリチューブ等を採用することができる。

次に、室内空調ユニット１０について説明する。室内空調ユニット１０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されて、その外殻を形成するケース１１内に図示しない送風機、前述の冷却用熱交換器１２、加熱用熱交換器１３、ヒータコア１４等を収容したものである。

ケース１１は、車室内に送風される送風空気の空気流路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。ケース１１内の送風空気流れ最上流側には、内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する図示しない内外気切替箱が配置されている。

内外気切替箱の空気流れ下流側には、内外気切替箱を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機が配置されている。この送風機は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置１００から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。

送風機の空気流れ下流側には、前述の冷却用熱交換器１２が配置されている。さらに、冷却用熱交換器１２の空気流れ下流側には、冷却用熱交換器１２通過後の空気を流す加熱用冷風通路１５、冷風バイパス通路１６といった空気通路、並びに、加熱用冷風通路１５および冷風バイパス通路１６から流出した空気を混合させる混合空間１７が形成されている。

加熱用冷風通路１５には、冷却用熱交換器１２通過後の空気を加熱するための加熱手段としての加熱用熱交換器１３、およびヒータコア１４が、送風空気流れ方向に向かってこの順で配置されている。ヒータコア１４は、車両走行用駆動力を出力するエンジン（図示略）の冷却水と冷却用熱交換器１２通過後の空気とを熱交換させて、冷却用熱交換器１２通過後の空気を加熱する熱交換器である。

一方、冷風バイパス通路１６は、冷却用熱交換器１２通過後の空気を、加熱用熱交換器１３、およびヒータコア１４を通過させることなく、混合空間１７に導くための空気通路である。従って、混合空間１７にて混合された送風空気の温度は、加熱用冷風通路１５を通過する空気および冷風バイパス通路１６を通過する空気の風量割合によって変化する。

そこで、本実施形態では、冷却用熱交換器１２の空気流れ下流側であって、加熱用冷風通路１５および冷風バイパス通路１６の入口側に、加熱用冷風通路１５および冷風バイパス通路１６へ流入させる冷風の風量割合を連続的に変化させるエアミックスドア１８を配置している。つまり、エアミックスドア１８は、加熱用熱交換器１３に流入する送風空気の風量を調整して、混合空間１７内の空気温度（車室内へ吹き出す空気の温度）を調整する温度調整手段を構成する。

さらに、ケース１１の送風空気流れ最下流部には、混合空間１７から冷却対象空間である車室内へ温度調整された送風空気を吹き出す図示しない吹出口（例えば、フェイス吹出口、フット吹出口、デフロスタ吹出口）が配置されている。なお、各吹出口の空気流れ上流側には、吹出口の開口面積を調整するドアが配置されており、各ドアの開閉により車室内に空調風を吹き出す吹出口を切り替えることが可能となっている。

空調制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。そして、空調制御装置１００は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された電動モータ３５、流路切替手段を構成する各電気式三方弁４１、５１、５２、送風機、エアミックスドア１８の駆動手段等の作動を制御する。

空調制御装置１００の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル（図示略）に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネルに設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置１の作動スイッチ、オートスイッチ、運転モード（冷房モード、暖房モード、除湿モード等）の切替スイッチ等が設けられている。

なお、空調制御装置１００のうち、磁気冷凍機３の駆動手段を構成する電動モータ３５を制御する構成が電動モータ制御手段を構成し、各電気式三方弁４１、５１、５２を制御する構成が流路切替制御手段を構成している。

上記構成の磁気冷凍システム２を含む車両用空調装置１では、操作パネルに設けられた運転モードの切替スイッチ、または空調制御装置１００の制御処理によって、冷房運転モード、暖房運転モード、除湿運転モード等の各種運転モードを実行することができる。

例えば、冷房運転モードでは、空調制御装置１００からの制御信号によって、高温側冷媒回路４が、第１電気式三方弁４１にて加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側と吸放熱用熱交換器６の放熱側冷媒流入口６１ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられる。また、低温側冷媒回路５は、第２電気式三方弁５１にて低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側と第３電気式三方弁５２との間を接続する冷媒回路に切り替えられる共に、第３電気式三方弁５２にて第２電気式三方弁５１と冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１２ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられる。

また、暖房運転モードでは、空調制御装置１００からの制御信号によって、高温側冷媒回路４が、第１電気式三方弁４１にて加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側と高温側容器３１ａの冷媒吸入部３１２ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられる。また、低温側冷媒回路５は、第２電気式三方弁５１にて低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側と吸放熱用熱交換器６の吸熱側冷媒流入口６２ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられると共に、第３電気式三方弁５２にて第２電気式三方弁５１と低温側出入口３１３の冷媒吸入部３１３ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられる。

また、除湿運転モードでは、空調制御装置１００からの制御信号によって、高温側冷媒回路４が、第１電気式三方弁４１にて加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側と高温側容器３１ａの冷媒吸入部３１２ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられる。また、低温側冷媒回路５は、第２電気式三方弁５１にて低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側と第３電気式三方弁５２との間を接続する冷媒回路に切り替えられる共に、第３電気式三方弁５２にて第２電気式三方弁５１と冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１２ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられる。

このようにして、各運転モードにおいて、熱交換容器３１の作業室３１１の一端部３１１ａ側で得られる温熱および他端部３１１ｂ側で得られる冷熱を利用して、車室内を空調することができる。

上述した構成によれば、磁気冷凍システム２は、熱媒体通路のうち熱媒体の流通方向における一部である作業室３１１に磁気作業物質体３０を保持する保持部材３３と、熱媒体通路のうち熱媒体の流通方向における残部である作動室３４４の通路断面積を変更するローラ３４３を有し、ローラ３４３が作動室３４４の通路断面積の増大および減少を交互に繰り返すことで、一端部３１１ａ側と他端部３１１ｂ側との間で熱媒体を往復移動させる冷媒圧送部３４と、磁気作業物質体３０へ印加する磁場の大きさを変更する磁場印加除去装置３２と、を備えている。

そして、磁場印加除去装置３２による磁気作業物質体３０へ印加する磁場の大きさおよび冷媒圧送部３４による熱媒体の移動を周期的に変化させて、冷却用熱交換器１２で吸熱した熱を加熱用熱交換器１３から放熱するようになっている。

これによると、冷媒圧送部３４は、ローラ３４３によって保持部材３３の連結筒部３３１の内部に形成された作動室３４４の通路断面積を変更することで、作業室３１１に熱媒体を流通することができる。したがって、摺動部（摺接部）を有するポンプ手段を用いる必要がなく、作業室３１１に流通する熱媒体を摩擦熱で加熱してしまうことを防止できる。これにより、磁気作業物質体３０が生成した熱を良好に輸送することができ、磁気冷凍システム２の効率を向上することができる。

また、摺接部を有しないことで、摩擦損失も低減することができる。さらに、摺接シール部を有しないので、熱媒体のリークも抑止することができる。これらによっても、磁気冷凍システム２の効率を向上することができる。

また、保持部材３３は、磁気作業物質体３０よりも熱伝導率が低い材料により形成されている。これによると、作業室３１１に配設された磁気作業物質体３０や熱媒体ばかりでなく、作動室３４４の熱媒体も外部の熱の影響を受け難い。したがって、作業室３１１に流通する熱媒体が外部の熱により温度変化してしまうことを抑制することができる。これにより、磁気作業物質体３０が生成した熱を確実に輸送することができ、磁気冷凍システム２の効率を一層向上することができる。

また、保持部材３３は連結筒部３３１が弾性材料により形成され、冷媒圧送部３４は連結筒部３３１を外部から押圧して変形させるローラ３４３を有し、ローラ３４３が連結筒部３３１を断続的に押圧することで、作動室３４４の通路断面積の増大および減少を交互に繰り返すようになっている。

これによると、ローラ３４３が連結筒部３３１を外部から押圧した際には、弾性材料で形成された連結筒部３３１が弾性変形して通路断面積が減少され、作業室３１１に熱媒体が送り出される。また、ローラ３４３が連結筒部３３１の押圧を中止した際には、弾性材料で形成された連結筒部３３１の弾性変形が回復して作動室３４４の通路断面積が増大され、作業室３１１から熱媒体が引き込まれる。したがって、ローラ３４３が連結筒部３３１を断続的に押圧することで、保持部材３３内の通路で媒体を容易に往復移動させることができる。

また、磁場印加除去装置３２は、回転軸３２１ａ、３２１ｂに取り付けられた永久磁石３２３ａ、３２３ｂを備え、永久磁石３２３ａ、３２３ｂの回転動作により磁気作業物質体３０へ印加する磁場の大きさを変更するものであり、ローラ３４３は、回転軸３２１ａ、３２１ｂと一体の駆動軸３４１に取り付けられて永久磁石３２３ａ、３２３ｂと連動して回転し、連結筒部３３１を断続的に押圧するようになっている。

これによると、永久磁石３２３ａ、３２３ｂとローラ３４３とを、同一の回転軸で連動して回転させることができる。したがって、磁場印加除去装置３２による磁気作業物質体へ印加する磁場の大きさおよび冷媒圧送部３４による熱媒体の移動を、容易に同一周期で安定して変化させることができる。

また、両冷媒回路４、５には、熱媒体の圧力を蓄圧する蓄圧手段として機能するリザーバタンク４３、５４を備えている。図１に示すように、リザーバタンク４３、５４は、密閉構造容器内に気相空間を有しており、冷媒が導入された際には、気体を圧縮するようになっている。したがって、リザーバタンク４３、５４は、ローラ３４３が連結筒部３３１を押圧した際の熱媒体の圧力を蓄圧し、ローラ３４３が連結筒部３３１の押圧を中止した際には、蓄圧された圧力によって連結筒部３３１を復元させる。

これによると、ローラ３４３が連結筒部３３１の押圧を中止した際には、弾性材料で形成された連結筒部３３１の回復力ばかりでなく、リザーバタンク４３、５４に蓄圧された圧力も利用して連結筒部３３１の変形を回復することができる。したがって、連結筒部３３１内の通路断面積を確実に増大させることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図５に基づいて説明する。

第２の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、磁気冷凍機３で生成した温熱や冷熱により昇温もしくは降温した熱媒体を、２次熱媒体と熱交換する点が異なる。第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態では、磁気冷凍機３の軸線方向の両端に熱交換器１２１、１３１を備えている。本実施形態の磁気冷凍機３は、サクションバルブおよびディスチャージバルブを設けていない点を除いて、第１の実施形態と同様である。

熱交換器１２１、１３１は、磁気冷凍機３の作業室３１１内を流通する熱媒体を第１熱媒体としたときに、第１熱媒体と磁気冷凍機３の外部を循環する第２熱媒体とを熱交換する熱交換器である。第２熱媒体には、例えば、第１熱媒体と同様に、不凍液を含む水等の液体を用いることができる。

熱交換器１２１は、作業室３１１の他端部３１１ｂ側の第１熱媒体と、循環ポンプ１２３により循環回路１２２を循環する第２熱媒体とを熱交換する、水−水熱交換器（液−液熱交換器）である。循環回路１２２を循環する第２熱媒体は、冷却用熱交換器１２おいて外部流体である例えば外気から吸熱する。

また、熱交換器１３１は、作業室３１１の一端部３１１ａ側の第１熱媒体と、循環ポンプ１３３により循環回路１３２を循環する第２熱媒体とを熱交換する、水−水熱交換器（液−液熱交換器）である。循環回路１３２を循環する第２熱媒体は、加熱用熱交換器１３おいて外部流体である例えば外気へ放熱する。

本実施形態においては、熱交換器１２１が吸熱手段であり、熱交換器１３１が放熱手段であるとも言える。

熱交換器１２１の第１熱媒体を流通する流路は、保持部材３３内における第１熱媒体の熱媒体往復流の位相が逆である低温側出入口３１３同士を連通している。熱交換器１２１内には、例えば、図示上方の低温側出入口３１３と図示下方の低温側出入口３１３とを連通する連通路（他端部側連通路に相当）が形成されている。

また、熱交換器１３１の第１熱媒体を流通する流路は、保持部材３３内における第１熱媒体の熱媒体往復流の位相が逆である高温側出入口３１２同士を連通している。熱交換器１３１内には、例えば、図示上方の高温側出入口３１２と図示下方の高温側出入口３１２とを連通する連通路（一端部側連通路に相当）が形成されている。

第１の実施形態で説明したように、磁気冷凍機３は、例えば４つの保持部材３３を備えている。そして、熱媒体往復流の位相が同じ作業室３１１を持つ保持部材３３を２つずつ２組有し、２組の保持部材３３間においては熱媒体往復流の位相が逆となる。したがって、各熱交換器１２１、１３１内のぞれぞれにおいて、熱媒体往復流の位相が逆である出入口同士を連通する連通路を２つ設けてもよいし、全ての出入口を連通する連通路を１つ設けるものであってもよい。この構成では、サクションバルブおよびディスチャージバルブは不要である。

本実施形態の構成によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、複数の保持部材３３内の作動室３１１において、一部の作動室３１１で一端部３１１ａ側から他端部３１１ｂ側へ第１熱媒体を移動させるときには、残部の作動室３１１では他端部３１１ｂ側から一端部３１１ａ側へ第１熱媒体を移動させるようになっている。そして、熱交換器１３１は、上記一部の作業室３１１の一端部３１１ａ側と上記残部の作業室３１１の一端部３１１ａ側とを連通する一端部側連通路を有している。また、熱交換器１２１は、上記一部の作業室３１１の他端部３１１ｂ側と上記残部の作業室３１１の他端部３１１ｂ側とを連通する他端部側連通路を有している。

これによると、上記一部の作業室３１１において一端部３１１ａ側から他端部３１１ｂ側へ移動させられた第１熱媒体を、熱交換器１２１の他端部側連通路を介して上記残部の作業室３１１の他端部３１１ｂ側へ流入させることができる。また、上記残部の作業室３１１において他端部３１１ｂ側から一端部３１１ａ側へ移動させられた第１熱媒体を、一端部連通路を介して上記一部の作業室３１１の一端部３１１ａ側へ流入させることができる。したがって、複数の保持部材３３内に形成された複数の熱媒体通路からなる通路群の両端部側において、第１熱媒体の流出入の収支を一致させ易い。これにより、複数の保持部材３３内に形成された複数の作業室３１１のそれぞれにおける第１熱媒体の移動を安定的に行うことができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について図６および図７に基づいて説明する。

第３の実施形態は、本発明を適用した磁気冷凍システムを発熱機器等に装着する冷却装置に適用した例である。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態の磁気冷凍システム２０２では、一体的に設けられた磁場印加除去装置３２の回転軸３２１および冷媒圧送部３４の駆動軸３４１は、図示上下方向に延びている。そして、各作業室３１１は駆動軸３４１の軸線に直交するように径方向に延びている。

図７に示すように、保持部材３３は、内部に作業室３１１を形成する部分が径方向に延設され、連結筒部３３１部分が周方向に延設されている。なお、図７では、熱媒体往復流の位相が同一である保持部材３３を２つのみ図示した２極構成を図示している。熱媒体往復流の位相が異なる（例えば位相が逆である）保持部材３３を多数備える多極構成であることが好ましい。なお、図６は、保持部材３３配設部分のみ、図７におけるＢ−Ｂ線断面を図示している。

図６に示すように、磁気冷凍機の図示下方および磁気冷凍機の側方のうちの下部には、吸熱手段である熱交換器２１２（吸熱プレート部材）が配設されている。一方、磁気冷凍機の図示上方および磁気冷凍機の側方のうちの上部には、放熱手段である熱交換器２１３が配設されている。熱交換器２１２、２１３は、例えばアルミニウム合金等の比較的熱伝導率が高い金属材等により形成されている。熱交換器２１２と熱交換器２１３との間には、例えば樹脂製の断熱部材が介設されている。

熱交換器２１２は、図示下面が、例えばパーソナルコンピュータ等の発熱機器９０の発熱部９１の外表面に接触する接触面２１２ａとなっている。熱交換器２１２には、作業室３１１の他端部３１１ｂと連通する熱媒体流路が内部に形成されている。熱交換器２１２は、保持部材３３の端部に直接接続している。すなわち、熱交換器２１２の熱媒体通路は、他端部３１１ｂに直接連通している。熱交換器２１２の熱媒体通路は、配管部材等を介して他端部３１１ｂに連通するものであってもよい。

一方、熱交換器２１３には、作業室３１１の一端部３１１ａに連通する熱媒体流路が内部に形成されている。熱交換器２１３は、磁気冷凍機とは反対側の面部に、外方に向かって突出するフィン２１３ａが形成されている。熱交換器２１３は、保持部材３３の端部に直接接続している。すなわち、熱交換器２１３の熱媒体通路は、一端部３１１ａに直接連通している。熱交換器２１３の熱媒体通路は、配管部材等を介して一端部３１１ａに連通するものであってもよい。

冷凍システム２０２は、熱交換器２１２に設けた貫通穴等を利用して、図示を省略したねじ部材等により、発熱機器９０に取り付けられる。

本実施形態の構成によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、熱交換器２１３は、外気に放熱するフィン２１３ａを有しており、熱交換器２１２は、発熱機器９０の発熱部９１の表面に接する接触面２１２ａを有している。これによると、発熱機器９０の発熱部９１が発する熱を接触面２１２ａを介して熱交換器２１２で吸熱し、この熱を熱交換器２１３のフィン２１３ａから外気へ放熱することができる。熱交換器２１２から熱交換器２１３へは、磁気冷凍機の磁気ヒートポンプサイクルにより効率よく熱を移動できるので、発熱機器９０の発熱部９１を効率よく確実に冷却することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

上記各実施形態では、押圧部材としてローラ３４３を採用していたが、これに限定されるものではない。例えば、駆動軸３４１の回転に伴い径方向に往復動するピストンを用いてもかまわない。

また、上記各実施形態では、通路形成部材の断面積変更部として保持部材３３に弾性材からなる連結筒部３３１を形成していたが、これに限定されるものではない。例えば、断面積変更部は、駆動軸３４１側の面部にゴム製のダイヤフラム部を有し、ダイヤフラム部以外の部分を比較的弾性率が高い樹脂製とした筒状体としてもかまわない。この筒状体のダイヤフラム部を例えば上記したピストンで押圧して筒状体内部の通路断面積を変更するものであってもよい。

また、上記各実施形態では、磁場変更手段は永久磁石３２３を回動して磁気作業物質３０に印加する磁場の大きさを変更するものであったが、これに限定されるものではない。例えば、磁場変更手段は、所定位置に配設される電磁石であってもかまわない。電磁石に通電する電流値を変化させて、磁気作業物質３０に印加する磁場の大きさを変更するものであってもよい。

また、上記各実施形態では、弾性材料からなる連結筒部３３１を外部からローラ３４３で押圧し、連結筒部３３１を変形させて内部の通路の断面積を変更していたが、これに限定されるものではない。例えば、筒状体の内部に、体積を変更することで通路断面積を変更する体積変更体を配設するものであってよい。

２ 磁気冷凍システム（磁気ヒートポンプ装置）
３０ 磁気作業物質体（磁気作業物質）
３２ 磁場印加除去装置（磁場変更手段）
３３ 保持部材（通路形成部材）
３４ 冷媒圧送部（熱媒体移動手段）
３３１ 作業室（通路の一部）
３３１ 連結筒部（断面積変更部）
３４３ ローラ（押圧部材、断面積変更手段）
３４４ 作動室（通路の残部）

Claims (7)

1. 磁気熱量効果を有する磁気作業物質（３０）と、
   一体的に成形されて、熱媒体が流通する通路を内部に形成するとともに、前記通路のうち前記熱媒体の流通方向における一部（３１１）に前記磁気作業物質を保持する通路形成部材（３３）と、
   前記通路のうち前記熱媒体の流通方向における残部（３４４）の通路断面積を変更する断面積変更手段（３４３）を有し、前記断面積変更手段が前記残部における前記通路断面積の増大および減少を交互に繰り返すことで、前記通路の一端部（３１１ａ）側と他端部（３１１ｂ）側との間で前記熱媒体を往復移動させる熱媒体移動手段（３４）と、
   前記磁気作業物質へ印加する磁場の大きさを変更する磁場変更手段（３２）と、
   前記一端部（３１１ａ）側の前記熱媒体が有する熱を外部へ放熱する放熱手段（１３）と、
   前記他端部（３１１ｂ）側の前記熱媒体へ外部の熱を吸熱する吸熱手段（１２）と、を備え、
   前記磁場変更手段による前記磁気作業物質へ印加する磁場の大きさおよび前記熱媒体移動手段による前記熱媒体の移動を周期的に変化させて、前記吸熱手段で吸熱した熱を前記放熱手段から放熱することを特徴とする磁気ヒートポンプ装置。
2. 前記通路形成部材は、前記磁気作業物質よりも熱伝導率が低い材料により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヒートポンプ装置。
3. 前記通路形成部材は、前記残部に対応する部分として断面積変更部（３３１）を有し、
   前記断面積変更部は、弾性材料により形成され、
   前記断面積変更手段は、前記断面積変更部を外部から押圧して変形させる押圧手段（３４３）を有し、
   前記押圧手段が前記断面積変更部を断続的に押圧することで、前記通路断面積の増大および減少を交互に繰り返すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気ヒートポンプ装置。
4. 前記磁場変更手段は、回転軸（３２１ａ、３２１ｂ）と、前記回転軸に取り付けられた永久磁石（３２３ａ、３２３ｂ）と、を備え、前記永久磁石の回転動作により前記磁気作業物質へ印加する磁場の大きさを変更するものであり、
   前記押圧手段は、前記回転軸に取り付けられて、前記永久磁石と連動して回転し、前記断面積変更部を断続的に押圧することを特徴とする請求項３に記載の磁気ヒートポンプ装置。
5. 前記通路を流通する前記熱媒体の圧力を蓄圧する蓄圧手段（４３、５４）を備え、
   前記蓄圧手段は、
   前記押圧手段が前記断面積変更部を押圧した際の前記熱媒体の圧力を蓄圧し、
   前記押圧手段が前記断面積変更部の押圧を中止した際には、蓄圧された圧力により前記断面積変更部を復元させることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の磁気ヒートポンプ装置。
6. 前記通路形成部材を複数備えて、複数の前記通路を有しており、
   前記熱媒体移動手段は、前記複数の通路のうち一部の前記通路において前記一端部側から前記他端部側へ前記熱媒体を移動させるときには、残部の前記通路において前記他端部側から前記一端部側へ前記熱媒体を移動させるようになっており、
   前記一部の通路の前記一端部側と前記残部の通路の前記一端部側とを連通する一端部側連通路と、
   前記一部の通路の前記他端部側と前記残部の通路の前記他端部側とを連通する他端部側連通路と、を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の磁気ヒートポンプ装置。
7. 前記放熱手段（２１３）は、外気に放熱するフィン（２１３ａ）を有しており、
   前記吸熱手段（２１２）は、発熱機器（９０）の発熱部（９１）の表面に接する接触面（２１２ａ）を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の磁気ヒートポンプ装置。

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