JP2016065650A - Magnetic heat pump apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic heat pump apparatus capable of suppressing heat transfer via a fluid between a container and a magnetic circuit section and reducing heat loss.SOLUTION: A rotor 7 that is a container in which an operation room is formed and relative moving bodies 14A and 14B having a magnetic circuit section 15 are moved relatively in a direction along outer surfaces 7a and 7b of the rotor 7 so as to change the magnitude of a magnetic field applied to an MCE element 12 within the operation room. The container outer surfaces 7a and 7b of the rotor 7 face moving body outer surfaces 14A1 and 14B1 of the relative moving bodies 14A and 14B via clearance parts 81 and 82, respectively. The container outer surfaces 7a and 7b and the moving body outer surfaces 14A1 and 14B1 are each formed into a planar shape smoothly continuous in a relatively moving direction.SELECTED DRAWING: Figure 10

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。   The present invention relates to a magnetic heat pump device using the magnetocaloric effect of a magnetic working substance.

従来技術として、例えば、下記特許文献1に開示された磁気ヒートポンプ装置がある。この装置では、作業室に磁気作業物質が充填された容器に対して、磁石を有する磁気回路部を容器の外表面に沿って回転移動させて、磁気作業物質へ印加する磁場の大きさを変更している。   As a prior art, for example, there is a magnetic heat pump device disclosed in Patent Document 1 below. In this device, the magnitude of the magnetic field applied to the magnetic working material is changed by rotating and moving the magnetic circuit part having the magnet along the outer surface of the container with respect to the container filled with the magnetic working material in the working chamber. doing.

特開2013−253725号公報JP2013-253725A

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、容器と磁気回路部との間で熱が移動すると、熱損失により効率が低下する。上記従来技術の装置では、磁気回路部の回転移動方向において磁場印加領域と磁場除去領域とを交互に設けるために、磁気回路部の外表面が回転移動方向において角部を有して凸凹している。そのため、磁気回路部が回転移動すると、容器の外表面と磁気回路部の外表面との間に介在する流体が撹拌され易く、容器と磁気回路部との間で熱伝達が促進されて、熱損失が大きくなり易いという問題がある。   However, in the above-described conventional magnetic heat pump apparatus, when heat is transferred between the container and the magnetic circuit unit, the efficiency is reduced due to heat loss. In the above-described prior art apparatus, in order to alternately provide the magnetic field application region and the magnetic field removal region in the rotational movement direction of the magnetic circuit unit, the outer surface of the magnetic circuit unit is uneven with a corner in the rotational movement direction. Yes. Therefore, when the magnetic circuit unit rotates, the fluid interposed between the outer surface of the container and the outer surface of the magnetic circuit unit is easily stirred, and heat transfer is promoted between the container and the magnetic circuit unit, There is a problem that loss tends to increase.

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、容器と磁気回路部との間の流体を介した熱伝達を抑制して熱損失を低減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。   This invention is made in view of the said point, and provides the magnetic heat pump apparatus which can suppress the heat transfer via the fluid between a container and a magnetic circuit part, and can reduce a heat loss. With the goal.

上記目的を達成するため、本発明では、
磁気熱量効果を有する磁気作業物質(12)が配置されるとともに熱媒体が流通する作業室(11)が内部に形成された容器(7)と、
磁石(33〜36)が発生する磁束を通過させる磁気回路部(15)を有し、容器に対して容器の外表面である容器外表面(7a、7b)に沿った方向に相対的に移動可能な相対的移動体(14A、14B)と、
容器と相対的移動体とを容器外表面に沿った方向に相対的に移動させて、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(14)と、を備え、
容器外表面と相対的移動体の外表面である移動体外表面(14A1、14B1)とが、隙間部(81、82)を介して互いに対向するように配置された磁気ヒートポンプ装置であって、
容器外表面、及び、移動体外表面は、いずれも、相対的に移動する方向に滑らかに連なる面状に形成されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, in the present invention,
A container (7) in which a working chamber (11) in which a magnetic working substance (12) having a magnetocaloric effect is arranged and a heat medium flows is formed;
It has a magnetic circuit part (15) that allows the magnetic flux generated by the magnets (33 to 36) to pass therethrough, and moves relative to the container in a direction along the container outer surface (7a, 7b) that is the outer surface of the container. Possible relative moving bodies (14A, 14B);
Magnetic field changing means (14) for changing the magnitude of the magnetic field applied to the magnetic working substance by relatively moving the container and the relative moving body in a direction along the outer surface of the container;
A magnetic heat pump device in which the outer surface of the container and the outer surface of the moving body (14A1, 14B1), which is the outer surface of the relative moving body, are arranged so as to face each other via the gaps (81, 82),
Each of the outer surface of the container and the outer surface of the moving body is characterized in that it is formed into a surface that is smoothly connected in the direction of relative movement.

これによると、容器と相対的移動体とが相対的に移動する方向において、容器外表面および移動体外表面を、いずれも、滑らかな連続面とすることができる。したがって、容器と相対的移動体とが相対的に移動した際に、隙間部に存在する流体の流れが乱れ難く、流体が撹拌され難い。これにより、容器と相対的移動体の磁気回路部との間の流体を介した熱伝達を抑制して、熱損失を低減することができる。   According to this, both the outer surface of the container and the outer surface of the moving body can be a smooth continuous surface in the direction in which the container and the relative moving body move relatively. Therefore, when the container and the relative moving body move relative to each other, the flow of the fluid existing in the gap is hardly disturbed, and the fluid is difficult to be stirred. Thereby, heat transfer via the fluid between the container and the magnetic circuit part of the relative moving body can be suppressed, and heat loss can be reduced.

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。   In addition, the code | symbol in the parenthesis attached | subjected to each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明を適用した第1の実施形態に係る熱機器のブロック図である。It is a block diagram of the thermal equipment concerning a 1st embodiment to which the present invention is applied. 第1の実施形態の磁気ヒートポンプ装置の斜視図である。It is a perspective view of the magnetic heat pump apparatus of a 1st embodiment. 第1の実施形態の左側面図である。It is a left view of 1st Embodiment. 第1の実施形態の右側面図である。It is a right view of 1st Embodiment. 第1の実施形態の図3のV−V線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 3 of 1st Embodiment. 第1の実施形態の図5のVI−VI線断面図である。It is VI-VI sectional view taken on the line of FIG. 5 of 1st Embodiment. 第1の実施形態の図5のVII−VII線断面図である。It is the VII-VII sectional view taken on the line of FIG. 5 of 1st Embodiment. 第1の実施形態の図5のVIII−VIII線断面図である。It is the VIII-VIII sectional view taken on the line of FIG. 5 of 1st Embodiment. 第1の実施形態の図5のIX−IX線断面図である。It is the IX-IX sectional view taken on the line of FIG. 5 of 1st Embodiment. 第1の実施形態の図5のX−X線断面図である。It is XX sectional drawing of FIG. 5 of 1st Embodiment. 第1の実施形態の図5のXI−XI線断面図である。It is the XI-XI sectional view taken on the line of FIG. 5 of 1st Embodiment. 第1の実施形態の容器であるロータの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the rotor which is a container of 1st Embodiment. 第1の実施形態のロータおよび相対的移動体の一部の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of a part of a rotor and a relative movable body of a 1st embodiment. 第1の実施形態のロータおよび相対的移動体の一部の軸直交方向断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view in the direction perpendicular to the axis of a part of the rotor and the relative moving body of the first embodiment. 他の実施形態の磁気ヒートポンプ装置の断面図である。It is sectional drawing of the magnetic heat pump apparatus of other embodiment. 他の実施形態のロータの平面図である。It is a top view of the rotor of other embodiments. 他の実施形態の図15のXVII−XVII線断面図である。It is the XVII-XVII sectional view taken on the line of FIG. 15 of other embodiment.

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。   A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. In the case where only a part of the configuration is described in each embodiment, the other parts of the configuration are the same as those described previously. In addition to the combination of parts specifically described in each embodiment, the embodiments may be partially combined as long as the combination is not particularly troublesome.

(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14を参照して説明する。
(First embodiment)
A first embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

図1は、発明を実施するための第1実施形態に係る車両用空調装置1を示すブロック図である。車両用空調装置1は、磁気熱量効果型ヒートポンプ装置2を備える。磁気熱量効果型ヒートポンプ装置2はMHP(Magneto-caloric effect Heat Pump)装置2とも呼ばれる。MHP装置2は、磁気ヒートポンプ装置である熱磁気サイクル装置を提供する。   FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle air conditioner 1 according to a first embodiment for carrying out the invention. The vehicle air conditioner 1 includes a magnetocaloric effect type heat pump device 2. The magnetocaloric effect heat pump device 2 is also called an MHP (Magneto-caloric effect Heat Pump) device 2. The MHP apparatus 2 provides a thermomagnetic cycle apparatus that is a magnetic heat pump apparatus.

この明細書においてヒートポンプ装置の語は広義の意味で使用される。すなわち、ヒートポンプ装置の語には、ヒートポンプ装置によって得られる冷熱を利用する装置と、ヒートポンプ装置によって得られる温熱を利用する装置との両方が含まれる。冷熱を利用する装置は、冷凍サイクル装置とも呼ばれることがある。よって、この明細書においてヒートポンプ装置の語は冷凍サイクル装置を包含する概念として使用される。   In this specification, the term heat pump device is used in a broad sense. That is, the term “heat pump device” includes both a device that uses the cold heat obtained by the heat pump device and a device that uses the heat obtained by the heat pump device. An apparatus using cold heat may be referred to as a refrigeration cycle apparatus. Therefore, in this specification, the term heat pump apparatus is used as a concept including a refrigeration cycle apparatus.

車両用空調装置1は、MHP装置2の高温側に設けられた熱交換器3を有する。熱交換器3は、MHP装置2の高温と、媒体、例えば空気との間の熱交換を提供する。熱交換器3は、主として放熱のために用いられる。図示の例では、熱交換器3は、MHP装置2の熱輸送媒体と、空気との熱交換を提供する。熱交換器3は、車両用空調装置1における高温系統機器のひとつである。熱交換器3は、例えば車両の室内に設置され、空調用空気と熱交換することにより空気を温める。熱輸送媒体は、本実施形態における熱媒体に相当する。以下、熱輸送媒体を単に熱媒体と呼ぶ場合がある。   The vehicle air conditioner 1 includes a heat exchanger 3 provided on the high temperature side of the MHP device 2. The heat exchanger 3 provides heat exchange between the high temperature of the MHP device 2 and a medium such as air. The heat exchanger 3 is mainly used for heat dissipation. In the illustrated example, the heat exchanger 3 provides heat exchange between the heat transport medium of the MHP device 2 and air. The heat exchanger 3 is one of high temperature system devices in the vehicle air conditioner 1. The heat exchanger 3 is installed, for example, in the interior of the vehicle and warms the air by exchanging heat with air for air conditioning. The heat transport medium corresponds to the heat medium in the present embodiment. Hereinafter, the heat transport medium may be simply referred to as a heat medium.

車両用空調装置1は、MHP装置2の低温側に設けられた熱交換器4を有する。熱交換器4は、MHP装置2の低温端と、媒体、例えば空気との間の熱交換を提供する。熱交換器4は、主として吸熱のために用いられる。図示の例では、熱交換器4は、MHP装置2の熱輸送媒体と、熱源媒体との熱交換を提供する。熱交換器4は、車両用空調装置1における低温系統機器のひとつである。熱交換器4は、例えば車両の外部に設置され、外気と熱交換する。   The vehicle air conditioner 1 includes a heat exchanger 4 provided on the low temperature side of the MHP device 2. The heat exchanger 4 provides heat exchange between the cold end of the MHP device 2 and a medium such as air. The heat exchanger 4 is mainly used for heat absorption. In the illustrated example, the heat exchanger 4 provides heat exchange between the heat transport medium of the MHP device 2 and the heat source medium. The heat exchanger 4 is one of low-temperature system devices in the vehicle air conditioner 1. The heat exchanger 4 is installed outside the vehicle, for example, and exchanges heat with the outside air.

MHP装置2は、MHP装置2を駆動するための回転軸2aを有する。回転軸2aは、動力源5と作動的に連結されている。よって、MHP装置2は、動力源5によって回転駆動される。動力源5は、MHP装置2に回転動力を提供する。動力源5は、MHP装置2の唯一の動力源である。動力源5は、電動機、内燃機関など回転機器によって提供される。動力源の一例は、車両に搭載された電池によって駆動される電動機である。   The MHP device 2 has a rotating shaft 2 a for driving the MHP device 2. The rotating shaft 2a is operatively connected to the power source 5. Therefore, the MHP device 2 is rotationally driven by the power source 5. The power source 5 provides rotational power to the MHP device 2. The power source 5 is the only power source of the MHP device 2. The power source 5 is provided by a rotating device such as an electric motor or an internal combustion engine. An example of a power source is an electric motor driven by a battery mounted on a vehicle.

MHP装置2は、ハウジング6を備える。ハウジング6は回転軸2aを回転可能に支持している。MHP装置2は、ロータ7を備える。ロータ7は、ハウジング6内に回転可能に支持されている。ロータ7は、回転軸2aから直接的にまたは間接的に回転力を受けて、回転する。ロータ7は、動力源5によって回転させられる回転体である。ロータ7は、円筒状の部材である。   The MHP device 2 includes a housing 6. The housing 6 supports the rotating shaft 2a in a rotatable manner. The MHP device 2 includes a rotor 7. The rotor 7 is rotatably supported in the housing 6. The rotor 7 rotates by receiving a rotational force directly or indirectly from the rotation shaft 2a. The rotor 7 is a rotating body that is rotated by the power source 5. The rotor 7 is a cylindrical member.

ロータ7は、熱輸送媒体が流れることができる作業室11を形成する。ロータ7は、本実施形態における容器に相当する。ひとつの作業室11は、ロータ7の軸方向に沿って延びている。ひとつの作業室11は、ロータ7の軸方向の両方の端面において開口している。ロータ7は、複数の作業室11を備えることができる。複数の作業室11は、ロータ7の回転方向に沿って配列されている。以下、ロータを、容器または素子ベッドと呼ぶ場合がある。   The rotor 7 forms a working chamber 11 through which the heat transport medium can flow. The rotor 7 corresponds to the container in this embodiment. One working chamber 11 extends along the axial direction of the rotor 7. One working chamber 11 is open on both end faces in the axial direction of the rotor 7. The rotor 7 can include a plurality of work chambers 11. The plurality of work chambers 11 are arranged along the rotation direction of the rotor 7. Hereinafter, the rotor may be referred to as a container or an element bed.

ロータ7は、磁気熱量素子12を備える。磁気熱量素子12は、MCE(Magneto-Caloric Effect)素子12とも呼ばれる。磁気熱量素子12は、本実施形態における磁気作業物質に相当する。MHP装置2は、MCE素子12の磁気熱量効果を利用する。MHP装置2は、MCE素子12によって作業室11の両端部に低温端と高温端とを生成する。MCE素子12は、低温端と高温端との間に設けられている。図示の例では、図中の右側が低温端であり、図中の左端が高温端である。   The rotor 7 includes a magnetocaloric element 12. The magnetocaloric element 12 is also called an MCE (Magneto-Caloric Effect) element 12. The magnetocaloric element 12 corresponds to the magnetic working substance in the present embodiment. The MHP device 2 uses the magnetocaloric effect of the MCE element 12. The MHP device 2 generates a low temperature end and a high temperature end at both ends of the work chamber 11 by the MCE element 12. The MCE element 12 is provided between the low temperature end and the high temperature end. In the illustrated example, the right side in the figure is the low temperature end, and the left end in the figure is the high temperature end.

MCE素子12は、作業室11内に、熱輸送媒体と熱交換するように配置されている。MCE素子12は、ロータ7に固定され、保持されている。MCE素子12は、熱輸送媒体の流れ方向に沿って配置されている。MCE素子12は、ロータ7の軸方向に沿って細長く延在している。ロータ7は、複数のMCE素子12を備えることができる。複数のMCE素子12は、ロータ7の回転方向に沿って互いに離れて配置されている。   The MCE element 12 is disposed in the work chamber 11 so as to exchange heat with the heat transport medium. The MCE element 12 is fixed and held on the rotor 7. The MCE element 12 is arranged along the flow direction of the heat transport medium. The MCE element 12 is elongated along the axial direction of the rotor 7. The rotor 7 can include a plurality of MCE elements 12. The plurality of MCE elements 12 are arranged away from each other along the rotation direction of the rotor 7.

MCE素子12は、外部磁場の強弱の変化に応答して発熱と吸熱とを生じる。MCE素子12は、外部磁場の印加により発熱し、外部磁場の除去により吸熱する。MCE素子12は、外部磁場が印加されることによって電子スピンが磁場方向に揃うと、磁気エントロピーが減少し、熱を放出することによって温度が上昇する。また、MCE素子12は、外部磁場が除去されることによって電子スピンが乱雑になると、磁気エントロピーが増加し、熱を吸収することによって温度が低下する。MCE素子12は、常温域において高い磁気熱量効果を発揮する磁性体によって作られている。例えば、ガドリウム系材料、またはランタン−鉄−シリコン化合物を用いることができる。また、マンガン、鉄、リンおよびゲルマニウムの混合物を用いることができる。MCE素子12には、外部磁場の印加により吸熱し、外部磁場の除去により発熱する素子を利用してもよい。   The MCE element 12 generates heat and absorbs heat in response to changes in the strength of the external magnetic field. The MCE element 12 generates heat when an external magnetic field is applied, and absorbs heat when the external magnetic field is removed. When the electron spin is aligned in the magnetic field direction by applying an external magnetic field, the MCE element 12 decreases in magnetic entropy and increases its temperature by releasing heat. In addition, when the electron spin becomes messy due to the removal of the external magnetic field, the MCE element 12 increases in magnetic entropy and decreases in temperature by absorbing heat. The MCE element 12 is made of a magnetic material that exhibits a high magnetocaloric effect in a normal temperature range. For example, a gadolinium-based material or a lanthanum-iron-silicon compound can be used. Also, a mixture of manganese, iron, phosphorus and germanium can be used. As the MCE element 12, an element that absorbs heat by applying an external magnetic field and generates heat by removing the external magnetic field may be used.

MHP装置2は、ロータ7と対向して配置されたステータ8を有する。ステータ8は、ハウジング6の一部によって提供されている。ステータ8は、ロータ7の径方向内側および/または径方向外側に配置され、ロータ7と径方向に関して対向する部位を有する。これら径方向に関して対向する部位は、磁場変調装置を提供するために利用される。ステータ8は、ロータ7の軸方向一端および/または軸方向他端に配置され、ロータ7と軸方向に関して対向する部位を有する。これら軸方向に対向する部位は、熱輸送装置、具体的には流路切換機構を提供するために利用される。   The MHP device 2 includes a stator 8 that is disposed to face the rotor 7. The stator 8 is provided by a part of the housing 6. The stator 8 is disposed on the radially inner side and / or radially outer side of the rotor 7 and has a portion facing the rotor 7 with respect to the radial direction. These regions facing each other in the radial direction are used for providing a magnetic field modulation device. The stator 8 is disposed at one axial end and / or the other axial end of the rotor 7 and has a portion facing the rotor 7 in the axial direction. These axially opposed portions are used to provide a heat transport device, specifically, a flow path switching mechanism.

MHP装置2は、MCE素子12をAMR(ActiveMagnetic Refrigeration)サイクルの素子として機能させるための磁場変調装置14と熱輸送装置16とを備える。磁場変調装置14は、ロータ7と、ステータ8とによって提供される。磁場変調装置14は、ステータ8に対するロータ7の相対的な回転運動によって磁場を周期的に増減させる。磁場変調装置14は、回転軸2aに与えられる回転動力によって駆動される。熱輸送装置16は、ポンプ17と、流路切換機構18とを有する。流路切換機構18は、ロータ7と、ステータ8とによって提供される。流路切換機構18は、ステータ8に対するロータ7の相対的な回転運動によって機能する。流路切換機構18は、熱輸送媒体の流路に対する作業室11の接続状態を切換えることにより、作業室11およびMCE素子12に対する熱輸送媒体の流れ方向を反転するように切換える。   The MHP device 2 includes a magnetic field modulation device 14 and a heat transport device 16 for causing the MCE element 12 to function as an element of an AMR (Active Magnetic Refrigeration) cycle. The magnetic field modulation device 14 is provided by the rotor 7 and the stator 8. The magnetic field modulation device 14 periodically increases or decreases the magnetic field by the relative rotational movement of the rotor 7 with respect to the stator 8. The magnetic field modulator 14 is driven by the rotational power given to the rotary shaft 2a. The heat transport device 16 includes a pump 17 and a flow path switching mechanism 18. The flow path switching mechanism 18 is provided by the rotor 7 and the stator 8. The flow path switching mechanism 18 functions by the relative rotational movement of the rotor 7 with respect to the stator 8. The flow path switching mechanism 18 switches the flow direction of the heat transport medium with respect to the work chamber 11 and the MCE element 12 by switching the connection state of the work chamber 11 to the heat transport medium flow path.

磁場変調装置14は、MCE素子12に外部磁場を与えるとともに、その外部磁場の強さを増減させる。磁場変調装置14は、MCE素子12を強い磁界内に置く励磁状態と、MCE素子12を弱い磁界内またはゼロ磁界内に置く消磁状態とを周期的に切換える。磁場変調装置14は、MCE素子12が強い外部磁場の中に置かれる励磁期間、およびMCE素子12が励磁期間より弱い外部磁場の中に置かれる消磁期間を周期的に繰り返すように外部磁場を変調する。磁場変調装置14は、後述する熱輸送媒体の往復的な流れに同期して、MCE素子12への磁場の印加と除去とを繰り返す。磁場変調装置14は、外部磁場を生成するための磁力源13、例えば永久磁石、または電磁石を備える。   The magnetic field modulator 14 applies an external magnetic field to the MCE element 12 and increases or decreases the strength of the external magnetic field. The magnetic field modulator 14 periodically switches between an excitation state in which the MCE element 12 is placed in a strong magnetic field and a demagnetization state in which the MCE element 12 is placed in a weak magnetic field or a zero magnetic field. The magnetic field modulator 14 modulates the external magnetic field so as to periodically repeat the excitation period in which the MCE element 12 is placed in a strong external magnetic field and the demagnetization period in which the MCE element 12 is placed in an external magnetic field weaker than the excitation period. To do. The magnetic field modulation device 14 repeats application and removal of the magnetic field to the MCE element 12 in synchronization with a reciprocating flow of a heat transport medium described later. The magnetic field modulation device 14 includes a magnetic source 13 for generating an external magnetic field, for example, a permanent magnet or an electromagnet.

具体的には、磁場変調装置14は、ひとつの作業室11およびMCE素子12を第1位置と第2位置とに交互に位置付ける。磁場変調装置14は、第1位置にあるMCE素子12を強い磁場の中に位置付ける。磁場変調装置14は、第2位置にあるMCE素子12を弱い磁場またはゼロ磁場の中に位置付ける。   Specifically, the magnetic field modulation device 14 positions one work chamber 11 and the MCE element 12 alternately at the first position and the second position. The magnetic field modulator 14 positions the MCE element 12 at the first position in a strong magnetic field. The magnetic field modulator 14 positions the MCE element 12 at the second position in a weak magnetic field or a zero magnetic field.

磁場変調装置14は、MCE素子12に沿って第1方向に熱輸送媒体が流れるときに、MCE素子12が強い磁場の中に位置付けられるように、MCE素子12を第1位置に位置付ける。第1方向は、低温端から高温端に向かう方向である。磁場変調装置14は、作業室11の一端がポンプ17の吸入口に連通し、作業室11の他端がポンプ17の吐出口に連通するときに、その作業室11の中のMCE素子12が強い磁場の中に置かれるようにMCE素子12を第1位置に位置付ける。   The magnetic field modulator 14 positions the MCE element 12 in the first position so that the MCE element 12 is positioned in a strong magnetic field when the heat transport medium flows along the MCE element 12 in the first direction. The first direction is a direction from the low temperature end toward the high temperature end. The magnetic field modulator 14 is configured such that when one end of the work chamber 11 communicates with the suction port of the pump 17 and the other end of the work chamber 11 communicates with the discharge port of the pump 17, the MCE element 12 in the work chamber 11 The MCE element 12 is positioned at the first position so as to be placed in a strong magnetic field.

磁場変調装置14は、MCE素子12に沿って第1方向とは反対の第2方向に熱輸送媒体が流れるときに、MCE素子12が弱い磁場またはゼロ磁場の中に位置付けられるように、MCE素子12を第2位置に位置付ける。第2方向は、高温端から低温端に向かう方向である。磁場変調装置14は、作業室11の一端がポンプ17の吐出口に連通し、作業室11の他端がポンプ17の吸入口に連通するときに、MCE素子12が弱い磁場またはゼロ磁場の中に置かれるようにMCE素子12を第2位置に位置付ける。   The magnetic field modulator 14 is configured so that the MCE element 12 is positioned in the weak magnetic field or the zero magnetic field when the heat transport medium flows along the MCE element 12 in the second direction opposite to the first direction. Position 12 in the second position. The second direction is a direction from the high temperature end toward the low temperature end. The magnetic field modulator 14 is configured so that the MCE element 12 is in a weak magnetic field or a zero magnetic field when one end of the working chamber 11 communicates with the discharge port of the pump 17 and the other end of the working chamber 11 communicates with the suction port of the pump 17. Position the MCE element 12 in the second position.

熱輸送装置16は、MCE素子12が放熱または吸熱する熱を輸送するための熱輸送媒体と、この熱輸送媒体を流すための流体機器とを備える。熱輸送装置16は、MCE素子12と熱交換する熱輸送媒体をMCE素子12に沿って流す装置である。熱輸送装置16は、MCE素子12に沿って熱輸送媒体を往復的に流す。熱輸送装置16は、MCE素子12に沿って流れるように熱輸送媒体を往復動させる熱媒体移動手段である。熱輸送装置16は、磁場変調装置14による外部磁場の変化に同期して、熱輸送媒体の往復的な流れを発生させる。熱輸送装置16は、磁場変調装置14による磁場の増減に同期して熱輸送媒体の流れ方向を切換える。   The heat transport device 16 includes a heat transport medium for transporting heat that the MCE element 12 radiates or absorbs heat, and a fluid device for flowing the heat transport medium. The heat transport device 16 is a device that flows a heat transport medium that exchanges heat with the MCE element 12 along the MCE element 12. The heat transport device 16 reciprocates the heat transport medium along the MCE element 12. The heat transport device 16 is heat medium moving means for reciprocating the heat transport medium so as to flow along the MCE element 12. The heat transport device 16 generates a reciprocating flow of the heat transport medium in synchronization with a change in the external magnetic field by the magnetic field modulation device 14. The heat transport device 16 switches the flow direction of the heat transport medium in synchronization with the increase or decrease of the magnetic field by the magnetic field modulation device 14.

MCE素子12と熱交換する熱輸送媒体は一次媒体と呼ばれる。一次媒体は、不凍液、水、油などの流体によって提供することができる。熱輸送装置16は、熱輸送媒体を流すためのポンプ17を備える。ポンプ17は、一方向に熱輸送媒体を流す一方向ポンプである。ポンプ17は、熱輸送媒体を吸入する吸入口と、熱輸送媒体を吐出する吐出口とを有する。ポンプ17は、熱輸送媒体の環状の流れ経路の上に配置されている。ポンプ17は、環状の流れ経路の中に熱輸送媒体の一方向の流れを生じさせる。ポンプ17は、回転軸2aによって駆動される。ポンプ17は、回転軸2aによって駆動される容積型ポンプである。   The heat transport medium that exchanges heat with the MCE element 12 is called a primary medium. The primary medium can be provided by a fluid such as antifreeze, water, oil. The heat transport device 16 includes a pump 17 for flowing a heat transport medium. The pump 17 is a one-way pump that causes a heat transport medium to flow in one direction. The pump 17 has a suction port for sucking in the heat transport medium and a discharge port for discharging the heat transport medium. The pump 17 is arranged on the annular flow path of the heat transport medium. The pump 17 creates a unidirectional flow of the heat transport medium in the annular flow path. The pump 17 is driven by the rotating shaft 2a. The pump 17 is a positive displacement pump driven by the rotating shaft 2a.

熱輸送装置16は、流路切換機構18を備える。流路切換機構18は、ひとつの作業室11およびひとつのMCE素子12に関する熱輸送媒体の流れ方向を反転させるように、作業室11に対して熱輸送媒体の流路を切換える。言い換えると、流路切換機構18は、一方向型のポンプ17によって生成される熱輸送媒体の一方向の流れの中における作業室11の配置を流れ方向に関して反転させる。流路切換機構18は、ポンプ17を含む環状の流路の中における往路と復路とにひとつの作業室11を交互に位置付ける。流路切換機構18は、ひとつの作業室11およびひとつのMCE素子12と、ポンプ17を含む環状の流路との接続関係を少なくとも2つの状態に切換える。第1の状態は、作業室11の一端がポンプ17の吸入口に連通し、作業室11の他端がポンプ17の吐出口に連通した状態である。第2の状態は、作業室11の一端がポンプ17の吐出口に連通し、作業室11の他端がポンプ17の吸入口に連通した状態である。   The heat transport device 16 includes a flow path switching mechanism 18. The flow path switching mechanism 18 switches the flow path of the heat transport medium with respect to the work chamber 11 so as to reverse the flow direction of the heat transport medium with respect to one work chamber 11 and one MCE element 12. In other words, the flow path switching mechanism 18 reverses the arrangement of the working chamber 11 in the unidirectional flow of the heat transport medium generated by the unidirectional pump 17 with respect to the flow direction. The flow path switching mechanism 18 positions one work chamber 11 alternately on the forward path and the return path in the annular flow path including the pump 17. The flow path switching mechanism 18 switches the connection relationship between one work chamber 11 and one MCE element 12 and the annular flow path including the pump 17 to at least two states. The first state is a state where one end of the working chamber 11 communicates with the suction port of the pump 17 and the other end of the working chamber 11 communicates with the discharge port of the pump 17. The second state is a state where one end of the work chamber 11 communicates with the discharge port of the pump 17 and the other end of the work chamber 11 communicates with the suction port of the pump 17.

具体的には、流路切換機構18は、ひとつの作業室11およびMCE素子12を第1位置と第2位置とに交互に位置付ける。流路切換機構18は、第1位置にあるMCE素子12に沿って第1方向に熱輸送媒体を流すように、そのMCE素子12を収容する作業室11を流れ経路に連通させる。流路切換機構18は、第2位置にあるMCE素子12に沿って第1方向とは反対の第2方向に熱輸送媒体を流すように、そのMCE素子12を収容する作業室11を流れ経路に連通させる。流路切換機構18は、MCE素子12に対して熱輸送媒体を往復的に流すように、ポンプ17を含む熱輸送媒体の流れ経路と、MCE素子12、すなわち作業室11との接続状態を切換える。   Specifically, the flow path switching mechanism 18 positions one work chamber 11 and the MCE element 12 alternately at the first position and the second position. The flow path switching mechanism 18 communicates the working chamber 11 containing the MCE element 12 with the flow path so that the heat transport medium flows in the first direction along the MCE element 12 at the first position. The flow path switching mechanism 18 flows through the working chamber 11 that houses the MCE element 12 so that the heat transport medium flows in the second direction opposite to the first direction along the MCE element 12 in the second position. Communicate with. The flow path switching mechanism 18 switches the connection state between the flow path of the heat transport medium including the pump 17 and the MCE element 12, that is, the working chamber 11 so that the heat transport medium flows reciprocally to the MCE element 12. .

流路切換機構18は、ひとつのMCE素子12が第1位置にあるときに、そのMCE素子12に沿って第1方向に熱輸送媒体が流れるように、そのMCE素子12を収容する作業室11と流路とを接続する。流路切換機構18は、ひとつのMCE素子12が第1位置にあるときに、そのMCE素子12を収容する作業室11の一端とポンプ17の吸入口とを連通し、他端とポンプ17の吐出口とを連通する。   The flow path switching mechanism 18 has a work chamber 11 that houses the MCE element 12 so that when one MCE element 12 is in the first position, the heat transport medium flows in the first direction along the MCE element 12. And the flow path are connected. When one MCE element 12 is in the first position, the flow path switching mechanism 18 communicates one end of the working chamber 11 that accommodates the MCE element 12 and the suction port of the pump 17, and the other end of the pump 17. It communicates with the discharge port.

流路切換機構18は、ひとつのMCE素子12が第2位置にあるときに、そのMCE素子12に沿って第1方向とは反対の第2方向に熱輸送媒体が流れるように、そのMCE素子12を収容する作業室11と流路とを接続する。流路切換機構18は、ひとつのMCE素子12が第2位置にあるときに、そのMCE素子12を収容する作業室11の一端とポンプ17の吐出口とを連通し、他端とポンプ17の吸入口とを連通する。   The flow path switching mechanism 18 is configured so that when one MCE element 12 is in the second position, the MCE element 12 flows along the MCE element 12 in the second direction opposite to the first direction. 12 is connected to the flow path. When one MCE element 12 is in the second position, the flow path switching mechanism 18 communicates one end of the working chamber 11 that accommodates the MCE element 12 with the discharge port of the pump 17, and the other end of the pump 17. Communicate with the inlet.

MHP装置2は、熱交換器3から熱輸送媒体を受け入れる高温側入口16aを有する。高温側入口16aはポンプ17の吸入口に連通可能である。MHP装置2は、熱交換器3へ向けて熱輸送媒体を供給する高温側出口16bを有する。高温側出口16bは、第1位置にある作業室11の一端に連通可能である。MHP装置2は、熱交換器4から熱輸送媒体を受け入れる低温側入口16cを有する。低温側入口16cは、第1位置にある作業室11の他端に連通可能である。MHP装置2は、熱交換器4へ向けて熱輸送媒体を供給する低温側出口16dを有する。低温側出口16dは、第2位置にある作業室11の他端に連通可能である。第2位置にある作業室11の一端はポンプ17の吐出口と連通可能である。   The MHP device 2 has a high temperature side inlet 16 a that receives a heat transport medium from the heat exchanger 3. The high temperature side inlet 16 a can communicate with the suction port of the pump 17. The MHP device 2 has a high temperature side outlet 16 b that supplies a heat transport medium toward the heat exchanger 3. The high temperature side outlet 16b can communicate with one end of the work chamber 11 in the first position. The MHP device 2 has a low temperature side inlet 16 c that receives a heat transport medium from the heat exchanger 4. The low temperature side inlet 16c can communicate with the other end of the work chamber 11 in the first position. The MHP device 2 has a low temperature side outlet 16 d that supplies a heat transport medium toward the heat exchanger 4. The low temperature side outlet 16d can communicate with the other end of the work chamber 11 in the second position. One end of the working chamber 11 in the second position can communicate with the discharge port of the pump 17.

ロータ7は、MCE素子12を保持するための素子ベッドとも呼ばれる。この実施形態では、MCE素子12を収容する作業室11を形成する素子ベッドが回転軸2aと作動的に連結されている。流路切換機構18と磁場変調装置14との両方に関連するMCE素子12を含む素子ベッドが回転軸2aによって移動する。よって効率的な駆動が可能である。   The rotor 7 is also called an element bed for holding the MCE element 12. In this embodiment, the element bed which forms the working chamber 11 which accommodates the MCE element 12 is operatively connected to the rotating shaft 2a. The element bed including the MCE element 12 related to both the flow path switching mechanism 18 and the magnetic field modulator 14 is moved by the rotating shaft 2a. Therefore, efficient driving is possible.

ポンプ17、流路切換機構18、および磁場変調装置14は、共通のハウジング6の中に収容されている。この構成によると、ポンプ17を流路切換機構18の近傍に設置することができる。このため、長い配管を要することなくポンプ17と流路切換機構18とが接続される。この結果、ポンプ17を含む流れ経路の分岐があっても、熱輸送媒体の流れの差を抑制することができる。この構成では、ホースなどの配管を用いることなくハウジング6内の流路を利用できる。よって、分岐した流れ経路の間において、配管に起因する熱輸送媒体の流れの差が抑制される。   The pump 17, the flow path switching mechanism 18, and the magnetic field modulation device 14 are accommodated in a common housing 6. According to this configuration, the pump 17 can be installed in the vicinity of the flow path switching mechanism 18. For this reason, the pump 17 and the flow path switching mechanism 18 are connected without requiring a long pipe. As a result, even if there is a branch in the flow path including the pump 17, the difference in the flow of the heat transport medium can be suppressed. In this configuration, the flow path in the housing 6 can be used without using a pipe such as a hose. Therefore, the difference in the flow of the heat transport medium due to the piping is suppressed between the branched flow paths.

車両用空調装置1は、車両に搭載され、車両の乗員室の温度を調節する。2つの熱交換器3、4は、車両用空調装置1の一部を提供する。熱交換器3は、熱交換器4より高温になる高温側熱交換器3である。熱交換器4は、熱交換器3より低温になる低温側熱交換器4である。車両用空調装置1は、高温側熱交換器3、および/または低温側熱交換器4を室内空調のために利用するための空調ダクトおよび送風機などの空気系機器を備える。   The vehicle air conditioner 1 is mounted on a vehicle and adjusts the temperature of the passenger compartment of the vehicle. The two heat exchangers 3 and 4 provide a part of the vehicle air conditioner 1. The heat exchanger 3 is a high temperature side heat exchanger 3 that has a higher temperature than the heat exchanger 4. The heat exchanger 4 is a low temperature side heat exchanger 4 that is cooler than the heat exchanger 3. The vehicle air conditioner 1 includes air system equipment such as an air conditioning duct and a blower for using the high temperature side heat exchanger 3 and / or the low temperature side heat exchanger 4 for indoor air conditioning.

車両用空調装置1は、冷房装置または暖房装置として利用される。車両用空調装置1は、室内に供給される空気を冷却する冷却器と、冷却器によって冷却された空気を加熱する加熱器とを備えることができる。MHP装置2は、車両用空調装置1における冷熱供給源、または温熱供給源として利用される。すなわち、高温側熱交換器3は上記加熱器として用いることができる。また、低温側熱交換器4は上記冷却器として用いることができる。   The vehicle air conditioner 1 is used as a cooling device or a heating device. The vehicle air conditioner 1 can include a cooler that cools air supplied to the room and a heater that heats the air cooled by the cooler. The MHP device 2 is used as a cold source or a hot source in the vehicle air conditioner 1. That is, the high temperature side heat exchanger 3 can be used as the heater. The low temperature side heat exchanger 4 can be used as the cooler.

MHP装置2が温熱供給源として利用される場合、高温側熱交換器3を通過した空気は車両の室内に供給され、暖房のために利用される。このとき、低温側熱交換器4を通過した空気は車両の室外に排出される。熱交換器3は、室内熱交換器とも呼ばれる。熱交換器4は、室外熱交換器とも呼ばれる。   When the MHP device 2 is used as a warm heat supply source, the air that has passed through the high temperature side heat exchanger 3 is supplied into the vehicle interior and is used for heating. At this time, the air that has passed through the low temperature side heat exchanger 4 is discharged outside the vehicle. The heat exchanger 3 is also called an indoor heat exchanger. The heat exchanger 4 is also called an outdoor heat exchanger.

MHP装置2が冷熱供給源として利用される場合、低温側熱交換器4を通過した空気は車両の室内に供給され、冷房のために利用される。このとき、高温側熱交換器3を通過した空気は車両の室外に排出される。熱交換器4は、室内熱交換器とも呼ばれる。熱交換器3は、室外熱交換器とも呼ばれる。   When the MHP device 2 is used as a cold supply source, the air that has passed through the low-temperature side heat exchanger 4 is supplied to the interior of the vehicle and is used for cooling. At this time, the air that has passed through the high temperature side heat exchanger 3 is discharged outside the vehicle. The heat exchanger 4 is also called an indoor heat exchanger. The heat exchanger 3 is also called an outdoor heat exchanger.

MHP装置2は、除湿装置として利用されることもある。この場合、低温側熱交換器4を通過した空気は、その後に、高温側熱交換器3を通過し、室内に供給される。MHP装置2は、冬期においても、夏期においても、温熱供給源として利用される。   The MHP device 2 may be used as a dehumidifying device. In this case, the air that has passed through the low temperature side heat exchanger 4 then passes through the high temperature side heat exchanger 3 and is supplied indoors. The MHP device 2 is used as a heat supply source both in winter and in summer.

図2は、MHP装置2の斜視図である。MHP装置2の図中左側はフロント側と呼ばれ、図中右側はリア側と呼ばれる。MHP装置2は、円柱状の外形をもつ。ハウジング6を提供するケース21は、円筒状の胴部22を有する。胴部22のフロント側の端部には、ポンプボディ23、ポンプカバー24、およびフロントエンドカバー25が設けられている。これらの部材23、24、25は、ケース21のフロントエンドを提供する。胴部22のリア側の端部には、リアボディ26、およびリアエンドカバー27が設けられている。これらの部材26、27は、ケース21のリアエンドを提供する。MHP装置2のフロント側には、回転軸2aが露出している。この回転軸2aには、動力源5としての電動機が連結されている。   FIG. 2 is a perspective view of the MHP device 2. The left side of the MHP device 2 in the figure is called the front side, and the right side in the figure is called the rear side. The MHP device 2 has a cylindrical outer shape. The case 21 that provides the housing 6 has a cylindrical body 22. A pump body 23, a pump cover 24, and a front end cover 25 are provided at the front end of the body portion 22. These members 23, 24 and 25 provide the front end of the case 21. A rear body 26 and a rear end cover 27 are provided at the rear end of the body 22. These members 26 and 27 provide the rear end of the case 21. On the front side of the MHP device 2, the rotating shaft 2a is exposed. An electric motor as a power source 5 is connected to the rotating shaft 2a.

図3は、MHP装置2の左側面図である。フロントエンドカバー25の中央部に回転軸2aが露出している。図4は、MHP装置2の右側面図である。リアエンドカバー27の中央部に低温側入口16cが開口している。   FIG. 3 is a left side view of the MHP device 2. The rotating shaft 2 a is exposed at the center of the front end cover 25. FIG. 4 is a right side view of the MHP device 2. A low temperature side inlet 16 c is opened at the center of the rear end cover 27.

図5は、MHP装置2の断面図である。図5は、図3のV−V線における縦断面図である。図6は、MHP装置2の断面図である。図6は、図5のVI−VI線における横断面図である。胴部22の径方向内側には、ロータ7が配置されている。ロータ7は円筒状の部材である。ロータ7は、ケース21内において回転可能に支持されている。ロータ7の径方向内側には、ステータ8が配置されている。ステータ8は、ケース21内に固定されている。ステータ8は、ポンプボディ23とリアボディ26との間に配置され、それらに固定されている。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the MHP device 2. FIG. 5 is a longitudinal sectional view taken along the line VV in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the MHP device 2. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. The rotor 7 is disposed inside the trunk portion 22 in the radial direction. The rotor 7 is a cylindrical member. The rotor 7 is rotatably supported in the case 21. A stator 8 is disposed inside the rotor 7 in the radial direction. The stator 8 is fixed in the case 21. The stator 8 is disposed between the pump body 23 and the rear body 26 and is fixed to them.

ロータ7は、その円筒状の壁内に複数の作業室11を有する。ロータ7は、4つの作業室11を有する。すべての作業室11は、ロータ7の軸方向の両方の端面において開口している。作業室11は両端が開口した通路によって提供されている。   The rotor 7 has a plurality of work chambers 11 in its cylindrical wall. The rotor 7 has four working chambers 11. All the working chambers 11 are open on both end faces in the axial direction of the rotor 7. The work chamber 11 is provided by a passage that is open at both ends.

ロータ7は、内外二重の円筒の間に、それらの両端に開口する作業室11を区画形成する筒状の部材である。ロータ7は、MCE素子12を収容する作業室11を形成するとともに、回転軸2aによって回転させられることによってMCE素子12を第1位置と第2位置とに移動させる。   The rotor 7 is a cylindrical member that partitions and forms a working chamber 11 that opens at both ends between the inner and outer double cylinders. The rotor 7 forms a working chamber 11 that houses the MCE element 12, and is moved by the rotation shaft 2a to move the MCE element 12 to the first position and the second position.

作業室11の中には、MCE素子12が収容され、固定されている。ひとつの作業室11の中には、複数のMCE素子12が配置されている。ひとつのMCE素子12は、作業室11の一端と他端との間にわたって延在している。ひとつのMCE素子12は、複数の素子片を有する。複数の素子片は、ロータ7の軸方向、すなわち作業室11内における熱輸送媒体の流れ方向に沿って配列されている。複数の素子片のそれぞれは、高い磁気熱量効果を発揮する高効率温度帯が異なる。高効率温度帯は、素子片の材料によって調節することができる。MHP装置2は、低温端と高温端との間に温度分布を発生させる。複数の素子片のひとつは、それが配置された位置に想定される温度帯において高い磁気熱量効果を発揮するように、その材料が選定されている。この構成は、低温端と高温端との間の全体において高い磁気熱量効果を得ることを可能とする。   An MCE element 12 is accommodated and fixed in the work chamber 11. A plurality of MCE elements 12 are arranged in one work chamber 11. One MCE element 12 extends between one end and the other end of the working chamber 11. One MCE element 12 has a plurality of element pieces. The plurality of element pieces are arranged along the axial direction of the rotor 7, that is, the flow direction of the heat transport medium in the work chamber 11. Each of the plurality of element pieces has a different high-efficiency temperature zone that exhibits a high magnetocaloric effect. The high-efficiency temperature zone can be adjusted by the material of the element piece. The MHP device 2 generates a temperature distribution between the low temperature end and the high temperature end. The material of one of the plurality of element pieces is selected so as to exhibit a high magnetocaloric effect in the temperature range assumed at the position where the element piece is disposed. This configuration makes it possible to obtain a high magnetocaloric effect between the low temperature end and the high temperature end.

ステータ8は、磁場変調装置14のためのインナヨーク31を提供する。胴部22は、アウタヨーク32を提供する。胴部22の径方向内側には、磁力源13としての第1の磁石である永久磁石33、35が配置されている。ステータ8の径方向外側には、磁力源13としての第2の磁石である永久磁石34、36が配置されている。永久磁石33と永久磁石34とは、径方向の内側と外側とに配置されることによって、それらの間に位置付けられたMCE素子12に強い磁場を供給する。永久磁石35と永久磁石36とは、径方向の内側と外側とに配置されることによって、それらの間に位置付けられたMCE素子12に強い磁場を供給する。永久磁石33、34、35、36には、フェライト磁石や、ネオジム磁石等の希土類磁石を用いることができる。   The stator 8 provides an inner yoke 31 for the magnetic field modulation device 14. The body portion 22 provides an outer yoke 32. Permanent magnets 33 and 35 that are first magnets as the magnetic source 13 are arranged on the inner side in the radial direction of the body portion 22. Outside the stator 8 in the radial direction, permanent magnets 34 and 36 as second magnets as the magnetic source 13 are arranged. The permanent magnet 33 and the permanent magnet 34 are arranged on the inner side and the outer side in the radial direction, thereby supplying a strong magnetic field to the MCE element 12 positioned therebetween. The permanent magnet 35 and the permanent magnet 36 are arranged on the inner side and the outer side in the radial direction to supply a strong magnetic field to the MCE element 12 positioned therebetween. As the permanent magnets 33, 34, 35, and 36, a rare earth magnet such as a ferrite magnet or a neodymium magnet can be used.

ポンプボディ23とポンプカバー24との間には、ポンプ17が配置されている。このポンプ17は、ギヤポンプである。ポンプ17は、熱輸送装置16の一部品でもある。回転軸2aは、ポンプ17と作動的に連結されている。回転軸2aとポンプ17とは、キーによって直接的に連結されている。   A pump 17 is disposed between the pump body 23 and the pump cover 24. This pump 17 is a gear pump. The pump 17 is also a part of the heat transport device 16. The rotating shaft 2 a is operatively connected to the pump 17. The rotary shaft 2a and the pump 17 are directly connected by a key.

回転軸2aとロータ7との間には、変速機構9が配置されている。変速機構9は、遊星歯車機構によって提供されている。変速機構9は、ポンプボディ23とステータ8との間に配置されている。ポンプボディ23には、高温側入口16aと、高温側出口16bとが設けられている。変速機構9は、ポンプ17の回転数が、流路切換機構18および磁場変調装置14の回転数より高くなるように回転軸2aから伝達される回転数を調節する。この構成によると、ポンプ17の回転数が、流路切換機構18および磁場変調装置14の回転数より高くなる。これにより、高回転型のポンプ17を利用することができる。ポンプ17が高い回転数で回転することにより、ポンプ17の流量の増加、および/または小型のポンプ17の利用が可能となる。   A transmission mechanism 9 is disposed between the rotary shaft 2a and the rotor 7. The transmission mechanism 9 is provided by a planetary gear mechanism. The speed change mechanism 9 is disposed between the pump body 23 and the stator 8. The pump body 23 is provided with a high temperature side inlet 16a and a high temperature side outlet 16b. The speed change mechanism 9 adjusts the rotation speed transmitted from the rotary shaft 2a so that the rotation speed of the pump 17 is higher than the rotation speed of the flow path switching mechanism 18 and the magnetic field modulation device 14. According to this configuration, the rotational speed of the pump 17 is higher than the rotational speeds of the flow path switching mechanism 18 and the magnetic field modulation device 14. Thereby, the high rotation type pump 17 can be utilized. When the pump 17 rotates at a high rotational speed, the flow rate of the pump 17 can be increased and / or the small pump 17 can be used.

ロータ7とリアボディ26との間には、ロータ7とケース21との間に形成される隙間を適切に維持するための可動シール機構が設けられている。この可動シール機構は、ロータ7の両端における熱輸送媒体の漏洩を抑制するシール機構とも呼ぶことができる。可動シール機構は、ロータ7の両端における摩擦の抑制と、熱輸送媒体の漏洩の抑制とのトレードオフを適切に調節する。可動シール機構は、ロータ7を軸方向に沿って一方向へ押し付ける付勢機構でもある。可動シール機構は、流路切換機構18の一部でもある。   A movable seal mechanism is provided between the rotor 7 and the rear body 26 for appropriately maintaining a gap formed between the rotor 7 and the case 21. This movable sealing mechanism can also be called a sealing mechanism that suppresses leakage of the heat transport medium at both ends of the rotor 7. The movable seal mechanism appropriately adjusts a trade-off between suppression of friction at both ends of the rotor 7 and suppression of leakage of the heat transport medium. The movable seal mechanism is also an urging mechanism that presses the rotor 7 in one direction along the axial direction. The movable seal mechanism is also a part of the flow path switching mechanism 18.

可動シール機構は、ロータ7の他端側の端面に対向するように配置されたピストン41を有する。ピストン41は、ロータ7に対応した環状である。ピストン41は、軸方向に沿って移動可能にリアボディ26に支持されている。ピストン41は、回転軸2aの周りにおいて回転不能にリアボディ26に支持されている。ピストン41は、リアボディ26に設けられた環状の溝26a内に収容されている。ピストン41は、リアボディ26からロータ7に向けて軸方向に突出可能に支持されている。ピストン41とリアボディ26との間には、複数のシール部材42が設けられている。よって、ピストン41とリアボディ26との間には、ピストン41をロータ7に向けて押し付ける付勢力を発生するための背圧室が区画形成されている。   The movable seal mechanism has a piston 41 disposed so as to face the end surface on the other end side of the rotor 7. The piston 41 has an annular shape corresponding to the rotor 7. The piston 41 is supported by the rear body 26 so as to be movable along the axial direction. The piston 41 is supported by the rear body 26 so as not to rotate around the rotation shaft 2a. The piston 41 is accommodated in an annular groove 26 a provided in the rear body 26. The piston 41 is supported so as to protrude in the axial direction from the rear body 26 toward the rotor 7. A plurality of seal members 42 are provided between the piston 41 and the rear body 26. Therefore, a back pressure chamber for generating an urging force that presses the piston 41 toward the rotor 7 is defined between the piston 41 and the rear body 26.

ピストン41は、ロータ7に対向する面において開口する4つの連通室41a、41b、41c、41dを有する。4つの連通室41a、41b、41c、41dは、周方向に関して互いに仕切られている。4つの連通室41a、41b、41c、41dは、それらと対向する作業室11と連通する。ピストン41の一端面において連通室41a、41b、41c、41dが区画形成する開口は、流路切換機構18を提供する。   The piston 41 has four communication chambers 41 a, 41 b, 41 c, 41 d that open on the surface facing the rotor 7. The four communication chambers 41a, 41b, 41c, and 41d are partitioned from each other in the circumferential direction. The four communication chambers 41a, 41b, 41c, and 41d communicate with the work chamber 11 that faces them. An opening defined by the communication chambers 41 a, 41 b, 41 c, and 41 d on one end surface of the piston 41 provides the flow path switching mechanism 18.

連通室41a、41bは、MHP装置2における第1位置に対応して設けられている。連通室41a、41bは、ピストン41の頂面に開設された連通開口41e、41fと、リアボディ26とリアエンドカバー27との間に形成された通路26bとを経由して、低温側入口16cに連通している。よって、連通室41a、41bは、低温側入口16cから導入される熱輸送媒体を第1位置にある作業室11に供給する。   The communication chambers 41 a and 41 b are provided corresponding to the first position in the MHP device 2. The communication chambers 41a and 41b communicate with the low temperature side inlet 16c via communication openings 41e and 41f opened on the top surface of the piston 41 and a passage 26b formed between the rear body 26 and the rear end cover 27. doing. Therefore, the communication chambers 41a and 41b supply the heat transport medium introduced from the low temperature side inlet 16c to the work chamber 11 at the first position.

連通室41c、41dは、MHP装置2における第2位置に対応して設けられている。連通室41c、41dは、ピストン41の側面に開設された連通開口41g、41hと、ピストン41とリアボディ26との間に形成された通路とを経由して、低温側出口16dに連通している。ピストン41の外周面には、環状の溝41kが設けられている。この溝41kによって形成される環状の通路は、2つの連通室41c、41dを連通することによって、熱輸送媒体を集め、低温側出口16dに案内する。よって、連通室41c、41dは、第2位置にある作業室11から熱輸送媒体を受け入れ、低温側出口16dへ供給する。   The communication chambers 41 c and 41 d are provided corresponding to the second position in the MHP device 2. The communication chambers 41 c and 41 d communicate with the low temperature side outlet 16 d via communication openings 41 g and 41 h opened on the side surface of the piston 41 and a passage formed between the piston 41 and the rear body 26. . An annular groove 41 k is provided on the outer peripheral surface of the piston 41. The annular passage formed by the groove 41k communicates the two communication chambers 41c and 41d to collect the heat transport medium and guide it to the low temperature side outlet 16d. Therefore, the communication chambers 41c and 41d receive the heat transport medium from the work chamber 11 in the second position and supply it to the low temperature side outlet 16d.

ケース21の中には、空間が形成される。この構成では、ロータ7の一端面とポンプボディ23との間の隙間、ロータ7の他端面とピストン41との間の隙間、および他の隙間を通して、ケース21内の空間には熱輸送媒体が漏れ出してくる。この実施形態では、ケース21内の空間は、ポンプ17の吸入側に連通されている。よって、漏れ出した熱輸送媒体がポンプ17に回収される。同時に、ケース21内の空間が低圧に維持されるから、ピストン41は熱輸送媒体の圧力差によってロータ7に向けて押し付けられる。これにより、ロータ7の一端面とポンプボディ23との間の隙間、およびロータ7の他端面とピストン41との間の隙間が望ましい小さい隙間に維持される。この結果、ロータ7の両端における摩擦の抑制と、熱輸送媒体の漏洩の抑制とが図られる。   A space is formed in the case 21. In this configuration, the heat transport medium is placed in the space in the case 21 through the gap between the one end surface of the rotor 7 and the pump body 23, the gap between the other end surface of the rotor 7 and the piston 41, and other gaps. Leaks out. In this embodiment, the space in the case 21 communicates with the suction side of the pump 17. Therefore, the leaked heat transport medium is collected by the pump 17. At the same time, since the space in the case 21 is maintained at a low pressure, the piston 41 is pressed toward the rotor 7 by the pressure difference of the heat transport medium. Thereby, the clearance gap between the one end surface of the rotor 7 and the pump body 23 and the clearance gap between the other end surface of the rotor 7 and the piston 41 are maintained at a desirable small clearance. As a result, suppression of friction at both ends of the rotor 7 and suppression of leakage of the heat transport medium are achieved.

図5および図6に図示される構成では、ピストン41とリアボディ26との間にはポンプ17の吐出口側の圧力が作用する。特に、ピストン41を軸方向に沿ってロータ7に向けて推進させる端面には、低温側入口16cから導入される熱輸送媒体の圧力が作用する。熱輸送媒体の圧力は、ピストン41の端面に対して全周にわたって作用する。この結果、ピストン41は、熱輸送媒体の圧力差によってロータ7に向けて押される。これにより、ロータ7とピストン41とが適切な力で相互に押し付けられる。また、ロータ7とポンプボディ23とが適切な力で相互に押し付けられる。これにより、ロータ7の両端における摩擦の過剰な増加を抑制しながら、ロータ7の両端における熱輸送媒体の漏れが抑制される。   In the configuration illustrated in FIGS. 5 and 6, the pressure on the discharge port side of the pump 17 acts between the piston 41 and the rear body 26. In particular, the pressure of the heat transport medium introduced from the low temperature side inlet 16c acts on the end face that propels the piston 41 toward the rotor 7 along the axial direction. The pressure of the heat transport medium acts on the end surface of the piston 41 over the entire circumference. As a result, the piston 41 is pushed toward the rotor 7 by the pressure difference of the heat transport medium. Thereby, the rotor 7 and the piston 41 are pressed against each other with an appropriate force. Further, the rotor 7 and the pump body 23 are pressed against each other with an appropriate force. Thereby, leakage of the heat transport medium at both ends of the rotor 7 is suppressed while suppressing an excessive increase in friction at both ends of the rotor 7.

図7は、ポンプカバー24の断面を示す。図7は、図5のVII−VII線における断面図である。図8は、ポンプボディ23の断面を示す。図8は、図5のVIII−VIII線における断面図である。ポンプボディ23とポンプカバー24とは、ギヤポンプのためのハウジングを提供する。この実施形態では、ポンプ17は、トロコイド型のギヤポンプによって提供される。図中には、複数のMCE素子12のうちの、ひとつのMCE素子12だけが代表的に図示されている。   FIG. 7 shows a cross section of the pump cover 24. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. FIG. 8 shows a cross section of the pump body 23. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. Pump body 23 and pump cover 24 provide a housing for the gear pump. In this embodiment, the pump 17 is provided by a trochoid gear pump. In the drawing, only one MCE element 12 among the plurality of MCE elements 12 is representatively shown.

ポンプカバー24には、高温側入口16aに連通する連通溝24aが形成されている。連通溝24aは、高温側入口16aとギヤポンプの吸入ポート51とを連通している。吸入ポート51は、ポンプカバー24を軸方向に貫通して形成されている。吸入ポート51は、ポンプ17の吸入口でもある。ポンプカバー24には、第1位置に対応して形成された連通通路24b、24cが形成されている。連通通路24b、24cは、ポンプカバー24を軸方向に貫通して形成されている。さらに、ポンプカバー24には、連通通路24b、24cと、高温側出口16bとを連通する連通溝24d、24eが形成されている。ポンプカバー24に形成された連通溝24a、24d、24eおよび連通通路24b、24cは、フロントエンドカバー25によって覆われている。   The pump cover 24 is formed with a communication groove 24a that communicates with the high temperature side inlet 16a. The communication groove 24a communicates the high temperature side inlet 16a and the suction port 51 of the gear pump. The suction port 51 is formed so as to penetrate the pump cover 24 in the axial direction. The suction port 51 is also a suction port of the pump 17. In the pump cover 24, communication passages 24b and 24c formed corresponding to the first position are formed. The communication passages 24b and 24c are formed through the pump cover 24 in the axial direction. Further, the pump cover 24 is formed with communication grooves 24d and 24e that communicate the communication passages 24b and 24c with the high temperature side outlet 16b. The communication grooves 24 a, 24 d, 24 e and the communication passages 24 b, 24 c formed in the pump cover 24 are covered with a front end cover 25.

ポンプボディ23は、ロータ7に対向する面において開口する4つの連通室23a、23b、23c、23dを有する。4つの連通室23a、23b、23c、23dは、周方向に関して互いに仕切られている。4つの連通室23a、23b、23c、23dは、それらと対向する作業室11と連通する。ポンプボディ23の他端面において連通室23a、23b、23c、23dが区画形成する開口は、流路切換機構18を提供する。連通室23a、23b、23c、23dは、周方向に沿って配列されている。連通室23a、23b、23c、23dのそれぞれがもつ周方向の長さは、その上を通過する作業室に熱輸送媒体を流す期間を規定する。図示されるように、4つの連通室23a、23b、23c、23dのそれぞれは、互いに等しい角度範囲にわたって延びている。   The pump body 23 has four communication chambers 23 a, 23 b, 23 c, and 23 d that open on the surface facing the rotor 7. The four communication chambers 23a, 23b, 23c, and 23d are partitioned from each other in the circumferential direction. The four communication chambers 23a, 23b, 23c, and 23d communicate with the work chamber 11 that faces them. An opening defined by the communication chambers 23a, 23b, 23c, and 23d on the other end surface of the pump body 23 provides the flow path switching mechanism 18. The communication chambers 23a, 23b, 23c, and 23d are arranged along the circumferential direction. The circumferential length of each of the communication chambers 23a, 23b, 23c, and 23d defines a period during which the heat transport medium flows through the work chamber passing therethrough. As illustrated, each of the four communication chambers 23a, 23b, 23c, and 23d extends over an equal angular range.

4つの連通室23a、23b、23c、23dは、4つの連通室41a、41b、41c、41dと軸方向に関して対向している。4つの連通室23a、23b、23c、23dそれぞれの開口範囲は、4つの連通室41a、41b、41c、41dそれぞれの開口範囲と同じである。これら連通室23a−23d、41a−41dによって流路切換機構18が提供される。   The four communication chambers 23a, 23b, 23c, and 23d are opposed to the four communication chambers 41a, 41b, 41c, and 41d in the axial direction. The open ranges of the four communication chambers 23a, 23b, 23c, and 23d are the same as the open ranges of the four communication chambers 41a, 41b, 41c, and 41d, respectively. A flow path switching mechanism 18 is provided by these communication chambers 23a-23d, 41a-41d.

連通室23a、23bは、MHP装置2における第1位置に対応して設けられている。連通室23a、23bは、ポンプカバー24に形成された連通通路24b、24cに連通している。よって、これら連通室23a、23bは、高温側出口16bに連通している。よって、連通室23a、23bは、第1位置にある作業室11から熱輸送媒体を受け入れ、高温側出口16bへ供給する。これらの連通室23a−23dおよび41a−41dを提供するピストン41とポンプボディ23とは、熱輸送媒体を分配する分配部材を提供している。   The communication chambers 23 a and 23 b are provided corresponding to the first position in the MHP device 2. The communication chambers 23 a and 23 b communicate with communication passages 24 b and 24 c formed in the pump cover 24. Therefore, these communication chambers 23a and 23b communicate with the high temperature side outlet 16b. Therefore, the communication chambers 23a and 23b receive the heat transport medium from the work chamber 11 in the first position and supply it to the high temperature side outlet 16b. The piston 41 and the pump body 23 that provide the communication chambers 23a-23d and 41a-41d provide a distribution member that distributes the heat transport medium.

連通室23aと連通室23bは対称に形成されている。さらに、連通通路24bと連通通路24cは対称に形成されている。よって、連通室23aから高温側出口16bへ向かう通路と、連通室23bから高温側出口16bへ向かう通路とは、熱輸送媒体の流れに関して対称に形成されている。この結果、連通室23a、23bによって規定される2つの作業室11における熱輸送媒体の流れの差が抑制される。MHP装置2が単一の高温側出口16bをもつことにより、高温系統の流路がMHP装置2内の作業室11における熱輸送媒体の流れに与える影響が抑制される。   The communication chamber 23a and the communication chamber 23b are formed symmetrically. Furthermore, the communication passage 24b and the communication passage 24c are formed symmetrically. Therefore, the passage from the communication chamber 23a to the high temperature side outlet 16b and the passage from the communication chamber 23b to the high temperature side outlet 16b are formed symmetrically with respect to the flow of the heat transport medium. As a result, the difference in the flow of the heat transport medium in the two work chambers 11 defined by the communication chambers 23a and 23b is suppressed. Since the MHP device 2 has the single high temperature side outlet 16b, the influence of the flow path of the high temperature system on the flow of the heat transport medium in the work chamber 11 in the MHP device 2 is suppressed.

連通室23c、23dは、MHP装置2における第2位置に対応して設けられている。連通室23c、23dは、ポンプボディ23に形成された連通溝23e、23fを経由して、ポンプ17の吐出ポート52に連通している。熱輸送媒体は、ポンプ17から吐出ポート52へ吐出される。さらに、熱輸送媒体は、吐出ポート52から2つの連通溝23e、23fに向けて分岐し、連通室23c、23dに供給される。よって、連通室23c、23dは、ポンプ17から吐出された熱輸送媒体を第2位置にある作業室11に供給する。連通室23c、23dは、ポンプ17から吐出された高圧の熱輸送媒体を溜めるギャラリを提供する。   The communication chambers 23 c and 23 d are provided corresponding to the second position in the MHP device 2. The communication chambers 23 c and 23 d communicate with the discharge port 52 of the pump 17 via communication grooves 23 e and 23 f formed in the pump body 23. The heat transport medium is discharged from the pump 17 to the discharge port 52. Further, the heat transport medium branches from the discharge port 52 toward the two communication grooves 23e and 23f, and is supplied to the communication chambers 23c and 23d. Therefore, the communication chambers 23c and 23d supply the heat transport medium discharged from the pump 17 to the work chamber 11 at the second position. The communication chambers 23 c and 23 d provide a gallery for storing a high-pressure heat transport medium discharged from the pump 17.

連通室23cと連通室23dは対称に形成されている。さらに、連通溝23eと連通溝23fは対称に形成されている。よって、吐出ポート52から連通室23cへ向かう通路と、吐出ポート52から連通室23dへ向かう通路とは、熱輸送媒体の流れに関して対称である。この結果、連通室23c、23dによって規定される2つの作業室11における熱輸送媒体の流れの差が抑制される。MHP装置2が単一の高温側入口16aをもつことにより、高温系統の流路がMHP装置2内の作業室11における熱輸送媒体の流れに与える影響が抑制される。   The communication chamber 23c and the communication chamber 23d are formed symmetrically. Furthermore, the communication groove 23e and the communication groove 23f are formed symmetrically. Therefore, the passage from the discharge port 52 to the communication chamber 23c and the passage from the discharge port 52 to the communication chamber 23d are symmetric with respect to the flow of the heat transport medium. As a result, the difference in the flow of the heat transport medium in the two work chambers 11 defined by the communication chambers 23c and 23d is suppressed. Since the MHP device 2 has the single high temperature side inlet 16a, the influence of the flow path of the high temperature system on the flow of the heat transport medium in the work chamber 11 in the MHP device 2 is suppressed.

ポンプボディ23内には、アウタロータ53とインナロータ54とが配置されている。アウタロータ53は回転軸2aの回転中心に対してやや偏心して回転するように配置されている。この結果、アウタロータ53とインナロータ54との間には、複数の容積室55が形成される。アウタロータ53とインナロータ54とは、回転軸2aによって時計回りに回される。この結果、ポンプ17は吸入ポート51から熱輸送媒体を吸入し、吐出ポート52から熱輸送媒体を吐出する。   An outer rotor 53 and an inner rotor 54 are disposed in the pump body 23. The outer rotor 53 is arranged so as to be slightly eccentric with respect to the rotation center of the rotary shaft 2a. As a result, a plurality of volume chambers 55 are formed between the outer rotor 53 and the inner rotor 54. The outer rotor 53 and the inner rotor 54 are rotated clockwise by the rotating shaft 2a. As a result, the pump 17 sucks the heat transport medium from the suction port 51 and discharges the heat transport medium from the discharge port 52.

図9は、変速機構9の断面を示す。図9は、図5のIX−IX線における断面図である。変速機構9は、回転軸2aの回転を減速し、ロータ7に伝達する減速機構である。変速機構9は、ロータ7をAMRサイクルを提供するために適した回転数で駆動しながら、ポンプ17を高速回転させることを可能とする。この構成は、ポンプ17によって必要な流量を得るために貢献する。変速機構9は、回転軸2aに設けられたサンギヤ61と、ポンプボディ23とインナヨーク31との間に支持されたプラネタリギヤ62と、ロータ7に設けられたリングギヤ63とを有する。   FIG. 9 shows a cross section of the speed change mechanism 9. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG. The transmission mechanism 9 is a reduction mechanism that reduces the rotation of the rotary shaft 2 a and transmits the rotation to the rotor 7. The speed change mechanism 9 enables the pump 17 to rotate at a high speed while driving the rotor 7 at a rotation speed suitable for providing the AMR cycle. This configuration contributes to obtaining the required flow rate by the pump 17. The speed change mechanism 9 includes a sun gear 61 provided on the rotary shaft 2 a, a planetary gear 62 supported between the pump body 23 and the inner yoke 31, and a ring gear 63 provided on the rotor 7.

図中には、ロータ7の軸を直交する断面が図示されている。ロータ7は、作業室11を形成するためのロータハウジング71を有する。ロータハウジング71は、円筒状の部材である。ロータハウジング71は、その円筒状の壁の中に、周方向に沿って複数の作業室71a、71b、71c、71dを形成している。図示の例では、4つの作業室71a、71b、71c、71dが形成されている。ロータハウジング71は、第1位置に対応する2つの作業室71a、71bと、第2位置に対応する2つの作業室71c、71dを有する。これら作業室71a、71b、71c、71dは、第1位置および第2位置に対応している必要はない。これら作業室71a、71b、71c、71dの中には、複数のMCE素子12が配置されている。作業室71a、71b、71c、71dの中には、それぞれ、複数のMCE素子12が相互に離間して周方向に並設されている。図中には、1つのMCE素子12が代表的に図示されている。図中には、作業室71a、71b、71c、71dの向こう側にあるピストン41の連通室と、ピストン41の連通開口41e、41fとが図示されている。   In the drawing, a cross section orthogonal to the axis of the rotor 7 is shown. The rotor 7 has a rotor housing 71 for forming the working chamber 11. The rotor housing 71 is a cylindrical member. The rotor housing 71 has a plurality of working chambers 71a, 71b, 71c, 71d formed in the cylindrical wall along the circumferential direction. In the illustrated example, four working chambers 71a, 71b, 71c, and 71d are formed. The rotor housing 71 has two working chambers 71a and 71b corresponding to the first position and two working chambers 71c and 71d corresponding to the second position. These working chambers 71a, 71b, 71c, 71d do not need to correspond to the first position and the second position. A plurality of MCE elements 12 are arranged in these working chambers 71a, 71b, 71c, 71d. In the work chambers 71a, 71b, 71c, 71d, a plurality of MCE elements 12 are arranged in parallel in the circumferential direction so as to be separated from each other. In the figure, one MCE element 12 is representatively shown. In the figure, the communication chamber of the piston 41 and the communication openings 41e and 41f of the piston 41 on the other side of the work chambers 71a, 71b, 71c and 71d are shown.

図10は、磁場変調装置14の断面を示す。図10は、図5のX−X線における断面図である。永久磁石33、34、35、36は、第1位置に対応する約90度の角度範囲に設けられている。永久磁石33、34、35、36は、径方向に関して作業室71a、71b、71c、71dの内側と外側との両方に位置するように配置されている。MHP装置2は、その直径上に位置付けられた複数の第1位置と、第1位置と交互に配置された複数の第2位置とを有する。2つの第1位置は図中の上下に位置し、2つの第2位置は図中の左右に位置している。インナヨーク31およびアウタヨーク32は、第1位置に強い磁場を供給するように形成されている。   FIG. 10 shows a cross section of the magnetic field modulation device 14. 10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. The permanent magnets 33, 34, 35, and 36 are provided in an angle range of about 90 degrees corresponding to the first position. The permanent magnets 33, 34, 35, and 36 are arranged so as to be located both inside and outside the work chambers 71a, 71b, 71c, and 71d in the radial direction. The MHP device 2 has a plurality of first positions positioned on the diameter thereof and a plurality of second positions arranged alternately with the first positions. The two first positions are located above and below in the figure, and the two second positions are located on the left and right in the figure. The inner yoke 31 and the outer yoke 32 are formed so as to supply a strong magnetic field to the first position.

磁場変調装置14は、容器であるロータ7と、ロータ7に対して相対的に移動する相対的移動体14A、14Bとを備えている。相対的移動体14Aは、ロータ7よりも径方向の内方に位置している。相対的移動体14Aは、インナヨーク31、永久磁石34、36、および板部材37を備えている。相対的移動体14Bは、ロータ7よりも径方向の外方に位置している。相対的移動体14Bは、アウタヨーク32、永久磁石33、35、および板部材38を備えている。インナヨーク31、アウタヨーク32、および永久磁石33、34、35、36は、永久磁石33、34、35、36が発生する磁束を通過させる磁気回路部15を構成する。   The magnetic field modulation device 14 includes a rotor 7 that is a container and relative moving bodies 14 </ b> A and 14 </ b> B that move relative to the rotor 7. The relative moving body 14 </ b> A is located radially inward of the rotor 7. The relative moving body 14 </ b> A includes an inner yoke 31, permanent magnets 34 and 36, and a plate member 37. The relative moving body 14 </ b> B is located outward in the radial direction from the rotor 7. The relative moving body 14 </ b> B includes an outer yoke 32, permanent magnets 33 and 35, and a plate member 38. The inner yoke 31, the outer yoke 32, and the permanent magnets 33, 34, 35, 36 constitute the magnetic circuit unit 15 that allows the magnetic flux generated by the permanent magnets 33, 34, 35, 36 to pass therethrough.

インナヨーク31は、磁性材からなる。インナヨーク31は、軸線方向に延びる円柱体に、軸線方向に延びる溝状の2つの凹部31cを形成した形状をなしている。2つの凹部31cは、2つの第2位置に対応する位置に設けられている。インナヨーク31は、2つの凹部31cの間に位置する中央部31aと、中央部31aの両側に設けられた断面形状が扇形の一対の扇形部31bとを一体とした形状をなしている。2つの扇形部31bは、2つの第1位置に対応する位置に設けられている。一対の扇形部31bの外周面に、断面円弧状の永久磁石34、36が設けられている。永久磁石34、36は、2つの第1位置に対応する位置に設けられている。   The inner yoke 31 is made of a magnetic material. The inner yoke 31 has a shape in which two groove-shaped concave portions 31c extending in the axial direction are formed on a cylindrical body extending in the axial direction. The two concave portions 31c are provided at positions corresponding to the two second positions. The inner yoke 31 has a shape in which a central portion 31a located between the two concave portions 31c and a pair of fan-shaped portions 31b provided on both sides of the central portion 31a have a sector shape. The two fan-shaped portions 31b are provided at positions corresponding to the two first positions. Permanent magnets 34 and 36 having a circular arc cross section are provided on the outer peripheral surfaces of the pair of fan-shaped portions 31b. The permanent magnets 34 and 36 are provided at positions corresponding to the two first positions.

板部材37は、湾曲した円弧板状をなしている。板部材37は、図中の周方向において、一対の永久磁石34、36の間に設けられている。板部材37は、非磁性材からなる非磁性部材である。板部材37は、例えば樹脂材等からなり、磁気回路部15の一部をなすインナヨーク31および永久磁石34、36よりも高い断熱性を有する非磁性材で形成されている。板部材37は、相対的移動体14Aに、例えば接着、係止、螺子止め等により接続されている。板部材37は、凹部31cを埋めるように設けられている。板部材37は、板厚が1〜3mm程度であり、凹部31cのうち径方向外方側に位置する一部を、軸方向の全域に亘って埋めるように設けられている。すなわち、板部材37とインナヨーク31との間には、凹部31cの残部により空間が形成されている。板部材37は、凹部31cの全部を埋めるものであってもよい。板部材37に替えて、凹部31cの全てに充填される充填部材で凹部31cを埋め込むものでもよい。凹部31cの一部を埋める板部材37は、相対的移動体14Aの軽量化に寄与する。   The plate member 37 has a curved arc plate shape. The plate member 37 is provided between the pair of permanent magnets 34 and 36 in the circumferential direction in the figure. The plate member 37 is a nonmagnetic member made of a nonmagnetic material. The plate member 37 is made of, for example, a resin material, and is formed of a nonmagnetic material having higher heat insulation than the inner yoke 31 and the permanent magnets 34 and 36 that form a part of the magnetic circuit portion 15. The plate member 37 is connected to the relative moving body 14A by, for example, bonding, locking, screwing or the like. The plate member 37 is provided so as to fill the recess 31c. The plate member 37 has a plate thickness of about 1 to 3 mm, and is provided so as to fill a part of the recess 31c located on the radially outer side over the entire region in the axial direction. That is, a space is formed between the plate member 37 and the inner yoke 31 by the remaining portion of the recess 31c. The plate member 37 may fill the entire recess 31c. Instead of the plate member 37, the recess 31c may be embedded with a filling member that fills the entire recess 31c. The plate member 37 that fills a part of the recess 31c contributes to the weight reduction of the relative moving body 14A.

一対の板部材37は、径方向の外側の外表面37aが、永久磁石34、36の径方向の外側の外表面に対して、周方向において面一状になっている。外表面37aの曲率半径は、永久磁石34、36の径方向外側の外表面の曲率半径と同一となっている。外表面37aは、相対的移動体14Aの外表面14A1の周方向の一部を形成している。外表面14A1は、円筒面状をなしている。外表面14A1は、周方向において滑らかに連なる連続面をなしている。   In the pair of plate members 37, the outer surface 37 a on the outer side in the radial direction is flush with the outer surface on the outer side in the radial direction of the permanent magnets 34 and 36 in the circumferential direction. The radius of curvature of the outer surface 37a is the same as the radius of curvature of the outer surface of the permanent magnets 34, 36 on the radially outer side. The outer surface 37a forms a part of the outer surface 14A1 of the relative moving body 14A in the circumferential direction. The outer surface 14A1 has a cylindrical surface shape. The outer surface 14A1 forms a continuous surface that smoothly continues in the circumferential direction.

ロータ7は、径方向内側の外表面7aが円筒面状をなしている。移動体外表面に相当する外表面14A1と、容器外表面に相当する外表面7aとは、周方向の全域に亘って、隙間部81を介して互いに対向している。外表面14A1および外表面7aは、いずれも円筒面状をなし、軸線を同一としている。したがって、外表面14A1と外表面7aとの間の隙間部81は、周方向の全域に亘って隙間寸法が均一となっている。隙間部81の隙間寸法は、周方向においてほぼ均一であればよい。隙間部81の隙間寸法は、例えば、2.0mm以下と比較的小さい。隙間部81の隙間寸法は、例えば0.3mm〜1.0mmであることが好ましい。   The rotor 7 has a cylindrical outer surface 7a on the radially inner side. The outer surface 14A1 corresponding to the outer surface of the moving body and the outer surface 7a corresponding to the outer surface of the container are opposed to each other through the gap 81 over the entire area in the circumferential direction. The outer surface 14A1 and the outer surface 7a are both cylindrical and have the same axis. Accordingly, the gap 81 between the outer surface 14A1 and the outer surface 7a has a uniform gap across the entire circumferential direction. The gap dimension of the gap portion 81 may be substantially uniform in the circumferential direction. The gap dimension of the gap 81 is relatively small, for example, 2.0 mm or less. The gap dimension of the gap 81 is preferably, for example, 0.3 mm to 1.0 mm.

アウタヨーク32は、磁性材からなる。アウタヨーク32は、軸線方向に延びる円筒状をなしている。アウタヨーク32の内周面に、断面円弧状の永久磁石33、35が設けられている。永久磁石33、35は、2つの第1位置に対応する位置に設けられている。   The outer yoke 32 is made of a magnetic material. The outer yoke 32 has a cylindrical shape extending in the axial direction. Permanent magnets 33 and 35 having a circular arc cross section are provided on the inner peripheral surface of the outer yoke 32. The permanent magnets 33 and 35 are provided at positions corresponding to the two first positions.

板部材38は、湾曲した円弧板状をなしている。板部材38は、図中の周方向において、一対の永久磁石33、35の間に設けられている。板部材38は、非磁性材からなる非磁性部材である。板部材38は、例えば樹脂材等からなり、磁気回路部15の一部をなすアウタヨーク32および永久磁石33、35よりも高い断熱性を有する非磁性材で形成されている。板部材38は、相対的移動体14Bに、例えば接着、係止、螺子止め等により接続されている。板部材38は、相対的移動体14Bの周方向における永久磁石33、35の間の凹部空間を埋めるように設けられている。板部材38は、板厚が1〜3mm程度であり、当該凹部空間の全部を埋めるように設けられている。板部材38は、上記した凹部空間のうち内方側に位置する一部を埋めるものであってもよい。すなわち、板部材38とアウタヨーク32との間に空間が形成されるものであってもよい。凹部空間の一部を埋める板部材38は、相対的移動体14Bの軽量化に寄与する。   The plate member 38 has a curved arc plate shape. The plate member 38 is provided between the pair of permanent magnets 33 and 35 in the circumferential direction in the figure. The plate member 38 is a nonmagnetic member made of a nonmagnetic material. The plate member 38 is made of, for example, a resin material or the like, and is formed of a nonmagnetic material having higher heat insulation than the outer yoke 32 and the permanent magnets 33 and 35 that form part of the magnetic circuit portion 15. The plate member 38 is connected to the relative moving body 14B by, for example, adhesion, locking, screwing, or the like. The plate member 38 is provided so as to fill a recessed space between the permanent magnets 33 and 35 in the circumferential direction of the relative moving body 14B. The plate member 38 has a plate thickness of about 1 to 3 mm, and is provided so as to fill the entire recess space. The plate member 38 may fill part of the above-described recessed space located on the inner side. That is, a space may be formed between the plate member 38 and the outer yoke 32. The plate member 38 that fills a part of the recessed space contributes to the weight reduction of the relative moving body 14B.

一対の板部材38は、径方向の内側の外表面38aが、永久磁石33、35の径方向の内側の外表面に対して、周方向において面一状になっている。外表面38aの曲率半径は、永久磁石33、35の径方向内側の外表面の曲率半径と同一となっている。外表面38aは、相対的移動体14Bの内周側の外表面14B1の周方向の一部を形成している。外表面14B1は、円筒面状をなしている。外表面14B1は、周方向において滑らかに連なる連続面をなしている。   In the pair of plate members 38, the radially inner outer surface 38 a is flush with the radially outer outer surfaces of the permanent magnets 33 and 35 in the circumferential direction. The radius of curvature of the outer surface 38a is the same as the radius of curvature of the outer surface on the radially inner side of the permanent magnets 33 and 35. The outer surface 38a forms a part of the outer surface 14B1 on the inner peripheral side of the relative moving body 14B in the circumferential direction. The outer surface 14B1 has a cylindrical surface shape. The outer surface 14B1 forms a continuous surface that is smoothly continuous in the circumferential direction.

ロータ7は、径方向外側の外表面7bが円筒面状をなしている。移動体外表面に相当する外表面14B1と、容器外表面に相当する外表面7bとは、周方向の全域に亘って、隙間部82を介して互いに対向している。外表面14B1および外表面7bは、いずれも円筒面状をなし、軸線を同一としている。したがって、外表面14B1と外表面7bとの間の隙間部82は、周方向の全域に亘って隙間寸法が均一となっている。隙間部82の隙間寸法は、周方向においてほぼ均一であればよい。隙間部82の隙間寸法は、例えば、2.0mm以下と比較的小さい。隙間部82の隙間寸法は、例えば0.3mm〜1.0mmであることが好ましい。   In the rotor 7, the outer surface 7 b on the radially outer side has a cylindrical surface shape. The outer surface 14B1 corresponding to the outer surface of the moving body and the outer surface 7b corresponding to the outer surface of the container are opposed to each other through the gap 82 over the entire area in the circumferential direction. Both the outer surface 14B1 and the outer surface 7b are cylindrical and have the same axis. Accordingly, the gap 82 between the outer surface 14B1 and the outer surface 7b has a uniform gap dimension over the entire area in the circumferential direction. The clearance dimension of the clearance part 82 should just be substantially uniform in the circumferential direction. The gap dimension of the gap portion 82 is relatively small, for example, 2.0 mm or less. The gap size of the gap portion 82 is preferably, for example, 0.3 mm to 1.0 mm.

図11は、可動シール機構の断面を示す。図11は、図5のXI−XI線における断面図である。ピストン41に設けられた連通室41a、41b、41c、41dは、第1位置および第2位置に対応する角度範囲にわたって広がっている。図示の例では、連通室41a、41b、41c、41dのそれぞれの角度範囲は、永久磁石33、34、35、36の角度範囲より小さい。   FIG. 11 shows a cross section of the movable seal mechanism. 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG. The communication chambers 41a, 41b, 41c, 41d provided in the piston 41 extend over an angular range corresponding to the first position and the second position. In the illustrated example, the respective angular ranges of the communication chambers 41a, 41b, 41c, and 41d are smaller than the angular ranges of the permanent magnets 33, 34, 35, and 36.

連通室41aと連通室41bとは対称に形成されている。さらに、連通通路26bは図5に図示されるように上下方向に関して対称に形成されている。よって、低温側入口16cから連通室41aへ向かう通路と、低温側入口16cから連通室41bへ向かう通路とは、熱輸送媒体の流れに関して対称に形成されている。この結果、連通室41a、41bによって規定される2つの作業室11における熱輸送媒体の流れの差が抑制される。MHP装置2が単一の低温側入口16cをもつことにより、低温系統の流路がMHP装置2内の作業室11における熱輸送媒体の流れに与える影響が抑制される。   The communication chamber 41a and the communication chamber 41b are formed symmetrically. Further, the communication passage 26b is formed symmetrically with respect to the vertical direction as shown in FIG. Therefore, the passage from the low temperature side inlet 16c to the communication chamber 41a and the passage from the low temperature side inlet 16c to the communication chamber 41b are formed symmetrically with respect to the flow of the heat transport medium. As a result, the difference in the flow of the heat transport medium in the two work chambers 11 defined by the communication chambers 41a and 41b is suppressed. Since the MHP device 2 has the single low temperature side inlet 16c, the influence of the flow path of the low temperature system on the flow of the heat transport medium in the work chamber 11 in the MHP device 2 is suppressed.

連通室41cと連通室41dとは対称に形成されている。さらに、連通室41cと連通室41dとは、対称の位置に設けられた連通開口41g、41hを経由して、ピストン41を取り囲む環状の通路に対称の位置において連通している。また、低温側出口16dは、2つの連通開口41g、41hの間に位置付けられている。よって、連通室41cから低温側出口16dへ向かう通路と、連通室41dから低温側出口16dへ向かう通路とは、熱輸送媒体の流れに関してほぼ対称に形成されている。この結果、連通室41c、41dによって規定される2つの作業室11における熱輸送媒体の流れの差が抑制される。MHP装置2が単一の低温側出口16dをもつことにより、低温系統の流路がMHP装置2内の作業室11における熱輸送媒体の流れに与える影響が抑制される。   The communication chamber 41c and the communication chamber 41d are formed symmetrically. Further, the communication chamber 41c and the communication chamber 41d communicate with each other at a symmetrical position with an annular passage surrounding the piston 41 via communication openings 41g and 41h provided at the symmetrical positions. The low temperature side outlet 16d is positioned between the two communication openings 41g and 41h. Therefore, the passage from the communication chamber 41c to the low temperature side outlet 16d and the passage from the communication chamber 41d to the low temperature side outlet 16d are formed substantially symmetrically with respect to the flow of the heat transport medium. As a result, the difference in the flow of the heat transport medium in the two work chambers 11 defined by the communication chambers 41c and 41d is suppressed. Since the MHP device 2 has the single low temperature side outlet 16d, the influence of the flow path of the low temperature system on the flow of the heat transport medium in the work chamber 11 in the MHP device 2 is suppressed.

この構成において、流路切換機構18は、第1位置において作業室11に熱輸送媒体が第1方向に流れるように流れ経路と作業室11とを接続する。流路切換機構18は、第2位置において作業室11に熱輸送媒体が第1方向とは逆の第2方向に流れるように流れ経路と作業室11とを接続する。流路切換機構18は、分配部材としてのポンプボディ23とピストン41とを有する。分配部材は、ロータ7の両端に対向して配置されている。分配部材は、第1位置において作業室11と連通するように配置された第1群の連通室23a、23b、41a、41bを有する。分配部材は、第2位置において作業室11と連通するように配置された第2群の連通室23c、23d、41c、41dを有する。   In this configuration, the flow path switching mechanism 18 connects the flow path and the work chamber 11 so that the heat transport medium flows in the first direction to the work chamber 11 at the first position. The flow path switching mechanism 18 connects the flow path and the work chamber 11 so that the heat transport medium flows in the second direction opposite to the first direction to the work chamber 11 at the second position. The flow path switching mechanism 18 includes a pump body 23 and a piston 41 as distribution members. The distribution member is disposed to face both ends of the rotor 7. The distribution member has a first group of communication chambers 23a, 23b, 41a, 41b arranged to communicate with the work chamber 11 at the first position. The distribution member includes a second group of communication chambers 23c, 23d, 41c, and 41d that are arranged to communicate with the work chamber 11 at the second position.

磁場変調装置14は、第1位置と第2位置とにおいてMCE素子12に異なる強さの磁場を与える。磁場変調装置14は、第1位置に対応して配置された永久磁石からなる磁力源13を備える。磁場変調装置14は、ロータ7と相対的移動体14A、14Bとを、ロータ7の外表面7a、7bに沿った方向に相対的に移動させ、MCE素子12に印加する磁場の大きさを変更する磁場変更手段である。   The magnetic field modulation device 14 applies magnetic fields having different strengths to the MCE element 12 at the first position and the second position. The magnetic field modulation device 14 includes a magnetic force source 13 made of a permanent magnet arranged corresponding to the first position. The magnetic field modulation device 14 relatively moves the rotor 7 and the relative moving bodies 14A and 14B in the direction along the outer surfaces 7a and 7b of the rotor 7 to change the magnitude of the magnetic field applied to the MCE element 12. Magnetic field changing means.

この構成によると、MCE素子12を収容する作業室11を形成するロータ7が回転軸2aによって回転させられる。これにより、MCE素子12は第1位置と第2位置とに移動される。言い換えると、ロータ7はMCE素子12を収容する素子ベッドである。この構成では、素子ベッドを回転させることによって、作業室11における熱輸送媒体の流れ方向が第1方向と第2方向とに切換えられる。連通室を有する分配部材によって作業室11における流れ方向が切換えられる。素子ベッドを回転させることによって、MCE素子12に与えられる磁場の強さが変化させられる。   According to this configuration, the rotor 7 that forms the working chamber 11 that houses the MCE element 12 is rotated by the rotary shaft 2a. Thereby, the MCE element 12 is moved to the first position and the second position. In other words, the rotor 7 is an element bed that accommodates the MCE element 12. In this configuration, the flow direction of the heat transport medium in the working chamber 11 is switched between the first direction and the second direction by rotating the element bed. The flow direction in the working chamber 11 is switched by the distribution member having the communication chamber. By rotating the element bed, the strength of the magnetic field applied to the MCE element 12 is changed.

図1に戻り、MHP装置2の作動を説明する。MHP装置2を作動させるために動力源5によって回転軸2aが回される。回転軸2aはポンプ17を作動させる。同時に、回転軸2aは変速機構9を介してロータ7を回転させる。永久磁石からなる磁力源13を含む磁場変調装置14は、第1位置にあるMCE素子12に強い磁場を与える。磁場変調装置14は、第2位置にあるMCE素子12に弱い磁場またはゼロ磁場を与える。   Returning to FIG. 1, the operation of the MHP device 2 will be described. In order to operate the MHP device 2, the rotating shaft 2 a is rotated by the power source 5. The rotating shaft 2a operates the pump 17. At the same time, the rotating shaft 2 a rotates the rotor 7 via the speed change mechanism 9. A magnetic field modulation device 14 including a magnetic force source 13 made of a permanent magnet applies a strong magnetic field to the MCE element 12 at the first position. The magnetic field modulation device 14 applies a weak magnetic field or a zero magnetic field to the MCE element 12 in the second position.

ポンプ17は熱輸送媒体を吸入するとともに吐出する。このとき、ポンプ17は回転軸2aに直結されており、回転軸2aと同じ回転数で回される。ポンプ17は、ロータ7より高い回転数で回される。これにより効率的なポンプ17の運転が可能となる。ポンプ17を含む流路に熱輸送媒体が循環的に流される。熱輸送媒体は、ポンプ17から、第2位置にあるひとつの作業室11、熱交換器4、第1位置にあるひとつの作業室11、熱交換器3を順に経由し、ポンプ17へ戻る。   The pump 17 sucks and discharges the heat transport medium. At this time, the pump 17 is directly connected to the rotating shaft 2a and is rotated at the same rotational speed as the rotating shaft 2a. The pump 17 is rotated at a higher rotational speed than the rotor 7. This enables efficient operation of the pump 17. A heat transport medium is circulated through the flow path including the pump 17. The heat transport medium returns from the pump 17 to the pump 17 through the one work chamber 11 at the second position, the heat exchanger 4, the one work chamber 11 at the first position, and the heat exchanger 3 in order.

ロータ7は、作業室11内に収容されたMCE素子12を第1位置と第2位置とに交互に運び込み、位置付ける。ロータ7の回転数は、ポンプ17の回転数より低い。ロータ7の回転数は、MCE素子12をAMRサイクルとして機能させるための回転数に設定されている。すなわち、磁場の変化と熱輸送媒体による熱の輸送によって大きい温度差が得られるようにロータ7の回転数は設定されている。例えば、ロータ7の回転数は、MCE素子12の特性と、磁場の強さと、熱輸送媒体による熱輸送性能を考慮して設定される。   The rotor 7 carries the MCE elements 12 accommodated in the work chamber 11 alternately between the first position and the second position and positions them. The rotational speed of the rotor 7 is lower than the rotational speed of the pump 17. The rotational speed of the rotor 7 is set to a rotational speed for causing the MCE element 12 to function as an AMR cycle. That is, the rotational speed of the rotor 7 is set so that a large temperature difference is obtained by the change of the magnetic field and the heat transport by the heat transport medium. For example, the rotational speed of the rotor 7 is set in consideration of the characteristics of the MCE element 12, the strength of the magnetic field, and the heat transport performance by the heat transport medium.

ロータ7は、ひとつの観点では磁場変調装置14を提供する。ロータ7は、MCE素子12を第1位置と第2位置とに交互に運び込むことによって、MCE素子12に加えられる磁場の強さを変化させる。ロータ7は、別の観点では、流路切換機構18を提供する。ロータ7は、MCE素子12を第1位置と第2位置とに交互に運び込むことによって、MCE素子12に沿って流れる熱輸送媒体の流れ方向を第1方向と第2方向とに切換える。   The rotor 7 provides a magnetic field modulation device 14 in one aspect. The rotor 7 changes the strength of the magnetic field applied to the MCE element 12 by alternately carrying the MCE element 12 to the first position and the second position. The rotor 7 provides the flow path switching mechanism 18 from another viewpoint. The rotor 7 switches the flow direction of the heat transport medium flowing along the MCE element 12 between the first direction and the second direction by alternately carrying the MCE element 12 to the first position and the second position.

ひとつのMCE素子12が第1位置に運び込まれると、MCE素子12に与えられる磁場は強くなり、MCE素子12は発熱する。このとき、熱輸送媒体はMCE素子12に沿って第1方向へ流れる。第1方向は低温端から高温端へ向かう方向である。このため、高温端の温度が上昇する。   When one MCE element 12 is carried to the first position, the magnetic field applied to the MCE element 12 becomes strong and the MCE element 12 generates heat. At this time, the heat transport medium flows in the first direction along the MCE element 12. The first direction is a direction from the low temperature end to the high temperature end. For this reason, the temperature of the high temperature end rises.

ひとつのMCE素子12が第2位置に運び込まれると、MCE素子12に与えられる磁場は弱くなり、MCE素子12は吸熱する。このとき、熱輸送媒体はMCE素子12に沿って第2方向へ流れる。第2方向は高温端から低温端へ向かう方向である。このため、低温端の温度が低下する。   When one MCE element 12 is carried to the second position, the magnetic field applied to the MCE element 12 becomes weak and the MCE element 12 absorbs heat. At this time, the heat transport medium flows in the second direction along the MCE element 12. The second direction is a direction from the high temperature end to the low temperature end. For this reason, the temperature at the low temperature end decreases.

本実施形態のMHP装置2によれば、以下に述べる効果を得ることができる。   According to the MHP device 2 of the present embodiment, the following effects can be obtained.

MHP装置2は、内部に作業室11が形成されたロータ7と、磁気回路部15を有する相対的移動体14A、14Bとを、ロータ7の外表面7a、7bに沿った方向に相対的に移動させて、作業室11内のMCE素子12へ印加する磁場の大きさを変更する。ロータ7の容器外表面7a、7bと、相対的移動体14A、14Bの移動体外表面14A1、14B1とは、隙間部81、82を介して互いに対向している。そして、容器外表面7a、7b、および、移動体外表面14A1、14B1は、いずれも、相対的に移動する方向に滑らかに連なる面状に形成されている。容器外表面7a、7b、および、移動体外表面14A1、14B1は、いずれも、相対的な回転移動方向である周方向において段差部を有していない。容器外表面7a、7b、および、移動体外表面14A1、14B1は、いずれも、相対的な回転移動方向である周方向において角部を有していない。   The MHP apparatus 2 is configured so that the rotor 7 in which the working chamber 11 is formed and the relative moving bodies 14A and 14B having the magnetic circuit portion 15 are relatively moved in the direction along the outer surfaces 7a and 7b of the rotor 7. The magnitude of the magnetic field applied to the MCE element 12 in the work chamber 11 is changed by moving. The container outer surfaces 7a and 7b of the rotor 7 and the moving body outer surfaces 14A1 and 14B1 of the relative moving bodies 14A and 14B are opposed to each other through gaps 81 and 82. The container outer surfaces 7a and 7b and the moving body outer surfaces 14A1 and 14B1 are all formed in a surface that smoothly continues in the direction of relative movement. The container outer surfaces 7a and 7b and the moving body outer surfaces 14A1 and 14B1 do not have a step portion in the circumferential direction which is a relative rotational movement direction. The container outer surfaces 7a and 7b and the moving body outer surfaces 14A1 and 14B1 do not have corners in the circumferential direction which is the relative rotational movement direction.

これによると、容器であるロータ7と相対的移動体14A、14Bとが相対的に移動する方向において、容器外表面7a、7bおよび移動体外表面14A1、14B1を、いずれも、角部等のない滑らかな連続面とすることができる。したがって、ロータ7と相対的移動体14A、14Bとが相対的に移動した際に、隙間部81、82に存在する流体の流れが乱れ難く、流体が撹拌され難い。これにより、ロータ7と相対的移動体14A、14Bの磁気回路部15との間の流体を介した熱伝達を抑制して、熱損失を低減することができる。   According to this, the container outer surfaces 7a and 7b and the movable body outer surfaces 14A1 and 14B1 have no corners or the like in the direction in which the rotor 7 that is the container and the relative movable bodies 14A and 14B relatively move. It can be a smooth continuous surface. Therefore, when the rotor 7 and the relative moving bodies 14A and 14B move relatively, the flow of the fluid existing in the gaps 81 and 82 is hardly disturbed, and the fluid is not easily stirred. Thereby, the heat transfer via the fluid between the rotor 7 and the magnetic circuit part 15 of the relative moving bodies 14A and 14B can be suppressed, and heat loss can be reduced.

また、容器外表面7a、7b、及び、移動体外表面14A1、14B1は、相対的に移動する方向において隙間部81、82の隙間寸法がほぼ均一となるように形成されている。これによると、ロータ7と相対的移動体14A、14Bとが相対的に移動した際に、隙間部81、82に存在する流体の流れが極めて乱れ難く、流体が極めて撹拌され難い。これにより、ロータ7と相対的移動体14A、14Bの磁気回路部15との間の流体を介した熱伝達を確実に抑制して、熱損失を確実に低減することができる。   The container outer surfaces 7a and 7b and the movable body outer surfaces 14A1 and 14B1 are formed so that the gap dimensions of the gap portions 81 and 82 are substantially uniform in the direction of relative movement. According to this, when the rotor 7 and the relative moving bodies 14A and 14B move relative to each other, the flow of the fluid existing in the gaps 81 and 82 is extremely difficult to disturb, and the fluid is extremely difficult to be stirred. Thereby, heat transfer via the fluid between the rotor 7 and the magnetic circuit portion 15 of the relative moving bodies 14A and 14B can be reliably suppressed, and heat loss can be reliably reduced.

また、相対的移動体14A、14Bは、磁気回路部15よりも高断熱性を呈する非磁性部材である板部材37、38を、磁気回路部15を除く部分に有している。そして、移動体外表面14A1、14B1の少なくとも一部は、板部材37、38の外表面37a、38aである。これによると、好適な磁気回路を構成する磁気回路部15と非磁性部材である板部材37、38とを組み合わせて、移動体外表面14A1、14B1を、ロータ7と相対的移動体14A、14Bとが相対的に移動する方向において滑らかな連続面にすることができる。また、板部材37、38は磁気回路部15よりも高い断熱性を有している。したがって、MCE素子12に印加する磁場を好適なものとしつつ、ロータ7と磁気回路部15との間の流体を介した熱伝達を一層確実に抑制することができる。   Further, the relative moving bodies 14 </ b> A and 14 </ b> B have plate members 37 and 38, which are nonmagnetic members exhibiting higher heat insulation than the magnetic circuit unit 15, in a portion excluding the magnetic circuit unit 15. And at least one part of moving body outer surface 14A1, 14B1 is the outer surface 37a of the board members 37 and 38, 38a. According to this, the magnetic circuit unit 15 constituting a suitable magnetic circuit and the plate members 37 and 38 which are non-magnetic members are combined, and the moving body outer surfaces 14A1 and 14B1 are combined with the rotor 7 and the relative moving bodies 14A and 14B. Can be a smooth continuous surface in the direction of relative movement. Further, the plate members 37 and 38 have higher heat insulation than the magnetic circuit portion 15. Therefore, heat transfer via the fluid between the rotor 7 and the magnetic circuit unit 15 can be more reliably suppressed while making the magnetic field applied to the MCE element 12 suitable.

また、MHP装置2は、隙間部81、82に存在する流体が、作業室11の両端部の間で熱媒体が往復動する方向に流れることを抑制する流れ抑制手段を備えるものとすることができる。これによると、ロータ7と相対的移動体14A、14Bとの間に存在する流体が、作業室11の熱媒体温度勾配方向に流れることを抑制することができる。したがって、流体を介した作業室11の高温端側と低温端側との熱伝達を抑制して、熱損失を低減することができる。   In addition, the MHP device 2 includes a flow suppression unit that suppresses the fluid existing in the gaps 81 and 82 from flowing in the direction in which the heat medium reciprocates between both ends of the work chamber 11. it can. According to this, it can suppress that the fluid which exists between the rotor 7 and relative moving body 14A, 14B flows into the heat medium temperature gradient direction of the working chamber 11. FIG. Therefore, heat transfer between the high temperature end side and the low temperature end side of the working chamber 11 through the fluid can be suppressed, and heat loss can be reduced.

上記した流れ抑制手段は、例えば、容器外表面7a、7b、及び、移動体外表面14A1、14B1の少なくともいずれかから、隙間部81、82を挟んで対向する外表面へ向かって隙間部81、82に突出された流れ抑制突起部91とすることができる。   The flow suppressing means described above includes, for example, the gap portions 81, 82 from at least one of the container outer surfaces 7 a, 7 b and the movable body outer surfaces 14 A 1, 14 B 1 toward the outer surfaces facing each other with the gap portions 81, 82 interposed therebetween. It can be set as the flow suppression protrusion part 91 protruded in the.

図12に示すように、容器であるロータ7の外表面7bに流れ抑制突起部91を設けることができる。流れ抑制突起部91は、作業室11における熱媒体の往復動方向であるXX方向に、隙間部82の流体が流れることを抑制する。流れ抑制突起部91は、XX方向に直交するロータ7周方向に延びる突条部として、外表面7b上に設けられている。流れ抑制突起部91は、軸線方向に沿ったXX方向に交差する方向に延びる突条部とすることができる。   As shown in FIG. 12, the flow suppression protrusion 91 can be provided on the outer surface 7b of the rotor 7 which is a container. The flow suppression protrusion 91 suppresses the fluid in the gap 82 from flowing in the XX direction, which is the reciprocating direction of the heat medium in the work chamber 11. The flow suppression protrusion 91 is provided on the outer surface 7b as a protrusion extending in the circumferential direction of the rotor 7 orthogonal to the XX direction. The flow suppression protrusion 91 may be a protrusion that extends in a direction intersecting the XX direction along the axial direction.

これによると、容器外表面7a、7bおよび移動体外表面14A1、14B1の少なくともいずれか設けた流れ抑制突起部91で、作業室11の熱媒体温度勾配方向への流体の流れを容易に抑制することができる。   According to this, the flow of the fluid in the direction of the heat medium temperature gradient in the working chamber 11 is easily suppressed by the flow suppression protrusion 91 provided at least one of the container outer surfaces 7a and 7b and the moving body outer surfaces 14A1 and 14B1. Can do.

図13に例示するように、流れ抑制突起部91は、例えばロータ7の外表面7bから突出する断面形状が三角形状の突起部とすることができる。流れ抑制突起部91は、対向する外表面14B1を有する相対的移動体14Bよりも磨滅し易い材料で形成され、突出方向の先端部が対向する外表面14B1に実質的に摺接している。図13に例示する流れ抑制突起部91は、相対的移動体14Bの外表面14B1を形成する永久磁石33、35および板部材38よりも磨滅し易い材料で形成される。板部材38と流れ抑制突起部91とがいずれも樹脂材からなる場合には、互いに異なる材料からなることが好ましい。   As illustrated in FIG. 13, for example, the flow suppressing protrusion 91 may be a protrusion having a triangular cross-section protruding from the outer surface 7 b of the rotor 7. The flow suppressing protrusion 91 is formed of a material that is more easily worn away than the relative moving body 14B having the opposing outer surface 14B1, and the tip in the protruding direction is substantially in sliding contact with the opposing outer surface 14B1. The flow suppression protrusion 91 illustrated in FIG. 13 is formed of a material that is easier to wear than the permanent magnets 33 and 35 and the plate member 38 that form the outer surface 14B1 of the relative moving body 14B. In the case where both the plate member 38 and the flow suppressing protrusion 91 are made of a resin material, it is preferable that they are made of different materials.

流れ抑制突起部91は、容器外表面7a、7b、および、移動体外表面14A1、14B1の少なくともいずれかに設けることができる。流れ抑制突起部91は、対向する外表面を有するロータ7または相対的移動体14A、14Bよりも磨滅し易い材料で形成され、突出方向の先端部が対向する外表面に実質的に摺接している。   The flow suppression protrusion 91 can be provided on at least one of the container outer surfaces 7a and 7b and the movable body outer surfaces 14A1 and 14B1. The flow suppressing protrusion 91 is formed of a material that is more easily worn away than the rotor 7 or the relative moving bodies 14A and 14B having the opposed outer surface, and the tip end portion in the protruding direction is substantially in sliding contact with the opposed outer surface. Yes.

これによると、流れ抑制突起部91を隙間部81、82の隙間寸法よりも若干高く形成して、ロータ7と相対的移動体14A、14Bとを組み付けた後に相対的に移動させる初期運転時に、流れ抑制突起部91の先端部を容易に磨滅させることができる。このようにして、流れ抑制突起部91の突出方向先端部が対向する構成体の外表面に実質的に摺接した状態を容易に形成することができる。このような実質的な摺接状態を形成することにより、ロータ7と相対的移動体14A、14Bとの間に存在する流体が、作業室11の熱媒体温度勾配方向に流れることを確実かつ容易に抑制することができる。ここで、実質的な摺接とは、流れ抑制突起部91の先端部が対向する構成体の外表面に摺動可能に接している形態だけでなく、先端部の磨滅状態等によっては、先端部と対向する構成体の外表面との間に僅かなクリアランスが形成されている形態を含むものである。   According to this, the flow suppression protrusion 91 is formed slightly higher than the gap dimension of the gaps 81 and 82, and during the initial operation in which the rotor 7 and the relative moving bodies 14A and 14B are assembled and moved relatively, The tip of the flow suppression projection 91 can be easily worn out. In this way, it is possible to easily form a state in which the leading end portion in the protruding direction of the flow suppressing protrusion 91 is substantially in sliding contact with the outer surface of the opposing structural body. By forming such a slidable contact state, the fluid existing between the rotor 7 and the relative moving bodies 14A and 14B flows reliably and easily in the heat medium temperature gradient direction of the working chamber 11. Can be suppressed. Here, the substantial sliding contact is not only the form in which the tip of the flow suppressing projection 91 is slidably in contact with the outer surface of the opposing structure, but depending on the worn state of the tip, etc. And a configuration in which a slight clearance is formed between the outer surface of the structure facing the portion.

流れ抑制突起部91は、断面形状を三角形状に限定するものではない。また、流れ抑制手段は、ロータ7または相対的移動体14A、14Bに一体的に形成された流れ抑制突起部91に限定されるものではない。流れ抑制手段は、例えば、ロータ7および相対的移動体14A、14Bのいずれとも別体に形成された部材により構成してもかまわない。   The flow suppression protrusion 91 does not limit the cross-sectional shape to a triangular shape. Further, the flow suppressing means is not limited to the flow suppressing protrusion 91 formed integrally with the rotor 7 or the relative moving bodies 14A and 14B. For example, the flow suppressing means may be configured by a member formed separately from the rotor 7 and the relative moving bodies 14A and 14B.

なお、上述した流れ抑制手段は、容器外表面7a、7b、および、移動体外表面14A1、14B1が、いずれも、相対的に移動する方向に滑らかに連なる面状に形成されているMHP装置以外に適用しても有効である。   Note that the flow suppressing means described above is not limited to the MHP device in which the container outer surfaces 7a and 7b and the movable body outer surfaces 14A1 and 14B1 are each formed in a planar shape smoothly connected in a relatively moving direction. It is effective even when applied.

また、MHP装置2は、ロータ7と相対的移動体14A、14Bとが相対的に移動した際に、隙間部81、82に存在する流体を、容器外表面7a、7bまたは移動体外表面14A1、14B1の近傍に滞留させる流体滞留手段を備えるものとすることができる。   Further, when the rotor 7 and the relative moving bodies 14A and 14B relatively move, the MHP device 2 causes the fluid present in the gaps 81 and 82 to flow into the container outer surfaces 7a and 7b or the moving body outer surface 14A1, Fluid retaining means for retaining in the vicinity of 14B1 may be provided.

これによると、ロータ7と相対的移動体14A、14Bとが相対的移動した際に、容器外表面7a、7bと移動体外表面14A1、14B1との間に存在する流体が、相対的に移動する両外表面に掻き乱されず、容器外表面または移動体外表面の近傍に留まる。したがって、容器体と相対的移動体との間の流体を介した熱移動を抑制することができる。これにより、熱損失を低減することができる。流体滞留手段は、容器外表面近傍または移動体外表面近傍の流体が、対向する外表面近傍の流体と入れ替わることを抑制する入れ替わり抑制手段と言うこともできる。   According to this, when the rotor 7 and the relative moving bodies 14A and 14B move relative to each other, the fluid existing between the container outer surfaces 7a and 7b and the moving body outer surfaces 14A1 and 14B1 relatively moves. The two outer surfaces are not disturbed and remain in the vicinity of the container outer surface or the moving body outer surface. Therefore, heat transfer via the fluid between the container body and the relative moving body can be suppressed. Thereby, heat loss can be reduced. The fluid retention means can also be referred to as a replacement suppression means that suppresses the fluid in the vicinity of the outer surface of the container or in the vicinity of the outer surface of the moving body from being replaced with the fluid in the vicinity of the opposing outer surface.

上記した流体滞留手段は、例えば、容器外表面7a、7b、及び、移動体外表面14A1、14B1の少なくともいずれかから、対向する外表面へ向かって隙間部81、82に突出された複数の滞留用突起部92とすることができる。この複数の滞留用突起部92の間に流体を滞留させることができる。滞留用突起部92は、相対的回転移動方向において滑らかな連続面をなす容器外表面7a、7b、及び、移動体外表面14A1、14B1の少なくともいずれかの面上に立設するものとすることができる。滞留用突起部92は、回転移動方向において滑らかな連続面をなす容器外表面7a、7b、及び、移動体外表面14A1、14B1の少なくともいずれかの面から突設するものとすることができる。   The fluid retaining means described above is, for example, a plurality of retaining means protruding from at least one of the container outer surfaces 7a and 7b and the movable body outer surfaces 14A1 and 14B1 to the gaps 81 and 82 toward the opposing outer surfaces. The protrusion 92 can be used. A fluid can be retained between the plurality of retention projections 92. The staying protrusion 92 is erected on at least one of the container outer surfaces 7a and 7b and the moving body outer surfaces 14A1 and 14B1 that form a smooth continuous surface in the relative rotational movement direction. it can. The staying protrusion 92 can be projected from at least one of the container outer surfaces 7a and 7b and the moving body outer surfaces 14A1 and 14B1 that form a smooth continuous surface in the rotational movement direction.

図12に示すように、容器であるロータ7の外表面7bに滞留用突起部92を設けることができる。複数の滞留用突起部92は、ロータ7と相対的移動体14Bとが相対的移動した際に、容器外表面7bと移動体外表面14B1との間に存在する流体を、隣り合う突起部間において容器外表面7bやその近傍に留める。滞留用突起部92は、ロータ7の回転方向であるYY方向に直交するロータ7軸線方向に延びる突条部として、外表面7b上に設けられている。滞留用突起部92は、軸線方向に沿ったXX方向に延びる突条部とすることができる。   As shown in FIG. 12, a staying projection 92 can be provided on the outer surface 7b of the rotor 7 as a container. When the rotor 7 and the relative moving body 14B move relative to each other, the plurality of staying protrusions 92 allow the fluid existing between the container outer surface 7b and the moving body outer surface 14B1 to flow between the adjacent protrusions. It fastens to the container outer surface 7b and its vicinity. The staying protrusion 92 is provided on the outer surface 7 b as a protrusion extending in the axial direction of the rotor 7 perpendicular to the YY direction that is the rotation direction of the rotor 7. The staying protrusion 92 can be a protrusion extending in the XX direction along the axial direction.

これによると、容器外表面7a、7b及び移動体外表面14A1、14B1の少なくともいずれか設けた複数の滞留用突起部92の間に流体を滞留させることで、ロータ7と相対的移動体14A、14Bとの間の流体を介した熱移動を容易に抑制することができる。本実施形態では、隙間部の81、82の隙間寸法が比較的微小に設定されている。このような微小隙間では、ロータ7が回転して相対的移動体14A、14Bと相対的移動した場合に、複数の滞留用突起部92の間にある流体は、ロータ7と共にYY方向に移動し、掻き乱され難い。これにより、流体を介したロータ7と相対的移動体14A、14Bとの間の熱移動を容易に抑制することができる。   According to this, the fluid is retained between the plurality of retaining projections 92 provided on at least one of the container outer surfaces 7a and 7b and the movable body outer surfaces 14A1 and 14B1, thereby allowing the rotor 7 and the relative movable bodies 14A and 14B to be retained. Heat transfer via the fluid between the two can be easily suppressed. In the present embodiment, the gap dimensions of the gap portions 81 and 82 are set to be relatively small. In such a minute gap, when the rotor 7 rotates and moves relative to the relative moving bodies 14 </ b> A and 14 </ b> B, the fluid between the plurality of staying protrusions 92 moves in the YY direction together with the rotor 7. It ’s hard to be disturbed. Thereby, the heat transfer between the rotor 7 and the relative moving bodies 14A and 14B via the fluid can be easily suppressed.

図14に例示するように、滞留用突起部92は、例えばロータ7の外表面7bから突出する断面形状が三角形状の突起部とすることができる。滞留用突起部92は、対向する外表面14B1を有する相対的移動体14Bよりも磨滅し易い材料で形成され、突出方向の先端部が対向する外表面14B1に実質的に摺接している。図14に例示する滞留用突起部92は、相対的移動体14Bの外表面14B1を形成する永久磁石33、35および板部材38よりも磨滅し易い材料で形成される。板部材38と滞留用突起部92とがいずれも樹脂材からなる場合には、互いに異なる材料からなることが好ましい。   As illustrated in FIG. 14, the staying projection 92 may be a projection having a triangular cross-section projecting from the outer surface 7 b of the rotor 7, for example. The staying projection 92 is formed of a material that is more easily worn away than the relative moving body 14B having the opposing outer surface 14B1, and the tip in the protruding direction is substantially in sliding contact with the opposing outer surface 14B1. 14 is formed of a material that is easier to wear than the permanent magnets 33 and 35 and the plate member 38 that form the outer surface 14B1 of the relative moving body 14B. When the plate member 38 and the staying projection 92 are both made of a resin material, they are preferably made of different materials.

滞留用突起部92は、容器外表面7a、7b、および、移動体外表面14A1、14B1の少なくともいずれかに設けることができる。滞留用突起部92は、対向する外表面を有するロータ7または相対的移動体14A、14Bよりも磨滅し易い材料で形成され、突出方向の先端部が対向する外表面に実質的に摺接している。   The staying protrusion 92 can be provided on at least one of the container outer surfaces 7a and 7b and the movable body outer surfaces 14A1 and 14B1. The staying projection 92 is formed of a material that is more easily worn away than the rotor 7 or the relative moving bodies 14A and 14B having the opposed outer surface, and the tip end portion in the protruding direction substantially slidably contacts the opposed outer surface. Yes.

これによると、滞留用突起部92を隙間部81、82の隙間寸法よりも若干高く形成して、ロータ7と相対的移動体14A、14Bとを組み付けた後に相対的に移動させる初期運転時に、滞留用突起部92の先端部を容易に磨滅させることができる。このようにして、滞留用突起部92の突出方向先端部が対向する構成体の外表面に実質的に摺接した状態を容易に形成することができる。このような実質的な摺接状態を形成することにより、ロータ7と相対的移動体14A、14Bとの間に存在する流体を、容器外表面7a、7bまたは移動体外表面14A1、14B1の近傍に確実に滞留させることができる。ここで、実質的な摺接とは、流れ抑制突起部91の場合と同様である。すなわち、滞留用突起部92の先端部が対向する構成体の外表面に摺動可能に接している形態だけでなく、先端部の磨滅状態等によっては、先端部と対向する構成体の外表面との間に僅かなクリアランスが形成されている形態を含むものである。   According to this, during the initial operation in which the stay projection 92 is formed slightly higher than the gap dimension of the gaps 81 and 82 and moved relatively after the rotor 7 and the relative moving bodies 14A and 14B are assembled, The tip of the staying projection 92 can be easily worn away. In this way, it is possible to easily form a state in which the projecting direction tip of the staying projection 92 is substantially in sliding contact with the outer surface of the opposing structure. By forming such a slidable contact state, the fluid existing between the rotor 7 and the relative moving bodies 14A and 14B is moved in the vicinity of the container outer surfaces 7a and 7b or the moving body outer surfaces 14A1 and 14B1. It can be reliably retained. Here, the substantial sliding contact is the same as in the case of the flow suppressing protrusion 91. That is, not only the form in which the tip of the staying projection 92 is slidably in contact with the outer surface of the opposing structure, but also the outer surface of the structure facing the tip depending on the worn state of the tip. Including a form in which a slight clearance is formed therebetween.

滞留用突起部92は、断面形状を三角形状に限定するものではない。また、流体滞留手段は、ロータ7または相対的移動体14A、14Bに一体的に形成された複数の滞留用突起部92に限定されるものではない。流体滞留手段は、例えば、ロータ7および相対的移動体14A、14Bのいずれとも別体に形成された部材により構成してもかまわない。   The staying projection 92 is not limited to a triangular cross section. Further, the fluid retention means is not limited to the plurality of retention projections 92 formed integrally with the rotor 7 or the relative moving bodies 14A and 14B. The fluid retention means may be constituted by a member formed separately from the rotor 7 and the relative moving bodies 14A, 14B, for example.

なお、上述した流体滞留手段は、容器外表面7a、7b、および、移動体外表面14A1、14B1が、いずれも、相対的に移動する方向に滑らかに連なる面状に形成されているMHP装置以外のMHP装置に適用しても有効である。   Note that the fluid retention means described above is not an MHP device in which the container outer surfaces 7a and 7b and the movable body outer surfaces 14A1 and 14B1 are all formed in a planar shape smoothly connected in the relatively moving direction. It is also effective when applied to an MHP device.

また、本実施形態によると、一方向へ熱輸送媒体を流すポンプ17と、ロータ7とが共通の回転軸2aによって回される。この結果、磁場変調装置14と熱輸送装置16との両方を共通の動力源5によって駆動することができる。MHP装置2は、ポンプ17の回転数をロータ7の回転数より高くする変速機構9を備える。この結果、MCE素子12と熱輸送媒体との間の熱交換に必要な時間をロータ7上において提供しながら、MHP装置2に一体化可能な小型のポンプ17によって必要な流量を得ることができる。   Further, according to the present embodiment, the pump 17 for flowing the heat transport medium in one direction and the rotor 7 are rotated by the common rotating shaft 2a. As a result, both the magnetic field modulation device 14 and the heat transport device 16 can be driven by the common power source 5. The MHP device 2 includes a speed change mechanism 9 that makes the rotational speed of the pump 17 higher than the rotational speed of the rotor 7. As a result, the required flow rate can be obtained by the small pump 17 that can be integrated with the MHP device 2 while providing the time necessary for heat exchange between the MCE element 12 and the heat transport medium on the rotor 7. .

また、本実施形態によると、MCE素子12に印加される磁場の変化が、ロータ7の回転によって機械的に与えられる。同時に、熱輸送媒体の流れ方向の切換えが、ロータ7の回転によって機能する流路切換機構18によって与えられる。しかも、流れ方向の切換えは、ポンプボディ23とピストン41とに形成された連通室23a−23d、41a−41dが提供する機械的な分配機構によって実行される。このため、簡単な構成によって、磁場の変化に同期した流れ方向の切換えが実現される。   Further, according to the present embodiment, the change of the magnetic field applied to the MCE element 12 is mechanically given by the rotation of the rotor 7. At the same time, switching of the flow direction of the heat transport medium is provided by a flow path switching mechanism 18 that functions by the rotation of the rotor 7. Moreover, the switching of the flow direction is performed by a mechanical distribution mechanism provided by communication chambers 23a-23d and 41a-41d formed in the pump body 23 and the piston 41. For this reason, switching of the flow direction synchronized with the change of the magnetic field is realized with a simple configuration.

(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。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The structure of the said embodiment is an illustration to the last, Comprising: The scope of the present invention is not limited to the range of these description. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.

上記実施形態では、作業室11とMCE素子12とを有する素子ベッドである容器が回転する構成を採用した。これに代えて、素子ベッドと磁場変調装置14との間の相対的な回転と、素子ベッドと流路切換機構18との間の相対的な回転とを提供するための多様な構成を採用することができる。例えば、素子ベッドである容器を静止させておき、永久磁石を含む磁場変調装置を容器に対して相対的に回転移動させてもよい。これにより、ひとつのMCE素子12に与えられる磁場を変動させることができる。換言すれば、磁場変更手段は、相対的移動体を容器に対して容器外表面に沿った方向に移動させるものであってもよい。すなわち、容器と相対的移動体とを容器外表面に沿った方向に相対的に移動させて、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ればよい。   In the said embodiment, the structure which the container which is an element bed which has the working chamber 11 and the MCE element 12 rotates was employ | adopted. Instead, various configurations for providing relative rotation between the element bed and the magnetic field modulation device 14 and relative rotation between the element bed and the flow path switching mechanism 18 are adopted. be able to. For example, the container that is the element bed may be kept stationary, and the magnetic field modulation device including the permanent magnet may be rotated and moved relative to the container. Thereby, the magnetic field given to one MCE element 12 can be changed. In other words, the magnetic field changing means may move the relative moving body with respect to the container in a direction along the outer surface of the container. That is, it is only necessary to change the magnitude of the magnetic field applied to the magnetic working substance by relatively moving the container and the relative moving body in the direction along the outer surface of the container.

例えば、磁気ヒートポンプ装置の磁場変更手段が、容器の一側に配置された第1の磁石及びヨークと、容器の他側で第1の磁石に対して異なる極が対向するように配置された第2の磁石及びヨークと、を備えている。そして、第1の磁石及びヨークに連結された駆動手段と、第2の磁石及びヨークを第1の磁石及びヨークに追従して回転するように保持する保持機構とを備えるものであってもよい。   For example, the magnetic field changing means of the magnetic heat pump device includes a first magnet and a yoke arranged on one side of the container, and a first pole arranged so that a different pole faces the first magnet on the other side of the container. Two magnets and a yoke. And it may be provided with the drive means connected with the 1st magnet and the yoke, and the holding mechanism which holds the 2nd magnet and the yoke so that it may rotate following the 1st magnet and the yoke. .

ここで、保持機構を、例えば、ベアリング、潤滑油または空気層として、磁石同士の磁気吸引力により第2の磁石及びヨークを第1の磁石及びヨークに追従して回転させるものであってもよい。   Here, the holding mechanism may be, for example, a bearing, a lubricating oil, or an air layer, and the second magnet and the yoke may be rotated following the first magnet and the yoke by the magnetic attractive force between the magnets. .

また、第2の磁石が取り付けられたヨークを、外部から駆動する外部駆動機構を設けて、第2の磁石及びヨークを第1の磁石及びヨークに追従して回転させるものであってもよい。この外部駆動機構の駆動源は、第1の磁石が取り付けられたヨークを回転させる駆動手段であってもよいし、第1の磁石が取り付けられたヨークを回転させる駆動手段とは別の駆動手段であってもよい。   Further, an external drive mechanism that drives the yoke to which the second magnet is attached from the outside may be provided, and the second magnet and the yoke may be rotated following the first magnet and the yoke. The drive source of the external drive mechanism may be a drive unit that rotates the yoke to which the first magnet is attached, or a drive unit that is different from the drive unit that rotates the yoke to which the first magnet is attached. It may be.

また、熱媒体移動手段であるポンプの両側に、高温端を有する容器と低温端を有する容器とをそれぞれ配置したものであってもよい。また、熱媒体移動手段であるポンプが、容器の高温端側と低温端側とにそれぞれ設けられていてもよい。   Further, a container having a high temperature end and a container having a low temperature end may be respectively disposed on both sides of a pump that is a heat medium moving means. Moreover, the pump which is a heat medium moving means may be provided in the high temperature end side and low temperature end side of the container, respectively.

また、上記実施形態で説明したように、容器は、作業室の熱媒体の流れる方向が回転軸に対して平行になるように円環状の領域に配置されるものであったが、これに限定されるものではない。例えば、図15〜図17に示すように、容器は、熱媒体の流れる方向が回転軸に対して垂直になるように円環状の領域に配置されるものであってもよい。   Further, as described in the above embodiment, the container is disposed in the annular region so that the flow direction of the heat medium in the working chamber is parallel to the rotation axis. Is not to be done. For example, as shown in FIGS. 15 to 17, the container may be arranged in an annular region so that the direction in which the heat medium flows is perpendicular to the rotation axis.

図15は、磁気ヒートポンプ装置の一例の断面図である。また、図16は、図15に示されるロータの平面図、図17は、図15のXVII−XVII線における断面図である。本例では、動力源5によって駆動される回転軸202aで動作する2つの往復動用のポンプ17A、17Bは、MHP装置202の両側に独立して設けられている。本例のMHP装置202では、ハウジング206内部の動力源5に近い側に、回転軸202aに取り付けられた円板状のロータ252がある。そして、ロータ252の一方の面に、図16に示すように、扇紙型の永久磁石253が回転軸202aに点対称に取り付けられている。一方の永久磁石253は、ロータ252側がN極であり、他方の永久磁石253は、ロータ252側がS極であって、ロータ252がヨーク部となっている。   FIG. 15 is a cross-sectional view of an example of a magnetic heat pump device. 16 is a plan view of the rotor shown in FIG. 15, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line XVII-XVII in FIG. In this example, the two reciprocating pumps 17 </ b> A and 17 </ b> B that operate on the rotating shaft 202 a driven by the power source 5 are provided independently on both sides of the MHP device 202. In the MHP device 202 of this example, a disk-like rotor 252 attached to the rotating shaft 202a is provided on the side close to the power source 5 inside the housing 206. Then, as shown in FIG. 16, a fan-shaped permanent magnet 253 is attached to one surface of the rotor 252 in point symmetry with respect to the rotating shaft 202a. One permanent magnet 253 has an N pole on the rotor 252 side, and the other permanent magnet 253 has an S pole on the rotor 252 side, and the rotor 252 is a yoke portion.

ハウジング206内部の動力源5から遠い側には、ハウジング206の内周面にボールベアリング241を介して回転自在に取り付けられた円環状のヨーク部254がある。ヨーク部254は回転軸202aには結合しておらず、中央部に設けられた孔を回転軸202aが貫通している。ヨーク部254のロータ252側の面には、ロータ252に取り付けられた永久磁石253と同じサイズの永久磁石255が取り付けられている。一方の永久磁石255は、ロータ252側がN極であり、他方の永久磁石255は、ロータ252側がS極である。従って、永久磁石255と永久磁石253との間には吸引力が作用しており、永久磁石255と永久磁石253とは対向する位置にある。そして、永久磁石255が取り付けられたヨーク部254はボールベアリング241によってハウジング206内に回転自在に保持されているので、回転軸202aが回転して永久磁石253が回転移動すると、永久磁石255はこれに追従して回転移動する。   On the side farther from the power source 5 inside the housing 206, there is an annular yoke portion 254 that is rotatably attached to the inner peripheral surface of the housing 206 via a ball bearing 241. The yoke portion 254 is not coupled to the rotation shaft 202a, and the rotation shaft 202a passes through a hole provided in the central portion. A permanent magnet 255 having the same size as the permanent magnet 253 attached to the rotor 252 is attached to the surface of the yoke portion 254 on the rotor 252 side. One permanent magnet 255 has an N pole on the rotor 252 side, and the other permanent magnet 255 has an S pole on the rotor 252 side. Therefore, an attractive force acts between the permanent magnet 255 and the permanent magnet 253, and the permanent magnet 255 and the permanent magnet 253 are in positions facing each other. Since the yoke portion 254 to which the permanent magnet 255 is attached is rotatably held in the housing 206 by the ball bearing 241, when the rotary shaft 202 a rotates and the permanent magnet 253 rotates, the permanent magnet 255 Rotate to follow.

ハウジング206内の永久磁石253と永久磁石255に挟まれた空間には、回転軸202aには結合していない容器取付部257がある。容器取付部257には、図17に示すように、作業室11にMCE素子12が充填された材料容器体225が放射状に複数個取り付けられている。材料容器体225の熱輸送媒体の流れに対して垂直な方向の断面形状は、矩形または円形である。容器取付部257はハウジング206と一体的に形成しても良く、また、別体の容器取付部257をハウジング206の内側に取り付けても良い。材料容器体225の外側と内側の端部にはそれぞれ吐出弁227と吸入弁228を内蔵する吐出吸入弁機構256が設けられている。本例では、外側にある吐出吸入弁機構256の各個は熱交換器4を備える媒体通路に接続されており、内側にある吐出吸入弁機構256の各個は熱交換器3を備える媒体通路に接続されている。   In a space between the permanent magnet 253 and the permanent magnet 255 in the housing 206, there is a container mounting portion 257 that is not coupled to the rotating shaft 202a. As shown in FIG. 17, a plurality of material container bodies 225 in which the work chamber 11 is filled with the MCE element 12 are radially attached to the container attaching portion 257. The cross-sectional shape of the material container 225 in the direction perpendicular to the flow of the heat transport medium is a rectangle or a circle. The container mounting portion 257 may be formed integrally with the housing 206, or a separate container mounting portion 257 may be mounted inside the housing 206. Discharge suction valve mechanisms 256 containing a discharge valve 227 and a suction valve 228 are provided at the outer and inner ends of the material container body 225, respectively. In this example, each of the discharge suction valve mechanisms 256 on the outer side is connected to a medium passage provided with the heat exchanger 4, and each of the discharge suction valve mechanisms 256 on the inner side is connected to a medium passage provided with the heat exchanger 3. Has been.

本例でも、ロータ252の一方の面に取り付けられた永久磁石253が動力源5によって回転すると、永久磁石253の回転に伴って永久磁石253に対向する永久磁石255が吸引力によって追従して回転し、ヨーク部254が回転する。   Also in this example, when the permanent magnet 253 attached to one surface of the rotor 252 is rotated by the power source 5, the permanent magnet 255 opposite to the permanent magnet 253 is rotated following the attraction force as the permanent magnet 253 rotates. Then, the yoke portion 254 rotates.

本例では、材料容器体225、および、容器取付部257を備える構成が、作業室11が内部に形成された容器207である。本例の磁場変更手段である磁場変調装置214は、容器207と、容器207に対して相対的に移動する相対的移動体214A、214Bとを備えている。相対的移動体214Aは、容器207よりも動力源5側に位置している。相対的移動体214Aは、ロータ252、永久磁石253、および板部材237を備えている。相対的移動体214Bは、容器207よりも反動力源側に位置している。相対的移動体214Bは、ヨーク部254、永久磁石255、および板部材237を備えている。ロータ252、ヨーク部254、および永久磁石253、255は、永久磁石253、255が発生する磁束を通過させる磁気回路部215を構成する。   In this example, the configuration including the material container body 225 and the container mounting portion 257 is a container 207 in which the work chamber 11 is formed. A magnetic field modulation device 214 that is a magnetic field changing unit of this example includes a container 207 and relative moving bodies 214A and 214B that move relative to the container 207. The relative moving body 214 </ b> A is located closer to the power source 5 than the container 207. The relative moving body 214 </ b> A includes a rotor 252, a permanent magnet 253, and a plate member 237. The relative moving body 214B is located on the reaction power source side with respect to the container 207. The relative moving body 214B includes a yoke portion 254, a permanent magnet 255, and a plate member 237. The rotor 252, the yoke portion 254, and the permanent magnets 253 and 255 constitute a magnetic circuit portion 215 that allows the magnetic flux generated by the permanent magnets 253 and 255 to pass therethrough.

ロータ252は、磁性材からなる。ロータ252は、軸線に直交する方向に拡がる円盤状をなしている。図16に示すように、ロータ252の容器207側の面に、扇紙型の永久磁石253が設けられている。板部材237は、扇紙型の板状をなしている。板部材237は、図中の周方向において、一対の永久磁石253の間に設けられている。非磁性材からなる非磁性部材である。板部材237は、例えば樹脂材等からなり、磁気回路部215の一部をなすロータ252および永久磁石253よりも高い断熱性を有する非磁性材で形成されている。板部材237は、相対的移動体214Aに、例えば接着、係止、螺子止め等により接続されている。板部材237は、相対的移動体214Aの周方向における永久磁石253の間の凹部空間を埋めるように設けられている。板部材237は、板厚が1〜3mm程度であり、当該凹部空間の全部を埋めるように設けられている。板部材237は、上記した凹部空間のうち容器側に位置する一部を埋めるものであってもよい。すなわち、板部材237とロータ252との間に空間が形成されるものであってもよい。凹部空間の一部を埋める板部材237は、相対的移動体214Aの軽量化に寄与する。   The rotor 252 is made of a magnetic material. The rotor 252 has a disk shape extending in a direction orthogonal to the axis. As shown in FIG. 16, a fan-shaped permanent magnet 253 is provided on the surface of the rotor 252 on the container 207 side. The plate member 237 has a fan-shaped plate shape. The plate member 237 is provided between the pair of permanent magnets 253 in the circumferential direction in the figure. It is a nonmagnetic member made of a nonmagnetic material. The plate member 237 is made of, for example, a resin material or the like, and is formed of a nonmagnetic material having higher heat insulation than the rotor 252 and the permanent magnet 253 that form part of the magnetic circuit portion 215. The plate member 237 is connected to the relative moving body 214A by, for example, bonding, locking, screwing or the like. The plate member 237 is provided so as to fill a recessed space between the permanent magnets 253 in the circumferential direction of the relative moving body 214A. The plate member 237 has a plate thickness of about 1 to 3 mm and is provided so as to fill the entire recess space. The plate member 237 may fill a part of the above-described recessed space located on the container side. That is, a space may be formed between the plate member 237 and the rotor 252. The plate member 237 that fills a part of the recessed space contributes to the weight reduction of the relative moving body 214A.

一対の板部材237は、容器側の外表面237aが、永久磁石253の容器側の外表面に対して、周方向において面一状になっている。外表面237aは、相対的移動体214Aの容器側の外表面214A1の周方向の一部を形成している。外表面214A1は、円環平面状をなしている。外表面214A1は、周方向において滑らかに連なる連続面をなしている。   In the pair of plate members 237, the outer surface 237 a on the container side is flush with the outer surface on the container side of the permanent magnet 253 in the circumferential direction. The outer surface 237a forms a part in the circumferential direction of the outer surface 214A1 on the container side of the relative moving body 214A. The outer surface 214A1 has an annular planar shape. The outer surface 214A1 forms a continuous surface that smoothly continues in the circumferential direction.

容器207は、円環板状をなしている。容器207の相対的移動体214A側の外表面207aは、円環平面状である。移動体外表面に相当する外表面214A1と、容器外表面に相当する外表面207aとは、周方向の全域に亘って、隙間部281を介して互いに対向している。外表面214A1および外表面207aは、いずれも平面状である。したがって、外表面214A1と外表面207aとの間の隙間部281は、周方向の全域に亘って隙間寸法が均一となっている。隙間部281の隙間寸法は、周方向においてほぼ均一であればよい。隙間部281の隙間寸法は、例えば、2.0mm以下と比較的小さい。隙間部281の隙間寸法は、例えば0.3mm〜1.0mmであることが好ましい。   The container 207 has an annular plate shape. The outer surface 207a on the relative moving body 214A side of the container 207 has an annular plane shape. The outer surface 214A1 corresponding to the outer surface of the moving body and the outer surface 207a corresponding to the outer surface of the container are opposed to each other through the gap 281 over the entire circumferential direction. Both the outer surface 214A1 and the outer surface 207a are planar. Therefore, the gap 281 between the outer surface 214A1 and the outer surface 207a has a uniform gap dimension over the entire circumferential direction. The clearance dimension of the clearance part 281 should just be substantially uniform in the circumferential direction. The gap dimension of the gap portion 281 is relatively small, for example, 2.0 mm or less. The gap dimension of the gap portion 281 is preferably, for example, 0.3 mm to 1.0 mm.

ヨーク部254は、磁性材からなる。ヨーク部254は、軸線に直交する方向に拡がり、軸線の周りに延びる円環板状をなしている。ヨーク部254の容器207側の面に、扇紙型の永久磁石255が設けられている。周方向において、一対の永久磁石255の間には、ロータ側と同様に板部材237が設けられている。板部材237は、磁気回路部215の一部をなすヨーク部254および永久磁石255よりも高い断熱性を有する非磁性材で形成されている。板部材237は、相対的移動体214Bに、例えば接着、係止、螺子止め等により接続されている。板部材237は、相対的移動体214Bの周方向における永久磁石255の間の凹部空間を埋めるように設けられている。板部材237は、板厚が1〜3mm程度であり、当該凹部空間の全部を埋めるように設けられている。板部材237は、上記した凹部空間のうち容器側に位置する一部を埋めるものであってもよい。すなわち、板部材237とヨーク部254との間に空間が形成されるものであってもよい。凹部空間の一部を埋める板部材237は、相対的移動体214Bの軽量化に寄与する。   The yoke part 254 is made of a magnetic material. The yoke portion 254 has an annular plate shape that extends in a direction perpendicular to the axis and extends around the axis. A fan-shaped permanent magnet 255 is provided on the surface of the yoke portion 254 on the container 207 side. In the circumferential direction, a plate member 237 is provided between the pair of permanent magnets 255 as in the rotor side. The plate member 237 is formed of a nonmagnetic material having higher heat insulation than the yoke portion 254 and the permanent magnet 255 that form part of the magnetic circuit portion 215. The plate member 237 is connected to the relative moving body 214B by, for example, bonding, locking, screwing or the like. The plate member 237 is provided so as to fill a recessed space between the permanent magnets 255 in the circumferential direction of the relative moving body 214B. The plate member 237 has a plate thickness of about 1 to 3 mm and is provided so as to fill the entire recess space. The plate member 237 may fill a part of the above-described recessed space located on the container side. That is, a space may be formed between the plate member 237 and the yoke portion 254. The plate member 237 filling a part of the recessed space contributes to the weight reduction of the relative moving body 214B.

一対の板部材237は、容器側の外表面237aが、永久磁石255の容器側の外表面に対して、周方向において面一状になっている。外表面237aは、相対的移動体214Bの外表面214B1の周方向の一部を形成している。外表面214B1は、円環平面状をなしている。外表面214B1は、周方向において滑らかに連なる連続面をなしている。   In the pair of plate members 237, the outer surface 237 a on the container side is flush with the outer surface on the container side of the permanent magnet 255 in the circumferential direction. The outer surface 237a forms a part in the circumferential direction of the outer surface 214B1 of the relative moving body 214B. The outer surface 214B1 has an annular planar shape. The outer surface 214B1 forms a continuous surface that smoothly continues in the circumferential direction.

容器207の相対的移動体214B側の外表面207bは、円環平面状である。移動体外表面に相当する外表面214B1と、容器外表面に相当する外表面207bとは、周方向の全域に亘って、隙間部282を介して互いに対向している。外表面214B1および外表面207bは、いずれも平面状である。したがって、外表面214B1と外表面207bとの間の隙間部282は、周方向の全域に亘って隙間寸法が均一となっている。隙間部282の隙間寸法は、周方向においてほぼ均一であればよい。隙間部281の隙間寸法は、例えば、2.0mm以下と比較的小さい。隙間部281の隙間寸法は、例えば0.3mm〜1.0mmであることが好ましい。   The outer surface 207b of the container 207 on the relative moving body 214B side has an annular plane shape. The outer surface 214B1 corresponding to the outer surface of the moving body and the outer surface 207b corresponding to the outer surface of the container are opposed to each other through the gap 282 over the entire area in the circumferential direction. Both outer surface 214B1 and outer surface 207b are planar. Accordingly, the gap portion 282 between the outer surface 214B1 and the outer surface 207b has a uniform gap size over the entire circumferential direction. The clearance dimension of the clearance part 282 should just be substantially uniform in the circumferential direction. The gap dimension of the gap portion 281 is relatively small, for example, 2.0 mm or less. The gap dimension of the gap portion 281 is preferably, for example, 0.3 mm to 1.0 mm.

また、MHP装置202は、隙間部281、282に存在する流体が、作業室11の両端部の間で熱媒体の往復動する方向に流れることを抑制する流れ抑制手段を備えるものとすることができる。これによると、容器207と相対的移動体214A、214Bとの間に存在する流体が、作業室11の熱媒体温度勾配方向に流れることを抑制することができる。したがって、流体を介した作業室11の高温端側と低温端側との熱伝達を抑制して、熱損失を低減することができる。   In addition, the MHP device 202 includes a flow suppressing unit that suppresses the fluid existing in the gaps 281 and 282 from flowing in the direction in which the heat medium reciprocates between both ends of the work chamber 11. it can. According to this, it is possible to suppress the fluid existing between the container 207 and the relative moving bodies 214 </ b> A and 214 </ b> B from flowing in the heat medium temperature gradient direction of the working chamber 11. Therefore, heat transfer between the high temperature end side and the low temperature end side of the working chamber 11 through the fluid can be suppressed, and heat loss can be reduced.

流れ抑制手段は、例えば、容器外表面207a、207b、及び、移動体外表面214A1、214B1の少なくともいずれかから、隙間部281、282を挟んで対向する外表面へ向かって隙間部281、282に突出された流れ抑制突起部とすることができる。本例の流れ抑制突起部は、作業室11における熱媒体の往復動方向である径方向に、隙間部281、282の流体が流れることを抑制する。流れ抑制突起部は、周方向に延びる突条部とすることができる。   The flow suppressing means, for example, protrudes from at least one of the container outer surfaces 207a and 207b and the movable body outer surfaces 214A1 and 214B1 to the gap portions 281 and 282 toward the opposite outer surfaces with the gap portions 281 and 282 interposed therebetween. It can be set as the made flow suppression protrusion part. The flow restricting protrusion of this example suppresses the fluid in the gaps 281 and 282 from flowing in the radial direction that is the reciprocating direction of the heat medium in the work chamber 11. The flow suppressing protrusion can be a protrusion extending in the circumferential direction.

また、MHP装置202は、容器207と相対的移動体214A、214Bとが相対的に移動する。その移動の際に、隙間部281、282に存在する流体を、容器外表面207a、207bまたは移動体外表面214A1、214B1の近傍に滞留させる流体滞留手段を備えるものとすることができる。   Further, in the MHP device 202, the container 207 and the relative moving bodies 214A and 214B relatively move. In the movement, fluid retaining means for retaining fluid in the gaps 281 and 282 near the container outer surfaces 207a and 207b or the moving body outer surfaces 214A1 and 214B1 may be provided.

これによると、容器207と相対的移動体214A、214Bとが相対的移動した際に、容器外表面207a、207bと移動体外表面214A1、214B1との間に存在する流体が、相対的に移動する両外表面に掻き乱されない。容器外表面207a、207bと移動体外表面214A1、214B1との間に存在する流体は、容器外表面または移動体外表面の近傍に留まる。したがって、容器体と相対的移動体との間の流体を介した熱移動を抑制することができる。これにより、熱損失を低減することができる。   According to this, when the container 207 and the relative moving bodies 214A and 214B move relative to each other, the fluid existing between the container outer surfaces 207a and 207b and the moving body outer surfaces 214A1 and 214B1 relatively moves. Not disturbed by both outer surfaces. The fluid existing between the container outer surfaces 207a and 207b and the moving body outer surfaces 214A1 and 214B1 remains in the vicinity of the container outer surface or the moving body outer surface. Therefore, heat transfer via the fluid between the container body and the relative moving body can be suppressed. Thereby, heat loss can be reduced.

上記した流体滞留手段は、例えば、容器外表面207a、207b、及び、移動体外表面214A1、214B1の少なくともいずれかから、対向する外表面へ向かって隙間部281、282に突出された複数の滞留用突起部とすることができる。この複数の滞留用突起部の間に流体を滞留させることができる。複数の滞留用突起部は、径方向に延びる突条部とすることができる。   The fluid retaining means described above includes, for example, a plurality of retaining means projecting into the gap portions 281 and 282 from at least one of the container outer surfaces 207a and 207b and the movable body outer surfaces 214A1 and 214B1 toward the opposing outer surfaces. It can be a protrusion. A fluid can be retained between the plurality of retention protrusions. The plurality of staying protrusions can be protrusions extending in the radial direction.

流れ抑制突起部、および、滞留用突起部は、上記した第1の実施形態と同様に、対向する外表面を有する容器または相対的移動体よりも磨滅し易い材料で形成され、突出方向の先端部が対向する外表面に実質的に摺接させることが好ましい。   As in the first embodiment, the flow suppressing protrusion and the staying protrusion are formed of a material that is more easily worn away than a container having a facing outer surface or a relative moving body, and has a tip in the protruding direction. It is preferable that the part is substantially slidably contacted with the opposing outer surface.

また、上記実施形態では、磁気回路部15は、容器を間にして相互に対向する第1の磁石である永久磁石34、36と第2の磁石である永久磁石33、35とを有していたが、これに限定されるものではない。例えば、第1の磁石および第2の磁石のいずれかのみを備える磁気回路部であってもかまわない。   Moreover, in the said embodiment, the magnetic circuit part 15 has the permanent magnets 34 and 36 which are the 1st magnets which mutually oppose on both sides of the container, and the permanent magnets 33 and 35 which are the 2nd magnets. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be a magnetic circuit unit including only one of a first magnet and a second magnet.

また、上記実施形態では、隙間部81、82の隙間寸法が周方向において均一であったが、これに限定されるものではない。隙間部81、82の隙間寸法は、周方向においてほぼ均一であればよい。また、隙間部を形成する両外表面がいずれも相対的移動方向に滑らかに連なる面状であり、容器と相対的移動体との間の熱伝達熱量が許容できる程度に小さければ、隙間部の隙間寸法は均一でなくてもかまわない。   Moreover, in the said embodiment, although the clearance gap size of the clearance gap parts 81 and 82 was uniform in the circumferential direction, it is not limited to this. The gap dimension of the gap portions 81 and 82 may be substantially uniform in the circumferential direction. In addition, if both outer surfaces that form the gap portion are in a planar shape that smoothly continues in the relative movement direction and the heat transfer heat amount between the container and the relative movement body is small enough to allow, the gap portion The gap size need not be uniform.

また、上記実施形態では、ロータ7及び相対的移動体14A、14Bの隙間部81、82に臨む各外表面は、一部が非磁性部材の外表面であったが、これに限定されるものではない。例えば、外表面の全てを非磁性部材の外表面としてもかまわない。   Moreover, in the said embodiment, although each outer surface which faces the clearance gap parts 81 and 82 of the rotor 7 and relative moving body 14A, 14B was a part of outer surface of a nonmagnetic member, it is limited to this. is not. For example, the entire outer surface may be the outer surface of the nonmagnetic member.

また、MHP装置が、隙間部に存在する流体が熱媒体の往復動方向に流れることを抑制する流れ抑制手段と、隙間部に存在する流体を容器外表面または移動体外表面の近傍に滞留させる流体滞留手段とを備えていたが、これに限定されるものではない。流れ抑制手段および流体滞留手段のいずれかのみを備えるものであってもよい。また、流れ抑制手段および流体滞留手段を備えないものであってもかまわない。   Further, the MHP device has a flow suppressing means for suppressing the fluid existing in the gap portion from flowing in the reciprocating direction of the heat medium, and the fluid for retaining the fluid existing in the gap portion near the outer surface of the container or the moving body. However, the present invention is not limited to this. Only one of the flow suppression means and the fluid retention means may be provided. Moreover, it does not matter even if it does not include the flow suppression means and the fluid retention means.

また、上記実施形態では、作業室が形成された容器と磁気回路部を有する相対的移動体とを相対的に回転移動させていたが、これに限定されるものではない。例えば、容器と相対的移動体とを相対的にリニア移動させるものであってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the container in which the working chamber was formed, and the relative moving body which has a magnetic circuit part were rotated relatively, it is not limited to this. For example, the container and the relative moving body may be relatively linearly moved.

また、上記実施形態では、MHP装置2の外部の熱交換器3、4に熱輸送媒体を供給した。これに代えて、一次媒体である熱輸送媒体と、二次媒体とを熱交換する熱交換器をMHP装置2内に設け、二次媒体を低温系統と高温系統とに供給してもよい。   Further, in the above embodiment, the heat transport medium is supplied to the heat exchangers 3 and 4 outside the MHP device 2. Instead of this, a heat exchanger for exchanging heat between the heat transport medium, which is a primary medium, and the secondary medium may be provided in the MHP apparatus 2, and the secondary medium may be supplied to the low temperature system and the high temperature system.

また、上記実施形態では、ひとつのMHP装置2に、2つの第1位置と、2つの第2位置とを設けた。これに代えて、1つの第1位置と、1つの第2位置とを設けてもよい。また、3つ以上の第1位置と第2位置とを設けてもよい。   In the above embodiment, one MHP device 2 is provided with two first positions and two second positions. Instead of this, one first position and one second position may be provided. Three or more first positions and second positions may be provided.

また、上記実施形態では、車両用空調装置に本発明を適用した。これに代えて、住宅用の空調装置に本発明を適用してもよい。また、水を加熱する給湯装置として利用してもよい。また、上記実施形態では、室外の空気を主要な熱源とするMHP装置2を説明した。これに代えて、水、土などの他の熱源を主要熱源として利用してもよい。   Moreover, in the said embodiment, this invention was applied to the vehicle air conditioner. Instead of this, the present invention may be applied to a residential air conditioner. Moreover, you may utilize as a hot-water supply apparatus which heats water. In the above-described embodiment, the MHP device 2 using outdoor air as a main heat source has been described. Instead, other heat sources such as water and soil may be used as the main heat source.

1 車両用空調装置
2 磁気熱量効果型ヒートポンプ(MHP)装置(磁気ヒートポンプ装置)
7 ロータ(容器)
7a、7b 外表面(容器外表面)
11 作業室
12 磁気熱量(MCE)素子(磁気作業物質)
14 磁場変調装置(磁場変更手段)
14A、14B 相対的移動体
14A1、14B1 外表面(移動体外表面)
15 磁気回路部
33、34、35、36 永久磁石(磁石)
81、82 隙間部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle air conditioner 2 Magneto-caloric effect type heat pump (MHP) apparatus (magnetic heat pump apparatus)
7 Rotor (container)
7a, 7b outer surface (outer surface of container)
11 Working room 12 Magneto-caloric (MCE) element (magnetic working substance)
14 Magnetic field modulation device (magnetic field changing means)
14A, 14B Relative moving body 14A1, 14B1 outer surface (moving body outer surface)
15 Magnetic circuit part 33, 34, 35, 36 Permanent magnet (magnet)
81, 82 Clearance

Claims (9)

磁気熱量効果を有する磁気作業物質(12)が配置されるとともに熱媒体が流通する作業室(11)が内部に形成された容器(7)と、
磁石(33〜36)が発生する磁束を通過させる磁気回路部(15)を有し、前記容器に対して前記容器の外表面である容器外表面(7a、7b)に沿った方向に相対的に移動可能な相対的移動体(14A、14B)と、
前記容器と前記相対的移動体とを前記容器外表面に沿った方向に相対的に移動させて、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(14)と、を備え、
前記容器外表面と前記相対的移動体の外表面である移動体外表面(14A1、14B1)とが、隙間部(81、82)を介して互いに対向するように配置された磁気ヒートポンプ装置であって、
前記容器外表面および前記移動体外表面は、いずれも、前記相対的に移動する方向に滑らかに連なる面状に形成されていることを特徴とする磁気ヒートポンプ装置。
A container (7) in which a working chamber (11) in which a magnetic working substance (12) having a magnetocaloric effect is arranged and a heat medium flows is formed;
The magnetic circuit part (15) which allows the magnetic flux generated by the magnets (33 to 36) to pass therethrough is relative to the container in the direction along the container outer surface (7a, 7b) which is the outer surface of the container. A relative movable body (14A, 14B) movable to
Magnetic field changing means (14) for changing the magnitude of the magnetic field applied to the magnetic working substance by relatively moving the container and the relative moving body in a direction along the outer surface of the container. ,
A magnetic heat pump device in which the outer surface of the container and the outer surface of the moving body (14A1, 14B1), which is the outer surface of the relative moving body, are arranged so as to face each other with a gap (81, 82) therebetween. ,
Both the outer surface of the container and the outer surface of the moving body are formed in a planar shape that is smoothly connected in the direction of relative movement.
前記容器外表面および前記移動体外表面は、前記相対的に移動する方向において前記隙間部の隙間寸法がほぼ均一となるように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。   2. The magnetic heat pump device according to claim 1, wherein the outer surface of the container and the outer surface of the moving body are formed such that a gap dimension of the gap portion is substantially uniform in the relatively moving direction. . 前記相対的移動体は、前記磁気回路部よりも高断熱性を呈する非磁性部材(37、38)を、前記磁気回路部を除く部分に有しており、
前記移動体外表面の少なくとも一部は、前記非磁性部材の外表面(37a、38a)である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。
The relative moving body has non-magnetic members (37, 38) exhibiting higher heat insulation than the magnetic circuit portion in a portion excluding the magnetic circuit portion,
The magnetic heat pump device according to claim 1 or 2, wherein at least a part of the outer surface of the moving body is an outer surface (37a, 38a) of the nonmagnetic member.
前記作業室の両端部の間で前記磁気作業物質に沿って流れるように前記熱媒体を往復動させる熱媒体移動手段(16)と、
前記隙間部に存在する流体が、前記熱媒体の往復動方向に流れることを抑制する流れ抑制手段(91)と、を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1つに記載の磁気ヒートポンプ装置。
A heat medium moving means (16) for reciprocating the heat medium so as to flow along the magnetic working material between both ends of the working chamber;
The flow suppression means (91) which suppresses that the fluid which exists in the said clearance gap part flows in the reciprocating direction of the said heat medium is provided with any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. The magnetic heat pump device described.
前記流れ抑制手段は、
前記容器外表面および前記移動体外表面の少なくともいずれかから、対向する前記外表面へ向かって前記隙間部に突出された流れ抑制突起部であることを特徴とする請求項4に記載の磁気ヒートポンプ装置。
The flow suppressing means includes
5. The magnetic heat pump device according to claim 4, wherein the magnetic heat pump device is a flow suppressing protrusion that protrudes from the outer surface of the container and the outer surface of the movable body toward the opposing outer surface. .
前記流れ抑制突起部は、前記対向する外表面を有する前記容器または前記相対的移動体よりも磨滅し易い材料で形成され、突出方向の先端部が前記対向する外表面に実質的に摺接していることを特徴とする請求項5に記載の磁気ヒートポンプ装置。   The flow suppression protrusion is formed of a material that is more easily worn away than the container having the outer surface facing or the relative moving body, and a tip portion in a protruding direction is substantially in sliding contact with the outer surface facing. The magnetic heat pump device according to claim 5, wherein 前記容器と前記相対的移動体とが前記相対的に移動した際に、前記隙間部に存在する流体を、前記容器外表面または前記移動体外表面の近傍に滞留させる流体滞留手段(92)を備え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。   Fluid retaining means (92) is provided for retaining the fluid existing in the gap portion on the outer surface of the container or in the vicinity of the outer surface of the moving body when the container and the relative moving body move relative to each other. The magnetic heat pump apparatus according to claim 1, wherein the magnetic heat pump apparatus is a magnetic heat pump apparatus. 前記流体滞留手段は、
前記容器外表面および前記移動体外表面の少なくともいずれかから、対向する前記外表面へ向かって前記隙間部に突出された複数の滞留用突起部であって、前記複数の滞留用突起部の間に前記流体を滞留させることを特徴とする請求項7に記載の磁気ヒートポンプ装置。
The fluid retention means includes
A plurality of staying protrusions projecting from the outer surface of the container and the outer surface of the moving body toward the opposing outer surface into the gap, the gaps between the plurality of staying protrusions The magnetic heat pump device according to claim 7, wherein the fluid is retained.
前記滞留用突起部は、前記対向する外表面を有する前記容器または前記相対的移動体よりも磨滅し易い材料で形成され、突出方向の先端部が前記対向する外表面に実質的に摺接していることを特徴とする請求項8に記載の磁気ヒートポンプ装置。   The staying protrusion is formed of a material that is more easily worn away than the container having the opposing outer surface or the relative moving body, and a tip portion in a protruding direction substantially slides on the opposing outer surface. The magnetic heat pump device according to claim 8, wherein
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016191477A (en) * 2015-03-30 2016-11-10 株式会社デンソー Active magnetic regenerator and magnetic heat pump

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4642994A (en) * 1985-10-25 1987-02-17 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Magnetic refrigeration apparatus with heat pipes
JPS63148061A (en) * 1986-07-11 1988-06-20 株式会社日立製作所 Magnetic refrigerator and method thereof
JP2005048904A (en) * 2003-07-30 2005-02-24 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Method and device of reducing fluidity resistance
JP2012047385A (en) * 2010-08-26 2012-03-08 Railway Technical Research Institute Magnetic refrigerating device
JP2013253725A (en) * 2012-06-06 2013-12-19 Denso Corp Magnetic heat pump system and air conditioner using the system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4642994A (en) * 1985-10-25 1987-02-17 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Magnetic refrigeration apparatus with heat pipes
JPS63148061A (en) * 1986-07-11 1988-06-20 株式会社日立製作所 Magnetic refrigerator and method thereof
JP2005048904A (en) * 2003-07-30 2005-02-24 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Method and device of reducing fluidity resistance
JP2012047385A (en) * 2010-08-26 2012-03-08 Railway Technical Research Institute Magnetic refrigerating device
JP2013253725A (en) * 2012-06-06 2013-12-19 Denso Corp Magnetic heat pump system and air conditioner using the system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016191477A (en) * 2015-03-30 2016-11-10 株式会社デンソー Active magnetic regenerator and magnetic heat pump

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