JP2018115792A - 磁気ヒートポンプ装置 - Google Patents
磁気ヒートポンプ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018115792A JP2018115792A JP2017006054A JP2017006054A JP2018115792A JP 2018115792 A JP2018115792 A JP 2018115792A JP 2017006054 A JP2017006054 A JP 2017006054A JP 2017006054 A JP2017006054 A JP 2017006054A JP 2018115792 A JP2018115792 A JP 2018115792A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat medium
- magnetic
- magnetic working
- temperature end
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B2321/002—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects
- F25B2321/0021—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects with a static fixed magnet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B2321/002—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects
- F25B2321/0022—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects with a rotating or otherwise moving magnet
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
Abstract
【課題】ロータリ弁を使用することで生じる問題を解決し、効率の向上を図った磁気ヒートポンプ装置を提供する。
【解決手段】磁気熱量効果を有する磁気作業物質13を備え、熱媒体が流通される磁気作業体11A、11Bと、磁気作業物質に印加される磁場の大きさを変更する永久磁石6と、磁気作業体の高温端14と低温端16の間で熱媒体を往復移動させるディスプレーサ8と、外部熱交換器19、22を有して第2の熱媒体を循環させる外部熱媒体循環回路27、28を備える。外部熱媒体循環回路は、第2の熱媒体と磁気作業体の熱媒体とを熱交換させ、熱交換した当該第2の熱媒体を、外部熱交換器に循環させる。
【選択図】図1
【解決手段】磁気熱量効果を有する磁気作業物質13を備え、熱媒体が流通される磁気作業体11A、11Bと、磁気作業物質に印加される磁場の大きさを変更する永久磁石6と、磁気作業体の高温端14と低温端16の間で熱媒体を往復移動させるディスプレーサ8と、外部熱交換器19、22を有して第2の熱媒体を循環させる外部熱媒体循環回路27、28を備える。外部熱媒体循環回路は、第2の熱媒体と磁気作業体の熱媒体とを熱交換させ、熱交換した当該第2の熱媒体を、外部熱交換器に循環させる。
【選択図】図1
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。
フロン等の気体冷媒を使用した従来の蒸気圧縮冷凍装置に代わり、磁気作業物質が励磁と消磁の際に大きな温度変化を生じさせる性質(磁気熱量効果)を利用した磁気ヒートポンプ装置が近年注目されている。
従来よりこの種の磁気ヒートポンプ装置では、磁気作業物質を磁気作業体のダクト内に充填し、永久磁石を磁気作業体に離接させることで、磁気作業物質に印加する磁場を変更する。このとき、印加する磁場を増大(励磁)させると磁気作業物質の温度は上昇し、減少(消磁)させると温度は低下する。
一方、ポンプとロータリ弁を用い、磁気作業体の高温端と低温端の間で熱媒体(水等)を往復移動させる。この場合、磁気作業物質を励磁し、その温度を上昇させ、熱媒体を低温端側から高温端側に移動させることで、励磁によって温度が上昇した磁気作業物質と低温の熱媒体とを熱交換させる。これにより、磁気作業体には高温端側が高く、低温端側が低い温度勾配が生じる。
次に、磁気作業物質を消磁すると、その温度は低下するが、熱媒体を高温端側から低温端側に移動させることで、消磁によって温度が低下した磁気作業物質と高温の熱媒体とを熱交換させる。これにより、磁気作業体の温度勾配は更に拡大する。
このようにして磁気熱量効果により生じる温度変化を磁気作業体自身に蓄熱し、低温端側と高温端側の熱媒体を外部の熱交換器に取り出すことで、吸熱(冷凍)や放熱(加熱)を行うものであった(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、ロータリ弁を使用すると構造上の理由で温度の異なる熱媒体の混合損失や摩擦熱が発生する。また、外部の熱交換器と磁気作業体側で熱媒体の流量が異なってくる問題もあった。
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、ロータリ弁を使用することで生じる問題を解決し、効率の向上を図った磁気ヒートポンプ装置を提供することを目的とする。
本発明の磁気ヒートポンプ装置は、磁気熱量効果を有する磁気作業物質を備え、熱媒体が流通される磁気作業体と、磁気作業物質に印加される磁場の大きさを変更する磁場変更装置と、磁気作業体の高温端と低温端の間で熱媒体を往復移動させるディスプレーサと、外部熱交換器を有し、第2の熱媒体を循環させる外部熱媒体循環回路とを備え、この外部熱媒体循環回路は、第2の熱媒体と磁気作業体の熱媒体とを熱交換させ、熱交換した当該第2の熱媒体を、外部熱交換器に循環させることを特徴とする。
請求項2の発明の磁気ヒートポンプ装置は、上記発明において放熱側の外部熱交換器を有する第1の外部熱媒体循環回路と、吸熱側の外部熱交換器を有する第2の外部熱媒体循環回路とを備え、第1の外部熱媒体循環回路は、第2の熱媒体と磁気作業体の高温端側の熱媒体とを熱交換させ、熱交換した当該第2の熱媒体を、放熱側の外部熱交換器に循環させると共に、第2の外部熱媒体循環回路は、第2の熱媒体と磁気作業体の低温端側の熱媒体とを熱交換させ、熱交換した当該第2の熱媒体を、吸熱側の外部熱交換器に循環させることを特徴とする。
請求項3の発明の磁気ヒートポンプ装置は、上記各発明において磁気作業体の高温端側に設けられた高温端側のディスプレーサと、磁気作業体の低温端側に設けられた低温端側のディスプレーサとを備え、高温端側のディスプレーサと低温端側のディスプレーサを背中合わせに配置したことを特徴とする。
本発明の磁気ヒートポンプ装置によれば、磁気熱量効果を有する磁気作業物質を備え、熱媒体が流通される磁気作業体と、磁気作業物質に印加される磁場の大きさを変更する磁場変更装置と、磁気作業体の高温端と低温端の間で熱媒体を往復移動させるディスプレーサと、外部熱交換器を有し、第2の熱媒体を循環させる外部熱媒体循環回路とを備えており、この外部熱媒体循環回路が、第2の熱媒体と磁気作業体の熱媒体とを熱交換させ、熱交換した当該第2の熱媒体を、外部熱交換器に循環させるようにしたので、磁気作業体の高温端側と低温端側の熱媒体と第2の熱媒体とを熱交換させ、外部熱交換器に間接的に取り出すことができるようになる。
また、ディスプレーサにより磁気作業体の熱媒体を往復移動させるので、ロータリ弁を使用した場合の如き混合損失や摩擦熱の問題も解消され、磁気作業物質の磁気熱量効果による温度変化を有効且つ効率的に利用することができるようになる。
この場合、請求項2の発明の如く放熱側の外部熱交換器を有する第1の外部熱媒体循環回路と、吸熱側の外部熱交換器を有する第2の外部熱媒体循環回路を設け、第1の外部熱媒体循環回路が、第2の熱媒体と磁気作業体の高温端側の熱媒体とを熱交換させ、熱交換した当該第2の熱媒体を、放熱側の外部熱交換器に循環させると共に、第2の外部熱媒体循環回路が、第2の熱媒体と磁気作業体の低温端側の熱媒体とを熱交換させ、熱交換した当該第2の熱媒体を、吸熱側の外部熱交換器に循環させるようにすれば、磁気作業体の高温端側の熱媒体の温度を第2の熱媒体に効率的に移動させ、低温端側の熱媒体に第2の熱媒体の熱を効率的に移動させることができるようなる。
更に、請求項3の発明の如く磁気作業体の高温端側に設けられた高温端側のディスプレーサと、磁気作業体の低温端側に設けられた低温端側のディスプレーサとを背中合わせに配置すれば、ディスプレーサの駆動動力を極力抑えることも可能となる。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明を適用した実施例の磁気ヒートポンプ装置1の全体構成図、図2は磁気ヒートポンプ装置1の磁気ヒートポンプ用AMR2の断面図を示している。
(1)磁気ヒートポンプ装置1の構成
先ず、図2の磁気ヒートポンプ用AMR2について説明する。磁気ヒートポンプ装置1の磁気ヒートポンプ用AMR2は、軸方向の両端が閉塞され、内部が真空気密状態とされた中空筒状の筐体3と、この筐体3内の軸心にあって、軸対称となる周面に一対(二個)の永久磁石6(磁場発生部材)が放射状に取り付けられた回転体7とを備える。回転体7の軸の両端は筐体3によって回転自在に軸支されると共に、更に図示しない減速機を介してモータM(図1。サーボモータ)の回転軸10に連結され、このモータMにより回転制御される。これら回転体7や永久磁石6、モータM等により後述する磁気作業物質13に印加される磁場の大きさを変更する磁場変更装置が構成される。また、モータMの回転軸10には後述するディスプレーサ(ピストン)8を駆動するカム9(図1)も連結される。
先ず、図2の磁気ヒートポンプ用AMR2について説明する。磁気ヒートポンプ装置1の磁気ヒートポンプ用AMR2は、軸方向の両端が閉塞され、内部が真空気密状態とされた中空筒状の筐体3と、この筐体3内の軸心にあって、軸対称となる周面に一対(二個)の永久磁石6(磁場発生部材)が放射状に取り付けられた回転体7とを備える。回転体7の軸の両端は筐体3によって回転自在に軸支されると共に、更に図示しない減速機を介してモータM(図1。サーボモータ)の回転軸10に連結され、このモータMにより回転制御される。これら回転体7や永久磁石6、モータM等により後述する磁気作業物質13に印加される磁場の大きさを変更する磁場変更装置が構成される。また、モータMの回転軸10には後述するディスプレーサ(ピストン)8を駆動するカム9(図1)も連結される。
一方、筐体3の内周には、永久磁石6の二倍の個数である四本の磁気作業体11A、11A、11B、11Bが、永久磁石6の外周面に近接する状態で周方向に等間隔で固定されている。実施例の場合、磁気作業体11Aと11Aが回転体7を挟んで軸対称位置に配置され、磁気作業体11Bと11Bが回転体7を挟んで軸対称位置に配置されている(図2)。各磁気作業体11A、11Bは、断面が筐体3の内周に沿った円弧状となる中空のダクト12内に、磁気熱量効果を有する磁気作業物質13を、熱媒体(ここでは水。第1の熱媒体)が流通可能にそれぞれ充填したものである(図1)。
尚、磁気作業体11Aと11Bは実際には図2の如く二つずつ軸対称位置に配置されているが、図1ではそれぞれ一つずつを代表して示している。また、実施例ではダクト12を断熱性の高い樹脂材料にて構成している。これにより、後述する如き磁場の変更(励磁と消磁)で温度が上昇し、或いは、低下する磁気作業物質13から大気(外部)への熱損失を低減させている。更に、実施例では磁気作業物質13としてMn系、又は、La系材料を使用している。
そして、係る磁気ヒートポンプ用AMR2を組み込んだ図1の磁気ヒートポンプ装置1の全体構成図において、各磁気作業体11A、11Bは、一端(図1における右端)に高温端14を有し、他端(図1における左端)に低温端16を有している。そして、各磁気作業体11A、11A、11B、11B(図1では一つずつを代表して示す)の高温端14に高温配管17が取り付けられ、図2の筐体3から引き出されている。また、各磁気作業体11A、11A、11B、11B(図1では一つずつを代表して示す)の低温端16に低温配管18が取り付けられ、図2の筐体3から引き出されている。
上記高温配管17には各磁気作業体11A、11A、11B、11Bの高温端14内に配置された高温端側の熱交換器24、24と、磁気ヒートポンプ用AMR2の外部に配置された放熱側の外部熱交換器19が接続されており、更に、高温配管17中には循環ポンプ21が介設されている。高温配管17内には第2の熱媒体(これも水)が封入されており、循環ポンプ21により、磁気作業体11A、11Aの高温端14内に設けられた熱交換器24、外部熱交換器19、磁気作業体11B、11Bの高温端14内に設けられた熱交換器24の順で第2の熱媒体が循環され、第2の熱媒体は各熱交換器24、24において各磁気作業体11A、11A、11B、11Bの高温端14側の熱媒体(前記第1の熱媒体)と熱交換するように構成されている。そして、これら高温配管17、熱交換器24、24、外部熱交換器19、循環ポンプ21により第1の外部熱媒体循環回路27が構成される。
また、低温配管18には各磁気作業体11A、11A、11B、11Bの低温端16内に配置された低温端側の熱交換器26、26と、磁気ヒートポンプ用AMR2の外部に配置された吸熱側の外部熱交換器22が接続されており、更に、低温配管18中には循環ポンプ23が介設されている。低温配管18内にも第2の熱媒体が封入されており、循環ポンプ23により、磁気作業体11A、11Aの低温端16内に設けられた熱交換器26、外部熱交換器22、磁気作業体11B、11Bの低温端16内に設けられた熱交換器26の順で第2の熱媒体が循環され、第2の熱媒体は各熱交換器26、26において各磁気作業体11A、11A、11B、11Bの低温端16側の熱媒体(前記第1の熱媒体)と熱交換するように構成されている。そして、これら低温配管18、熱交換器26、26、外部熱交換器22、循環ポンプ23により第2の外部熱媒体循環回路28が構成される。
また、ディスプレーサ(ピストン)8は各磁気作業体11A、11A、11B、11Bの高温端14と低温端16にそれぞれ配置されており、モータMの回転軸10で回転されるカム9により駆動され、各磁気作業体11A、11A、11B、11Bの高温端14と低温端16の間で熱媒体(水。第1の熱媒体)を往復移動させる。
即ち、図1の如く磁気作業体11A、11Aの高温端14側のディスプレーサ8が後退し、低温端16側のディスプレーサ8が進出すると、熱媒体は磁気作業体11Aの低温端16側から高温端14側に移動される。一方、磁気作業体11B、11Bの低温端16側のディスプレーサ8は図1の如く後退し、高温端14側のディスプレーサ8は進出し、熱媒体は磁気作業体11Bの高温端14側から低温端16側に移動される。これらディスプレーサ8やカム9、更にはモータM、回転軸10等により、各磁気作業体11A、11A、11B、11Bの高温端14と低温端16の間で熱媒体を往復移動させる熱媒体移動装置が構成される。
(2)磁気ヒートポンプ装置1の動作
以上の構成の磁気ヒートポンプ装置1の動作について説明する。先ず、回転体7が0°の位置(図2に示す位置)にあるとき、永久磁石6、6が0°及び180°の位置にあるので、この0°及び180°の位置にある磁気作業体11A、11Aの磁気作業物質13に印加される磁場の大きさは増大し、励磁されて温度が上昇する。一方、これと90°位相が異なる90°及び270°の位置にある磁気作業体11B、11Bの磁気作業物質13に印加される磁場の大きさは減少し、消磁されて温度が低下する。
以上の構成の磁気ヒートポンプ装置1の動作について説明する。先ず、回転体7が0°の位置(図2に示す位置)にあるとき、永久磁石6、6が0°及び180°の位置にあるので、この0°及び180°の位置にある磁気作業体11A、11Aの磁気作業物質13に印加される磁場の大きさは増大し、励磁されて温度が上昇する。一方、これと90°位相が異なる90°及び270°の位置にある磁気作業体11B、11Bの磁気作業物質13に印加される磁場の大きさは減少し、消磁されて温度が低下する。
また、モータMの回転により回転体7が0°の位置(図2)にあるとき、カム9、9がモータMの回転軸10で駆動されて、図1の如く磁気作業体11A、11Aの高温端14側のディスプレーサ8を後退させ、低温端16側のディスプレーサ8を進出させる。これにより、熱媒体は磁気作業体11Aの低温端16側から高温端14側に移動される。
これにより、永久磁石6、6により励磁されての温度が上昇した磁気作業体11A、11Aの磁気作業物質13と低温の熱媒体とを熱交換させることで、磁気作業体11A、11Aに高温端14側が高く、低温端16側が低い温度勾配を生じさせる。
また、モータMの回転により回転体7が0°の位置(図2)にあるとき、カム9、9がモータMの回転軸10で駆動されて、図1の如く磁気作業体11B、11Bの高温端14側のディスプレーサ8を進出させ、低温端16側のディスプレーサ8を後退させる。これにより、熱媒体は磁気作業体11Bの高温端14側から低温端16側に移動される。これにより、消磁によって温度が低下した磁気作業体11B、11Bの磁気作業物質13と高温の熱媒体とを熱交換させ、磁気作業体11B、11Bの温度勾配を更に拡大させる。
次に、モータMにより回転体7が90°回転されると、永久磁石6、6が90°及び270°の位置に来るので、この90°及び270°の位置にある磁気作業体11B、11Bの磁気作業物質13に印加される磁場の大きさは増大し、励磁されて温度が上昇する。一方、これと90°位相が異なる0°及び180°の位置にある磁気作業体11A、11Aの磁気作業物質13に印加される磁場の大きさは減少し、消磁されて温度が低下する。
また、モータMの回転により回転体7が90°の位置にあるとき、カム9、9がモータMの回転軸10で駆動されて、磁気作業体11A、11Aの高温端14側のディスプレーサ8を進出させ、低温端16側のディスプレーサ8を後退させる。これにより、熱媒体は磁気作業体11Aの高温端14側から低温端16側に移動される。これにより、消磁によって温度が低下した磁気作業体11A、11Aの磁気作業物質13と高温の熱媒体とを熱交換させ、磁気作業体11A、11Aの温度勾配を更に拡大させる。
また、モータMの回転により回転体7が90°の位置に来ると、カム9、9がモータMの回転軸10で駆動されて、磁気作業体11B、11Bの低温端16側のディスプレーサ8を進出させ、高温端14側のディスプレーサ8を後退させる。これにより、熱媒体は磁気作業体11Bの低温端16側から高温端14側に移動される。
これにより、永久磁石6、6により励磁されての温度が上昇した磁気作業体11B、11Bの磁気作業物質13と低温の熱媒体とを熱交換させることで、磁気作業体11B、11Bの温度勾配を更に拡大させる。
このようにして温度が上昇した各磁気作業体11A、11A、11B、11Bの高温端14側の熱媒体は、熱交換器24において第1の外部熱媒体循環回路27の第2の熱媒体と熱交換し、第2の熱媒体の温度は上昇する。この温度が上昇した第2の熱媒体は、循環ポンプ21により高温配管17を経て放熱側の外部熱交換器19に循環され、外部に放熱する。
また、温度が低下した各磁気作業体11A、11A、11B、11Bの低温端16側の熱媒体は、熱交換器26において第2の外部熱媒体循環回路28の第2の熱媒体と熱交換し、第2の熱媒体の温度は低下する。この温度が低下した第2の熱媒体は、循環ポンプ23により低温配管18を経て吸熱側の外部熱交換器22に循環され、外部から吸熱する。熱媒体(第1の熱媒体)の往復移動により、各磁気作業体11A、11Bの高温端14と低温端16には往復移動に連動した温度変動が生じるが、上述の如く第2の熱媒体と熱交換させて各外部熱交換器19、22にて放熱/吸熱させることで、熱媒体(第1の熱媒体)の温度変動は平均化されることになる。
このようなモータMによる回転体7の回転とディスプレーサ8の切り換えを比較的高速の回転数とタイミングで行い、各磁気作業体11A、11A、11B、11Bの高温端14と低温端16の間で熱媒体(水)を往復移動させ、励磁/消磁される各磁気作業体11A、11A、11B、11Bの磁気作業物質13からの吸熱/放熱を繰り返すことによって、各磁気作業体11A、11A、11B、11Bの高温端14と低温端16の温度差が徐々に拡大し、やがて吸熱側の外部熱交換器22に循環される第2の熱媒体が流れる熱交換器26が設けられた各磁気作業体11A、11A、11B、11Bの低温端16の温度は磁気作業物質13の冷凍能力と外部熱交換器22で冷却される被冷却体の熱負荷とがバランスする温度まで低下し、放熱側の外部熱交換器19に循環される第2の熱媒体が流れる熱交換器24が設けられた各磁気作業体11A、11A、11B、11Bの高温端14の温度は外部熱交換器19の放熱能力と冷凍能力とがバランスして略一定温度になる。
以上の如く本発明によれば、ディスプレーサ8により磁気作業体11A、11Bの高温端14と低温端16の間で熱媒体を往復移動させると共に、外部熱交換器19、22に第2の熱媒体を循環させる外部熱媒体循環回路27、28を設け、この外部熱媒体循環回路27、28により、第2の熱媒体と磁気作業体11A、11Bの熱媒体とを熱交換させ、熱交換した当該第2の熱媒体を、外部熱交換器19、22に循環させるようにしたので、磁気作業体11A、11Bの高温端14側と低温端16側の熱媒体(第1の熱媒体)と第2の熱媒体とを熱交換させ、外部熱交換器19、22に間接的に取り出すことができるようになる。
また、ディスプレーサ8により磁気作業体11A、11Bの熱媒体を往復移動させるので、ロータリ弁を使用した場合の如き混合損失や摩擦熱の問題も解消される。これらにより本発明によれば、磁気作業物質13の磁気熱量効果による温度変化を有効且つ効率的に利用することができるようになる。
また、実施例では放熱側の外部熱交換器19を有する第1の外部熱媒体循環回路27と、吸熱側の外部熱交換器22を有する第2の外部熱媒体循環回路28を設け、第1の外部熱媒体循環回路27が、第2の熱媒体と磁気作業体11A、11Bの高温端14側の熱媒体(第1の熱媒体)とを熱交換させ、熱交換した当該第2の熱媒体を、放熱側の外部熱交換器19に循環させると共に、第2の外部熱媒体循環回路28が、第2の熱媒体と磁気作業体11A、11Bの低温端16側の熱媒体(第1の熱媒体)とを熱交換させ、熱交換した当該第2の熱媒体を、吸熱側の外部熱交換器22に循環させるようにしているので、磁気作業体11A、11Bの高温端14側の熱媒体(第1の熱媒体)の温度を第2の熱媒体に効率的に移動させ、低温端16側の熱媒体(第1の熱媒体)に第2の熱媒体の熱を効率的に移動させることができるようなる。
尚、実施例では図1に示す如く磁気作業体11A、11Bのディスプレーサ8やカム9を高温端14側と低温端16側とでそれぞれ駆動させるかたちで示したが、各磁気作業体11A、11Bの高温端14側に設けられたディスプレーサ8(高温端側のディスプレーサ)と、低温端16側に設けられたディスプレーサ8(低温端側のディスプレーサ)とを背中合わせに配置することも考えられる。その場合には、磁気作業体11A、11Bを環状にする等の形状変更が必要になり、磁気ヒートポンプ用AMR2の具体的な構成も図2とは異なって来るものの、高温端14側のカム9と低温端16側のカム9を一つのものとし、その両側で図3中に破線矢印F1、F2で示すように高温端14側のディスプレーサ8を進出/後退させ、低温端16側のディスプレーサ8を後退/進出させることができるようになるので、カム9も共用できるようになると共に、各ディスプレーサ8を駆動するための駆動動力を極力抑えることが可能となる。
また、磁気ヒートポンプ装置の全体構成も実施例に限られるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは云うまでもない。
1 磁気ヒートポンプ装置
2 磁気ヒートポンプ用AMR
3 筐体
6 永久磁石(磁場変更装置)
7 回転体(磁場変更装置)
8 ディスプレーサ(熱媒体移動装置)
9 カム(熱媒体移動装置)
11A、11B 磁気作業体
12 ダクト
13 磁気作業物質
14 高温端
16 低温端
19、22 外部熱交換器
21、23 循環ポンプ
24、26 熱交換器
27 第1の外部熱媒体循環回路
28 第2の外部熱媒体循環回路
M モータ
2 磁気ヒートポンプ用AMR
3 筐体
6 永久磁石(磁場変更装置)
7 回転体(磁場変更装置)
8 ディスプレーサ(熱媒体移動装置)
9 カム(熱媒体移動装置)
11A、11B 磁気作業体
12 ダクト
13 磁気作業物質
14 高温端
16 低温端
19、22 外部熱交換器
21、23 循環ポンプ
24、26 熱交換器
27 第1の外部熱媒体循環回路
28 第2の外部熱媒体循環回路
M モータ
Claims (3)
- 磁気熱量効果を有する磁気作業物質を備え、熱媒体が流通される磁気作業体と、
前記磁気作業物質に印加される磁場の大きさを変更する磁場変更装置と、
前記磁気作業体の高温端と低温端の間で前記熱媒体を往復移動させるディスプレーサと、
外部熱交換器を有し、第2の熱媒体を循環させる外部熱媒体循環回路とを備え、
該外部熱媒体循環回路は、前記第2の熱媒体と前記磁気作業体の熱媒体とを熱交換させ、熱交換した当該第2の熱媒体を、前記外部熱交換器に循環させることを特徴とする磁気ヒートポンプ装置。 - 放熱側の前記外部熱交換器を有する第1の前記外部熱媒体循環回路と、
吸熱側の前記外部熱交換器を有する第2の前記外部熱媒体循環回路とを備え、
前記第1の外部熱媒体循環回路は、前記第2の熱媒体と前記磁気作業体の高温端側の熱媒体とを熱交換させ、熱交換した当該第2の熱媒体を、前記放熱側の外部熱交換器に循環させると共に、
前記第2の外部熱媒体循環回路は、前記第2の熱媒体と前記磁気作業体の低温端側の熱媒体とを熱交換させ、熱交換した当該第2の熱媒体を、前記吸熱側の外部熱交換器に循環させ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。 - 前記磁気作業体の高温端側に設けられた高温端側の前記ディスプレーサと、
前記磁気作業体の低温端側に設けられた低温端側の前記ディスプレーサとを備え、
前記高温端側のディスプレーサと前記低温端側のディスプレーサを背中合わせに配置したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の磁気ヒートポンプ装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017006054A JP2018115792A (ja) | 2017-01-17 | 2017-01-17 | 磁気ヒートポンプ装置 |
US16/477,035 US20200003461A1 (en) | 2017-01-17 | 2018-01-12 | Magnetic Heat Pump Apparatus |
DE112018000412.0T DE112018000412T5 (de) | 2017-01-17 | 2018-01-12 | Magnetische Wärmepumpenvorrichtung |
CN201880007061.7A CN110177982A (zh) | 2017-01-17 | 2018-01-12 | 磁热泵装置 |
PCT/JP2018/000584 WO2018135386A1 (ja) | 2017-01-17 | 2018-01-12 | 磁気ヒートポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017006054A JP2018115792A (ja) | 2017-01-17 | 2017-01-17 | 磁気ヒートポンプ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018115792A true JP2018115792A (ja) | 2018-07-26 |
Family
ID=62908257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017006054A Pending JP2018115792A (ja) | 2017-01-17 | 2017-01-17 | 磁気ヒートポンプ装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20200003461A1 (ja) |
JP (1) | JP2018115792A (ja) |
CN (1) | CN110177982A (ja) |
DE (1) | DE112018000412T5 (ja) |
WO (1) | WO2018135386A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7185131B2 (ja) * | 2018-09-14 | 2022-12-07 | ダイキン工業株式会社 | 磁気冷凍モジュール |
JP7108183B2 (ja) * | 2018-09-27 | 2022-07-28 | ダイキン工業株式会社 | 磁気冷凍システム |
EP3862658A1 (de) * | 2020-02-06 | 2021-08-11 | FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur stabilisierung und/oder steuerung und/oder regelung der arbeitstemperatur, wärmeübertragereinheit, vorrichtung zum transport von energie, kältemaschine sowie wärmepumpe |
DE102020213158A1 (de) | 2020-10-19 | 2022-04-21 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Magnetokalorische Destillationseinheit |
JP2022130124A (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-06 | キオクシア株式会社 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012520986A (ja) * | 2009-03-20 | 2012-09-10 | クールテック アプリケーションズ エス.エイ.エス. | 磁気熱量による熱発生器およびその熱交換方法 |
JP2012237496A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Denso Corp | 磁気冷凍システム及び該磁気冷凍システムを用いた空気調和装置 |
CN103917835A (zh) * | 2011-10-28 | 2014-07-09 | 制冷技术应用股份有限公司 | 磁热式热发生器 |
JP2016053445A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 株式会社デンソー | 熱機器 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3316356B2 (ja) * | 1995-10-26 | 2002-08-19 | 三菱重工業株式会社 | 磁気冷凍機 |
JP4533838B2 (ja) * | 2005-12-06 | 2010-09-01 | 株式会社東芝 | 熱輸送装置、冷凍機及びヒートポンプ |
DE102006006326B4 (de) * | 2006-02-11 | 2007-12-06 | Bruker Biospin Ag | Hybrid-Wärmepumpe/Kältemaschine mit magnetischer Kühlstufe |
FR2922999A1 (fr) * | 2007-10-30 | 2009-05-01 | Cooltech Applic Soc Par Action | Generateur thermique a materiau magnetocalorique |
FR2937182B1 (fr) * | 2008-10-14 | 2010-10-22 | Cooltech Applications | Generateur thermique a materiau magnetocalorique |
FR2942305B1 (fr) * | 2009-02-17 | 2011-02-18 | Cooltech Applications | Generateur thermique magnetocalorique |
JP5267689B2 (ja) * | 2011-04-26 | 2013-08-21 | 株式会社デンソー | 磁気ヒートポンプ装置 |
JP5338889B2 (ja) * | 2011-04-28 | 2013-11-13 | 株式会社デンソー | 磁気ヒートポンプシステム及び該システムを用いた空気調和装置 |
-
2017
- 2017-01-17 JP JP2017006054A patent/JP2018115792A/ja active Pending
-
2018
- 2018-01-12 WO PCT/JP2018/000584 patent/WO2018135386A1/ja active Application Filing
- 2018-01-12 DE DE112018000412.0T patent/DE112018000412T5/de not_active Ceased
- 2018-01-12 CN CN201880007061.7A patent/CN110177982A/zh not_active Withdrawn
- 2018-01-12 US US16/477,035 patent/US20200003461A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012520986A (ja) * | 2009-03-20 | 2012-09-10 | クールテック アプリケーションズ エス.エイ.エス. | 磁気熱量による熱発生器およびその熱交換方法 |
JP2012237496A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Denso Corp | 磁気冷凍システム及び該磁気冷凍システムを用いた空気調和装置 |
CN103917835A (zh) * | 2011-10-28 | 2014-07-09 | 制冷技术应用股份有限公司 | 磁热式热发生器 |
JP2016053445A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 株式会社デンソー | 熱機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018135386A1 (ja) | 2018-07-26 |
DE112018000412T5 (de) | 2019-10-02 |
US20200003461A1 (en) | 2020-01-02 |
CN110177982A (zh) | 2019-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2018135386A1 (ja) | 磁気ヒートポンプ装置 | |
EP2813785B1 (en) | Magnetic cooling apparatus and method of controlling the same | |
CN107726664B (zh) | 磁制冷机 | |
KR102158130B1 (ko) | 자기 냉각 장치 | |
US10443905B2 (en) | Magnetocaloric refrigeration using fully solid state working medium | |
JP5884806B2 (ja) | 磁気熱量素子およびそれを備える熱磁気サイクル装置 | |
US10598411B2 (en) | Magnetic refrigerating device | |
US20070125095A1 (en) | Heat transporting apparatus | |
JP6003879B2 (ja) | 熱磁気サイクル装置 | |
JP2005090921A (ja) | 磁性体を用いた温度調節装置 | |
CN107726663B (zh) | 磁热交换系统、磁热式制冷装置及热弹性冷却设备 | |
WO2002016835A1 (fr) | Systeme de refrigeration sterling et dispositif de refroidissement | |
JP6384255B2 (ja) | 磁気熱量素子および熱磁気サイクル装置 | |
US20200191449A1 (en) | Magnetic Heat Pump Device | |
WO2018088167A1 (ja) | 磁気ヒートポンプ装置 | |
JP2016080206A (ja) | 磁気熱量素子および熱磁気サイクル装置 | |
JP6344103B2 (ja) | 熱磁気サイクル装置 | |
US11549729B2 (en) | Cool air supplying apparatus and refrigerator having the same | |
JP6586401B2 (ja) | 磁気冷凍装置 | |
JP7030658B2 (ja) | 磁気冷凍機 | |
KR101812183B1 (ko) | 자기 냉각 시스템 | |
JP6736696B2 (ja) | 冷却装置および冷却方法 | |
JP2021165618A (ja) | 磁気冷凍装置 | |
JP2022153287A (ja) | 磁気冷凍装置及び冷凍装置 | |
JP2020016349A (ja) | スターリング冷凍機、及び、冷蔵庫 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200110 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200929 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210323 |