JP5075763B2 - 磁気式温度調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気熱量効果を利用して熱交換を行う磁気式温度調整装置に関する。

この種の磁気熱量効果を利用して熱交換を行う技術が供されている（例えば、特許文献１参照）。この技術は、磁気作業物質に磁界（磁場）を印加したり磁界を取り去ったりすることで、磁気エントロピーを大きく変化させて磁気熱量効果を生じさせ、熱交換器により熱交換する技術である。特許文献１に記載された技術思想によれば、磁場発生器が永久磁石と電磁石とから構成され、永久磁石で生じた磁場に電磁石で生じた磁場を重畳させ、永久磁石で発生した磁場と電磁石で発生した磁場をそのまま加算した磁場を磁気作業物質に印加し熱交換を行っている。しかしながら、特許文献１の技術思想では、磁場発生器を構成する電磁石に巻線を用いて構成しているが、巻線に対する通電時間が、磁気作業物質に磁場を与える期間中に連続して通電しており消費電力が大きくなってしまう。また巻線の電力消費により発熱し、磁気作業物質の冷熱を温め、冷熱温度作業を妨げている。
特開２００４−３１７０４０号公報

本発明の目的は、消費電力を低減でき、温度調整範囲を拡大できるようにした磁気式温度調整装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、印加される外部磁場の変化に応じて温度変化する磁気作業物質の冷熱および温熱を熱交換する熱交換器と、所定の残留磁化および第１の保磁力を備えた第１の永久磁石と、前記第１の保磁力よりも大きな第２の保磁力を備えた第２の永久磁石と、前記第１の永久磁石に印加する磁場を変化させることで当該第１の永久磁石の残留磁化を反転させる磁石特性変更手段と、前記熱交換器で発生した熱を伝達する媒体を循環するポンプと、を備え、前記磁石特性変更手段により残留磁化を反転させることで、前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石の合成磁場を前記磁気作業物質に印加する場合と、前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石との間で閉磁路を形成して前記磁気作業物質に印加する磁場を減少させる場合とを順に発生させ、前記ポンプの作動は、前記磁石特性変更手段により第１の永久磁石に印加する磁場を止めた状態で行うことを特徴としている。

本発明の一態様によれば、消費電力を低減でき、温度調整範囲を拡大できる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を冷却装置に適用した第１の実施形態について図１ないし図４を参照しながら説明する。図２（ａ）は、冷却装置の平面図を概略的に示しており、図１は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿う縦断面図を概略的に示している。また、図２（ｂ）は、主に冷熱／温熱の循環系構造を概略的に示している。尚、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに３次元的に交差する方向（例えば直交交差方向）を示しており、特に断らない限り図１中の右方向をＸ方向の正方向、左方向をＸ方向の負方向、上方向をＺ方向の正方向、下方向をＺ方向の負方向と規定し、掲載面の奥行方向をＹ方向の正方向、掲載面の手前方向をＹ方向の負方向と規定する。また、図２中の右方向をＸ方向の正方向、左方向をＸ方向の負方向、上方向をＹ方向の正方向、下方向をＹ方向の負方向、掲載面の手前方向をＺ方向の正方向、掲載面の奥行方向をＺ方向の負方向と規定する。

図２（ａ）に示すように、磁気式温度調整装置としての冷却装置１は、ハウジング２内に磁気コア３、高保磁力磁石４、低保磁力磁石５、熱交換器６、ポンプ７、巻線８、配管９等を備えて構成されている。

磁気コア３は、鉄、フェライトコア等の磁性材料により構成されている。低保磁力磁石５は、所定の保磁力を有する永久磁石（例えばアルニコ磁石）により構成されており、高保磁力磁石４は、例えば低保磁力磁石５よりも大きな保磁力（例えば２倍以上の保磁力）を備えた永久磁石（例えばネオジム磁石）により構成されている。

図１に概略的な縦断面を示すように、磁気コア３は、Ｘ方向に延伸した延伸部３ａａと当該延伸部３ａａのＸ方向両端に位置してＺ方向の負方向に突設した突設部３ａｂ、３ａｄおよび当該突設部３ａｂ、３ａｄ間のＸ方向の中間部（例えば中央）に位置して突設部３ａｂ、３ａｄの突設方向と同一のＺ方向に突設した突設部３ａｃを備えたＥ型部３ａと、Ｘ方向に延伸したＩ型部３ｂとによって成型されている。

図１および図２（ａ）に示すように、高保磁力磁石４、低保磁力磁石５、熱交換器６の順に所定の一方向（図２中のＸ方向）に互いに離間して配設されている。高保磁力磁石４、低保磁力磁石５の磁化方向は、Ｚ方向の正方向になるように形成されている。高保磁力磁石４の一端は突設部３ａｂの突設端に磁気結合するように例えば構造的に接触して構成されている。低保磁力磁石５の一端は突設部３ａｃの突設端に磁気結合するように例えば構造的に接触して構成されている。

高保磁力磁石４の他端は、磁気コア３のＩ型部３ｂの延伸部の一端３ｂａと磁気結合するように例えば構造的に接触して構成されている。低保磁力磁石５の磁化方向の他端は磁気コア３のＩ型部３ｂの延伸部の例えばほぼ中央の中間部３ｂｂと磁気結合するように例えば構造的に接触して構成されている。

Ｅ型部３ａの突設部３ａｄの突設端とＩ型部３ｂの延伸部の他端３ｂｃとの間には熱交換器６の一部が配設されている。当該領域に配設された熱交換器６のシリンダは、多数の通孔を有するアクリルなどによって構成され当該シリンダ内には磁気作業物質６ａが充填されている。磁気作業物質６ａは例えばガドリニウム（Ｇｄ）強磁性体、もしくは、ランタン−鉄−シリコン（Ｌａ−Ｆｅ−Ｓｉ）系等の磁性体によって多数の粒子（球状粒子、細粒子（粒体））によって構成されている。これらの磁気作業物質６ａは、外部から磁界（磁場）を加えると温度が上昇し、磁界（磁場）を取り去るとその温度が下降するという磁気熱量効果を有する材料である。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、熱交換器６はポンプ７をＸＹ方向に延びる配管９で接続して構成され、ポンプ７は配管９を通じて熱交換器６内外に媒体９ａを流動可能に構成されている。媒体９ａは例えば水などの液体であり多数粒体の磁気作業物質６ａを通じて流動（流入／流出）可能になっている。図２（ｂ）に示すように、熱交換器６の両端にそれぞれ接続された配管９、９にはそれぞれ排熱部１０、冷熱部１１（図２（ａ）には図示せず）が接続されており、排熱部１０は温熱を排熱可能な熱回収部として機能し、冷熱部１１は冷熱を蓄積または排気する熱回収部として機能する。これにより磁気作業物質６ａが冷熱／温熱を発生すると媒体９ａを通じて冷熱部１１、排熱部１０にポンプ７により輸送することで熱交換可能に構成されている。

図１および図２（ａ）に示すように、巻線８が、磁気コア３、低保磁力磁石５に巻回されており、電流印加回路１２が巻線８に電流を通電可能に構成されている。電流印加回路１２および巻線８が磁石特性変更手段として機能する。図１に示すように、巻線８は、突設部３ａｂおよび３ａｃ間、突設部３ａｃおよび３ａｄ間の空間を利用して磁気コア３、低保磁力磁石５に巻回されており、電流印加回路１２からの電流印加に応じて低保磁力磁石５の残留磁化を変更可能に構成されている。特に、低保磁力磁石５の磁化方向をＺ方向（図１中の上下方向）に逆転可能に構成されている。巻線８は、突設部３ａｂおよび３ａｃ間、突設部３ａｃおよび３ａｄ間の空間を利用して巻回されているため余剰空間を有効利用することができ、低保磁力磁石５に磁界を高効率に印加することができ小型化できる。このようにして磁気回路Ｃが構成されている。

尚、低保磁力磁石５、高保磁力磁石４の残留磁化は、その厚さ、大きさ等に応じて変更可能であり、当該パラメータを適宜変更して構成すると良い。また、巻線８の巻数は、低保磁力磁石５の残留磁化を変更するのに必要なアンペア・ターン数に応じて適宜決定すると良い。

上記構成の動作について説明する。電流印加回路１２が巻線８に適切な電流を通電することで、低保磁力磁石５周辺のＺ方向に磁界を発生させることができるため、高保磁力磁石４の磁化方向（Ｚ方向の正方向）を変更することなく低保磁力磁石５のみの磁化方向をＺ方向の正方向（図１の上方向）、逆方向（図１の下方向）に反転制御できる。

図３（ａ）は熱交換時の巻線に対する通電タイミングを概略的に示しており、図３（ｂ）は、磁気作業物質に印加される磁場の時間的変化と熱輸送タイミングとを概略的に示している。図３（ａ）に示すように、巻線８に対し正方向にパルス（例えば、数ｍｓ）で通電すると、低保磁力磁石５の磁化方向をＺ方向の正方向に制御できる。巻線８への通電を中止しても低保磁力磁石５の残留磁化は保持される。

低保磁力磁石５の磁化方向がＺ方向の正方向の場合、図４（ａ）に示すように、磁気回路Ｃは、高保磁力磁石４から突設部３ａｂ、延伸部３ａａ、突設部３ａｄ、さらに、熱交換器６内の磁気作業物質６ａ、延伸部３ｂの他端３ｂｃ、中間部３ｂｂ、一端３ｂａの磁路を経て高保磁力磁石４に戻る閉磁路Ｂ１を構成する。また、磁気回路Ｃは、低保磁力磁石５から突設部３ａｃ、延伸部３ａａ、突設部３ａｄ、さらに、熱交換器６内の磁気作業物質６ａ、延伸部３ｂの他端３ｂｃ、中間部３ｂｂに至る磁路を経て低保磁力磁石５に戻る閉磁路Ｂ２を構成する。

したがって、閉磁路Ｂ１およびＢ２による磁場は、互いに強め合い、熱交換器６内に充填された磁気作業物質６ａに強い磁束密度（例えば１Ｔ）の磁場を形成する。すると、磁気作業物質６ａはその粒子の格子系の電子スピンが磁場の方向に揃った状態になるため磁気エントロピーが小さくなり、エネルギーが格子系に与えられるようになり格子振動が激しくなり磁性体の温度が上昇することで温熱を発生する。
尚、巻線８に流す電流を非通電状態としても低保磁力磁石５および高保磁力磁石４の残留磁化のみで閉磁路Ｂ１およびＢ２を常時形成できるため、巻線に常時電流を印加する構成に比較して消費電力を低減できる。

その後、図３（ｂ）に示すようにポンプ７が作動し磁気作業物質６ａに発生した温熱を媒体９ａにより配管９を通じて排熱部１０に輸送する。温熱を輸送後、ポンプ７は停止する。図３（ａ）に示すように、巻線８に対し負方向にパルス（例えば、数ｍｓ）を通電すると、低保磁力磁石５の磁化方向をＺ方向の逆方向に制御できる。巻線８への通電を中止しても当該残留磁化は保持される。

低保磁力磁石５の残留磁化の方向がＺ方向の逆方向の場合、図４（ｂ）に示すように、磁気回路Ｃは、高保磁力磁石４から突設部３ａｂ、延伸部３ａａ、突設部３ａｃ、低保磁力磁石５、延伸部３ｂの中間部３ｂｂ、一端３ｂａの磁路を経て高保磁力磁石４に戻る閉磁路Ｂ３を構成する。特に、高保磁力磁石４および低保磁力磁石５の残留磁化がほぼ一致するように巻線８に対する通電電流を調整すれば、閉磁路Ｂ３は高保磁力磁石４および低保磁力磁石５間のみに形成されることになり、熱交換器６内の磁気作業物質６ａに磁場が印加されなくなる。

すると、磁気作業物質６ａに与えられる磁束密度が減少する（例えば０Ｔ）ため、磁気作業物質６ａはその粒子の格子系の電子スピンがランダムな向きの状態をとり、磁気エントロピーが大きくなり、磁気作業物質６ａは吸熱することで冷却される。この場合も同様に、巻線８に流す電流を非通電としても残留磁化のみで閉磁路Ｂ３が形成されるため電力を消費することなく磁気作業物質６ａに与える磁場を調整できる。
その後、ポンプ７が作動し冷熱を冷熱部１１に輸送する。このような温熱輸送／冷熱輸送の熱サイクルが所定時間（例えば約１秒程度）毎に繰り返されることで温熱／冷熱を効率よく輸送することができる。

本実施形態によれば、電流印加回路１２が巻線８に電流を印加することに応じて低保磁力磁石５の残留磁化を変更し、低保磁力磁石５の残留磁化を変化させることで低保磁力磁石５および高保磁力磁石４の合成磁場によって磁気作業物質６ａに鎖交する磁束を変化させているため、磁場を変化させる際の巻線８への通電時間を短くすることができ、消費電力を低減できる。また、巻線８への通電時間が短くなるため磁気作業物質６ａの冷熱を温めてしまう虞を極力なくすことができ、温度調整範囲を拡大できる。

また、巻線８に印加するパルス状の電流の向きを変更することで低保磁力磁石５の磁化方向をＺ方向の正逆方向に反転制御し、低保磁力磁石５および高保磁力磁石４による合成磁場を変化させることで磁気作業物質６ａに印加する磁場を変化させているため、前述と同様の作用効果が得られる。
また、低保磁力磁石５の残留磁化を変化させることで、低保磁力磁石５と高保磁力磁石４とによる合成磁場を磁気作業物質６ａに印加させる場合と、低保磁力磁石５と高保磁力磁石４との間で閉磁路を形成して磁気作業物質６ａ中の磁場を取り去る場合とを順に発生させるようにしているため、冷熱／温熱を順に繰り返し発生させることができる。

電流印加回路１２が巻線８にパルス（数ミリ秒）で通電し、ポンプ７は、巻線８が発生する磁界を止めた状態で作動して温熱輸送／冷熱輸送しているため、磁気作業物質６ａに磁界を変化させながら常時印加するための常時通電を必要としなくなり、低電力消費化を図ることができる。
高保磁力磁石４、低保磁力磁石５、磁気作業物質６ａがこの順でＸ方向に離間して並設され、巻線８が低保磁力磁石５の配設領域付近に巻回されているため、巻線８の巻回スペースを省スペース化でき小型化できる。

（第２の実施形態）
図５および図６は、本発明の第２の実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、磁気コアの形状、および当該磁気コア、高保磁力磁石、低保磁力磁石の配置形態を変更したところにある。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。尚、図５および図６中のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに３次元的に交差する方向（例えば直交交差方向）を示しており、特に断らない限り図５および図６中の右方向をＸ方向の正方向、左方向をＸ方向の負方向、上方向をＺ方向の正方向、下方向をＺ方向の負方向、掲載面の奥行方向をＹ方向の正方向、掲載面の手前方向をＹ方向の負方向と規定する。

図５は、磁気コアの形状、および当該磁気コア、高保磁力磁石、低保磁力磁石の配置形態を概略的に示している。図５および図６に示すように、磁気回路Ｃに代わる磁気回路Ｃ２は、磁気コア３に代えて磁気コア１３内を通過する閉磁路Ｂ４〜Ｂ７を主として形成されている。磁気コア１３は、Ｃ字型部（逆コ字型部）１３ａ、中縦延設部１３ｂ、中横延設部１３ｃを備えている。

図５に示すように、Ｃ字型部１３ａは例えば図５中の左上部および左下部の２つのコーナーが例えば直角に屈曲または湾曲した形状をなしており、上側をＸ方向（図５中左右方向）に延伸した延伸部を上横延設部１３ａａ、Ｚ方向（図５中左側上下方向）に延伸した延伸部を左縦延設部１３ａｂ、下側をＸ方向（図５中左右方向）に延伸した延伸部を下横延設部１３ａｃとそれぞれ規定する。

上横延設部１３ａａの一端は左縦延設部１３ａｂの一端と連結されており、左縦延設部１３ａｂの他端は下横延設部１３ａｃの一端と連結されている。上横延設部１３ａａの中間部と中縦延設部１３ｂの一端とは連結されており、中縦延設部１３ｂはＣ字部１３ａの内側に向けて延伸形成され、中縦延設部１３ｂの他端は中横延設部１３ｃの一端と連結されている。中横延設部１３ｃはＸ方向（図５中左右方向）に延伸している。上横延設部１３ａａの他端と中横延設部１３ｃの他端との間には、熱交換器６の一部（磁気作業物質６ａの配設領域）が介在している。

中縦延設部１３ｂの一端と他端との間の中間部には巻線８が巻回されており、電流印加回路１２が巻線８に電流を通電可能に構成されている。中横延設部１３ｃのＸ方向全体部と下横延設部１３ａｃのうち中間部から他端側の延伸部分との間に高保磁力磁石４が介在して構成されている。高保磁力磁石４はＺ方向の正方向に磁化されている。

中縦延設部１３ｂおよび中横延設部１３ｃ間の連結部と左縦延設部１３ａｂの中間部との間には低保磁力磁石５が配設されている。低保磁力磁石５の磁化方向はＸ方向であり、この磁化方向は、電流印加回路１２から巻線８に通電されることによりＸ方向の正方向／負方向に切替可能になっている。高保磁力磁石４は磁束が通過する断面積が低保磁力磁石５の磁束通過断面積よりも広く形成されている。

図６（ａ）は発熱時および温熱輸送時の磁場の状態を示しており、図６（ｂ）は吸熱時および冷熱輸送時の磁場の状態を示している。
電流印加回路１２が、パルス状の電流を巻線８に通電することにより低保磁力磁石５がＸ方向の正方向に磁化されると、図６（ａ）に示すように、磁気回路Ｃ２は、低保磁力磁石５から中縦延設部１３ｂ、上横延設部１３ａａ、左縦延設部１３ａｂの中間部に至る磁路を経て低保磁力磁石５に戻る閉磁路Ｂ４を構成する。

また、磁気回路Ｃ２は、高保磁力磁石４から中縦延設部１３ｂおよび中横延設部１３ｃの連結部、上横延設部１３ａａの中間部、当該上横延設部１３ａａおよび左縦延設部１３ａｂの連結部、左縦延設部１３ａｂ、下横延設部１３ａｃからその中間部に至る磁路を経て高保磁力磁石４に戻る閉磁路Ｂ６を構成する。

さらに、磁気回路Ｃ２は、高保磁力磁石４から中横延設部１３ｃの他端、熱交換器６ｂの磁気作業物質６ａの配設領域、上横延設部１３ａａ、左縦延設部１３ａｂ、下横延設部１３ａｃからその他端に至る磁路を経て高保磁力磁石４に戻る閉磁路Ｂ５を構成する。したがって、閉磁路Ｂ５によって強い磁束密度の磁場が熱交換器６内に充填された磁気作業物質６ａに印加される。すると、前述実施形態と同様に磁気作業物質６ａは温熱を発生し、ポンプ７が温熱を輸送する。

逆に、電流印加回路１２がパルス電流を巻線８に通電することにより低保磁力磁石５がＸ方向の負方向に磁化されると、図６（ｂ）に示すように、磁気回路Ｃ２は、高保磁力磁石４から中縦延設部１３ｂおよび中横延設部１３ｃ間の連結部、低保磁力磁石５、左縦延設部１３ａｂの中間部から下横延設部１３ａｃに至る磁路を経て高保磁力磁石４に戻る閉磁路Ｂ７を構成する。したがって、主たる閉磁路Ｂ７は高保磁力磁石４および低保磁力磁石５間の最短経路に沿って形成されることになり、熱交換器６内に充填された磁気作業物質６ａに鎖交する磁束がほとんど発生しなくなる。すると、前述実施形態と同様に磁気作業物質６ａは吸熱することで冷却され、ポンプ７が冷熱を輸送する。このような温熱輸送／冷熱輸送の熱サイクルが所定時間（例えば約１秒程度）毎に順に繰り返されることで温熱／冷熱を効率よく輸送することができる。

本実施形態によれば、電流印加回路１２が巻線８にパルス状の電流を印加して低保磁力磁石５に印加する磁界を変化させることで低保磁力磁石５の残留磁化（磁化方向）を変化させ、磁気コア１３の上横延設部１３ａａの他端と中横延設部１３ｃの他端との間に配設された磁気作業物質６ａに与える磁場を変化させることができるため、前述実施形態とほぼ同様の作用効果を生じる。
高保磁力磁石４に磁束が通過する断面積が、低保磁力磁石５に磁束が通過する断面積よりも広いため磁束量を増加することができ高保磁力磁石４による磁場を安定して保持することができる。

（第３の実施形態）
図７および図８は、本発明の第３の実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、磁気コアの形状、および当該磁気コア、高保磁力磁石、低保磁力磁石の配置形態についての別の態様を示しているところにある。
磁気回路Ｃに代わる磁気回路Ｃ３としては、磁気コア３に代わる磁気コア２３内を通過する閉磁路Ｂ８〜Ｂ１０を主として形成される。磁気コア２３は、Ｃ字型部（逆コ字型部）２３ａ、Ｉ字型部２３ｂを備えている。図７に示すように、Ｃ字型部２３ａは、例えば図７中の左上部および左下部の２つのコーナーが例えば直角に屈曲または湾曲した形状をなしており、上側をＸ方向（図７中左右方向）に延伸した延伸部を上横延設部２３ａａ、Ｚ方向（図７中左側上下方向）に延伸した延伸部を左縦延設部２３ａｂ、下側をＸ方向（図７中左右方向）に延伸した延伸部を下横延設部２３ａｃとそれぞれ規定する。

上横延設部２３ａａの一端は左縦延設部２３ａｂの一端と連結されており、左縦延設部２３ａｂの他端は下横延設部２３ａｃの一端と連結されている。上横延設部２３ａａの他端と下横延設部２３ａｃの他端との間には、熱交換器６の一部（磁気作業物質６ａの配設領域）、Ｉ字型部２３ｂの延設部、高保磁力磁石４が順に配設されている。高保磁力磁石４はＺ方向の正方向に磁化されている。左縦延設部２３ａｂの中間部とＩ字型部２３ｂの中間部との間には低保磁力磁石５が配設されている。低保磁力磁石５の磁化方向はＸ方向であり、この磁化方向は電流印加回路１２が巻線８に通電することによりＸ方向の正方向／負方向に切替可能になっている。

電流印加回路１２がパルス電流を巻線８に通電することにより低保磁力磁石５がＸ方向の正方向に磁化されると、図８（ａ）に示すように、磁気回路Ｃ３は、低保磁力磁石５からＩ字型部２３ｂの中間部、熱交換器６、上横延設部２３ａａ、左縦延設部２３ａｃの中間部に至る磁路を経て低保磁力磁石５に戻る閉磁路Ｂ８を構成する。

さらに、磁気回路Ｃ３は、高保磁力磁石４からＩ字型部２３ｂの延設部、熱交換器６、上横延設部２３ａａ、左縦延設部２３ａｂ、下横延設部２３ａｃに至る磁路を経て高保磁力磁石４に戻る閉磁路Ｂ９を構成する。したがって、強い磁束密度の磁場が熱交換器６内に充填された磁気作業物質６ａに印加される。すると、前述実施形態と同様に磁気作業物質６ａは温熱を発生し、ポンプ７が温熱を輸送する。

逆に、電流印加回路１２がパルス状の電流を巻線８に通電することにより低保磁力磁石５がＸ方向の負方向に磁化されると、図８（ｂ）に示すように、磁気回路Ｃ３は、高保磁力磁石４からＩ字型部２３ｂの中間部、低保磁力磁石５、左縦延設部２３ａｃの中間部、下横延設部２３ａｃに至る磁路を経て高保磁力磁石４に戻る閉磁路Ｂ１０を構成する。したがって、主たる閉磁路Ｂ１０は高保磁力磁石４および低保磁力磁石５間のみに形成されることになり、熱交換器６内に充填された磁気作業物質６ａに磁場がほとんど形成されなくなる。すると、前述実施形態と同様に磁気作業物質６ａは吸熱することで冷却され、ポンプ７が冷熱を輸送する。このような温熱輸送／冷熱輸送の熱サイクルが所定時間（例えば約１秒程度）毎に繰り返されることで温熱／冷熱を効率よく輸送することができる。

本実施形態によれば、電流印加回路１２が巻線８にパルス状の電流を印加して低保磁力磁石５に印加する磁界を変化させることで低保磁力磁石５の残留磁化（磁化方向）を変化させ、磁気コア２３の上横延設部２３ａａの他端とＩ型部２３ｂとの間に配設された磁気作業物質６ａに与える磁場を変化させることができるため、前述実施形態とほぼ同様の作用効果を生じる。

（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形または拡張が可能である。
ポンプ７についてはハウジング２内に設置されている実施形態を示したが、ハウジング２外に設置した態様に適用しても良い。
冷却のみを行う冷却装置１に適用したが、排熱部１０を温熱に利用することができるため、磁気式温熱装置に適用しても良い。すなわち、冷却および温熱の両効果または何れか一方の効果を備えた磁気式温度調整装置に適用できる。

電流印加回路１２が巻線８に電流を通電すると巻線８は熱を発するため、特に熱交換器６による冷熱交換を重視する場合に熱交換の高効率化を考慮すると、巻線８を熱交換器６から遠ざける配置にした方が良い場合がある。この場合、図９の磁気回路Ｃ４に示すように、巻線８の通電に応じて残留磁化を変化させる低保磁力磁石５の配置位置を、第１の実施形態の高保磁力磁石４の配設位置であるＸ方向の一端側に代えて配置し、Ｘ方向に離間して、高保磁力磁石６、熱交換器６の磁気作業物質６ａの順に並べて配置すると良い。

すなわち、低保磁力磁石５、高保磁力磁石４、磁気作業物質６ａがこの順でＸ方向に離間して並設され、巻線８が高保磁力磁石４の配置領域を挟んで磁気作業物質６ａから離間した位置に配設されていると良い。すると、巻線８を熱交換器６から遠ざける配置にすることができ、特に冷熱を輸送する冷却機能を強化した冷却装置１に適用した場合に効率的に冷却できる。

本発明の第１の実施形態について要部の構成を概略的に示す縦断面図 磁気式温度調整装置の内部を概略的に示す平面図 熱交換時の巻線に対する通電タイミングと磁気作業物質に印加する磁界の時間的変化と熱輸送タイミングとを概略的に示す説明図 熱交換サイクル時の磁路の変化を概略的に示す説明図 本発明の第２の実施形態を示す図１相当図 図４相当図 本発明の第３の実施形態を示す図１相当図 図４相当図 本発明の他の実施形態を示す図１相当図

符号の説明

図面中、１は冷却装置（磁気式温度調整装置）、４は高保磁力磁石（第２の永久磁石）、５は低保磁力磁石（第１の永久磁石）、６は熱交換器、６ａは磁気作業物質、８は巻線（磁石特性変更手段）、１２は電流印加回路（磁石特性変更手段）を示す。

Claims (6)

1. 印加される外部磁場の変化に応じて温度変化する磁気作業物質の冷熱および温熱を熱交換する熱交換器と、
   所定の残留磁化および第１の保磁力を備えた第１の永久磁石と、
   前記第１の保磁力よりも大きな第２の保磁力を備えた第２の永久磁石と、
   前記第１の永久磁石に印加する磁場を変化させることで当該第１の永久磁石の残留磁化を反転させる磁石特性変更手段と、
   前記熱交換器で発生した熱を伝達する媒体を循環するポンプと、を備え、
   前記磁石特性変更手段により残留磁化を反転させることで、前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石の合成磁場を前記磁気作業物質に印加する場合と、前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石との間で閉磁路を形成して前記磁気作業物質に印加する磁場を減少させる場合とを順に発生させ、
   前記ポンプの作動は、前記磁石特性変更手段により第１の永久磁石に印加する磁場を止めた状態で行うことを特徴とする磁気式温度調整装置。
2. 前記磁気作業物質に印加する磁場を減少させる場合には、前記磁気作業物質中の磁場を取り去ることを特徴とする請求項１記載の磁気式温度調整装置。
3. 前記熱交換器に接続され、熱交換器で発生した熱を伝達する媒体が流れる配管と、
   前記配管に接続され、前記媒体を循環するポンプと、
   前記ポンプを作動することで、媒体からの熱を回収する熱回収部とを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の磁気式温度調整装置。
4. 前記磁石特性変更手段は電流印加回路および巻線を含んで構成され、
   前記電流印加回路が巻線にパルス状の電流を印加することで前記第１の永久磁石に磁場を印加することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の磁気式温度調整装置。
5. 前記第２の永久磁石、第１の永久磁石、磁気作業物質の順に所定方向に離間して並設され、
   前記磁石特性変更手段は、前記第２の永久磁石および前記磁気作業物質間において前記第１の永久磁石の配設領域付近に巻回された巻線を備えていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の磁気式温度調整装置。
6. 前記第１の永久磁石、第２の永久磁石、磁気作業物質の順に所定方向に離間して並設され、
   前記磁石特性変更手段は電流印加回路および巻線を含み前記電流印加回路が巻線に電流を印加することにより構成され、
   前記巻線は、前記第１の永久磁石の配置領域を挟んで前記磁気作業物質から離間した位置に配設されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の磁気式温度調整装置。

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