JP6089663B2 - Magnetic air conditioner - Google Patents

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Description

本発明は、磁気冷暖房装置に係り、特に磁気冷暖房装置内で生成した熱を効率的に外部に取り出すことができる磁気冷暖房装置に関する。   The present invention relates to a magnetic air conditioner, and more particularly to a magnetic air conditioner that can efficiently extract heat generated in the magnetic air conditioner to the outside.

従来用いられている室温域の冷凍機、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、エアコンなどの冷凍機の大半は、フロンガスや代替フロンガスなどの気体冷媒の相変化を利用している。最近では、フロンガスの排出に伴うオゾン層破壊の問題が露呈し、さらに、代替フロンガスの排出に伴う地球温暖化への影響も懸念されている。このため、フロンガスや代替フロンガスなどの気体冷媒を用いた冷凍機に代わる、クリーンでかつ熱輸送能力の高い、革新的な冷凍機の開発が強く望まれている。   Most of refrigerators such as refrigerators, freezers, and air conditioners that are conventionally used at room temperature range use the phase change of a gaseous refrigerant such as chlorofluorocarbon gas or alternative chlorofluorocarbon gas. Recently, the problem of ozone depletion due to the emission of chlorofluorocarbons has been exposed, and there is also concern about the impact on global warming caused by the emission of alternative chlorofluorocarbons. For this reason, there is a strong demand for the development of an innovative refrigerator that is clean and has a high heat transport capability, replacing the refrigerator that uses a gaseous refrigerant such as CFC and CFC.

このような背景から、最近になって注目されるようになった冷凍技術が磁気冷凍技術である。磁性体の中には、その磁性体に印加する磁界の大きさが変化すると、その変化に応じて自身の温度を変化させる、いわゆる磁気熱量効果を発現するものがある。この磁気熱量効果を発現する磁性体を利用して熱を輸送する冷凍技術が磁気冷凍技術である。   Against this background, the refrigeration technology that has recently attracted attention is the magnetic refrigeration technology. Some magnetic materials exhibit a so-called magnetocaloric effect that changes their temperature according to the change of the magnitude of the magnetic field applied to the magnetic material. A refrigeration technique that transports heat using a magnetic material that exhibits this magnetocaloric effect is a magnetic refrigeration technique.

磁気冷凍技術を応用した冷凍機としては、例えば、下記特許文献1に記載されているような、固体物質の熱伝導を利用して熱を輸送する磁気冷凍機がある。この磁気冷凍機は以下のような構成によって熱を伝導させる。   As a refrigerator using the magnetic refrigeration technology, for example, there is a magnetic refrigerator that transports heat by utilizing the heat conduction of a solid substance as described in Patent Document 1 below. This magnetic refrigerator conducts heat by the following configuration.

磁気を印加すると温度が上昇する正の磁性体と、磁気を印加すると温度が下降する負の磁性体とを、所定の間隔で交互に複数一方向に並べて配置する。正負一対の磁性体で1つの磁性体ブロックを形成する。一方向に並ぶ複数の磁性体ブロックを環状に複数配置して磁性体ユニットを形成する。この磁性体ユニットと同心で内径と外径が略等しいハブ状の回転体に永久磁石を配置して磁気ユニットを形成する。正負の磁性体との間を挿脱する熱伝導部材を正負の磁性体との間で摺動自在となるように配置する。   A plurality of positive magnetic bodies that increase in temperature when magnetism is applied and negative magnetic bodies that decrease in temperature when magnetism is applied are alternately arranged in one direction at predetermined intervals. One magnetic body block is formed by a pair of positive and negative magnetic bodies. A plurality of magnetic blocks arranged in one direction are arranged in a ring shape to form a magnetic unit. Permanent magnets are arranged on a hub-like rotating body that is concentric with the magnetic body unit and has substantially the same inner diameter and outer diameter to form a magnetic unit. A heat conducting member for inserting and removing between the positive and negative magnetic bodies is disposed so as to be slidable between the positive and negative magnetic bodies.

永久磁石が配置されている磁気ユニットを磁性体ユニットと対向するように配置して磁性体ユニットに対し相対的に回転させる。正負の磁性体との間で挿脱される熱伝導部材を磁性体ユニットに対し相対的に回転させる。磁気ユニットの回転によって正負の磁性体に同時に磁気が印加されまた除去される。また、熱伝導部材が回転方向に並ぶ正負の磁性体との間で挿脱される。永久磁石と熱伝導部材が回転することで、磁気熱量効果により磁性体が発生する熱を磁性体が配置される一方向に熱伝導部材を介して輸送する。   The magnetic unit in which the permanent magnet is disposed is disposed so as to face the magnetic body unit, and is rotated relative to the magnetic body unit. The heat conducting member inserted / removed between the positive / negative magnetic bodies is rotated relative to the magnetic body unit. Magnetism is simultaneously applied to and removed from the positive and negative magnetic bodies by the rotation of the magnetic unit. Further, the heat conducting member is inserted into and removed from the positive and negative magnetic bodies arranged in the rotation direction. By rotating the permanent magnet and the heat conducting member, the heat generated by the magnetic body due to the magnetocaloric effect is transported through the heat conducting member in one direction in which the magnetic body is disposed.

特開2007−147209号公報JP 2007-147209 A

しかし、上記特許文献1に記載された磁気冷凍機は、固体物質の熱伝導を利用して一方向に熱を輸送する構成は開示されているものの、熱を効率的に発生させるための具体的な構成や、輸送した熱を外部に取り出すための具体的な構成は開示されていない。磁気冷凍機は、熱を効率的に発生させ、輸送した熱を効率的に外部に取り出すための構成が必要である。熱を効率的に発生させる工夫がされてなく、輸送した熱を効率的に外部に取り出すことができないと、磁気冷凍機内に熱が籠り、磁気冷凍機としての熱効率が著しく低下する。   However, the magnetic refrigerator described in Patent Document 1 discloses a configuration for transporting heat in one direction using heat conduction of a solid substance, but is a specific for efficiently generating heat. Neither a specific configuration nor a specific configuration for taking out the transported heat is disclosed. The magnetic refrigerator needs to be configured to efficiently generate heat and efficiently extract the transported heat to the outside. If no effort is made to generate heat efficiently and the transported heat cannot be taken out efficiently, heat will be generated in the magnetic refrigerator and the thermal efficiency of the magnetic refrigerator will be significantly reduced.

本発明は、上記のような事情に鑑みて成されたものであり、磁気冷暖房装置内で生成した熱を効率的に外部に取り出すことができる磁気冷暖房装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a magnetic air conditioner that can efficiently extract the heat generated in the magnetic air conditioner to the outside.

上記目的を達成するための本発明に係る磁気冷暖房装置は、磁気熱量材料及び熱スイッチを備えた中空状の熱生成ディスクと、磁気熱量材料に磁場を印加する磁場印加部を備えた中空状の磁場印加ディスクと、を交互に複数積層し、熱生成ディスク及び磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方を相対的に回転させることによって回転方向とは交差する方向に熱を輸送する磁気冷暖房装置である。   In order to achieve the above object, a magnetic air conditioner according to the present invention includes a hollow heat generating disk having a magnetocaloric material and a heat switch, and a hollow heat generating disk having a magnetic field applying unit that applies a magnetic field to the magnetocaloric material. A magnetic cooling and heating device that transports heat in a direction crossing the rotational direction by laminating a plurality of magnetic field application disks alternately and relatively rotating at least one of the heat generation disk and the magnetic field application disk.

磁気冷暖房装置は、外周冷媒通路、直列連結通路及び外周ファンを備える。外周冷媒通路は、1組の熱生成ディスク及び磁場印加ディスクの外周に沿って形成される。熱生成ディスクの外周側に向かってその内周側から熱が輸送されるので外周部は周囲温度とは異なる温度になっている。直列連結通路は、複数の外周冷媒通路の内の任意の外周冷媒通路同士を直列に連結する。外周ファンは、複数の外周冷媒通路内の冷媒を熱生成ディスクまたは磁場印加ディスクの回転方向に流すため、回転する熱生成ディスク及び磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方の外周に取り付けられる。熱生成ディスクの外周部に輸送された熱は外周ファンによって流される冷媒に伝達して外部に輸送される。   The magnetic air conditioner includes an outer peripheral refrigerant passage, a series connection passage, and an outer peripheral fan. The outer peripheral refrigerant passage is formed along the outer periphery of the pair of heat generating disks and the magnetic field application disk. Since heat is transported from the inner peripheral side toward the outer peripheral side of the heat generating disk, the outer peripheral portion has a temperature different from the ambient temperature. The serial connection passage connects arbitrary peripheral refrigerant passages of the plurality of peripheral refrigerant passages in series. The outer peripheral fan is attached to the outer periphery of at least one of the rotating heat generating disk and the magnetic field applying disk in order to flow the refrigerant in the plurality of outer peripheral refrigerant passages in the rotation direction of the heat generating disk or the magnetic field applying disk. The heat transported to the outer peripheral portion of the heat generating disk is transferred to the refrigerant flowing by the outer peripheral fan and transported to the outside.

上記のような構成を有する本発明に係る磁気冷暖房装置によれば、回転する熱生成ディスク及び磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方の外周に取り付けた外周ファンによって、外周冷媒通路内で冷媒をその回転方向に流す。冷媒は直列連結通路を介して複数の外周冷媒通路を直列に流れ熱生成ディスクの外周部に輸送された熱を吸収する。このため、磁気冷暖房装置内で生成した熱を効率的に外部に取り出すことができる。   According to the magnetic air conditioner according to the present invention having the above-described configuration, the refrigerant is rotated in the outer refrigerant passage by the outer fan attached to the outer circumference of at least one of the rotating heat generating disk and the magnetic field applying disk. Flow in the direction. The refrigerant flows through the plurality of outer peripheral refrigerant passages in series via the serial connection passage, and absorbs the heat transported to the outer peripheral portion of the heat generating disk. For this reason, the heat produced | generated in the magnetic air conditioning apparatus can be taken out outside efficiently.

実施形態1に係る磁気冷暖房装置の外観図である。It is an external view of the magnetic air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る磁気冷暖房装置の外周冷媒通路及び内周冷媒通路を流れる空気の挙動の模式図である。It is a schematic diagram of the behavior of the air which flows through the outer periphery refrigerant path and the inner periphery refrigerant path of the magnetic air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 図3の磁場印加ディスクの構成図である。It is a block diagram of the magnetic field application disk of FIG. 図3の熱生成ディスクの構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of the heat generation disk of FIG. 3. 図3の磁場印加ディスクの外周部に設ける外周ファン及び外周冷媒通路の構成図である。It is a block diagram of the outer periphery fan and outer periphery refrigerant path which are provided in the outer peripheral part of the magnetic field application disk of FIG. 図3の熱生成ディスクの内周部に設ける旋回流生成ブレードの構成図である。It is a block diagram of the swirl | vortex flow production | generation blade provided in the inner peripheral part of the heat generation disk of FIG. 実施形態1に係る磁気冷暖房装置において図2のように空気を流した場合の空気の流入口から空気の流出口に向かう間の空気の温度変化及び熱を運ぶ能力の変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change of the air in the magnetic air-conditioning apparatus which concerns on Embodiment 1, and changes the capability to carry heat while heading from the air inflow port at the time of flowing air like FIG. 図3の外周冷媒通路及び内周冷媒通路を流れる空気の図2とは異なる挙動の模式図である。It is a schematic diagram of the behavior different from FIG. 2 of the air which flows through the outer periphery refrigerant path and the inner periphery refrigerant path of FIG. 実施形態1に係る磁気冷暖房装置において図9のように空気を流した場合の空気の流入口から空気の流出口に向かう間の空気の温度変化及び熱を運ぶ能力の変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change of the air in the magnetic air-conditioning apparatus which concerns on Embodiment 1, and the ability to carry heat while heading from the air inflow port at the time of flowing air like FIG. 図3の磁場印加ディスクの外周部に設ける外周ファン及び外周冷媒通路の構成図である。It is a block diagram of the outer periphery fan and outer periphery refrigerant path which are provided in the outer peripheral part of the magnetic field application disk of FIG. 実施形態2に係る磁気冷暖房装置の断面図である。It is sectional drawing of the magnetic air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態2に係る磁気冷暖房装置の外周冷媒通路及び内周冷媒通路を流れる空気の挙動の模式図である。It is a schematic diagram of the behavior of the air which flows through the outer periphery refrigerant path and the inner periphery refrigerant path of the magnetic air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態2に係る磁気冷暖房装置の空気の流入口から空気の流出口に向かう間の空気の温度変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change of the air between the air inflow port of the magnetic air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 2 toward an air outflow port. 図12の熱生成ディスクにおける磁気熱量材料の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the magnetocaloric material in the heat generating disk of FIG. 図15のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 実施形態2に係る熱生成ディスクにおける磁気熱量材料の作動温度範囲の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of the operating temperature range of the magnetocaloric material in the heat generating disk which concerns on Embodiment 2. FIG. 積層された各熱生成ディスクにおける磁気熱量材料の作動温度範囲の組み合わせを示す図である。It is a figure which shows the combination of the operating temperature range of the magnetocaloric material in each laminated | stacked heat generation disk. 実施形態2に係る磁気冷暖房装置に使用する磁気熱量材料の作動温度の種類を示す図である。It is a figure which shows the kind of operating temperature of the magnetocaloric material used for the magnetic air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係る磁気冷暖房装置の空気の循環系統を示す図である。It is a figure which shows the circulation system of the air of the magnetic air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 3. 実施形態3に係る磁気冷暖房装置の制御系のブロック図である。It is a block diagram of the control system of the magnetic air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 3. 図21の空調情報入力部のさらに具体的な制御系のブロック図である。It is a block diagram of the more concrete control system of the air-conditioning information input part of FIG. 図21の磁気冷暖房装置の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of the magnetic air conditioning apparatus of FIG.

以下に、本発明に係る磁気冷暖房装置の実施形態を、〔実施形態1〕から〔実施形態3〕に分けて説明する。   Below, the embodiment of the magnetic air conditioning apparatus which concerns on this invention is divided into [Embodiment 1] to [Embodiment 3], and is demonstrated.

〔実施形態1〕
図1は、実施形態1に係る磁気冷暖房装置の外観図である。図に示すように、磁気冷暖房装置100は円柱状の外形を有している。
Embodiment 1
FIG. 1 is an external view of a magnetic air conditioner according to the first embodiment. As shown in the figure, the magnetic cooling / heating device 100 has a cylindrical outer shape.

磁気冷暖房装置100の外周部には個々に独立して区画した外周冷媒通路200A、200B、200C、…、200H、200Iを積層するように形成してある。外周冷媒通路200A、200B、200C、…、200H、200Iは、図1には示していないが、1組の熱生成ディスクと磁場印加ディスクの外周に沿って形成される(後述する)。外周冷媒通路200Aには、冷媒として用いる空気の流入口210INを設け、外周冷媒通路200Iには、空気の流出口210OUTを設ける。   The outer peripheral refrigerant passages 200A, 200B, 200C,..., 200H, 200I are formed on the outer peripheral portion of the magnetic cooling / heating device 100 so as to be laminated independently. The outer peripheral refrigerant passages 200A, 200B, 200C,..., 200H, 200I are formed along the outer periphery of one set of heat generating disk and magnetic field application disk (described later), although not shown in FIG. The outer refrigerant passage 200A is provided with an air inlet 210IN used as a refrigerant, and the outer refrigerant passage 200I is provided with an air outlet 210OUT.

外周冷媒通路200Aと200Bは直列連結通路220Aで連結する。直列連結通路220Aは、外周冷媒通路200Aを流れる空気を外周冷媒通路200Bに供給するための通路である。また、外周冷媒通路200Bと200Cは直列連結通路220Bで連結する。同様に、外周冷媒通路200C−200Iも積層方向上側に隣接する外周冷媒通路同士を直列連結通路220C−220Hで連結する。   The peripheral refrigerant passages 200A and 200B are connected by a serial connection passage 220A. The serial connection passage 220A is a passage for supplying the air flowing through the outer refrigerant passage 200A to the outer refrigerant passage 200B. Further, the outer peripheral refrigerant passages 200B and 200C are connected by a serial connection passage 220B. Similarly, the outer peripheral refrigerant passages 200C-200I also connect the outer peripheral refrigerant passages adjacent to each other on the upper side in the stacking direction by serial connection passages 220C-220H.

すべての外周冷媒通路200A−200Iは直列連結通路220A−220Hで連結されている。流入口210INから流入した空気は、外周冷媒通路200A、直列連結通路220A、外周冷媒通路200B、…、外周冷媒通路200H、直列連結通路220H、外周冷媒通路200Iを通過して流出口210OUTから流出する。   All the outer peripheral refrigerant passages 200A-200I are connected by serial connection passages 220A-220H. The air flowing in from the inlet 210IN passes through the outer refrigerant passage 200A, the series connection passage 220A, the outer refrigerant passage 200B,..., The outer refrigerant passage 200H, the series connection passage 220H, and the outer refrigerant passage 200I and flows out from the outlet 210OUT. .

つまり、流入口210INから流出口210OUTまでは、直列連結通路220A−220Hによって直列に連結されたすべての外周冷媒通路200A−200Iによって連通される。したがって、流入口210INから流入した空気は、すべての通路を通って流出口210OUTから流出する。   That is, the inflow port 210IN to the outflow port 210OUT are connected by all the outer peripheral refrigerant passages 200A-200I connected in series by the serial connection passages 220A-220H. Therefore, the air flowing in from the inlet 210IN flows out from the outlet 210OUT through all the passages.

なお、上記の例では、すべての外周冷媒通路を直列連結通路で連結しているが、直列連結通路は、複数の外周冷媒通路の内の任意の外周冷媒通路を直列に連結するようにしても良い。この場合、直列に連結されない外周冷媒通路には、独自に空気の流入口と流出口を取り付ける。また、実施形態1では冷媒として空気を例示するが、熱伝達特性に優れていれば、空気以外の気体冷媒または液体冷媒を用いても良い。   In the above example, all the outer peripheral refrigerant passages are connected by the serial connection passage. However, the serial connection passage may be configured to connect arbitrary outer peripheral refrigerant passages among the plurality of outer peripheral refrigerant passages in series. good. In this case, air inlets and outlets are independently attached to the peripheral refrigerant passages that are not connected in series. Moreover, although air is illustrated as a refrigerant | coolant in Embodiment 1, as long as it is excellent in a heat transfer characteristic, you may use gaseous refrigerant | coolants or liquid refrigerants other than air.

磁気冷暖房装置100の中央部にはアウターロータモータ300が取り付けてある。アウターロータモータ300の外周部には円筒状のロータ310を取り付ける。ロータ310の外周とその外周から一定距離離れた部分との間の領域には、ロータ310の外周に沿って磁気冷暖房装置100を上下方向に貫通する内周冷媒通路320を形成してある。内周冷媒通路320の図示下側には、冷媒として用いる空気の流入口330INを設け、内周冷媒通路320の図示上側には、空気の流出口330OUTを設ける。   An outer rotor motor 300 is attached to the central portion of the magnetic air conditioner 100. A cylindrical rotor 310 is attached to the outer periphery of the outer rotor motor 300. In the region between the outer periphery of the rotor 310 and a part away from the outer periphery by a certain distance, an inner peripheral refrigerant passage 320 is formed along the outer periphery of the rotor 310 in the vertical direction through the magnetic cooling / heating device 100. An air inlet 330IN used as a refrigerant is provided on the lower side of the inner peripheral refrigerant passage 320 in the drawing, and an air outlet 330OUT is provided on the upper side of the inner peripheral refrigerant passage 320 in the drawing.

内周冷媒通路320は、径の異なる円筒を同心円状に並べたときに円筒間で形成される直線状に伸びる形状の通路である。その通路内では、流入口330INから流入した空気が螺旋状に回転しながら流出口330OUTから流出する。内周冷媒通路320には空気を螺旋状に回転させるための特別な工夫を施してある(後述する)。   The inner peripheral refrigerant passage 320 is a passage extending in a straight line formed between cylinders when concentric cylinders having different diameters are arranged concentrically. In the passage, the air flowing in from the inlet 330IN flows out from the outlet 330OUT while rotating spirally. The inner circumferential refrigerant passage 320 is specially devised for rotating the air in a spiral manner (described later).

したがって、外周冷媒通路200A−200I及び内周冷媒通路320を流れる空気の挙動イメージは、図2のように表すことができる。図2は、実施形態1に係る磁気冷暖房装置100の外周冷媒通路200A−200I及び内周冷媒通路320を流れる空気の挙動の模式図である。   Therefore, the behavior image of the air flowing through the outer peripheral refrigerant passages 200A-200I and the inner peripheral refrigerant passage 320 can be expressed as shown in FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of the behavior of air flowing through the outer peripheral refrigerant passages 200A to 200I and the inner peripheral refrigerant passage 320 of the magnetic cooling and heating apparatus 100 according to the first embodiment.

外周冷媒通路200Aの流入口210INから流入した空気は外周冷媒通路200Iの流出口210OUTまで、図2の実線で示すように、磁気冷暖房装置100の外周を旋回しながら下から上に向けて流れる。また、内周冷媒通路320の流入口330INから流入した空気は内周冷媒通路320の流出口330OUTまで、図2の点線で示すように、ロータ310の外周に沿って旋回しながら下から上に向けて螺旋状に流れる。   The air flowing in from the inlet 210IN of the outer refrigerant passage 200A flows from the bottom to the top while turning around the outer periphery of the magnetic air conditioner 100, as shown by the solid line in FIG. 2, to the outlet 210OUT of the outer refrigerant passage 200I. Further, the air flowing in from the inlet 330IN of the inner peripheral refrigerant passage 320 is swung along the outer periphery of the rotor 310 to the upper outlet 330OUT of the inner peripheral refrigerant passage 320 as shown by the dotted line in FIG. It flows in a spiral toward.

図3は、図1のA−A断面図である。図に示すように、磁気冷暖房装置100は、その外周部に、外周冷媒通路200A、…、200H、200Iが形成してある。また、磁気冷暖房装置100の中央部にアウターロータモータ300が取り付けてある。アウターロータモータ300の外周部には円筒状のロータ310が取り付けてある。ロータ310はアウターロータモータ300によって図示矢印方向に回転される。   3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in the figure, the magnetic cooling / heating device 100 has outer peripheral refrigerant passages 200A,..., 200H, 200I formed on the outer peripheral portion thereof. In addition, an outer rotor motor 300 is attached to the central portion of the magnetic air conditioner 100. A cylindrical rotor 310 is attached to the outer periphery of the outer rotor motor 300. The rotor 310 is rotated in the direction indicated by the arrow by the outer rotor motor 300.

ロータ310には、磁気熱量材料に磁場を印加する磁場印加部を備えた中空状の磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iを取り付けてある。磁場印加部は磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iの表面と裏面の両面に形成してある。ロータ300の外周面と磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iの内周面とは堅固に嵌め合わせられている。したがって、アウターロータモータ300によってロータ310が回転すると磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iも一斉に回転する。   The rotor 310 is fitted with hollow magnetic field application disks 400A, 400B,..., 400H, 400I each having a magnetic field application unit that applies a magnetic field to the magnetocaloric material. The magnetic field application unit is formed on both the front and back surfaces of the magnetic field application disks 400A, 400B,..., 400H, 400I. The outer peripheral surface of the rotor 300 and the inner peripheral surfaces of the magnetic field application disks 400A, 400B,..., 400H, 400I are firmly fitted. Therefore, when the rotor 310 is rotated by the outer rotor motor 300, the magnetic field application disks 400A, 400B,..., 400H, 400I also rotate at the same time.

ロータ310に嵌め合わせられる磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iの外周には、それぞれの磁場印加ディスク400A、…、400H、400Iに対し独立して設けた外周冷媒通路200A、…、200H、200Iに臨むように外周ファン405A、…、405H、405I(後述する)が設けてある。外周ファン405A、…、405H、405Iは、外周冷媒通路200A、…、200H、200Iに空気を流通させる。磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iが回転すると、外周冷媒通路200Aの流入口210INから流入した空気は外周冷媒通路200A、…、200H、200I内をその回転方向に流れ、外周冷媒通路200Iの流出口210OUTに流出する。   On the outer periphery of the magnetic field application disks 400A, 400B,..., 400H, 400I fitted to the rotor 310, outer peripheral refrigerant passages 200A,..., 200H provided independently for the respective magnetic field application disks 400A,. , 405H, 405I (described later) are provided so as to face 200I. The outer peripheral fans 405A,..., 405H, 405I circulate air through the outer peripheral refrigerant passages 200A,. When the magnetic field application disks 400A, 400B,..., 400H, 400I rotate, the air flowing from the inlet 210IN of the outer refrigerant passage 200A flows in the outer refrigerant passages 200A,. It flows out to the outlet 210OUT of 200I.

また、磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iの内周部には、その内周に沿って内周冷媒通路320が形成される。磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iの内周部には、内周冷媒通路320に臨むように内周ファン(後述する)が設けてある。磁場印加ディスク400A、…、400H、400Iの内周部に設けた内周ファンは、磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iが回転することによって、内周冷媒通路320の流入口330INから流入した空気は、熱生成ディスク及び磁場印加ディスクの積層方向に内周冷媒通路320内を流れ、流出口330OUTに流出させる。   In addition, an inner peripheral refrigerant passage 320 is formed along the inner periphery of the inner periphery of the magnetic field application disks 400A, 400B,..., 400H, 400I. An inner peripheral fan (described later) is provided at the inner peripheral portion of each of the magnetic field application disks 400A, 400B,..., 400H, 400I so as to face the inner peripheral refrigerant passage 320. The inner peripheral fan provided in the inner periphery of the magnetic field application disks 400A,..., 400H, 400I is rotated from the inlet 330IN of the inner peripheral refrigerant passage 320 by rotating the magnetic field application disks 400A, 400B,. The air that has flowed in flows through the inner peripheral refrigerant passage 320 in the stacking direction of the heat generating disk and the magnetic field application disk, and flows out to the outlet 330OUT.

磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iのそれぞれに微小間隔空けて挟まれるように、磁気熱量材料及び熱スイッチを備えた中空状の熱生成ディスク410A、…、410Hが固定して取り付けてある。したがって、磁場印加ディスクと熱生成ディスクとは、微小間隔空けて交互に積層されることになる。磁気熱量材料は磁場を印加すると自身の温度が上昇し、磁場を取り除くと自身の温度が下降する特性を有する(正の磁性体:なお、この逆の特性のものもある)。実施形態1では、磁気熱量材料として正の磁性体または負の磁性体のいずれか一方のみを用いる。しかしながら、正の磁性体と負の磁性体を混在させても良い。熱スイッチは配列されている磁気熱量材料と磁気熱量材料との間に設けてあり、磁気熱量材料間の熱の伝達と遮断を選択的に行う。   A hollow heat generating disk 410A,..., 410H having a magnetocaloric material and a thermal switch is fixedly attached so as to be sandwiched between the magnetic field application disks 400A, 400B,. is there. Therefore, the magnetic field application disk and the heat generation disk are alternately stacked with a minute interval. The magnetocaloric material has a characteristic that its own temperature rises when a magnetic field is applied, and its temperature falls when the magnetic field is removed (a positive magnetic material: some of the opposite characteristics exist). In the first embodiment, only one of a positive magnetic material and a negative magnetic material is used as the magnetocaloric material. However, a positive magnetic material and a negative magnetic material may be mixed. The thermal switch is provided between the magnetocaloric material and the magnetocaloric material that are arranged, and selectively transfers and blocks heat between the magnetocaloric material.

したがって、磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iが回転すると、熱生成ディスク410A、…、410Hのそれぞれに繰り返し磁場が印加され、磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iの回転する方向と交差する方向に熱が移動する。実施形態1の場合は、熱生成ディスク410A、…、410Hの外周側から内周側に熱が移動する。したがって、熱生成ディスク410A、…、410Hの外周側は温度が低くなり、その内周側は温度が高くなる。なお、実施形態1とは反対に、熱生成ディスク410A、…、410Hの内周側から外周側に熱が移動するようにしても良い。この場合、熱生成ディスク410A、…、410Hの外周側は温度が高くなり、その内周側は温度が低くなる。   Accordingly, when the magnetic field application disks 400A, 400B,..., 400H, 400I rotate, a magnetic field is repeatedly applied to each of the heat generation disks 410A,..., 410H, and the magnetic field application disks 400A, 400B,. Heat moves in a direction that intersects the direction. In the case of Embodiment 1, heat moves from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the heat generating disks 410A,..., 410H. Therefore, the temperature is low on the outer peripheral side of the heat generating disks 410A,..., 410H, and the temperature is higher on the inner peripheral side. In contrast to the first embodiment, heat may be transferred from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the heat generating disks 410A,..., 410H. In this case, the temperature is high on the outer peripheral side of the heat generating disks 410A,..., 410H, and the temperature is low on the inner peripheral side.

熱生成ディスク410A、…、410Hの内周部には、内周冷媒通路320に臨むように旋回流生成ブレード(後述する)が固定してある。熱生成ディスク410A、…、410Hに設けた旋回流生成ブレードは、内周冷媒通路320の流入口330INから流入した空気を旋回させながら流出口330OUTに流出させることができるように、内周冷媒通路320の伸延方向に対して一定の角度を設ける。   A swirl flow generating blade (described later) is fixed to the inner peripheral portion of the heat generating disks 410A,..., 410H so as to face the inner peripheral refrigerant passage 320. The swirl flow generating blades provided in the heat generating disks 410A,..., 410H allow the air flowing in from the inlet 330IN of the inner peripheral refrigerant passage 320 to flow out to the outlet 330OUT while swirling. A fixed angle is provided with respect to the extending direction of 320.

図4は、図3の磁場印加ディスクの構成図である。図4では図3に示した磁場印加ディスク400Aの構成について説明する。他の磁場印加ディスク400B−400Iの構成も磁場印加ディスク400Aの構成と同一である。   FIG. 4 is a configuration diagram of the magnetic field application disk of FIG. 4, the configuration of the magnetic field application disk 400A shown in FIG. 3 will be described. The other magnetic field application disks 400B-400I have the same configuration as the magnetic field application disk 400A.

図4Bに示すように、磁場印加ディスク400Aの外周には、その全周に亘って、外周冷媒通路200A(図1、図3参照)に臨む外周ファン405Aを取り付けてある。外周ファン405Aは、磁場印加ディスク400Aの回転する方向に対して交差する方向にブレードが形成してある。実施形態1の場合、磁場印加ディスク400Aの回転する方向に対してほぼ直交させてブレードを形成してある。したがって、図4Bに示すように、磁場印加ディスク400Aを面上から見るとほぼブレードの厚みだけが見える。磁場印加ディスク400Aが回転することによって、外周冷媒通路200Aに磁場印加ディスク400Aの回転方向と同一方向の空気流が生じる。他の磁場印加ディスク400B−400Iもそれぞれの外周冷媒通路200B−200Iに磁場印加ディスク400B−400Iの回転方向と同一方向の空気流を生じさせる。   As shown in FIG. 4B, an outer peripheral fan 405A facing the outer peripheral refrigerant passage 200A (see FIGS. 1 and 3) is attached to the outer periphery of the magnetic field application disk 400A over the entire periphery. The outer peripheral fan 405A has blades formed in a direction intersecting with the direction in which the magnetic field application disk 400A rotates. In the case of the first embodiment, the blade is formed substantially orthogonal to the rotating direction of the magnetic field application disk 400A. Therefore, as shown in FIG. 4B, when the magnetic field application disk 400A is viewed from above, only the thickness of the blade is visible. By rotating the magnetic field application disk 400A, an air flow in the same direction as the rotation direction of the magnetic field application disk 400A is generated in the outer peripheral refrigerant passage 200A. The other magnetic field application discs 400B-400I also generate an air flow in the same direction as the rotation direction of the magnetic field application discs 400B-400I in the respective peripheral refrigerant passages 200B-200I.

磁場印加ディスク400Aの内周部には、その全周に亘って、内周冷媒通路320(図1、図3参照)に臨む内周ファン406Aが取り付けてある。内周ファン406Aは、図の裏面側から表面側に向かう方向に空気が流れるように、磁場印加ディスク400Aの回転する方向に対して一定の角度をつけて取り付けてある。磁場印加ディスク400Aが回転することによって、内周冷媒通路320に流入口330INから流出口330OUTに向かう方向の空気流が生じる。他の磁場印加ディスク400B−400Iも内周冷媒通路320に流入口330INから流出口330OUTに向かう方向の空気流を生じさせる。   An inner peripheral fan 406A facing the inner peripheral refrigerant passage 320 (see FIGS. 1 and 3) is attached to the inner peripheral portion of the magnetic field application disk 400A over the entire periphery. The inner peripheral fan 406A is attached at a fixed angle with respect to the direction in which the magnetic field application disk 400A rotates so that air flows in the direction from the back side to the front side in the figure. As the magnetic field application disk 400A rotates, an air flow in the direction from the inlet 330IN to the outlet 330OUT is generated in the inner peripheral refrigerant passage 320. The other magnetic field application disks 400B-400I also generate an air flow in the inner circumferential refrigerant passage 320 in the direction from the inlet 330IN to the outlet 330OUT.

図4Aは、図4Bの磁場印加ディスク400Aの表面を示し、図4Cはその裏面を示す。図4A、図4Cに示すように、磁場印加ディスク400Aの表面及び裏面は放射状に30度ずつ12分割された領域を有する。   4A shows the front surface of the magnetic field application disk 400A of FIG. 4B, and FIG. 4C shows the back surface thereof. As shown in FIGS. 4A and 4C, the front surface and the back surface of the magnetic field application disk 400A have regions that are radially divided into 12 portions of 30 degrees.

磁場印加ディスク400Aの表面には、図4Aに示すように、12分割された各領域に、磁場印加部420Aa、420Ab、…、420Ak、420Alを形成してある。磁場印加ディスク400Aの裏面には、図4Cに示すように、12分割された各領域に、磁場印加部420Ca、420Cb、…、420Ck、420Clを形成してある。   On the surface of the magnetic field application disk 400A, as shown in FIG. 4A, magnetic field application units 420Aa, 420Ab,..., 420Ak, 420Al are formed in each of the 12 regions. On the back surface of the magnetic field application disk 400A, as shown in FIG. 4C, magnetic field application units 420Ca, 420Cb,..., 420Ck, 420Cl are formed in each of the 12 regions.

磁場印加ディスク400Aの表面の磁場印加部420Aa−420Alと、その裏面の磁場印加部420Ca−420Clとは、表面と裏面の同一位置に永久磁石を配置してある。たとえば、図4Aに示すように、磁場印加部420Aaと磁場印加部420Caとにおいて、磁場印加ディスク400Aの径方向の永久磁石の並びは同一である。磁場印加部420Abと420Cb、…、磁場印加部420Alと420Clにおいても同じである。   The magnetic field application units 420Aa-420Al on the front surface of the magnetic field application disk 400A and the magnetic field application units 420Ca-420Cl on the back surface thereof have permanent magnets arranged at the same positions on the front surface and the back surface. For example, as shown in FIG. 4A, the arrangement of the permanent magnets in the radial direction of the magnetic field application disk 400A is the same in the magnetic field application unit 420Aa and the magnetic field application unit 420Ca. The same applies to the magnetic field application units 420Ab and 420Cb, ..., and the magnetic field application units 420Al and 420Cl.

また、磁場印加ディスク400Aの表面と裏面において、隣接する磁場印加部同士の永久磁石の配置は、1つの永久磁石の厚み分だけ、磁場印加ディスク400Aの径方向に相互にずらしてある。たとえば、磁場印加部420Aa、420Ab、420Acのそれぞれにおいて、磁場印加部420Abに隣接する磁場印加部420Aa、420Acでは、磁場印加部420Aa、420Acの永久磁石の配置を、磁場印加部420Abの永久磁石の配置に対して1つの永久磁石の厚み分だけ、磁場印加ディスク400Aの径方向にずらしてある。   Further, on the front and back surfaces of the magnetic field application disk 400A, the arrangement of the permanent magnets between the adjacent magnetic field application parts is shifted from each other in the radial direction of the magnetic field application disk 400A by the thickness of one permanent magnet. For example, in each of the magnetic field application units 420Aa, 420Ab, and 420Ac, in the magnetic field application units 420Aa and 420Ac adjacent to the magnetic field application unit 420Ab, the arrangement of the permanent magnets of the magnetic field application units 420Aa and 420Ac is changed to the permanent magnet of the magnetic field application unit 420Ab. The arrangement is shifted in the radial direction of the magnetic field application disk 400A by the thickness of one permanent magnet.

図5は、図3の熱生成ディスクの構成図である。図5では図3に示した熱生成ディスク410Aの構成について説明する。熱生成ディスク410A以外の熱生成ディスクの構成も熱生成ディスク410Aの構成と同一である。   FIG. 5 is a configuration diagram of the heat generating disk of FIG. FIG. 5 describes the configuration of the heat generating disk 410A shown in FIG. The configuration of the heat generation disk other than the heat generation disk 410A is the same as that of the heat generation disk 410A.

図5Aに示すように、熱生成ディスク410Aはその外周部に外周冷媒通路200Aを備える。熱生成ディスク410Aはその内周部に内周冷媒通路320を備える。熱生成ディスク410Aの内周部はベアリング315を介してロータ310に取り付けられる。ロータ310は固定されている熱生成ディスク410Aに対しベアリング315を介して自由に回転できる。   As shown in FIG. 5A, the heat generating disk 410A includes an outer peripheral refrigerant passage 200A on the outer peripheral portion thereof. The heat generating disk 410A includes an inner peripheral refrigerant passage 320 on the inner peripheral portion thereof. The inner periphery of the heat generating disk 410A is attached to the rotor 310 via a bearing 315. The rotor 310 can freely rotate via a bearing 315 with respect to the fixed heat generating disk 410A.

図5A、図5Bに示すように、熱生成ディスク410Aの外周冷媒通路200Aに臨む位置(外周部)には低温側熱交換部450Aを備え、その内周冷媒通路320に臨む位置(内周部)には高温側熱交換部450Bを備える。   As shown in FIGS. 5A and 5B, the position (outer peripheral part) facing the outer refrigerant passage 200A of the heat generating disk 410A is provided with a low-temperature side heat exchanging part 450A, and the position (inner peripheral part) facing the inner peripheral refrigerant path 320. ) Includes a high temperature side heat exchanging section 450B.

図5Aに示すように、熱生成ディスク410Aは放射状に30度ずつ12分割された領域を有する。各領域には、図5Bに示すように、低温側熱交換部450Aと高温側熱交換部450Bとの間に、正の磁気熱量材料460A−460N及び熱スイッチ470A−470N+1が交互に一列に配置される。図5の例では正の磁気熱量材料を示したが、負の磁気熱量材料を用いても良い。   As shown in FIG. 5A, the heat generating disk 410A has a region radially divided into 12 portions of 30 degrees. In each region, as shown in FIG. 5B, positive magnetocaloric materials 460A-460N and thermal switches 470A-470N + 1 are alternately arranged in a row between the low temperature side heat exchange section 450A and the high temperature side heat exchange section 450B. Is done. Although the example of FIG. 5 shows a positive magnetocaloric material, a negative magnetocaloric material may be used.

図3に示したように、磁場印加ディスク400Aと400Bは熱生成ディスク410Aを挟んで回転する。磁場印加ディスク400Aと400Bが回転すると、熱生成ディスク410Aに形成してある磁気熱量材料460A−460Nに磁気が印加及び除去されて発熱吸熱を繰り返す。磁気熱量材料460A−460N、低温側熱交換部450A、高温側熱交換部450Bの間に設けた熱スイッチ470A−470N+1は一定のタイミングで熱を伝達する。このため、磁気熱量材料460A−460Nで生成された熱が低温側熱交換部450Aから高温側熱交換部450Bに移動し、低温側熱交換部450Aの温度は低くなり、高温側熱交換部450Bの温度は高くなる。   As shown in FIG. 3, the magnetic field application disks 400A and 400B rotate with the heat generation disk 410A interposed therebetween. When the magnetic field application disks 400A and 400B rotate, magnetism is applied to and removed from the magnetocaloric material 460A-460N formed on the heat generating disk 410A, and heat generation and heat absorption are repeated. Thermal switches 470A-470N + 1 provided between the magnetocaloric material 460A-460N, the low temperature side heat exchange unit 450A, and the high temperature side heat exchange unit 450B transfer heat at a constant timing. For this reason, the heat generated by the magnetocaloric material 460A-460N moves from the low temperature side heat exchange unit 450A to the high temperature side heat exchange unit 450B, the temperature of the low temperature side heat exchange unit 450A becomes low, and the high temperature side heat exchange unit 450B. The temperature of becomes higher.

アウターロータモータ300(図3参照)によって磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iを回転させると、熱生成ディスク410A、…、410Hのすべての領域において、図5Aに示すように、低温側熱交換部450Aから高温側熱交換部450Bに向かって熱が移動する。   When the magnetic field application disks 400A, 400B,..., 400H, 400I are rotated by the outer rotor motor 300 (see FIG. 3), as shown in FIG. 5A, the low temperature side in all regions of the heat generation disks 410A,. Heat moves from the heat exchange part 450A toward the high temperature side heat exchange part 450B.

したがって、低温側熱交換部450Aの温度が高温側熱交換部450Bの温度よりも相対的に低くなり、低温側熱交換部450Aが臨む外周冷媒通路200Aに空気を流すと冷風が得られる。また、高温側熱交換部450Bの温度が低温側熱交換部450Aの温度よりも相対的に高くなり、高温側熱交換部450Bが臨む内周冷媒通路320に空気を流すと温風が得られる。   Accordingly, the temperature of the low temperature side heat exchange unit 450A becomes relatively lower than the temperature of the high temperature side heat exchange unit 450B, and cold air is obtained by flowing air through the outer peripheral refrigerant passage 200A facing the low temperature side heat exchange unit 450A. In addition, when the temperature of the high temperature side heat exchange unit 450B is relatively higher than the temperature of the low temperature side heat exchange unit 450A and air is allowed to flow through the inner peripheral refrigerant passage 320 facing the high temperature side heat exchange unit 450B, warm air is obtained. .

図6は、図3の磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iの外周部に設ける外周ファン及び外周冷媒通路200A、…、200H、200Iの構成図である。   FIG. 6 is a configuration diagram of the outer peripheral fan and outer peripheral refrigerant passages 200A,..., 200H, 200I provided on the outer periphery of the magnetic field application disks 400A, 400B,.

図4でも説明したが、図6に示すように、磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iの外周部には、外周ファン405Aを取り付けてある。外周ファン405Aは、外周冷媒通路200A、…、200H、200I内で移動し、外周冷媒通路200A、…、200H、200I内の空気を回転方向に押し出す。したがって、外周ファン405Aの取り付け角度は、磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iの回転方向に対して多少は傾けてあるがほぼ直角である。また、外周冷媒通路200A、…、200H、200I内の空気を回転方向に押し出す力が発揮できるように、ファン405Aのブレードの形状は、外周冷媒通路200A、…、200H、200Iの内周に沿うように長方形状に形成する。   As described with reference to FIG. 4, as shown in FIG. 6, an outer peripheral fan 405 </ b> A is attached to the outer periphery of the magnetic field application disks 400 </ b> A, 400 </ b> B,. The outer peripheral fan 405A moves in the outer peripheral refrigerant passages 200A,..., 200H, 200I and pushes the air in the outer peripheral refrigerant passages 200A,. Therefore, the mounting angle of the outer peripheral fan 405A is slightly inclined with respect to the rotation direction of the magnetic field application disks 400A, 400B,. Also, the shape of the blade of the fan 405A follows the inner circumference of the outer refrigerant passages 200A, ..., 200H, 200I so that the force that pushes the air in the outer refrigerant passages 200A, ..., 200H, 200I in the rotational direction can be exerted. It is formed in a rectangular shape.

図1に示すように、外周冷媒通路200Aには、冷媒として用いる空気の流入口210INが設けてある。また、外周冷媒通路200Iには、空気の流出口210OUTを設けてある。外周冷媒通路200Aと200Bは直列連結通路220Aで連結する。外周冷媒通路200Bと200Cは直列連結通路220Bで連結する。同様に、外周冷媒通路200Cから220Iも上側に隣接する外周冷媒通路同士を直列連結通路220C、…、220Hで連結する。   As shown in FIG. 1, the outer refrigerant passage 200A is provided with an air inlet 210IN used as a refrigerant. The outer refrigerant passage 200I is provided with an air outlet 210OUT. The peripheral refrigerant passages 200A and 200B are connected by a serial connection passage 220A. The outer peripheral refrigerant passages 200B and 200C are connected by a serial connection passage 220B. Similarly, the peripheral refrigerant passages 200C to 220I are connected to the peripheral refrigerant passages adjacent on the upper side by serial connection passages 220C, ..., 220H.

実施形態1では、図1及び図6に示すように、外周冷媒通路200Aに設ける空気の流入口210INは熱生成ディスク410Aの低温側熱交換部450Aに近い側に取り付けている。空気の流入口210INから外周冷媒通路200Aに流入した空気が効率的に冷却できるようにするためである。   In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 6, the air inlet 210IN provided in the outer refrigerant passage 200A is attached to the side of the heat generating disk 410A close to the low temperature side heat exchanging portion 450A. This is because the air flowing from the air inlet 210IN into the outer refrigerant passage 200A can be efficiently cooled.

また、外周冷媒通路200A、…、200H、200Iに取り付ける直列連結通路220A、…、220Hの空気の流入口と流出口も、外周冷媒通路200A、…、200H、200Iに臨むそれぞれの低温側熱交換部450Aに近い側に取り付ける。   In addition, the low-temperature side heat exchange facing the outer refrigerant passages 200A, ..., 200H, 200I is also performed on the air inlets and outlets of the serial connection passages 220A, ..., 220H attached to the outer refrigerant passages 200A, ..., 200H, 200I. It is attached on the side close to the part 450A.

外周冷媒通路200Iに設ける空気の流出口210OUTは熱生成ディスク410Hの低温側熱交換部450Aに近い側に取り付ける。   The air outlet 210OUT provided in the outer peripheral refrigerant passage 200I is attached to the side of the heat generating disk 410H close to the low temperature side heat exchange part 450A.

外周冷媒通路200A、…、200H、200I、直列連結通路220A−220H及び磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iの外周部に取り付けた外周ファン405Aによって、次のようにして冷風が生成される。   Cold air is generated in the following manner by the outer peripheral fan passage 405A attached to the outer peripheral portions of the outer peripheral refrigerant passages 200A,..., 200H, 200I, the serial connection passages 220A-220H, and the magnetic field application disks 400A, 400B,. The

空気の流入口210IN(図1参照)から外周冷媒通路200Aに流入した空気は、外周冷媒通路200Aに臨む、熱生成ディスク410Aの低温側熱交換部450A(図5及び図6参照)の表面に触れて冷却される。外周冷媒通路200Aの内部では、磁場印加ディスク400Aに取り付けた外周ファン405Aが回転している。したがって、外周冷媒通路200Aに流入した空気は、磁場印加ディスク400Aの回転方向に冷却されながら押し出される。   The air that has flowed into the outer refrigerant passage 200A from the air inlet 210IN (see FIG. 1) reaches the surface of the low temperature side heat exchanging section 450A (see FIGS. 5 and 6) of the heat generating disk 410A that faces the outer refrigerant passage 200A. Touch to cool down. An outer peripheral fan 405A attached to the magnetic field application disk 400A is rotating inside the outer peripheral refrigerant passage 200A. Therefore, the air that has flowed into the outer peripheral refrigerant passage 200A is pushed out while being cooled in the rotation direction of the magnetic field application disk 400A.

外周ファン405Aの回転によって直列連結通路220Aの入口に達した空気は、直列連結通路220A内に流入し、直列連結通路220Aの出口から外周冷媒通路200Bに流入する。外周冷媒通路200Bに流入した空気は、外周冷媒通路200Bに臨む、熱生成ディスク410Bの低温側熱交換部450Aの表面に触れてさらに冷却される。外周冷媒通路200Bの内部では、磁場印加ディスク400Bに取り付けた外周ファン405Bが回転している。したがって、外周冷媒通路200Bに流入した空気は、磁場印加ディスク400Bの回転方向に、さらに冷却されながら押し出される。   The air that has reached the inlet of the series connection passage 220A due to the rotation of the outer peripheral fan 405A flows into the series connection passage 220A, and flows into the outer refrigerant passage 200B from the outlet of the series connection passage 220A. The air that has flowed into the outer refrigerant passage 200B is further cooled by coming into contact with the surface of the low temperature side heat exchanging portion 450A of the heat generating disk 410B that faces the outer refrigerant passage 200B. An outer peripheral fan 405B attached to the magnetic field application disk 400B is rotating inside the outer peripheral refrigerant passage 200B. Therefore, the air flowing into the outer peripheral refrigerant passage 200B is pushed out while being further cooled in the rotation direction of the magnetic field application disk 400B.

外周ファン405Bの回転によって直列連結通路220Bの入口に達した空気は、直列連結通路220B内に流入し、直列連結通路220Bの出口から外周冷媒通路200Cに流入する。以上のようにして、外周冷媒通路200C−200I、直列連結通路220B−220Hを流れる空気は、外周冷媒通路200Iに向かうに従い、次第に空気の温度が低下していく。そして、空気の流出口210OUT(図1参照)から流出した空気は、ほぼ低温側熱交換部450Aの温度と同じくらいの温度にまで冷却される。空気の流出口210OUTから流出した空気は、たとえば、車室内に供給されて、車内を冷却する。   The air that has reached the inlet of the series connection passage 220B due to the rotation of the outer peripheral fan 405B flows into the series connection passage 220B, and flows into the outer refrigerant passage 200C from the outlet of the series connection passage 220B. As described above, the temperature of the air flowing through the outer peripheral refrigerant passage 200C-200I and the series connection passage 220B-220H gradually decreases toward the outer peripheral refrigerant passage 200I. Then, the air that flows out from the air outlet 210OUT (see FIG. 1) is cooled to a temperature that is substantially the same as the temperature of the low-temperature side heat exchange section 450A. The air that has flowed out of the air outlet 210OUT is supplied, for example, into the passenger compartment to cool the interior of the vehicle.

実施形態1では、外周冷媒通路200Aに設ける空気の流入口210IN、外周冷媒通路200A−200Iの入口及び出口、外周冷媒通路200Iに設ける空気の流出口210OUTを、各熱生成ディスク410A−410Hに近い側に取り付けている。したがって、外周冷媒通路200A−200Iに流入する空気を効率的に冷却することができる。   In the first embodiment, the air inlet 210IN provided in the outer refrigerant passage 200A, the inlets and outlets of the outer refrigerant passages 200A-200I, and the air outlet 210OUT provided in the outer refrigerant passage 200I are close to the heat generating disks 410A-410H. It is attached to the side. Therefore, the air flowing into the outer peripheral refrigerant passages 200A-200I can be efficiently cooled.

なお、実施形態1のように、外周冷媒通路200A−200Iのすべてを直列連結通路220A−220Hで直列に接続すると、冷却効率を向上させることができる。しかし、大きな風量を得ようとすると、外周冷媒通路200A−200I、直列連結通路220A−220Hが大型化する。したがって、外周冷媒通路200A−200Iをすべて直列に接続するのではなく、直列接続する外周冷媒通路をグループ化し、直列連結通路はグループごとに外周冷媒通路を直列に接続するようにしてもよい。   In addition, if all the outer periphery refrigerant passages 200A-200I are connected in series by the serial connection passages 220A-220H as in the first embodiment, the cooling efficiency can be improved. However, when trying to obtain a large air volume, the outer peripheral refrigerant passages 200A-200I and the series connection passages 220A-220H increase in size. Therefore, the outer peripheral refrigerant passages 200A to 200I may not be connected in series, but the outer peripheral refrigerant passages connected in series may be grouped, and the serial connection passage may connect the outer peripheral refrigerant passages in series for each group.

図7は、図3の熱生成ディスクの内周部に設ける旋回流生成ブレードの構成図である。図に示す旋回流生成ブレード350は、熱生成ディスク410A、…、410Hの内周部に内周冷媒通路320に臨むように取り付ける。   FIG. 7 is a configuration diagram of a swirl flow generating blade provided on the inner periphery of the heat generating disk of FIG. The swirl flow generating blade 350 shown in the figure is attached to the inner peripheral portion of the heat generating disks 410A,..., 410H so as to face the inner peripheral refrigerant passage 320.

旋回流生成ブレード350は、内周冷媒通路320に沿って一定の間隔で配置される複数のブレード352A、352B、352C、…を有する。ブレード352A、352B、352C、…は、内周冷媒通路320の伸延方向(紙面上下方向)に対して一定の角度を設けて捩じってある。   The swirl flow generating blade 350 has a plurality of blades 352A, 352B, 352C,... Arranged at regular intervals along the inner peripheral refrigerant passage 320. The blades 352A, 352B, 352C,... Are twisted at a certain angle with respect to the extending direction of the inner peripheral refrigerant passage 320 (the vertical direction on the paper surface).

ロータ310が回転すると、内周冷媒通路320を流れる空気は、次のようにして旋回される。ロータ310が回転すると、磁場印加ディスク400A−400Iの内周部に設けた内周ファン406A(図4参照)が内周冷媒通路320(図1参照)内に流入口330INから流出口330OUTに向かう空気流を生成する。   When the rotor 310 rotates, the air flowing through the inner peripheral refrigerant passage 320 is swirled as follows. When the rotor 310 rotates, an inner peripheral fan 406A (see FIG. 4) provided on the inner periphery of the magnetic field application disks 400A-400I goes from the inlet 330IN to the outlet 330OUT in the inner peripheral refrigerant passage 320 (see FIG. 1). Create an air flow.

内周冷媒通路320内の空気は旋回流生成ブレード350のブレード352A、352B、352C、…に当たる。ブレード352A、352B、352C、…は旋回流を生成するため一定の角度を設けて捩じってあるので、内周冷媒通路320内を流れる空気が旋回して流れるようになる。旋回流生成ブレード350は、熱生成ディスク410A、…、410Hの内周部に設けてあるので、形成された旋回流は持続され、ロータ310に沿うように、流入口330INから流出口330OUTに向かって旋回しながら流れる。   The air in the inner peripheral refrigerant passage 320 hits the blades 352A, 352B, 352C,. Since the blades 352A, 352B, 352C,... Are twisted at a certain angle to generate a swirling flow, the air flowing in the inner peripheral refrigerant passage 320 swirls and flows. Since the swirl flow generation blade 350 is provided on the inner peripheral portion of the heat generation disks 410A,..., 410H, the swirl flow formed is maintained and is directed from the inlet 330IN to the outlet 330OUT along the rotor 310. It flows while turning.

内周冷媒通路320、熱生成ディスク410A、…、410Hの内周部に取り付けた旋回流生成ブレード350によって、次のようにして温風が生成される。   Hot air is generated in the following manner by the swirl flow generating blade 350 attached to the inner peripheral portion of the inner peripheral refrigerant passage 320 and the heat generating disks 410A,.

内周冷媒通路320の空気の流入口330IN(図1参照)から流入した空気は、内周冷媒通路320に臨む、熱生成ディスク410A−410Iの高温側熱交換部450B(図5参照)の表面に触れて温められる。内周冷媒通路320の内部では、磁場印加ディスク400A−400Iに取り付けた内周ファン406Aが回転している。従って、内周冷媒通路320に流入した空気は、空気の流入口330INから空気の流出口330OUT(図1参照)に向けて、旋回しながら次第に温められる。空気の流出口330OUTから流出した空気は、ほぼ高温側熱交換部450Bの温度と同じくらいの温度にまで温められる。空気の流出口330OUTから流出した空気は、たとえば、車室内に供給されて、車内を暖房する。   The air flowing in from the air inlet 330IN (see FIG. 1) of the inner peripheral refrigerant passage 320 faces the inner peripheral refrigerant passage 320, and the surface of the high temperature side heat exchange section 450B (see FIG. 5) of the heat generation disk 410A-410I. Touch to warm up. Inside the inner peripheral refrigerant passage 320, an inner peripheral fan 406A attached to the magnetic field application disks 400A-400I is rotating. Accordingly, the air flowing into the inner peripheral refrigerant passage 320 is gradually warmed while turning from the air inlet 330IN toward the air outlet 330OUT (see FIG. 1). The air that has flowed out of the air outlet 330OUT is warmed to a temperature that is substantially the same as the temperature of the high temperature side heat exchange section 450B. The air that has flowed out of the air outlet 330OUT is supplied into the passenger compartment, for example, to heat the interior of the vehicle.

実施形態1における上記の例では、外周冷媒通路200C−200Iを流れる空気と内周冷媒通路320を流れる空気は、図2に示したように、磁場印加ディスク400A−400I及び熱生成ディスク410A−410Hの積層方向に向けて同一方向に旋回しながら流れるようにした。しかし、外周冷媒通路200C−200Iを流れる空気と内周冷媒通路320を流れる空気を相互に異なる方向に流れるようにすることもできる。   In the above example in the first embodiment, the air flowing through the outer peripheral refrigerant passages 200C-200I and the air flowing through the inner peripheral refrigerant passage 320 are, as shown in FIG. 2, the magnetic field application disks 400A-400I and the heat generation disks 410A-410H. It was made to flow while turning in the same direction toward the laminating direction. However, the air flowing through the outer peripheral refrigerant passages 200C-200I and the air flowing through the inner peripheral refrigerant passage 320 can also flow in different directions.

図2に示したように、外周冷媒通路200A−200Iを流れる空気の旋回流と内周冷媒通路320内を流れる空気の旋回流の方向が同一の場合には、図8Aの実線で示すように、外周冷媒通路200Aの空気の流入口210INから外周冷媒通路200Iの空気の流出口210OUTまでの間で、空気の温度はしだいに下がって行く。一方、図8Aの点線で示すように、内周冷媒通路320の流入口330INから流出口330OUTまでの間で、空気の温度はしだいに上がって行く。   As shown in FIG. 2, when the direction of the swirling flow of the air flowing through the outer peripheral refrigerant passages 200A-200I and the direction of the swirling flow of the air flowing through the inner peripheral refrigerant passage 320 are the same, as shown by the solid line in FIG. The temperature of the air gradually decreases from the air inlet 210IN of the outer refrigerant passage 200A to the air outlet 210OUT of the outer refrigerant passage 200I. On the other hand, as shown by a dotted line in FIG. 8A, the temperature of the air gradually increases from the inlet 330IN to the outlet 330OUT of the inner peripheral refrigerant passage 320.

また、磁気冷暖房装置100が熱を運ぶ能力は、図8Bに示すように、外周冷媒通路200Aの空気の流入口210IN及び内周冷媒通路320の空気の流入口330INの付近では最も大きくなる。そして、外周冷媒通路200Aの空気の流出口210OUT及び内周冷媒通路320の空気の流出口330OUTに向かうに従って熱を運ぶ能力が低下する。   Further, as shown in FIG. 8B, the ability of the magnetic cooling / heating device 100 to carry heat becomes the largest in the vicinity of the air inlet 210IN of the outer refrigerant passage 200A and the air inlet 330IN of the inner refrigerant passage 320. The ability to carry heat decreases toward the air outlet 210OUT of the outer refrigerant passage 200A and the air outlet 330OUT of the inner refrigerant passage 320.

一方、図9に示すように、外周冷媒通路200A−200Iを流れる空気の旋回流と内周冷媒通路320内を流れる空気の旋回流の方向を逆方向とすることもできる。図9に示す場合、外周冷媒通路200A−200Iを流れる空気の旋回流の方向は図2の場合と同一であるが、内周冷媒通路320内を流れる空気の旋回流の方向とは逆にしてある。このときには、内周冷媒通路320の流入口330INと流出口330OUTの上下の位置関係が図1、図3の場合とは上下が逆になる。   On the other hand, as shown in FIG. 9, the direction of the swirling flow of air flowing through the outer peripheral refrigerant passages 200 </ b> A- 200 </ b> I and the direction of the swirling flow of air flowing through the inner peripheral refrigerant passage 320 can be reversed. In the case shown in FIG. 9, the direction of the swirling flow of the air flowing through the outer peripheral refrigerant passages 200A-200I is the same as that in FIG. is there. At this time, the vertical positional relationship between the inflow port 330IN and the outflow port 330OUT of the inner peripheral refrigerant passage 320 is upside down in the case of FIGS.

図9に示すように、外周冷媒通路200A−200Iを流れる空気の旋回流の方向を下方向から上方向とし、内周冷媒通路320内を流れる空気の旋回流の方向を上方向から下方向とすると、図10Aの実線で示すように、外周冷媒通路200Aの空気の流入口210INから外周冷媒通路200Iの空気の流出口210OUTまでの間で、空気の温度はしだいに下がって行く。一方、図10Aの点線で示すように、内周冷媒通路320の流入口330IN(図1、図3の場合とは上下が逆)から流出口330OUTまでの間で、空気の温度はしだいに上がって行く。   As shown in FIG. 9, the direction of the swirling flow of the air flowing through the outer peripheral refrigerant passages 200A-200I is from the lower direction to the upper direction, and the direction of the swirling flow of the air flowing through the inner peripheral refrigerant passage 320 is from the upper direction to the lower direction. Then, as shown by the solid line in FIG. 10A, the temperature of the air gradually decreases from the air inlet 210IN of the outer refrigerant passage 200A to the air outlet 210OUT of the outer refrigerant passage 200I. On the other hand, as shown by the dotted line in FIG. 10A, the temperature of the air gradually increases from the inlet 330IN (upside down in the case of FIGS. 1 and 3) of the inner peripheral refrigerant passage 320 to the outlet 330OUT. Go.

また、磁気冷暖房装置100が熱を運ぶ能力は、図10Bに示すように、外周冷媒通路200−200I及び内周冷媒通路320のどの位置でも変わらない。   Further, the ability of the magnetic air conditioner 100 to carry heat does not change at any position in the outer peripheral refrigerant passage 200-200I and the inner peripheral refrigerant passage 320, as shown in FIG. 10B.

図11は、図3の磁場印加ディスク400A、400B、…、400H、400Iの外周部に設ける外周ファン及び外周冷媒通路200A、…、200H、200Iの構成図である。図11では、図6とは異なり、外周冷媒通路200Aに設ける空気の流入口210INは磁場印加ディスク400Aの外周ファン405Aに近い側に取り付けている。空気の流入口210INから空気が効率的に取り入れられるようにするためである。また、外周冷媒通路200Iに設ける空気の流出口210OUTも磁場印加ディスク400Iの外周ファン405Aに近い側に取り付けている。   11 is a configuration diagram of the outer peripheral fan and outer peripheral refrigerant passages 200A,..., 200H, 200I provided on the outer peripheral portion of the magnetic field application disks 400A, 400B,. In FIG. 11, unlike FIG. 6, the air inlet 210IN provided in the outer peripheral refrigerant passage 200A is attached to the side closer to the outer peripheral fan 405A of the magnetic field application disk 400A. This is because air can be efficiently taken in from the air inlet 210IN. Further, an air outlet 210OUT provided in the outer peripheral refrigerant passage 200I is also attached to the side closer to the outer peripheral fan 405A of the magnetic field application disk 400I.

同様に、外周冷媒通路200A、…、200H、200Iに取り付ける直列連結通路220C、…、220Hの空気の流入口と流出口の上下方向の位置は、外周冷媒通路200A、…、200H、200Iで同一の位置ではなく異なる位置に形成してある。   Similarly, the vertical inlet and outlet positions of the serial connection passages 220C, ..., 220H attached to the outer refrigerant passages 200A, ..., 200H, 200I are the same in the outer refrigerant passages 200A, ..., 200H, 200I. It is formed at a different position instead of the position.

以上に説明した実施形態1によれば、任意の外周冷媒通路200A−200Iを直列連結通路220−220Hによって直列に接続しているため、取り入れた空気を効率的に熱交換させることができる。   According to Embodiment 1 demonstrated above, since the arbitrary outer periphery refrigerant path 200A-200I is connected in series by the serial connection path 220-220H, the taken-in air can be heat-exchanged efficiently.

内周冷媒通路320に流れる空気を内周ファンによって旋回させるようにしたので、取り入れた空気を効率的に熱交換させることができる。   Since the air flowing through the inner peripheral refrigerant passage 320 is swirled by the inner peripheral fan, the taken-in air can be efficiently heat-exchanged.

外周冷媒通路200A−200Iを流れる空気の旋回流と内周冷媒通路320内を流れる空気の旋回流の方向が同一になるようにしたので、外周冷媒通路200A−200Iと内周冷媒通路320の空気の流入口210IN、330IN、及び流出口210OUT、330OUTが同じ方向になる。このため、流出口210OUT、330OUTから流出する空気の温度差を最大にすることができる。   Since the direction of the swirling flow of the air flowing through the outer peripheral refrigerant passages 200A-200I and the direction of the swirling flow of the air flowing through the inner peripheral refrigerant passage 320 are the same, the air in the outer peripheral refrigerant passages 200A-200I and the inner peripheral refrigerant passage 320 The inlets 210IN and 330IN and the outlets 210OUT and 330OUT are in the same direction. For this reason, the temperature difference of the air which flows out outflow port 210OUT, 330OUT can be maximized.

外周冷媒通路200A−200Iを流れる空気の旋回流と内周冷媒通路320内を流れる空気の旋回流の方向が逆方向になるようにすると、外周冷媒通路200A−200Iと内周冷媒通路320の空気の流入口210IN、330IN、及び流出口210OUT、330OUTが逆方向になる。このため、流出口210OUT、330OUTから流出する空気の温度差は小さくできる。また、流出口210OUT、330OUTから流出する空気の温度差の絶対値を同じくすることができる。   When the direction of the swirling flow of the air flowing through the outer peripheral refrigerant passages 200A-200I and the direction of the swirling flow of the air flowing through the inner peripheral refrigerant passage 320 are reversed, the air in the outer peripheral refrigerant passages 200A-200I and the inner peripheral refrigerant passage 320 The inlets 210IN and 330IN and the outlets 210OUT and 330OUT are in opposite directions. For this reason, the temperature difference of the air which flows out outflow port 210OUT, 330OUT can be made small. Further, the absolute value of the temperature difference between the air flowing out from the outlets 210OUT and 330OUT can be made the same.

空気を冷媒として用いたので、空気を直接暖めたり冷やしたりできる。この空気を、たとえば車両に搭載する空調装置に利用すれば、空調装置が単純な構成で実現できる。   Since air is used as a refrigerant, the air can be directly heated or cooled. If this air is used, for example, in an air conditioner mounted on a vehicle, the air conditioner can be realized with a simple configuration.

なお、冷媒としては、空気以外に、環境に無害の液体冷媒やガスの利用も可能である。   In addition to air, it is possible to use liquid refrigerant or gas that is harmless to the environment.

また、実施形態1では、熱生成ディスクを固定して、磁場印加ディスクを回転させる形態を例示したが、これとは逆に、磁場印加ディスクを固定して、熱生成ディスクを回転させる形態であっても、本発明は適用できる。その場合には、外周ファンと内周ファンは熱生成ディスクに取り付け、磁場印加ディスクを内周冷媒通路に固定する。   In the first embodiment, the heat generation disk is fixed and the magnetic field application disk is rotated. However, on the contrary, the magnetic field application disk is fixed and the heat generation disk is rotated. However, the present invention is applicable. In that case, the outer peripheral fan and the inner peripheral fan are attached to the heat generating disk, and the magnetic field application disk is fixed to the inner peripheral refrigerant passage.

〔実施形態2〕
実施形態1では、磁気冷暖房装置100(図3参照)は、同一の熱生成ディスク410A−410Hを積層して形成した。したがって、全ての熱生成ディスク410A−410Hの熱生成の特性はディスクの積層位置にかかわらず同一である。実施形態2では、実施形態1とは異なり、磁気冷暖房装置は、全て異なる熱生成の特性を有する熱生成ディスクを積層して形成する。また、実施形態1では、図2に示したように、外周冷媒通路200A−200Iの空気の流れと内周冷媒通路320の空気の流れは、同一方向で、下側から上側に向かう方向としたが、実施形態2では、内周冷媒通路の空気の流れの方向を下側から上側に向かう方向とし、外周冷媒通路の空気の流れの方向を上側から下側に向かう方向とした。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the magnetic air conditioner 100 (see FIG. 3) is formed by stacking the same heat generating disks 410A-410H. Therefore, the heat generation characteristics of all the heat generation disks 410A-410H are the same regardless of the stacking position of the disks. In the second embodiment, unlike the first embodiment, the magnetic cooling / heating device is formed by stacking heat generation disks having different heat generation characteristics. Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the air flow in the outer refrigerant passages 200 </ b> A- 200 </ b> I and the air flow in the inner refrigerant passage 320 are in the same direction and are directed from the lower side to the upper side. However, in the second embodiment, the direction of air flow in the inner peripheral refrigerant passage is a direction from the lower side to the upper side, and the direction of air flow in the outer peripheral refrigerant passage is the direction from the upper side to the lower side.

図12は、実施形態2に係る磁気冷暖房装置500の断面図である。図に示すように、磁気冷暖房装置500は、その外周部に外周冷媒通路600A、600B、…、600Fが形成してある。また、磁気冷暖房装置500の中央部にアウターロータモータ700が取り付けてある。アウターロータモータ700の外周部には円筒状のロータ750が取り付けてある。ロータ750はアウターロータモータ700によって図示矢方向に回転される。   FIG. 12 is a cross-sectional view of a magnetic air conditioner 500 according to the second embodiment. As shown in the drawing, the magnetic cooling / heating apparatus 500 has outer peripheral refrigerant passages 600A, 600B,. In addition, an outer rotor motor 700 is attached to the central portion of the magnetic air conditioner 500. A cylindrical rotor 750 is attached to the outer periphery of the outer rotor motor 700. The rotor 750 is rotated in the direction indicated by the arrow by the outer rotor motor 700.

ロータ750には、磁気熱量材料に磁場を印加する磁場印加部を備えた中空状の磁場印加ディスク800A、800B、…、800Gを取り付けてある。磁場印加部は、磁場印加ディスク800A、800B、…、800Gの表面と裏面の両面に形成してある。ロータ700の外周面と磁場印加ディスク800A、800B、…、800Gの内周面とは堅固に嵌め合わせられている。したがって、アウターロータモータ700によってロータ750が回転すると、磁場印加ディスク800A、800B、…、800Gも一斉に回転する。   The rotor 750 is provided with hollow magnetic field application disks 800A, 800B,..., 800G each having a magnetic field application unit that applies a magnetic field to the magnetocaloric material. The magnetic field application section is formed on both the front and back surfaces of the magnetic field application disks 800A, 800B,. The outer peripheral surface of the rotor 700 and the inner peripheral surfaces of the magnetic field application disks 800A, 800B,..., 800G are firmly fitted. Therefore, when the rotor 750 is rotated by the outer rotor motor 700, the magnetic field application disks 800A, 800B,.

ロータ750に嵌め合わせられる磁場印加ディスク800A、800B、…、800Gの外周には、それぞれの磁場印加ディスク800A、800B、…、800Gに対し独立して設けた外周冷媒通路600A、600B、…、600Fに臨むように外周ファン650A、650B、…、650Gが設けてある。外周ファン650A、650B、…、650Gは、外周冷媒通路600A、600B、…、600Fに空気を流通させる。磁場印加ディスク800A、800B、…、800Gが回転すると、外周冷媒通路の流入口(外周冷媒通路600Fに取り付けられている)から流入した空気を外周冷媒通路の流出口(外周冷媒通路600Aに取り付けられている)に流出させる。   , 800G are provided on the outer periphery of the magnetic field application disks 800A, 800B,..., 800G fitted to the rotor 750 independently of the magnetic field application disks 800A, 800B,. The outer peripheral fans 650A, 650B,... The outer peripheral fans 650A, 650B,..., 650G circulate air through the outer peripheral refrigerant passages 600A, 600B,. When the magnetic field application disks 800A, 800B,..., 800G rotate, the air flowing from the inlet of the outer refrigerant passage (attached to the outer refrigerant passage 600F) is attached to the outlet of the outer refrigerant passage (attached to the outer refrigerant passage 600A). Spill).

磁場印加ディスク800A、800B、…、800Gの内周部には、内周冷媒通路720に臨むように内周ファン(図示せず)が設けてある。磁場印加ディスク800A、800B、…、800Gの内周部に設けた内周ファンは、磁場印加ディスク800A、800B、…、800Gが回転することによって内周冷媒通路の流入口(下側)から流入した空気を流出口(上側)に流出させる。   An inner peripheral fan (not shown) is provided at the inner peripheral portion of the magnetic field application disks 800A, 800B,..., 800G so as to face the inner peripheral refrigerant passage 720. The inner peripheral fan provided in the inner periphery of the magnetic field application disks 800A, 800B,..., 800G flows in from the inlet (lower side) of the inner peripheral refrigerant passage as the magnetic field application disks 800A, 800B,. The discharged air flows out to the outlet (upper side).

磁場印加ディスク800A、800B、…、800Gのそれぞれに微小間隔空けて挟まれるように、磁気熱量材料及び熱スイッチを備えた中空状の熱生成ディスク900A、…、900Fが固定して取り付けてある。したがって、磁場印加ディスクと熱生成ディスクとは、微小間隔空けて交互に積層されることになる。磁気熱量材料は磁場を印加すると自身の温度が上昇し、磁場を取り除くと自身の温度が下降する特性を有する正の磁性体である。実施形態2では、磁気熱量材料として正の磁性体または負の磁性体のいずれか一方のみを用いる。熱スイッチは、熱生成ディスク上に配列されている磁気熱量材料と磁気熱量材料との間に設けてあり、磁気熱量材料間の熱の伝達と遮断を選択的に行う。   A hollow heat generating disk 900A,..., 900F having a magnetocaloric material and a thermal switch is fixedly attached so as to be sandwiched between the magnetic field application disks 800A, 800B,. Therefore, the magnetic field application disk and the heat generation disk are alternately stacked with a minute interval. The magnetocaloric material is a positive magnetic material having a characteristic that its temperature rises when a magnetic field is applied and its temperature falls when the magnetic field is removed. In the second embodiment, only one of a positive magnetic material and a negative magnetic material is used as the magnetocaloric material. The thermal switch is provided between the magnetocaloric material and the magnetocaloric material arranged on the heat generating disk, and selectively transfers and blocks heat between the magnetocaloric materials.

したがって、磁場印加ディスク800A、800B、…、800Gが回転すると、熱生成ディスク900A、…、900Fのそれぞれに繰り返し磁場が印加され、磁場印加ディスク800A、800B、…、800Gの回転する方向と交差する方向に熱が移動する。実施形態2の場合は、熱生成ディスク900A、…、900Fの外周側から内周側に熱が移動する。したがって、熱生成ディスク900A、…、900Fの外周側は温度が低くなり、その内周側は温度が高くなる。なお、本実施形態とは反対に、熱生成ディスク900A、…、900Fの内周側から外周側に熱が移動するようにしても良い。この場合、熱生成ディスク900A、…、900Fの外周側は温度が高くなり、その内周側は温度が低くなる。   Therefore, when the magnetic field application disks 800A, 800B,..., 800G rotate, a magnetic field is repeatedly applied to each of the heat generation disks 900A,..., 900F, and intersects the rotating direction of the magnetic field application disks 800A, 800B,. Heat moves in the direction. In the case of the second embodiment, heat moves from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the heat generating disks 900A,..., 900F. Therefore, the temperature is low on the outer peripheral side of the heat generating disks 900A,..., 900F, and the temperature is higher on the inner peripheral side. In contrast to the present embodiment, heat may be transferred from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the heat generating disks 900A,..., 900F. In this case, the temperature is high on the outer peripheral side of the heat generating disks 900A,..., 900F, and the temperature is low on the inner peripheral side.

図13は、実施形態2に係る磁気冷暖房装置500の外周冷媒通路及び内周冷媒通路を流れる空気の挙動の模式図である。実施形態2では、図12に示したように、磁気冷暖房装置500の内周冷媒通路720に下側から上側に向けて空気を流し、その外周冷媒通路600A−600Fに上側から下側に向けて空気を流す。したがって、外周冷媒通路600A−600F及び内周冷媒通路720を流れる空気の挙動は図13に示すようになる。   FIG. 13 is a schematic diagram of the behavior of air flowing through the outer peripheral refrigerant passage and the inner peripheral refrigerant passage of the magnetic cooling and heating apparatus 500 according to the second embodiment. In the second embodiment, as shown in FIG. 12, air flows from the lower side to the upper side in the inner refrigerant passage 720 of the magnetic cooling and heating apparatus 500, and the outer refrigerant passages 600 </ b> A to 600 </ b> F from the upper side to the lower side. Run air. Therefore, the behavior of the air flowing through the outer peripheral refrigerant passages 600A to 600F and the inner peripheral refrigerant passage 720 is as shown in FIG.

図13のように空気を流すと、内周冷媒通路720を流れる空気の温度は下側(A位置)から上側(B位置)に向かうにしたがって高く(TbからTh)なり、外周冷媒通路600A−600Fを流れる空気の温度は上側(A位置)から下側(B位置)に向かうにしたがって低く(TbからTc)なる。   When air is flowed as shown in FIG. 13, the temperature of the air flowing through the inner peripheral refrigerant passage 720 increases (Tb to Th) from the lower side (A position) to the upper side (B position), and the outer peripheral refrigerant passage 600A- The temperature of the air flowing through 600F becomes lower (from Tb to Tc) as it goes from the upper side (A position) to the lower side (B position).

図14は、実施形態2に係る磁気冷暖房装置500の空気の流入口から空気の流出口に向かう間の空気の温度変化を示す図である。図に示すように、外周冷媒通路の空気の流入口があるA位置(図12参照)からその空気の流出口があるB位置までの間を移動する空気の温度は、図14に示すように分布する。   FIG. 14 is a diagram illustrating a temperature change of air while moving from an air inlet to an air outlet of the magnetic cooling and heating apparatus 500 according to the second embodiment. As shown in FIG. 14, the temperature of the air moving from the position A (see FIG. 12) where the air inlet of the peripheral refrigerant passage is located to the position B where the air outlet is located is as shown in FIG. Distributed.

具体的には、図13及び図14に示すように、外周冷媒通路600Fの空気の流入口を温度Tbで流入した空気は、外周冷媒通路600Aに向かうにしたがって温度Tcまで冷却される。このため、外周冷媒通路600A−600F内の空気は、温度Tbから温度Tcの間でほぼ均一に分布する。また、内周冷媒通路720の空気の流入口を温度Tbで流入した空気は、内周冷媒通路720を移動するにしたがって温度Thまで加熱される。このため、内周冷媒通路720内の空気は、温度Tbから温度Thの間でほぼ均一に分布する。   Specifically, as shown in FIGS. 13 and 14, the air that has flowed in at the temperature Tb through the air inlet of the outer refrigerant passage 600F is cooled to the temperature Tc toward the outer refrigerant passage 600A. For this reason, the air in the outer periphery refrigerant passages 600A to 600F is distributed substantially uniformly between the temperature Tb and the temperature Tc. Further, the air that has flowed into the air inlet of the inner peripheral refrigerant passage 720 at the temperature Tb is heated to the temperature Th as it moves through the inner peripheral refrigerant passage 720. For this reason, the air in the inner peripheral refrigerant passage 720 is distributed substantially uniformly between the temperature Tb and the temperature Th.

図14を見ると、図12に示した熱生成ディスク900A、…、900Fのそれぞれは、外周冷媒通路を流れる空気と内周冷媒通路を流れる空気との温度差が積層位置にかかわらずにほぼ同じであることがわかる。しかし、何℃の空気を何℃にするかは、熱生成ディスク900A、…、900Fの積層位置によって異なることがわかる。   Referring to FIG. 14, each of the heat generating disks 900A,..., 900F shown in FIG. 12 has substantially the same temperature difference between the air flowing through the outer refrigerant passage and the air flowing through the inner refrigerant passage regardless of the stacking position. It can be seen that it is. However, it can be seen that how many degrees Celsius air is set to what degree Celsius depends on the stacking position of the heat generating disks 900A,..., 900F.

実施形態1では、全て同一の熱生成ディスク410A−410H(図3参照)を積層して磁気冷暖房装置100を構成した。実施形態2では、全ての熱生成ディスク900A、…、900F(図12参照)において、熱生成及び熱伝達が効率的に行われるように、全ての熱生成ディスク900A、…、900Fの熱生成の特性をその積層位置に応じて最適化する。   In the first embodiment, the magnetic air-conditioning apparatus 100 is configured by stacking the same heat generating disks 410A-410H (see FIG. 3). In the second embodiment, the heat generation of all the heat generation disks 900A,..., 900F is performed so that heat generation and heat transfer are performed efficiently in all the heat generation disks 900A,. The characteristics are optimized according to the stacking position.

図15は、図12の熱生成ディスク900Aにおける磁気熱量材料の配置を示す図である。図15に示すように、熱生成ディスク900Aは、周方向に12等分された各領域に、外周側から内周側に向けて、磁気熱量材料950A、950B、950C、950D、950E、950Fが配置される。図に示す通り、各磁気熱量材料950A、950B、950C、950D、950E、950Fの径方向の幅はすべて同一であるが、周方向の長さは、内周側から外周側に向けて長くなっている。   FIG. 15 is a diagram showing the arrangement of magnetocaloric materials in the heat generating disk 900A of FIG. As shown in FIG. 15, the heat generating disk 900A has magnetocaloric materials 950A, 950B, 950C, 950D, 950E, and 950F in respective regions divided into 12 parts in the circumferential direction from the outer peripheral side toward the inner peripheral side. Be placed. As shown in the drawing, each of the magnetocaloric materials 950A, 950B, 950C, 950D, 950E, and 950F has the same radial width, but the circumferential length increases from the inner circumferential side toward the outer circumferential side. ing.

図16は、図15のB−B断面図である。実施形態1では、磁気熱量材料460A−460N(図5参照)の全てを同一の材料で形成していたので、全ての磁気熱量材料の作動温度は同一である。しかし、実施形態2では、磁気熱量材料950A、950B、950C、950D、950E、950Fにおける材料の組成を変え、全ての磁気熱量材料の作動温度を変えている。   16 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. In the first embodiment, since all of the magnetocaloric materials 460A to 460N (see FIG. 5) are formed of the same material, the operating temperatures of all the magnetocaloric materials are the same. However, in the second embodiment, the composition of the materials in the magnetocaloric materials 950A, 950B, 950C, 950D, 950E, and 950F is changed, and the operating temperatures of all the magnetocaloric materials are changed.

ここで、作動温度とは、磁場が印加されたときに、最も大きな温度変化が得られる、磁気熱量材料の温度をいう。たとえば、作動温度が20℃の磁気熱量材料は、20℃の温度環境で磁場の印加、除去を行うと最も大きな温度変化が得られる。しかし、25℃の温度環境で磁場の印加、除去を行ったとしても、20℃の温度環境で得られたような温度変化は得られず、効率的な熱生成は不可能になる。   Here, the operating temperature refers to the temperature of the magnetocaloric material at which the largest temperature change is obtained when a magnetic field is applied. For example, a magnetocaloric material having an operating temperature of 20 ° C. can obtain the greatest temperature change when a magnetic field is applied and removed in a temperature environment of 20 ° C. However, even if a magnetic field is applied and removed in a temperature environment of 25 ° C., a temperature change as obtained in a temperature environment of 20 ° C. cannot be obtained, and efficient heat generation becomes impossible.

さらに具体的に説明すると、図15に示す熱生成ディスク900Aは、内周冷媒通路720と接することになる磁気熱量材料950Fが、図13及び図14に示すように、温度Tb付近で動作することになり、外周冷媒通路600Aと接することになる磁気熱量材料950Aが、温度Tc付近で動作することになる。このように、同一の熱生成ディスク900Aでも、磁気熱量材料の径方向の位置によって、動作することになる温度領域が異なる。したがって、熱生成ディスク900Aに配置された全ての磁気熱量材料が効率的に発熱及び吸熱を繰り返すことができるように、全ての磁気熱材料が動作する温度領域を考慮して各磁気熱量材料の作動温度を設計する。   More specifically, in the heat generating disk 900A shown in FIG. 15, the magnetocaloric material 950F that is in contact with the inner refrigerant passage 720 operates near the temperature Tb as shown in FIGS. Thus, the magnetocaloric material 950A that comes into contact with the outer peripheral refrigerant passage 600A operates near the temperature Tc. As described above, even in the same heat generating disk 900A, the temperature range in which the operation is performed varies depending on the radial position of the magnetocaloric material. Therefore, the operation of each magnetocaloric material is performed in consideration of the temperature region in which all the magnetocaloric materials operate so that all the magnetocaloric materials arranged on the heat generating disk 900A can efficiently generate heat and absorb heat. Design the temperature.

実施形態2では、磁気熱量材料950A、950B、950C、950D、950E、950Fの各熱生成特性を最適化するために、磁気熱量材料950A、950B、950C、950D、950E、950Fのそれぞれの作動温度を変えている。   In the second embodiment, in order to optimize the heat generation characteristics of the magnetocaloric materials 950A, 950B, 950C, 950D, 950E, and 950F, the operating temperatures of the magnetocaloric materials 950A, 950B, 950C, 950D, 950E, and 950F, respectively. Is changing.

図17は、熱生成ディスク900Aにおける磁気熱量材料950A、950B、950C、950D、950E、950Fの作動温度範囲の説明に供する図である。この図において、横軸は作動温度であり、縦軸は温度変化範囲(ΔT)である。なお、ΔTは、磁場の強さにも依存して変化する。   FIG. 17 is a diagram for explaining the operating temperature range of the magnetocaloric materials 950A, 950B, 950C, 950D, 950E, and 950F in the heat generating disk 900A. In this figure, the horizontal axis is the operating temperature, and the vertical axis is the temperature change range (ΔT). Note that ΔT varies depending on the strength of the magnetic field.

図示するように、各磁気熱量材料950A−950Fには、変化する温度範囲(縦軸のΔT)にピークがあり、このピークの時の温度(横軸)がもっとも温度変化しやすい作動温度となる。このピークを示す部分の作動温度は磁気熱量材料の作動温度(キュリー点)に対応した温度である。そして、図からわかるように、各磁気熱量材料は、キュリー点の温度を中心に作動温度範囲が決まっている。つまりΔTのピーク位置の温度から離れると、ほとんど温度変化しないのである。   As shown in the figure, each magnetocaloric material 950A-950F has a peak in the changing temperature range (ΔT on the vertical axis), and the temperature at this peak (horizontal axis) is the operating temperature at which the temperature is most likely to change. . The operating temperature of the portion showing this peak is a temperature corresponding to the operating temperature (Curie point) of the magnetocaloric material. As can be seen from the figure, each magnetocaloric material has an operating temperature range centered on the temperature of the Curie point. That is, the temperature hardly changes when the temperature is away from the temperature at the peak position of ΔT.

ここで、これら磁気熱量材料950A−950Fを図示するようにキュリー点の温度a−fの順に並べた場合、その温度変化範囲(a−fのそれぞれの山形のグラフ)は、それぞれ隣接する磁気熱量材料に対して若干重なりがある。しかし、重なりのある部分はΔTのピーク(頂点)の温度から離れた裾野の部分のみである。この裾野の部分ではΔTが低い(縦軸)が低いことがわかる。したがって、この裾野の部分、すなわち磁気熱量材料a−fのそれぞれが重なり合っている部分での温度変化は少ない。   Here, when these magnetocaloric materials 950A to 950F are arranged in the order of Curie point temperatures a to f as shown in the drawing, the temperature change ranges (respective chevron graphs of a to f) are respectively adjacent magneto calorific values. There is some overlap with the material. However, the overlapping portion is only the base portion away from the temperature of the peak (vertex) of ΔT. It can be seen that ΔT is low (vertical axis) is low at the base. Therefore, there is little temperature change in the base portion, that is, the portion where the magnetocaloric materials af are overlapped.

実際に使用できる温度範囲は、ΔTの半分程度以上の温度変化量を示す温度範囲である。このため、たとえばΔTが5℃で、キュリー点が22.5℃の正の磁気熱量材料(磁気印加で温度上昇する)で温度変化量(ΔT)が5℃を有する材料ならば、その作動温度範囲は約20〜25℃となる。ただし、20℃以下、25℃以上の裾野の部分でも、磁場の印加、除去により温度変化は小さいながらも起る。ほかの磁気熱量材料も同様に、キュリー点温度、材料種によってその作動温度範囲および温度変化量(ΔT)が決まってくる。   The temperature range that can actually be used is a temperature range that shows a temperature change amount of about half or more of ΔT. For this reason, for example, if ΔT is 5 ° C., a positive magnetocaloric material having a Curie point of 22.5 ° C. (temperature rises by application of magnetism), and a material having a temperature change (ΔT) of 5 ° C., its operating temperature The range will be about 20-25 ° C. However, even at the base portion of 20 ° C. or lower and 25 ° C. or higher, the temperature change occurs due to the application and removal of the magnetic field. Similarly, other magnetocaloric materials have their operating temperature range and temperature change (ΔT) determined by the Curie point temperature and the material type.

実施形態2では、図17に示すように、熱生成ディスク900Aの内周側に位置する磁気熱量材料950Aのキュリー点がa℃となるように、磁気熱量材料950Aの材料の組成を調整する。同様に、磁気熱量材料950Bのキュリー点はb℃となるように、磁気熱量材料950Cのキュリー点はc℃となるように、磁気熱量材料950Dのキュリー点はd℃となるように、磁気熱量材料950Eのキュリー点はe℃となるように、磁気熱量材料950Fのキュリー点はf℃となるように、それぞれ材料の組成を調整する。このようにして、熱生成ディスク900Aには、その内周側から外周側に向けて、段階的に作動温度が変化するように、作動温度の異なる磁気熱量材料を配置する。   In the second embodiment, as shown in FIG. 17, the material composition of the magnetocaloric material 950A is adjusted so that the Curie point of the magnetocaloric material 950A located on the inner peripheral side of the heat generating disk 900A is a ° C. Similarly, the magnetocaloric material 950B has a Curie point of b ° C, the magnetocaloric material 950C has a Curie point of c ° C, and the magnetocaloric material 950D has a Curie point of dC ° C. The composition of each material is adjusted so that the Curie point of the material 950E is e ° C. and the Curie point of the magnetocaloric material 950F is f ° C. In this manner, magnetocaloric materials having different operating temperatures are arranged on the heat generating disk 900A so that the operating temperature changes stepwise from the inner circumference side toward the outer circumference side.

次に、各作動温度範囲に対応した磁気熱量材料について説明する。   Next, the magnetocaloric material corresponding to each operating temperature range will be described.

各作動温度範囲に対応した磁気熱量材料としては、たとえば、公知のLaFeSiHを用いることができる。LaFeSiHは、その組成中の水素の量の変化で、キュリー点が変化する(たとえば参考文献1“Large magnetocaloric effects and thermal transport properties of La(FeSi)13 and their hydrides” K. Fukamichiら Journal of Alloys and Compounds 408−412 (2006) p.307−312)。また、同様に、一般式:La(Fe1−x13(Mは、Si、Alからなるグループ中から選択された1種または2種以上の元素であり、x及びzの値は、それぞれ、0.05≦x≦0.2;0.3≦z≦3;で規定される)であらわされる磁気熱量材料(特開2003−96547号公報)でも、前述したΔTのピーク温度を様々に変えた磁気熱量材料とすることができる。 As a magnetocaloric material corresponding to each operating temperature range, for example, known LaFeSiH can be used. In LaFeSiH, the Curie point changes with changes in the amount of hydrogen in its composition (see, for example, Reference 1 “Large magnetoelectric effects and thermal transport properties of La (FeSi) 13 and the hydrogen hydride. Compounds 408-412 (2006) p.307-312). Similarly, the general formula: La (Fe 1-x M x ) 13 H z (M is one or more elements selected from the group consisting of Si and Al, and x and z The values are also defined in the above-mentioned magnetocaloric material (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-96547) expressed by 0.05 ≦ x ≦ 0.2; 0.3 ≦ z ≦ 3; A magnetocaloric material with various temperatures can be obtained.

以上では、1枚の熱生成ディスク900A内でキュリー点の異なる磁気熱量材料を配置することを述べた。実施形態2では、さらに、熱生成ディスク900A−900Fの全てにおいて、キュリー点の異なる磁気熱量材料を異なる組み合わせで配置している。   As described above, it has been described that the magnetocaloric materials having different Curie points are arranged in one heat generating disk 900A. In the second embodiment, the magnetocaloric materials having different Curie points are arranged in different combinations in all of the heat generating disks 900A to 900F.

図18は、積層された各熱生成ディスクにおける磁気熱量材料の作動温度範囲の組み合わせを示す図である。図に示すように、積層位置が最下層の熱生成ディスク900Aにおいて、内周側から外周側に向けて、キュリー点がa、b、c、d、e、fの磁気熱量材料を配置する。また、熱生成ディスク900Aの上側に位置する熱生成ディスク900Bは、内周側から外周側に向けて、キュリー点がb、c、d、e、f、gの磁気熱量材料を配置する。同様に、熱生成ディスク900C、900D、900Eのそれぞれも、キュリー点が上側の熱生成ディスクとは1つずつずらした磁気熱量材料を配置する。そして積層位置が最上層の熱生成ディスク900Fにおいて、内周側から外周側に向けて、キュリー点がf、g、h、i、j、kの磁気熱量材料を配置する。   FIG. 18 is a diagram showing combinations of operating temperature ranges of magnetocaloric materials in the stacked heat generating disks. As shown in the drawing, in the heat generating disk 900A at the lowest layer, the magnetocaloric materials having Curie points a, b, c, d, e, and f are arranged from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. Further, in the heat generating disk 900B located on the upper side of the heat generating disk 900A, magnetocaloric materials having Curie points b, c, d, e, f, and g are arranged from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. Similarly, in each of the heat generating disks 900C, 900D, and 900E, a magnetocaloric material having a Curie point shifted by one from the heat generating disk on the upper side is disposed. Then, in the heat generation disk 900F having the uppermost layer, the magnetocaloric materials having Curie points of f, g, h, i, j, and k are arranged from the inner peripheral side toward the outer peripheral side.

このように、熱生成ディスクの積層位置に応じて、キュリー点の異なる磁気熱量材料を組み合わせているのは、図14に示したように、積層位置に応じて、各熱生成ディスクの内周側と外周側の動作温度が異なるからである。たとえば、図14に示すように、最上段に位置する熱生成ディスク900Fは温度Thと温度Tbとの間で動作するが、最下段に位置する熱生成ディスク900Aは温度Tbと温度Tcとの間で動作する。   As shown in FIG. 14, the combination of the magnetocaloric materials having different Curie points according to the stacking position of the heat generating disks as described above is based on the inner peripheral side of each heat generating disk. This is because the operating temperature on the outer peripheral side is different. For example, as shown in FIG. 14, the heat generating disk 900F located at the uppermost stage operates between the temperature Th and the temperature Tb, but the heat generating disk 900A located at the lowermost stage is between the temperature Tb and the temperature Tc. Works with.

したがって、実施形態2では、図18に示すように、各熱生成ディスク900A−900Fの最内周位置及び最外周位置に配置された磁気熱量材料950F、950Aの作動温度が、熱生成ディスクの積層位置が下側から上側に向かうにしたがって、段階的に高くなるように、各熱生成ディスク900A−900Fには作動温度の異なる磁気熱量材料を配置している。このようにするのは、熱生成ディスク900Fと熱生成ディスク900Aとでは動作する温度範囲が異なるため、各熱生成ディスクにおいて効率的な熱生成が行われるようにするためには、全ての熱生成ディスクごとに適合した動作温度範囲を設定する必要があるからである。 Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 18, the operating temperatures of the magnetocaloric materials 950F and 950A disposed at the innermost and outermost positions of the heat generating disks 900A to 900F are the stacking of the heat generating disks. Magneto-caloric materials having different operating temperatures are arranged on the heat generating disks 900A to 900F so as to increase in stages as the position goes from the lower side to the upper side. This is because the temperature range in which the heat generating disk 900F and the heat generating disk 900A operate is different, and in order to efficiently generate heat in each heat generating disk, all heat generation is performed. This is because it is necessary to set an operating temperature range suitable for each disk.

このように、実施形態2では、各熱生成ディスク900A−900Fの最内周位置及び最外周位置に配置された磁気熱量材料の作動温度が、熱生成ディスクの積層位置が一方側から他方側に向かうにしたがって、段階的に変化するように、かつ、各熱生成ディスク900A−900Fの内周側から外周側に向けて、段階的に作動温度が変化するように、前記各熱生成ディスクには作動温度の異なる磁気熱量材料を配置する。また、各熱生成ディスク900A−900Fの径方向に並ぶ磁気熱量材料の作動温度の平均値は熱生成ディスクの積層位置が一方側から他方側に向かうにしたがって、段階的に変化させる。 As described above, in the second embodiment, the operating temperature of the magnetocaloric material arranged at the innermost and outermost positions of the heat generating disks 900A to 900F is such that the stacking position of the heat generating disks is changed from one side to the other side. Each of the heat generating disks has a stepwise change as it goes and the operation temperature changes stepwise from the inner peripheral side to the outer peripheral side of each of the heat generating disks 900A to 900F. Arrange magnetocaloric materials with different operating temperatures. In addition, the average value of the operating temperatures of the magnetocaloric materials arranged in the radial direction of the heat generating disks 900A to 900F is changed in stages as the heat generating disk stacking position moves from one side to the other side.

図19は、実施形態2に係る磁気冷暖房装置500に使用する磁気熱量材料の種類を示す図である。図18に示したように、各熱生成ディスク900A−900Fについて6種類のキュリー点を持つ磁気熱量材料を用い、さらに、積層位置が1つづれるごとに、1種類の異なるキュリー点を持つ磁気熱材料を用いるので、磁気冷暖房装置500としては、図19に示すように、キュリー点が温度aから温度kまでの11種類の磁気熱量材料が必要になる。   FIG. 19 is a diagram showing the types of magnetocaloric materials used in the magnetic air conditioner 500 according to the second embodiment. As shown in FIG. 18, each of the heat generating disks 900A-900F uses a magnetocaloric material having six types of Curie points, and each time a stacking position is moved, the magnetic heat having one type of different Curie points is used. Since the material is used, the magnetic cooling / heating apparatus 500 needs eleven kinds of magnetocaloric materials having a Curie point from the temperature a to the temperature k as shown in FIG.

以上の実施形態では、図13に示すように、内周冷媒通路720を空気が下側から上側に流れ、外周冷媒通路600A−600Fを空気が上側から下側に流れる場合を例示した。実施形態2における、キュリー点の異なる磁気熱量材料を用いて熱生成ディスクを形成するという技術的思想は、上記の例に限らず、実施形態1の図9のように、内周冷媒通路及び外周冷媒通路において実施形態2とは逆向きに空気を流す場合にも応用できる。また、実施形態1の図2に示したように、内周冷媒通路及び外周冷媒通路において同方向に空気を流す場合にも応用できる。   In the above embodiment, as shown in FIG. 13, the case where air flows from the lower side to the upper side in the inner peripheral refrigerant passage 720 and the air flows from the upper side to the lower side in the outer peripheral refrigerant passages 600A-600F is illustrated. The technical idea of forming a heat generating disk using magnetocaloric materials having different Curie points in the second embodiment is not limited to the above example, and as shown in FIG. The present invention can also be applied to the case where air flows in the direction opposite to that in the second embodiment in the refrigerant passage. Further, as shown in FIG. 2 of the first embodiment, the present invention can also be applied to the case where air flows in the same direction in the inner peripheral refrigerant passage and the outer peripheral refrigerant passage.

実施形態2のように、内周冷媒通路及び外周冷媒通路において逆向きに空気を流すと、内周冷媒通路及び外周冷媒通路において同方向に空気を流した時と比較して、各熱生成ディスク900A−900Fの内周側(高温端)と外周側(低温端)との温度差を半分にできる。このため、冷暖房の成績係数(COP)は100%向上することになる。したがって、効率的に熱を生成し、生成した熱を効率的に使用するためには、実施形態2のように、内周冷媒通路及び外周冷媒通路において同方向に空気を流す必要がある。   As in the second embodiment, when air is flowed in the opposite direction in the inner circumferential refrigerant passage and the outer circumferential refrigerant passage, each heat generating disk is compared with when air is flowed in the same direction in the inner circumferential refrigerant passage and the outer circumferential refrigerant passage. The temperature difference between the inner peripheral side (high temperature end) and the outer peripheral side (low temperature end) of 900A-900F can be halved. For this reason, the coefficient of performance (COP) for air conditioning is improved by 100%. Therefore, in order to efficiently generate heat and use the generated heat efficiently, it is necessary to flow air in the same direction in the inner peripheral refrigerant passage and the outer peripheral refrigerant passage as in the second embodiment.

以上の実施形態2に係る磁気冷暖房装置500によれば、熱生成ディスクの内周側から外周側に向けて段階的に作動温度が変化するようにしているので、熱生成ディスク内で効率的な熱生成が可能となる。また、熱生成ディスクの積層方向においても、磁気熱材料の作動温度を変えているので、磁気冷暖房装置500全体として効率的な熱生成が可能となる。   According to the magnetic air conditioner 500 according to the second embodiment described above, the operating temperature is changed stepwise from the inner circumference side to the outer circumference side of the heat generating disk. Heat generation is possible. In addition, since the operating temperature of the magnetothermal material is also changed in the stacking direction of the heat generating disks, the magnetic cooling / heating device 500 as a whole can efficiently generate heat.

〔実施形態3〕
実施形態3は、実施形態2で説明した磁気冷暖房装置500を空調装置に適用した場合を例示する。
[Embodiment 3]
Embodiment 3 illustrates the case where the magnetic air conditioning apparatus 500 demonstrated in Embodiment 2 is applied to an air conditioner.

図20は、実施形態3に係る磁気冷暖房装置の空気の循環系統を示す図である。図に示すように、磁気冷暖房装置500には、低温側放熱器630、高温側放熱器730を接続する。低温側放熱器630は外周冷媒通路用ポンプ780を介して外周冷媒通路600A−600Fの空気の流入口と流出口に接続する。高温側放熱器730は内周冷媒通路用ポンプ790を介して内周冷媒通路720の空気の流入口と流出口に接続する。   FIG. 20 is a diagram illustrating an air circulation system of the magnetic air conditioner according to the third embodiment. As shown in the figure, a low temperature side radiator 630 and a high temperature side radiator 730 are connected to the magnetic cooling and heating apparatus 500. The low temperature side radiator 630 is connected to the air inlet and outlet of the outer refrigerant passages 600A to 600F via the outer refrigerant passage pump 780. The high temperature side radiator 730 is connected to the air inlet and outlet of the inner refrigerant passage 720 via the inner refrigerant passage pump 790.

外周冷媒通路用ポンプ780は外周冷媒通路600A−600Fを流れる冷媒の流量を制御する。内周冷媒通路用ポンプ790は内周冷媒通路720を流れる冷媒の流量を制御する。   The peripheral refrigerant passage pump 780 controls the flow rate of the refrigerant flowing through the peripheral refrigerant passages 600A-600F. The inner peripheral refrigerant passage pump 790 controls the flow rate of the refrigerant flowing through the inner peripheral refrigerant passage 720.

外周冷媒通路600A−600Fで生成された冷風は低温側放熱器630に供給され、低温側放熱器用ファン630Fによって強制的に送風された外部の空気と熱交換される。熱交換された後の空気は再び外周冷媒通路600A−600Fに戻って冷却される。また、内周冷媒通路720で生成された温風は高温側放熱器730に供給され、高温側放熱器用ファン730Fによって強制的に送風された外部の空気と熱交換される。熱交換された後の空気は再び内周冷媒通路720に戻って加熱される。低温側放熱器630は外部の空気を冷却し高温側放熱器730は外部の空気を加熱する。   The cold air generated in the outer peripheral refrigerant passages 600A to 600F is supplied to the low-temperature side radiator 630, and heat exchange is performed with the external air forcedly blown by the low-temperature side radiator fan 630F. The air after the heat exchange is returned to the outer peripheral refrigerant passages 600A to 600F and cooled. Further, the warm air generated in the inner peripheral refrigerant passage 720 is supplied to the high-temperature side radiator 730 and is heat-exchanged with the external air forcedly blown by the high-temperature side radiator fan 730F. The air after heat exchange returns to the inner peripheral refrigerant passage 720 and is heated again. The low temperature side radiator 630 cools outside air, and the high temperature side radiator 730 heats outside air.

図21は、実施形態3に係る磁気冷暖房装置の制御系のブロック図である。また、図22は、図21の空調情報入力部のさらに具体的な制御系のブロック図である。   FIG. 21 is a block diagram of a control system of the magnetic air conditioner according to the third embodiment. FIG. 22 is a block diagram of a more specific control system of the air conditioning information input unit of FIG.

図21に示すように、実施形態3に係る磁気冷暖房装置の制御系は、空調情報入力部1000、空調制御部1100、モータ制御部1200、アウターロータモータ700、熱スイッチ制御部1300、ポンプ制御部1400、ファン制御部1500を備える。空調制御部1100及びモータ制御部1200は制御部を形成する。   As shown in FIG. 21, the control system of the magnetic air conditioner according to the third embodiment includes an air conditioning information input unit 1000, an air conditioning control unit 1100, a motor control unit 1200, an outer rotor motor 700, a thermal switch control unit 1300, and a pump control unit. 1400 and a fan control unit 1500. The air conditioning control unit 1100 and the motor control unit 1200 form a control unit.

空調情報入力部1000は空調に必要な情報を入力する。空調に必要な情報は、設定温度、外周流入空気温度、外周流出空気温度、内周流入空気温度、内周流出空気温度である。空調情報入力部1000の具体的な説明は、後述の図22に基づいて行う。   The air conditioning information input unit 1000 inputs information necessary for air conditioning. Information necessary for air conditioning is set temperature, outer peripheral inflow air temperature, outer peripheral outflow air temperature, inner peripheral inflow air temperature, and inner peripheral outflow air temperature. A specific description of the air conditioning information input unit 1000 will be made with reference to FIG.

アウターロータモータ700は、図12に示したように、熱生成ディスク900A−900Fに対して、磁気印加ディスク800A−800Gを回転させるモータである。   As shown in FIG. 12, the outer rotor motor 700 is a motor that rotates the magnetic application disks 800A to 800G with respect to the heat generation disks 900A to 900F.

空調制御部1100は、本実施形態に係る磁気冷暖房装置の動作を総括的に制御する。空調制御部1100の具体的な説明は、後述の図23の動作フローチャートに基づいて行う。   The air conditioning control unit 1100 comprehensively controls the operation of the magnetic air conditioner according to the present embodiment. A specific description of the air conditioning control unit 1100 will be made based on an operation flowchart of FIG.

モータ制御部1200は、空調制御部1100の指令を受けて、アウターロータモータ700の回転速度を制御する。また、熱スイッチ制御部1300は、熱生成ディスク900A−900Fが有する磁気熱量材料間に位置して設けられている熱スイッチのON、OFFを制御する。熱スイッチは磁気熱量材料間の熱伝導を、磁気印加ディスク800A−800Gの回転に同期させて制御するスイッチである。   The motor control unit 1200 receives a command from the air conditioning control unit 1100 and controls the rotation speed of the outer rotor motor 700. Further, the thermal switch control unit 1300 controls ON / OFF of a thermal switch provided between the magnetocaloric materials of the heat generating disks 900A to 900F. The thermal switch is a switch that controls the heat conduction between the magnetocaloric materials in synchronization with the rotation of the magnetic application disks 800A-800G.

ポンプ制御部1400は、図20に示した外周冷媒通路用ポンプ780と内周冷媒通路用ポンプ790の動作を制御する。ポンプ制御部1400は、より多くの冷房能力が要求されると外周冷媒通路用ポンプ780の空気流出量を増加させ、より多くの暖房能力が要求されると内周冷媒通路用ポンプ790の空気流出量を増加させる。   The pump control unit 1400 controls the operations of the outer peripheral refrigerant passage pump 780 and the inner peripheral refrigerant passage pump 790 shown in FIG. The pump control unit 1400 increases the air outflow amount of the outer refrigerant passage pump 780 when more cooling capacity is required, and the air outflow of the inner refrigerant passage pump 790 when more heating capacity is required. Increase the amount.

ファン制御部1500は、図20に示した低温側放熱器用ファン630Fと高温側放熱器用ファン730Fの動作を制御する。ファン制御部1500は、より多くの冷房能力が要求されると低温側放熱器用ファン630Fの送風量を増加させ、より多くの暖房能力が要求されると高温側放熱器用ファン730Fの送風量を増加させる。   The fan control unit 1500 controls the operations of the low-temperature side radiator fan 630F and the high-temperature side radiator fan 730F illustrated in FIG. The fan control unit 1500 increases the airflow rate of the low-temperature side radiator fan 630F when more cooling capacity is required, and increases the airflow rate of the high-temperature side radiator fan 730F when more heating capability is required. Let

図22に示すように、空調情報入力部1000は、温度設定部1010、外周流入空気温度センサ1020、外周流出空気温度センサ1030、内周流入空気温度センサ1040、内周流出空気温度センサ1050、磁気熱量材料周囲温度センサ1060、低温側熱交換部高温側熱交換部温度センサ1070を備える。   As shown in FIG. 22, the air conditioning information input unit 1000 includes a temperature setting unit 1010, an outer peripheral inflow air temperature sensor 1020, an outer peripheral outflow air temperature sensor 1030, an inner peripheral inflow air temperature sensor 1040, an inner peripheral outflow air temperature sensor 1050, and a magnetic field. A calorific material ambient temperature sensor 1060 and a low temperature side heat exchange part high temperature side heat exchange part temperature sensor 1070 are provided.

温度設定部1010は、磁気冷暖房装置500が空調する空間(たとえば車室内)の温度を設定するコントローラである。外周流入空気温度センサ1020は、図12に示した外周冷媒通路600Fに流入する空気の温度を検出する。外周流出空気温度センサ1030は、外周冷媒通路600Aから流出する空気の温度を検出する。内周流入空気温度センサ1040は、内周冷媒通路720に流入する空気の温度を検出する。内周流出空気温度センサ1050は、内周冷媒通路720から流出する空気の温度を検出する。磁気熱量材料周囲温度センサ1060は、図5に示した熱生成ディスク410Aの磁気熱量材料の周囲の温度を検出する。磁気熱量材料の周囲の温度を検出するのは、熱生成ディスク410A上の磁気熱量材料の周囲温度が、熱生成ディスク410Aでの磁気熱量材料の熱生成量に影響を与えるからである。低温側熱交換部高温側熱交換部温度センサ1070は、低温側熱交換部450Aと高温側熱交換部450Bの温度を検出する。   The temperature setting unit 1010 is a controller that sets the temperature of a space (for example, a vehicle interior) that is air-conditioned by the magnetic air conditioner 500. The outer peripheral inflow air temperature sensor 1020 detects the temperature of the air flowing into the outer peripheral refrigerant passage 600F shown in FIG. Outer peripheral air temperature sensor 1030 detects the temperature of the air flowing out from outer peripheral refrigerant passage 600A. The inner circumference inflow air temperature sensor 1040 detects the temperature of the air flowing into the inner circumference refrigerant passage 720. Inner circumference outflow air temperature sensor 1050 detects the temperature of air flowing out from inner circumference refrigerant passage 720. The magnetocaloric material ambient temperature sensor 1060 detects the ambient temperature of the magnetocaloric material of the heat generating disk 410A shown in FIG. The reason for detecting the ambient temperature of the magnetocaloric material is that the ambient temperature of the magnetocaloric material on the heat generating disk 410A affects the heat generation amount of the magnetocaloric material on the heat generating disk 410A. The low temperature side heat exchange part high temperature side heat exchange part temperature sensor 1070 detects the temperature of the low temperature side heat exchange part 450A and the high temperature side heat exchange part 450B.

温度設定部1010、磁気熱量材料周囲温度センサ1060、低温側熱交換部高温側熱交換部温度センサ1070を設けるのは、磁気冷暖房装置500でどの程度の熱量を発生させなければならないかを知るためである。外周流入空気温度センサ1020、外周流出空気温度センサ1030、内周流入空気温度センサ1040、内周流出空気温度センサ1050は、磁気冷暖房装置が、安定した温度を保ち続ける高温源及び低温源を形成するために必要となる。   The temperature setting unit 1010, the magnetocaloric material ambient temperature sensor 1060, and the low temperature side heat exchange unit high temperature side heat exchange unit temperature sensor 1070 are provided in order to know how much heat must be generated in the magnetic air conditioner 500. It is. The outer periphery inflow air temperature sensor 1020, the outer periphery outflow air temperature sensor 1030, the inner periphery inflow air temperature sensor 1040, and the inner periphery outflow air temperature sensor 1050 form a high temperature source and a low temperature source in which the magnetic cooling / heating device keeps a stable temperature. It is necessary for.

磁気冷暖房装置500が発生する熱量は、磁気印加ディスク800A−800Gの回転速度(周波数)に比例する。必要熱力が大きくなると磁気印加ディスク800A−800Gの回転速度を上昇させ、必要熱力が小さくなると磁気印加ディスク800A−800Gの回転速度を低下させる。磁気印加ディスク800A−800Gはアウターロータモータ700によって駆動されるので、磁気印加ディスク800A−800Gの回転速度の制御は空調制御部1100及びモータ制御部1200が行う。つまり、空調制御部1100及びモータ制御部1200がアウターロータモータ700の回転速度を制御することで磁気冷暖房装置500が発生する熱量を調整する。   The amount of heat generated by the magnetic air conditioner 500 is proportional to the rotational speed (frequency) of the magnetic application disks 800A-800G. When the required thermal power increases, the rotational speed of the magnetic application disks 800A-800G increases, and when the required thermal power decreases, the rotational speed of the magnetic application disks 800A-800G decreases. Since the magnetic application disks 800A-800G are driven by the outer rotor motor 700, the air conditioning control unit 1100 and the motor control unit 1200 control the rotation speed of the magnetic application disks 800A-800G. That is, the air conditioning controller 1100 and the motor controller 1200 adjust the amount of heat generated by the magnetic air conditioner 500 by controlling the rotational speed of the outer rotor motor 700.

実施形態3に係る磁気冷暖房装置の動作を、図23を参照しながら説明する。図23は、図21の磁気冷暖房装置の動作フローチャートである。   The operation of the magnetic air conditioner according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 23 is an operation flowchart of the magnetic air conditioner of FIG.

まず、操作者は、温度設定部1010から車室内の設定温度を入力する。設定温度が入力されると、空調制御部1100は、要求熱量と要求温度差を入力する(S10)。   First, the operator inputs a set temperature in the passenger compartment from the temperature setting unit 1010. When the set temperature is input, the air conditioning control unit 1100 inputs the required heat amount and the required temperature difference (S10).

空調制御部1100は、車室内の空間容量、現在の車室内の温度、車室内の設定温度を参照して、車室内を設定温度にするために必要な要求熱量を求める。また、外周冷媒通路から流出する空気の温度と内周冷媒通路から流出する空気の温度との差を求める。この求めた値を、要求熱量、要求温度差として入力する。   The air conditioning control unit 1100 refers to the space capacity in the passenger compartment, the current temperature in the passenger compartment, and the set temperature in the passenger compartment, and obtains the required amount of heat required to bring the passenger compartment to the set temperature. Further, the difference between the temperature of the air flowing out from the outer peripheral refrigerant passage and the temperature of the air flowing out from the inner peripheral refrigerant passage is obtained. The obtained values are input as the required heat amount and the required temperature difference.

次に、空調制御部1100は、入力した要求熱量と要求温度差をあらかじめ記憶しているマップと照合して、アウターロータモータ700の回転速度、すなわち動作周波数fを入力する。また、磁気熱量材料周囲温度検出センサ1060が検出する温度から外周冷媒通路に流入する空気の温度の基準となる空気温度、磁気熱量材料周囲温度検出センサ1060が検出する温度と要求温度差の半分の温度から外周冷媒通路から流出する空気の温度、磁気熱量材料周囲温度検出センサ1060が検出する温度から内周冷媒通路に流入する空気の温度の基準となる空気温度、磁気熱量材料周囲温度検出センサ1060が検出する温度と要求温度差の半分の温度から内周冷媒通路から流出する空気の温度を入力する。また、外周冷媒通路に対して冷媒を供給する外周冷媒通路用ポンプ780の空気流量と、内周冷媒通路に対して冷媒を供給する内周冷媒通路用ポンプ790の空気流量も入力する。さらに、低温側放熱器用ファン630Fの風量と高温側放熱器用ファン730Fの風量も入力する(S20)。   Next, the air conditioning control unit 1100 collates the input required heat amount and the required temperature difference with a map stored in advance, and inputs the rotational speed of the outer rotor motor 700, that is, the operating frequency f. Also, the air temperature serving as a reference for the temperature of the air flowing into the outer refrigerant passage from the temperature detected by the magnetocaloric material ambient temperature detection sensor 1060, half the required temperature difference from the temperature detected by the magnetocaloric material ambient temperature detection sensor 1060 The temperature of the air flowing out from the outer refrigerant passage from the temperature, the air temperature serving as a reference for the temperature of the air flowing into the inner refrigerant passage from the temperature detected by the magnetocaloric material ambient temperature detection sensor 1060, and the magnetocaloric material ambient temperature detection sensor 1060 The temperature of the air that flows out from the inner refrigerant passage is input from the temperature that is half the difference between the detected temperature and the required temperature. Further, the air flow rate of the outer periphery refrigerant passage pump 780 that supplies the refrigerant to the outer periphery refrigerant passage and the air flow rate of the inner periphery refrigerant passage pump 790 that supplies the refrigerant to the inner periphery refrigerant passage are also input. Further, the air volume of the low-temperature side radiator fan 630F and the air volume of the high-temperature side radiator fan 730F are also input (S20).

空調制御部1100は磁気冷暖房装置500を運転する。具体的には、空調制御部1100は、入力した動作周波数fを実現するために、モータ制御部1200に回転数の指示を出す。動作周波数fは、1つの磁性体に対して1秒間に何回磁気の印加除去をするかを示すものである。例えば、動作周波数fが6Hzであったとすると、図12、図15に示す構成の磁気冷暖房装置500の場合、磁場印加ディスク800Aが1秒間に1回転すると熱生成ディスクの各磁気熱量材料に対して6回磁気の印加除去が行われる。このため、アウターロータモータ700と磁場印加ディスク800Aが直結されていれば、アウターロータモータ700に要求される回転数は60rpmである。モータ制御部1100にはこの回転数を指示する。   The air conditioning control unit 1100 operates the magnetic cooling / heating device 500. Specifically, the air conditioning control unit 1100 issues a rotation speed instruction to the motor control unit 1200 in order to realize the input operating frequency f. The operating frequency f indicates how many times the magnetic material is applied / removed in one second. For example, if the operating frequency f is 6 Hz, in the case of the magnetic air conditioner 500 having the configuration shown in FIGS. 12 and 15, when the magnetic field application disk 800A makes one rotation per second, each magnetocaloric material of the heat generating disk The application and removal of magnetism is performed six times. For this reason, if the outer rotor motor 700 and the magnetic field application disk 800A are directly connected, the rotational speed required for the outer rotor motor 700 is 60 rpm. The motor controller 1100 is instructed of this rotational speed.

空調制御部1100は、図示しない熱生成ディスク上の磁気熱量材料の周囲温度を検出する磁気熱量材料周囲温度検出センサ1060により得られる磁気熱量材料の周囲温度、、低温側熱交換部450Aと高温側熱交換部450Bの温度を検出する低温側熱交換部高温側熱交換部温度センサ1070により得られる温度、動作周波数fの情報に基づき見積もられる磁気冷暖房装置500が生成した熱量が要求熱量に対して誤差範囲にあるか否かを判断する(S30)。誤差範囲はあらかじめ設定しておく。空調制御部1100は、生成した熱量が誤差範囲になければ(S30:NO)、誤差範囲内に収まるように、動作周波数fを変更する(S40)。具体的には、磁気冷暖房装置500が生成した熱量が要求熱量よりもかなり小さければ、生成する熱量を増加させるために、アウターロータモータ700の回転速度を増加する。逆に、磁気冷暖房装置500が生成した熱量が要求熱量よりも大きすぎれば、生成する熱量を減少させるために、アウターロータモータ700の回転速度を低下する。   The air conditioning control unit 1100 includes an ambient temperature of the magnetocaloric material ambient temperature sensor 1060 that detects an ambient temperature of the magnetocaloric material on a heat generating disk (not shown), a low temperature side heat exchange unit 450A and a high temperature side. The amount of heat generated by the magnetic cooling / heating device 500 estimated based on the temperature obtained by the low temperature side heat exchange unit high temperature side heat exchange unit temperature sensor 1070 for detecting the temperature of the heat exchange unit 450B and the information of the operating frequency f corresponds to the required amount of heat. It is determined whether it is within the error range (S30). The error range is set in advance. If the generated heat amount is not within the error range (S30: NO), the air conditioning control unit 1100 changes the operating frequency f so as to be within the error range (S40). Specifically, if the amount of heat generated by the magnetic air conditioner 500 is considerably smaller than the required amount of heat, the rotational speed of the outer rotor motor 700 is increased in order to increase the amount of heat generated. Conversely, if the amount of heat generated by the magnetic cooling / heating device 500 is too larger than the required amount of heat, the rotational speed of the outer rotor motor 700 is decreased in order to reduce the amount of heat generated.

空調制御部1100は、生成した熱量が誤差範囲内であれば(S30:YES)、外周流入空気温度センサ1020によって検出された外周冷媒通路の流入口の空気の温度、及び内周流入空気温度センサ1040によって検出された内周冷媒通路の流入口の空気の温度が、各々、外周冷媒通路及び内周冷媒通路へ流入する空気の温度の基準となる空気温度と誤差内にありかつ外周流出空気温度センサ1030によって検出された外周冷媒通路の流出口の空気の温度、及び内周流出空気温度センサ1050によって検出された内周冷媒通路の流出口の空気の温度が、各々、設定した外周冷媒通路及び内周冷媒通路から流出する空気の温度と誤差内にあるか否かを判断する(S50)。誤差範囲はあらかじめ設定しておく。空調制御部1100は、外周冷媒通路及び内周冷媒通路の流入口及び流出口の空気の温度が誤差内になければ(S50:NO)、誤差囲内に収まるように、ポンプ制御部1400とファン制御部1500に指令を出し、外周冷媒通路に対して空気を流す外周冷媒通路用ポンプ780と内周冷媒通路に対して空気を流す内周冷媒通路用ポンプ790の空気流量を変更するとともに、低温側放熱器用ファン630Fと高温側放熱器用ファン730Fの風量を変更する(S60)。   If the amount of generated heat is within the error range (S30: YES), the air conditioning control unit 1100 detects the temperature of the air at the inlet of the outer peripheral refrigerant passage detected by the outer peripheral inflow air temperature sensor 1020, and the inner peripheral inflow air temperature sensor. The temperature of the air at the inlet of the inner peripheral refrigerant passage detected by 1040 is within the error and the air temperature that is the reference for the temperature of the air flowing into the outer peripheral refrigerant passage and the inner peripheral refrigerant passage, and the outer peripheral outflow air temperature. The temperature of the air at the outlet of the outer peripheral refrigerant passage detected by the sensor 1030 and the temperature of the air at the outlet of the inner peripheral refrigerant passage detected by the inner peripheral outflow air temperature sensor 1050 are respectively set to the set outer peripheral refrigerant passage and It is determined whether the temperature of the air flowing out from the inner refrigerant passage is within an error (S50). The error range is set in advance. If the temperature of the air at the inlet and outlet of the outer peripheral refrigerant passage and the inner peripheral refrigerant passage is not within the error (S50: NO), the air conditioning control unit 1100 controls the fan control unit 1400 and the fan so as to be within the error range. The air flow rate of the outer peripheral refrigerant passage pump 780 that sends air to the outer peripheral refrigerant passage and the inner peripheral refrigerant passage pump 790 that sends air to the inner peripheral refrigerant passage; The air volume of the radiator fan 630F and the high-temperature side radiator fan 730F is changed (S60).

空調制御部1100は、外周冷媒通路及び内周冷媒通路へ流入する空気の温度、及び外周冷媒通路及び内周冷媒通路から流出する空気の温度が誤差内であれば(S50:YES)処理を終了する。   If the temperature of the air flowing into the outer peripheral refrigerant passage and the inner peripheral refrigerant passage and the temperature of the air flowing out from the outer peripheral refrigerant passage and the inner peripheral refrigerant passage are within the error (S50: YES), the air conditioning control unit 1100 ends the process. To do.

このように、実施形態3に係る磁気冷暖房装置によれば、アウターロータモータ700の回転速度を制御することと、外周冷媒通路用ポンプ780、内周冷媒通路用ポンプ790による空気流量を制御することと、低温側放熱器用ファン630F、高温側放熱器用ファン730Fの風量を制御することによって、空調に利用される空気の温度を容易に調整することができる。   As described above, according to the magnetic air conditioner according to the third embodiment, the rotational speed of the outer rotor motor 700 is controlled, and the air flow rate by the outer peripheral refrigerant passage pump 780 and the inner peripheral refrigerant passage pump 790 is controlled. And the temperature of the air utilized for an air conditioning can be easily adjusted by controlling the air volume of the fan 630F for low temperature side radiators, and the fan 730F for high temperature side radiators.

100、500 磁気冷暖房装置、
200A−200I、600A−600F 外周冷媒通路、
210IN 流入口、
210OUT 流出口、
220A−220H 直列連結通路、
300、700 アウターロータモータ、
310、750 ロータ、
315 ベアリング、
320、720 内周冷媒通路、
330IN 流入口、
330OUT 流出口、
350 旋回流生成ブレード、
352A、352B、352C ブレード、
400A−400I、800A−800G 磁場印加ディスク、
405A−405I、650A−650G 外周ファン、
406A 内周ファン、
410A−410I、900A−900F 熱生成ディスク、
420Aa−420Al 磁場印加部、
420Ca−420Cl 磁場印加部、
450A 低温側熱交換部、
450B 高温側熱交換部、
460A−460N、950A−950F 磁気熱量材料、
470A−470N+1 熱スイッチ、
630 低温側放熱器、
630F 低温側放熱器用ファン、
730 高温側放熱器、
730F 高温側放熱器用ファン、
780 外周冷媒通路用ポンプ、
790 内周冷媒通路用ポンプ、
1000 空調情報入力部、
1010 温度設定部、
1020 外周流入空気温度センサ、
1030 外周流出空気温度センサ、
1040 内周流入空気温度センサ、
1050 内周流出空気温度センサ、
1060 磁気熱量材料周囲温度検出センサ、
1070 低温側熱交換部高温側熱交換部温度検出センサ、
1100 空調制御部、
1200 モータ制御部、
1300 熱スイッチ制御部、
1400 ポンプ制御部、
1500 ファン制御部。
100, 500 Magnetic air conditioner,
200A-200I, 600A-600F outer peripheral refrigerant passage,
210IN inlet,
210OUT outlet,
220A-220H serial connection passage,
300, 700 outer rotor motor,
310, 750 rotor,
315 bearing,
320, 720 inner circumferential refrigerant passage,
330IN inlet,
330OUT outlet,
350 swirl flow generation blade,
352A, 352B, 352C blade,
400A-400I, 800A-800G magnetic field application disk,
405A-405I, 650A-650G peripheral fan,
406A Inner fan,
410A-410I, 900A-900F heat generating disc,
420Aa-420Al magnetic field application unit,
420Ca-420Cl magnetic field application unit,
450A low temperature side heat exchange section,
450B high temperature side heat exchange part,
460A-460N, 950A-950F magnetocaloric material,
470A-470N + 1 thermal switch,
630 low temperature side radiator,
630F Low-temperature side radiator fan,
730 High-temperature side heatsink,
730F Fan for high temperature side radiator,
780 Pump for outer peripheral refrigerant passage,
790 pump for inner peripheral refrigerant passage,
1000 Air conditioning information input part,
1010 temperature setting unit,
1020 Outside air flow temperature sensor,
1030 Outer peripheral air temperature sensor,
1040 Inner circumference inflow air temperature sensor,
1050 Inner circumference outflow air temperature sensor,
1060 magnetocaloric material ambient temperature detection sensor,
1070 low temperature side heat exchange section high temperature side heat exchange section temperature detection sensor,
1100 air conditioning control unit,
1200 motor controller,
1300 thermal switch controller,
1400 pump controller,
1500 Fan control unit.

Claims (23)

磁気熱量材料及び熱スイッチを備えた中空状の熱生成ディスクと、前記磁気熱量材料に磁場を印加する磁場印加部を備えた中空状の磁場印加ディスク、とを交互に複数積層し、前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方を相対的に回転させることによって回転方向とは交差する方向に熱を輸送する磁気冷暖房装置において、
1組の前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの外周に沿って形成した複数の外周冷媒通路と、
前記複数の外周冷媒通路の内の任意の外周冷媒通路同士を直列に連結する直列連結通路と、
前記複数の外周冷媒通路内の冷媒を前記熱生成ディスクまたは前記磁場印加ディスクの回転方向に流すため、回転する前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方の外周に取り付けた外周ファンと、
を備えることを特徴とする磁気冷暖房装置。
A plurality of hollow heat generating disks including a magnetocaloric material and a heat switch and a hollow magnetic field applying disk including a magnetic field applying unit that applies a magnetic field to the magnetocaloric material are alternately stacked to generate the heat. In a magnetic air conditioner that transports heat in a direction that intersects the rotation direction by relatively rotating at least one of the disk and the magnetic field application disk,
A plurality of outer refrigerant passages formed along the outer circumference of the set of the heat generating disk and the magnetic field application disk;
A series connection passage for connecting arbitrary peripheral refrigerant passages of the plurality of peripheral refrigerant passages in series;
An outer peripheral fan attached to the outer periphery of at least one of the rotating heat generating disk and the magnetic field applying disk in order to flow the refrigerant in the plurality of outer peripheral refrigerant passages in the rotation direction of the heat generating disk or the magnetic field applying disk; ,
A magnetic air-conditioning apparatus comprising:
前記熱生成ディスクと前記磁場印加ディスクの内周に沿って形成した内周冷媒通路と、
前記内周冷媒通路内の冷媒を前記熱生成ディスクと前記磁場印加ディスクの積層方向に流すため、回転する前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方の内周に取り付けた内周ファンと、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の磁気冷暖房装置。
An inner circumferential refrigerant passage formed along an inner circumference of the heat generating disk and the magnetic field application disk;
An inner peripheral fan attached to the inner periphery of at least one of the rotating heat generating disk and the magnetic field applying disk in order to flow the refrigerant in the inner peripheral refrigerant passage in the stacking direction of the heat generating disk and the magnetic field applying disk. When,
The magnetic air conditioner according to claim 1, comprising:
前記複数の外周冷媒通路及び前記直列連結通路が生成する前記冷媒の流れが前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの積層方向に向かう方向と前記内周冷媒通路が生成する前記冷媒の流れが前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの積層方向に向かう方向は同一方向であることを特徴とする請求項2に記載の磁気冷暖房装置。 The refrigerant flow generated by the plurality of outer peripheral refrigerant passages and the serial connection passage is directed in the direction in which the heat generating disk and the magnetic field application disk are stacked, and the refrigerant flow generated by the inner peripheral refrigerant passage is the heat. The magnetic air conditioner according to claim 2, wherein the direction of the generation disk and the magnetic field application disk in the stacking direction is the same direction. 前記複数の外周冷媒通路及び前記直列連結通路が生成する前記冷媒の流れが前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの積層方向に向かう方向と前記内周冷媒通路が生成する前記冷媒の流れが前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの積層方向に向かう方向は逆方向であることを特徴とする請求項2に記載の磁気冷暖房装置。 The refrigerant flow generated by the plurality of outer peripheral refrigerant passages and the serial connection passage is directed in the direction in which the heat generating disk and the magnetic field application disk are stacked, and the refrigerant flow generated by the inner peripheral refrigerant passage is the heat. The magnetic air conditioner according to claim 2, wherein a direction toward the stacking direction of the generation disk and the magnetic field application disk is opposite. 前記外周冷媒通路を流れる冷媒は空気であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の磁気冷暖房装置。   The magnetic air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the refrigerant flowing through the outer peripheral refrigerant passage is air. 前記内周冷媒通路を流れる冷媒は空気であることを特徴とする請求項から4のいずれかに記載の磁気冷暖房装置。 The magnetic air conditioner according to any one of claims 2 to 4, wherein the refrigerant flowing through the inner peripheral refrigerant passage is air. 磁気熱量効果を有する磁気熱量材料と当該磁気熱量材料の熱を輸送する熱スイッチとが交互に配置された中空状の熱生成ディスクと、前記磁気熱量材料に磁場を印加する磁場印加部を備えた中空状の磁場印加ディスク、とを交互に複数積層し、前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方を相対的に回転させることによって回転方向とは交差する方向に熱を輸送する磁気冷暖房装置において、
前記熱生成ディスクには、前記熱生成ディスクの内周側から外周側に向けて、段階的に作動温度が変化するように、作動温度の異なる磁気熱量材料を配置することを特徴とする磁気冷暖房装置。
A hollow heat generating disk in which a magnetocaloric material having a magnetocaloric effect and a heat switch for transporting heat of the magnetocaloric material are alternately arranged, and a magnetic field applying unit that applies a magnetic field to the magnetocaloric material are provided. Magnets that transport heat in a direction crossing the rotational direction by alternately stacking a plurality of hollow magnetic field application disks and relatively rotating at least one of the heat generation disk and the magnetic field application disk. In air conditioning equipment,
Magnetic heating and cooling, wherein the heat generating disk is provided with magnetocaloric materials having different operating temperatures so that the operating temperature changes stepwise from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the heat generating disk. apparatus.
磁気熱量効果を有する磁気熱量材料と当該磁気熱量材料の熱を輸送する熱スイッチとが交互に配置された中空状の熱生成ディスクと、前記磁気熱量材料に磁場を印加する磁場印加部を備えた中空状の磁場印加ディスク、とを交互に複数積層し、前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方を相対的に回転させることによって回転方向とは交差する方向に熱を輸送する磁気冷暖房装置において、
各熱生成ディスクの最内周位置及び最外周位置に配置された磁気熱量材料の作動温度が、前記熱生成ディスクの積層位置が一方側から他方側に向かうにしたがって、段階的に変化するように、前記各熱生成ディスクには作動温度の異なる磁気熱量材料を配置することを特徴とする磁気冷暖房装置。
A hollow heat generating disk in which a magnetocaloric material having a magnetocaloric effect and a heat switch for transporting heat of the magnetocaloric material are alternately arranged, and a magnetic field applying unit that applies a magnetic field to the magnetocaloric material are provided. Magnets that transport heat in a direction crossing the rotational direction by alternately stacking a plurality of hollow magnetic field application disks and relatively rotating at least one of the heat generation disk and the magnetic field application disk. In air conditioning equipment,
The operating temperature of the magnetocaloric material arranged at the innermost circumferential position and the outermost circumferential position of each heat generating disk is changed stepwise as the stacking position of the heat generating disks moves from one side to the other side. A magnetic heating / cooling apparatus, wherein magnetic heat quantity materials having different operating temperatures are arranged on each of the heat generating disks.
磁気熱量効果を有する磁気熱量材料と当該磁気熱量材料の熱を輸送する熱スイッチとが交互に配置された中空状の熱生成ディスクと、前記磁気熱量材料に磁場を印加する磁場印加部を備えた中空状の磁場印加ディスク、とを交互に複数積層し、前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方を相対的に回転させることによって回転方向とは交差する方向に熱を輸送する磁気冷暖房装置において、
各熱生成ディスクの最内周位置及び最外周位置に配置された磁気熱量材料の作動温度が、前記熱生成ディスクの積層位置が一方側から他方側に向かうにしたがって、段階的に変化するように、かつ、各熱生成ディスクの内周側から外周側に向けて、段階的に作動温度が変化するように、前記各熱生成ディスクには作動温度の異なる磁気熱量材料を配置することを特徴とする磁気冷暖房装置。
A hollow heat generating disk in which a magnetocaloric material having a magnetocaloric effect and a heat switch for transporting heat of the magnetocaloric material are alternately arranged, and a magnetic field applying unit that applies a magnetic field to the magnetocaloric material are provided. Magnets that transport heat in a direction crossing the rotational direction by alternately stacking a plurality of hollow magnetic field application disks and relatively rotating at least one of the heat generation disk and the magnetic field application disk. In air conditioning equipment,
The operating temperature of the magnetocaloric material arranged at the innermost circumferential position and the outermost circumferential position of each heat generating disk is changed stepwise as the stacking position of the heat generating disks moves from one side to the other side. In addition, each heat generating disk is provided with a magnetocaloric material having a different operating temperature so that the operating temperature changes stepwise from the inner peripheral side to the outer peripheral side of each heat generating disk. Magnetic air-conditioning system to do.
前記各熱生成ディスクの径方向に並ぶ磁気熱量材料の作動温度の平均値は前記熱生成ディスクの積層位置が一方側から他方側に向かうにしたがって、段階的に変化することを特徴とする請求項9に記載の磁気冷暖房装置。   The average value of the operating temperature of the magnetocaloric materials arranged in the radial direction of each of the heat generating disks changes stepwise as the stacking position of the heat generating disks moves from one side to the other side. 9. A magnetic air conditioner according to 9. 前記熱生成ディスクには、その内周側から外周側に向けて、段階的に作動温度が高くなるように、作動温度の異なる磁気熱量材料を配置することを特徴とする請求項7、9または10に記載の磁気冷暖房装置。   The magnetocaloric material having a different operating temperature is arranged on the heat generating disk so that the operating temperature gradually increases from the inner circumference side toward the outer circumference side. The magnetic air conditioner according to 10. 前記各熱生成ディスクには、前記熱生成ディスクの積層位置が一方側から他方側に向かうにしたがって、各熱生成ディスクの最内周位置及び最外周位置に配置された磁気熱量材料の作動温度が段階的に高くなるように、各熱生成ディスクには作動温度の異なる磁気熱量材料を配置することを特徴とする請求項8から10のいずれかに記載の磁気冷暖房装置。 In each of the heat generating disks, the operating temperature of the magnetocaloric material disposed at the innermost and outermost positions of each heat generating disk increases as the heat generating disk is stacked from one side to the other side. The magnetic heating / cooling apparatus according to any one of claims 8 to 10, wherein a magnetocaloric material having a different operating temperature is arranged on each heat generating disk so as to increase stepwise. 前記各熱生成ディスクには、前記各熱生成ディスクの径方向に並ぶ磁気熱量材料の作動温度の平均値が前記熱生成ディスクの積層位置が一方側から他方側に向かうにしたがって高くなるように、各熱生成ディスクには作動温度の異なる磁気熱量材料を配置することを特徴とする請求項8から10のいずれかに記載の磁気冷暖房装置。   In each of the heat generating disks, the average value of the operating temperatures of the magnetocaloric materials arranged in the radial direction of each of the heat generating disks is increased as the heat generating disk is stacked from one side to the other side. The magnetic air-conditioning apparatus according to any one of claims 8 to 10, wherein a magnetocaloric material having a different operating temperature is arranged on each heat generating disk. 請求項7から13のいずれかに記載の磁気冷暖房装置は、
1組の前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの外周に沿って形成し、前記熱生成ディスクの外周端に位置する磁気熱量材料と冷媒との間で熱を授受する複数の外周冷媒通路と、
前記複数の外周冷媒通路の内の任意の外周冷媒通路同士を直列に連結する直列連結通路と、
前記複数の外周冷媒通路内の冷媒を前記熱生成ディスクまたは前記磁場印加ディスクの回転方向に流すため、回転する前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方の外周に取り付けた外周ファンと、
前記熱生成ディスクと前記磁場印加ディスクの内周に沿って形成した内周冷媒通路と、
前記内周冷媒通路内の冷媒を前記熱生成ディスクと前記磁場印加ディスクの積層方向に流すため、回転する前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方の内周に取り付けた内周ファンと、
をさらに備えることを特徴する。
A magnetic air conditioner according to any one of claims 7 to 13,
A plurality of outer peripheral refrigerant passages formed along the outer periphery of the set of the heat generating disk and the magnetic field applying disk, and transferring heat between the magnetocaloric material and the refrigerant located at the outer peripheral end of the heat generating disk;
A series connection passage for connecting arbitrary peripheral refrigerant passages of the plurality of peripheral refrigerant passages in series;
An outer peripheral fan attached to the outer periphery of at least one of the rotating heat generating disk and the magnetic field applying disk in order to flow the refrigerant in the plurality of outer peripheral refrigerant passages in the rotation direction of the heat generating disk or the magnetic field applying disk; ,
An inner circumferential refrigerant passage formed along an inner circumference of the heat generating disk and the magnetic field application disk;
An inner peripheral fan attached to the inner periphery of at least one of the rotating heat generating disk and the magnetic field applying disk in order to flow the refrigerant in the inner peripheral refrigerant passage in the stacking direction of the heat generating disk and the magnetic field applying disk. When,
Is further provided.
前記複数の外周冷媒通路及び前記直列連結通路が生成する前記冷媒の流れが前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの積層方向に向かう方向と前記内周冷媒通路が生成する前記冷媒の流れが前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの積層方向に向かう方向は同一方向であることを特徴とする請求項14に記載の磁気冷暖房装置。 The refrigerant flow generated by the plurality of outer peripheral refrigerant passages and the serial connection passage is directed in the direction in which the heat generating disk and the magnetic field application disk are stacked, and the refrigerant flow generated by the inner peripheral refrigerant passage is the heat. The magnetic air conditioner according to claim 14, wherein the direction in which the generation disk and the magnetic field application disk are stacked is the same direction. 前記複数の外周冷媒通路及び前記直列連結通路が生成する前記冷媒の流れが前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの積層方向に向かう方向と前記内周冷媒通路が生成する前記冷媒の流れが前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの積層方向に向かう方向は逆方向であることを特徴とする請求項14に記載の磁気冷暖房装置。 The refrigerant flow generated by the plurality of outer peripheral refrigerant passages and the serial connection passage is directed in the direction in which the heat generating disk and the magnetic field application disk are stacked, and the refrigerant flow generated by the inner peripheral refrigerant passage is the heat. The magnetic air conditioner according to claim 14, wherein a direction toward the stacking direction of the generation disk and the magnetic field application disk is a reverse direction. 前記外周冷媒通路及び前記内周冷媒通路を流れる冷媒は空気であることを特徴とする請求項14から16のいずれかに記載の磁気冷暖房装置。   The magnetic air conditioner according to any one of claims 14 to 16, wherein the refrigerant flowing through the outer peripheral refrigerant passage and the inner peripheral refrigerant passage is air. 熱生成ディスク上の磁気熱量材料の周囲温度を検出する磁気熱量材料周囲温度検出センサと、
低温側熱交換部と高温側熱交換部の温度を検出する低温側熱交換部高温側熱交換部温度検出センサと、
室内の空調温度を設定する温度設定部と、
前記磁気熱量材料周囲温度検出センサ、前記低温側熱交換部高温側熱交換部温度検出センサ及び前記温度設定部による前記室内の空調温度を用いて、前記磁気印加ディスク及び前記熱生成ディスクの少なくともいずれか一方の回転速度を制御する制御部と、
を有することを特徴とする請求項5、6、17のいずれかに記載の磁気冷暖房装置。
A magnetocaloric material ambient temperature detection sensor for detecting the ambient temperature of the magnetocaloric material on the heat generating disk;
A low-temperature side heat exchange unit that detects temperatures of the low-temperature side heat exchange unit and the high-temperature side heat exchange unit;
A temperature setting unit for setting the air conditioning temperature in the room;
At least one of the magnetic application disk and the heat generation disk using the ambient air temperature of the magnetocaloric material ambient temperature detection sensor, the low temperature side heat exchange part high temperature side heat exchange part temperature detection sensor, and the temperature setting part. A control unit for controlling one of the rotation speeds;
The magnetic air conditioner according to any one of claims 5, 6, and 17, characterized by comprising:
前記外周冷媒通路に流入する空気の温度を検出する外周流入空気温度センサと、
前記外周冷媒通路から流出する空気の温度を検出する外周流出空気温度センサと、
前記内周冷媒通路に流入する空気の温度を検出する内周流入空気温度センサと、
前記内周冷媒通路から流出する空気の温度を検出する内周流出空気温度センサと、
前記外周冷媒通路に対して空気を供給する外周冷媒通路用ポンプと、
前記内周冷媒通路に対して空気を供給する内周冷媒通路用ポンプと、
前記外周流入空気温度センサ、前記外周流出空気温度センサ、前記内周流入空気温度センサ、前記内周流出空気温度センサの検出温度を用いて、前記外周冷媒通路用ポンプ及び前記内周冷媒通路用ポンプの動作を制御するポンプ制御部をさらに備えることを特徴とする請求項18に記載の磁気冷暖房装置。
An outer peripheral inflow air temperature sensor for detecting a temperature of air flowing into the outer peripheral refrigerant passage;
An outer peripheral outflow air temperature sensor for detecting a temperature of air flowing out from the outer peripheral refrigerant passage;
An inner peripheral inflow air temperature sensor for detecting the temperature of the air flowing into the inner peripheral refrigerant passage;
An inner peripheral outflow air temperature sensor for detecting the temperature of the air flowing out from the inner peripheral refrigerant passage;
An outer peripheral refrigerant passage pump for supplying air to the outer peripheral refrigerant passage;
An inner peripheral refrigerant passage pump for supplying air to the inner peripheral refrigerant passage;
Using the detected temperatures of the outer peripheral inflow air temperature sensor, the outer peripheral outflow air temperature sensor, the inner peripheral inflow air temperature sensor, and the inner peripheral outflow air temperature sensor, the outer peripheral refrigerant passage pump and the inner peripheral refrigerant passage pump The magnetic air-conditioning apparatus according to claim 18, further comprising a pump control unit that controls the operation of the apparatus.
前記ポンプ制御部は、より多くの冷房能力が要求されると前記外周冷媒通路用ポンプの空気流出量を増加させ、より多くの暖房能力が要求されると前記内周冷媒通路用ポンプの空気流出量を増加させることを特徴とする請求項19に記載の磁気冷暖房装置。   The pump control unit increases the air outflow amount of the outer refrigerant passage pump when more cooling capacity is required, and the air outflow of the inner refrigerant passage pump when more heating capacity is required. The magnetic air conditioner according to claim 19, wherein the amount is increased. 前記外周冷媒通路を流れる空気と外部の空気との熱交換をする低温側放熱器と、
前記内周冷媒通路を流れる空気と外部の空気との熱交換をする高温側放熱器と、
前記低温側放熱器に前記外部の空気を送風する低温側放熱器用ファンと、
前記高温側放熱器に前記外部の空気を送風する高温側放熱器用ファンと、
前記外周流入空気温度センサ、前記外周流出空気温度センサ、前記内周流入空気温度センサ、前記内周流出空気温度センサの検出温度を用いて、前記低温側放熱器用ファン及び前記高温側放熱器用ファンの動作を制御するファン制御部をさらに備えることを特徴とする請求項19または20に記載の磁気冷暖房装置。
A low-temperature side radiator that performs heat exchange between the air flowing through the outer peripheral refrigerant passage and external air;
A high-temperature side radiator that performs heat exchange between the air flowing through the inner refrigerant passage and external air;
A fan for a low-temperature side radiator that blows the outside air to the low-temperature side radiator;
A high-temperature radiator fan for blowing the external air to the high-temperature radiator;
Using the detected temperatures of the outer peripheral inflow air temperature sensor, the outer peripheral outflow air temperature sensor, the inner peripheral inflow air temperature sensor, and the inner peripheral outflow air temperature sensor, the low temperature side radiator fan and the high temperature side radiator fan The magnetic air conditioner according to claim 19 or 20, further comprising a fan control unit that controls the operation.
前記ファン制御部は、より多くの冷房能力が要求されると前記低温側放熱器用ファンの送風量を増加させ、より多くの暖房能力が要求されると前記高温側放熱器用ファンの送風量を増加させることを特徴とする請求項21に記載の磁気冷暖房装置。   The fan control unit increases the air volume of the low-temperature side radiator fan when more cooling capacity is required, and increases the air volume of the high-temperature side radiator fan when more heating capacity is required. The magnetic air conditioner according to claim 21, wherein 前記磁気印加ディスク及び前記熱生成ディスクのいずれか一方は、アウターロータモータによって回転され、
前記空調制御部は、前記アウターロータモータの回転速度を制御することを特徴とする請求項18から22のいずれかに記載の磁気冷暖房装置。
Either one of the magnetic application disk and the heat generating disk is rotated by an outer rotor motor,
The magnetic air conditioner according to any one of claims 18 to 22, wherein the air conditioning control unit controls a rotation speed of the outer rotor motor.
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