JPH0325710B2 - - Google Patents

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JPH0325710B2
JPH0325710B2 JP58007208A JP720883A JPH0325710B2 JP H0325710 B2 JPH0325710 B2 JP H0325710B2 JP 58007208 A JP58007208 A JP 58007208A JP 720883 A JP720883 A JP 720883A JP H0325710 B2 JPH0325710 B2 JP H0325710B2
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JP
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wheel
manifold
temperature
magnetic
rim
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JP58007208A
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Ei Baakurei Jon
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Original Assignee
US Department of Energy
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Publication date
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Publication of JPH0325710B2 publication Critical patent/JPH0325710B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/012—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials adapted for magnetic entropy change by magnetocaloric effect, e.g. used as magnetic refrigerating material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/002—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects
    • F25B2321/0021—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects with a static fixed magnet
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/825—Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
    • Y10S505/888—Refrigeration
    • Y10S505/889—Utilizing rare earth material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S505/888—Refrigeration
    • Y10S505/891—Magnetic or electrical effect cooling

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍システム、より具体的には、ホイ
ール型の装置を用いた磁気冷凍機に関するもので
ある。本発明は、ピストン型の冷凍装置について
先に出願した米国特許出願第228836号（1981年１
月27日出願）に関連するものである。
液体水素を携帯燃料として用いることについて
は、コストの問題や従来の液化処理のエネルギー
不効率の為に現在ではその利点が少なくなつてい
る。仮にこれらの要因が大幅に少なくなれば、化
石燃料に変わるものとして脚光を浴びるものとな
るであろうし、特にジエツトエンジン航空機用と
して用いられることになろう。本発明によれば、
クライオジエン即ち低温液体、特に水素の液化を
従来の液化機の少なくとも２倍の効率で成し得る
ものである。本発明の磁気冷凍機は、磁界と温
度、即ち、磁熱効果に対する或る物質のエントロ
ピーの依存に基づくものである。
本発明は、温度波面が磁気サイクル中に再生器
（regenerator）を介して前後に伝播されるアクテ
イブな磁気冷凍の概念を用いるものである。この
再生器は、再生器の作動温度に近いキユリー温度
を有する多孔質の強磁性体より成る複数の層から
なり、大きな温度差に対応できるものでなければ
ならない。カルノーサイクル、ブレイトンサイク
ル或いはスターリングサイクルなどの種々の磁気
サイクルが採用できる。本発明の好適な実施例で
はブレイトンサイクルを採用している。このよう
な冷凍機の作動には、多孔質磁気固体を熱源及び
ヒートシンクに結合させるための流体が必要であ
る。前記米国特許出願第228836号はアクテイブな
磁気再生の概念を用いたピストン型の装置であ
る。
既存の60−Ｗガス／サイクル液化機（例えばク
ロードサイクル）は約10％のカルノー効率で作動
する。これに対して本発明による装置にあつて
は、20Kの作動で60−Ｗのクーリングパワーを有
する20K〜300K液化機用として約60〜90％のカ
ルノー効率の範囲で作動し得る。本発明の磁気冷
凍機によるこのような効率の大幅増加の主たる原
因は、従来のシステムで使用されていた室温コン
プレツサーとエキスパンダーとを不要とした点に
ある。従つて、本発明の磁気冷凍システムは、大
きなロスの原因となつていた器機を一切不要とし
たものであり、とりわけ、同じ能力を持つ従来の
システムに比べて製造コストと作動コストが大幅
に低減できるものである。
本発明の目的は、水素などの合成低温液体燃料
を経済的に製造することにある。
本発明の別の目的は、冷凍システムの効率を高
めることにある。
本発明のさらに別の目的は、冷凍システムから
室温コンプレツサーを除去することにある。
本発明の磁気再生ホイール型冷凍機は回転軸並
びに同心状の内外リムを有するほぼ円形のホイー
ルを備えている。内側リムと外側リムの間のホイ
ール内には、強磁性体又は常磁性体の多孔物質が
配設されている。この多孔物質は内側リム近傍に
は冷温TCに近いキユリー温度を、又、外側リム
近傍には熱温THに近いキユリー温度を有する数
層を同心状に且つ隣接して構成する。超伝導磁石
の如きほぼソレノイド状のマグネツトが設けてあ
り、ホイール軸に垂直で回転方向に平行な磁界を
形成する。ホイールをその回転軸の周りにかつ上
記磁界を通して駆動させるために、駆動シヤフト
などのホイール回転装置が用いられる。ホイール
を適切な位置に保持する為に、支持案内ローラの
ごとき案内装置が採用される。ホイールの内側リ
ムに隣接して第１及び第２の内側流体マニホルド
が設けられ、外側リムに隣接して第１及び第２の
外側流体マニホルドが設けられる。これらのマニ
ホルドと結合した熱負荷交換器及び熱排除交換器
（heat rejection exchange device）が設けられ
る。ポンプによつて、熱伝導流体を上記熱排除交
換器から第１の外側マニホルドを介し、ホイール
の外側リムから第１の外側マニホルド近傍のホイ
ール内物質の第１の部分を通つて内側リムへと移
動させる。次に、この流体は第１の内側マニホル
ドから上記熱負荷交換器へ、そしてそこから第２
の内側マニホルドを介して第２の内側マニホルド
近傍のホイール内物質の第２の部分を通つて第２
の外側マニホルドへと移動させ、上記熱排除交換
器へと帰還させる。
本発明による効果は次の通りである。第１に、
熱負荷の連続冷凍ができること；第２に、不可逆
的なエントロピーの大きな原因となるものがない
ので装置の作動効率が極めて高いこと；第３に、
内径部に別の層を付設して約2Kから約300Kまで
の温度範囲に対応できるようにすれば段位付け
（staging）が容易であること；第４に、マグネツ
トから出てくるホイール上の磁力を部分的にキヤ
ンセルするマグネツトに入り込むホイール中の磁
力でもつてホイール上の磁力が自動的に補償され
ること；更には、低速で作動できることから寿命
が長くできること；分布熱負荷に対して種々の温
度で適用でき従つて液化機が容易に形成できるこ
と等、多くの利点を有する。
以下、本発明の理解を容易ならしめる為、図面
に示す本発明の好適な実施例について詳述する。
本発明の装置は、強磁性又は常磁性の多孔物質
を同心的に配した数層から成るホイールを有し、
この多孔物質はそのキユリー温度或いはオーダリ
ング（ordering）温度と称される温度がたとえば
2K乃至300Kの如き所望の冷凍温度範囲にまたが
るようなものである。最も内側の層はそのオーダ
リング温度が冷温TCに近く、最も外側の層はそ
のオーダリング温度が熱温THに近い温度をもつ
ように選択される。中間層はホイールのその直径
での平均温度付近のオーダリング温度を有するも
ので選択され、ホイールの内側から外側に行くに
従つてオーダリング温度が高くなるようにする。
各層の物質は、第１図に示した断熱的温度変化
ΔTの２倍の最小温度変動（temperature
excursion）でブレイトンサイクルを達成する。
本発明による再生磁気ホイールの作動原理は以
下の通りである。
第２図はホイールの異なる位置における温度分
布、並びに高磁界領域と低磁界領域を示してい
る。第２図並びに第４図において、まず、温度Ｔ
にてＯ、Ｐ及びＱ点を囲んでいる部分から説明す
る。Ｐ点の物質が高磁界領域へと回転すると、そ
れは断熱的にＴ＋ΔT′まで昇温する。ここで、
ΔT′は断熱的磁熱温度変化である。同伴流体のご
とき追加の熱質量は磁性体の熱質量に比較して小
さくできるので、ほとんど完全な断熱温度変化が
得られる。Ｏ点とＱ点の物質も約ΔT′分だけ温度
上昇し、その結果第４図のNo.１の温度分布とな
る。ホイールが高磁界に到ると直ぐ、流体はTC
のこの部分の内径部に入り、TH＋ΔTHの外径部
から出る。ホイールが高磁界領域を通つて回転す
ると温度波面は半径方向外方に伝播し、その領域
端部付近でNo.２の温度分布をもたらす。この部分
を通る流体の流れは、物質が高磁界領域を出ると
停止し、磁性体のこの部分が断熱的に減磁されて
約ΔT″だけ降温し、第４図のNo.３の温度分布を生
ずる。物質のこの部分が低磁界領域に入るや否
や、流体は温度THの外径部にて入りこむ。この
流体は、反対側の外径部で出てきたTH＋ΔTHの
流体と同じものであるが、後述するように第６図
の外部熱交換器においてTHまですでに冷却され
ている。この流体はTC−ΔTCで低磁界領域の内
径部を出る。この部分が低磁界領域を通つて回転
し、流体がTHにて入ると、温度波面は内方に伝
播し、その結果低磁界領域端部付近でNo.４の温度
分布を生じる。この物質が最初の位置に戻つて再
び断熱的に磁化される状態になると、流体の流れ
は停止する。TC−ΔTCにて出てくる冷流体は、
第６図の負荷熱交換器へと送られ、高磁界領域の
内径部に入る前に温度TCまで加熱される。
本発明によるシステムを示す第６図の通り、マ
グネツト（好ましい実施例では超伝導マグネツ
ト）１２は超断熱液体ヘリウム容器（デユワび
ん）１４によつて冷却される。図示の好適な実施
例では過冷却マグネツトを採用したが、別のタイ
プのマグネツトを採用できること勿論である。超
伝導マグネツト１２は高い磁界（例えば５〜６テ
スラ）を形成できるが、通常は例えば４乃至９テ
スラのオーダーの磁界を形成する。熱排除交換器
１６が熱負荷交換器１８と共に設けられる。熱排
除交換器１６は周囲温度にて作動され、熱負荷交
換器１８は冷温にて作動される。磁気ホイール２
０は駆動モータ２２と駆動シヤフト２４によつて
駆動される。ホイール２０は支持案内車２６で保
持されている。第５図の通り本実施例では単純な
リム駆動ギヤを採用してあるが、磁気的な或いは
他の駆動手段を採用できることは勿論である。同
様に、ホイールの位置を安定に保持する為の図示
のような支持案内車を用いているが、これに限定
されるものではなく、他の種々の手段を適宜採用
できることは明らかである。磁気ホイール２０は
前記の通り多孔物質を含んでいる。ヘリウム或い
は水素ガスの如き流体がポンプ３２によつて管路
３０を介して供給され、熱交換器１６、管路３０
を介して第１の外側マニホルド３４へ送られ、ホ
イールの多孔物質を介し、第１の内側マニホルド
３６を経、管路３０を介して熱負荷交換器１８へ
と送られ、そこから管路３０を介して第２の内側
マニホルド３８へ送られ、ホイールの多孔物質を
介して第２の外側マニホルド４０へと送られ、管
路３０を介してポンプ３２へと帰される。図中の
矢印は流体の流れを示すものである。
ホイール２０の断面を示す第５図には、マニホ
ルドとホイールの間に充填（loaded）テフロン
シール４０を介装できる位置を示している。最右
側のマニホルド間のホイール部分を覆う低領域の
実現を確実にする為に、軟鉄シールド部材４２が
設けてある。駆動シヤフト２４にはリム駆動ギヤ
４９が設けてある。更に、超伝導マグネツト巻線
４６、デユワ容器壁および絶縁空間４８、並びに
床デバイダ（bed dividers）５０があり、このデ
バイダはホイールのリム方向に沿う流体の流れを
防止し、かくして流体の内方又は外方への流れを
維持している。好適な実施例においては、ホイー
ルの断熱部用として断熱シール板５２を設け、マ
ニホルドからのシール漏れがシステムに生じない
ようにしている。第４図は強磁性体又は磁性体を
いかにして同心状の層（n1、n2、n3及び最終層
のnN）に配置するかを示している。
ホイールの強磁性体又は常磁性体として採用で
きる物質は少なくとも次の通りである。
第１表化合物 キユリー温度 Gd 293K Gd3Al2 287K Gd5Si4 336K Gd6Mn23 480K Gd2Fe17 490K GdOs2 65K GdMg2 81K GdCd 〜250K GdGa 190K Gd4Co3 〜220K GdCo5 〜1000K GdRh 25K GdIr2 89K GdNi2 〜72K Gd2Ni7 〜120K Gd2Ni17 〜200K GdPd 〜40K MnAs 318K MnP 298K CrTe 333K GdFe2 795K GdRu2 83K GdMg 120K GdZn 268K GdAl2 〜165K Gd3In 〜213K GdCo3 〜610K Gd2Co17 〜1200K GdRh2 74K GdNi 〜70K GdNi3 〜118K GdNi5 〜30K Gd5Pd2 335K GdPt2 〜50K 化学量論に従つて調節できるキユリー温度をも
つ多くの三元化合物もあり、例えば次の通りであ
る。
第２表 GdNiAl TC＝61−70K（Ni又はAlにより可変） GdCuAl TC＝67−90K GdNiIn TC＝83 GdPdIn TC＝102 Gd5Si4-xGex TC＝300−336K 常磁性体としては次のものがある。
第３表結晶系 化合物 三斜晶系 Gd（NO3）3・6H2O 単斜晶系 GdPO4 GdOOH Gd2（WO4）3 GdCl3・6H2O Gd2（SO4）3・8H2O Gd2（SO4）3 Gd2（C2O4O）・10H2O GdP5O14 GdBr3・6H2O Ｂ型Gd2O3 斜方晶系 GdAlO3 GdFeO3 GdCrO3 GdScO3 GdVO3 GdTiO3 GdMnO3 GdCoO3 GdGaO3 GdRhO3 GdInO3 Gd2TiO5 β−Gd2（MoO4）3 Gd2O2SO4 正方格子系 GdNbO4 GdVO4 GdAsO4 Gd2GeMoO8 Gd2GeWO8 GdOF GdOCl GdOBr GdOI 六方晶系 Gd2O2S Gd（OH）3 GdCl3 GdBr3 GdI3 GdF3 Ａ型Gd2O3 GdH3 Gd3NbO7 GdB6 Gd（C2H5SO4）・9H2O Gd2Mg3（NO3）12・24H2O GdH2.01 正方晶系 Gd3（Al9Fe、Ga）5O12 Gd4（P2O7）3 Ｃ型Gd2O3 Gd3NF6 Gd0.1WO3 Gd2Sn2O7 Gd2Ti2O7 Gd2GaSbO7 Gd2CrSbO7 Gd2Ru2O7 Gd2Ir2O7 その他（アモルフアス、混合物など）
Gd2SrO4 Gd2S3 Gd3S4 GdMo6S8 Gd2.01Se2.99 Gd（PO3）3 Gd2（CO3）3 Gd（HCCO）3 GdBO3 当業者が理解できる通り、どの強磁性体も約40
〜50Kの範囲についてのみ対応できるものであ
り、どの常磁性体も約25K以下についてのみ対応
できるものである。更に大きな温度範囲を必要と
する場合は、いくつかの物質を段階的に採用しな
ければならない。
図示のマグネツトはほぼソレノイド状となつて
いる。マグネツトをかかる形状とすることは、ホ
イール軸に対して垂直且つホイール回転方向に対
して平行な磁界を形成できるので好適である。こ
の磁界配向は極めて重要且つ有意義であり、それ
は低領域が最小の軟鉄シールドによつて容易に達
成できるからである。本発明の好適な実施例にお
いて、高領域の磁界は約6Tで低領域の磁界は
0.5T以下である。
リム駆動体については簡単に図示したが、ホイ
ールに磁気駆動体を取付けてもよい。好ましく
は、駆動体は常に高温（通常は室温）付近に在る
外側リム近くのホイール部に設ける。ホイールを
正しい位置に保持しておく支持案内車も、ホイー
ルの高温外側リム領域近傍に取付ける。
各マニホルドはほぼ一定温度に保持され、例え
ば1MPaのヘリウムガス用に設計される。各マニ
ホルドはホイールの内外径部において低熱量物質
のシートによつて互いに連結され、流体が多孔性
ホイールに沿つて漏れて外部に流出するのを防止
している。マニホルドの端部のシールは、長期の
耐摩耗性を付与するために充填テフロン物質より
形成できるが、その他の物質でも使用できること
は当業者ならば明らかであろう。シール自体は周
辺的なものであり、必要とあらば内側及び外側の
マニホルドは低熱伝導性で低熱質量シール（例え
ば繊維ガラス或いはマイラー）で結合して熱交換
流体系を完全にシールできるので、上記マニホル
ド端部のシールは完全なものである必要はない。
多孔質の磁性体物質は粒体、或いは固体に放射状
の穿孔を設けたもの、又はメツシユ体などより形
成できる。本発明の好ましい実施例においては、
0.1〜１mmの粒径の球状粒体を使用できる。各粒
体層の内径及び外径部にはスクリーンが設けてあ
つて粒体を保持すると共に、実質的に圧力低下が
生じないようにしている。ホイールは、好適には
第５図に示すようなデバイダ５０を有し、粒体が
ホイールのリムに沿つて高領域マニホルドから低
領域マニホルドに流れるのを阻止している。この
デバイダの材料は、多孔性固体や粒状体ではなし
に、放射状に配向された薄い磁性体シートを隔離
することによつて形成することも可能である。
上記実施例では最も経済的な巻線体積を用い、
そのＢフイールドがホイール軸に垂直で回転方向
に平行となつているが、所望により高磁界領域に
あるホイールの両側にヘルムホルツコイルを設け
てホイール軸に平行で回転方向に垂直なＢフイー
ルドを形成してもよい。その他の変形例として
は、ホイールの高磁界領域にトラツク型のコイル
を設け、ホイール軸と回転方向に対して垂直なＢ
フイールドを形成するようにもできる。勿論、イ
ン−ヤン（Ying−Yang）型コイルなど別のタイ
プのコイルを用いることも可能である。本発明の
好適な実施例で上記のような構成としたことの理
由は、高磁界領域付近に極めて低い磁界領域を形
成できるからである。良好な低磁界領域を確保す
る為に、シールドと恐らくは補償をも可能とする
コイルを用いることもできる。
本発明の磁気冷凍機は、所望の温度にて冷却が
可能であるために、磁気液化機として容易に使用
できるものである。この事は、ガス膨脹が生じた
ときに不連続の温度においてのみ冷凍がなされる
ガス循環液化機とはきわ立つた対照を示すもので
ある。第７図に示す通り水素液化機として再生ホ
イールを使用してもよい。この構成により水素の
液化効率が飛躍的に増し、かくして液体水素の製
造コストを減ずることができる。液体水素製造コ
ストの分析によれば、コストの半分はフイード供
給から、又残りの半分が液化工程からもたらされ
る。水素並びに他のクライオジエンの液化に関す
る現在の方法は、最大効率が理想状態の約35％と
いう非効率性を有するガス冷凍法に基づくもので
ある。これに対して磁気冷凍機は効率が悪くする
もととなる大部分を取除いたものであるので、ガ
ス冷凍機の２倍の効率で運転できることとなり、
従つて液化コストを大幅に低減できるものであ
る。
採用する磁性体は極めて優れた熱伝導性を有す
るものでなければならず、このことは例えば近接
して収容した薄状シート、チツプや球のような粒
子の多孔性床、或いは放射状の孔を多数有する塊
状等のように表面積の大きなものとすることを意
味する。製造に際し最も簡単なものとしては、例
えば粒体を充填した多孔性床である。所定の冷凍
能力に対するこの床の寸法と形状の選定は、最小
圧力低下損失に対する最大伝熱と拡散混合を含む
長手方向の伝導損失とのバランスに依存するもの
である。伝熱に対する粒体の選定は温度の範囲と
使用目的に依存する。一般に、温度範囲が大きい
場合はヘリウムや水素などのガスを必要とする
が、幾つかの段間熱交換器を用いるのであれば液
体を使用することも可能であろう。
以上本発明の好適な実施例について詳述した
が、本発明は前記具体的実施例に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲の欄に記載の範囲内で
種々変更可能であること勿論である。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図及び第３図は本発明の好適な実
施例における異なる径部での磁性体のエントロピ
ー−温度を示す図、第４図は磁気再生ホイールの
作動原理の説明図、第５図は本発明による磁気再
生ホイールの説明図、第６図は再生ホイール冷凍
機を用いた本発明の好ましい実施例を示す図、お
よび第７図は本発明による磁気再生ホイールの運
転により水素を液化する操作を示す図である。 １２……マグネツト、１６……熱排除交換器、
１８……熱負荷交換器、２０……磁気ホイール、
２２……モーター、２６……支持案内装置、３２
……ポンプ、３４……第１の外側マニホルド、３
６……第１の内側マニホルド、３８……第２の内
側マニホルド、４０……第２の外側マニホルド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (イ) 回転軸並びに同心状とした内側リムと外
    側リムを有する円形のホイール； (ロ) 該ホイール中において上記内側リムと外側リ
    ムとの間に配置された多孔質の強磁性体若しく
    は常磁性体からなる複数の層であつて、各層は
    所定のキユリー温度を有する強磁性体若しくは
    常磁性体からなり、該内側リム近傍では冷温
    TCに近いキユリー温度を、該外側リム近傍で
    は高温THをもたらすように同心状に配列され
    た複数の層； (ハ) 該ホイールの軸に対して垂直且つその回転方
    向と平行な磁界を形成するように配置された略
    ソレノイド状のマグネツト； (ニ) 該ホイールを前記回転軸の周りにかつ前記磁
    界を通して駆動させる手段； (ホ) 該ホイールを所定位置に保持する支持手段； (ヘ) 該ホイールの上記内側リムに隣接して設けた
    第１の内側マニホルドと第２の内側マニホル
    ド； (ト) 該ホイールの上記外側リムに隣接して設けた
    第１の外側マニホルドと第２の外側マニホル
    ド； (チ) 熱負荷交換手段； (リ) 熱排除交換手段；並びに (ヌ) 流体を上記熱排除交換手段から上記第１の外
    側マニホルドを通し、それに隣接するホイール
    の磁性体第１部分を該外側リムから内側リムへ
    と通して上記第１の内側マニホルドへ送り、該
    第１の内側マニホルドを通して該熱負荷交換手
    段へ送り、そこから該第２の内側マニホルドお
    よびそれに隣接するホイールの磁性体第２部分
    を経て該第２の外側マニホルドへ送り、さらに
    該熱排除交換手段へと戻すポンプ手段； を有してなる再生ホイール型磁気冷凍機。
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