JPS61235655A - 磁気冷凍用作業物質 - Google Patents
磁気冷凍用作業物質Info
- Publication number
- JPS61235655A JPS61235655A JP7424685A JP7424685A JPS61235655A JP S61235655 A JPS61235655 A JP S61235655A JP 7424685 A JP7424685 A JP 7424685A JP 7424685 A JP7424685 A JP 7424685A JP S61235655 A JPS61235655 A JP S61235655A
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- Japan
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- magnetic
- causes
- temperature side
- entropy change
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- Pending
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- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、物質の磁気熱量効果を応用する磁気冷凍機の
作業物質に係り、特に高効率な冷凍サイクルを実現する
のに好適な磁気冷凍用作業物質に関する。
作業物質に係り、特に高効率な冷凍サイクルを実現する
のに好適な磁気冷凍用作業物質に関する。
磁気冷凍用作業物質については、クライオジエニクス（
Ｃｒｙｏｇａｎｊ、ｃＢ） ２２ （１９８２） ７３
における［マテリアルスフオーマグネティック レフリ
ジレイションビトイーン２にアンド２０ＫＪ（Ｍａｔｅ
ｒｉａｌｓ ｆｏｒ ＋ｉａｇｎａｔｉｃ ｒｅｆｒｉ
ｇｅｒａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎ ２ Ｋ ａｎｄ ２
０ Ｋ）と題する文献において、主に次の二つの条件を
有することが重要であると論じている。動作温度域にお
いて、比較的低磁場（＜ ６ Ｔｅ５ｌａ）によって大
きなエントロピー変化をすること、そして熱伝導率が良
いことである。この条件を満する常磁性体として、単結
晶ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（Ｇｄ、Ｇａ、
Ｏ□２）があり、１．５にの温度域においてずくれた材
料である。
Ｃｒｙｏｇａｎｊ、ｃＢ） ２２ （１９８２） ７３
における［マテリアルスフオーマグネティック レフリ
ジレイションビトイーン２にアンド２０ＫＪ（Ｍａｔｅ
ｒｉａｌｓ ｆｏｒ ＋ｉａｇｎａｔｉｃ ｒｅｆｒｉ
ｇｅｒａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎ ２ Ｋ ａｎｄ ２
０ Ｋ）と題する文献において、主に次の二つの条件を
有することが重要であると論じている。動作温度域にお
いて、比較的低磁場（＜ ６ Ｔｅ５ｌａ）によって大
きなエントロピー変化をすること、そして熱伝導率が良
いことである。この条件を満する常磁性体として、単結
晶ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（Ｇｄ、Ｇａ、
Ｏ□２）があり、１．５にの温度域においてずくれた材
料である。
しかしながら、１５に以上の温度になると格子系のエン
トロピーが温度の３乗に比例して増すので、全エントロ
ピーに対する格子系のエントロピーの割合が著しく増し
、その結果効率的なカルノーサイクルが実現できないば
かりでなく、ある温度具−１−では全くカルノーサイク
ルを運転できない。さらに、１５に以上の温度では磁場
によるエントロピーの変化も著しく小さくなるので、カ
ルノーでなく、エリクソンサイクルを実現しようとして
も効率的でない。前者は、物理的に本質的な問題で解決
できないが、後者は磁性体によっては１６に以」二の温
度域でも磁場によって大きなエントロピー変化を示すも
のがあるので、これを使用すればエリクソンサイクルは
効率的に実現できる可能性がある。クライオジエニクス
（Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃｓ） ２２（１９８２）４３９に
、Ｄｙｖ０４とＧｄ３Ｇａ、 ０． 、を５０％ずつ混
合したものが、４にと２０にの温度間で効率的にエリク
ソンサイクルを実現するのに好適な物質であるのを、計
算されたそのエントロピー・温度線図によって示してい
る。
トロピーが温度の３乗に比例して増すので、全エントロ
ピーに対する格子系のエントロピーの割合が著しく増し
、その結果効率的なカルノーサイクルが実現できないば
かりでなく、ある温度具−１−では全くカルノーサイク
ルを運転できない。さらに、１５に以上の温度では磁場
によるエントロピーの変化も著しく小さくなるので、カ
ルノーでなく、エリクソンサイクルを実現しようとして
も効率的でない。前者は、物理的に本質的な問題で解決
できないが、後者は磁性体によっては１６に以」二の温
度域でも磁場によって大きなエントロピー変化を示すも
のがあるので、これを使用すればエリクソンサイクルは
効率的に実現できる可能性がある。クライオジエニクス
（Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃｓ） ２２（１９８２）４３９に
、Ｄｙｖ０４とＧｄ３Ｇａ、 ０． 、を５０％ずつ混
合したものが、４にと２０にの温度間で効率的にエリク
ソンサイクルを実現するのに好適な物質であるのを、計
算されたそのエントロピー・温度線図によって示してい
る。
本発明の目的は、４にと２０に温度間に才；いて、効率
的に冷凍サイクルを組むことができる磁気冷凍用作業物
質を提供することある。
的に冷凍サイクルを組むことができる磁気冷凍用作業物
質を提供することある。
〔発明の概要〕 ′
ガドリニウム・ガリウム・ガーネット。
Ｇｄ３６ａ５０＋ｚ は、４に近くでは磁場により大き
なエントロピー変化を示し、ディスプロシウム・アルミ
ニウム・ガーネット、 Ｄｙ３Ａ］Ｉ、０＋ｚは２０に
温度域で大きなエントロピー変化を示すので、効率的に
エリクソンサイクルを実現するために、これらを組み合
わせて、一体の磁気冷凍用作業物質とする。
なエントロピー変化を示し、ディスプロシウム・アルミ
ニウム・ガーネット、 Ｄｙ３Ａ］Ｉ、０＋ｚは２０に
温度域で大きなエントロピー変化を示すので、効率的に
エリクソンサイクルを実現するために、これらを組み合
わせて、一体の磁気冷凍用作業物質とする。
以下、本発明の一実施例を第１図によって説明する。高
温側で大きなエントロピー変化をするディスプロシウム
・アルミニウム・ガーネットなどの磁性体１と低温側で
大きなエントロピー変化をするガドリニウム・ガリウム
・ガーネットなどの磁性体２を熱伝導媒体３で結合する
。このとき、Ｄｙ３４とＧｄ”の割合は、Ｄｙ３＋×Ｇ
ｄ〜、−１に対して、Ｘ＝０．３〜０．７となるように
設定する。
温側で大きなエントロピー変化をするディスプロシウム
・アルミニウム・ガーネットなどの磁性体１と低温側で
大きなエントロピー変化をするガドリニウム・ガリウム
・ガーネットなどの磁性体２を熱伝導媒体３で結合する
。このとき、Ｄｙ３４とＧｄ”の割合は、Ｄｙ３＋×Ｇ
ｄ〜、−１に対して、Ｘ＝０．３〜０．７となるように
設定する。
この熱伝導媒体３は、高熱伝導性物質で熱収縮の近いＡ
ｕ−８ｉ合金などの薄膜で形成する。こうすることによ
って、複合された磁性体のエントロピー・温度線図は第
２図のように、広い温度範囲において大きなエントロピ
ー変化をもつので、エリクソンサイクルを実現する磁気
冷凍機には最適の材料となる。このとき、等温磁化過程
Ａ−）Ｂで放熱するときは、高温側で大きなエントロピ
ー変化をする磁性体１の表面から直接放熱するようにし
、そして等温消磁過程Ｃ−）Ｄにおいて吸熱するときは
、低温側で大きなエントロピー変化をする磁性体２の表
面から直接吸熱するようにする。
ｕ−８ｉ合金などの薄膜で形成する。こうすることによ
って、複合された磁性体のエントロピー・温度線図は第
２図のように、広い温度範囲において大きなエントロピ
ー変化をもつので、エリクソンサイクルを実現する磁気
冷凍機には最適の材料となる。このとき、等温磁化過程
Ａ−）Ｂで放熱するときは、高温側で大きなエントロピ
ー変化をする磁性体１の表面から直接放熱するようにし
、そして等温消磁過程Ｃ−）Ｄにおいて吸熱するときは
、低温側で大きなエントロピー変化をする磁性体２の表
面から直接吸熱するようにする。
第３図、第４図によって他の実施例を説明する。
磁場によって高温側で大きなエントロピー変化を起す磁
性体４と低温側で大きなエントロピー変化を起す磁性体
５を粒径１〜１０μｍ程度の微粉末にし、これをＤｙ”
ＸＧｄ３″″□−８で混合し、圧力を印加しながら高密
度になるように焼結し、これを作業物質６とする。 Ｘ
＝ ０ 、３〜０．７の範囲にする。また、前記磁性
体の粒径を１０〜１００μｍにして、内部に空孔ができ
るように焼結する。
性体４と低温側で大きなエントロピー変化を起す磁性体
５を粒径１〜１０μｍ程度の微粉末にし、これをＤｙ”
ＸＧｄ３″″□−８で混合し、圧力を印加しながら高密
度になるように焼結し、これを作業物質６とする。 Ｘ
＝ ０ 、３〜０．７の範囲にする。また、前記磁性
体の粒径を１０〜１００μｍにして、内部に空孔ができ
るように焼結する。
これに第５図のように流路を形成するためのガイド７を
設け、熱交換するための流体８をこの磁性体中に流すと
、熱交換が効率よく行うことができる。
設け、熱交換するための流体８をこの磁性体中に流すと
、熱交換が効率よく行うことができる。
本発明によれば、広い温度範囲において磁場により大き
なエントロピー変化を起す磁性体を得ることができ、エ
リクソンサイクルを効率よく実現でき、かつ磁性体の表
面で直接熱交換流体と熱交換できるようにするので、高
効率で広い温度域で動作できる磁気冷凍機を得ることが
できる。
なエントロピー変化を起す磁性体を得ることができ、エ
リクソンサイクルを効率よく実現でき、かつ磁性体の表
面で直接熱交換流体と熱交換できるようにするので、高
効率で広い温度域で動作できる磁気冷凍機を得ることが
できる。
第１図は、本発明の複合磁性体の断面図、第２体を流す
場合の実施例を示す断面図。
場合の実施例を示す断面図。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、特質の磁気熱量効果を利用する磁気冷凍機の作業物
質の磁性体において、磁場によつて高温側で大きなエン
トロピー変化を起す磁性体と低温側で大きなエントロピ
ー変化を起す磁性体を熱的に接続し、複合一体化したこ
とを特徴とする磁気冷凍用作業物質。 ２、磁場変化によつて高温側で大きなエントロピー変化
を起す磁性体の表面で、直接等温磁化過程における放熱
をし、低温側で大きなエントロピー変化を起す磁性体の
表面で、直接等温消磁過程における吸熱を行う特許請求
の範囲第一項記載の磁気冷凍用作業物質。 ３、磁場変化によつて高温側で大きなエントロピー変化
を起す磁性体と、低温側で大きなエントロピー変化を起
す磁性体を共に微粉末化し、その後焼結したことを特徴
とする磁気冷凍用作業物質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7424685A JPS61235655A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 磁気冷凍用作業物質 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7424685A JPS61235655A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 磁気冷凍用作業物質 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61235655A true JPS61235655A (ja) | 1986-10-20 |
Family
ID=13541610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7424685A Pending JPS61235655A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 磁気冷凍用作業物質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61235655A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62243377A (ja) * | 1986-04-15 | 1987-10-23 | Gishiyuu Hashimoto | 積層磁性体の製造方法 |
| JP2013153165A (ja) * | 2013-01-22 | 2013-08-08 | Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg | 磁気熱量活性物質を有する複合構造体及びその製造方法 |
| JP2015141016A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 磁気冷却器およびこれを含む冷却装置 |
| JP2015524908A (ja) * | 2012-08-01 | 2015-08-27 | クールテック・アプリケーションズ | 鉄、シリコン、ランタニドを含む合金を含まない磁気熱量材料を含む一体型部品、およびその部品を含む熱発生機 |
| JP2016080206A (ja) * | 2014-10-10 | 2016-05-16 | 株式会社デンソー | 磁気熱量素子および熱磁気サイクル装置 |
| US9666340B2 (en) | 2007-12-27 | 2017-05-30 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Composite article with magnetocalorically active material and method for its production |
-
1985
- 1985-04-10 JP JP7424685A patent/JPS61235655A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62243377A (ja) * | 1986-04-15 | 1987-10-23 | Gishiyuu Hashimoto | 積層磁性体の製造方法 |
| US9666340B2 (en) | 2007-12-27 | 2017-05-30 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Composite article with magnetocalorically active material and method for its production |
| JP2015524908A (ja) * | 2012-08-01 | 2015-08-27 | クールテック・アプリケーションズ | 鉄、シリコン、ランタニドを含む合金を含まない磁気熱量材料を含む一体型部品、およびその部品を含む熱発生機 |
| US10101062B2 (en) | 2012-08-01 | 2018-10-16 | Cooltech Applications | One-piece part including a magnetocaloric material not including an alloy including iron and silicon and a lanthanide, and heat generator including said part |
| JP2013153165A (ja) * | 2013-01-22 | 2013-08-08 | Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg | 磁気熱量活性物質を有する複合構造体及びその製造方法 |
| JP2015141016A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 磁気冷却器およびこれを含む冷却装置 |
| US9970690B2 (en) | 2014-01-28 | 2018-05-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Magnetic refrigerator and device including the same |
| JP2016080206A (ja) * | 2014-10-10 | 2016-05-16 | 株式会社デンソー | 磁気熱量素子および熱磁気サイクル装置 |
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