JP2016151393A - 熱交換器及び磁気ヒートポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ヒートポンプ装置の高速化を図ることが可能な熱交換器を提供する。【解決手段】磁気ヒートポンプ装置１に用いられる熱交換器１０は、磁気熱量効果材料から構成された少なくとも一つの箔材１２と、箔材１２を支持する内壁面１３４，１３５を有する容器１３と、を備えており、箔材１２は、Ｕ字状に折り曲げられた第１の屈曲部１２３と、第１の屈曲部１２３を介して相互に連結されている第１及び第２の面状部１２１，１２２と、を有し、内壁面１３４，１３５は、第１の面状部１２１の端部１２１ｂ及び第２の面状部１２２の端部１２２ｂが挿入される第１の溝１３４ａと、第１の溝１３４ａに対向しており、第１の屈曲部１２３が挿入される第２の溝１３５ａと、を有している。【選択図】 図４

Description

本発明は、磁気熱量効果を利用した磁気ヒートポンプ装置に用いられる熱交換器、及び、その熱交換器を備えた磁気ヒートポンプ装置に関するものである。

磁気熱量効果材料からなり、溝を有する板状の材料片を積層することで、マイクロチャンネルを有する熱交換器を製造する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４−４４００３号公報

上記の技術では、材料片に対して切断、切削、研磨等を行うことで溝を形成するので、当該材料片は一定の厚み（０．４ｍｍ）を必要とする。そのため、磁気熱量効果材料の内部から表面への伝熱時間が長く、磁気熱量効果材料の熱交換に要する時間が長くなってしまい、磁気ヒートポンプ装置の十分な高速化を図ることができない。

これに対し、箔状の磁気熱量効果材料を用いることで、磁気熱量効果材料の熱交換に要する時間を短縮化することができる。しかしながら、単に磁気熱量効果材料を薄い箔状とすると、当該箔材を挿入するための狭い溝を支持部材に形成することが難しくなり、箔状の磁気熱量効果材料を狭ピッチで配置することが困難になる、という問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、磁気ヒートポンプ装置の高速化を図ることが可能な熱交換器、及び、その熱交換器を備えた磁気ヒートポンプ装置を提供することである。

［１］本発明に係る熱交換器は、磁気熱量効果を有する磁気熱量効果材料を備え、磁気ヒートポンプ装置に用いられる熱交換器であって、前記磁気熱量効果材料から構成された少なくとも一つの箔材と、前記箔材を支持する支持部材と、を備えており、前記箔材は、Ｕ字状に折り曲げられた第１の屈曲部と、前記第１の屈曲部を介して相互に連結されている第１及び第２の面状部と、を有し、前記支持部材は、前記第１の面状部の端部及び前記第２の面状部の端部が挿入される第１の溝と、前記第１の溝に対応するように設けられ、前記第１の屈曲部が挿入される第２の溝と、を有する熱交換器である。

［２］上記発明において、前記第１の屈曲部は、前記第１の屈曲部の曲げ中心線に沿った方向において、前記箔材の全域に亘って設けられていてもよい。

［３］上記発明において、前記箔材は、前記第１の面状部の端部及び前記第２の面状部の端部の少なくとも一方からさらに延在して、Ｕ字状に折り曲げられた第２の屈曲部を有しており、前記第２の屈曲部は、前記第１の面状部の端部と前記第２の面状部の端部の間に介在していてもよい。

［４］上記発明において、前記熱交換器は、複数の前記箔材を備えており、前記支持部材は、前記箔材の前記第１及び前記第２の面状部の端部がそれぞれ挿入される複数の前記第１の溝と、前記第１の溝にそれぞれ対応するように設けられ、前記箔材の前記第１の屈曲部がそれぞれ挿入される複数の前記第２の溝と、を有していてもよい。

［５］上記発明において、前記熱交換器は、前記支持部材を有する容器を備えており、前記容器は、流体が前記容器に流入し又は前記容器から流出する第１の開口と、前記流体が前記容器から流出し又は前記容器に流入する第２の開口と、を有しており、前記第１の開口から前記第２の開口に向かう方向と、前記第１の屈曲部の折り曲げ線と、が実質的に平行であってもよい。

［６］本発明に係る磁気ヒートポンプ装置は、上記の熱交換器と、前記磁気熱量効果材料に磁場を印加すると共に前記磁場の大きさを変更する磁場変更手段と、流路を介して前記容器にそれぞれ接続された第１及び第２の外部熱交換器と、前記磁場変更手段の動作に連動して前記容器から前記第１又は前記第２の外部熱交換器に前記流体を供給する流体供給手段と、を備えた磁気ヒートポンプ装置である。

本発明によれば、箔材の第１及び第２の面状部の端部を第１の溝に挿入すると共に、第１の屈曲部を第２の溝に挿入する。すなわち、二つ折にした箔材の両端を第１及び第２の溝に挿入することで、当該箔材を支持部材に支持させる。このため、箔材の総厚が厚くなり、支持部材の第１及び第２の溝の形成が容易になるので、磁気ヒートポンプ装置の高速化を図ることができる。

また、本発明では、箔材の第１の屈曲部をＵ字状に折り曲げることで、第１の屈曲部が第１の面状部と第２の面状部を相互に離反する方向に付勢しているので、箔材を支持部材に安定的に固定することができる。

図１は、本発明の実施形態における磁気ヒートポンプ装置の全体構成を示す図であり、ピストンが第１の位置にある状態を示す図である。 図２は、本発明の実施形態における磁気ヒートポンプ装置の全体構成を示す図であり、ピストンが第２の位置にある状態を示す図である。 図３は、本発明の実施形態におけるＭＣＭ熱交換器の断面図であり、冷媒の流通方向に沿って切断した断面図である。 図４は、図３のIV-IV線に沿った断面図である。 図５は、本発明の実施形態における箔材を示す斜視図である。 図６は、図６のVI-VI線に沿った断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２は本実施形態における磁気ヒートポンプ装置の全体構成を示す図、図３及び図４は本実施形態におけるＭＣＭ熱交換器を示す図、図５及び図６は本実施形態における箔材を示す図である。

本実施形態における磁気ヒートポンプ装置１は、磁気熱量効果（Magnetocaloric effect）を利用したヒートポンプ装置であり、図１及び図２に示すように、第１及び第２のＭＣＭ熱交換器１０，２０と、ピストン３０と、永久磁石４０と、低温側熱交換器５０と、高温側熱交換器６０と、ポンプ７０と、配管８１〜８４と、切替弁９０と、を備えている。

本実施形態における第１及び第２のＭＣＭ熱交換器１０，２０が本発明における熱交換器の一例に相当し、本実施形態におけるピストン３０及び永久磁石４０が本発明における磁気変更手段の一例に相当し、低温側熱交換器５０及び高温側熱交換器６０が本発明における第１及び第２の熱交換器の一例に相当し、本実施形態における配管８１〜８４が本発明における流路の一例に相当し、本実施形態におけるポンプ７０及び切替弁９０が本発明における流体供給手段の一例に相当する。

第１のＭＣＭ熱交換器１０は、図３及び図４に示すように、複数の箔材１２と、当該積箔材１２を収容する容器１３と、を備えている。なお、第１のＭＣＭ熱交換器１０と第２のＭＣＭ熱交換器２０は同一の構造を有しているので、以下に第１のＭＣＭ熱交換器１０の構成について詳細に説明し、第２の熱交換器２０の構成については省略する。

それぞれの箔材１２は、磁気熱量効果を有する磁気熱量効果材料（ＭＣＭ：Magnetocaloric Effect Material）から構成されている。このＭＣＭから構成される箔材１２に磁場を印加すると、電子スピンが揃うことで磁気エントロピーが減少し、当該箔材１２は発熱して温度が上昇する。一方、箔材１２から磁場を除去すると、電子スピンが乱雑になり磁気エントロピーが増加し、当該箔材１２は吸熱して温度が低下する。

この箔材１２は、１枚のＭＣＭ薄板を折り曲げることで形成されている。折り曲げ前のこのＭＣＭ薄板は、０．１ｍｍ程度の厚さを有すると共に、矩形形状を有している。なお、ＭＣＭ薄板の厚さは、上記に特に限定されず、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度の厚さを有していればよい。

ＭＣＭ薄板を折り曲げることで形成された箔材１２は、図５及び図６に示すように、１第１及び第２の面状部１２１，１２２と、第１の屈曲部１２３と、を有している。第１の面状部１２１は面状に広がっている平坦な部分であり、その一方の端部１２１ａで第１の屈曲部１２３に連続的に連結されている。第２の面状部１２２も、第１の面状部１２１と同様に、面状に広がっている平坦な部分であり、その一方の端部１２２ａで第１の屈曲部１２３に連続的に連結されている。すなわち、第１の面状部１２１と第２の面状部１２２は、第１の屈曲部１２３を介して相互に連続的に連結されている。

第１の屈曲部１２３は、ＭＣＭ薄板の略中央をＵ字状に１８０°程度折り曲げることで形成されている。この第１の屈曲部１２３は、曲げ中心線ＦＬに沿った方向において箔材１２の全域に亘って設けられている。当該第１の屈曲部１２３が折り曲げられることで、第１の面状部１２１と第２の面状部１２２とが相互に対向しており、第１の面状部１２１と第２の面状部１２２との間に第１の間隙１２５が形成される。この第１の屈曲部１２３の曲げ半径ｒ_１は、例えば、ＭＣＭ薄板の厚さの半分程度であることが好ましい（すなわち、ｒ_１＝０．０５ｍｍ）。

さらに、本実施形態における箔材１２は、第２の屈曲部１２４を有している。この第２の屈曲部１２４は、第２の面状部１２２の他方の端部１２２ｂからさらに延在する部分をＵ字状に１８０°以上折り曲げることで形成されており、当該第２の屈曲部１２４の端部は、第２の面状部１２２の他方の端部１２２ｂの近傍に接触している。この第２の屈曲部１２４は、第１の面状部１２１の他方の端部１２１ｂと第２の面状部１２２の他方の端部１２２ｂとの間に介在している。この第２の屈曲部１２４の曲げ半径ｒ_２は、特に限定されないが、第１の間隙１２５を大きくし過ぎないために、第１の屈曲部１２３の曲げ半径ｒ_１以下であることが好ましい（ｒ_２≦ｒ_１）。

なお、第２の面状部１２２の端部１２２ｂに代えて、第２の屈曲部１２４を第１の面状部１２１の他方の端部１２１ｂに設けてもよい。或いは、第２の屈曲部１２４を第１の面状部１２１の端部１２１ｂと第２の面状部１２２の端部１２２ｂの両方に設けてもよい。

この箔材１２を構成するＭＣＭは、磁性体であれば特に限定されないが、例えば１０℃〜３０℃程度の常温域にキュリー温度（キュリー点）を有し、常温域で高い磁気熱量効果を発揮する磁性体であることが好ましい。こうしたＭＣＭの具体例としては、例えば、ガドリニウム（Ｇｄ）、ガドリニウム合金、ランタン−鉄−シリコン（Ｌａ−Ｆｅ−Ｓｉ）系化合物等を例示することができる。

また、箔材１２を構成するＭＣＭ薄板の具体的な製造方法としては、次のような方法を例示することができる。すなわち、先ず、バルク状のガドリニウム（Ｇｄ）を粉砕した後、これを溶融して１ｍｍ程度の厚さを有する板材を形成する。次いで、当該板材の厚さが０．１ｍｍ程度の厚さとなるまで板材を複数回圧延した後、７００℃〜８００℃の温度で１時間程度加熱する。これにより、折り曲げ可能な延性を有するＭＣＭ薄板を形成することができる。

以上に説明した複数の箔材１２は、図３及び図４に示すように、第１のＭＣＭ熱交換器１０の容器１３に収容されている。この容器１３は、複数の箔材１２を支持する第１及び第２の内壁面１３４，１３５を有しており、複数の箔材１２は、第１及び第２の内壁面１３４，１３５に支持された状態で、容器１３の内部空間１３１に収容されている。本実施形態における第１及び第２の内壁面１３４，１３５が、本発明における支持部材の一例に相当する。

第１の内壁面１３４と第２の内壁面１３５はいずれも、容器１３内における冷媒の流通方向ＣＬ（すなわち、容器１３の第１の開口１３２から第２の開口１３３に向かう方向）に対して実質的に平行な面であり、相互に対向するように設けられている。

第１の内壁面１３４には、複数の第１の溝１３４ａが形成されている。それぞれの第１の溝１３４ａは、０．３ｍｍ程度の幅を有する直線状の溝であり、前記流通方向ＣＬに対して実質的に平行に延在している。この複数の第１の溝１３４ａは、０．３ｍｍ程度の間隔で実質的に等間隔に配置されている。

第２の内壁面１３５にも、複数の第２の溝１３５ａが形成されている。それぞれの第２の溝１３５ａは、０．３ｍｍ程度の幅を有する直線状の溝であり、前記流通方向ＣＬに対して実質的に平行に延在している。この複数の第２の溝１３５ａは、０．３ｍｍ程度の間隔で実質的に等間隔に配置されており、第１の溝１３４ａに対向するように設けられている。

それぞれの箔材１２は、第１の屈曲部１２３の曲げ中心線ＦＬ（図５及び図６参照）が容器１３内における冷媒の流通方向ＣＬに対して実質的に平行となるように、容器１３の内部空間１３１に収容されている。そして、当該箔材１２の面状部１２１，１２２の他方の端部１２１ｂ，１２２ｂが第１の内壁面１３４の第１の溝１３４ａに挿入されていると共に、当該箔材１２の第１の屈曲部１２３が第２の内壁面１３５の第２の溝１３５ａに挿入されている。これにより、それぞれの箔材１２が第１及び第２の内壁面１３４，１３５に支持されている。

この際、本実施形態では、箔材１２が第１の屈曲部１２３でＵ字状に折り曲げられており、この第１の屈曲部１２３によって第１の面状部１２１と第２の面状部１２２が相互に離反する方向に付勢されている。このため、面状部１２１，１２２の他方の端部１２１ｂ，１２２ｂが、第１の内壁面１３４の第１の溝１３４ａに安定的に固定されている。

また、上述のように、内壁面１３４，１３５の溝１３４ａ，１３５ａが実質的に等間隔に形成されている。このため、複数の箔材１２が当該内壁面１３４，１３５に支持された状態において、相互に隣り合う箔材１２同士の間に第２の間隙１２６が形成されている。

容器１３の内部空間１３１には、２つの開口１３２，１３３が形成されている。図１に示すように、第１の開口１３２は、第１の低温側配管８１を介して、低温側熱交換器５０に連通している。一方、第２の開口１３３は、第１の高温側配管８３を介して、高温側熱交換器６０に連通している。

同様に、第２のＭＣＭ熱交換器２０の容器２３も、図２に示すように、箔材２２が収容されると共に第１及び第２の開口２３２，２３３が形成された内部空間２３１を有している。第１の開口２３２は、第２の低温側配管８２を介して、低温側熱交換器５０に連通しているのに対し、第２の開口は２３３、第２の高温側配管８４を介して、高温側熱交換器６０に連通している。

なお、第２のＭＣＭ熱交換器２０の箔材２２は、第１のＭＣＭ熱交換器１０の箔材１２と同じ構成を有している。また、第２のＭＣＭ熱交換器２０の容器２３は、第１のＭＣＭ熱交換器２０と同様に、実質的に等間隔に形成された複数の溝をそれぞれ有し、箔材２２を支持する一対の内壁面を備えている。

例えば、本実施形態における磁気ヒートポンプ装置１を用いた空気調和装置を冷房として機能させる場合には、低温側熱交換器５０と室内の空気との間で熱交換を行うことで室内を冷やすと共に、高温側熱交換器６０と室外との間で熱交換を行うことで室外に放熱する。これに対し、当該空気調和装置を暖房として機能させる場合には、高温側熱交換器６０と室内の空気との間で熱交換を行うことで室内を暖めると共に、低温側熱交換器５０と室外の空気との間で熱交換を行うことで室外から吸熱する。

以上のように、２つの低温側配管８１、８２と２つの高温側配管８３，８４によって、４つの熱交換器１０，２０，５０，６０を含む循環路が形成されており、ポンプ７０によって当該循環路内に冷媒が圧送される。冷媒の具体例としては、例えば水、不凍液、エタノール溶液、又は、それらの混合物等の液体を例示することができる。本実施形態における冷媒が、本発明における流体の一例に相当する。

２つのＭＣＭ熱交換器１０，２０は、ピストン３０の内部に収容されている。このピストン３０は、特に図示しないアクチュエータによって、一対の永久磁石４０の間を往復移動することが可能となっている。具体的には、このピストン３０は、図１に示すような「第１の位置」と、図２に示すような「第２の位置」との間を往復移動することが可能となっている。

ここで、「第１の位置」は、第１のＭＣＭ熱交換器１０が永久磁石４０の間に介在せず、第２のＭＣＭ熱交換器２０が永久磁石４０の間に介在するようなピストン３０の位置である。これに対し、「第２の位置」は、第１のＭＣＭ熱交換器１０が永久磁石４０の間に介在し、第２のＭＣＭ熱交換器２０が永久磁石４０の間に介在しないようなピストン３０の位置である。

なお、第１及び第２のＭＣＭ熱交換器１０，２０に代えて、永久磁石４０を往復移動させてもよい。或いは、永久磁石４０に代えて、コイルを有する電磁石を用いてもよく、この場合には、ＭＣＭ熱交換器１０，２０又は磁石を移動させる機構が不要となる。

切替弁９０は、第１の高温側配管８３と第２の高温側配管８４に設けられている。この切替弁９０は、上述のピストン３０の動作に連動して、ポンプ７０による冷媒の供給先を、第１のＭＣＭ熱交換器１０、又は、第２のＭＣＭ熱交換器２０に切り替えると共に、高温側熱交換器６０の接続先を、第２のＭＣＭ熱交換器２０、又は、第１のＭＣＭ熱交換器１０に切り替えることが可能となっている。

次に、本実施形態における磁気ヒートポンプ装置１の動作について、図１及び図２を参照しながら説明する。

先ず、ピストン３０を図１に示す「第１の位置」に移動させると、第１のＭＣＭ熱交換器１０の箔材１２が消磁されて温度が低下する一方で、第２のＭＣＭ熱交換器２０の箔材２２が着磁されて温度が上昇する。

これと同時に、切替弁９０によって、ポンプ７０→第１の高温側配管８３→第１のＭＣＭ熱交換器１０→第１の低温側配管８１→低温側熱交換器５０→第２の低温側配管８２→第２のＭＣＭ熱交換器２０→第２の高温側配管８４→高温側熱交換器６０→ポンプ７０からなる第１の経路が形成される。

このため、消磁によって温度が低下した第１のＭＣＭ熱交換器１０の箔材１２によって冷媒が冷却され、当該冷媒が低温側熱交換器５０に供給されて、当該低温側熱交換器５０が冷却される。この際、第１のＭＣＭ熱交換器１０の内部において、箔材１２によって形成された第１及び第２の間隙１２５，１２６を冷媒が通過して箔材１２と接触することで、当該冷媒が箔材１２によって冷却される。

一方、着磁されて温度が上昇した第２のＭＣＭ熱交換器２０の箔材２２によって冷媒が加熱され、当該冷媒は高温側熱交換器６０に供給されて、当該高温側熱交換器６０が加熱される。この際、第２のＭＣＭ熱交換器２０の内部において、箔材２２によって形成された第１及び第２の間隙を冷媒が通過して箔材２２と接触することで、当該冷媒が箔材２２によって加熱される。

次いで、ピストン３０を図２に示す「第２の位置」に移動させると、第１のＭＣＭ熱交換器１０の箔材１２が着磁されて温度が上昇する一方で、第２のＭＣＭ熱交換器２０の箔材２２が消磁されて温度が低下する。

これと同時に、切替弁９０によって、ポンプ７０→第２の高温側配管８４→第２のＭＣＭ熱交換器２０→第２の低温側配管８２→低温側熱交換器５０→第１の低温側配管８１→第１のＭＣＭ熱交換器１０→第１の高温側配管８３→高温側熱交換器６０→ポンプ７０からなる第２の経路が形成される。

このため、消磁によって温度が低下した第２のＭＣＭ熱交換器２０の箔材２２によって冷媒が冷却され、当該冷媒が低温側熱交換器５０に供給されて、当該低温側熱交換器５０が冷却される。この際、第２のＭＣＭ熱交換器２０の内部において、箔材２２によって形成された第１及び第２の間隙を冷媒が通過して箔材２２と接触することで、当該冷媒が箔材２２によって冷却される。

一方、着磁されて温度が上昇した第１のＭＣＭ熱交換器１０の箔材１２によって冷媒が加熱され、当該冷媒は高温側熱交換器６０に供給されて、当該高温側熱交換器６０が加熱される。この際、第１のＭＣＭ熱交換器１０の内部において、箔材１２によって形成された第１及び第２の間隙１２５，１２６を冷媒が通過して箔材１２と接触することで、当該冷媒が箔材１２によって加熱される。

そして、以上に説明したピストン３０の「第１の位置」と「第２の位置」との間の往復移動を繰り返し、第１及び第２のＭＣＭ熱交換器１０，２０内の箔材２１，２２に対する磁場の印加・除去を繰り返すことにより、低温側熱交換器５０の冷却と、高温側熱交換器６０の加熱とが継続される。

以上のように、本実施形態では、二つ折にした箔材１２の両端を容器１３の内壁面１３４，１３５の溝１３４ａ，１３５ａに挿入することで、箔材１２を容器１３に支持させる。このため、箔材１２の総厚が厚くなり（本実施形態では、箔材１２の総厚３．０ｍｍ（＝０．１ｍｍ［第１の面状部１２１の厚さ］＋０．０５ｍｍ［第１の屈曲部１２３の曲げ半径］×２＋０．１ｍｍ［第２の面状部１２２の厚さ］））、第１及び第２の溝１３４ａ，１３５ａの形成が容易になるので、磁気ヒートポンプ装置１の高速化を図ることができる。

また、本実施形態では、箔材１２の第１の屈曲部１２３がＵ字状に折り曲げられており、この第１の折り曲げ部１２３によって第１の面状部１２１と第２の面状部１２２が相互に離反する方向に付勢されている。このため、面状部１２１，１２２の他方の端部１２１ｂ，１２２ｂを、第１の内壁面１３４の第１の溝１３４ａに安定的に固定することができる。

また、本実施形態では、曲げ中心線ＦＬに沿った方向において、第１の屈曲部１２３が箔材１２の全域に亘って設けられているので、箔材１２の強度を向上させることができる。

また、本実施形態では、第２の屈曲部１２４が第１の面状部１２１の他方の端部１２１ｂと第２の面状部１２２の他方の端部１２２ｂとの間に介在しているので、冷媒の流通時に第１の間隙１２５の出入口が閉塞されてしまうのを抑制することができる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

上述した磁気ヒートポンプ装置の構成は一例であり、例えば、本発明に係る熱交換器をＡＭＲ（Active Magnetic Refrigeration）方式の他の磁気ヒートポンプ装置に適用してもよい。

また、上述の実施形態では、磁気ヒートポンプ装置を家庭用或いは自動車用の空気調和装置に適用した例について説明したが、特にこれに限定されない。例えば、用途に応じた適切なキュリー温度を有するＭＣＭを選定することで、冷凍機のような極低温域での用途、或いは、ある程度高温域での用途に、本発明に係る磁気ヒートポンプ装置を適用してもよい。

１…磁気ヒートポンプ装置
１０…第１のＭＣＭ熱交換器
１２…箔材
１２１…第１の面状部
１２１ａ，１２１ｂ…端部
１２２…第２の面状部
１２２ａ，１２２ｂ…端部
１２３…第１の屈曲部
１２４…第２の屈曲部
１２５…第１の間隙
１２６…第２の間隙
１３…容器
１３１…内部空間
１３２…第１の開口
１３３…第２の開口
１３４…第１の内壁面
１３４ａ…第１の溝
１３５…第２の内壁面
１３５ａ…第２の溝
２０…第２のＭＣＭ熱交換器
２２…箔材
２３…容器
２３１…内部空間
２３２…第１の開口
２３３…第２の開口
３０…ピストン
４０…永久磁石
５０…低温側熱交換器
６０…高温側熱交換器
７０…ポンプ
８１〜８２…第１〜第２の低温側配管
８３〜８４…第３〜第４の低温側配管
９０…切替弁

Claims (6)

1. 磁気熱量効果を有する磁気熱量効果材料を備え、磁気ヒートポンプ装置に用いられる熱交換器であって、
   前記磁気熱量効果材料から構成された少なくとも一つの箔材と、
   前記箔材を支持する支持部材と、を備えており、
   前記箔材は、
   Ｕ字状に折り曲げられた第１の屈曲部と、
   前記第１の屈曲部を介して相互に連結されている第１及び第２の面状部と、を有し、
   前記支持部材は、
   前記第１の面状部の端部及び前記第２の面状部の端部が挿入される第１の溝と、
   前記第１の溝に対応するように設けられ、前記第１の屈曲部が挿入される第２の溝と、を有する熱交換器。
2. 請求項１に記載の熱交換器であって、
   前記第１の屈曲部は、前記第１の屈曲部の曲げ中心線に沿った方向において、前記箔材の全域に亘って設けられている熱交換器。
3. 請求項１又は２に記載の熱交換器であって、
   前記箔材は、前記第１の面状部の端部及び前記第２の面状部の端部の少なくとも一方からさらに延在して、Ｕ字状に折り曲げられた第２の屈曲部を有しており、
   前記第２の屈曲部は、前記第１の面状部の端部と前記第２の面状部の端部の間に介在している熱交換器。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱交換器であって、
   前記熱交換器は、複数の前記箔材を備えており、
   前記支持部材は、
   前記箔材の前記第１及び前記第２の面状部の端部がそれぞれ挿入される複数の前記第１の溝と、
   前記第１の溝にそれぞれ対応するように設けられ、前記箔材の前記第１の屈曲部がそれぞれ挿入される複数の前記第２の溝と、を有している熱交換器。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱交換器であって、
   前記熱交換器は、前記支持部材を有する容器を備えており、
   前記容器は、
   流体が前記容器に流入し又は前記容器から流出する第１の開口と、
   前記流体が前記容器から流出し又は前記容器に流入する第２の開口と、を有しており、
   前記第１の開口から前記第２の開口に向かう方向と、前記第１の屈曲部の曲げ中心線と、が実質的に平行である熱交換器。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱交換器と、
   前記磁気熱量効果材料に磁場を印加すると共に前記磁場の大きさを変更する磁場変更手段と、
   流路を介して前記容器にそれぞれ接続された第１及び第２の外部熱交換器と、
   前記磁場変更手段の動作に連動して前記容器から前記第１又は前記第２の外部熱交換器に前記流体を供給する流体供給手段と、を備えた磁気ヒートポンプ装置。

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