JP6060789B2

JP6060789B2 - Thermomagnetic cycle equipment

Info

Publication number: JP6060789B2
Application number: JP2013085988A
Authority: JP
Inventors: 剛守本; 渡辺　直樹; 直樹渡辺; 野村　重夫; 重夫野村; 卓哉布施
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2033-04-16
Also published as: JP2014209041A

Description

ここに開示される発明は、磁性体の温度特性を利用する熱磁気サイクル装置に関し、磁気熱量効果型ヒートポンプ装置として利用することができる。 The invention disclosed herein relates to a thermomagnetism cycle device that utilizes the temperature characteristics of a magnetic material, and can be used as a magnetocaloric effect type heat pump device.

特許文献１、および特許文献２は、磁性体の温度特性を利用する熱磁気サイクル装置のひとつである磁気熱量効果型ヒートポンプ装置を開示している。そこには、磁性体である磁気熱量素子の磁気熱量効果を利用したヒートポンプ装置が提案されている。これらの装置では、磁気熱量素子への外部磁場の印加（以下、励磁とも呼ぶ）と、磁気熱量素子への外部磁場の除去（以下、消磁とも呼ぶ）とを周期的に切換えるために、永久磁石および磁路を形成するヨーク部材を有する磁場変調装置を備えている。磁場変調装置は、永久磁石を含む磁気部材を回転させることにより、磁気熱量素子に与えられる外部磁場の強さを周期的に変調している。 Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose a magnetocaloric effect type heat pump device which is one of thermomagnetism cycle devices utilizing the temperature characteristics of a magnetic material. There has been proposed a heat pump device using the magnetocaloric effect of a magnetocaloric element which is a magnetic material. In these apparatuses, a permanent magnet is used to periodically switch between application of an external magnetic field to the magnetocaloric element (hereinafter also referred to as excitation) and removal of the external magnetic field to the magnetocaloric element (hereinafter also referred to as demagnetization). And a magnetic field modulation device having a yoke member for forming a magnetic path. The magnetic field modulator periodically modulates the strength of an external magnetic field applied to the magnetocaloric element by rotating a magnetic member including a permanent magnet.

特許文献１は、磁気熱量素子の両側に磁極を配置することにより、強い磁場を印加することを可能とする。特許文献２は、磁気熱量素子の一端に弁機構を設けることにより、熱輸送媒体を外部へ取り出すことを可能としている。 Patent Document 1 makes it possible to apply a strong magnetic field by arranging magnetic poles on both sides of a magnetocaloric element. Patent document 2 makes it possible to take out a heat transport medium outside by providing a valve mechanism at one end of the magnetocaloric element.

特許第４２８４１８３号公報Japanese Patent No. 4284183 特開２０１２−２５５６４２号公報JP 2012-255642 A

特許文献１の構成では、外部磁界を与えるための磁極の移動方向と、熱を輸送する熱輸送媒体の流れ方向とが同じである。このため、磁気熱量素子に生じる温度分布の方向と、磁場の変化の方向とが一致する。これでは、熱輸送媒体がひとつの方向に流れるときに、磁気熱量素子の上には磁場強度の分布が生じる。このような磁場強度の分布は、発熱、吸熱のタイミングの不一致を生じ、熱的な能力の低下を生じる。このような観点から、電力変換装置にはさらなる改良が求められている。 In the configuration of Patent Document 1, the moving direction of the magnetic pole for applying the external magnetic field is the same as the flow direction of the heat transport medium that transports heat. For this reason, the direction of temperature distribution generated in the magnetocaloric element coincides with the direction of change of the magnetic field. In this case, when the heat transport medium flows in one direction, a magnetic field intensity distribution is generated on the magnetocaloric element. Such a distribution of magnetic field strength causes a mismatch in timing of heat generation and endotherm, resulting in a decrease in thermal capability. From such a viewpoint, further improvement is demanded for the power conversion device.

発明の目的のひとつは、高い能力を発揮する熱磁気サイクル装置を提供することである。 One of the objects of the invention is to provide a thermomagnetic cycle apparatus that exhibits high performance.

発明の目的の他のひとつは、磁気熱量素子に強い磁場を印加でき、しかも磁気熱量素子における磁場強度の分布を抑制できる熱磁気サイクル装置を提供することである。 Another object of the invention is to provide a thermomagnetism cycle device that can apply a strong magnetic field to the magnetocaloric element and suppress the distribution of the magnetic field intensity in the magnetocaloric element.

ここに開示される発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。 The invention disclosed herein employs the following technical means to achieve the above object. Note that the reference numerals in parentheses described in the claims and in this section indicate a corresponding relationship with specific means described in the embodiments described later as one aspect, and limit the technical scope of the invention. Not what you want.

発明のひとつは、外部磁場の強弱により発熱と吸熱とを生じる磁気熱量素子（１２）と、磁気熱量素子が強い外部磁場の中に置かれる励磁範囲（ＰＭ）、および磁気熱量素子が励磁範囲より弱い外部磁場の中に置かれる消磁範囲（ＰＮ）を形成し、励磁範囲（ＰＭ）と消磁範囲（ＰＮ）とを移動させることにより磁気熱量素子に印加される外部磁場を変調する磁場変調装置（１３）と、磁気熱量素子と熱交換する熱輸送媒体を、磁気熱量素子に沿って流し、磁場変調装置による外部磁場の変化に同期して往復する往復的な流れ（ＦＭ、ＦＮ）を発生させる熱輸送装置（１４）とを備え、磁場変調装置（１３）は、磁気熱量素子に外部磁場を印加する一対の磁極の間を磁気的に接続する磁気回路（３４、３５、３６；４３４、４３５、４３６、４６１）を有し、励磁範囲と消磁範囲との移動方向が、熱輸送媒体の流れ方向と交差するように設定されており、磁場変調装置は、内筒（３４ａ、４３４ａ）、および内筒の径方向外側に配置された外筒（３４ｂ、４３４ｂ）を含み、内筒と外筒との間の軸方向一端に閉塞端（３４ｃ；４３４ｃ）を有し、他端に開口端（３４ｅ；４３４ｅ）を有する筒状のヨーク（３４；４３４）を備え、磁気熱量素子は、円筒の周方向の一部を占め、軸方向に延びるように内筒と外筒との間に配置され、開口端の近傍に一端部（１２ａ）を位置付け、閉塞端の近傍に他端部（１２ｂ）を位置付けた素子ベッドであり、磁場変調装置（１３）は、円筒の内側に一対の磁極の一方を配置し、円筒の外側に一対の磁極の他方を配置し、励磁範囲と消磁範囲とを円筒の周方向に沿って回転的に移動させることを特徴とする。 One of the inventions is a magnetocaloric element (12) that generates and absorbs heat due to the strength of an external magnetic field, an excitation range (PM) in which the magnetocaloric element is placed in a strong external magnetic field, and a magnetocaloric element from the excitation range . A magnetic field modulation device that modulates an external magnetic field applied to a magnetocaloric element by forming a demagnetization range (PN) placed in a weak external magnetic field and moving between an excitation range (PM) and a demagnetization range (PN) 13) and a heat transport medium that exchanges heat with the magnetocaloric element is caused to flow along the magnetocaloric element to generate a reciprocating flow (FM, FN) that reciprocates in synchronization with a change in the external magnetic field by the magnetic field modulator. The magnetic field modulator (13) includes a magnetic circuit (34, 35, 36; 434, 435) that magnetically connects between a pair of magnetic poles that apply an external magnetic field to the magnetocaloric element. 436, Has 61), the moving direction of the excitation range and demagnetization range is set so as to intersect with the flow direction of the heat transport medium, the magnetic field modulation system, the inner cylinder (34a, 434a), and the inner cylinder of the It includes an outer cylinder (34b, 434b) disposed on the radially outer side, has a closed end (34c; 434c) at one axial end between the inner cylinder and the outer cylinder, and an open end (34e; 434e) at the other end. The magnetocaloric element occupies a part of the cylinder in the circumferential direction and is arranged between the inner cylinder and the outer cylinder so as to extend in the axial direction, and has an open end. Is an element bed in which one end (12a) is positioned near the closed end and the other end (12b) is positioned near the closed end, and the magnetic field modulator (13) has one of a pair of magnetic poles arranged inside the cylinder. The other of the pair of magnetic poles is placed outside the cylinder, and the excitation range and demagnetization range are circled. Characterized in that to move along the circumferential direction rotationally.

この構成によると、一対の磁極によって、磁気熱量素子に強い外部磁場を印加することができる。磁気熱量素子における外部磁場の強さは、励磁範囲と消磁範囲との移動方向に沿って変化する。一方で、磁気熱量素子には、熱輸送媒体の流れ方向に沿って温度勾配が生じる。外部磁場の変化方向と、温度勾配の方向とは交差している。これにより、磁気熱量素子に生じる発熱と吸熱とが効率的に利用される。 According to this configuration, a strong external magnetic field can be applied to the magnetocaloric element by the pair of magnetic poles. The strength of the external magnetic field in the magnetocaloric element changes along the direction of movement between the excitation range and the demagnetization range. On the other hand, a temperature gradient is generated in the magnetocaloric element along the flow direction of the heat transport medium. The direction of change of the external magnetic field and the direction of the temperature gradient intersect. Thereby, heat generation and heat absorption generated in the magnetocaloric element are efficiently used.

発明の第１実施形態に係る磁気熱量効果型ヒートポンプ装置（以下、ＭＨＰ装置という）のブロック図である。1 is a block diagram of a magnetocaloric effect type heat pump device (hereinafter referred to as an MHP device) according to a first embodiment of the invention. 第１実施形態のＭＨＰ装置の断面図である。It is sectional drawing of the MHP apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態のＭＨＰ装置の断面図である。It is sectional drawing of the MHP apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態のＭＨＰ装置の断面図である。It is sectional drawing of the MHP apparatus of 1st Embodiment. 発明の第２実施形態のＭＨＰ装置の断面図である。It is sectional drawing of the MHP apparatus of 2nd Embodiment of invention. 発明の第３実施形態のＭＨＰ装置の断面図である。It is sectional drawing of the MHP apparatus of 3rd Embodiment of invention. 発明の第４実施形態のＭＨＰ装置の断面図である。It is sectional drawing of the MHP apparatus of 4th Embodiment of invention. 発明の第５実施形態のＭＨＰ装置の断面図である。It is sectional drawing of the MHP apparatus of 5th Embodiment of invention.

以下に、図面を参照しながら発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。また、後続の実施形態においては、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分に百以上の位だけが異なる参照符号を付することにより対応関係を示し、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 A plurality of modes for carrying out the invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration. Further, in the following embodiments, the correspondence corresponding to the matters corresponding to the matters described in the preceding embodiments is indicated by adding reference numerals that differ only by one hundred or more, and redundant description may be omitted. . Not only combinations of parts that clearly show that combinations are possible in each embodiment, but also combinations of the embodiments even if they are not explicitly stated unless there is a problem with the combination. Is also possible.

（第１実施形態）
図１は、発明を適用した第１実施形態に係る車両用空調装置１０を示すブロック図である。車両用空調装置１０は、磁気熱量効果型ヒートポンプ装置１１を備える。磁気熱量効果型ヒートポンプ装置１１はＭＨＰ（Magneto-caloric effect Heat Pump）装置１１とも呼ばれる。ＭＨＰ装置１１は、熱磁気サイクル装置を提供する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle air conditioner 10 according to a first embodiment to which the invention is applied. The vehicle air conditioner 10 includes a magnetocaloric effect type heat pump device 11. The magnetocaloric effect type heat pump apparatus 11 is also referred to as an MHP (Magneto-caloric effect Heat Pump) apparatus 11. The MHP apparatus 11 provides a thermomagnetic cycle apparatus.

この明細書においてヒートポンプ装置の語は広義の意味で使用される。すなわち、ヒートポンプ装置の語には、ヒートポンプ装置によって得られる冷熱を利用する装置と、ヒートポンプ装置によって得られる温熱を利用する装置との両方が含まれる。冷熱を利用する装置は、冷凍サイクル装置とも呼ばれることがある。よって、この明細書においてヒートポンプ装置の語は冷凍サイクル装置を包含する概念として使用される。 In this specification, the term heat pump device is used in a broad sense. That is, the term “heat pump device” includes both a device that uses the cold heat obtained by the heat pump device and a device that uses the heat obtained by the heat pump device. An apparatus using cold heat may be referred to as a refrigeration cycle apparatus. Therefore, in this specification, the term heat pump apparatus is used as a concept including a refrigeration cycle apparatus.

ＭＨＰ装置１１は、磁気熱量素子１２を備える。磁気熱量素子１２は、ＭＣＥ（Magneto-Caloric Effect）素子１２とも呼ばれる。ＭＣＥ素子１２は、外部磁場の強弱により発熱と吸熱とを生じる。ＭＣＥ素子１２は、外部磁場の印加により発熱し、外部磁場の除去により吸熱する。ＭＣＥ素子１２は、外部磁場が印加されることによって電子スピンが磁場方向に揃うと、磁気エントロピーが減少し、熱を放出することによって温度が上昇する。また、ＭＣＥ素子１２は、外部磁場が除去されることによって電子スピンが乱雑になると、磁気エントロピーが増加し、熱を吸収することによって温度が低下する。ＭＣＥ素子１２は、常温域において高い磁気熱量効果を発揮する磁性体によって作られている。例えば、ガドリウム系材料、またはランタン−鉄−シリコン化合物を用いることができる。また、マンガン、鉄、リンおよびゲルマニウムの混合物を用いることができる。 The MHP device 11 includes a magnetocaloric element 12. The magnetocaloric element 12 is also called an MCE (Magneto-Caloric Effect) element 12. The MCE element 12 generates heat and absorbs heat due to the strength of the external magnetic field. The MCE element 12 generates heat when an external magnetic field is applied, and absorbs heat when the external magnetic field is removed. When the electron spin is aligned in the magnetic field direction by applying an external magnetic field, the MCE element 12 decreases in magnetic entropy and increases its temperature by releasing heat. In addition, when the electron spin becomes messy due to the removal of the external magnetic field, the MCE element 12 increases in magnetic entropy and decreases in temperature by absorbing heat. The MCE element 12 is made of a magnetic material that exhibits a high magnetocaloric effect in a normal temperature range. For example, a gadolinium-based material or a lanthanum-iron-silicon compound can be used. Also, a mixture of manganese, iron, phosphorus and germanium can be used.

ひとつのＭＣＥ素子１２とそれに関連する要素は、磁気熱量素子ユニットを構成する。磁気熱量素子ユニットは、ＭＣＤ（Magneto-Caloric effectDevice）ユニットとも呼ばれる。ＭＨＰ装置１１は、ＭＣＥ素子１２の磁気熱量効果を利用する。ＭＨＰ装置１１は、ＭＣＥ素子１２をＡＭＲ(ActiveMagnetic Refrigeration)サイクルとして機能させるための磁場変調装置１３と熱輸送装置１４とを備える。 One MCE element 12 and its related elements constitute a magnetocaloric element unit. The magnetocaloric element unit is also called an MCD (Magneto-Caloric effect Device) unit. The MHP device 11 uses the magnetocaloric effect of the MCE element 12. The MHP device 11 includes a magnetic field modulation device 13 and a heat transport device 14 for causing the MCE element 12 to function as an AMR (Active Magnetic Refrigeration) cycle.

磁場変調装置１３は、ＭＣＥ素子１２に外部磁場を与えるとともに、その外部磁場の強さを増減させる。磁場変調装置１３は、ＭＣＥ素子１２を強い磁界内に置く励磁状態と、ＭＣＥ素子１２を弱い磁界内またはゼロ磁界内に置く消磁状態とを周期的に切換える。磁場変調装置１３は、ＭＣＥ素子１２が強い外部磁場の中に置かれる励磁範囲ＰＭ、およびＭＣＥ素子１２が励磁期間ＰＭより弱い外部磁場の中に置かれる消磁範囲ＰＮを形成する。磁場変調装置１３は、励磁範囲ＰＭと消磁範囲ＰＮとを移動させることによりＭＣＥ素子１２に印加される外部磁場を変調する。磁場変調装置１３は、励磁範囲ＰＭと消磁範囲ＰＮとを周期的に繰り返すように外部磁場を変調する。磁場変調装置１３は、外部磁場を生成するための磁力源、例えば永久磁石、または電磁石を備える。 The magnetic field modulator 13 applies an external magnetic field to the MCE element 12 and increases or decreases the strength of the external magnetic field. The magnetic field modulator 13 periodically switches between an excitation state in which the MCE element 12 is placed in a strong magnetic field and a demagnetization state in which the MCE element 12 is placed in a weak magnetic field or a zero magnetic field. The magnetic field modulator 13 forms an excitation range PM in which the MCE element 12 is placed in a strong external magnetic field and a demagnetization range PN in which the MCE element 12 is placed in an external magnetic field weaker than the excitation period PM. The magnetic field modulator 13 modulates the external magnetic field applied to the MCE element 12 by moving the excitation range PM and the demagnetization range PN. The magnetic field modulator 13 modulates the external magnetic field so as to periodically repeat the excitation range PM and the demagnetization range PN. The magnetic field modulation device 13 includes a magnetic source for generating an external magnetic field, such as a permanent magnet or an electromagnet.

熱輸送装置１４は、ＭＣＥ素子１２が放熱または吸熱する熱を輸送するための熱輸送媒体を流すための流体機器を備える。熱輸送装置１４は、ＭＣＥ素子１２と熱交換する熱輸送媒体をＭＣＥ素子１２に沿って流す装置である。熱輸送装置１４は、磁場変調装置１３による外部磁場の変化に同期して往復する熱輸送媒体の往復的な流れＦＭ、ＦＮを発生させる。 The heat transport device 14 includes a fluid device for flowing a heat transport medium for transporting heat that the MCE element 12 radiates or absorbs heat. The heat transport device 14 is a device that flows along the MCE element 12 a heat transport medium that exchanges heat with the MCE element 12. The heat transport device 14 generates the reciprocating flows FM and FN of the heat transport medium that reciprocates in synchronization with the change of the external magnetic field by the magnetic field modulation device 13.

この実施形態では、ＭＣＥ素子１２と熱交換する熱輸送媒体は一次媒体と呼ばれる。一次媒体は、不凍液、水、油などの流体によって提供することができる。熱輸送装置１４は、磁場変調装置１３による磁場の増減に同期して熱輸送媒体を往復的に移動させる。熱輸送装置１４は、熱輸送媒体を流すためのポンプを含むことができる。熱輸送装置１４は、一次媒体を流すためのポンプ４１を備える。ポンプ４１は、ひとつのＭＣＥ素子１２に関して一次媒体の往復流れを供給する。ポンプ４１は、吸入行程と吐出工程とを周期的に実行するように配置されている。 In this embodiment, the heat transport medium that exchanges heat with the MCE element 12 is called a primary medium. The primary medium can be provided by a fluid such as antifreeze, water, oil. The heat transport device 14 reciprocally moves the heat transport medium in synchronization with the increase / decrease of the magnetic field by the magnetic field modulation device 13. The heat transport device 14 may include a pump for flowing a heat transport medium. The heat transport device 14 includes a pump 41 for flowing the primary medium. The pump 41 supplies a reciprocating flow of the primary medium with respect to one MCE element 12. The pump 41 is arranged so as to periodically execute the suction stroke and the discharge process.

ＭＨＰ装置１１は、動力源としてのモータ１５を備える。モータ１５は、磁場変調装置１３の動力源である。モータ１５は、熱輸送装置１４の動力源である。 The MHP device 11 includes a motor 15 as a power source. The motor 15 is a power source of the magnetic field modulator 13. The motor 15 is a power source of the heat transport device 14.

ＭＨＰ装置１１は、ＭＨＰ装置１１によって得られた高温を輸送する高温系統１６を備える。高温系統１６は、ＭＨＰ装置１１によって得られた高温を利用する機器でもある。ＭＨＰ装置１１は、ＭＨＰ装置１１によって得られた低温を輸送する低温系統１７を備える。高温系統１６は、ＭＨＰ装置１１によって得られた低温を利用する機器でもある。 The MHP device 11 includes a high temperature system 16 that transports the high temperature obtained by the MHP device 11. The high temperature system 16 is also a device that uses the high temperature obtained by the MHP device 11. The MHP device 11 includes a low-temperature system 17 that transports the low temperature obtained by the MHP device 11. The high temperature system 16 is also a device that uses the low temperature obtained by the MHP device 11.

高温系統１６は、一次媒体と二次媒体との間の熱交換を提供する熱交換器５１を備える。二次媒体は、高温系統１６において熱を輸送するために利用される熱輸送媒体である。二次媒体は、不凍液、水、油などの流体によって提供することができる。高温系統１６は、二次媒体が循環的に流される経路５２を備える。高温系統１６は、二次媒体と他の媒体との間の熱交換を提供する熱交換器５３を備える。例えば、熱交換器５３は、二次媒体と空気との熱交換を提供する。高温系統１６は、ＭＨＰ装置１１の高温端から熱を持ち去り、高温端を冷却する機器でもある。 The high temperature system 16 includes a heat exchanger 51 that provides heat exchange between the primary medium and the secondary medium. The secondary medium is a heat transport medium used for transporting heat in the high-temperature system 16. The secondary medium can be provided by a fluid such as antifreeze, water, oil, or the like. The high temperature system 16 includes a path 52 through which the secondary medium is circulated. The high temperature system 16 includes a heat exchanger 53 that provides heat exchange between the secondary medium and the other medium. For example, the heat exchanger 53 provides heat exchange between the secondary medium and air. The high temperature system 16 is also a device that removes heat from the high temperature end of the MHP device 11 and cools the high temperature end.

低温系統１７は、ＭＨＰ装置１１に利用される一次媒体を利用する。低温系統１７は、一次媒体が流される経路５５を備える。低温系統１７は、一次媒体と他の媒体との間の熱交換を提供する熱交換器５６を備える。例えば、熱交換器５６は、一次媒体と空気との熱交換を提供する。低温系統１７は、ＭＨＰ装置１１の低温端に熱を持ち込み、低温端を加熱する機器でもある。 The low temperature system 17 uses a primary medium used for the MHP device 11. The low temperature system 17 includes a path 55 through which the primary medium flows. The low temperature system 17 includes a heat exchanger 56 that provides heat exchange between the primary medium and the other medium. For example, the heat exchanger 56 provides heat exchange between the primary medium and air. The low temperature system 17 is also a device that brings heat into the low temperature end of the MHP device 11 and heats the low temperature end.

車両用空調装置１０は、車両に搭載され、車両の乗員室の温度を調節する。２つの熱交換器５３、５６は、車両用空調装置１０の一部を提供する。熱交換器５３は、熱交換器５６より高温になる高温側熱交換器５３である。熱交換器５３は、室内熱交換器５３とも呼ばれる。熱交換器５６は、熱交換器５３より低温になる低温側熱交換器５６である。熱交換器５６は、室外熱交換器５６とも呼ばれる。車両用空調装置１０は、高温側熱交換器５３、および／または低温側熱交換器５６を室内空調のために利用するための空調ダクトおよび送風機などの空気系機器を備える。 The vehicle air conditioner 10 is mounted on a vehicle and adjusts the temperature of the passenger compartment of the vehicle. The two heat exchangers 53 and 56 provide a part of the vehicle air conditioner 10. The heat exchanger 53 is a high temperature side heat exchanger 53 that has a higher temperature than the heat exchanger 56. The heat exchanger 53 is also referred to as an indoor heat exchanger 53. The heat exchanger 56 is a low temperature side heat exchanger 56 that has a lower temperature than the heat exchanger 53. The heat exchanger 56 is also referred to as an outdoor heat exchanger 56. The vehicle air conditioner 10 includes air system equipment such as an air conditioning duct and a blower for using the high temperature side heat exchanger 53 and / or the low temperature side heat exchanger 56 for indoor air conditioning.

車両用空調装置１０は、冷房装置または暖房装置として利用される。車両用空調装置１０は、室内に供給される空気を冷却する冷却器と、冷却器によって冷却された空気を再び加熱する加熱器とを備えることができる。ＭＨＰ装置１１は、車両用空調装置１０における冷熱供給源、または温熱供給源として利用される。すなわち、高温側熱交換器５３は上記加熱器として用いることができる。また、低温側熱交換器５６は上記冷却器として用いることができる。 The vehicle air conditioner 10 is used as a cooling device or a heating device. The vehicle air conditioner 10 can include a cooler that cools air supplied to the room and a heater that heats the air cooled by the cooler again. The MHP device 11 is used as a cold source or a hot source in the vehicle air conditioner 10. That is, the high temperature side heat exchanger 53 can be used as the heater. The low temperature side heat exchanger 56 can be used as the cooler.

ＭＨＰ装置１１が温熱供給源として利用されるとき、高温側熱交換器５３を通過した空気は車両の室内に供給され、暖房のために利用される。このとき、低温側熱交換器５６を通過した空気は車両の室外に排出される。ＭＨＰ装置１１が冷熱供給源として利用されるとき、低温側熱交換器５６を通過した空気は車両の室内に供給され、冷房のために利用される。このとき、高温側熱交換器５３を通過した空気は車両の室外に排出される。ＭＨＰ装置１１は、除湿装置として利用されることもある。この場合、低温側熱交換器５６を通過した空気は、その後に、高温側熱交換器５３を通過し、室内に供給される。ＭＨＰ装置１１は、冬期においても、夏期においても、温熱供給源として利用される。 When the MHP device 11 is used as a heat supply source, the air that has passed through the high temperature side heat exchanger 53 is supplied to the vehicle interior and used for heating. At this time, the air that has passed through the low temperature side heat exchanger 56 is discharged outside the vehicle. When the MHP device 11 is used as a cold heat supply source, the air that has passed through the low temperature side heat exchanger 56 is supplied to the vehicle interior and is used for cooling. At this time, the air that has passed through the high temperature side heat exchanger 53 is discharged outside the vehicle. The MHP device 11 may be used as a dehumidifying device. In this case, the air that has passed through the low temperature side heat exchanger 56 then passes through the high temperature side heat exchanger 53 and is supplied indoors. The MHP device 11 is used as a heat supply source both in winter and in summer.

車両用空調装置１０は、制御装置（ＣＮＴＲ）１８を備える。制御装置１８は、車両用空調装置１０の制御可能な複数の要素を制御する。例えば、制御装置１８は、ＭＨＰ装置１１の作動と停止とを少なくとも切換えるようにモータ１５を制御する。 The vehicle air conditioner 10 includes a control device (CNTR) 18. The control device 18 controls a plurality of controllable elements of the vehicle air conditioner 10. For example, the control device 18 controls the motor 15 so as to at least switch between the operation and stop of the MHP device 11.

制御装置１８は、電子制御装置（Electronic Control Unit）である。制御装置１８は、処理装置（ＣＰＵ）と、プログラムを記憶する記憶媒体としてのメモリ（ＭＭＲ）とを有する。制御装置１８は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納している。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクによって提供されうる。プログラムは、制御装置１８によって実行されることによって、制御装置１８をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するように制御装置１８を機能させる。制御装置１８が提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。 The control device 18 is an electronic control device. The control device 18 includes a processing device (CPU) and a memory (MMR) as a storage medium for storing a program. The control device 18 is provided by a microcomputer provided with a computer-readable storage medium. The storage medium stores a computer-readable program non-temporarily. The storage medium can be provided by a semiconductor memory or a magnetic disk. The program is executed by the control device 18 to cause the control device 18 to function as a device described in this specification, and to cause the control device 18 to function so as to execute the control method described in this specification. The means provided by the controller 18 can also be referred to as a functional block or module that achieves a predetermined function.

図２、図３、および図４は、第１実施形態のＭＨＰ装置１１の断面図である。図２および図３は、縦断面図であり、図４は横断面図である。図２は、図４に示されたＩＩ−ＩＩ線における断面を示す。図３は、図４に示されたＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面を示す。図４は、図２および図３に示されたＩＶ−ＩＶ線における断面を示す。 2, 3, and 4 are cross-sectional views of the MHP device 11 according to the first embodiment. 2 and 3 are longitudinal sectional views, and FIG. 4 is a transverse sectional view. FIG. 2 shows a cross section taken along the line II-II shown in FIG. FIG. 3 shows a cross section taken along line III-III shown in FIG. FIG. 4 shows a cross section taken along line IV-IV shown in FIGS.

ひとつのＭＣＥ素子１２は、ＭＨＰ装置１１の軸方向に沿って長手方向を有する棒状に形成されている。ＭＣＥ素子１２は、発熱と吸熱とによって生じる温度勾配の傾斜方向に沿って、一端部１２ａと他端部１２ｂとを有する。ＭＣＥ素子１２は、円筒の周方向の一部を占め、軸方向に延びるように配置されている。ＭＣＥ素子１２は、作業室２２内を流れる一次媒体と十分に熱交換できる形状に形成されている。それぞれのＭＣＥ素子１２は、素子ベッドとも呼ばれる。 One MCE element 12 is formed in a rod shape having a longitudinal direction along the axial direction of the MHP device 11. The MCE element 12 has one end portion 12a and the other end portion 12b along the inclination direction of the temperature gradient generated by heat generation and heat absorption. The MCE element 12 occupies a part of the circumferential direction of the cylinder and is arranged to extend in the axial direction. The MCE element 12 is formed in a shape that can sufficiently exchange heat with the primary medium flowing in the working chamber 22. Each MCE element 12 is also called an element bed.

ＭＨＰ装置１１の動力源として設けられたモータ１５は、車載の電池によって駆動される。また、モータ１５は、磁場変調装置１３を提供する回転子１３を回転駆動する。これにより、モータ１５と磁場変調装置１３とは、ＭＣＥ素子１２へ外部磁場を印加する状態と、ＭＣＥ素子１２から外部磁場を除去した状態（外部磁場を印加しない状態）との間での周期的な交互切換を生じさせる。モータ１５は、熱輸送装置１４のポンプ４１を駆動する。これにより、モータ１５とポンプ４１とは、ひとつのＭＣＥ素子１２において、一次媒体の往復的な流れＦＭ、ＦＮを生じさせる。 A motor 15 provided as a power source of the MHP device 11 is driven by an in-vehicle battery. The motor 15 rotates the rotor 13 that provides the magnetic field modulation device 13. As a result, the motor 15 and the magnetic field modulation device 13 periodically cycle between a state in which an external magnetic field is applied to the MCE element 12 and a state in which the external magnetic field is removed from the MCE element 12 (a state in which no external magnetic field is applied). Cause alternate switching. The motor 15 drives the pump 41 of the heat transport device 14. As a result, the motor 15 and the pump 41 generate reciprocal flows FM and FN of the primary medium in one MCE element 12.

ポンプ４１は、ＭＣＥ素子１２をＡＭＲサイクルとして機能させるための一次媒体の往復流をＭＣＤユニット内に生じさせる。ポンプ４１は、容積型の往復流ポンプである。ポンプ４１は、斜板型のピストンポンプである。ポンプ４１は、多気筒のアキシャルピストンポンプである。ひとつのＭＣＥ素子１２に、ポンプ４１のひとつの気筒が対応付けられている。ひとつのＭＣＥ素子１２の長手方向に沿って流れる一次媒体の往復流ＦＭ、ＦＮが提供される。熱輸送装置１４は、ＭＣＥ素子１２の一端部１２ａに連結されたポンプ４１と、ポンプ４１を駆動するモータ１５とを備える。ＭＨＰ装置１１は、熱的に並列接続された複数のＭＣＥ素子１２を備える。ＭＨＰ装置１１においては、６つのＭＣＥ素子１２が熱的に並列接続されている。よって、ポンプ４１は６気筒である。 The pump 41 generates a reciprocating flow of the primary medium in the MCD unit for causing the MCE element 12 to function as an AMR cycle. The pump 41 is a positive displacement pump. The pump 41 is a swash plate type piston pump. The pump 41 is a multi-cylinder axial piston pump. One cylinder of the pump 41 is associated with one MCE element 12. A reciprocating flow FM, FN of the primary medium flowing along the longitudinal direction of one MCE element 12 is provided. The heat transport device 14 includes a pump 41 connected to one end 12 a of the MCE element 12 and a motor 15 that drives the pump 41. The MHP apparatus 11 includes a plurality of MCE elements 12 that are thermally connected in parallel. In the MHP apparatus 11, six MCE elements 12 are thermally connected in parallel. Therefore, the pump 41 has 6 cylinders.

ＭＨＰ装置１１は、円筒状と呼びうるハウジング２１を備える。ハウジング２１は、ポンプ４１と同軸的に配置されている。ハウジング２１の一端は、ポンプ４１に連結されている。図中においては、ハウジング２１の下端がポンプ４１に連結されている。ハウジング２１は、その中心軸を鉛直方向に配置して設置することができる。ハウジング２１は、ポンプ４１に連結された連結端２１ａと、ポンプ４１から離れた反対側の自由端２１ｂとを有する。連結端２１ａは一端２１ａとも呼ばれる。自由端２１ｂは、他端２１ｂとも呼ばれる。 The MHP apparatus 11 includes a housing 21 that can be called cylindrical. The housing 21 is arranged coaxially with the pump 41. One end of the housing 21 is connected to the pump 41. In the drawing, the lower end of the housing 21 is connected to the pump 41. The housing 21 can be installed with its central axis arranged in the vertical direction. The housing 21 has a connecting end 21 a connected to the pump 41 and a free end 21 b on the opposite side away from the pump 41. The connecting end 21a is also called one end 21a. The free end 21b is also called the other end 21b.

ハウジング２１は、少なくともひとつの作業室２２を区画形成している。作業室２２は、円筒状のハウジング２１の壁内に、軸方向に沿って延びる空洞として形成されている。ハウジング２１は、複数の作業室２２を区画形成している。複数の作業室２２は、周方向に沿って等間隔に配置されている。ひとつのハウジング２１は、６つの作業室２２を区画形成している。作業室２２のそれぞれは、ハウジング２１の軸方向に沿って長手方向を有する柱状空間を形成している。ひとつの作業室２２は、ポンプ４１のひとつの気筒に対応するように設けられている。 The housing 21 defines at least one work chamber 22. The work chamber 22 is formed as a cavity extending in the axial direction in the wall of the cylindrical housing 21. The housing 21 defines a plurality of work chambers 22. The plurality of work chambers 22 are arranged at equal intervals along the circumferential direction. One housing 21 defines six working chambers 22. Each of the work chambers 22 forms a columnar space having a longitudinal direction along the axial direction of the housing 21. One work chamber 22 is provided to correspond to one cylinder of the pump 41.

作業室２２は、一次媒体が流通する流路を提供する。作業室２２内には、その長手方向に沿って一次媒体が流れる。一次媒体は、作業室２２内を長手方向に沿って往復するように流れる。 The work chamber 22 provides a flow path through which the primary medium flows. A primary medium flows in the working chamber 22 along the longitudinal direction thereof. The primary medium flows in the work chamber 22 so as to reciprocate along the longitudinal direction.

さらに、作業室２２は、ＭＣＥ素子１２を収容する収容室を提供する。ハウジング２１は、作業室２２が形成された容器を提供している。作業室２２の中には、磁気熱量効果を有する磁気作業物質としてのＭＣＥ素子１２が配置されている。 Further, the work chamber 22 provides a storage chamber for storing the MCE element 12. The housing 21 provides a container in which a work chamber 22 is formed. In the working chamber 22, the MCE element 12 as a magnetic working material having a magnetocaloric effect is disposed.

ハウジング２１は、径方向内側に円筒内面３１を提供する。ハウジング２１は、径方向外側に円筒外面３２を提供する。円筒内面３１と、円筒外面３２とは、磁気変調装置１３が提供する磁極と対向する。 The housing 21 provides a cylindrical inner surface 31 on the radially inner side. The housing 21 provides a cylindrical outer surface 32 radially outward. The cylindrical inner surface 31 and the cylindrical outer surface 32 face the magnetic pole provided by the magnetic modulation device 13.

ＭＨＰ装置１１は、ＭＣＥ素子１２の長手方向のひとつの端部に対応して、吐出用の集合通路２３と、吸入用の集合通路２４とを有する。集合通路２３、２４は、ハウジング２１の自由端２１ｂに環状に形成されている。集合通路２３、２４は、互いに独立した一次媒体のための通路を提供する。 The MHP device 11 has a discharge collecting passage 23 and a suction collecting passage 24 corresponding to one end of the MCE element 12 in the longitudinal direction. The collecting passages 23 and 24 are formed in an annular shape at the free end 21 b of the housing 21. The collecting passages 23, 24 provide a passage for the primary medium independent of each other.

集合通路２３と作業室２２との間には逆止弁２５が設けられている。逆止弁２５は、作業室２２から集合通路２３への一次媒体の流出を許容し、集合通路２３から作業室２２への一次媒体の流入を阻止する。集合通路２４と作業室２２との間には逆止弁２６が設けられている。逆止弁２６は、集合通路２４から作業室２２への一次媒体の流入を許容し、作業室２２から集合通路２４への一次媒体の流出を阻止する。逆止弁２５、２６は、一次媒体の流出と流入とを制御する弁機構を提供する。弁機構は、自由端２１ｂに設けられる。ＭＨＰ装置１１は、複数の作業室２２に対応して設けられた複数の弁機構を備える。この結果、集合通路２３、２４の間に、複数の作業室２２が並列的に接続される。 A check valve 25 is provided between the collecting passage 23 and the work chamber 22. The check valve 25 allows the primary medium to flow out from the working chamber 22 to the collecting passage 23 and prevents the primary medium from flowing into the working chamber 22 from the collecting passage 23. A check valve 26 is provided between the collecting passage 24 and the work chamber 22. The check valve 26 allows the primary medium to flow from the collecting passage 24 to the working chamber 22 and prevents the primary medium from flowing from the working chamber 22 to the collecting passage 24. The check valves 25 and 26 provide a valve mechanism that controls the outflow and inflow of the primary medium. The valve mechanism is provided at the free end 21b. The MHP device 11 includes a plurality of valve mechanisms provided corresponding to the plurality of work chambers 22. As a result, a plurality of work chambers 22 are connected in parallel between the collecting passages 23 and 24.

ハウジング２１は、一次媒体を流すための通路２７、２８を備える。通路２７は、集合通路２３に連通する。通路２８は、集合通路２４に連通する。通路２７、２８は、ハウジング２１の長手方向に沿って形成されている。通路２７、２８は、ハウジング２１の自由端２１ｂから連結端２１ａに到達している。通路２７、２８は、集合通路２３、２４を外部に引き出すための通路である。通路２７、２８は、ハウジング２１の一端と他端との間にわたって延びている。通路２７は、経路５５の一方に連通する。通路２７は、経路５５の他方に連通する。通路２７、２８は、連結端２１ａにおいて、自由端２１ｂに得られる高温または低温の一次媒体を取り出し、自由端２１ｂに一次媒体を補給すことを可能とする。 The housing 21 includes passages 27 and 28 for flowing the primary medium. The passage 27 communicates with the collecting passage 23. The passage 28 communicates with the collecting passage 24. The passages 27 and 28 are formed along the longitudinal direction of the housing 21. The passages 27 and 28 reach the connecting end 21 a from the free end 21 b of the housing 21. The passages 27 and 28 are passages for drawing the collecting passages 23 and 24 to the outside. The passages 27 and 28 extend between one end and the other end of the housing 21. The passage 27 communicates with one of the paths 55. The passage 27 communicates with the other side of the path 55. The passages 27 and 28 make it possible to take out the high-temperature or low-temperature primary medium obtained at the free end 21b at the connecting end 21a and supply the primary medium to the free end 21b.

逆止弁２５、２６を含む弁機構は、低温系統１７の経路５５に一次媒体を循環的に流すための流れ制御機構を提供する。作業室２２から逆止弁２５を通過した一次媒体は、集合通路２３、通路２７、および経路５５を経由して熱交換器５６に到達する。熱交換器５６を出た一次媒体は、経路５５、通路２８、および集合通路２４を経由して逆止弁２６から作業室２２へ戻る。 The valve mechanism including the check valves 25 and 26 provides a flow control mechanism for circulating the primary medium in the path 55 of the low temperature system 17. The primary medium that has passed through the check valve 25 from the work chamber 22 reaches the heat exchanger 56 via the collecting passage 23, the passage 27, and the passage 55. The primary medium exiting the heat exchanger 56 returns from the check valve 26 to the working chamber 22 via the path 55, the passage 28, and the collecting passage 24.

このように、熱輸送装置１４は、閉塞端３４ｃの内部に配置され、熱輸送媒体をＭＣＥ素子１２の他端部１２ｂから開口端３４ｅの外へ引き出す折り返し流路２３、２４、２５、２６、２７、２８を備える。折り返し流路は、ＭＣＥ素子１２の他端部１２ｂからの熱輸送媒体の流出と流入とを制御する弁機構２５、２６を備える。ＭＨＰ装置１１は、互いに並列に配置された複数のＭＣＥ素子１２を有する。折り返し流路は、複数のＭＣＥ素子１２のそれぞれに対応して設けられた複数の弁機構２５、２６を有する。さらに、折り返し流路は、複数の弁機構２５、２６を経由する熱輸送媒体のための集合通路２３、２４を有する。 As described above, the heat transport device 14 is disposed inside the closed end 34c, and the folded flow paths 23, 24, 25, 26, which draw the heat transport medium from the other end 12b of the MCE element 12 to the outside of the open end 34e. 27, 28. The folded flow path includes valve mechanisms 25 and 26 that control the outflow and inflow of the heat transport medium from the other end 12b of the MCE element 12. The MHP device 11 has a plurality of MCE elements 12 arranged in parallel with each other. The return flow path has a plurality of valve mechanisms 25 and 26 provided corresponding to the plurality of MCE elements 12 respectively. Further, the folded flow path has collecting passages 23 and 24 for the heat transport medium passing through the plurality of valve mechanisms 25 and 26.

この構成によると、円筒状のハウジング２１の一端２１ａに連結されたポンプ４１によって作業室２２内に往復流ＦＭ、ＦＮが供給される。よって、ＭＣＥ素子１２の一端２１ａに存在する一次媒体を、ハウジング２１の一端２１ａにおいて、熱交換のために利用することができる。さらに、弁機構２５、２６と通路２３、２４、２７、２８は、ＭＣＥ素子１２の他端２１ｂに存在する一次媒体を、ハウジング２１の一端２１ａに戻す。通路２３、２４、２７、２８は、折り返し通路とも呼ぶことができる。この構成によると、ハウジング２１の他端２１ｂに存在する一次媒体を、ハウジング２１の一端２１ａにおいて、熱交換のために利用することができる。 According to this configuration, the reciprocating flows FM and FN are supplied into the working chamber 22 by the pump 41 connected to the one end 21 a of the cylindrical housing 21. Therefore, the primary medium existing at the one end 21 a of the MCE element 12 can be used for heat exchange at the one end 21 a of the housing 21. Further, the valve mechanisms 25, 26 and the passages 23, 24, 27, 28 return the primary medium present at the other end 21 b of the MCE element 12 to the one end 21 a of the housing 21. The passages 23, 24, 27, and 28 can also be referred to as folding passages. According to this configuration, the primary medium existing at the other end 21 b of the housing 21 can be used for heat exchange at the one end 21 a of the housing 21.

熱交換器５１は、ハウジング２１の一端２１ａに設けられている。熱交換器５１は、ポンプ４１と作業室２２との間における一次媒体と、高温系統１６に流れる二次媒体との間の熱交換を提供する。熱交換器５１は、円筒状のハウジング２１に対応して、環状に形成されている。熱交換器５１は、一次媒体の高温または低温を取り出すための間接的な熱交換器である。 The heat exchanger 51 is provided at one end 21 a of the housing 21. The heat exchanger 51 provides heat exchange between the primary medium between the pump 41 and the work chamber 22 and the secondary medium flowing in the high temperature system 16. The heat exchanger 51 is formed in an annular shape corresponding to the cylindrical housing 21. The heat exchanger 51 is an indirect heat exchanger for taking out the high temperature or low temperature of the primary medium.

ＭＣＥ素子１２は、磁場変調装置１３によって印加、または除去される外部磁場の影響下に置かれる。すなわち、回転軸３３が回転すると、ＭＣＥ素子１２を磁化させるための外部磁場が印加された状態と、ＭＣＥ素子１２から上記外部磁場が除去された状態とが交互に切換えられる。 The MCE element 12 is placed under the influence of an external magnetic field applied or removed by the magnetic field modulator 13. That is, when the rotating shaft 33 rotates, a state in which an external magnetic field for magnetizing the MCE element 12 is applied and a state in which the external magnetic field is removed from the MCE element 12 are alternately switched.

磁気変調装置１３は、ハウジング２１の円筒内面３１と円筒外面３２との両方にわたって設けられている。ハウジング２１の中心軸に沿って、回転軸３３が配置されている。回転軸３３は、モータ１５の出力軸に連結されている。 The magnetic modulation device 13 is provided over both the cylindrical inner surface 31 and the cylindrical outer surface 32 of the housing 21. A rotating shaft 33 is disposed along the central axis of the housing 21. The rotating shaft 33 is connected to the output shaft of the motor 15.

回転軸３３には、ロータコア３４が固定されている。ロータコア３４は、円筒状の内筒３４ａを有する。内筒３４ａは、回転軸３３に連結されたボスでもある。ロータコア３４は、円筒状の外筒３４ｂを有する。ロータコア３４は、内筒３４ａと外筒３４ｂとを連結する環状の底壁３４ｃを有する。内筒３４ａと外筒３４ｂとの間には、環状の凹部３４ｄが区画形成されている。ロータコア３４は、凹部３４ｄの環状の開口を提供する開口端３４ｅを有する。よって、ロータコア３４は、一端において開口した環状容器を提供する。 A rotor core 34 is fixed to the rotating shaft 33. The rotor core 34 has a cylindrical inner cylinder 34a. The inner cylinder 34 a is also a boss connected to the rotation shaft 33. The rotor core 34 has a cylindrical outer cylinder 34b. The rotor core 34 has an annular bottom wall 34c that connects the inner cylinder 34a and the outer cylinder 34b. An annular recess 34d is defined between the inner cylinder 34a and the outer cylinder 34b. The rotor core 34 has an open end 34e that provides an annular opening in the recess 34d. Thus, the rotor core 34 provides an annular container that is open at one end.

磁場変調装置１３は、ロータコア３４によって、筒状のヨーク３４を提供する。ヨーク３４は、内筒３４ａおよび内筒３４ａの径方向外側に配置された外筒３４ｂを含む。ヨーク３４は、内筒３４ａと外筒３４ｂとの間の軸方向一端に閉塞端３４ｃを有し、他端に開口端３４ｅを有する。ＭＣＥ素子１２は、内筒３４ａと外筒３４ｂとの間に配置されている。ＭＣＥ素子１２は、開口端３４ｅの近傍に一端部１２ａを位置付け、閉塞端３４ｃの近傍に他端部１２ｂを位置付けるように配置されている。 The magnetic field modulation device 13 provides a cylindrical yoke 34 by a rotor core 34. The yoke 34 includes an inner cylinder 34a and an outer cylinder 34b disposed on the radially outer side of the inner cylinder 34a. The yoke 34 has a closed end 34c at one end in the axial direction between the inner cylinder 34a and the outer cylinder 34b, and an open end 34e at the other end. The MCE element 12 is disposed between the inner cylinder 34a and the outer cylinder 34b. The MCE element 12 is arranged so that one end 12a is positioned in the vicinity of the open end 34e and the other end 12b is positioned in the vicinity of the closed end 34c.

凹部３４ｄは、ハウジング２１を収容可能な大きさを有する。ロータコア３４は、開口端３４ｅからハウジング２１を受け入れている。ハウジング２１の連結端２１ａは、ロータコア３４の開口端３４ｅの近傍に位置付けられる。ハウジング２１の自由端２１ｂは、ロータコア３４の底壁３４ｃの近傍に位置付けられる。 The recess 34d has a size that can accommodate the housing 21. The rotor core 34 receives the housing 21 from the open end 34e. The connecting end 21 a of the housing 21 is positioned in the vicinity of the opening end 34 e of the rotor core 34. The free end 21 b of the housing 21 is positioned in the vicinity of the bottom wall 34 c of the rotor core 34.

高温系統１６の機器５１、５２、５３は、開口端３４ｅの近傍に配置され、ＭＣＥ素子１２の一端部１２ａと熱交換する機器を提供している。低温系統１７の機器５５、５６は、開口端３４ｅの近傍に配置され、ＭＣＥ素子１２の他端部１２ｂと熱交換する機器を提供する。この構成は、一端閉塞のヨークであるロータコア３４の開口端において低温と高温とを取り出すことを可能とする。 The devices 51, 52, and 53 of the high-temperature system 16 are disposed in the vicinity of the open end 34 e and provide devices that exchange heat with the one end portion 12 a of the MCE element 12. The devices 55 and 56 of the low-temperature system 17 are disposed in the vicinity of the opening end 34 e and provide devices that exchange heat with the other end portion 12 b of the MCE element 12. This configuration makes it possible to take out the low temperature and the high temperature at the open end of the rotor core 34 that is a yoke with one end closed.

ロータコア３４は、ハウジング２１とともに、磁束を通すためのヨークを提供する。内筒３４ａの外面には、永久磁石３５が固定されている。外筒３４ｂの内面には、永久磁石３６が固定されている。永久磁石３５、３６は、それらの間にハウジング２１を位置付けて対向するように配置されている。永久磁石３５、３６は、ロータコア３４の周方向の一部にのみ配置されている。永久磁石３５、３６は、部分円筒状であり、その断面が扇型である。永久磁石３５、３６は、ハウジング２１に直接的に対向するように配置されている。 The rotor core 34, together with the housing 21, provides a yoke for passing magnetic flux. A permanent magnet 35 is fixed to the outer surface of the inner cylinder 34a. A permanent magnet 36 is fixed to the inner surface of the outer cylinder 34b. The permanent magnets 35 and 36 are disposed so as to face each other with the housing 21 positioned therebetween. The permanent magnets 35 and 36 are disposed only in a part of the rotor core 34 in the circumferential direction. The permanent magnets 35 and 36 are partially cylindrical and have a fan-shaped cross section. The permanent magnets 35 and 36 are disposed so as to directly face the housing 21.

ロータコア３４と永久磁石３５、３６とは、ハウジング２１の径方向外側に位置する外磁極と、ハウジング２１の径方向内側に位置する内磁極とを提供する。この実施形態では、永久磁石３５によって内磁極が形成され、永久磁石３６によって外磁極が形成される。外磁極と内磁極とは、径方向に磁束を供給し、それらの間に強力な磁場を形成する。ロータコア３４は、永久磁石３５、３６の間における磁気回路を提供するバックヨークを提供する。永久磁石３５、３６が配置された周方向の励磁範囲ＰＭと、永久磁石２５が配置されない周方向の消磁範囲ＰＮとは、ほぼ等しい。 The rotor core 34 and the permanent magnets 35 and 36 provide an outer magnetic pole located on the radially outer side of the housing 21 and an inner magnetic pole located on the radially inner side of the housing 21. In this embodiment, an inner magnetic pole is formed by the permanent magnet 35, and an outer magnetic pole is formed by the permanent magnet 36. The outer magnetic pole and the inner magnetic pole supply magnetic flux in the radial direction and form a strong magnetic field between them. The rotor core 34 provides a back yoke that provides a magnetic circuit between the permanent magnets 35, 36. The circumferential excitation range PM in which the permanent magnets 35 and 36 are disposed is substantially equal to the circumferential demagnetization range PN in which the permanent magnet 25 is not disposed.

永久磁石３５、３６は、ロータコア３４の周方向に沿って外部磁場が強くなる領域と、外部磁場が弱くなる領域とを形成する。外部磁場が弱くなる領域では、外部磁場がほぼ除去された状態が提供される。ロータコア３４と永久磁石３５、３６とは、回転軸３３の回転に同期して回転する。よって、外部磁場が強い領域と、外部磁場が弱い領域とは、回転軸３３の回転に同期して回転する。この結果、ハウジング２１上の一点、またはハウジング２１の軸方向に延びる線上においては、外部磁場が強く印加される期間と、外部磁場が弱くなりほぼ除去された期間とが繰り返して生じる。ロータコア３４と永久磁石３５、３６とは、外部磁場の印加および除去を繰り返す磁場変調装置１３を提供する。ロータコア３４と永久磁石３５、３６とは、ＭＣＥ素子１２への外部磁場の印加と除去とを切換える装置を提供する。なお、磁場の語は磁界と読み替えることができる。 The permanent magnets 35 and 36 form a region where the external magnetic field is strong and a region where the external magnetic field is weak along the circumferential direction of the rotor core 34. In a region where the external magnetic field becomes weak, a state in which the external magnetic field is substantially removed is provided. The rotor core 34 and the permanent magnets 35 and 36 rotate in synchronization with the rotation of the rotating shaft 33. Therefore, the region where the external magnetic field is strong and the region where the external magnetic field is weak rotate in synchronization with the rotation of the rotation shaft 33. As a result, at one point on the housing 21 or on a line extending in the axial direction of the housing 21, a period in which the external magnetic field is strongly applied and a period in which the external magnetic field is weakened and almost removed are repeatedly generated. The rotor core 34 and the permanent magnets 35 and 36 provide the magnetic field modulation device 13 that repeatedly applies and removes an external magnetic field. The rotor core 34 and the permanent magnets 35 and 36 provide a device for switching between application and removal of an external magnetic field to the MCE element 12. Note that the term magnetic field can be read as magnetic field.

この構成によると、ＭＣＥ素子１２は、ハウジング２１の軸方向に沿って細長く延在している。永久磁石３５、３６は、ハウジング２１の軸方向、すなわちＭＣＥ素子１２の長手方向に沿って細長く延在している。言い換えると、永久磁石３５、３６は、一次媒体の往復流の方向に沿って細長く延在している。永久磁石３５、３６、すなわち内磁極と外磁極とは、周方向に移動する。一次媒体はハウジング２１の軸方向、すなわちロータコア３４の回転軸に沿って流れる。よって、磁極の移動方向と、一次媒体の流れ方向とは交差するように設定されている。言い換えると、磁極の移動に伴いＭＣＥ素子１２に生じる磁場強度の分布の傾斜方向と、ＭＣＥ素子１２に表われる温度分布の傾斜方向とが交差する。この結果、一次媒体の流れ方向に沿った磁場強度の分布が抑制される。これにより、ＭＣＥ素子１２において熱的な高い効率を得ることができる。具体的には、磁極の移動方向と、一次媒体の流れ方向とは直交するように設定されている。 According to this configuration, the MCE element 12 extends elongated along the axial direction of the housing 21. The permanent magnets 35 and 36 extend in an elongated manner along the axial direction of the housing 21, that is, along the longitudinal direction of the MCE element 12. In other words, the permanent magnets 35 and 36 are elongated along the direction of the reciprocating flow of the primary medium. The permanent magnets 35 and 36, that is, the inner magnetic pole and the outer magnetic pole move in the circumferential direction. The primary medium flows along the axial direction of the housing 21, that is, along the rotation axis of the rotor core 34. Therefore, the moving direction of the magnetic pole and the flow direction of the primary medium are set so as to intersect. In other words, the gradient direction of the magnetic field intensity distribution generated in the MCE element 12 with the movement of the magnetic pole intersects the gradient direction of the temperature distribution appearing in the MCE element 12. As a result, the distribution of the magnetic field strength along the flow direction of the primary medium is suppressed. Thereby, high thermal efficiency can be obtained in the MCE element 12. Specifically, the moving direction of the magnetic pole and the flow direction of the primary medium are set to be orthogonal.

この構成では、磁場変調装置１３は、ＭＣＥ素子１２に外部磁場を印加する一対の磁極を有する。磁場変調装置１３は、円筒の内側に一対の磁極の一方を配置し、円筒の外側に一対の磁極の他方を配置している。磁場変調装置１３は、一対の磁極の間を磁気的に接続する磁気回路３４、３５、３６を有する。磁場変調装置１３は、励磁範囲ＰＭと消磁範囲ＰＮとの移動方向が、熱輸送媒体の流れ方向と直交するように設定されている。磁場変調装置１３は、励磁範囲ＰＭと消磁範囲ＰＮとを円筒の周方向に沿って回転的に移動させる。 In this configuration, the magnetic field modulation device 13 has a pair of magnetic poles that apply an external magnetic field to the MCE element 12. In the magnetic field modulation device 13, one of the pair of magnetic poles is disposed inside the cylinder, and the other of the pair of magnetic poles is disposed outside the cylinder. The magnetic field modulation device 13 includes magnetic circuits 34, 35, and 36 that magnetically connect a pair of magnetic poles. The magnetic field modulator 13 is set so that the moving direction of the excitation range PM and the demagnetization range PN is orthogonal to the flow direction of the heat transport medium. The magnetic field modulator 13 rotationally moves the excitation range PM and the demagnetization range PN along the circumferential direction of the cylinder.

この構成では、ハウジング２１の内側と外側との両方に、すなわちＭＣＥ素子１２の内側と外側との両方に磁極が配置される。このため、ＭＣＥ素子１２を強い磁場の中に置くことができる。また、ハウジング２１の内側と外側との両方に、すなわちＭＣＥ素子１２の内側と外側との両方に永久磁石３５、３６が配置される。これにより、磁束の漏洩を抑制することができる。また、ロータコア３４と永久磁石３５、３６とは、断面がＣ字型であって、Ｃ字の開口部にＭＣＥ素子１２を位置付けることが可能な磁気回路を提供する。これにより、磁束の漏洩が抑制される。 In this configuration, the magnetic poles are disposed both inside and outside the housing 21, that is, both inside and outside the MCE element 12. For this reason, the MCE element 12 can be placed in a strong magnetic field. Further, permanent magnets 35 and 36 are disposed both inside and outside the housing 21, that is, both inside and outside the MCE element 12. Thereby, leakage of magnetic flux can be suppressed. The rotor core 34 and the permanent magnets 35 and 36 have a C-shaped cross section, and provide a magnetic circuit capable of positioning the MCE element 12 in the C-shaped opening. Thereby, leakage of magnetic flux is suppressed.

ロータコア３４と永久磁石３５、３６とは、開口端３４ｅにおいて開口した磁場変調装置１３を提供する。逆止弁２５、２６、通路２３、２４、２７、２８は、ハウジング２１の自由端２１ｂ、すなわち磁場変調装置１３の奥に配置された端部から、一次媒体を開口端３４ｅ側へ導出する折り返し流路を提供する。この結果、底壁３４ｃによって閉塞した磁場変調装置１３を用いても、ＭＣＥ素子１２の両端にあらわれる高温と低温との両方を利用することができる。 The rotor core 34 and the permanent magnets 35 and 36 provide the magnetic field modulation device 13 opened at the opening end 34e. The check valves 25 and 26 and the passages 23, 24, 27 and 28 are folded back for leading the primary medium to the opening end 34 e side from the free end 21 b of the housing 21, that is, the end disposed at the back of the magnetic field modulator 13. Provide a flow path. As a result, even when the magnetic field modulator 13 closed by the bottom wall 34c is used, both the high temperature and low temperature appearing at both ends of the MCE element 12 can be used.

逆止弁２５、２６を含む弁機構は、ハウジング２１の上部に位置付けられている。また、ロータコア３４は、その開口端３４ｅを重力方向の下に向けて位置付けられている。すなわち、開口端３４ｅが重力方向の下方に配置され、閉塞端３４ｃが重力方向の上方に配置されている。この構成は、ポンプ４１および作業室２２から気泡を排出するために有利である。例えば、この構成によると、エア抜きを容易に、確実に実行することができる。 The valve mechanism including the check valves 25 and 26 is positioned at the upper part of the housing 21. The rotor core 34 is positioned with its open end 34e facing downward in the direction of gravity. That is, the open end 34e is disposed below the gravity direction, and the closed end 34c is disposed above the gravity direction. This configuration is advantageous for discharging air bubbles from the pump 41 and the working chamber 22. For example, according to this configuration, air bleeding can be easily and reliably performed.

ハウジング２１は、円周に沿って配置された複数のＭＣＥ素子１２を収容する。このため、大きな熱的な出力を得ることができる。ＭＣＥ素子１２の他端部１２ｂは、低温端である。この結果、ハウジング２１のモータ１５から離れた端部、すなわちハウジング２１の自由端２１ｂが低温端となる。この構成は、発熱部であるモータ１５およびポンプ４１からの熱的な影響を抑制するために有利である。 The housing 21 accommodates a plurality of MCE elements 12 arranged along the circumference. For this reason, a large thermal output can be obtained. The other end 12b of the MCE element 12 is a low temperature end. As a result, the end of the housing 21 away from the motor 15, that is, the free end 21b of the housing 21 becomes the low temperature end. This configuration is advantageous in order to suppress the thermal influence from the motor 15 and the pump 41 which are heat generating parts.

（第２実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、高温端に間接的な熱交換器５１を採用した。これに代えて、この実施形態では、ＭＣＥ素子１２の高温端においても、一次媒体が引き出され、熱源として利用される。 (Second Embodiment)
This embodiment is a modification based on the preceding embodiment. In the said embodiment, the indirect heat exchanger 51 was employ | adopted at the high temperature end. Instead, in this embodiment, the primary medium is drawn out also at the high temperature end of the MCE element 12 and used as a heat source.

図５において、ハウジング２１は、連結端２１ａに通路２３７と通路２３８とを有する。通路２３７は、ポンプ４１のひとつの気筒とひとつの作業室２２とを連通する。通路２３７は、ポンプ４１から作業室２２への一次媒体の往路を提供する。通路２３８は、ポンプ４１のひとつの気筒とひとつの作業室２２との間に設けられ、経路５２および熱交換器５３を介して、ポンプ４１と作業室２２とを連通する。通路２３８は、作業室２２からポンプ４１への一次媒体の復路を提供する。通路２３８には、逆止弁２３９が設けられている。通路２３７には、逆止弁２４０が設けられている。 In FIG. 5, the housing 21 has a passage 237 and a passage 238 at the connecting end 21a. The passage 237 communicates one cylinder of the pump 41 with one work chamber 22. The passage 237 provides a forward path of the primary medium from the pump 41 to the work chamber 22. The passage 238 is provided between one cylinder of the pump 41 and one work chamber 22, and communicates the pump 41 and the work chamber 22 via the path 52 and the heat exchanger 53. The passage 238 provides a return path for the primary medium from the working chamber 22 to the pump 41. A check valve 239 is provided in the passage 238. A check valve 240 is provided in the passage 237.

ポンプ４１から吐出された一次媒体は、通路２３７および逆止弁２３９を経由して作業室２２に供給される。ポンプ４１が一次媒体を吸入するとき、一次媒体は、作業室２２から、通路２３８と逆止弁２４０と経路５２と熱交換器５３とを経由して流れる。これにより、熱交換器５３には一次媒体が直接的に供給される。 The primary medium discharged from the pump 41 is supplied to the work chamber 22 via the passage 237 and the check valve 239. When the pump 41 sucks the primary medium, the primary medium flows from the work chamber 22 via the passage 238, the check valve 240, the path 52, and the heat exchanger 53. Thereby, the primary medium is directly supplied to the heat exchanger 53.

（第３実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、高温端だけに間接的な熱交換器５１を採用した。これに代えて、この実施形態では、ＭＣＥ素子１２の低温端においても、間接的な熱交換器３５４が採用される。 (Third embodiment)
This embodiment is a modification based on the preceding embodiment. In the said embodiment, the indirect heat exchanger 51 was employ | adopted only at the high temperature end. Instead, in this embodiment, an indirect heat exchanger 354 is also employed at the low temperature end of the MCE element 12.

図６において、低温系統１７には熱交換器３５４が設けられる。熱交換器３５４は、通路２７から通路２８へ流れる一次媒体と、二次媒体との間の熱交換を提供する。二次媒体は経路５５と熱交換器５６とを循環する。この構成によると、低温と高温との両方が間接的な熱交換器５１、３５４によって取り出される。 In FIG. 6, the low temperature system 17 is provided with a heat exchanger 354. The heat exchanger 354 provides heat exchange between the primary medium flowing from the passage 27 to the passage 28 and the secondary medium. The secondary medium circulates through the path 55 and the heat exchanger 56. According to this configuration, both low and high temperatures are taken out by the indirect heat exchangers 51 and 354.

（第４実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、磁極を回転移動させることにより磁場強度を変調する磁場変調装置１３を採用した。これに代えて、固定された永久磁石４３５、４３６を採用し、磁束の透過を周期的に変化させることにより磁場強度を変調する磁場変調装置１３を採用することができる。 (Fourth embodiment)
This embodiment is a modification based on the preceding embodiment. In the above-described embodiment, the magnetic field modulation device 13 that modulates the magnetic field intensity by rotating the magnetic pole is employed. Instead, it is possible to employ a magnetic field modulator 13 that employs fixed permanent magnets 435 and 436 and modulates the magnetic field intensity by periodically changing the transmission of magnetic flux.

図７において、磁場変調装置１３は、ポンプ４１およびハウジング２１に対して固定的に配置されたステータコア４３４を備える。ステータコア４３４は、上述のロータコア３４に相当する形状を有する。ステータコア４３４は、内筒４３４ａ、外筒４３４ｂ、底壁４３４ｃ、凹部４３４ｄ、開口端４３４ｅを有する。底壁４３４ｃは閉塞端を提供する。ステータコア４３４は、ポンプ４１およびハウジング２１に固定されている。ステータコア４３４の開口端４３４ｅは、ポンプ４１によって閉塞されているが、磁気的には開放された端部を提供している。内筒４３４ａの外面には永久磁石４３５が固定されている。外筒４３４ｂの内面には永久磁石４３６が固定されている。永久磁石４３５、４３６は円筒状の永久磁石であって、径方向に着磁されている。永久磁石４３５と永久磁石４３６との間にはハウジング２１が配置されている。 In FIG. 7, the magnetic field modulation device 13 includes a stator core 434 that is fixedly disposed with respect to the pump 41 and the housing 21. The stator core 434 has a shape corresponding to the rotor core 34 described above. The stator core 434 has an inner cylinder 434a, an outer cylinder 434b, a bottom wall 434c, a recess 434d, and an open end 434e. The bottom wall 434c provides a closed end. The stator core 434 is fixed to the pump 41 and the housing 21. The open end 434e of the stator core 434 is closed by the pump 41, but provides a magnetically open end. A permanent magnet 435 is fixed to the outer surface of the inner cylinder 434a. A permanent magnet 436 is fixed to the inner surface of the outer cylinder 434b. The permanent magnets 435 and 436 are cylindrical permanent magnets and are magnetized in the radial direction. The housing 21 is disposed between the permanent magnet 435 and the permanent magnet 436.

永久磁石４３５、４３６とハウジング２１との間には、磁場遮蔽部材４６１が設けられる。磁場遮蔽部材４６１は、上述のロータコア３４に相当する形状を有する。磁場遮蔽部材４６１は、永久磁石４３５とハウジング２１との間に配置された内筒４６１ａを有する。内筒４６１ａは、回転軸３３に連結されている。磁場遮蔽部材４６１は、永久磁石４３５とハウジング２１との間に配置された内筒４６１ａを有する。磁場遮蔽部材４６１は、永久磁石４３６とハウジング２１との間に配置された外筒４６１ｂを有する。磁場遮蔽部材４６１は、内筒４６１ａと外筒４６１ｂとを連結する底壁４６１ｃを有する。内筒４６１ａと外筒４６１ｂとの間には、凹部４６１ｄが形成されている。凹部４６１ｄには、ハウジング２１が収容されている。 A magnetic field shielding member 461 is provided between the permanent magnets 435 and 436 and the housing 21. The magnetic field shielding member 461 has a shape corresponding to the rotor core 34 described above. The magnetic field shielding member 461 includes an inner cylinder 461 a disposed between the permanent magnet 435 and the housing 21. The inner cylinder 461 a is connected to the rotation shaft 33. The magnetic field shielding member 461 includes an inner cylinder 461 a disposed between the permanent magnet 435 and the housing 21. The magnetic field shielding member 461 includes an outer cylinder 461 b disposed between the permanent magnet 436 and the housing 21. The magnetic shielding member 461 has a bottom wall 461c that connects the inner cylinder 461a and the outer cylinder 461b. A recess 461d is formed between the inner cylinder 461a and the outer cylinder 461b. The housing 21 is accommodated in the recess 461d.

磁場遮蔽部材４６１は、周方向に沿って磁場を透過する透過部４６２と、磁場を遮蔽する遮蔽部４６３とを備える。透過部４６２は、アルミニウム、樹脂などの非磁性材料によって構成することができる。遮蔽部４６３は、磁束を案内する磁性材料によって構成することができる。この場合、遮蔽部４６３は磁束を通すことにより凹部４６１ｄ内の磁場を弱める。また、遮蔽部４６３は、透磁率が低い部材によって構成されてもよい。例えば、遮蔽部４６３は真空容器によって提供することができる。 The magnetic field shielding member 461 includes a transmission part 462 that transmits the magnetic field along the circumferential direction and a shielding part 463 that shields the magnetic field. The transmission part 462 can be made of a nonmagnetic material such as aluminum or resin. The shield 463 can be made of a magnetic material that guides the magnetic flux. In this case, the shield 463 weakens the magnetic field in the recess 461d by passing the magnetic flux. Moreover, the shielding part 463 may be comprised by the member with low magnetic permeability. For example, the shielding part 463 can be provided by a vacuum container.

透過部４６２は、図４に図示される周方向の範囲ＰＭにわたって形成することができる。遮蔽部４６３は、周方向の範囲ＰＮにわたって形成することができる。透過部４６２は、永久磁石４３５、４３６により形成される磁場をＭＣＥ素子１２に印加する。透過部４６２は、磁極を提供し、励磁範囲を提供する。遮蔽部４６３は、凹部４６１ｄ内における磁場を除去するか弱める。遮蔽部４６３は、消磁範囲を提供する。磁場遮蔽部材４６１が回転することにより透過部４６２と遮蔽部４６３とが回転する。これにより、ＭＣＥ素子１２への磁場の印加と除去とが周期的に切換えられる。 The transmission part 462 can be formed over the circumferential range PM shown in FIG. The shielding part 463 can be formed over the circumferential range PN. The transmission unit 462 applies a magnetic field formed by the permanent magnets 435 and 436 to the MCE element 12. The transmission part 462 provides a magnetic pole and provides an excitation range. The shield 463 removes or weakens the magnetic field in the recess 461d. The shield 463 provides a demagnetization range. As the magnetic field shielding member 461 rotates, the transmission part 462 and the shielding part 463 rotate. Thereby, the application and removal of the magnetic field to the MCE element 12 are periodically switched.

（第５実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、逆止弁２５、２６、２３９、２４０としてボールとスプリングとを備えるチェック弁を図示した。これに代えて、種々の形式の逆止弁を利用することができる。図８に図示されるように、この実施形態では、一次媒体の流れ方向に応答して変形することにより通路を開閉するリード弁型の逆止弁５２５、５２６を採用する。図中には、吸入側のリード弁５２６が開いている状態が図示されている。 (Fifth embodiment)
This embodiment is a modification based on the preceding embodiment. In the said embodiment, the check valve provided with a ball | bowl and a spring was illustrated as check valve 25,26,239,240. Instead, various types of check valves can be used. As shown in FIG. 8, this embodiment employs reed valve type check valves 525 and 526 that open and close the passage by being deformed in response to the flow direction of the primary medium. The drawing shows a state where the reed valve 526 on the suction side is open.

（他の実施形態）
発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造、作用、効果は、あくまで例示であって、発明の技術的範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、それぞれ独立して実施可能である。発明のいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications. The structure, operation, and effect of the above embodiment are merely examples, and the technical scope of the invention is not limited to the scope of these descriptions. The invention is not limited to the combinations shown in the embodiments, and can be implemented independently. Some technical scope of the invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the description of the scope of claims.

上記実施形態では、斜板式ポンプによって多気筒ポンプを提供した。これに代えて、他の形式の容積型ポンプを利用してもよい。また、上記第１実施形態では、ポンプの１気筒に、一つの作業室を対応させて配置した。これに代えて、複数の気筒とひとつの作業室、またはひとつの気筒と複数の作業室、または複数の気筒と複数の作業室を対応させて配置してもよい。 In the said embodiment, the multicylinder pump was provided with the swash plate type pump. Alternatively, other types of positive displacement pumps may be used. In the first embodiment, one working chamber is arranged corresponding to one cylinder of the pump. Instead of this, a plurality of cylinders and one work chamber, or one cylinder and a plurality of work chambers, or a plurality of cylinders and a plurality of work chambers may be arranged in correspondence.

また、上記実施形態では、励磁範囲と消磁範囲との移動方向と、一次媒体の流れ方向とは直交するように設定されている。これに代えて、励磁範囲と消磁範囲との移動方向と一次媒体の流れ方向とが所定の角度をなして交差するように設定されてもよい。例えば、励磁範囲と消磁範囲との移動方向と一次媒体の流れ方向とは、４５°を上回り９０°を下回る角度をなして交差するように設定することができる。 In the above embodiment, the moving direction between the excitation range and the demagnetization range is set to be orthogonal to the flow direction of the primary medium. Instead, the moving direction of the excitation range and the demagnetization range and the flow direction of the primary medium may be set so as to intersect at a predetermined angle. For example, the moving direction of the excitation range and the demagnetization range and the flow direction of the primary medium can be set so as to intersect at an angle of more than 45 ° and less than 90 °.

また、上記実施形態では、車両用空調装置に本発明を適用した。これに代えて、住宅用の空調装置に本発明を適用してもよい。また、水を加熱する給湯装置として利用してもよい。また、上記実施形態では、室外の空気を主要な熱源とするＭＨＰ装置１１を説明した。これに代えて、水、土などの他の熱源を主要熱源として利用してもよい。 Moreover, in the said embodiment, this invention was applied to the vehicle air conditioner. Instead of this, the present invention may be applied to a residential air conditioner. Moreover, you may utilize as a hot-water supply apparatus which heats water. In the above-described embodiment, the MHP apparatus 11 using outdoor air as a main heat source has been described. Instead, other heat sources such as water and soil may be used as the main heat source.

また、上記実施形態では、熱磁気サイクル装置の一形態であるＭＨＰ装置１１を説明した。これに代えて、熱磁気サイクル装置の一形態である熱磁気エンジン装置に本発明を適用してもよい。例えば、上記実施形態のＭＨＰ装置１１の磁場変化と熱輸送媒体の流れとの位相を調節することにより熱磁気エンジン装置を提供することができる。 In the above embodiment, the MHP apparatus 11 which is one form of the thermomagnetic cycle apparatus has been described. Instead of this, the present invention may be applied to a thermomagnetic engine apparatus which is a form of a thermomagnetic cycle apparatus. For example, a thermomagnetic engine apparatus can be provided by adjusting the phase of the magnetic field change of the MHP apparatus 11 of the said embodiment and the flow of a heat transport medium.

また、上記実施形態では、永久磁石３５、３６、４３５、４３６が提供する磁極とハウジング２１との間の隙間は固定とした。これに代えて、磁極とハウジング２１との間の隙間を変化させることによりＭＣＥ素子１２に印加される外部磁場の強度を変化させる磁場変調装置１３を採用してもよい。 In the above embodiment, the gap between the magnetic pole provided by the permanent magnets 35, 36, 435, and 436 and the housing 21 is fixed. Instead of this, a magnetic field modulation device 13 that changes the strength of the external magnetic field applied to the MCE element 12 by changing the gap between the magnetic pole and the housing 21 may be adopted.

１０車両用空調装置、１１磁気熱量効果型ヒートポンプ（ＭＨＰ）装置、
１２磁気熱量（ＭＣＥ）素子、１３磁場変調装置、１４熱輸送装置、
１５モータ、１６高温系統、１７低温系統、１８制御装置、
２１ハウジング、２１ａ連結端、２１ｂ自由端、２２作業室、
２３、２４集合通路、２５、２６逆止弁、２７、２８通路、
３３回転軸、３４ロータコア、３４ｅ開口端、３５、３６永久磁石、
４１ポンプ、５１熱交換器、５２、５５経路、５３、５６熱交換器、
２３７、２３８通路、２３９、２４０逆止弁、
３５４熱交換器、
４３４ステータコア、４３５、４３６永久磁石、４６１磁場遮蔽部材、
５２５、５２６逆止弁。 10 vehicle air conditioner, 11 magnetocaloric effect heat pump (MHP) device,
12 magnetocaloric (MCE) element, 13 magnetic field modulation device, 14 heat transport device,
15 motor, 16 high temperature system, 17 low temperature system, 18 control device,
21 housing, 21a connecting end, 21b free end, 22 working chamber,
23, 24 Collecting passageway, 25, 26 Check valve, 27, 28 passageway,
33 rotating shaft, 34 rotor core, 34e open end, 35, 36 permanent magnet,
41 pump, 51 heat exchanger, 52, 55 path, 53, 56 heat exchanger,
237, 238 passage, 239, 240 check valve,
354 heat exchanger,
434 stator core, 435, 436 permanent magnet, 461 magnetic field shielding member,
525, 526 Check valve.

Claims

A magnetocaloric element (12) that generates heat and absorbs heat by the strength of an external magnetic field;
Forming an excitation range (PM) in which the magnetocaloric element is placed in the strong external magnetic field and a demagnetization range (PN) in which the magnetocaloric element is placed in the external magnetic field weaker than the excitation range , A magnetic field modulation device (13) for modulating the external magnetic field applied to the magnetocaloric element by moving a range (PM) and the demagnetization range (PN);
A heat transport medium that exchanges heat with the magnetocaloric element is caused to flow along the magnetocaloric element to generate a reciprocating flow (FM, FN) that reciprocates in synchronization with a change in the external magnetic field by the magnetic field modulator. A heat transport device (14),
The magnetic field modulation device (13)
A magnetic circuit (34, 35, 36; 434, 435, 436, 461) that magnetically connects between a pair of magnetic poles that apply the external magnetic field to the magnetocaloric element;
The moving direction of the excitation range and the demagnetization range is set to intersect the flow direction of the heat transport medium ,
The magnetic field modulation device includes an inner cylinder (34a, 434a) and an outer cylinder (34b, 434b) arranged on the radially outer side of the inner cylinder, and one axial end between the inner cylinder and the outer cylinder. A cylindrical yoke (34; 434) having a closed end (34c; 434c) and an open end (34e; 434e) at the other end,
The magnetocaloric element occupies a part of the circumferential direction of a cylinder and is arranged between the inner cylinder and the outer cylinder so as to extend in the axial direction, and one end (12a) is positioned in the vicinity of the opening end, An element bed in which the other end (12b) is positioned near the closed end;
The magnetic field modulation device (13) has one of the pair of magnetic poles arranged inside the cylinder, the other of the pair of magnetic poles arranged outside the cylinder, and the excitation range and the demagnetization range are arranged in the cylinder. A thermomagnetic cycle device characterized in that it is moved rotationally along the circumferential direction .

The thermomagnetic cycle apparatus according to claim 1, wherein a moving direction between the excitation range and the demagnetization range is set to be orthogonal to a flow direction of the heat transport medium.

The heat transport device is:
A folded channel (23, 24, 25, 26, 27, 28; 525, 526) that is disposed inside the closed end and draws the heat transport medium out of the open end from the other end of the magnetocaloric element. The thermomagnetic cycle apparatus according to claim 1 or 2 , further comprising:

The folded flow path, said magnetocaloric elements of the valves controlling the inflow and outflow of the heat transfer medium from the other end mechanism; claim 3, characterized in that it comprises a (25, 26 525 and 526) The thermomagnetic cycle apparatus according to 1.

A plurality of the magnetocaloric elements arranged in parallel with each other;
The folded channel is
A plurality of the valve mechanisms provided corresponding to each of the plurality of magnetocaloric elements;
The thermomagnetic cycle device according to claim 4 , further comprising a collecting passage (23, 24) for the heat transport medium passing through a plurality of the valve mechanisms.

The thermomagnetic cycle apparatus according to any one of claims 1 to 5 , wherein the other end portion of the magnetocaloric element is a low temperature end.

The thermomagnetic cycle device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the open end is disposed below the gravitational direction, and the closed end is disposed above the gravitational direction.

The heat transport device is:
A pump (41) connected to the one end (12a) of the magnetocaloric element;
The thermomagnetic cycle device according to any one of claims 1 to 7 , further comprising a motor (15) for driving the pump.

Is disposed near the open end, according to one of claims 1 to 8, characterized in that it comprises a first end and a heat exchange device of the magnetocaloric element (16,51,52,53) Thermomagnetic cycle device.

To any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises a; (354 17,55,56) disposed near the open end, a device wherein to the other end and the heat exchanger of the magnetocaloric element The thermomagnetic cycle apparatus described.