磁制冷装置及制冷循环装置的制作方法

文档序号:32401175发布日期:2022-12-02 19:03阅读:62来源:国知局
磁制冷装置及制冷循环装置的制作方法

1.本公开涉及一种磁制冷装置及制冷循环装置。


背景技术:

2.以往,已知有利用磁热材料的磁制冷装置及制冷循环装置(例如,参照日本特开2010-25435号公报)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2010-25435号公报


技术实现要素:

6.发明所要解决的课题
7.在日本特开2010-25435号公报所公开的以往的磁制冷装置中,利用泵控制流过磁热材料的制冷剂的流量及流通方向。另一方面,该制冷剂的流量及流通方向需要与磁场相对于磁热材料的施加及去除同步。为了进行这样的制冷剂的流量等的控制,需要上述的泵、控制该泵的动作的控制装置、以及驱动泵的电源等。因此,存在如下课题:由于磁制冷装置大型化且其构造复杂化,结果制造成本增大。
8.因此,本公开的目的在于提供一种能够抑制装置的大型化、复杂化、高成本化的磁制冷装置及制冷循环装置。
9.用于解决课题的手段
10.本发明的磁制冷装置具备磁热材料、第一配管、第二配管、磁场产生部及切换部。第一配管从第一制冷剂方向向磁热材料供给制冷剂。第二配管从与第一方向不同的第二制冷剂方向向磁热材料供给制冷剂。磁场产生部能够对磁热材料施加磁场。切换部利用由磁场产生部产生的磁场来切换第一状态和第二状态。在第一状态下,制冷剂从第一配管向磁热材料供给。在第二状态下,制冷剂从第二配管向磁热材料供给。
11.本公开的制冷循环装置具备上述磁制冷装置、第一热交换器及第二热交换器。在磁制冷装置中,第一配管包括第一配管部分和第二配管部分。第一配管部分向磁热材料供给制冷剂。第二配管部分从磁热材料取出所供给的制冷剂。第二配管包括第三配管部分和第四配管部分。第三配管部分向磁热材料供给制冷剂。第四配管部分从磁热材料取出所供给的制冷剂。第一热交换器与第二配管连接。第二热交换器与第四配管连接。
12.发明效果
13.根据本公开,能够得到能抑制装置的大型化、复杂化、高成本化的磁制冷装置及制冷循环装置。
附图说明
14.图1是实施方式1的磁制冷装置的剖视示意图。
15.图2是实施方式1的磁制冷装置的剖视示意图。
16.图3是实施方式1的磁制冷装置的俯视示意图。
17.图4是示出实施方式1的磁制冷装置的第一变形例的俯视示意图。
18.图5是示出实施方式1的磁制冷装置的第一变形例的俯视示意图。
19.图6是示出实施方式1的磁制冷装置的第一变形例的侧视示意图。
20.图7是示出实施方式1的磁制冷装置的第一变形例的另一结构的侧视示意图。
21.图8是示出实施方式1的磁制冷装置的第二变形例的俯视示意图。
22.图9是示出实施方式1的磁制冷装置的第二变形例的俯视示意图。
23.图10是实施方式2的磁制冷装置的剖视示意图。
24.图11是实施方式2的磁制冷装置的剖视示意图。
25.图12是实施方式3的磁制冷装置的剖视示意图。
26.图13是实施方式3的磁制冷装置的剖视示意图。
27.图14是实施方式4的磁制冷装置的剖视示意图。
28.图15是实施方式4的磁制冷装置的剖视示意图。
29.图16是实施方式5的磁制冷装置的剖视示意图。
30.图17是实施方式5的磁制冷装置的剖视示意图。
31.图18是实施方式6的磁制冷装置的剖视示意图。
32.图19是图18所示的磁制冷装置的局部俯视示意图。
33.图20是实施方式6的磁制冷装置的剖视示意图。
34.图21是图20所示的磁制冷装置的局部俯视示意图。
35.图22是实施方式7的磁制冷装置的剖视示意图。
36.图23是实施方式7的磁制冷装置的剖视示意图。
37.图24是实施方式8的磁制冷装置的剖视示意图。
38.图25是实施方式8的磁制冷装置的剖视示意图。
39.图26是实施方式8的磁制冷装置的剖视示意图。
40.图27是示出在实施方式8的磁制冷装置的磁场产生部中流动的电流的时间变化的图表。
41.图28是示出实施方式9的制冷循环装置的示意图。
42.图29是示出实施方式9的制冷循环装置的示意图。
43.图30是示出实施方式10的制冷循环装置的示意图。
44.图31是示出实施方式10的制冷循环装置的示意图。
具体实施方式
45.以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在以下的附图中,对相同或相当的部分标注相同的附图标记,不重复其说明。
46.实施方式1
47.《磁制冷装置的结构》
48.图1及图2是实施方式1的磁制冷装置的剖视示意图。图1表示后述的磁制冷装置的第一状态。图2表示后述的磁制冷装置的第二状态。图3是实施方式1的磁制冷装置的俯视示
意图。
49.图1~图3所示的磁制冷装置100主要具备磁热材料20、第一配管61、第二配管62、磁场产生部30、切换部40以及制冷剂。磁热材料20由能够得到磁热效应的磁性体构成。作为该磁性体,只要能够得到磁热效应,则能够使用任意的材料,例如可以使用含有钆(gd)的合金。磁热材料20可以设为任意的形状,例如可以是粒子状。磁热材料20保持于容器部11。
50.在容器部11经由1组第一连接部63连接有第一配管61。第一配管61包括第一配管部分14和第二配管部分15。第一配管部分14经由第一连接部63与容器部11连接。第二配管部分15在从磁热材料20观察时位于与连接有第一配管部分14的一侧相反的一侧。第二配管部分15经由第一连接部63与容器部11连接。第一配管部分14和第二配管部分15以在同一线上排列的方式配置。第一配管61的第一配管部分14从图1的箭头51所示的方向向磁热材料20供给制冷剂。第二配管部分15沿图1的箭头51所示的方向将制冷剂从磁热材料20取出。也可以在第一配管61及第二配管62分别连接有用于形成制冷剂的流动的泵。作为制冷剂,例如能够使用水、水或乙醇等。
51.第二配管62包括第三配管部分13和第四配管部分12。第三配管部分13经由第二连接部64与容器部11连接。第四配管部分12在从磁热材料20观察时位于与连接有第三配管部分13的一侧相反的一侧。第四配管部分12经由第二连接部64与容器部11连接。第三配管部分13和第四配管部分12以在同一线上排列的方式配置。第二配管62的第三配管部分13从图2的箭头51所示的方向向磁热材料20供给制冷剂。第四配管部分12沿图2的箭头51所示的方向将制冷剂从磁热材料20取出。从图1及图2也可知,第一配管部分14和第四配管部分12在从磁热材料20观察时配置于相同的一侧。第二配管部分15和第三配管部分13在从磁热材料20观察时配置于相同的一侧。
52.如图1所示,将作为磁场产生部30的第一磁场产生构件31配置于与磁热材料20相邻的第一位置的状态设为第一状态。在图1所示的第一状态下,第一磁场产生构件31配置于所述第一位置,对磁热材料20施加磁场。作为第一磁场产生构件31,只要能够产生磁场,则能够使用任意的构件,例如使用永久磁铁或电磁铁。
53.第一磁场产生构件31的平面形状只要是如图3所示那样覆盖磁热材料20及切换部40的至少一部分的形状即可,能够设为任意的形状。例如,可以将第一磁场产生构件31的平面形状设为四边形。
54.第一磁场产生构件31利用位置变更构件33进行移动。位置变更构件33能够在图1所示的第一位置与作为相对远离磁热材料20的位置的第二位置之间移动第一磁场产生构件31。例如如图3中虚线所示,图1所示的第一位置是在俯视时与磁热材料20及切换部40重叠的位置。例如如图3中单点划线所示,图2所示的第二位置是在俯视时与磁热材料20及切换部40不重叠的位置。位置变更构件33例如在图3的箭头82所示的方向上移动第一磁场产生构件31。作为位置变更构件33,能够采用流体缸、致动器等任意的结构。如图2所示,将第一磁场产生构件31配置于作为比第一位置远离磁热材料20的位置的第二位置(未图示)的状态设为第二状态。
55.切换部40包括通过由磁场产生部30产生的磁场而移动的阀构件41、42和移动构件43。阀构件41、42包括磁性体。阀构件41、42能够在第一连接部63与第二连接部64之间移动。也就是说,第一连接部63和第二连接部64构成1个空间。由第一连接部63和第二连接部64构
成的空间配置于磁热材料20的两侧。第一连接部63和第二连接部64以沿着在图1所示的第一状态下磁热材料20和第一磁场产生构件31排列的第一方向(箭头81所示的方向)排列的方式配置。
56.移动构件43与各阀构件41、42连接。移动构件43能够采用任意的结构,例如能够使用弹簧、橡胶等弹性体、致动器等。移动构件43使阀构件41从第二连接部64朝向第一连接部63移动。
57.在图1所示的第一状态下,第一磁场产生构件31配置于与磁热材料20相邻的位置(第一位置)。该第一磁场产生构件31所产生的磁场施加于磁热材料20。另外,通过该磁场作用于阀构件41、42,阀构件41、42配置于第二连接部64。因此,第一连接部63未由阀构件41、42封闭。相反地,第二连接部64由阀构件41、42封闭。第二配管62利用阀构件41、42与配置有磁热材料20的容器部11的内部切断。
58.在图1所示的第一状态下,制冷剂从第一配管61的第一配管部分14经由第一连接部63向磁热材料20供给。另外,从磁热材料20经由第一连接部63向第一配管61的第二配管部分15排出制冷剂。流动到第二配管部分15的制冷剂被导入未图示的热交换器等。
59.在图2所示的第二状态下,第一磁场产生构件31移动到比图1所示的第一位置远离磁热材料20的位置(第二位置)。因此,与第一状态相比,来自第一磁场产生构件31的磁场对阀构件41、42的影响相对较少。另外,如果第一磁场产生构件31成为充分远离阀构件41、42的状态,则实质上没有该磁场对阀构件41、42的影响。在该情况下,使阀构件41、42向第二连接部64侧(配置于第一位置的第一磁场产生构件31侧)移动的力变小。其结果是,通过移动构件43对阀构件41、42进行按压,阀构件41、42从第二连接部64向第一连接部63移动。
60.在图2所示的第二状态下,制冷剂从第二配管62的第三配管部分13经由第二连接部64向磁热材料20供给。另外,从磁热材料20经由第二连接部64向第二配管62的第四配管部分12排出制冷剂。流动到第四配管部分12的制冷剂被导入未图示的热交换器等。
61.图4及图5是示出实施方式1的磁制冷装置的第一变形例的俯视示意图。图6是示出实施方式1的磁制冷装置的第一变形例的侧视示意图。图7是示出实施方式1的磁制冷装置的第一变形例的另一结构的侧视示意图。图4表示使第一磁场产生构件31向第一位置移动的中途的状态。图5表示第一磁场产生构件31配置于第一位置的状态。图6及图7成为从图4的箭头84所示的方向观察到的磁制冷装置的侧视示意图。在图6及图7中,为了简化说明,仅示出了阀构件41和第一磁场产生构件31。
62.图4及图5所示的磁制冷装置100基本上具备与图1~图3所示的磁制冷装置100相同的结构,但切换部40的阀构件41、42的构造与图1~图3所示的磁制冷装置100不同。具体而言,在图4及图5所示的磁制冷装置100中,阀构件41、42分别包括主体部41b、42b和磁性体41a、42a。主体部41b、42b由非磁性材料构成。阀构件41、42的尺寸比磁性体41a、42a的尺寸或主体部41b、42b的尺寸大,以能够在内部保持磁性体41a、42a。从不同的观点来说,图4的箭头82所示的第二方向上的阀构件41、42的长度l3比该第二方向上的磁性体41a、42a的长度l4长。从图4及图6可知,磁性体41a配置于主体部41b的水平方向上的端部,并且配置于主体部41b的厚度方向上的上侧(第一磁场产生构件31侧)。从不同的观点来说,阀构件41的厚度方向上的尺寸比该厚度方向上的磁性体41a的尺寸大。
63.另外,阀构件41、42的结构也可以是图7所示那样的结构。具体而言,也可以是,磁
性体41a配置于主体部41b的水平方向上的端部,并且主体部41b的厚度方向上的尺寸与该厚度方向上的磁性体41a的尺寸相同。此外,在图4~图7所示的磁制冷装置中,阀构件42也可以具备与阀构件41相同的结构。
64.位置变更构件33沿着图4的箭头82所示的第二方向,使第一磁场产生构件31在与磁热材料20重叠的第一位置与在俯视时远离磁热材料20的第二位置之间移动。位置变更构件33在使第一磁场产生构件31从第二位置向第一位置移动时,使第一磁场产生构件31向箭头82所示的方向移动。在这样使第一磁场产生构件31向第一位置移动时,也可以在阀构件41、42中在第一磁场产生构件31的移动方向的下游侧配置磁性体41a、42a。
65.第一磁场产生构件31包括第一部分31a和第二部分31b。第一部分31a在第一磁场产生构件31配置于第一位置时与磁热材料20相向。第二部分31b在第一磁场产生构件31配置于第一位置时与阀构件41、42相向。
66.从图4及图5可知,通过使用上述那样的构造的阀构件41、42,能够使第一磁场产生构件31的第一部分31a与磁热材料20重叠的定时与第一磁场产生构件31的第二部分31b与阀构件41、42的磁性体41a、42a重叠的定时不同。也就是说,在图4中,第一部分31a成为在俯视时与磁热材料20重叠的状态,但第二部分31b在俯视时还未与磁性体41a、42a重叠。也就是说,在图4中,对磁热材料20施加磁场,另一方面,不对阀构件41、42的磁性体41a、42a直接施加磁场。因此,阀构件41、42在图4中还未向第二连接部64(参照图2)移动,成为配置于第一连接部63的状态。另一方面,如果如图5所示那样成为第一磁场产生构件31的第二部分31b在俯视时与磁性体41a、42a重叠的状态,则第一磁场产生构件31的磁场直接施加于阀构件41、42的磁性体41a、42a。其结果是,阀构件41、42向第二连接部64(参照图2)移动。
67.在上述的结构中,通过调整阀构件41、42中的磁性体41a、42a的配置,能够调整对磁热材料20施加磁场的定时与对磁性体41a、42a施加磁场的定时之差(时滞)。
68.图8及图9是示出实施方式1的磁制冷装置的第二变形例的俯视示意图。图8表示使第一磁场产生构件31向第一位置移动的中途的状态。图9表示第一磁场产生构件31配置于第一位置的状态。
69.图8及图9所示的磁制冷装置100基本上具备与图1~图3所示的磁制冷装置100相同的结构,但第一磁场产生构件31的构造与图1~图3所示的磁制冷装置100不同。具体而言,在图8及图9所示的磁制冷装置100中,第一磁场产生构件31的平面形状不是四边形。
70.如图9所示,在第一磁场产生构件31配置于在俯视时与磁热材料20重叠的位置(第一位置)时,将第一磁场产生构件31中与该磁热材料20重叠的部分设为第一部分31a,将与阀构件41、42重叠的部分设为第二部分31b。沿着箭头82所示的第二方向的第一磁场产生构件31的第一部分31a的长度l1与沿着该第二方向的第二部分31b的长度l2不同。更具体而言,长度l2比长度l1短。另外,在箭头82所示的第一磁场产生构件31的移动方向(第二方向)的前侧,第二部分31b比第一部分31a后退。另外,从不同的观点来说,第一部分31a在箭头82所示的上述移动方向的前侧比第二部分31b突出。
71.位置变更构件33与图4及图5所示的磁制冷装置100同样地,使第一磁场产生构件31沿着箭头82所示的第二方向移动。通过调整上述的长度l1与长度l2之差,能够调整第一磁场产生构件31的移动方向前侧的、第一部分31a相对于第二部分31b的突出长度。
72.在上述的结构中,也与图4及图5所示的磁制冷装置100同样地,通过调整第一部分
31a相对于第二部分31b的上述突出长度,能够调整对磁热材料20施加磁场的定时与对阀构件41、42施加磁场的定时之差(时滞)。
73.《磁制冷装置的动作》
74.在第一配管61中,制冷剂始终向图1的箭头51所示的方向流动。在第二配管62中,制冷剂始终向图2的箭头51所示的方向流动。此外,也可以在第四配管部分12连接有热交换器(例如低温部热交换器)。在第二配管部分15也可以连接有热交换器(例如高温部热交换器)。
75.如图1所示,在第一磁场产生构件31对磁热材料20施加磁场时,包括磁性体的阀构件41、42受到由该磁场产生的力(被第一磁场产生构件31吸引)而位于第二连接部64(上侧)。因此,第二配管62的制冷剂(热输送制冷剂)的流动由阀构件41、42阻挡。另一方面,第一配管61的制冷剂的流动未被阻挡,从第一配管61向磁热材料20供给制冷剂。另外,在对磁热材料20施加磁场时(更详细而言,施加于磁热材料20的磁场的强度变大时),磁热材料20发热。
76.另一方面,如图2所示,在第一磁场产生构件31未对磁热材料20施加磁场时(施加于磁热材料20的磁场消失时),阀构件41、42通过移动构件43而位于第一连接部63(下侧)。这是因为,阀构件41、42未受到由该磁场产生的力(吸引力),因此通过从移动构件43朝向第一连接部的力(向下的力)而移动。因此,第一配管61的制冷剂的流动由阀构件41、42阻挡。另一方面,第二配管62的制冷剂的流动未被阻挡,从第二配管62向磁热材料20供给制冷剂。另外,在施加于磁热材料20的磁场消失时(更详细而言,施加于磁热材料20的磁场的强度变小时),磁热材料20吸热。
77.另外,阀构件41、42包括磁性体等与磁场反应的材料,并且能够施加与通过该磁场而受到的力相反方向的力的移动构件43与阀构件41、42连接。因此,在对阀构件41、42施加磁场时和未对阀构件41、42施加磁场时,施加于阀构件41、42的力的方向不同。
78.通过以上的结构,如图1所示,在对磁热材料20施加磁场且磁热材料20发热时,制冷剂经由第一配管61如图1的箭头51所示那样从右向左流动。此时,制冷剂由发热的磁热材料20加热。被加热的制冷剂向与第二配管部分15连接的热交换器(高温部热交换器)输送热(对其他介质进行加热)。
79.如图2所示,在施加于磁热材料20的磁场消失时,磁热材料20吸热。此时,制冷剂经由第二配管62如图2的箭头51所示那样从左向右流动。另外,制冷剂由吸热的磁热材料20冷却。被冷却的(被磁热材料20夺走热)的制冷剂向与第四配管部分12连接的热交换器(低温部热交换器)移动,在该热交换器中与其他介质进行热交换(对其他介质进行冷却)。
80.通过反复上述的图1所示的状态和图2所示的状态,能够在高温部热交换器中稳定地加热其他介质,另一方面,能够在低温部热交换器中稳定地冷却其他介质。
81.此外,作为磁热材料20,也可以使用nimnsn等那样的反磁热材料。在该情况下也能够得到相同的效果。在使用反磁热材料作为磁热材料20的情况下,在对磁热材料20施加磁场的过程中,磁热材料20吸热。另一方面,在施加于磁热材料20的磁场消失的过程中,磁热材料20发热。因此,由吸热的反磁热材料(磁热材料20)冷却后的制冷剂沿图1的箭头51所示的方向流动。另外,由发热的反磁热材料(磁热材料20)加热后的制冷剂沿图2的箭头51所示的方向流动。
82.在以上的工艺中,不需要用于使第一配管61和第二配管62的切换与磁场相对于磁热材料20的施加、消去的切换同步的特别的控制装置。也就是说,通过向磁热材料20施加的磁场,第一配管61和第二配管62自动地切换。因此,与使用上述那样的控制装置的情况相比,能够简化磁制冷装置100的结构,并且能够削减部件数量而降低制造成本。
83.此外,在图1及图2中,第一配管61和第二配管62以在铅垂方向上排列的方式配置,但第一配管61和第二配管62排列的方向也可以是其他方向(例如水平方向、相对于该铅垂方向倾斜的方向)。另外,例如只要以使阀构件41、42的磁场施加时所施加的力的方向成为图1的朝下的方式构成第一磁场产生构件31及阀构件41、42,并以使移动构件43施加的力的方向成为图1的朝上的方式构成移动构件43,则也可以使第一配管61和第二配管62的配置相反。
84.《作用效果》
85.根据本公开的磁制冷装置100具备磁热材料20、第一配管61、第二配管62、磁场产生部30及切换部40。第一配管61从图1的箭头51所示的第一制冷剂方向向磁热材料20供给制冷剂。第二配管62从与第一制冷剂方向不同的图2的箭头51所示的第二制冷剂方向向磁热材料20供给制冷剂。磁场产生部30能够对磁热材料20施加磁场。切换部40利用由磁场产生部30产生的磁场来切换第一状态和第二状态。在第一状态下,从第一配管61向磁热材料20供给制冷剂。在第二状态下,从第二配管62向磁热材料20供给制冷剂。
86.这样,能够利用从磁场产生部30对磁热材料20施加的磁场来切换切换部40的状态。因此,能够在不使用以往那样的特别的控制装置等的情况下使磁场相对于磁热材料20的施加及去除与制冷剂的流通状态同步。其结果是,能够抑制磁制冷装置的复杂化及大型化,结果能够抑制制造成本的增大。
87.在上述磁制冷装置100中,磁场产生部30包括第一磁场产生构件31。第一磁场产生构件31在第一状态下,在配置于与磁热材料20相邻的第一位置的状态下对磁热材料20施加磁场。第一配管61在第一连接部63与磁热材料20连接。第二配管62在第二连接部64与磁热材料20连接,第一连接部63和第二连接部64以沿着在第一状态下磁热材料20和第一磁场产生构件31排列的第一方向排列的方式配置。切换部40包括阀构件41、42。阀构件41、42能够以在第一状态下封闭第二连接部64且在第二状态下封闭第一连接部63的方式在第一连接部63与第二连接部64之间移动。阀构件41、42包括磁性体。
88.在该情况下,包括磁性体的阀构件41、42通过由第一磁场产生构件31产生的磁场在第一连接部63与第二连接部64之间移动,由此能够容易地切换上述第一状态和第二状态。
89.在上述磁制冷装置100中,切换部40包括移动构件43。移动构件43使阀构件41、42从第二连接部64朝向第一连接部63移动。在该情况下,在作用于阀构件41、42的、由第一磁场产生构件31产生的磁场消失时,能够可靠地使阀构件41、42朝向第一连接部63移动。
90.上述磁制冷装置100还具备使第一磁场产生构件31移动的位置变更构件33。位置变更构件33沿着与箭头81所示的第一方向交叉的第二方向,使第一磁场产生构件31例如在图9所示的第一位置与图8所示的第二位置之间移动。第二位置是比第一位置远离磁热材料20的位置。第一磁场产生构件31包括第一部分31a和第二部分31b。第一部分31a在第一磁场产生构件31配置于第一位置时与磁热材料20相向。第二部分31b在第一磁场产生构件31配
置于第一位置时与阀构件41、42相向。沿着第二方向的第一部分31a的长度l1与沿着第二方向的第二部分31b的长度l2不同。
91.在该情况下,通过调整上述长度l1和长度l2,能够调整对磁热材料20施加磁场的定时与对包括磁性体的阀构件41、42施加磁场的定时之差(时滞)。
92.上述磁制冷装置100还具备使第一磁场产生构件31移动的位置变更构件33。位置变更构件33使所述第一磁场产生构件31沿着与第一方向交叉的第二方向在第一位置与第二位置之间移动。第二位置是比第一位置远离磁热材料20的位置。第一磁场产生构件31包括第一部分31a和第二部分31b。第一部分31a在第一磁场产生构件31配置于第一位置时与磁热材料20相向。第二部分31b在第一磁场产生构件31配置于第一位置时与阀构件41、42相向。阀构件41、42包括主体部41b、42b。主体部41b、42b在内部保持磁性体41a、42a,由非磁性材料构成。第二方向上的主体部41b、42b的长度l3比箭头82所示的第二方向上的磁性体41a、42a的长度l4长。
93.在该情况下,通过调整上述长度l3和长度l4、以及主体部41b、42b的磁性体41a、41b的配置中的至少任一个,能够调整对磁热材料20施加磁场的定时与对阀构件41、42的磁性体41a、42a施加磁场的定时之差(时滞)。
94.实施方式2
95.《磁制冷装置的结构及动作》
96.图10及图11是实施方式2的磁制冷装置的剖视示意图。图10表示磁制冷装置100的第一状态。图11表示磁制冷装置100的第二状态。图10及图11所示的磁制冷装置100基本上具备与图1~图3所示的磁制冷装置100相同的结构,但切换部40及磁场产生部30的结构与图1~图3所示的磁制冷装置100不同。具体而言,图10及图11所示的磁制冷装置100的切换部40使用永久磁铁作为阀构件41、42所包括的磁性体。
97.另外,在图10及图11所示的磁制冷装置100中,磁场产生部30包括第一磁场产生构件31和第二磁场产生构件32。第一磁场产生构件31及第二磁场产生构件32分别是永久磁铁。第一磁场产生构件31和第二磁场产生构件32能够以夹着磁热材料20及切换部40的方式配置。在从箭头81所示的第一方向观察时,第一磁场产生构件31与第二磁场产生构件32的形状不同。具体而言,在从箭头81所示的第一方向观察时,第一磁场产生构件31成为覆盖磁热材料20及切换部40那样的尺寸。另一方面,第二磁场产生构件32在从第一方向观察时与磁热材料20重叠,但不与切换部40重叠。从不同的观点来说,从第一方向观察时的第一磁场产生构件31的尺寸比第二磁场产生构件32的尺寸大。第一磁场产生构件31的形状与第二磁场产生构件32的形状成为非对称。
98.根据这样的尺寸的不同,如图10所示,在第一磁场产生构件31配置于与磁热材料20重叠的第一位置的情况下,第一磁场产生构件31产生的磁场直接作用于阀构件41、42。另一方面,第二磁场产生构件32产生的磁场不会对阀构件41、42带来大的影响。
99.第一磁场产生构件31及第二磁场产生构件32与位置变更构件33连接。位置变更构件33包括旋转主轴、与该旋转主轴连接的马达、以及将第一磁场产生构件31及第二磁场产生构件32与旋转主轴连接的连接部。通过如箭头83所示那样利用马达使旋转主轴旋转,能够使第一磁场产生构件31及第二磁场产生构件32环绕(旋转移动)。其结果是,能够交替地产生第一磁场产生构件31如图10所示那样配置于与磁热材料20重叠的第一位置的状态(第
一状态)和第一磁场产生构件31配置于不与磁热材料20重叠的位置的状态(第二状态)。在第一状态下,对磁热材料20施加第一磁场产生构件31及第二磁场产生构件32产生的磁场。在第二状态下,不对磁热材料20施加该磁场。此外,位置变更构件33的结构并不限定于上述结构,也可以采用其他结构。例如,也可以将使第一磁场产生构件31及第二磁场产生构件32沿直线往复移动的致动器等用作位置变更构件33。
100.另外,阀构件41、42根据是否施加第一磁场产生构件31产生的磁场,如图10及图11所示那样移动。具体而言,在第一磁场产生构件31配置于第一位置的图10所示的状态下,第一磁场产生构件31的n极配置成面向磁热材料20。另外,此时,第一磁场产生构件31的s极在第一磁场产生构件31中配置于与磁热材料20侧相反的一侧。另外,如图10所示,在第二磁场产生构件32配置于与磁热材料20重叠的位置的状态下,第二磁场产生构件32的s极配置成面向磁热材料20。此时,第二磁场产生构件32的n极在第二磁场产生构件32中配置于与磁热材料20侧相反的一侧。
101.阀构件41、42在第一磁场产生构件31侧配置s极,在第二磁场产生构件32侧配置n极。因此,如图10所示,在第一磁场产生构件31配置于与磁热材料20重叠的位置时,成为阀构件41、42的s极被吸引到第一磁场产生构件31的n极的状态。此时,由于第二磁场产生构件32的尺寸相对较小,因此第二磁场产生构件32所形成的磁场对阀构件41、42带来的影响相对较小。
102.另一方面,如图11所示,在第一磁场产生构件31配置于远离与磁热材料20重叠的位置的区域的状态下,利用移动构件43使阀构件41、42移动到作为相对远离第一磁场产生构件31的区域的第一连接部63。
103.通过这样的结构,也能够得到与图1~图3所示的磁制冷装置100相同的效果。
104.此外,也可以调换所述阀构件41、42中的n极和s极。在该情况下,移动构件43构成为使阀构件41、42向上侧(第二连接部64侧)移动。例如,也可以将弹簧等移动构件43配置于阀构件41、42与第一连接部63的底面之间。在该情况下,如图10所示,在第一磁场产生构件31配置于与磁热材料20重叠的位置时,通过第一磁场产生构件31产生的磁场,使阀构件41、42配置于第一连接部63。另外,如图11所示,在第一磁场产生构件31配置于不与磁热材料20重叠的位置时,利用移动构件43使阀构件41、42配置于上侧的第二连接部64。此时,优选第一配管61和第二配管62的配置与图10及图11所示的配置相反。
105.《作用效果》
106.在上述的磁制冷装置100中,基本上能够得到与图1~图3所示的磁制冷装置100相同的效果。
107.而且,在上述磁制冷装置100中,磁场产生部30除了第一磁场产生构件31之外还包括第二磁场产生构件32。第二磁场产生构件32在图10所示的第一状态下,隔着磁热材料20与第一磁场产生构件31相向。
108.在该情况下,也能够从第二磁场产生构件32对磁热材料20施加磁场。因此,在磁热材料20中能够进一步促进由磁热效应引起的发热、吸热。
109.在上述磁制冷装置100中,在从箭头81所示的第一方向观察时,第一磁场产生构件31的尺寸比第二磁场产生构件32的尺寸大。第二磁场产生构件32也可以构成为在从第一方向观察时不与切换部40重叠。
110.在该情况下,能够使由第二磁场产生构件32产生的磁场对切换部40的阀构件41、42带来的影响比由第一磁场产生构件31产生的磁场对阀构件41、42带来的影响相对小。因此,能够抑制由第二磁场产生构件32阻碍阀构件41、42的动作这样的问题的产生。
111.在上述磁制冷装置100中,位置变更构件33使磁场产生部30旋转移动。在该情况下,通过以面向磁场产生部30旋转移动的路径的一部分的方式配置磁热材料20,能够交替地产生对磁热材料20施加磁场的第一状态和不对磁热材料20施加磁场的第二状态。
112.在上述磁制冷装置100中,磁场产生部30包括永久磁铁。在该情况下,由于在磁场产生部30中产生磁场,因此不需要电源等,所以能够抑制磁制冷装置100的装置结构复杂化。
113.实施方式3
114.《磁制冷装置的结构》
115.图12及图13是实施方式3的磁制冷装置的剖视示意图。图12表示磁制冷装置100的第一状态。图13表示磁制冷装置100的第二状态。图12及图13所示的磁制冷装置100基本上具备与图10及图11所示的磁制冷装置100相同的结构,但切换部40的结构与图10及图11所示的磁制冷装置100不同。具体而言,在图12及图13所示的磁制冷装置100中,切换部40由阀构件41、42构成,不包括移动构件43。箭头81所示的第一方向是第一连接部63和第二连接部64排列的方向,该第一方向成为铅垂方向。
116.在该情况下,在图12所示的第一状态下,在由第一磁场产生构件31产生的磁场的作用下,阀构件41、42被吸引到第一磁场产生构件31侧。其结果是,阀构件41、42配置于上侧(第二连接部64侧)。另一方面,在图13所示的第二状态下,第一磁场产生构件31配置于远离与磁热材料20相向的区域的位置,因此阀构件41、42不会被吸引到第一磁场产生构件31侧。因此,阀构件41、42在重力的作用下从第二连接部64向下侧(第一连接部63侧)移动。其结果是,如图13所示,阀构件41、42配置于第一连接部63。
117.《作用效果》
118.在上述的磁制冷装置100中,基本上能够得到与图1~图3所示的磁制冷装置100相同的效果。
119.另外,在上述磁制冷装置100中,第一连接部63和第二连接部64排列的方向即箭头81所示的第一方向为铅垂方向。因此,在使阀构件41、42从第二连接部64向下侧的第一连接部63移动时,能够利用重力。而且,切换部40包括阀构件41、42,不包括移动构件43(参照图2)。因此,能够进一步简化磁制冷装置100的装置结构。
120.实施方式4
121.《磁制冷装置的结构》
122.图14及图15是实施方式4的磁制冷装置的剖视示意图。图14表示磁制冷装置100的第一状态。图15表示磁制冷装置100的第二状态。图14及图15所示的磁制冷装置100基本上具备与图10及图11所示的磁制冷装置100相同的结构,但切换部40的结构与图10及图11所示的磁制冷装置100不同。具体而言,在图14及图15所示的磁制冷装置100中,阀构件41、42由与磁热材料20相同的材料构成。磁热材料20也是磁性体,由于与磁场反应而受到物理性的力,因此能够进行与图10及图11所示的磁制冷装置100的阀构件41、42同样的动作。
123.《作用效果》
124.在上述的磁制冷装置100中,基本上能够得到与图1~图3所示的磁制冷装置100相同的效果。
125.而且,在上述磁制冷装置100中,阀构件41、42所包括的磁性体包含与磁热材料20相同的材料。因此,在阀构件41、42中也发生由磁场的施加、消失引起的磁热效应所带来的发热、吸热。其结果是,能够提高磁制冷装置100的能力。
126.实施方式5
127.《磁制冷装置的结构》
128.图16及图17是实施方式5的磁制冷装置的剖视示意图。图16表示磁制冷装置100的第一状态。图17表示磁制冷装置100的第二状态。图16及图17所示的磁制冷装置100基本上具备与图10及图11所示的磁制冷装置100相同的结构,但磁场产生部30的结构与图10及图11所示的磁制冷装置100不同。具体而言,在图16及图17所示的磁制冷装置100中,磁场产生部30仅包括第一磁场产生构件31。即使是这样磁场产生部30仅具有位于磁热材料20的上侧的第一磁场产生构件31的结构,也能够进行磁场相对于阀构件41、42及磁热材料20的施加、消失。
129.《作用效果》
130.在上述的磁制冷装置100中,基本上能够得到与图1~图3所示的磁制冷装置100相同的效果。
131.而且,在上述磁制冷装置100中,磁场产生部30仅包括第一磁场产生构件31。第一磁场产生构件31在第一状态下,在配置于与磁热材料20相邻的第一位置的状态下对磁热材料20施加磁场。第一配管61在第一连接部63与磁热材料20连接。第二配管62在第二连接部64与磁热材料20连接,第一连接部63和第二连接部64以沿着在第一状态下磁热材料20和第一磁场产生构件31排列的第一方向排列的方式配置。切换部40包括阀构件41、42。阀构件41、42能够以在第一状态下封闭第二连接部64且在第二状态下封闭第一连接部63的方式在第一连接部63与第二连接部64之间移动。阀构件41、42包括磁性体。
132.在该情况下,仅通过第一磁场产生构件31,也能够相对于磁热材料20及阀构件41、42使磁场施加、消失。因此,能够简化磁制冷装置100的结构。
133.实施方式6
134.《磁制冷装置的结构》
135.图18是实施方式6的磁制冷装置的剖视示意图。图19是图18所示的磁制冷装置的局部俯视示意图。图19是从沿着图18的箭头55的方向观察到的局部俯视示意图。图20是实施方式6的磁制冷装置的剖视示意图。图21是图20所示的磁制冷装置的局部俯视示意图。图21是从沿着图20的箭头55的方向观察到的局部俯视示意图。图18及图19表示磁制冷装置100的第一状态。图20及图21表示磁制冷装置100的第二状态。
136.图18~图21所示的磁制冷装置100基本上具备与图10及图11所示的磁制冷装置100相同的结构,但切换部40、第一配管61及第二配管62的结构、以及磁热材料20的配置与图10及图11所示的磁制冷装置100不同。具体而言,在图18~图21所示的磁制冷装置100中,第一连接部63和第二连接部64以沿着与第一方向交叉的方向(在图18中与第一方向正交的方向)排列的方式配置。第一方向是在图18及图19所示的第一状态下磁热材料20和第一磁场产生构件31排列的方向,是箭头81所示的方向。此外,第一连接部63和第二连接部64排列
的方向不限于上述的与第一方向正交的方向,例如也可以是与第一方向交叉的角度成为80
°
以上且100
°
以下的范围的方向。
137.在图18及图19所示的第一状态下,第一磁场产生构件31和第二磁场产生构件32形成第二连接部64的磁通密度比第一连接部63的磁通密度大那样的磁场。具体而言,在从图18的箭头55所示的方向观察时,第二连接部64配置于比第一连接部63靠近第一磁场产生构件31的中央的位置。另外,在从图18的箭头55所示的方向观察时,第二连接部64配置于比第一连接部63靠近第二磁场产生构件32的中央的位置。切换部40的阀构件41、42包括磁性体。因此,阀构件41、42在图18及图19所示的第一状态下,朝向由磁场产生部30产生的磁场的磁通密度最高的区域移动。这是因为,通过第一磁场产生构件31及第二磁场产生构件32,形成有磁通密度从俯视时的中央朝向外周部逐渐变低的磁场的梯度。其结果是,阀构件41、42封闭第二连接部64。
138.另外,在图20及图21所示的第二状态下,由于相对于阀构件41、42的磁场消失,因此阀构件41、42通过移动构件43而移动。其结果是,阀构件41、42向第一连接部63移动,将该第一连接部63封闭。这样,阀构件41、42能够在与箭头81所示的第一方向交叉的方向上移动。也就是说,阀构件41、42能够在第一连接部63与第二连接部64之间移动。
139.《作用效果》
140.在上述磁制冷装置100中,磁场产生部30包括第一磁场产生构件31和第二磁场产生构件32。第一磁场产生构件31在第一状态下,在配置于与磁热材料20相邻的第一位置的状态下对磁热材料20施加磁场。第二磁场产生构件32在第一状态下隔着磁热材料20与第一磁场产生构件31相向。第一配管61在第一连接部63与磁热材料20连接。第二配管62在第二连接部64与磁热材料20连接。第一连接部63和第二连接部64以沿着与在第一状态下磁热材料和第一磁场产生构件排列的箭头81所示的第一方向交叉的方向排列的方式配置。在第一状态下,第一磁场产生构件31和第二磁场产生构件32形成第二连接部64的磁通密度比第一连接部63的磁通密度大那样的磁场。切换部40包括阀构件41、42。阀构件41、42能够以在第一状态下封闭第二连接部64且在第二状态下封闭第一连接部63的方式在第一连接部63与第二连接部64之间移动。阀构件41、42包括磁性体。
141.通过这样的结构,基本上也能够得到与图1~图3所示的磁制冷装置100相同的效果。
142.实施方式7
143.《磁制冷装置的结构及动作》
144.图22及图23是实施方式7的磁制冷装置的剖视示意图。图22表示磁制冷装置100的第一状态。图23表示磁制冷装置100的第二状态。图22及图23所示的磁制冷装置100基本上具备与图10及图11所示的磁制冷装置100相同的结构,但磁场产生部30的结构与图10及图11所示的磁制冷装置100不同。具体而言,在图22及图23所示的磁制冷装置100中,磁场产生部30由电磁铁34、35构成。另外,磁场产生部30包括支承作为第一磁场产生构件31及第二磁场产生构件32的电磁铁34、35的支承构件36。支承构件36以在从箭头81所示的方向观察时配置于与磁热材料20重叠的位置的状态支承作为第一磁场产生构件31的电磁铁34。电磁铁35在隔着磁热材料20与电磁铁34相向的位置由支承构件36支承。
145.电磁铁34、35能够通过电流的接通/断开来控制磁场的产生、消失。因此,电磁铁
34、35也可以不变更相对于磁热材料20的位置。电磁铁34具有足够的大小,以便能够包围在从箭头81所示的方向观察时与磁热材料20及阀构件41、42重叠的区域。另外,在从箭头81所示的方向观察时,电磁铁34的尺寸比电磁铁35的尺寸大。电磁铁35配置于在从箭头81所示的方向观察时与磁热材料20重叠的区域。也就是说,电磁铁35配置于在从箭头81所示的方向观察时不与阀构件41、42重叠的位置。
146.在图22中,在电磁铁34、35中,沿箭头57所示的方向流过电流。其结果是,在由电磁铁34形成的磁场中,磁力线的朝向成为朝向磁热材料20侧的方向。也就是说,电磁铁34形成与在磁热材料20侧配置有n极的永久磁铁相同的磁场。其结果是,如图22所示,通过该磁场将阀构件41、42拉向电磁铁34侧。此外,由于在电磁铁35中也沿箭头57所示的方向流过电流,因此形成对磁热材料20施加的磁场。由于电磁铁35的尺寸小于电磁铁34的尺寸,因此该电磁铁35所形成的磁场对阀构件41、42的影响比电磁铁34所形成的磁场对阀构件41、42的影响小。
147.另一方面,如图23所示,当成为在电磁铁34、35中不流过电流的状态时,与图11所示的情况同样地,磁场对阀构件41、42的影响消失。其结果是,利用移动构件43使阀构件41、42向第一连接部63侧移动。
148.《作用效果》
149.在上述磁制冷装置100中,第一磁场产生构件31包括电磁铁34。在该情况下,能够通过电流相对于电磁铁34的接通/断开来切换由第一磁场产生构件31产生的磁场的产生、消失。因此,不需要使电磁铁34相对于磁热材料20相对地移动。其结果是,在磁制冷装置100中不需要用于使电磁铁34移动的机构,因此能够简化磁制冷装置100的装置结构。
150.在上述磁制冷装置100中,根据电流相对于第一磁场产生构件31所包括的电磁铁的流动方式,使阀构件41、42移动。在该情况下,能够得到与使永久磁铁相对于磁热材料20及阀构件41、42相对地移动的结构即图1~图3所示的磁制冷装置100相同的效果。
151.实施方式8
152.《磁制冷装置的结构及动作》
153.图24、图25及图26是实施方式8的磁制冷装置的剖视示意图。图27是示出在实施方式8的磁制冷装置的磁场产生部中流动的电流的时间变化的图表。图24表示磁制冷装置100的第一状态。图25及图26表示磁制冷装置100的第二状态。图24~图26所示的磁制冷装置100基本上具备与图22及图23所示的磁制冷装置100相同的结构,但第一配管61及第二配管62的配置以及切换部40的结构与图22及图23所示的磁制冷装置100不同。
154.具体而言,在图24~图26所示的磁制冷装置100中,第一配管61配置于比第二配管62靠近作为第一磁场产生构件31的电磁铁34的一侧(上侧)。也就是说,第一连接部63配置于比第二连接部64靠上侧(靠近电磁铁34的一侧)的位置。另外,切换部40具有在未施加磁场的状态下使阀构件41、42位于第一连接部63的定位机构。该定位机构能够采用任意的结构,例如可以使用配置于阀构件41、42的下侧的弹簧等弹性构件。该弹性构件朝向电磁铁34侧按压阀构件41、42。
155.接着,一边参照图24~图27一边说明磁制冷装置100的动作。此外,图27的横轴表示时间,纵轴表示流过电磁铁34的电流的值。如图24所示,使电流沿箭头56所示的方向流过电磁铁34。在该状态下,电磁铁34的下侧(磁热材料20侧)成为s极。阀构件41、42是上侧(电
磁铁34侧)为s极的永久磁铁。因此,如图24所示,受到来自电磁铁34所形成的磁场的力(斥力)而使阀构件41、42配置于相对远离电磁铁34的区域(第二连接部64)。另外,如箭头51所示,从第一配管61的第一配管部分14向磁热材料20供给制冷剂。由磁热材料20加热后的制冷剂向第二配管部分15排出。图24所示的状态对应于图27中的从原点到时刻t1的期间a。
156.接着,如图25所示,使电流沿与图24的情况相反的方向即箭头57所示的方向流过电磁铁34。此时的电流值比图24所示的情况下的电流值低。在该情况下,电磁铁34的下侧成为n极。在该状态下,阀构件41、42的s极被拉向电磁铁34。其结果是,如图25所示,阀构件41、42从下侧(第二连接部64)向上侧(第一连接部63)移动。这样使电流流过电磁铁34而使阀构件41、42移动的工序对应于图27中的从时刻t1到时刻t2的期间b。
157.接着,如图26所示,使流过电磁铁34的电流值为零。其结果是,电磁铁34产生的磁场消失。此时,相对于阀构件41、42的由磁场引起的力消失,但通过上述的定位机构的作用,阀构件41、42维持位于第一连接部63的状态。在图25及图26所示的状态下,第二配管62向磁热材料20供给制冷剂。此时,制冷剂由磁热材料20冷却。这样的图26所示的工序对应于图27中的从时刻t2到时刻t3的期间c。此外,在上述的期间a及期间b中,也可以与电磁铁34同样地使电流流过电磁铁35。
158.《作用效果》
159.在上述的磁制冷装置100中,基本上能够得到与图1~图3所示的磁制冷装置100相同的效果。而且,在上述磁制冷装置100中,在图24所示的第一状态下,将电磁铁34中的电流的流动方向设为箭头56所示的第一电流方向。在该情况下,在从第一状态切换到图26所示的第二状态时,在电磁铁34中流过与第一电流方向相反的方向(箭头57所示的方向)的电流。这样,能够通过电流相对于电磁铁34的流动方式来控制阀构件41、42的动作。也就是说,通过相对于电磁铁34的电流的控制,也能够控制阀构件41、42的朝向第一连接部63与第二连接部64之间的任一方向的动作。
160.实施方式9
161.《制冷循环装置的结构》
162.图28及图29是示出实施方式9的制冷循环装置的示意图。图28表示构成制冷循环装置200的磁制冷装置100成为第一状态的情况。图29表示构成制冷循环装置200的磁制冷装置100成为第二状态的情况。此外,在图28及图29中没有记载磁场产生部30。
163.图28及图29所示的制冷循环装置200主要具备上述磁制冷装置100、第一热交换器71、第二热交换器72及泵91、92。第一热交换器71是高温部热交换器。第二热交换器72是低温度热交换器。在磁制冷装置100中,第一配管61包括第一配管部分14和第二配管部分15。第一配管部分14向磁热材料20供给制冷剂。第二配管部分15将所供给的制冷剂从磁热材料20取出。第二配管62包括第三配管部分13和第四配管部分12。第三配管部分13向磁热材料20供给制冷剂。第四配管部分12将所供给的制冷剂从磁热材料20取出。
164.第一热交换器71与第二配管部分15及第三配管部分13连接。第二热交换器72与第四配管部分12及第一配管部分14连接。图28及图29所示的制冷循环装置200成为制冷剂流过磁热材料20、第二配管部分15、第一热交换器71、泵92、第三配管部分13、磁热材料20、第四配管部分12、第二热交换器72、泵91、第一配管部分14、磁热材料20的闭环。在图28中,磁制冷装置100成为图10等所示的第一状态,从未图示的磁场产生部对磁热材料20施加磁场。
在图29中,磁制冷装置100成为图11等所示的第二状态,不对磁热材料20施加磁场。此外,图28及图29所示的磁制冷装置100的结构能够采用实施方式1~实施方式8所示的任一种磁制冷装置100的结构。
165.《制冷循环装置的动作》
166.如图28所示,在第一状态下,制冷剂由磁热材料20加热。被加热的制冷剂经由第二配管部分15向第一热交换器71移送。在第一热交换器71中,该制冷剂的热被释放到第一热交换器71的外部。也就是说,第一热交换器71对外部介质进行加热。另外,在第一热交换器71中制冷剂的温度降低。
167.之后,在图29所示的第二状态下,由第一热交换器71降低了温度的制冷剂通过泵92经由第三配管部分13向磁热材料20供给。在图29中,磁热材料20随着磁场的消失而吸热,因此制冷剂由磁热材料20冷却。被冷却的制冷剂从第四配管部分12向第二热交换器72移送。在第二热交换器72中,制冷剂从第二热交换器72的外部吸收热。也就是说,第二热交换器72对外部介质进行冷却。另外,在第二热交换器72中制冷剂的温度上升。从第二热交换器72排出的制冷剂在图28所示的第一状态下通过泵91经由第一配管部分14向磁热材料20供给。
168.《作用效果》
169.本公开的制冷循环装置200具备上述磁制冷装置100、第一热交换器71及第二热交换器72。在磁制冷装置100中,第一配管61包括第一配管部分14和第二配管部分15。第一配管部分14向磁热材料20供给制冷剂。第二配管部分15将所供给的制冷剂从磁热材料20取出。第二配管62包括第三配管部分13和第四配管部分12。第三配管部分13向磁热材料20供给制冷剂。第四配管部分12将所供给的制冷剂从磁热材料20取出。第一热交换器71与第二配管部分15连接。第一热交换器71与第三配管部分13连接。第二热交换器72与第四配管部分12连接。第二热交换器72与第一配管部分14连接。
170.这样,通过在磁制冷装置100中反复对磁热材料20施加磁场的第一状态和施加于该磁热材料20的磁场消失的第二状态,能够在第一热交换器71中对外部介质进行加热,并且在第二热交换器72中对外部介质进行冷却。并且,通过使用上述的磁制冷装置100,能够利用对磁热材料20施加的磁场使阀构件41、42移动。因此,与为了使阀构件41、42移动而使用另外的驱动装置、控制装置的情况相比,能够简化制冷循环装置200的装置结构。其结果是,能够抑制制冷循环装置200的大型化、复杂化、高成本化。
171.实施方式10
172.《制冷循环装置的动作》
173.图30及图31是示出实施方式10的制冷循环装置的示意图。图30表示构成制冷循环装置200的磁制冷装置100成为第一状态的情况。图31表示构成制冷循环装置200的磁制冷装置100成为第二状态的情况。另外,在图30及图31中没有记载磁场产生部30。
174.图30及图31所示的制冷循环装置200主要具备上述磁制冷装置100、第一热交换器71、第二热交换器72及泵91、92。第一热交换器71是高温部热交换器。第二热交换器72是低温度热交换器。在磁制冷装置100中,第一配管61包括第一配管部分14和第二配管部分15。第一配管部分14向磁热材料20供给制冷剂。第二配管部分15将所供给的制冷剂从磁热材料20取出。第一热交换器71与第二配管部分15及第一配管部分14连接。如图30所示,构成制冷
剂依次流过第一配管部分14、磁热材料20、第二配管部分15、第一热交换器71、泵91的第一闭环。
175.第二配管62包括第三配管部分13和第四配管部分12。如图31所示,第三配管部分13向磁热材料20供给制冷剂。第四配管部分12将所供给的制冷剂从磁热材料20取出。第二热交换器72与第四配管部分12及第三配管部分13连接。如图31所示,构成制冷剂依次流过第三配管部分13、磁热材料20、第四配管部分12、第二热交换器72、泵92的第二闭环。在图30中,磁制冷装置100成为图10等所示的第一状态,从未图示的磁场产生部对磁热材料20施加磁场。在图31中,磁制冷装置100成为图11等所示的第二状态,不对磁热材料20施加磁场。此外,图30及图31所示的磁制冷装置100的结构能够采用实施方式1~实施方式8所示的任一种磁制冷装置100的结构。
176.《制冷循环装置的动作》
177.如图30所示,在第一状态下,制冷剂由磁热材料20加热。被加热的制冷剂经由第二配管部分15向第一热交换器71移送。在第一热交换器71中,该制冷剂的热被释放到第一热交换器71的外部。也就是说,第一热交换器71对外部介质进行加热。另外,在第一热交换器71中制冷剂的温度降低。在第一热交换器71中温度降低了的制冷剂通过泵91经由第一配管部分14向磁热材料20供给。也就是说,在图30所示的磁制冷装置100的第一状态下,制冷剂在第一闭环中循环。
178.在图31所示的第二状态下,磁热材料20随着磁场的消失而吸热,因此制冷剂由磁热材料20冷却。被冷却的制冷剂从第四配管部分12向第二热交换器72移送。在第二热交换器72中,制冷剂从第二热交换器72的外部吸收热。也就是说,第二热交换器72对外部介质进行冷却。另外,在第二热交换器72中制冷剂的温度上升。从第二热交换器72排出的制冷剂通过泵92经由第三配管部分13向磁热材料20供给。也就是说,在图31所示的磁制冷装置100的第二状态下,制冷剂在第二闭环中循环。
179.《作用效果》
180.本公开的制冷循环装置200具备上述磁制冷装置100、第一热交换器71及第二热交换器72。在磁制冷装置100中,第一配管61包括第一配管部分14和第二配管部分15。第一配管部分14向磁热材料20供给制冷剂。第二配管部分15将所供给的制冷剂从磁热材料20取出。第二配管62包括第三配管部分13和第四配管部分12。第三配管部分13向磁热材料20供给制冷剂。第四配管部分12将所供给的制冷剂从磁热材料20取出。第一热交换器71与第二配管部分15连接。第一热交换器71与第一配管部分14连接。第二热交换器72与第四配管部分12连接。第二热交换器72与第三配管部分13连接。在上述制冷循环装置200中,构成连接第一配管部分14、磁热材料20、第二配管部分15、第一热交换器71的第一闭环。另外,构成连接第三配管部分13、磁热材料20、第四配管部分12、第二热交换器72的第二闭环。
181.通过这样的结构的制冷循环装置200,基本上也能够得到与图28及图29所示的制冷循环装置200相同的效果。
182.应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的。只要没有矛盾,也可以组合本次公开的实施方式的至少2个。本公开的基本的范围不是由上述说明示出而是由权利要求书示出,意在包括与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。
183.附图标记说明
184.11容器部、12第四配管部分、13第三配管部分、14第一配管部分、15第二配管部分、20磁热材料、30磁场产生部、31第一磁场产生构件、31a第一部分、31b第二部分、32第二磁场产生构件、33位置变更构件、34、35电磁铁、36支承构件、40切换部、41、42阀构件、41a、42a磁性体、41b、42b主体部、43移动构件、51、55、56、57、81、82、83、84箭头、61第一配管、62第二配管、63第一连接部、64第二连接部、71第一热交换器、72第二热交换器、91、92泵、100磁制冷装置、200制冷循环装置。
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