[发明专利]磁制冷机

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁制冷机，特别涉及一种分别对相同材料的多个磁性体施加磁气以产生磁热效应，将多个磁性体的热量利用固体物质的热传导进行传递的磁制冷机。

背景技术

目前使用的室温范围的制冷机，例如，冰箱、冰柜、空调等制冷机大部分利用氟利昂气体及替代氟利昂气体等气体制冷剂的热传导。最近，暴露出伴随氟利昂气体排出的臭氧层破坏的问题，另外，伴随替代氟利昂气体的排出的对全球变暖的影响也令人担忧。因此，强烈期望开发代替使用氟利昂气体及替代氟利昂气体等气体制冷剂的制冷机的、清洁且热传递能力高的、创新的制冷机。

从这样的背景出发，最近备受关注的制冷技术是磁制冷技术。在磁性体中存在有如下的磁性体，即，当施加于该磁性体的磁场的大小发生变化时，产生与该变化对应使自身的温度变化的所谓磁热效应。利用产生该磁热效应的磁性体以传递热的制冷技术为磁制冷技术。

作为应用磁制冷技术的磁制冷机，例如有下述专利文献1记载的利用固体物质的热传导以传递热量的磁制冷机。该磁制冷机通过以下的结构传导热量。

以规定的间隔交互配置施加磁气时温度上升的正磁性体和施加磁气时温度下降的负磁性体。由正负一对磁性体形成一个磁性体块。将多个该磁性体块配置为环状以形成磁性体单元。将在配置于磁性体单元的正负磁性体之间插拔的热传导部件配置在正负磁性体之间。在与该磁性体单元同心且内径和外径大致相等的轮毂状的旋转体配置永久磁铁以形成磁路。而且，使配置有永久磁铁的旋转体以和磁性体单元对向的方式配置并以相对磁性体单元相对旋转。通过该旋转体的旋转对正负磁性体同时施加或去除磁气。伴随该旋转体的旋转使热传导部件以一定的时间在正负磁性体之间插拔。将磁性体利用磁热效应产生的热量经由热传导部件向配置有磁性体的一方向传递。

专利文献1：（日本）特开2007－147209号公报

但是，在引用文献1的发明的情况下，作为产生磁热效应的磁性体，需要使用正负两个不同的磁性体。

一般情况下，正磁性体和负磁性体的磁热效应的大小不同。具体而言，与正磁性体的磁热效应相比，负磁性体的磁热效应较小。因此，在使用正负两个不同的磁性体的磁制冷机的情况下，不能得到均匀的磁热效应，因此，作为整个磁制冷机的热传递效率恶化。如果能得到均匀的磁热效应就能提高热传递效率，因此，在这方面还有改进的余地。另外，负磁性体的材料与正磁性体的材料相比使用稀有的材料，因此，磁制冷机变得昂贵。

另外，对正负两个磁性体同时施加、去除磁气的磁路会变得大型化，因此，成为重量重且大型的磁制冷机。如果能使磁路的重量变轻就能使磁制冷机小型化、轻量化及低成本化，因此，在这方面还有改进的余地。

发明内容

本发明正是为了解决上述的各种问题而设立的，其目的在于提供能够提高热传递能力及热传递效率，实现小型化、轻量化、低成本化的磁制冷机。

为了实现上述目的的本发明的磁制冷机具有磁性体配置板、低温侧换热部、高温侧换热部、磁铁/热传导部件配置板以及驱动部。

磁性体配置板在与磁性体的配置方向交叉的方向隔开间隔邻接配置多个将相同材料的所述磁性体隔开间隔配置成多列状的磁性体单元。

在磁性体配置板的各磁性体单元的一端配置低温侧换热部，在另一端配置高温侧换热部。

在磁铁/热传导部件配置板配置与磁性体配置板相对的多个磁气施加部和多个热传导部件。

在磁铁/热传导部件配置板配置分别对配置在磁性体配置板的各磁性体单元的磁性体施加磁气的磁气施加部。另外，在磁铁/热传导部件配置板配置使各磁性体单元产生的热量从低温侧换热部向高温侧换热部侧传导的热传导部件。

驱动部为了使磁性体配置板和磁铁/热传导部件配置板沿磁性体单元的配置方向相对移动而驱动磁性体配置板或磁铁/热传导部件配置板的至少任一方。

通过驱动部使磁性体配置板和磁铁/热传导部件配置板沿磁性体单元的配置方向相对移动后，各磁性体单元产生的热量从低温侧换热部传递至高温侧换热部侧。

根据如上构成的本发明的磁制冷机，分别对相同材料的多个磁性体施加磁气以产生磁热效应，将多个磁性体的热量利用固体物质的热传导而传递，因此，能够提高热传递能力及热传递效率，实现小型化、轻量化、低成本化。

附图说明

图1是适用于本发明的磁制冷的原理图；

图2是表示本发明的磁制冷的效果的图；

图3是用于说明在图1的原理图中热移动的情形的图；

图4是表示实施方式1的磁制冷机的概略构成的俯视图；