[发明专利]磁制冷装置和磁制冷系统

说明书

相关申请的交叉参考

本申请基于并且要求享有2012年11月13日提交的日本专利申请No.2012-249106的优先权的益处，其整个内容通过参考包含于此。

技术领域

本文所述的实施例总体上涉及一种磁制冷装置和一种磁制冷系统。

背景技术

近年来，对作为具有较高制冷效率的环保制冷技术之一的磁制冷的期望变得越来越高，并且正积极地进行在室温范围内的磁制冷技术的研究与开发。

作为磁制冷技术之一，已经提出了AMR（主动磁再生制冷）方法。该AMR方法确实使用组态熵，所述组态熵被认为是用于室温范围内的磁制冷的抑制因素。因而，致使磁性本体具有通过磁热效应执行磁制冷操作的功能并且同时地提供储存由磁制冷操作所产生的冷能的储热效应。

例如，在代表性的AMR设备中，诸如水的热交换器流体通过填充有微粒磁性本体的磁容器循环。与分别对磁容器施加磁场和去除磁场同步地，热交换器流体往复地运动，由此实施制冷循环。

在AMR制冷循环中，压缩机是不必要的，并且一点动力就足够了。为此，与例如通过使用CFC的压缩循环所执行的传统制冷方法相比，期望的是得到较高的制冷效率。

附图说明

图1是示意性地示出根据第一实施例的磁制冷装置的主要部件的结构的剖视图；

图2A和图2B是用于解释图1中所示的根据第一实施例的磁制冷装置的单元结构的操作的示意性剖视图；

图3是用于解释根据第一实施例的磁制冷装置的操作的示意性剖视图，在所述磁制冷装置中堆叠有图2A和图2B中所示的单元结构；

图4是用于解释根据第一实施例的磁制冷装置的操作的示意性剖视图，在所述磁制冷装置中堆叠有图2A和图2B中所示的单元结构；

图5是用于解释根据第一实施例的磁制冷装置的操作的示意性剖视图，在所述磁制冷装置中堆叠有图2A和图2B中所示的单元结构；

图6A和图6B是示意性地示出使用导热液体的图1中所示的传热单元的布置的剖视图；

图7A和图7B是示意性地示出使用导热液体的图1中所示的传热单元的另一个单元结构的剖视图；

图8A和图8B是示意性地示出通过堆叠图6A和图6B中所示的传热单元的单元结构而形成的结构的剖视图；

图9A和图9B是示意性地示出使用液态晶体的图1中所示的传热单元的布置的剖视图；

图10是示意性地示出根据第二实施例的磁制冷装置的主要部件的结构的剖视图；

图11是示意性地示出根据一个实施例的磁制冷系统的透视图；

图12是示意性地示出根据另一个实施例的磁制冷系统的布置和结构的平面图；和

图13是示意性地示出根据又一个实施例的磁制冷系统的布置和结构的平面图。

具体实施方式

现在将参照附图说明根据实施例的磁制冷装置和包括该磁制冷装置的磁制冷系统。

如上所述，在AMR制冷循环中，压缩机是不必要的，并且一点动力就足够了。为此，与例如通过使用CFC的压缩循环所执行的传统制冷方法相比，期望的是得到较高的制冷效率。

然而，为了使磁再生循环加速以用于减小规模，或者为了增大输出功率，需要热交换器流体以较高的速度循环通过磁容器。因此，流体压力损失将增加，并且将需要较高的功率来使热交换器流体往复运动。因而，问题是制冷效率反而会降低。

实施例考虑到上述背景。实施例的目的是提供一种能够减小尺寸、具有高功率特性且提高制冷效率的磁制冷系统。

根据一个实施例，磁制冷装置包括：磁性本体；磁场施加单元；储热介质；和传热单元。磁性本体间隔排列。磁性本体中的每个都具有磁热效应。磁场施加单元分别对磁性本体施加磁场和去除磁场。储热介质布置成面对磁性本体中的至少一个。在由磁场施加单元施加磁场和去除磁场所导致的磁性本体的温度变化的范围内，储热介质没有居里点。储热介质具有储热效应。传热单元选择性地使储热介质与磁性本体热接触或使储热介质与磁性本体热隔离，并且与由磁场施加单元施加磁场和去除磁场同步地，传热单元将热从磁性本体传给储热介质或将热从储热介质传给磁性本体。

（第一实施例）