[发明专利]磁制冷制热装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁制冷制热装置，特别是涉及可根据所要求的制冷能力及制热能力高效地生成冷风及热风的磁制冷制热装置。

背景技术

目前使用的室温域的冷冻机、例如冰箱、冷冻箱、空调等大部分冷冻机利用氟利昂气体或代替氟利昂气体等气体制冷剂的相变化。最近，伴随氟利昂气体排出的臭氧层破坏的问题呈现出来，进而也有伴随代替氟利昂气体的排出对地球温暖化带来影响的悬念。因此，强烈期望替代使用氟利昂气体或代替氟利昂气体等气体制冷剂的冷冻机的、绿色且热输送能力高的、革新的冷冻机的开发。

从这样的背景出发，最近备受关注的冷冻技术为磁冷冻技术。在磁性体中，当对其磁性体施加的磁场的大小发生变化时，有时表现根据该变化而使自身的温度发生变化的所谓的磁热量效果。利用表现该磁热量效果的磁性体输送热的冷冻技术为磁冷冻技术。

作为应用了磁冷冻技术的冷冻机，例如有下述专利文献1中所记载的、利用固体物质的热传导来输送热的磁冷冻机。该磁冷冻机通过如下的结构来传导热。

将施加磁时温度上升的正的磁性体和施加磁时温度下降的负的磁性体以规定的间隔交互在一方向排列配置多个。由正负一对磁性体形成一个磁性体块。将在一方向排列的多个磁性体块环状地配置多个，形成磁性体单元。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上配置永久磁铁而形成磁单元。在正负磁性体之间插脱的热传导部件以在正负磁性体之间滑动自如的方式配置。

将配置永久磁铁的磁单元以与磁性体单元对向的方式配置，使其相对于磁性体单元相对地旋转。使在正负磁性体之间插脱的热传导部件相对于磁性体单元相对旋转。通过磁单元的旋转对正负磁性体同时施加或除去磁。另外，热传导部件在沿旋转方向排列的正负磁性体之间插脱。通过永久磁铁和热传导部件旋转，利用磁热量效果将磁性体产生的热经由热传导部件沿配置磁性体的一方向进行输送。

专利文献1：(日本)特开2007－147209号公报

但是，上述专利文献1中记载的磁冷冻机仅仅公开了利用固体物质的热传导沿一方向输送热的结构，但用于将输送的热取出到外部的具体的结构尚未公开。磁冷冻机需要为用于将输送的热高效地取出到外部的结构。如果不能将输送的热高效地取出到外部，则热充满在磁冷冻机内，作为磁冷冻机的热效率显著降低。

为将热取出到外部而通常可考虑的结构是在磁冷冻机的内周部和外周部设置热风用和冷风用的制冷剂通路，使空气在该制冷剂通路流通，得到热风和冷风的结构。该情况下，仅设置制冷剂通路，不能根据所要求的制冷能力及制热能力高效地生成冷风及热风。

发明内容

本发明是鉴于上述的情况而创立的，其目的在于，提供一种可根据所要求的制冷能力及制热能力高效地生成冷风及热风的磁制冷制热装置。

为实现所述目的，本发明的磁制冷制热装置将具备磁热量材料及热开关的中空状的热生成盘、和具备对磁热量材料施加磁场的磁场施加部的中空状的磁场施加盘交互层叠多个，通过使热生成盘及磁场施加盘的至少任一方相对地旋转，向与旋转方向交叉的方向输送热。

磁制冷制热装置具有驱动装置和传递装置。驱动装置使热生成盘及磁场施加盘的至少任一方旋转。传递装置将多个热生成盘或多个磁施加盘一体地或者分成多组地传递来自驱动装置的驱动力。因此，在所要求的制冷能力及制热能力相对较小时，通过传递装置向一部分的热生成盘或磁场施加盘传递驱动力。另一方面，在所要求的制冷能力及制热能力相对较大时，通过传递装置向所有的热生成盘或磁场施加盘传递驱动力。

根据具有上述那种结构的本发明的磁制冷制热装置，由于可将多个热生成盘或多个磁施加盘一体地或者分成多组地传递驱动力，所以能够根据所要求的制冷能力及制热能力高效地生成冷风及热风。

附图说明

图1是本实施方式的磁制冷制热装置的外观图；

图2是图1的A－A剖面图；

图3是磁场施加盘的构成图。

图4是热生成盘的构成图；

图5表示本实施方式的磁制冷制热装置的连通阀的详细内容的图；

图6是用于说明基于来自本实施方式的磁制冷制热装置的空调风的供给方和空调风的供给方的信号的控制的概略的块图；

图7是本实施方式的磁制冷制热装置的控制系统的块图；

图8是控制器的动作流程图；

图9是控制器的模式1的动作流程图；

图10是控制器的模式2的动作流程图；

图11是控制器的模式3的动作流程图；

图12是控制器的空调控制的动作流程图；