磁热泵装置制造方法及图纸

提供一种磁热泵装置，解决因使用旋转阀而产生的问题，实现效率的提高。磁热泵装置包括：磁工作件(11A、11B)，所述磁工作件包括具有磁热效应的磁工作物质(13)，并供热介质流通；永磁体(6)，所述永磁体改变施加于磁工作物质的磁场的大小；平衡浮子(8)，所述平衡浮子使热介质在磁工作件的高温端(14)与低温端(16)之间往复移动；以及外部热介质循环回路(27、28)，所述外部热介质循环回路具有外部热交换器(19、22)并使第二热介质循环。外部热介质循环回路使第二热介质与磁工作件的热介质热交换，并使热交换后的上述第二热介质在外部热交换器中循环。

Magnetic Heat Pump Device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁热泵装置
本专利技术涉及一种利用磁工作物质(日文：磁気作業物質)的磁热效应的磁热泵装置。
技术介绍
近年来，关注一种代替使用氟利昂等气体制冷剂的现有的蒸汽压缩制冷装置的磁热泵装置，上述磁热泵装置利用了磁工作物质在励磁和消磁时产生大幅的温度变化的性质(磁热效应)。与以往相比，在这种磁热泵装置中，通过将磁工作物质填充在磁工作件的导管内，并使永磁体与磁工作件分离、接触，从而改变施加于磁工作物质的磁场。此时，若使施加的磁场增大(励磁)，则磁工作物质的温度上升，若使施加的磁场减小(消磁)，则磁工作物质的温度下降。另一方面，使用泵和旋转阀使热介质(水等)等在磁工作件的高温端与低温端之间往复移动。在这种情况下，对磁工作物质进行励磁，使其温度上升，使热介质从低温端侧移动至高温端侧，从而使温度因励磁而上升的磁工作物质与低温的热介质热交换。由此，磁工作件产生高温端侧高而低温端侧低的温度梯度。接着，若对磁工作物质进行消磁，其温度下降，使热介质从高温端侧移动至低温端侧，从而使温度因消磁而下降的磁工作物质与高温的热介质热交换。由此，磁工作件的温度梯度进一步扩大。这样一来，通过将由磁热效应产生的温度变化蓄热于磁工作件自身，并将低温端侧和高温端侧的热介质排出至外部的热交换器，从而进行吸热(制冷)或散热(加热)(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2008－51409号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，当使用旋转阀时，因结构上的原因，会产生温度不同的热介质的混合损失和摩擦热。此外，还存在热介质的流量在外部的热交换器和磁工作件侧不同的问题。本专利技术为解决上述现有技术问题而作，其目的在于提供一种磁热泵装置，解决因使用旋转阀而产生的问题，实现了效率的提高。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的磁热泵装置的特征是，包括：磁工作件，所述磁工作件包括具有磁热效应的磁工作物质，并供热介质流通；磁场改变装置，所述磁场改变装置改变施加于磁工作物质的磁场的大小；平衡浮子，所述平衡浮子使热介质在磁工作件的高温端与低温端之间往复移动；以及外部热介质循环回路，所述外部热介质循环回路具有外部热交换器，并使第二热介质循环，所述外部热介质循环回路使第二热介质与磁工作件的热介质热交换，并使热交换后的所述第二热介质在外部热交换器中循环。技术方案2的专利技术的磁热泵装置是在上述专利技术的基础上，其特征是，包括：第一外部热介质循环回路，所述第一外部热介质循环回路具有散热侧的外部热交换器；以及第二外部热介质循环回路，所述第二外部热介质循环回路具有吸热侧的外部热交换器，第一外部热介质循环回路使第二热介质与磁工作件的高温端侧的热介质热交换，并使热交换后的所述第二热介质在散热侧的外部热交换器中循环，并且，第二外部热介质循环回路使第二热介质与磁工作件的低温端侧的热介质热交换，并使热交换后的所述第二热介质在吸热侧的外部热交换器中循环。技术方案3的专利技术的磁热泵装置是在上述各专利技术的基础上，其特征是，包括：设置于磁工作件的高温端侧的高温端侧的平衡浮子；以及设置于磁工作件的低温端侧的低温端侧的平衡浮子，将高温端侧的平衡浮子和低温端侧的平衡浮子以背对背的方式配置。专利技术效果根据本专利技术的磁热泵装置，由于包括：磁工作件，所述磁工作件包括具有磁热效应的磁工作物质，并供热介质流通；磁场改变装置，所述磁场改变装置改变施加于磁工作物质的磁场的大小；平衡浮子，所述平衡浮子使热介质在磁工作件的高温端与低温端之间往复移动；以及外部热介质循环回路，所述外部热介质循环回路具有外部热交换器，并使第二热介质循环，所述外部热介质循环回路使第二热介质与磁工作件的热介质热交换，并使热交换后的所述第二热介质在外部热交换器中循环，因此，能够使磁工作件的高温端侧及低温端侧的热介质与第二热介质热交换，并间接地排出至外部热交换器。由于通过平衡浮子使磁工作件的热介质往复移动，因此，能够解决如使用了旋转阀的情况那样的混合损失和摩擦热的问题，能够有效且高效地利用因磁工作物质的磁热效应引起的温度变化。在这种情况下，若如技术方案2的专利技术那样设置第一外部热介质循环回路和第二外部热介质循环回路，其中，所述第一外部热介质循环回路具有散热侧的外部热交换器，所述第二外部热介质循环回路具有吸热侧的外部热交换器，第一外部热介质循环回路使第二热介质与磁工作件的高温端侧的热介质热交换，并使热交换后的所述第二热介质在散热侧的外部热交换器中循环，并且，第二外部热介质循环回路使第二热介质与磁工作件的低温端侧的热介质热交换，并使热交换后的所述第二热介质在吸热侧的外部热交换器中循环，则能够使磁工作件的高温端侧的热介质的温度高效地移动至第二热介质，并使第二热介质的热量高效地移动至低温端侧的热介质。另外，若如技术方案3的专利技术那样，将设置于磁工作件的高温端侧的高温端侧的平衡浮子和设置于磁工作件的低温端侧的低温端侧的平衡浮子以背对背的方式配置，则能够尽可能抑制平衡浮子的驱动动力。附图说明图1是适用了本专利技术的实施例的磁热泵装置的整体结构图。图2是图1的磁热泵用AMR(ActiveMagneticRegenator：有源磁再生器)的剖视图。图3是用于对适用了本专利技术的另一实施例的磁热泵装置进行说明的整体结构图。具体实施方式以下，基于附图，对本专利技术一实施方式进行说明。图1是适用了本专利技术的实施例的磁热泵装置1的整体结构图，图2是磁热泵装置1的磁热泵用AMR2的剖视图。(1)磁热泵装置1的结构首先，对图2的磁热泵用AMR2进行说明。磁热泵装置1的磁热泵用AMR2包括：中空筒状的壳体3，上述壳体3的轴向两端封闭，内部处于真空气密状态；以及旋转件7，上述旋转件7位于上述壳体3内的轴心处，并在处于轴对称的周面上呈放射状地安装有成对的(两个)永磁体6(磁场产生构件)。旋转件7的轴的两端被壳体3能自由旋转地轴支撑，然后经由未图示的减速机与电动机M(图1。伺服电动机)的转轴10连结，通过上述电动机M控制而旋转。由上述旋转件7、永磁体6和电动机M等构成磁场改变装置，上述磁场改变装置对施加于后述的磁工作物质13的磁场的大小进行改变。此外，电动机M的转轴10还连结有凸轮9(图1)，上述凸轮9对后述的平衡浮子(活塞)8进行驱动。另一方面，永磁体6的两倍个数、即四根磁工作件11A、11A、11B、11B在靠近永磁体6的外周面的状态下沿周向以等间隔固定于壳体3的内周。在实施例的情况下，磁工作件11A、11A夹着旋转件7配置在轴对称位置处，磁工作件11B、11B夹着旋转件7配置在轴对称位置处(图2)。在各磁工作件11A、11B中，将具有磁热效应的磁工作物质13以使热介质(此处为水。第一热介质)能流通的方式分别填充在中空的导管12内，上述导管12的截面呈沿着壳体3内周的圆弧状。另外，磁工作件11A、11B实际上如图2所示两个两个地配置在轴对称位置处，但在图1中分别各用一个代表性地示出。此外，在实施例中，由隔热性高的树脂材料构成导管12。由此，如后所述，降低了从温度因磁场的改变(励磁和消磁)而上升或下降的磁工作物质13向大气(外部)的热损失。此外，在实施例中，使用Mn系或La系材料作为磁工作物质13。此外，在组装有上述磁热泵用AMR2的图1的磁热泵装置1的整体结构图中，各磁工作件1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁热泵装置，其特征在于，包括：磁工作件，所述磁工作件包括具有磁热效应的磁工作物质，并供热介质流通；磁场改变装置，所述磁场改变装置改变施加于所述磁工作物质的磁场的大小；平衡浮子，所述平衡浮子使所述热介质在所述磁工作件的高温端与低温端之间往复移动；以及外部热介质循环回路，所述外部热介质循环回路具有外部热交换器，并使第二热介质循环，所述外部热介质循环回路使所述第二热介质与所述磁工作件的热介质热交换，并使热交换后的所述第二热介质在所述外部热交换器中循环。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.17 JP 2017-0060541.一种磁热泵装置，其特征在于，包括：磁工作件，所述磁工作件包括具有磁热效应的磁工作物质，并供热介质流通；磁场改变装置，所述磁场改变装置改变施加于所述磁工作物质的磁场的大小；平衡浮子，所述平衡浮子使所述热介质在所述磁工作件的高温端与低温端之间往复移动；以及外部热介质循环回路，所述外部热介质循环回路具有外部热交换器，并使第二热介质循环，所述外部热介质循环回路使所述第二热介质与所述磁工作件的热介质热交换，并使热交换后的所述第二热介质在所述外部热交换器中循环。2.如权利要求1所述的磁热泵装置，其特征在于，包括：第一外部热介质循环回路，所述第一外部热介质循环回路具有散热侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴相哲，
申请(专利权)人：三电控股株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP