(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気熱量効果を有する磁気作業物質（３０）が配置されると共に冷媒が流通する複数の作業室（３１１）が周方向に放射状に形成された円筒状の容器（３１）と、
前記磁気作業物質（３０）への磁場の印加および除去を繰り返す磁場印加除去手段（３２）と、
前記容器（３１）における長手方向の両端面に設けられた一対の冷媒出入口（３１２、３１３）のうち、一方の冷媒出入口（３１２）の冷媒吐出部（３１２ｂ）から流出した冷媒が第１熱交換器（１３）を通って前記一方の冷媒出入口（３１２）の冷媒吸入部（３１２ａ）に戻るように構成される第１冷媒循環回路（４）と、
前記一対の冷媒出入口（３１２、３１３）のうち、他方の冷媒出入口（３１３）の冷媒吐出部（３１３ｂ）から流出した冷媒が第２熱交換器（１２）を通って前記他方の冷媒出入口（３１３）の冷媒吸入部（３１３ａ）に戻るように構成される第２冷媒循環回路（５）と、
前記一方の冷媒出入口（３１２）側と前記他方の冷媒出入口（３１３）側との間で前記冷媒を移動させる冷媒移動手段（３４）と、を備え、
前記一対の冷媒出入口（３１２、３１３、３４５）それぞれは、前記冷媒吸入部（３１２ａ、３１３ａ）および前記冷媒吐出部（３１２ｂ、３１３ｂ）が独立して設けられており、
前記冷媒移動手段（３４）は、
前記磁場印加除去手段（３２）によって前記磁気作業物質（３０）に磁場を印加された後に、前記他方の冷媒出入口（３１３、３４５）側から前記一方の冷媒出入口（３１２）側へ冷媒を移動させることで、前記一方の冷媒出入口（３１２）の前記冷媒吐出部（３１２ｂ）から前記第１冷媒循環回路（４）へ流出させ、
前記磁場印加除去手段（３２）によって前記磁気作業物質（３０）から磁場を除去された後に、前記一方の冷媒出入口（３１２）側から前記他方の冷媒出入口（３１３、３４５）側へ冷媒を移動させることで、前記他方の冷媒出入口（３１３）の前記冷媒吐出部（３１３ｂ）から前記第２冷媒循環回路（５）へ流出させるように構成され、
前記冷媒吸入部（３１２ａ、３１３ａ）および前記冷媒吐出部（３１２ｂ、３１３ｂ）を構成する空間の容積は、前記冷媒移動手段（３４）における一回当りの冷媒の吐出容積よりも小さくなっており、
前記冷媒吸入部（３１２ａ、３１３ａ、３４５ａ）には、前記作業室（３１１）内に冷媒を吸入する際に開放される吸入弁（３１２ｃ、３１３ｃ、３４５ｃ）が設けられ、
前記冷媒吐出部（３１２ｂ、３１３ｂ、３４５ｂ）には、前記作業室（３１１）から冷媒を吐出する際に開放される吐出弁（３１２ｄ、３１３ｄ、３４５ｄ）が設けられていることを特徴とする磁気冷凍システム。
【請求項２】
磁気熱量効果を有する磁気作業物質（３０）が配置されると共に冷媒が流通する複数の作業室（３１１）が周方向に放射状に形成された円筒状の容器（３１）と、
前記磁気作業物質（３０）への磁場の印加および除去を繰り返す磁場印加除去手段（３２）と、
前記容器（３１）における長手方向の両端面に設けられた一対の冷媒出入口（３１２、３１３、３４５）のうち、一方の冷媒出入口（３１２）の冷媒吐出部（３１２ｂ）から流出した冷媒が第１熱交換器（１３）を通って前記一方の冷媒出入口（３１２）の冷媒吸入部（３１２ａ）に戻るように構成される第１冷媒循環回路（４）と、
前記一対の冷媒出入口（３１２、３１３、３４５）のうち、他方の冷媒出入口（３１３、３４５）の冷媒吐出部（３１３ｂ、３４５ｂ）から流出した冷媒が第２熱交換器（１２）を通って前記他方の冷媒出入口（３１３）の冷媒吸入部（３１３ａ、３４５ａ）に戻るように構成される第２冷媒循環回路（５）と、
前記一方の冷媒出入口（３１２）側と前記他方の冷媒出入口（３１３）側との間で前記冷媒を移動させる冷媒移動手段（３４）と、を備え、
前記一対の冷媒出入口（３１２、３１３、３４５）それぞれは、前記冷媒吸入部（３１２ａ、３１３ａ）および前記冷媒吐出部（３１２ｂ、３１３ｂ）が独立して設けられており、
前記冷媒移動手段（３４）は、
前記磁場印加除去手段（３２）によって前記磁気作業物質（３０）に磁場を印加された後に、前記他方の冷媒出入口（３１３、３４５）側から前記一方の冷媒出入口（３１２）側へ冷媒を移動させ、
前記磁場印加除去手段（３２）によって前記磁気作業物質（３０）から磁場を除去された後に、前記一方の冷媒出入口（３１２）側から前記他方の冷媒出入口（３１３、３４５）側へ冷媒を移動させるように構成され、
前記冷媒吸入部（３１２ａ、３１３ａ、３４５ａ）には、前記作業室（３１１）内に冷媒を吸入する際に開放される吸入弁（３１２ｃ、３１３ｃ、３４５ｃ）が設けられ、
前記冷媒吐出部（３１２ｂ、３１３ｂ、３４５ｂ）には、前記作業室（３１１）から冷媒を吐出する際に開放される吐出弁（３１２ｄ、３１３ｄ、３４５ｄ）が設けられていることを特徴とする磁気冷凍システム。
【請求項３】
前記吐出弁（３１２ｄ、３１３ｄ、３４５ｄ）は、前記容器（３１）の長手方向において、前記吸入弁（３１２ｃ、３１３ｃ、３４５ｃ）よりも前記作業室（３１１）に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気冷凍システム。
【請求項４】
前記吸入弁（３１２ｃ、３１３ｃ、３４５ｃ）および前記吐出弁（３１２ｄ、３１３ｄ、３４５ｄ）のうち、少なくとも前記吸入弁（３１２ｃ、３１３ｃ、３４５ｃ）は、前記作業室（３１）に隣接して配置されると共に前記作業室（３１１）内と連通する連通孔（３１７ａ、３１７ｂ）が形成されたバルブプレート（３１７）、および前記容器（３１）の周方向に回転して前記連通孔（３１７ａ、３１７ｂ）を開閉する回転ディスク（３１８）を有するロータリ弁で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気冷凍システム。
【請求項５】
前記ロータリ弁は、前記磁場印加除去手段（３２）を駆動するための動力を利用して前記回転ディスク（３１８）が回転するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気冷凍システム。
【請求項６】
前記冷媒吸入部（３１２ａ、３１３ａ、３４５ａ）および前記冷媒吐出部（３１２ｂ、３１３ｂ、３４５ｂ）は、前記複数の作業室（３１１）に対応して複数設けられ、
前記冷媒吸入部（３１２ａ、３１３ａ、３４５ａ）は、前記容器（３１）の長手方向から見たときに同円周上に位置するように設けられ、
前記冷媒吐出部（３１２ｂ、３１３ｂ、３４５ｂ）は、前記容器（３１）の長手方向から見たときに同円周上に位置するように設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の磁気冷凍システム。
【請求項７】
前記磁場印加除去手段（３２）は、磁場を発生させる磁場発生部（３２３ａ、３２３ｂ）、前記磁場発生部（３２３ａ、３２３ｂ）を回転可能に支持する回転軸（３２１ａ、３２１ｂ）、前記回転軸（３２１ａ、３２１ｂ）を駆動する駆動手段（３５）を含んで構成され、
前記磁場発生部（３２３ａ、３２３ｂ）は、前記回転軸（３２１ａ、３２１ｂ）の回転に伴って周期的に前記磁気作業物質（３０）に近づくように設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の磁気冷凍システム。
【請求項８】
前記駆動手段（３５）による動力を前記冷媒移動手段（３４）に伝達する動力伝達機構（３７ａ、３７ｂ）を備え、
前記冷媒移動手段（３４）は、前記動力伝達機構（３７ａ、３７ｂ）を介して伝達された動力により、前記一方の冷媒出入口（３１２）および前記他方の冷媒出入口（３１３、３４５）との間で冷媒を往復移動させることを特徴とする請求項７に記載の磁気冷凍システム。
【請求項９】
前記冷媒移動手段（３４）は、前記複数の作業室（３１１）に対応する複数のシリンダ（３４４、３４７）および複数のピストン（３４３、３４６）を有する多気筒型のピストンポンプで構成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の磁気冷凍システム。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１つの磁気冷凍システムが適用された自動車用空調装置であって、
車室内に送風する送風空気の空気流路を構成するケース（１１）を備え、
前記第１熱交換器（１３）は、前記ケース（１１）内に配置され、前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器を構成し、
前記第２熱交換器（１２）は、前記ケース（１１）内に配置され、前記送風空気を冷却する冷却用熱交換器を構成することを特徴とする自動車用空調装置。
【請求項１１】
前記第１熱交換器（１３）は、前記ケース（１１）内における前記第２熱交換器（１２）よりも前記送風空気の空気流れ下流側に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の自動車用空調装置。
【請求項１２】
前記第１熱交換器（１３）に流入する前記送風空気の風量を調整して車室内に吹き出す空気の温度を調整する温度調整手段（１８）を備えることを特徴とする請求項１０または１１に記載の自動車用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気冷凍システム、および磁気冷凍システムを適用した自動車用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁性体等の磁気作業物質に磁場を加えると磁化作業物質が発熱し、磁場を除去すると磁化作業物質の温度が下がる現象（磁気熱量効果）を利用した磁気冷凍システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１の磁気冷凍システムは、鉄道車両に搭載された磁気作業物質、当該磁気作業物質に磁場を作用させる強力磁場発生装置、強力磁場発生装置からの磁場が増大する際に上昇する磁気作業物質の熱（温熱）を移送する熱媒体が流通する第１の熱交換流路、強力磁場発生装置からの磁場が減少する際に低下する磁気作業物質の熱（冷熱）を移送する熱媒体が流通する第２の熱交換流路、各熱交換流路それぞれに配設されたポンプおよび熱交換器等を備えて構成されている。
【０００４】
そして、強力磁場発生装置からの磁場が増大する際に、第１の熱交換流路に設けられたポンプを作動させ、磁気作業物質の温熱により昇温した熱媒体を熱交換器で車室外空気と熱交換させると共に、強力磁場発生装置からの磁場が減少する際に、第２の熱交換流路に設けられたポンプを作動させ、磁気作業物質の冷熱により降温した熱媒体を熱交換器で車室内空気と熱交換させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５６２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の磁気冷凍システムでは、磁気作業物質での温度変化を大きくするために強力磁場発生装置を超伝導コイル等で構成しており、その用途が特殊なものに限られ、自動車用の空調装置等の汎用製品へ適用することが困難である。
【０００７】
このような課題の解決手段として、磁気作業物質へ印加する磁場を増大させた後に磁気作業物質における一端側（高温端側）に冷媒（磁気熱輸送媒体）を移動させ、磁気作業物質へ印加する磁場を減少させた後に磁気作業物質における他端側（低温端側）に冷媒を移動させことにより、磁気熱量効果により生成された冷熱および温熱を磁気作業物質自体に蓄えるＡＭＲ（Active Magnetic Refrigerator）方式の磁気冷凍システムが知られている。
【０００８】
ＡＭＲ方式の磁気冷凍システムでは、一般に、内部に磁気作業物質が充填されると共に冷媒が流通する冷媒流路が形成された容器を有し、磁気作業物質への磁場の印加・除去に応じて、冷媒を容器の一端側および他端側の間を往復移動させる構成とされている。
【０００９】
そして、（１）磁気作業物質に磁場を印加、（２）磁気作業物質に生ずる温熱を冷媒により容器の一端側（高温端側）に輸送、（３）磁気作業物質から磁場を除去、（４）磁気作業物質に生ずる冷熱を冷媒により容器の他端側（低温端側）に輸送、といった４つの過程を繰り返すことにより、容器内の磁気作業物質に温度勾配が生まれ、容器における高温端と低温端との間に大きな温度差が生成される。
【００１０】
ここで、ＡＭＲ方式の磁気冷凍システムを特許文献１の磁気冷凍システムに適用することが考えられるが、この場合には、磁気冷凍システムの冷凍成績係数（ＣＯＰ：Coefficient Of Performance）が低下するといった問題がある。なお、ＣＯＰは、消費電力１ｋＷ当りの冷房・暖房能力を表したものである。
【００１１】
その理由としては、ＡＭＲ方式の磁気冷凍システムを特許文献１の磁気冷凍システムに適用する場合、磁気作業物質の周りで、冷媒流路を流れる冷媒と熱交換流路を流れる熱媒体とを熱交換させることになり、磁気作業物質の熱が間接的に熱交換流路を流れる熱媒体に伝わり、磁気作業物質と熱媒体との間における熱交換ロスが大きくなるからである。
【００１２】
本発明は上記点に鑑みて、磁気冷凍システムのＣＯＰの向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１および２に記載の発明では、磁気熱量効果を有する磁気作業物質（３０）が配置されると共に冷媒が流通する複数の作業室（３１１）が周方向に放射状に形成された円筒状の容器（３１）と、磁気作業物質（３０）への磁場の印加および除去を繰り返す磁場印加除去手段（３２）と、容器（３１）における長手方向の両端面に設けられた一対の冷媒出入口（３１２、３１３）のうち、一方の冷媒出入口（３１２）の冷媒吐出部（３１２ｂ）から流出した冷媒が第１熱交換器（１３）を通って一方の冷媒出入口（３１２）の冷媒吸入部（３１２ａ）に戻るように構成される第１冷媒循環回路（４）と、一対の冷媒出入口（３１２、３１３）のうち、他方の冷媒出入口（３１３）の冷媒吐出部（３１３ｂ）から流出した冷媒が第２熱交換器（１２）を通って他方の冷媒出入口（３１３）の冷媒吸入部（３１３ａ）に戻るように構成される第２冷媒循環回路（５）と、一方の冷媒出入口（３１２）側と他方の冷媒出入口（３１３）側との間で冷媒を移動させる冷媒移動手段（３４）と、を備え、一対の冷媒出入口（３１２、３１３、３４５）それぞれは、冷媒吸入部（３１２ａ、３１３ａ）および冷媒吐出部（３１２ｂ、３１３ｂ）が独立して設けられており、冷媒移動手段（３４）は、磁場印加除去手段（３２）によって磁気作業物質（３０）に磁場を印加された後に、他方の冷媒出入口（３１３、３４５）側から一方の冷媒出入口（３１２）側へ冷媒を移動させ、磁場印加除去手段（３２）によって磁気作業物質（３０）から磁場を除去された後に、一方の冷媒出入口（３１２）側から他方の冷媒出入口（３１３、３４５）側へ冷媒を移動させることを特徴とする。
【００１４】
これによると、磁気作業物質（３０）に磁場が印加された後に、作業室（３１１）における他方の冷媒出入口（３１３、３４５）側から一方の冷媒出入口（３１２）側へ冷媒を移動させることで、磁場の印加により生ずる磁気作業物質（３０）の温熱によって昇温した一方の冷媒出入口（３１２）付近の冷媒を、第１冷媒循環回路（４、８）を介して第１熱交換器（７、１３）に流入させることができる。
【００１５】
また、磁気作業物質（３０）から磁場が除去された後に、作業室（３１１）における一方の冷媒出入口（３１２）側から他方の冷媒出入口（３１３、３４５）側へ冷媒を移動させることで、磁場の除去によって生ずる磁気作業物質（３０）の冷熱によって降温した他方の冷媒出入口（３１３、３４５）付近の冷媒を、第２冷媒循環回路（５）を介して第２熱交換器（１２）に流入させることができる。
【００１６】
これにより、磁気作業物質（３０）に生ずる温熱により昇温した冷媒を第１熱交換器（７、１３）に直接流入させると共に、磁気作業物質（３０）に生ずる冷熱により降温した冷媒を第２熱交換器（１２）に直接流入させることができるので、磁気作業物質（３０）に生ずる温熱および冷熱を輸送する際の熱交換ロスを低減することができ、磁気冷凍システムのＣＯＰの向上を図ることができる。
【００１７】
なお、作業室（３１１）における他方の冷媒出入口（３１３、３４５）側から一方の冷媒出入口（３１２）側へ冷媒が移動する際には、第２熱交換器（１２）を通った冷媒が、第２冷媒循環回路（５）から他方の冷媒出入口（３１３、３４５）を介して作業室（３１１）に流入することになる。また、作業室（３１１）における一方の冷媒出入口（３１２）側から他方の冷媒出入口（３１３、３４５）側へ冷媒が移動する際には、第１熱交換器（７、１３）を通った冷媒が、第１冷媒循環回路（４、８）から一方の冷媒出入口（３１２）を介して作業室（３１１）に流入することになる。
【００１８】
特に、請求項１に記載の発明では、冷媒吸入部（３１２ａ、３１３ａ）および冷媒吐出部（３１２ｂ、３１３ｂ）を構成する空間の容積を、冷媒移動手段（３４）における一回当りの冷媒の吐出容積よりも小さくすることで、磁気作業物質（３０）に生ずる温熱により昇温した冷媒、および磁気作業物質（３０）に生ずる冷熱により降温した冷媒が容器（３１）内で滞留することを抑制することができる。つまり、磁気作業物質（３０）に生ずる温熱により昇温した冷媒、および磁気作業物質（３０）に生ずる冷熱により降温した冷媒を、効率よく容器（３１）の外部に吐出することができる。
【００１９】
さらに、請求項１または２に記載の発明では、冷媒吸入部（３１２ａ、３１３ａ、３４５ａ）には、作業室（３１１）内に冷媒を吸入する際に開放される吸入弁（３１２ｃ、３１３ｃ、３４５ｃ）が設けられ、冷媒吐出部（３１２ｂ、３１３ｂ、３４５ｂ）には、作業室（３１１）から冷媒を吐出する際に開放される吐出弁（３１２ｄ、３１３ｄ、３４５ｄ）が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
これによると、磁気作業物質（３０）に磁場が印加された後に、磁場の印加によって生ずる磁気作業物質（３０）の温熱によって昇温した一方の冷媒出入口（３１２）付近の冷媒を、確実に第１冷媒循環回路（４、８）を介して第１熱交換器（７、１３）に流入させることができると共に、第２熱交換器（１２）から流出した冷媒を他方の冷媒出入口（３１３、３４５）から作業室（３１１）に吸入することができる。
【００２１】
また、磁気作業物質（３０）から磁場が除去された後に、磁場の除去によって生ずる磁気作業物質（３０）の冷熱によって降温した他方の冷媒出入口（３１３、３４５）付近の冷媒を、確実に第２冷媒循環回路（５）を介して第２熱交換器（１２）に流入させることができると共に、第１熱交換器（７、１３）から流出した冷媒を一方の冷媒出入口（３１２）から作業室（３１１）に吸入することができる。
【００２２】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の磁気冷凍システムにおいて、吐出弁（３１２ｄ、３１３ｄ、３４５ｄ）は、容器（３１）の長手方向において、吸入弁（３１２ｃ、３１３ｃ、３４５ｃ）よりも作業室（３１１）に近い位置に配置されていることを特徴とする。
【００２３】
このように、吐出弁（３１２ｄ、３１３ｄ、３４５ｄ）を作業室（３１１）に近接する配置形態とすれば、吸入弁（３１２ｃ、３１３ｃ、３４５ｃ）の周囲に滞留する冷媒と吐出弁（３１２ｄ、３１３ｄ、３４５ｄ）を介して作業室（３１１）から吐出する冷媒との不必要な熱交換を抑制することが可能となる。これにより、磁気作業物質（３０）に生ずる温熱および冷熱を輸送する際の熱交換ロスを低減することができ、磁気冷凍システムのＣＯＰの向上を図ることができる。
【００２４】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１または２に記載の磁気冷凍システムにおいて、吸入弁（３１２ｃ、３１３ｃ、３４５ｃ）および吐出弁（３１２ｄ、３１３ｄ、３４５ｄ）のうち、少なくとも吸入弁（３１２ｃ、３１３ｃ、３４５ｃ）は、作業室（３１）に隣接して配置されると共に作業室（３１１）内と連通する連通孔（３１７ａ、３１７ｂ）が形成されたバルブプレート（３１７）、および容器（３１）の周方向に回転して連通孔（３１７ａ、３１７ｂ）を開閉する回転ディスク（３１８）を有するロータリ弁で構成されていることを特徴とする。
【００２５】
これによれば、吸入弁（３１２ｃ、３１３ｃ、３４５ｃ）周囲における冷媒の滞留を抑制することができ、吸入弁（３１２ｃ、３１３ｃ、３４５ｃ）周囲に滞留する冷媒と、吐出弁（３１２ｄ、３１３ｄ、３４５ｄ）を介して作業室（３１１）から吐出する冷媒との不必要な熱交換を抑制することが可能となる。これにより、磁気作業物質（３０）に生ずる温熱および冷熱を輸送する際の熱交換ロスを低減することができ、磁気冷凍システムのＣＯＰの向上を図ることができる。
【００２６】
また、請求項５に記載の発明のように、請求項４に記載の磁気冷凍システムにおいて、ロータリ弁を、磁場印加除去手段（３２）を駆動するための動力を利用して回転ディスク（３１８）が回転する構成とすれば、磁気冷凍システムを簡素な構成で実現することができる。
【００３１】
また、請求項６に記載の発明のように、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の磁気冷凍システムにおいて、冷媒吸入部（３１２ａ、３１３ａ、３４５ａ）および冷媒吐出部（３１２ｂ、３１３ｂ、３４５ｂ）を、複数の作業室（３１１）に対応して複数設けるときには、冷媒吸入部（３１２ａ、３１３ａ、３４５ａ）を、容器（３１）の長手方向から見たときに同円周上に位置するように設け、冷媒吐出部（３１２ｂ、３１３ｂ、３４５ｂ）を、容器（３１）の長手方向から見たときに同円周上に位置するように設けることが好ましい。
【００３２】
具体的には、請求項７に記載の発明のように、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の磁気冷凍システムにおいて、磁場印加除去手段（３２）を、磁場を発生させる磁場発生部（３２３ａ、３２３ｂ）、磁場発生部（３２３ａ、３２３ｂ）を回転可能に支持する回転軸（３２１ａ、３２１ｂ）、回転軸（３２１ａ、３２１ｂ）を駆動する駆動手段（３５）を含んで構成し、磁場発生部（３２３ａ、３２３ｂ）を、回転軸（３２１ａ、３２１ｂ）の回転に伴って周期的に磁気作業物質（３０）に近づくように設ける構成とすることで、磁場印加除去手段（３２）によって磁気作業物質（３０）への磁場の印加および除去を周期的に繰り返すことができる。
【００３３】
また、請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の磁気冷凍システムにおいて、駆動手段（３５）による動力を冷媒移動手段（３４）に伝達する動力伝達機構（３７ａ、３７ｂ）を備え、冷媒移動手段（３４）は、動力伝達機構（３７ａ、３７ｂ）を介して伝達された動力により、一方の冷媒出入口（３１２）および他方の冷媒出入口（３１３、３４５）との間で冷媒を往復移動させることを特徴とする。
【００３４】
このように、冷媒移動手段（３４）を磁場印加除去手段（３２）の駆動手段（３５）の動力によって、駆動させる構成とすれば、冷媒移動手段（３４）および磁場印加除去手段（３２）の駆動源を共通化させることができるので、磁気冷凍システムを簡素な構成で実現することができる。ひいては、磁気冷凍システムにおける消費動力の増大を抑制して、磁気冷凍システムのＣＯＰの更なる向上を図ることが可能となる。
【００３５】
また、請求項８に記載の発明のように、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の磁気冷凍システムにおいて、冷媒移動手段（３４）としては、複数の作業室（３１１）に対応する複数のシリンダ（３４４、３４７）および複数のピストン（３４３、３４６）を有する多気筒型のピストンポンプで構成することが好ましい。
【００３６】
また、請求項１０に記載の発明のように、請求項１ないし９のいずれか１つの磁気冷凍システムが適用された自動車用空調装置において、車室内に送風する送風空気の空気流路を構成するケース（１１）を備え、第１熱交換器（１３）にて車室内に送風する送風空気を加熱する加熱用熱交換器を構成し、第２熱交換器（１２）にて車室内に送風する送風空気を冷却する冷却用熱交換器を構成することで、車室内の冷房および暖房を行うことが可能となる。
【００３７】
具体的には、請求項１１に記載の発明のように、請求項１０に記載の自動車用空調装置において、第１熱交換器（１３）を、ケース（１１）内における第２熱交換器（１２）よりも送風空気の空気流れ下流側に配置する構成とすれば、第２熱交換器（１２）にて冷却して除湿した送風空気を第１熱交換器（１３）にて加熱することで、車室内の暖房時に送風空気の除湿を行うことができる。
【００３８】
また、請求項１２に記載の発明のように、請求項１０または１１に記載の自動車用空調装置において、第１熱交換器（１３）に流入する送風空気の風量を調整して車室内に吹き出す空気の温度を調整する温度調整手段（１８）を備える構成としてもよい。
【００３９】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１実施形態に係る自動車用空調装置の全体構成図である。
【図２】第１実施形態に係る磁気冷凍機の拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】第１実施形態に係る磁気冷凍機の動作原理を説明する説明図である。
【図５】第１実施形態に係る自動車用空調装置の冷房モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。
【図６】第１実施形態に係る自動車用空調装置の暖房モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。
【図７】第１実施形態に係る自動車用空調装置の除湿モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。
【図８】第２実施形態に係る自動車用空調装置の全体構成図である。
【図９】第３実施形態に係る自動車用空調装置の全体構成図である。
【図１０】第４実施形態に係る自動車用空調装置の全体構成図である。
【図１１】第５実施形態に係る自動車用空調装置の全体構成図である。
【図１２】第５実施形態に係る磁気冷凍機の拡大図である。
【図１３】第６実施形態に係る自動車用空調装置の全体構成図である。
【図１４】第７実施形態に係る自動車用空調装置の全体構成図である。
【図１５】第８実施形態に係る磁気冷凍機の要部拡大図である。
【図１６】第９実施形態に係る磁気冷凍機の拡大図である。
【図１７】図１６のＢ−Ｂ断面図である。
【図１８】図１６のＣ−Ｃ断面図である。
【図１９】第１０実施形態に係る磁気冷凍機の拡大図である。
【図２０】図１９のＤ−Ｄ断面図である。
【図２１】図１９のＥ−Ｅ断面図である。
【図２２】第１１実施形態に係るノズル式流体ダイオードの模式的な断面図である。
【図２３】第１１実施形態に係る渦巻き式流体ダイオードを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００４２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図７に基づいて説明する。図１は、本実施形態の自動車用空調装置１の全体構成図である。本実施形態では、本発明の磁気冷凍システム２を、自動車の車室内の空調を行う自動車用空調装置１に適用している。
【００４３】
本実施形態の自動車用空調装置１は、内燃機関（エンジン）から車両走行用の駆動力を得る自動車に搭載される空調装置である。
【００４４】
自動車用空調装置１は、図１に示すように、エンジンルーム内に配置される磁気冷凍システム２、車室内に配置される室内空調ユニット１０、空調制御装置１００を備えている。
【００４５】
本実施形態の磁気冷凍システム２は、車室内を冷房する冷房モード、車室内を暖房する暖房モード、車室内の暖房時に除湿を行う除湿モードの冷媒回路を切替え可能に構成されており、自動車用空調装置１において車室内の冷房、暖房、除湿を行うことができる。
【００４６】
具体的には、本実施形態の磁気冷凍システム２は、磁気熱量効果により生成された冷熱および温熱を磁気作業物質３０自体に蓄えるＡＭＲ方式を採用している。本実施形態の磁気冷凍システム２は、磁気熱量効果により冷熱および温熱を生成する磁気冷凍機３、磁気冷凍機３で生成した温熱により昇温した冷媒を加熱用熱交換器（第１熱交換器）１３に循環させる高温側冷媒回路（第１冷媒循環回路）４、磁気冷凍機３で生成した冷熱により降温した冷媒を冷却用熱交換器（第２熱交換器）１２に循環させる低温側冷媒回路（第２冷媒循環回路）５等を備えて構成されている。
【００４７】
磁気冷凍機３は、内部に磁気熱量効果を有する磁気作業物質３０が収容されると共に熱輸送媒体である冷媒（例えば、水や不凍液）が流通する作業室３１１が形成された熱交換容器３１、磁気作業物質への磁場の印加・除去を行う磁場印加除去装置３２、熱交換容器３１内の冷媒を移動させる冷媒ポンプ３４、磁気冷凍機３の駆動源である電動モータ３５等を有して構成されている。
【００４８】
図２は、磁気冷凍機３の拡大図であり、図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。なお、説明の便宜のため、図２では、磁気冷凍機３の軸方向断面を示している。
【００４９】
図２に示すように、本実施形態の熱交換容器３１は、磁気熱量効果により温熱を生成するための高温側容器３１ａと磁気熱量効果により冷熱を生成するための低温側容器３１ｂに分割されている。高温側容器３１ａおよび低温側容器３１ｂは、冷媒ポンプ３４を介して同軸方向に並んで配置されている。
【００５０】
高温側容器３１ａおよび低温側容器３１ｂは、円筒状の容器で構成されている。各容器３１ａ、３１ｂは、外殻を構成する壁部に磁気作業物質３０を収容すると共に冷媒が流通する作業室３１１が形成されている。なお、図３に示すように、各容器３１ａ、３１ｂには、周方向に放射状に複数の作業室３１１が形成されている。
【００５１】
また、熱交換容器３１の両端側（各容器３１ａ、３１ｂにおける冷媒ポンプ３４と反対側）の端面に一対の冷媒出入口３１２、３１３が形成されており、一対の冷媒出入口３１２、３１３を介して、冷媒の吸入および吐出が可能となっている。
【００５２】
また、各容器３１ａ、３１ｂにおける冷媒ポンプ３４側の端面には、後述する冷媒ポンプ３４のシリンダボア３４４内に連通する連通路３１４、３１５が形成されている。なお、当該連通路３１４、３１５は、各高温側出入口３１２および各低温側出入口３１３に対応して複数形成されている。
【００５３】
一対の冷媒出入口３１２、３１３のうち、高温側容器３１ａに形成された高温側出入口３１２は、高温側容器３１ａの各作業室３１１に対応して設けられており、対応する作業室３１１に連通している。
【００５４】
各高温側出入口３１２は、冷媒を吸入する冷媒吸入部３１２ａ、および冷媒を吐出する冷媒吐出部３１２ｂを有して構成されている。そして、冷媒吸入部３１２ａには、冷媒を吸入する際に開放されるサクションバルブ（吸入弁）３１２ｃが設けられ、冷媒吐出部３１２ｂに冷媒を吐出する際に開放されるディスチャージバルブ（吐出弁）３１２ｄが設けられている。本実施形態のサクションバルブ３１２ｃおよびディスチャージバルブ３１２ｄは、弾力性を有する板材の一端を固定して構成されるリード弁で構成されている。
【００５５】
また、一対の冷媒出入口３１２、３１３のうち、低温側容器３１ｂに形成された低温側出入口３１３は、低温側容器３１ｂの各作業室３１１に対応して設けられており、対応する作業室３１１に連通している。
【００５６】
各低温側出入口３１３は、高温側出入口３１２と同様に、冷媒吸入部３１３ａおよび冷媒吐出部３１３ｂを有し、冷媒吸入部３１３ａにサクションバルブ３１３ｃが設けられ、冷媒吐出部３１３ｂにディスチャージバルブ３１３ｄが設けられている。
【００５７】
また、各容器３１ａ、３１ｂにおける冷媒ポンプ３４側の端面には、後述する冷媒ポンプ３４のシリンダボア３４４内に連通する連通路３１４、３１５が形成されている。なお、当該連通路３１４、３１５は、各高温側出入口３１２および各低温側出入口３１３に対応して複数形成されている。
【００５８】
各容器３１ａ、３１ｂそれぞれの内部には、磁場印加除去装置３２の一部を構成する回転軸３２１ａ、３２１ｂ、回転軸３２１ａ、３２１ｂに固定されたロータ（回転子）３２２ａ、３２２ｂ、およびロータ３２２ａ、３２２ｂの外周面に埋設された永久磁石３２３ａ、３２３ｂが収容されている。
【００５９】
各回転軸３２１ａ、３２１ｂそれぞれは、各容器３１ａ、３１ｂの長手方向両端部に設けられた支持部材３６ａ、３６ｂにより回転可能に支持されている。
【００６０】
そして、高温側容器３１ａに収容された高温側回転軸３２１ａは、冷媒ポンプ３４側の端部が、高温側容器３１ａの外部に延在し、後述する冷媒ポンプ３４の駆動軸３４１に、後述する変速機構３７ａを介して接続されている。
【００６１】
また、低温側容器３１ｂに収容された低温側回転軸３２１ｂは、冷媒ポンプ３４側の端部が、低温側容器３１ｂの外部に延在し、後述する冷媒ポンプ３４の駆動軸３４１に、後述する変速機構３７ｂを介して接続されている。さらに、低温側回転軸３２１ｂは、冷媒ポンプ３４と反対側の端部が、低温側容器３１ｂの外部に延在し、各回転軸３２１ａ、３２１ｂを回転させる後述する電動モータ３５が接続されている。
【００６２】
各ロータ３２２ａ、３２２ｂは、外周面に永久磁石３２３ａ、３２３ｂが設けられた状態で、各容器３１ａ、３１ｂの内周面に対して所定の空隙を空けて回転するように回転軸３２１ａ、３２１ｂに固定されている。
【００６３】
また、永久磁石３２３ａ、３２３ｂは、図３に示すように、各回転軸３２１ａ、３２１ｂの回転に応じて、各容器３１ａ、３１ｂにおける上方側の作業室３１１および下方側の作業室３１１に周期的に近づくように、ロータ３２２ａ、３２２ｂにおける外周面（例えば、約１／４の範囲）に設けられている。
【００６４】
これにより、回転軸３２１ａ、３２１ｂの回転に応じて、永久磁石３２３ａ、３２３ｂの周囲に生ずる磁場が、各容器３１ａ、３１ｂにおける永久磁石３２３ａ、３２３ｂに近い側に収容された磁気作業物質３０に印加され、永久磁石３２３ａ、３２３ｂに対して遠い側に設けられた磁気作業物質３０から除去される。
【００６５】
冷媒ポンプ３４は、熱交換容器３１に形成された高温側出入口３１２側と低温側出入口３１３側との間で冷媒を往復移動させる冷媒移動手段を構成している。本実施形態では、冷媒ポンプ３４として、一つの駆動軸３４１により二つの圧縮機構が同軸上に作動するタンデム型のピストンポンプを作用している。
【００６６】
具体的には、本実施形態の冷媒ポンプ３４は、図２に示すように、ハウジング３４０、ハウジング３４０内に回転可能に支持された駆動軸３４１、駆動軸３４１に対して傾いた傾斜面を有して駆動軸３４１と一体的に回転する斜板３４２、斜板３４２の回転に応じて往復動するピストン３４３、ハウジング３４０におけるピストン３４３の両側に形成されたシリンダボア３４４等で構成されている。
【００６７】
駆動軸３４１は、ハウジング３４０の長手方向両端部に設けられた支持部材３４０ａ、３４０ｂにより回転可能に支持されている。そして、駆動軸３４１は、その両端部がハウジング３４０の外部に延在し、各変速機構３７ａ、３７ｂを介して高温側回転軸３２１ａおよび低温側回転軸３２１ｂに接続されている。
【００６８】
ここで、各変速機構３７ａ、３７ｂは、電動モータ３５に連結された低温側回転軸３２１ｂを介して、電動モータ３５による動力を冷媒ポンプ３４に伝達する動力伝達機構を構成する。本実施形態の各変速機構３７ａ、３７ｂは、冷媒ポンプ３４の駆動軸３４１の回転数に対する各回転軸３２１ａ、３２１ｂの回転数の比（減速比）を調整可能に構成されている。なお、減速比は、回転軸３２１ａ、３２１ｂに固定された永久磁石３２３ａ、３２３ｂの極数に応じて決定される。例えば、永久磁石３２３ａ、３２３ｂの数がｎ極の場合、冷媒ポンプ３４の駆動軸３４１がｎ回転したときに回転軸３２１ａ、３２１ｂが一回転するように減速比を１／ｎに決定することができる。
【００６９】
シリンダボア３４４は、高温側容器３１ａの各連通路３１４に対応する高温側ボア部３４４ａ、低温側容器３１ｂの各連通路３１５に対応する低温側ボア部３４４ｂを有して構成されている。なお、シリンダボア３４４は、高温側ボア部３４４ａ内の冷媒と低温側ボア部３４４ｂ内の冷媒とが熱交換可能に構成されている。
【００７０】
ここで、本実施形態の冷媒ポンプ３４は、磁気作業物質３０への磁場の印加、除去に同期して、各容器３１ａ、３１ｂに対する冷媒の吸入、吐出を行うように構成されている。
【００７１】
例えば、冷媒ポンプ３４は、各容器３１ａ、３１ｂにおける上方側に位置する各作業室３１１内の磁気作業物質３０に磁場が印加された際に、高温側容器３１ａにおける上方側に位置する各作業室３１１に冷媒を順次吐出すると共に、低温側容器３１ｂにおける上方側に位置する各作業室３１１から冷媒を順次吸入するように構成されている。この際、冷媒ポンプ３４によって、高温側容器３１ａにおける下方側に位置する各作業室３１１から冷媒が順次吸入されると共に、低温側容器３１ｂにおける下方側に位置する各作業室３１１に冷媒が順次吐出される。
【００７２】
一方、冷媒ポンプ３４は、各容器３１ａ、３１ｂにおける上方側に位置する各作業室３１１内の磁気作業物質３０から磁場が除去された際に、高温側容器３１ａにおける上方側に位置する各作業室３１１から冷媒を順次吸入すると共に、低温側容器３１ｂにおける上方側に位置する各作業室３１１に冷媒を順次吐出するように構成されている。
【００７３】
そして、冷媒ポンプ３４によって、各容器３１ａ、３１ｂの作業室３１１に冷媒が吐出されると、各容器３１ａ、３１ｂの冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂに設けられたディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄが開放されて、各容器３１ａ、３１ｂにおける冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂ付近の冷媒が外部に吐出される。
【００７４】
また、冷媒ポンプ３４によって、各容器３１ａ、３１ｂの作業室３１１から冷媒が吸入されると、各容器３１ａ、３１ｂの冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａに設けられたサクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃが開放されて、各容器３１ａ、３１ｂにおける冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａ付近に外部から冷媒が導入される。
【００７５】
このように磁気冷凍機３では、磁気作業物質３０への磁場の印加、除去に同期して、各容器３１ａ、３１ｂにおける各作業室３１１から順次冷媒を吸入、吐出することができるので、各容器３１ａ、３１ｂにおける冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂ付近の冷媒を連続して外部に吐出することができる。
【００７６】
図１に戻り、電動モータ３５は、車載されたバッテリ（図示略）からの電源供給により作動し、回転軸３２１ａ、３２１ｂおよび駆動軸３４１に動力を付与して、磁気冷凍機３を駆動する駆動手段である。
【００７７】
ここで、本実施形態では、各容器３１ａ、３１ｂに収容された回転軸３２１ａ、３２１ｂ、ロータ３２２ａ、３２２ｂ、永久磁石３２３ａ、３２３ｂ、および熱交換容器３１の外部に設けられた電動モータ３５が、磁場印加除去手段である磁場印加除去装置３２を構成している。また、永久磁石３２３ａ、３２３ｂは、磁場を発生させる磁場発生部を構成している。
【００７８】
次に、高温側冷媒回路４および低温側冷媒回路５について説明する。まず、高温側冷媒回路４について説明すると、高温側冷媒回路４は、高温側容器３１ａにおける高温側出入口３１２の冷媒吐出部３１２ｂから吐出された冷媒を、加熱用熱交換器１３の冷媒流入口１３ａに導く共に、加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂから流出した冷媒を高温側出入口３１２の冷媒吸入部３１２ａに戻す冷媒循環回路である。
【００７９】
具体的には、高温側出入口３１２の冷媒吐出部３１２ｂ側には、加熱用熱交換器１３の冷媒流入口１３ａ側が接続されている。加熱用熱交換器１３は、後述する室内空調ユニット１０のケース１１内に配置されて、その内部を流通する冷媒と、後述する冷却用熱交換器１２通過後の送風空気とを熱交換させることで、送風空気を加熱する熱交換器（第１熱交換器）である。
【００８０】
加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側には、第１電気式三方弁４１が接続されている。第１電気式三方弁４１は、空調制御装置１００から出力される制御信号によって、その作動が制御される流路切替手段を構成している。
【００８１】
より具体的には、第１電気式三方弁４１は、空調制御装置１００からの制御信号に応じて、加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側と高温側容器３１ａの冷媒吸入部３１２ａ側との間を接続する冷媒回路、および加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側と吸放熱用熱交換器６の放熱側冷媒流入口６１ａ側との間を接続する冷媒流路を切り替える。
【００８２】
吸放熱用熱交換器６は、エンジンルーム内に配置されて、その内部を流通する冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器である。本実施形態の吸放熱用熱交換器６は、加熱用熱交換器１３から流出した冷媒が流れる放熱部６１、および低温側容器３１ｂから吐出された冷媒が流れる吸熱部６２といった二つの熱交換部を有して構成されている。
【００８３】
吸放熱用熱交換器６の放熱部６１は、放熱側冷媒流入口６１ａから流入した冷媒（加熱用熱交換器１３から流出した冷媒）と外気とを熱交換させる熱交換部である。また、吸放熱用熱交換器６の吸熱部６２は、吸熱側冷媒流入口６２ａから流入した冷媒（低温側容器３１ｂから吐出された冷媒）と外気とを熱交換させる熱交換部である。
【００８４】
なお、放熱部６１および吸熱部６２は、吸放熱用熱交換器６の内部において放熱部６１を流れる冷媒と吸熱部６２を流れる冷媒が混在しないように、互いに冷媒流路が独立して構成されている。
【００８５】
吸放熱用熱交換器６における放熱側冷媒流出口６１ｂ側には、高温側容器３１ａの冷媒吸入部３１２ａが接続されており、吸放熱用熱交換器６にて放熱された冷媒が高温側容器３１ａの作業室３１１に戻る。
【００８６】
従って、高温側冷媒回路４は、高温側容器３１ａの冷媒吐出部３１２ｂ→加熱用熱交換器１３→第１電気式三方弁４１→高温側容器３１ａの冷媒吸入部３１２ａといった順に冷媒が循環する循環回路と、高温側容器３１ａの冷媒吐出部３１２ｂ→加熱用熱交換器１３→第１電気式三方弁４１→吸放熱用熱交換器６の放熱部６１→高温側容器３１ａの冷媒吸入部３１２ａといった順に冷媒が循環する循環回路とで構成される。
【００８７】
なお、高温側冷媒回路４には、加熱用熱交換器１３と第１電気式三方弁４１との間には、固定絞り４２を介して、高温側冷媒回路４内の冷媒量を調整するためのリザーバタンク４３が接続されている。なお、固定絞り４２としては、オリフィスやキャピラリチューブ等を採用することができる。
【００８８】
また、低温側冷媒回路５は、低温側容器３１ｂにおける低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂから吐出された冷媒を、冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１２ａに導く共に、冷却用熱交換器１２の冷媒流出口１２ｂから流出した冷媒を低温側出入口３１３の冷媒吸入部３１３ａに戻す冷媒循環回路である。
【００８９】
具体的には、低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側には、第２電気式三方弁５１が接続されている。第２電気式三方弁５１は、第１電気式三方弁４１と同様に、空調制御装置１００から出力される制御信号によって、その作動が制御される流路切替手段を構成している。
【００９０】
第２電気式三方弁５１は、空調制御装置１００からの制御信号に応じて、低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側と吸放熱用熱交換器６の吸熱側冷媒流入口６２ａ側との間を接続する冷媒回路、および低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側と第３電気式三方弁５２との間を接続する冷媒回路を切り替える。そして、吸放熱用熱交換器６の吸熱側冷媒流出口６２ｂ側には、第３電気式三方弁５２が接続されている。
【００９１】
第３電気式三方弁５２は、第１、第２電気式三方弁４１、５１と同様に、空調制御装置１００から出力される制御信号によって、その作動が制御される流路切替手段を構成している。
【００９２】
具体的には、第３電気式三方弁５２は、第２電気式三方弁５１に連動して作動するように構成されている。すなわち、第３電気式三方弁５２は、第２電気式三方弁５１にて低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側と第３電気式三方弁５２との間を接続する冷媒回路に切り替えられると、第２電気式三方弁５１と冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１２ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替える。また、第３電気式三方弁５２は、第２電気式三方弁５１にて低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側と吸放熱用熱交換器６の吸熱側冷媒流入口６２ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられると、第２電気式三方弁５１と低温側出入口３１３の冷媒吸入部３１３ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替える。
【００９３】
第３電気式三方弁５２に接続された冷却用熱交換器１２は、室内空調ユニット１０のケース１１内のうち、加熱用熱交換器１３の送風空気流れ上流側に配置されて、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させて送風空気を冷却する熱交換器である。そして、冷却用熱交換器１２の冷媒流出口１２ｂ側には、低温側出入口３１３の冷媒吸入部３１３ａが接続されている。
【００９４】
このように、低温側冷媒回路５は、低温側容器３１ｂの冷媒吐出部３１３ｂ→第２電気式三方弁５１→第３電気式三方弁５２→冷却用熱交換器１２→低温側容器３１ｂの冷媒吸入部３１３ａといった順に冷媒が循環する循環回路と、低温側容器３１ｂの冷媒吐出部３１３ｂ→吸放熱用熱交換器６の吸熱部６２→第２電気式三方弁５１→第３電気式三方弁５２→低温側容器３１ｂの冷媒吸入部３１３ａといった順に冷媒が循環する循環回路とで構成される。
【００９５】
なお、低温側冷媒回路５には、第２電気式三方弁５１および吸放熱用熱交換器６と第３電気式三方弁５２との間には、固定絞り５３を介して、低温側冷媒回路５内の冷媒量を調整するためのリザーバタンク５４が接続されている。なお、固定絞り５３としては、オリフィスやキャピラリチューブ等を採用することができる。
【００９６】
次に、室内空調ユニット１０について説明する。室内空調ユニット１０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されて、その外殻を形成するケース１１内に図示しない送風機、前述の冷却用熱交換器１２、加熱用熱交換器１３、ヒータコア１４等を収容したものである。
【００９７】
ケース１１は、車室内に送風される送風空気の空気流路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。ケース１１内の送風空気流れ最上流側には、内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する図示しない内外気切替箱が配置されている。
【００９８】
より具体的には、内外気切替箱には、ケース１１内に内気を導入させる内気導入口および外気を導入させる外気導入口が形成されている。さらに、内外気切替箱の内部には、内気導入口および外気導入口の開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドアが配置されている。なお、内外気切替ドアは、ケース１１内に導入される内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる吸込口モードを切り替える風量割合変更手段を構成する。
【００９９】
内外気切替箱の空気流れ下流側には、内外気切替箱を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機が配置されている。この送風機は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置１００から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。
【０１００】
送風機の空気流れ下流側には、前述の冷却用熱交換器１２が配置されている。さらに、冷却用熱交換器１２の空気流れ下流側には、冷却用熱交換器１２通過後の空気を流す加熱用冷風通路１５、冷風バイパス通路１６といった空気通路、並びに、加熱用冷風通路１５および冷風バイパス通路１６から流出した空気を混合させる混合空間１７が形成されている。
【０１０１】
加熱用冷風通路１５には、冷却用熱交換器１２通過後の空気を加熱するための加熱手段としての加熱用熱交換器１３、およびヒータコア１４が、送風空気流れ方向に向かってこの順で配置されている。ヒータコア１４は、車両走行用駆動力を出力するエンジン（図示略）の冷却水と冷却用熱交換器１２通過後の空気とを熱交換させて、冷却用熱交換器１２通過後の空気を加熱する熱交換器である。
【０１０２】
一方、冷風バイパス通路１６は、冷却用熱交換器１２通過後の空気を、加熱用熱交換器１３、およびヒータコア１４を通過させることなく、混合空間１７に導くための空気通路である。従って、混合空間１７にて混合された送風空気の温度は、加熱用冷風通路１５を通過する空気および冷風バイパス通路１６を通過する空気の風量割合によって変化する。
【０１０３】
そこで、本実施形態では、冷却用熱交換器１２の空気流れ下流側であって、加熱用冷風通路１５および冷風バイパス通路１６の入口側に、加熱用冷風通路１５および冷風バイパス通路１６へ流入させる冷風の風量割合を連続的に変化させるエアミックスドア１８を配置している。つまり、エアミックスドア１８は、加熱用熱交換器１３に流入する送風空気の風量を調整して、混合空間１７内の空気温度（車室内へ吹き出す空気の温度）を調整する温度調整手段を構成する。
【０１０４】
さらに、ケース１１の送風空気流れ最下流部には、混合空間１７から冷却対象空間である車室内へ温度調整された送風空気を吹き出す図示しない吹出口（例えば、フェイス吹出口、フット吹出口、デフロスタ吹出口）が配置されている。なお、各吹出口の空気流れ上流側には、吹出口の開口面積を調整するドアが配置されており、各ドアの開閉により車室内に空調風を吹き出す吹出口を切り替えることが可能となっている。
【０１０５】
次に、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。そして、空調制御装置１００は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された電動モータ３５、流路切替手段を構成する各電気式三方弁４１、５１、５２、送風機、エアミックスドア１８の駆動手段等の作動を制御する。
【０１０６】
空調制御装置１００の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル（図示略）に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネルに設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、自動車用空調装置１の作動スイッチ、オートスイッチ、運転モード（冷房モード、暖房モード、除湿モード等）の切替スイッチ等が設けられている。
【０１０７】
なお、空調制御装置１００のうち、磁気冷凍機３の駆動手段を構成する電動モータ３５を制御する構成が電動モータ制御手段を構成し、各電気式三方弁４１、５１、５２を制御する構成が流路切替制御手段を構成している。
【０１０８】
次に、上記構成における本実施形態の磁気冷凍システム２を含む自動車用空調装置１の作動を説明する。まず、磁気冷凍システム２における磁気冷凍機３の動作原理を図４に基づいて概略的に説明する。
【０１０９】
図４は、図１に示すＢ部分の拡大図である。なお、図４の（ａ）が磁気作業物質３０への磁場を印加する磁場印加過程を示し、（ｂ）が作業室３１１から冷媒を吐出する冷媒吐出過程を示し、（ｃ）が磁気作業物質３０から磁場を除去する磁場除去過程を示し、（ｄ）が作業室３１１に冷媒を吸入する冷媒吸入過程を示している。
【０１１０】
図４（ａ）に示すように、冷媒ポンプ３４における高温側ボア部３４４ａ内のピストン３４３が下死点付近に位置し、永久磁石３２３ａが高温側容器３１ａの上方側の作業室３１１に近づくと、上方側の作業室３１１に収容された磁気作業物質３０に磁場が印加（増磁）される（磁場印加過程）。この際、磁気熱量効果によって磁気作業物質３０が発熱して、上方側の作業室３１１内の冷媒が昇温される。
【０１１１】
その後、図４（ｂ）に示すように、高温側ボア部３４４ａ内のピストン３４３が下死点側から上死点側へと移動して、上方側の作業室３１１内の冷媒が冷媒ポンプ３４側から高温側出入口３１２側に移動する。この際、高温側出入口３１２の冷媒吐出部３１２ｂに設けられたディスチャージバルブ３１２ｄが開放されて、冷媒吐出部３１２ｂ付近に存する高温冷媒が加熱用熱交換器１３側に吐出される（冷媒吐出過程）。
【０１１２】
その後、図４（ｃ）に示すように、高温側ボア部３４４ａ内のピストン３４３が上死点付近に位置し、永久磁石３２３ａが高温側容器３１ａの上方側の作業室３１１から遠ざかると、上方側の作業室３１１に収容された磁気作業物質３０から磁場が除去（減磁）される（磁場除去過程）。
【０１１３】
その後、図４（ｄ）に示すように、高温側ボア部３４４ａ内のピストン３４３が上死点側から下死点側へと移動して、上方側の作業室３１１内の冷媒が高温側出入口３１２側から冷媒ポンプ３４側に移動する。この際、高温側出入口３１２の冷媒吸入部３１２ａに設けられたサクションバルブ３１２ｃが開放されて、加熱用熱交換器１３から流出した冷媒が冷媒吸入部３１２ａ付近に吸入される（冷媒吸入過程）。そして、冷媒ポンプ３４のピストン３４３が下死点付近に位置に戻ると、図４（ａ）に示す磁場印加過程となる。
【０１１４】
このような磁場印加過程、冷媒吐出過程、磁場除去過程、冷媒吸入過程といった四つの工程によって、高温側容器３１ａの上方側の作業室３１１に収容された磁気作業物質３０の磁気熱量効果により生ずる温熱を加熱用熱交換器１３側に輸送することができる。
【０１１５】
なお、高温側容器３１ａの下方側の作業室３１１側では、上方側の作業室３１１側で行われる過程とタイミングが異なるだけで、上方側の作業室３１１側と同様に、磁場印加過程、冷媒吐出過程、磁場除去過程、冷媒吸入過程といった四つの工程が行われる。
【０１１６】
ここで、図示しないが低温側容器３１ｂの上方側の作業室３１１側では、高温側容器３１ａの上方側の作業室３１１側における磁場印加過程時に、低温側ボア部３４４ｂ内のピストン３４３が上死点付近に位置した状態で、磁気作業物質３０に磁場が印加される。
【０１１７】
その後、低温側ボア部３４４ｂ内のピストン３４３が上死点側から下死点側へと移動して、上方側の作業室３１１内の冷媒が低温側出入口３１３側から冷媒ポンプ３４側に移動する。この際、低温側出入口３１３の冷媒吸入部３１３ａに設けられたサクションバルブ３１３ｃが開放されて、冷却用熱交換器１２から流出した冷媒が冷媒吸入部３１３ａ付近に吸入される（冷媒吸入過程）。
【０１１８】
その後、低温側容器３１ｂの上方側の作業室３１１側では、高温側容器３１ａの上方側の作業室３１１側における磁場除去過程時に、低温側ボア部３４４ｂ内のピストン３４３が下死点付近に位置した状態で、上方側の作業室３１１に収容された磁気作業物質３０から磁場が除去される。
【０１１９】
その後、低温側ボア部３４４ｂ内のピストン３４３が下死点側から上死点側へと移動して、上方側の作業室３１１内の冷媒が冷媒ポンプ３４側から低温側出入口３１３側に移動する。この際、低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂに設けられたディスチャージバルブ３１３ｄが開放されて、冷媒吐出部３１２ｂ付近に存する低温冷媒が冷却用熱交換器１２側に吐出される（冷媒吐出過程）。
【０１２０】
このような磁場印加過程、冷媒吸入過程、磁場除去過程、冷媒吐出過程といった四つの工程によって、低温側容器３１ｂの上方側の作業室３１１に収容された磁気作業物質３０の磁気熱量効果により生ずる冷熱を冷却用熱交換器１２側に輸送することができる。
【０１２１】
なお、低温側容器３１ｂの下方側の作業室３１１側では、上方側の作業室３１１側で行われる過程とタイミングが異なるだけで、上方側の作業室３１１側と同様に、磁場印加過程、冷媒吸入過程、磁場除去過程、冷媒吐出過程といった四つの工程が行われる。
【０１２２】
ここで、熱交換容器３１全体で見ると、磁気作業物質３０に磁場を印加された後に、低温側出入口３１３側から高温側出入口３１２側へ向けて冷媒が移動し、磁気作業物質３０から磁場を除去された後に高温側出入口３１２側から低温側出入口３１３側へ向けて冷媒が移動することとなる。
【０１２３】
そして、熱交換容器３１における高温側容器３１ａ側にて磁場印加過程、冷媒吐出過程、磁場除去過程、冷媒吸入過程が繰り替えされ、低温側容器３１ｂ側にて磁場印加過程、冷媒吸入過程、磁場除去過程、冷媒吐出過程が繰り替えされることで、高温側容器３１ａの上方側の作業室３１１に収容された磁気作業物質３０と、低温側容器３１ｂの上方側の作業室３１１に収容された磁気作業物質３０との間に大きな温度勾配を生成することができる。
【０１２４】
次に、自動車用空調装置１の各運転モード時の作動について図５〜図７に基づいて説明する。各運転モードは、操作パネルに設けられた運転モードの切替スイッチ、または空調制御装置１００の制御処理によって適宜決定される。なお、図５は、冷房モード時の冷媒回路を示し、図６は、暖房モード時の冷媒回路を示し、図７は、除湿モード時の冷媒回路を示している。
【０１２５】
（Ａ）冷房モード（図５参照）
冷房モードでは、空調制御装置１００からの制御信号によって、高温側冷媒回路４が、第１電気式三方弁４１にて加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側と吸放熱用熱交換器６の放熱側冷媒流入口６１ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられる。また、低温側冷媒回路５は、第２電気式三方弁５１にて低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側と第３電気式三方弁５２との間を接続する冷媒回路に切り替えられる共に、第３電気式三方弁５２にて第２電気式三方弁５１と冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１２ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられる。
【０１２６】
これにより、図５の矢印で示すように、高温側冷媒回路４では、磁気冷凍機３→加熱用熱交換器１３→第１電気式三方弁４１→吸放熱用熱交換器６の放熱部６１→磁気冷凍機３の順に冷媒が循環する循環回路が構成される。また、低温側冷媒回路５では、磁気冷凍機３→第２電気式三方弁５１→第３電気式三方弁５２→冷却用熱交換器１２→磁気冷凍機３の順に冷媒が循環する循環回路が構成される。
【０１２７】
従って、磁気冷凍機３にて昇温された冷媒は、磁気冷凍機３の高温側容器３１ａの冷媒吐出部３１２ｂから加熱用熱交換器１３側に吐出され、加熱用熱交換器１３にて冷却用熱交換器１２通過後の送風空気（冷風）と熱交換して冷却される。加熱用熱交換器１３から流出した冷媒は、吸放熱用熱交換器６の放熱部６１にて外気と熱交換して冷却され、磁気冷凍機３の冷媒吸入部３１２ａを介して高温側容器３１ａに吸入されて再び昇温される。
【０１２８】
一方、磁気冷凍機３にて降温された冷媒は、磁気冷凍機３の低温側容器３１ｂの低温側出入口３１３から冷却用熱交換器１２側に吐出され、冷却用熱交換器１２にて送風空気から吸熱する。これにより、冷却用熱交換器１２を通過する送風空気が冷却される。
【０１２９】
この際、ケース１１内のエアミックスドア１８の開度が調整されることで、冷却用熱交換器１２にて冷却された送風空気の一部（または全部）が冷風バイパス通路１６から混合空間１７へ流入し、冷却用熱交換器１２にて冷却された送風空気の一部（または全部）が加熱用冷風通路１５へ流入して加熱用熱交換器１３、ヒータコア１４を通過する際に再加熱されて混合空間１７へ流入する。
【０１３０】
これにより、混合空間１７にて混合されて車室内へ吹き出す送風空気の温度が所望の温度に調整されて、車室内の冷房を行うことができる。なお、冷房モードでは、送風空気の除湿能力も高いが、暖房能力は殆ど発揮されない。
【０１３１】
なお、冷却用熱交換器１２から流出した冷媒は、磁気冷凍機３の冷媒吸入部３１３ａを介して低温側容器３１ｂに吸入されて再び降温される。
【０１３２】
（Ｂ）暖房モード（図６参照）
暖房モードでは、空調制御装置１００からの制御信号によって、高温側冷媒回路４が、第１電気式三方弁４１にて加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側と高温側容器３１ａの冷媒吸入部３１２ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられる。また、低温側冷媒回路５は、第２電気式三方弁５１にて低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側と吸放熱用熱交換器６の吸熱側冷媒流入口６２ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられると共に、第３電気式三方弁５２にて第２電気式三方弁５１と低温側出入口３１３の冷媒吸入部３１３ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられる。
【０１３３】
これにより、図６の矢印で示すように、高温側冷媒回路４では、磁気冷凍機３→加熱用熱交換器１３→第１電気式三方弁４１→磁気冷凍機３の順に冷媒が循環する循環回路が構成される。また、低温側冷媒回路５では、磁気冷凍機３→吸放熱用熱交換器６の吸熱部６２→第２電気式三方弁５１→第３電気式三方弁５２→磁気冷凍機３の順に冷媒が循環する循環回路が構成される。
【０１３４】
従って、磁気冷凍機３にて昇温された冷媒は、磁気冷凍機３の高温側容器３１ａの冷媒吐出部３１２ｂから加熱用熱交換器１３側に吐出され、加熱用熱交換器１３にて送風機から送風された送風空気と熱交換して冷却される。これにより、加熱用熱交換器１３を通過する送風空気が加熱される。
【０１３５】
この際、エアミックスドア１８の開度が調整されるので、冷房モードと同様に、混合空間１７にて混合されて車室内へ吹き出す送風空気の温度が所望の温度に調整されて、車室内の暖房を行うことができる。なお、暖房モードでは、送風空気の除湿能力は発揮されない。
【０１３６】
そして、加熱用熱交換器１３から流出した冷媒は、磁気冷凍機３の冷媒吸入部３１２ａを介して高温側容器３１ａに吸入されて再び昇温される。
【０１３７】
一方、磁気冷凍機３にて降温された冷媒は、磁気冷凍機３の低温側容器３１ｂの低温側出入口３１３から吸放熱用熱交換器６側に吐出され、吸放熱用熱交換器６の吸熱部６２にて外気と熱交換して昇温する。そして、吸放熱用熱交換器６の吸熱部６２から流出した冷媒は、磁気冷凍機３の冷媒吸入部３１３ａを介して低温側容器３１ｂに吸入されて再び降温される。
【０１３８】
（Ｃ）除湿モード（図７参照）
除湿モードでは、空調制御装置１００からの制御信号によって、高温側冷媒回路４が、第１電気式三方弁４１にて加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側と高温側容器３１ａの冷媒吸入部３１２ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられる。また、低温側冷媒回路５は、第２電気式三方弁５１にて低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂ側と第３電気式三方弁５２との間を接続する冷媒回路に切り替えられる共に、第３電気式三方弁５２にて第２電気式三方弁５１と冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１２ａ側との間を接続する冷媒回路に切り替えられる。
【０１３９】
これにより、図７の矢印で示すように、高温側冷媒回路４では、磁気冷凍機３→加熱用熱交換器１３→第１電気式三方弁４１→磁気冷凍機３の順に冷媒が循環する循環回路が構成される。また、低温側冷媒回路５では、磁気冷凍機３→第２電気式三方弁５１→第３電気式三方弁５２→冷却用熱交換器１２→磁気冷凍機３の順に冷媒が循環する循環回路が構成される。
【０１４０】
従って、磁気冷凍機３にて昇温された冷媒は、磁気冷凍機３の高温側容器３１ａの冷媒吐出部３１２ｂから加熱用熱交換器１３側に吐出され、加熱用熱交換器１３にて冷却用熱交換器１２通過後の送風空気（冷風）と熱交換して冷却される。これにより、加熱用熱交換器１３を通過する送風空気が加熱される。
【０１４１】
一方、磁気冷凍機３にて降温された冷媒は、磁気冷凍機３の低温側容器３１ｂの低温側出入口３１３から冷却用熱交換器１２側に吐出され、冷却用熱交換器１２にて送風空気から吸熱する。これにより、冷却用熱交換器１２を通過する送風空気が冷却されて除湿される。
【０１４２】
このように、冷却用熱交換器１２にて冷却されて除湿された送風空気は、加熱用熱交換器１３、ヒータコア１４を通過する際に再加熱されて、混合空間１７から車室内へ吹き出される。すなわち、車室内の除湿を行うことができる。なお、除湿モードでは、送風空気の除湿能力を発揮するができるが、暖房モードに比べて暖房能力が小さくなる。
【０１４３】
そして、加熱用熱交換器１３から流出した冷媒は、磁気冷凍機３の冷媒吸入部３１２ａを介して高温側容器３１ａに吸入されて再び昇温される。
【０１４４】
本実施形態の磁気冷凍システム２を含む自動車用空調装置１は、以上の如く作動するので、以下のような優れた効果を発揮することができる。
【０１４５】
上述したように、磁気冷凍機３における熱交換容器３１の作業室３１１では、磁気作業物質３０に磁場が印加された後に、低温側出入口３１３側から高温側出入口３１２側へ向けて冷媒を移動させることで、磁場の印加によって生ずる磁気作業物質３０の温熱によって昇温した高温側出入口３１２側付近の冷媒を、高温側冷媒回路４を介して加熱用熱交換器１３に流入させることができる。
【０１４６】
また、磁気冷凍機３における熱交換容器３１の作業室３１１では、磁気作業物質３０から磁場が除去された後に、高温側出入口３１２側から低温側出入口３１３側へ向けて冷媒を移動させることで、磁場の除去によって生ずる磁気作業物質３０の冷熱によって降温した低温側出入口３１３側付近の冷媒を、低温側冷媒回路５を介して冷却用熱交換器１２に流入させることができる。
【０１４７】
これによると、磁気作業物質３０に生ずる温熱により昇温した冷媒を加熱用熱交換器１３に直接流入させると共に、磁気作業物質３０に生ずる冷熱により降温した冷媒を冷却用熱交換器１２に直接流入させることができる。この結果、磁気作業物質３０に生ずる温熱および冷熱を各熱交換器１２、１３に輸送する際の熱交換ロスを低減することができる。
【０１４８】
例えば、磁気冷凍機３における熱交換容器３１の高温側出入口３１２の冷媒温度をＴｈ、低温側出入口３１３の冷媒温度をＴｌ（＜Ｔｈ）とし、磁気冷凍システム２におけるサイクル効率ηを理想的なカルノーサイクルのサイクル効率ηｔｈに対して８０％としたとき、本実施形態の如く熱交換容器３１内の冷媒の冷熱および温熱を直接的に加熱用熱交換器１３および冷却用熱交換器１２に輸送する構成では、ＣＯＰを次の数式Ｆ１で示すことができる。
【０１４９】
ＣＯＰ＝｛Ｔｈ／（Ｔｈ−Ｔｌ）｝×８０／１００…（Ｆ１）
一方、熱交換容器３１内の冷媒の冷熱および温熱を、従来のように間接的に加熱用熱交換器１３および冷却用熱交換器１２に輸送する構成では、加熱用熱交換器１３側および冷却用熱交換器１２側の温度がＴｈ、Ｔｌから熱交換ロスΔＴ分低下した温度（Ｔｈ−ΔＴ、Ｔｌ−ΔＴ）となり、ＣＯＰを次の数式Ｆ２で示すことができる。
【０１５０】
ＣＯＰ＝｛Ｔｈ−ΔＴ／（Ｔｈ−Ｔｌ）｝×８０／１００…（Ｆ２）
このように、本実施形態の磁気冷凍システム２では、磁気作業物質３０に生ずる温熱および冷熱を各熱交換器１２、１３に輸送する際の熱交換ロスΔＴを低減することができるので、従来の磁気冷凍システムに比べて、磁気冷凍システム２のＣＯＰの向上を図ることができる。
【０１５１】
ここで、ＡＭＲ方式を採用する磁気冷凍機３では、熱交換容器３１の作業室３１１内の冷媒を高温側出入口３１２側と低温側出入口３１３側との間で往復させる構成となる。このため、熱交換容器３１の各出入口３１２、３１３と各熱交換器１２、１３とを単に配管等で接続する構成とすると、各出入口３１２、３１３から各熱交換器１２、１３に吐出された冷媒が、各熱交換器１２、１３に流入する前に、再び熱交換容器３１の作業室３１１内に吸入されてしまう虞がある。
【０１５２】
この場合、各出入口３１２、３１３から各熱交換器１２、１３に吐出した冷媒の熱が、配管内に存する冷媒を介して、各熱交換器１２、１３内の冷媒に伝達されるだけで、各熱交換器１２、１３内の冷媒を所望の温度とするために長時間を要する。
【０１５３】
これに対して、本実施形態では、高温側出入口３１２から吐出された冷媒が加熱用熱交換器１３を通って再び高温側出入口３１２に戻るように構成された高温側冷媒回路４によって、熱交換容器３１の高温側出入口３１２と加熱用熱交換器１３とを接続しているので、熱交換容器３１の高温側出入口３１２から吐出された冷媒を加熱用熱交換器１３に流入させることができる。
【０１５４】
同様に、低温側出入口３１３から吐出された冷媒が冷却用熱交換器１２を通って再び低温側出入口３１３に戻るように構成された低温側冷媒回路５によって、熱交換容器３１の低温側出入口３１３と冷却用熱交換器１２とを接続しているので、熱交換容器３１の低温側出入口３１３から吐出された冷媒を冷却用熱交換器１２に流入させることができる。
【０１５５】
さらに、本実施形態では、熱交換容器３１の各出入口３１２、３１３それぞれに、熱交換容器３１の作業室３１１内に冷媒を吸入する際に開放されるサクションバルブ、熱交換容器３１の作業室３１１内から冷媒を吐出する際に開放されるディスチャージバルブを設ける構成としている。
【０１５６】
このため、磁気作業物質３０に磁場が印加された後に、磁場の印加によって生ずる磁気作業物質３０の温熱によって昇温した高温側出入口３１２付近の冷媒を、確実に加熱用熱交換器１３に流入させることができると共に、加熱用熱交換器１３から流出した冷媒を熱交換容器３１の作業室３１１に吸入させることができる。
【０１５７】
同様に、磁気作業物質３０から磁場が除去された後に、磁場の除去によって生ずる磁気作業物質の冷熱によって降温した低温側出入口３１３付近の冷媒を、確実に冷却用熱交換器１２に流入させることができると共に、冷却用熱交換器１２から流出した冷媒を熱交換容器３１の作業室３１１に吸入させることができる。
【０１５８】
また、本実施形態では、磁場印加除去装置３２の回転軸３２１ａ、３２１ｂを冷媒ポンプ３４の駆動軸３４１に連結し、磁場印加除去装置３２の駆動手段である電動モータ３５によって、冷媒ポンプ３４を駆動する構成としている。
【０１５９】
これによれば、磁場印加除去装置３２および冷媒ポンプ３４の駆動源を共通化させることができるので、磁気冷凍システム２を簡素な構成で実現することができる。ひいては、磁気冷凍システム２における消費動力の増大を抑制して、磁気冷凍システム２のＣＯＰの更なる向上を図ることが可能となる。
【０１６０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８に基づいて説明する。図８は、本実施形態の自動車用空調装置１の全体構成図である。なお、本実施形態では、第１実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【０１６１】
上述の第１実施形態では、各容器３１ａ、３１ｂの冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａにサクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃを設け、冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂにディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄを設けることで、各冷媒回路４、５において、各容器３１ａ、３１ｂの冷媒出入口３１２、３１３、各熱交換器１２、１３の冷媒流入口１２ａ、１３ａ、各熱交換器の冷媒流出口１２ｂ、１３ｂ、各容器３１ａ、３１ｂの冷媒出入口３１２、３１３といった順に冷媒が一方向へ流れる構成としている。
【０１６２】
これに対して、本実施形態では、サクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃおよびディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄを廃し、高温側冷媒回路４および低温側冷媒回路５にチェック弁（逆止弁）４４、４５、５６、５７を配する構成としている。
【０１６３】
具体的には、図８に示すように、高温側冷媒回路４には、高温側容器３１ａの冷媒出入口３１２と加熱用熱交換器１３の冷媒流入口１３ａとの間に、高温側容器３１ａの冷媒出入口３１２側から加熱用熱交換器１３の冷媒流入口１３ａ側への冷媒の流れを許容する第１チェック弁４４が設けられている。また、高温側冷媒回路４には、加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側と高温側容器３１ａの冷媒出入口３１２との間に、加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側から高温側容器３１ａの冷媒出入口３１２側への冷媒の流れを許容する第２チェック弁４５が設けられている。
【０１６４】
一方、低温側冷媒回路５には、低温側容器３１ｂの冷媒出入口３１３と冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１３ａとの間に、低温側容器３１ｂの冷媒出入口３１３側から冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１３ａ側への冷媒の流れを許容する第３チェック弁５６が設けられている。また、低温側冷媒回路５には、冷却用熱交換器１２の冷媒流出口１３ｂ側と低温側容器３１ｂの冷媒出入口３１３との間に、冷却用熱交換器１２の冷媒流出口１３ｂ側から低温側容器３１ｂの冷媒出入口３１３側への冷媒の流れを許容する第４チェック弁５７が設けられている。
【０１６５】
このような構成によれば、磁気作業物質３０に磁場が印加された後に、磁場の印加によって生ずる磁気作業物質３０の温熱によって昇温した高温側出入口３１２付近の冷媒を、確実に加熱用熱交換器１３に流入させることができると共に、加熱用熱交換器１３から流出した冷媒を熱交換容器３１の作業室３１１に吸入させることができる。
【０１６６】
同様に、磁気作業物質３０から磁場が除去された後に、磁場の除去によって生ずる磁気作業物質の冷熱によって降温した低温側出入口３１３付近の冷媒を、確実に冷却用熱交換器１２に流入させることができると共に、冷却用熱交換器１２から流出した冷媒を熱交換容器３１の作業室３１１に吸入させることができる。
【０１６７】
なお、本実施形態における高温側冷媒回路４に設けられた第１、第２チェック弁４４、４５が本発明の第１逆流防止手段を構成し、低温側冷媒回路５に設けられた第３、第４チェック弁５６、５７が本発明の第２逆流防止手段を構成している。
【０１６８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図９に基づいて説明する。図９は、本実施形態の自動車用空調装置１の全体構成図である。なお、本実施形態では、第１、第２実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【０１６９】
上述の第２実施形態では、高温側冷媒回路４に第１、第２チェック弁４４、４５を設け、低温側冷媒回路５に第３、第４チェック弁５６、５７を設ける構成としている。これに対して、本実施形態では、各チェック弁４４、４５、５６、５７に変えて、各冷媒回路４、５に、空調制御装置１００からの制御信号に応じて開閉する開閉弁４６、４７、５８、５９を設ける構成としている。
【０１７０】
具体的には、図９に示すように、高温側冷媒回路４には、高温側容器３１ａの冷媒出入口３１２と加熱用熱交換器１３の冷媒流入口１３ａとの間に第１開閉弁４６が設けられ、加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側と高温側容器３１ａの冷媒出入口３１２との間に第２開閉弁４７が設けられている。
【０１７１】
なお、第１開閉弁４６は、空調制御装置１００により高温側容器３１ａの冷媒出入口３１２側から加熱用熱交換器１３の冷媒流入口１３ａ側への冷媒の流れのみを許容するように制御される。また、第２開閉弁４７は、加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側から高温側容器３１ａの冷媒出入口３１２側への冷媒の流れのみを許容するように制御される。
【０１７２】
一方、低温側冷媒回路５には、低温側容器３１ｂの冷媒出入口３１３と冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１３ａとの間に第３開閉弁５８が設けられ、冷却用熱交換器１２の冷媒流出口１３ｂ側と低温側容器３１ｂの冷媒出入口３１３との間に第４開閉弁５９が設けられている。
【０１７３】
なお、第３開閉弁５８は、空調制御装置１００により低温側容器３１ｂの冷媒出入口３１３側から冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１３ａ側への冷媒の流れのみを許容するように制御される。また、第４開閉弁５９は、冷却用熱交換器１２の冷媒流出口１３ｂ側から低温側容器３１ｂの冷媒出入口３１３側への冷媒の流れのみを許容するように制御される。
【０１７４】
このような構成によっても、第２実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、本実施形態における高温側冷媒回路４に設けられた第１、第２開閉弁４６、４７が本発明の第１逆流防止手段を構成し、低温側冷媒回路５に設けられた第３、第４開閉弁５８、５９が本発明の第２逆流防止手段を構成している。
【０１７５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１０に基づいて説明する。図１０は、本実施形態の自動車用空調装置１の全体構成図である。
【０１７６】
本実施形態では、車室内を冷房する冷房モードのみの冷媒回路を有する磁気冷凍システム２について説明する。なお、本実施形態では、第１〜第３実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【０１７７】
本実施形態の磁気冷凍システム２は、図１０に示すように、磁気冷凍機３、磁気冷凍機３で生成した温熱により昇温した冷媒を放熱器（第１熱交換器）７に循環させる放熱側冷媒回路（第１冷媒循環回路）８、磁気冷凍機３で生成した冷熱により降温した冷媒を冷却用熱交換器（第２熱交換器）１２に循環させる低温側冷媒回路（第２冷媒循環回路）５等を備えて構成されている。
【０１７８】
本実施形態の磁気冷凍機３の熱交換容器３１は、内部に磁気作業物質３０を収容すると共に冷媒が流通する作業室３１１が形成された中空円柱状の容器で構成されている。熱交換容器３１の一端側には、同軸上に冷媒ポンプ３４が配置されている。
【０１７９】
熱交換容器３１には、冷媒ポンプ３４と反対側の端面に冷媒出入口３１２が形成されており、冷媒ポンプ３４側の端面に冷媒ポンプ３４のシリンダボア３４４に連通する連通路３１４が形成されている。
【０１８０】
本実施形態の冷媒ポンプ３４は、熱交換容器３１の連通路３１４に対応する第１ボア部３４４ａと、後述する低温側冷媒回路５に連通する第２ボア部３４４ｂを有して構成されている。なお、シリンダボア３４４は、第１ボア部３４４ａ内の冷媒と第２ボア部３４４ｂ内の冷媒とが流通可能に構成されており、第１ボア部３４４ａの熱が直接第２ボア部３４４ｂに輸送される。
【０１８１】
なお、第２ボア部３４４ｂと低温側冷媒回路５とを連通する連通路３４５は、低温側冷媒回路５から冷媒を吸入する冷媒吸入部３４５ａ、および低温側冷媒回路５に冷媒を吐出する冷媒吐出部３４５ｂで構成されている。そして、連通路３４５の冷媒吸入部３４５ａには、冷媒を吸入する際に開放されるサクションバルブ３４５ｃが設けられ、冷媒吐出部３４５ｂには、冷媒を吐出する際に開放されるディスチャージバルブ３４５ｄが設けられている。なお、本実施形態では、冷媒ポンプ３４における低温側冷媒回路５と連通する連通路３４５が、熱交換容器３１における冷媒出入口３１２に対応する冷媒出入口として構成している。
【０１８２】
放熱側冷媒回路８は、熱交換容器３１における冷媒出入口３１２の冷媒吐出部３１２ｂから吐出された冷媒を、放熱器７の冷媒流入口７ａに導く共に、放熱器７の冷媒流出口１３ｂから流出した冷媒を冷媒出入口３１２の冷媒吸入部３１２ａに戻す冷媒循環回路である。
【０１８３】
従って、放熱側冷媒回路８は、熱交換容器３１の冷媒吐出部３１２ｂ→放熱器７→熱交換容器３１の冷媒吸入部３１２ａといった順に冷媒が循環する。なお、放熱器７は、エンジンルーム内に配置されて、冷媒流入口７ａから流入した冷媒と外気とを熱交換させる熱交換器である。
【０１８４】
また、本実施形態の低温側冷媒回路５は、冷媒ポンプ３４における連通路３４５の冷媒吐出部３４５ｂから吐出された冷媒を、冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１２ａに導く共に、冷却用熱交換器１２の冷媒流出口１２ｂから流出した冷媒を冷媒ポンプ３４における連通路３４５の冷媒吸入部３４５ａに戻す冷媒循環回路である。
【０１８５】
従って、低温側冷媒回路５は、冷媒ポンプ３４における連通路３４５の冷媒吐出部３４５ｂ→冷却用熱交換器１２→冷媒ポンプ３４における連通路３４５の冷媒吸入部３４５ａといった順に冷媒が循環する。
【０１８６】
次に、本実施形態の磁気冷凍システム２における磁気冷凍機３の作動の概略について説明する。
【０１８７】
冷媒ポンプ３４における第１ボア部３４４ａ内のピストン３４３が下死点付近に位置し、永久磁石３２３ａが熱交換容器３１の上方側の作業室３１１に近づくと、上方側の作業室３１１に収容された磁気作業物質３０に磁場が印加され、上方側の作業室３１１内の冷媒が昇温される（磁場印加過程）。この際、第２ボア部３４４ｂ内のピストン３４３が上死点付近に位置する。
【０１８８】
その後、第１ボア部３４４ａ内のピストン３４３が下死点側から上死点側へと移動すると、上方側の作業室３１１内の冷媒が冷媒ポンプ３４側から冷媒出入口３１２側に移動して、冷媒吐出部３１２ｂ付近に存する高温冷媒が放熱器７側に吐出される（冷媒吐出過程）。この際、第２ボア部３４４ｂ内のピストン３４３が上死点側から下死点側へと移動して、冷却用熱交換器１２から流出した冷媒が、連通路３４５の冷媒吸入部３４５ａを介して、第２ボア部３４４ｂ内に吸入される。
【０１８９】
その後、第１ボア部３４４ａ内のピストン３４３が上死点付近に位置し、永久磁石３２３ａが熱交換容器３１の上方側の作業室３１１から遠ざかると、上方側の作業室３１１に収容された磁気作業物質３０から磁場が除去され、上方側の作業室３１１内の冷媒が降温される（磁場除去過程）。この際、第２ボア部３４４ｂ内のピストン３４３が下死点付近に位置する。なお、第２ボア部３４４ｂには、磁気作業物質３０から磁場が除去されることで降温した第１ボア部３４４ａ内の冷媒が流入し、第２ボア部３４４ｂ内の冷媒が降温する。
【０１９０】
その後、第１ボア部３４４ａ内のピストン３４３が上死点側から下死点側へと移動して、加熱用熱交換器１３から流出した冷媒が冷媒吸入部３１２ａ付近に吸入される。この際、第２ボア部３４４ｂ内のピストン３４３が下死点側から上死点側へと移動して、第２ボア部３４４ｂ内の冷媒が、連通路３４５の冷媒吐出部３４５ｂを介して、冷却用熱交換器１２側に吐出される。
【０１９１】
このような磁場印加過程、冷媒吐出過程、磁場除去過程、冷媒吸入過程といった四つの工程によって、熱交換容器３１の上方側の作業室３１１に収容された磁気作業物質３０の磁気熱量効果により生ずる冷熱を冷却用熱交換器１２側に輸送される。これにより、冷却用熱交換器１２にて車室内に送風する送風空気を冷却することが可能となる。なお、熱交換容器３１の上方側の作業室３１１に収容された磁気作業物質３０の磁気熱量効果により生ずる温熱は放熱器７側に輸送されて、外気に放熱される。
【０１９２】
以上説明した本実施形態によれば、磁気作業物質３０に生ずる冷熱により降温した冷媒を冷却用熱交換器１２に直接流入させることができるので、磁気作業物質３０に生ずる冷熱を輸送する際の熱交換ロスを低減することができ、磁気冷凍システムのＣＯＰの向上を図ることできる。
【０１９３】
なお、本実施形態では、車室内を冷房する冷房モードのみの冷媒回路を有する磁気冷凍システム２について説明したが、磁気冷凍システム２を、車室内を暖房する暖房モードのみの冷媒回路を有する構成としてもよい。この場合、例えば、本実施形態の放熱器７を室内空調ユニット１０のケース１１内に配置して、車室内へ送風する送風空気を加熱する加熱用熱交換器として機能させ、冷却用熱交換器１２をエンジンルーム内に配置して、外気と熱交換する吸熱器として機能させればよい。
【０１９４】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１１、図１２に基づいて説明する。図１１は、本実施形態の自動車用空調装置１の全体構成図であり、図１２は、本実施形態の磁気冷凍機の拡大図である。
【０１９５】
本実施形態では、磁気冷凍機３における一対の冷媒出入口３１２、３１３の具体的構成、および冷媒ポンプ３４の具体的構成等が第１〜第４実施形態と相違している。なお、本実施形態では、第１〜第４実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【０１９６】
図１１および図１２に示すように、本実施形態の一対の冷媒出入口３１２、３１３それぞれは、各冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａが、熱交換容器３１の長手方向からみたときに同円周上に位置するように設けられている。また、各冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂは、熱交換容器３１の長手方向からみたときに同円周上に位置するように設けられている。本実施形態では、冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂが、冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａよりも熱交換容器３１の径方向外側に位置するように配置されている。なお、冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａを、冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂよりも熱交換容器３１の径方向外側に位置するように配置してもよい。
【０１９７】
各冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａそれぞれには、サクションバルブ３１３ｃが設けられ、各冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂそれぞれには、ディスチャージバルブ３１３ｄが設けられている。なお、各サクションバルブ３１３ｃは、冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａに対応して熱交換容器３１の長手方向からみたときに同円周上に位置するように設けられている。同様に、各ディスチャージバルブ３１３ｄは、冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂに対応して熱交換容器３１の長手方向からみたときに同円周上に位置するように設けられている。
【０１９８】
そして、高温側出入口３１２における各冷媒吸入部３１２ａは、吸入側マニホールド３１２ｅを介して互いに連通すると共に、各冷媒吐出部３１２ｂが吐出側マニホールド３１２ｆを介して互いに連通している。同様に、低温側出入口３１３における各冷媒吸入部３１３ａが吸入側マニホールド３１３ｅを介して互いに連通すると共に、各冷媒吐出部３１３ｂが吐出側マニホールド３１３ｆを介して互いに連通している。なお、吸入側マニホールド３１２ｅ、３１３ｅと吐出側マニホールド３１２ｆ、３１３ｆとの間には、図示しない断熱部材が配置されており、両マニホールド間での熱移動が抑制されている。
【０１９９】
ここで、熱交換容器３１内における各冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａ、および各冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂを構成する空間の容積は、後述する冷媒ポンプ３４における一回当たりの冷媒の吐出容積（シリンダ容積）よりも小さくなるように構成されている。なお、各冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａ、および各冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂを構成する空間の容積とは、各バルブ３１２ｃ、３１３ｃ、３１２ｄ、３１３ｄの配置空間（各バルブの可動範囲を含む）の容積（デッドボリューム）の総容積に相当している。
【０２００】
また、磁場印加除去装置３２の一部を構成する永久磁石３２３ａ、３２３ｂは、ロータ３２２ａ、３２２ｂの外周面において１８０°ずれた位置に設けられている。例えば、図１２に示すように、一方の永久磁石３２３ａが上方側に位置する場合に、他方の永久磁石３２３ｂが下方側に位置するように設けられている。
【０２０１】
次に、本実施形態の冷媒ポンプ３４について説明すると、本実施形態では、冷媒ポンプ３４として、回転軸３２１ａ、３２１ｂの軸方向に対してラジアル方向にピストン３４６を摺動させる多気筒型のラジアルピストンポンプを採用している。
【０２０２】
具体的には、本実施形態の冷媒ポンプ３４は、円筒状のハウジング３４０、ハウジング３４０内に回転可能に支持されると共に、偏芯カム３４８が一体に形成された駆動軸、ハウジング３４０に放射状に複数設けられたシリンダボア３４７、偏芯カム３４８の回転に応じて各シリンダボア３４７内を往復動するピストン３４６等で構成されている。なお、本実施形態では、熱交換容器３１と冷媒ポンプ３４のハウジング３４０とが一体化されている。
【０２０３】
本実施形態の冷媒ポンプ３４は、上述の実施形態で説明した冷媒ポンプと同様に、磁気作業物質３０への磁場の印加、除去に同期して、各容器３１ａ、３１ｂに対する冷媒の吸入、吐出を行うように構成されている。
【０２０４】
例えば、冷媒ポンプ３４は、高温側容器３１ａにおける上方側に位置する作業室３１１内の磁気作業物質３０に磁場が印加されると共に、低温側容器３１ｂにおける上方側に位置する作業室３１１内の磁気作業物質３０から磁場が除去された際に、各容器３１ａ、３１ｂにおける上方側に位置する各作業室３１１に順次冷媒を吐出すると共に、各容器３１ａ、３１ｂにおける下方側に位置する各作業室３１１から順次冷媒を吸入する。
【０２０５】
逆に、冷媒ポンプ３４は、高温側容器３１ａにおける上方側の作業室３１１内の磁気作業物質から磁場が除去されると共に、低温側容器３１ｂにおける上方側に位置する作業室３１１内の磁気作業物質３０に磁場が印加された際に、各容器３１ａ、３１ｂにおける上方側に位置する各作業室３１１から順次冷媒を吸入すると共に、各容器３１ａ、３１ｂにおける下方側に位置する各作業室３１１に順次冷媒を吐出する。
【０２０６】
このように磁気冷凍機３では、磁気作業物質３０への磁場の印加、除去に同期して、各容器３１ａ、３１ｂにおける各作業室３１１から順次冷媒を吸入、吐出することができるので、各容器３１ａ、３１ｂにおける冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂ付近の冷媒を連続して外部に吐出することができる。
【０２０７】
次に、本実施形態に係る磁気冷凍機３の作動の概略を説明する。冷媒ポンプ３４における上方側に位置するシリンダボア３４７内のピストン３４６が下死点付近に位置し、永久磁石３２３ａが高温側容器３１ａの上方側に位置する各作業室３１１に近づくと、上方側に位置する各作業室３１１に収容された磁気作業物質３０に磁場が順次印加（増磁）される（磁場印加過程）。この際、磁気熱量効果によって磁気作業物質３０が発熱して、上方側に位置する各作業室３１１内の冷媒が順次昇温される。
【０２０８】
その後、冷媒ポンプ３４における上方側に位置するシリンダボア３４７内のピストン３４６が下死点側から上死点側へと移動して、上方側に位置する各作業室３１１内の冷媒が冷媒ポンプ３４側から高温側出入口３１２側に移動する。この際、高温側出入口３１２の冷媒吐出部３１２ｂに設けられたディスチャージバルブ３１２ｄが開放されて、冷媒吐出部３１２ｂ付近に存する高温冷媒が吐出側マニホールド３１２ｆを介して加熱用熱交換器１３側に吐出される（冷媒吐出過程）。
【０２０９】
その後、冷媒ポンプ３４における上方側に位置するシリンダボア３４７内のピストン３４６が上死点付近に位置し、永久磁石３２３ａが高温側容器３１ａの上方側に位置する各作業室３１１から遠ざかると、上方側に位置する各作業室３１１に収容された磁気作業物質３０から磁場が除去（減磁）される（磁場除去過程）。
【０２１０】
そして、冷媒ポンプ３４における上方側に位置するシリンダボア３４７内のピストン３４６が上死点側から下死点側へと移動して、上方側に位置する各作業室３１１内の冷媒が高温側出入口３１２側から冷媒ポンプ３４側に移動する。この際、高温側出入口３１２の冷媒吸入部３１２ａに設けられたサクションバルブ３１２ｃが開放されて、加熱用熱交換器１３から流出した冷媒が吸入側マニホールド３１２ｅを介して冷媒吸入部３１２ａ付近に吸入される（冷媒吸入過程）。そして、冷媒ポンプ３４のピストン３４６が下死点付近に位置に戻ると、再び磁場印加過程となる。
【０２１１】
このような磁場印加過程、冷媒吐出過程、磁場除去過程、冷媒吸入過程といった四つの工程が高温側容器３１ａの各作業室３１１で順次繰り返されることで、高温側容器３１ａの各作業室３１１に収容された磁気作業物質３０の磁気熱量効果により生ずる温熱を加熱用熱交換器１３側に輸送することができる。
【０２１２】
一方、高温側容器３１ａの上方側に位置する各作業室３１１内の磁気作業物質３０の磁場印加過程時に、低温側容器３１ｂの上方側に位置する各作業室３１１では、当該作業室３１１から永久磁石３２３ｂが遠ざかり、上方側に位置する各作業室３１１に収容された磁気作業物質３０に磁場が順次除去される（磁場除去過程）。
【０２１３】
その後、冷媒ポンプ３４における上方側に位置するシリンダボア３４７内のピストン３４６が下死点側から上死点側へと移動して、上方側に位置する各作業室３１１内の冷媒が冷媒ポンプ３４側から低温側出入口３１３側に移動する。この際、低温側出入口３１３の冷媒吐出部３１３ｂに設けられたディスチャージバルブ３１３ｄが開放されて、冷媒吐出部３１３ｂ付近に存する低温冷媒が吐出側マニホールド３１３ｆを介して冷却用熱交換器１２側に吐出される（冷媒吐出過程）。
【０２１４】
さらに、冷媒ポンプ３４における上方側に位置するシリンダボア３４７内のピストン３４６が上死点付近に移動し、永久磁石３２３ｂが低温側容器３１ｂの上方側に位置する各作業室３１１に近づくと、上方側に位置する各作業室３１１に収容された磁気作業物質３０に磁場が印加される（磁場印加過程）。
【０２１５】
そして、冷媒ポンプ３４における上方側に位置するシリンダボア３４７内のピストン３４６が上死点側から下死点側へと移動して、上方側に位置する各作業室３１１内の冷媒が低温側出入口３１３側から冷媒ポンプ３４側に移動する。この際、低温側出入口３１３の冷媒吸入部３１３ａに設けられたサクションバルブ３１３ｃが開放されて、冷却用熱交換器１２から流出した冷媒が吸入側マニホールド３１３ｅを介して冷媒吸入部３１３ａ付近に吸入される（冷媒吸入過程）。そして、冷媒ポンプ３４のピストン３４６が下死点付近に位置に戻ると、再び磁場除去過程となる。
【０２１６】
このような磁場除去過程、冷媒吐出過程、磁場印加過程、冷媒吸入過程といった四つの工程が低温側容器３１ｂの各作業室３１１で順次繰り返されることで、低温側容器３１ｂの各作業室３１１に収容された磁気作業物質３０の磁気熱量効果により生ずる冷熱を冷却用熱交換器１２側に輸送することができる。
【０２１７】
以上説明した本実施形態の磁気冷凍システムでは、磁気作業物質３０に生ずる温熱により昇温した冷媒を加熱用熱交換器１３に直接流入させると共に、磁気作業物質３０に生ずる冷熱により降温した冷媒を冷却用熱交換器１２に直接流入させることができるので、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０２１８】
これに加えて、本実施形態では、熱交換容器３１内における各冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａ、および各冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂを構成する空間の容積を、冷媒ポンプ３４における一回当たりの冷媒の吐出容積（シリンダ容積）よりも小さくなるように構成している。このため、磁気作業物質３０に生ずる温熱により昇温した冷媒および磁気作業物質３０に生ずる冷熱により降温した冷媒が熱交換容器３１内で滞留することを抑制することができ、磁気作業物質（３０）に生ずる温熱および冷熱を効率よく熱交換容器３１の外部に輸送することができる。
【０２１９】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図１３に基づいて説明する。図１３は、本実施形態の自動車用空調装置１の全体構成図である。なお、本実施形態では、第１〜第５実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【０２２０】
本実施形態では、第５実施形態において各冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａおよび各冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂに設けたサクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃおよびディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄを廃し、その代わりにチェック弁４４、４５、５６、５７を設ける構成としている。
【０２２１】
具体的には、高温側容器３１ａの各冷媒吸入部３１２ａには、加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側から高温側容器３１ａの各冷媒吸入部３１２ａ側への冷媒の流れを許容する第１チェック弁４４が設けられ、高温側容器３１ａの各冷媒吐出部３１２ｂには、高温側容器３１ａの各冷媒吐出部３１２ｂ側から加熱用熱交換器１３の冷媒流入口１３ａ側への冷媒の流れを許容する第２チェック弁４５が設けられている。
【０２２２】
同様に、低温側容器３１ｂの各冷媒吸入部３１３ａには、冷却用熱交換器１２の冷媒流出口１２ｂ側から低温側容器３１ｂの各冷媒吸入部３１３ａ側への冷媒の流れを許容する第３チェック弁５６が設けられ、低温側容器３１ｂの各冷媒吐出部３１３ｂには、低温側容器３１ｂの各冷媒吐出部３１３ｂ側から冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１２ａ側への冷媒の流れを許容する第４チェック弁５７が設けられている。
【０２２３】
なお、各冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａに設けられた各第１、第３チェック弁４４、５６は、各冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａに対応して、熱交換容器３１を長手方向からみたときに同円周上に位置するように配置されている。また、各冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂに設けられた各第２、第４チェック弁４５、５７は、各冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂに対応して、熱交換容器３１を長手方向からみたときに同円周上に位置するように配置されている。
【０２２４】
このような構成によっても、磁気作業物質３０に生ずる温熱により昇温した冷媒を加熱用熱交換器１３に直接流入させると共に、磁気作業物質３０に生ずる冷熱により降温した冷媒を冷却用熱交換器１２に直接流入させることができるので、上述した第５実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０２２５】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について図１４に基づいて説明する。図１４は、本実施形態の自動車用空調装置１の全体構成図である。なお、本実施形態では、第１〜第６実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【０２２６】
本実施形態では、第６実施形態において各冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａおよび各冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂに設けたチェック弁４４、４５、５６、５７を廃し、その代わりに空調制御装置１００からの制御信号に応じて開閉する開閉弁４６、４７、５８、５９を設ける構成としている。
【０２２７】
具体的には、高温側容器３１ａの各冷媒吸入部３１２ａには、加熱用熱交換器１３の冷媒流出口１３ｂ側から高温側容器３１ａの各冷媒吸入部３１２ａ側への冷媒の流れのみを許容するように制御される第１開閉弁４６が設けられ、高温側容器３１ａの各冷媒吐出部３１２ｂには、高温側容器３１ａの各冷媒吐出部３１２ｂ側から加熱用熱交換器１３の冷媒流入口１３ａ側への冷媒の流れのみを許容するように制御される第２開閉弁４７が設けられている。
【０２２８】
同様に、低温側容器３１ｂの各冷媒吸入部３１３ａには、冷却用熱交換器１２の冷媒流出口１２ｂ側から低温側容器３１ｂの各冷媒吸入部３１３ａ側への冷媒の流れのみを許容するように制御される第３開閉弁５８が設けられ、低温側容器３１ｂの各冷媒吐出部３１３ｂには、低温側容器３１ｂの各冷媒吐出部３１３ｂ側から冷却用熱交換器１２の冷媒流入口１２ａ側への冷媒の流れのみを許容するように制御される第４開閉弁５９が設けられている。
【０２２９】
なお、各冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａに設けられた各第１、第３開閉弁４６、５８は、各冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａに対応して、熱交換容器３１を長手方向からみたときに同円周上に位置するように配置されている。また、各冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂに設けられた各第２、第４開閉弁４７、５９は、各冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂに対応して、熱交換容器３１を長手方向からみたときに同円周上に位置するように配置されている。
【０２３０】
このような構成によっても、磁気作業物質３０に生ずる温熱により昇温した冷媒を加熱用熱交換器１３に直接流入させると共に、磁気作業物質３０に生ずる冷熱により降温した冷媒を冷却用熱交換器１２に直接流入させることができるので、上述した第５、第６実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０２３１】
（第８実施形態）
上述の第５実施形態では、図１２に示すように、サクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃをディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄよりも作業室３１１に近い位置に配置している。このため、ディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄから冷媒を吐出する際に、サクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃの周囲のデッドスペース等に滞留した冷媒とディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄから吐出する冷媒とが、混ざり合って不必要に熱交換してしまう虞がある。
【０２３２】
そこで、第８実施形態では、熱交換容器３１の長手方向において、ディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄをサクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃよりも作業室３１１に近い位置に配置する構成としている。すなわち、ディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄを作業室３１１に近接する配置形態としている。
【０２３３】
図１５の部分拡大断面図に示すように、本実施形態では、冷媒吸入部３１２ａ、３１３ａを、冷媒吐出部３１２ｂ、３１３ｂよりも熱交換容器３１の径方向外側に位置するように配置している。
【０２３４】
そして、吸入孔３１６ａおよび吐出孔３１６ｂが形成された板状のバルブプレート３１６を作業室３１１に隣接する位置に配置している。なお、バルブプレート３１６に形成された吸入孔３１６ａは、作業室３１１内に冷媒を吸入するための連通孔を構成し、吐出孔３１６ｂは、作業室３１１内から冷媒を吐出するための連通孔を構成している。
【０２３５】
ディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄを、バルブプレート３１６に隣接する位置に配置し、サクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃを、バルブプレート３１６からバルブの可動範囲以上離れた位置に配置する構成としている。つまり、ディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄは、直接的にバルブプレート３１６の吐出孔３１６ｂを開閉するように構成され、サクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃは、間接的にバルブプレート３１６の吸入孔３１６ａを開閉するように構成されている。
【０２３６】
このように、ディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄを作業室３１１に近接する配置形態とすれば、サクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃの周囲に滞留する冷媒とディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄを介して作業室３１１から吐出する冷媒との不必要な熱交換を抑制することが可能となる。これにより、磁気作業物質３０に生ずる温熱および冷熱を輸送する際の熱交換ロスを低減することができ、磁気冷凍システムのＣＯＰの向上を図ることができる。
【０２３７】
（第９実施形態）
本実施形態では、各バルブ３１２ｃ、３１３ｃ、３１２ｄ、３１３ｄをロータリ弁で構成する例を説明する。
【０２３８】
図１６の磁気冷凍機の拡大図に示すように、各バルブ３１２ｃ、３１３ｃ、３１２ｄ、３１３ｄを構成するロータリ弁は、作業室３１１に隣接して配置されて作業室３１１と連通する吸入孔３１７ａおよび吐出孔３１７ｂが形成されたバルブプレート３１７、および熱交換容器３１の周方向に回転してバルブプレート３１７の吸入孔３１７ａおよび吐出孔３１７ｂを開閉する回転ディスク３１８で構成されている。
【０２３９】
バルブプレート３１７に形成された吸入孔３１７ａは、作業室３１１内に冷媒を吸入するための連通孔を構成し、吐出孔３１７ｂは、作業室３１１内から冷媒を吐出するための連通孔を構成している。
【０２４０】
図１７のＢ−Ｂ断面図、および図１８のＣ−Ｃ断面図に示すように、回転ディスク３１８は、駆動手段である電動モータ３５による動力によって回転するように、回転軸３２１ａ、３２１ｂに連結されており、回転軸３２１ａ、３２１ｂの回転と同期してバルブプレート３１７の吸入孔３１７ａおよび吐出孔３１７ｂをタイミングをずらして開閉するように構成されている。
【０２４１】
具体的には、回転ディスク３１８には、作業室３１１内に冷媒を吸入する際に、軸方向にバルブプレート３１７の吸入孔３１７ａと対向する位置に表裏を貫通する吸入側貫通孔３１８ａが形成されている。同様に、回転ディスク３１８には、作業室３１１内から冷媒を吐出する際に、軸方向にバルブプレート３１７の吐出孔３１７ｂと対向する位置に表裏を貫通する吐出側貫通孔３１８ｂが形成されている。
【０２４２】
本実施形態のように、各バルブ３１２ｃ、３１３ｃ、３１２ｄ、３１３ｄをロータリ弁で構成する場合、サクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃ周囲における冷媒の滞留を抑制することができ、サクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃ周囲に滞留する冷媒と、ディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄを介して作業室３１１から吐出する冷媒との不必要な熱交換を抑制することが可能となる。これにより、磁気作業物質３０に生ずる温熱および冷熱を輸送する際の熱交換ロスを低減することができ、磁気冷凍システムのＣＯＰの向上を図ることができる。
【０２４３】
また、ロータリ弁の回転ディスク３１８を磁場印加除去装置３２を駆動するための動力、つまり、電動モータ３５の動力によって回転させる構成としているので、磁気冷凍システムを簡素な構成で実現することができる。さらに、サクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃ、およびディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄを一体的に構成することができ、磁気冷凍システムをより簡素な構成で実現することができる。
【０２４４】
（第１０実施形態）
本実施形態では、サクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃをロータリ弁で構成し、ディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄをリード弁で構成する例を説明する。
【０２４５】
図１９の磁気冷凍機の拡大図に示すように、サクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃを構成するロータリ弁は、作業室３１１に隣接して配置されて作業室３１１と連通する吸入孔３１７ａが形成されたバルブプレート３１７、および熱交換容器３１の周方向に回転してバルブプレート３１７の吸入孔３１７ａを開閉する回転ディスク３１８で構成されている。
【０２４６】
そして、図２０のＤ−Ｄ断面図、および図２１のＥ−Ｅ断面図に示すように、回転ディスク３１８は、駆動手段である電動モータ３５による動力によって回転するように、回転軸３２１ａ、３２１ｂに連結されており、回転軸３２１ａ、３２１ｂの回転と同期してバルブプレート３１７の吸入孔３１７ａを開閉するように構成されている。なお、回転ディスク３１８には、作業室３１１内に冷媒を吸入する際に、軸方向にバルブプレート３１７の吸入孔３１７ａと対向する位置に表裏を貫通する吸入側貫通孔３１８ａが形成されている。
【０２４７】
なお、ディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄを構成するリード弁は、バルブプレート３１７に形成された吐出孔３１７ｂを、弾力性を有する板材で開閉するように構成されている。
【０２４８】
本実施形態のように、サクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃだけをロータリ弁で構成する場合であっても、サクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃ周囲における冷媒の滞留を抑制することができ、サクションバルブ３１２ｃ、３１３ｃ周囲に滞留する冷媒と、ディスチャージバルブ３１２ｄ、３１３ｄを介して作業室３１１から吐出する冷媒との不必要な熱交換を抑制することが可能となる。これにより、磁気作業物質３０に生ずる温熱および冷熱を輸送する際の熱交換ロスを低減することができ、磁気冷凍システムのＣＯＰの向上を図ることができる。
【０２４９】
（第１１実施形態）
上述の第２、第６実施形態では、第１、第２逆流防止手段としてチェック弁４４、４５、５６、５７で構成する例について説明したが、第１、第２逆流防止手段として冷媒流れの逆方向に比べて冷媒流れの順方向に抵抗が小さい流体ダイオードで構成してもよい。これによれば、磁気冷凍システムを簡素な構成で実現することができる。なお、第１、第２逆流防止手段のうち、一方を流体ダイオード７１、７２で構成するようにしてもよい。
【０２５０】
ここで、流体ダイオードとしては、ノズル式流体ダイオード７１や渦巻き式流体ダイオード７２を採用することができる。
【０２５１】
図２２は、ノズル式流体ダイオード７１の模式的な断面図である。ノズル式流体ダイオード７１は、筒状部材で構成され、図２２に示すように、冷媒流路における冷媒流れ上流側から冷媒流れ下流側に向かって円錐状に縮小したテーパ部７１ａを有して構成されている。
【０２５２】
このノズル式流体ダイオード７１では、冷媒が逆方向に流れる場合（図中黒線矢印参照）には、冷媒が順方向に流れる場合（図中白抜き矢印参照）に比べて、テーパ部７１ａにおける抵抗が大きくなる。
【０２５３】
図２３は、渦巻き式流体ダイオード７２を説明するための説明図であり、図２３の（ａ）が、模式的な斜視図、（ｂ）が冷媒の順方向への流れを示す（ａ）の上面図、（ｃ）が冷媒の逆方向への流れを示す（ｂ）の上面図である。
【０２５４】
渦巻き式流体ダイオード７２は、図２３（ａ）に示すように、内部に円筒状の渦室が形成された渦ケース７２１、渦ケース７２１内の渦室の中心軸方向に延びるように設けられた軸ノズル７２２、渦室の外周の接線方向に延びるように設けられた接線ノズル７２３を有して構成されている。
【０２５５】
この渦巻き式流体ダイオード７２では、冷媒流れ上流側から下流側へ冷媒が流れる場合、図２３（ｂ）の白抜き矢印で示すように、軸ノズル７２２からの冷媒が渦ケース７２１内の渦室にて渦を生ずることなく接線ノズル７２３に流れる。
【０２５６】
これに対して、冷媒流れ下流側から上流側へ冷媒が流れる場合、図２３（ｃ）の黒矢印で示すように、接線ノズル７２３からの冷媒が渦ケース７２１内の渦室にて渦を巻きながら軸ノズル７２２に流れる。これにより、渦巻き式流体ダイオード７２では、冷媒流れ下流側から上流側へと冷媒が逆方向に流れる場合、冷媒流れ上流側から下流側へと冷媒が順方向に流れる場合に比べて、抵抗が大きくなる。
【０２５７】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、以下のように種々変形可能である。
【０２５８】
（１）上述の各実施形態では、磁場印加除去装置３２の磁場発生手段を永久磁石３２３ａ、３２３ｂで構成した例を説明したが、これに限定されず、磁場発生手段を通電により磁場を生ずる電磁石で構成してもよい。
【０２５９】
（２）上述の各実施形態の如く、冷媒ポンプ３４および磁場印加除去装置３２の駆動源を１つの電動モータ３５で構成することが好ましいが、冷媒ポンプ３４および磁場印加除去装置３２の駆動源を別個に設ける構成としてもよい。
【０２６０】
また、第９、第１０実施形態の如く、各バルブ３１２ｃ、３１３ｃ、３１２ｄ、３１３ｄの駆動源および磁場印加除去装置３２の駆動源を１つの電動モータ３５で構成することが好ましいが、それぞれの駆動源を別個に設ける構成としてもよい。
【０２６１】
（３）上述の各実施形態では、磁気冷凍システム２を自動車用空調装置１に適用した例について説明したが、これに限定されず、他の装置に適用してもよい。
【０２６２】
（４）上述の各実施形態は、可能な範囲で適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０２６３】
２        磁気冷凍システム
３０      磁気作業物質
３１      熱交換容器（容器）
３１１    作業室
３１２    高温側出入口（一方の冷媒出入口）
３１２ｃ  サクションバルブ（吸入弁）
３１２ｄ  ディスチャージバルブ（吐出弁）
３１３    低温側出入口（他方の冷媒出入口）
３１２ｃ  サクションバルブ（吸入弁）
３１２ｄ  ディスチャージバルブ（吐出弁）
３２      磁場印加除去装置（磁場印加除去手段）
３２１ａ  高温側回転軸（回転軸）
３２１ｂ  低温側回転軸（回転軸）
３２３    永久磁石（磁場発生部）
３４      冷媒ポンプ（冷媒移動手段）
３５      電動モータ（駆動手段）
３４５    連通路（他方の冷媒出入口）
３４５ｃ  サクションバルブ（吸入弁）
３４５ｄ  ディスチャージバルブ（吐出弁）
３７      変速機構（動力伝達機構）
４        高温側冷媒回路（第１冷媒循環回路）
４４      第１チェック弁（第１逆流防止手段）
４５      第２チェック弁（第１逆流防止手段）
４６      第１開閉弁（第１逆流防止手段）
４７      第２開閉弁（第１逆流防止手段）
５        低温側冷媒回路（第２冷媒循環回路）
５６      第３チェック弁（第２逆流防止手段）
５７      第４チェック弁（第２逆流防止手段）
５８      第３開閉弁（第２逆流防止手段）
５９      第４開閉弁（第２逆流防止手段）
７        放熱器（第１熱交換器）
８        放熱側冷媒回路（第１冷媒循環回路）
１１      ケース
１２      冷却用熱交換器（第２熱交換器）
１３      加熱用熱交換器（第１熱交換器）
１８      エアミックスドア（温度調整手段）
【図１】
0005488580.tif 000002
【図２】
0005488580.tif 000003
【図３】
0005488580.tif 000004
【図４】
0005488580.tif 000005
【図５】
0005488580.tif 000006
【図６】
0005488580.tif 000007
【図７】
0005488580.tif 000008
【図８】
0005488580.tif 000009
【図９】
0005488580.tif 000010
【図１０】
0005488580.tif 000011
【図１１】
0005488580.tif 000012
【図１２】
0005488580.tif 000013
【図１３】
0005488580.tif 000014
【図１４】
0005488580.tif 000015
【図１５】
0005488580.tif 000016
【図１６】
0005488580.tif 000017
【図１７】
0005488580.tif 000018
【図１８】
0005488580.tif 000019
【図１９】
0005488580.tif 000020
【図２０】
0005488580.tif 000021
【図２１】
0005488580.tif 000022
【図２２】
0005488580.tif 000023
【図２３】
0005488580.tif 000024