(57)【要約】【課題】スペーサを介設しなくても熱輸送媒体の流路の閉塞を防止することが可能な熱磁気サイクル装置を提供する。【解決手段】ＭＣＥ素子１２は、複数の素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを熱輸送媒体の移動方向であるＸＸ方向に配列して構成される。素子ブロックのそれぞれは、ＸＸ方向に延びる流路溝１２１ａを有する第１素子プレート１２１及びＸＸ方向に延びる流路溝１２２ａを有する第２素子プレート１２２を交互に積層している。流路溝１２２ａの流路高さ寸法が、流路溝１２１ａの流路高さ寸法よりも大きく設定されている。ＸＸ方向において隣り合う素子ブロック同士では、素子ブロックの一方は、ＹＹ方向における一端部に第１素子プレート１２１が配置され、素子ブロックの他方は、ＹＹ方向における同じ側の端部に第２素子プレート１２２が配置される。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部磁場の強弱により発熱と吸熱とを生じる磁気熱量素子（１２）と、
前記磁気熱量素子が配置される作業室（１１）が形成された容器（２１）と、
前記磁気熱量素子に印加される前記外部磁場を変調する磁場変調装置（１３）と、
前記磁気熱量素子に高温端と低温端とを生成するように、前記磁気熱量素子と熱交換する熱輸送媒体を前記作業室の内部で往復移動させる熱輸送装置（１４）と、を備え、
前記磁気熱量素子は、複数の素子ブロック（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）を前記往復移動の方向である往復移動方向（ＸＸ）に配列してなり、
前記複数の素子ブロックのそれぞれは、第１素子プレート（１２１、２２１）及び第２素子プレート（１２２、２２２）を交互に積層したものであって、
前記第１素子プレートは、前記往復移動方向に延びる流路溝又は流路孔として形成されて前記熱輸送媒体を前記往復移動方向に流通可能な第１流路形成部（１２１ａ、２２１ａ、３２１ａ、４２１ａ、５２１ａ）を有し、
前記第２素子プレートは、前記往復移動方向に延びる流路溝又は流路孔として形成されて前記熱輸送媒体を前記往復移動方向に流通可能な第２流路形成部（１２２ａ、２２２ａ、３２２ａ、４２２ａ、５２２ａ）を有して、
前記第２流路形成部の前記積層した方向である積層方向（ＹＹ）の流路高さ寸法（Ｙ２、Ｙ４）が、前記第１流路形成部の前記積層方向の流路高さ寸法（Ｙ１、Ｙ３）よりも大きく設定されており、
前記往復移動方向において隣り合う前記素子ブロック同士では、
前記隣り合う前記素子ブロックの一方は、前記積層方向における一端部に前記第１素子プレートが配置されており、
前記隣り合う前記素子ブロックの他方は、前記積層方向における前記一端部と同じ側の端部に前記第２素子プレートが配置されている、熱磁気サイクル装置。
【請求項２】
前記第２流路形成部の前記積層方向及び前記往復移動方向に直交する直交方向（ＺＺ）の流路幅寸法（Ｚ４）が、前記第１流路形成部の前記直交方向の流路幅寸法（Ｚ３）よりも大きく設定されている、請求項１に記載の熱磁気サイクル装置。
【請求項３】
前記第２素子プレートは、前記第１素子プレートが有する前記第１流路形成部に対応して、前記第１流路形成部と同数の前記第２流路形成部を有する、請求項１又は請求項２に記載の熱磁気サイクル装置。
【請求項４】
前記第１素子プレートが前記第１流路形成部を複数有し、前記第２素子プレートが前記第２流路形成部を複数有しており、
前記第２素子プレートは、前記第１素子プレートが有する前記第１流路形成部に対応して、複数の前記第１流路形成部と同一ピッチで設けられた複数の前記第２流路形成部を有する、請求項３に記載の熱磁気サイクル装置。
【請求項５】
前記第１流路形成部及び前記第２流路形成部は、いずれも流路断面形状が矩形状の前記流路溝である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱磁気サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示される技術は、磁性体の温度特性を利用する熱磁気サイクル装置に関し、磁気熱量効果型ヒートポンプ装置として利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
従来から、熱磁気サイクル装置の一形態としての磁気ヒートポンプ装置が知られている。このような装置は、磁気熱量素子と、容器と、磁場変調装置と、熱輸送装置とを備えている。容器が形成する作業室には、磁気熱量素子が配置されている。磁場変調装置は、磁気熱量素子に印加する外部磁場を変調する。熱輸送装置は、作業室に高温端と低温端とを生成するように、磁気熱量素子と熱交換する熱輸送媒体を、外部磁場の変調に同期して作業室の内部で往復移動させる。
【０００３】
磁気熱量素子は、複数の素子ブロックを熱輸送媒体の往復移動方向に配列して形成されている。複数の素子ブロックのそれぞれは、熱輸送媒体の往復移動方向に延びる流路溝が形成された同一形状の素子プレートを複数枚積層して構成されている。隣り合う素子ブロックの間には、スペーサが介設されている。このような装置は、例えば下記特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−８０２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術の熱磁気サイクル装置では、素子プレートを製造する際に、流路溝を含む各部の寸法がばらつき易く、素子プレートを積層してなる素子ブロックでは、熱輸送媒体の流路溝の位置がばらつき易い。そのため、隣り合う素子ブロックの間にスペーサを介設して、隣り合う素子ブロックの流路溝同士の位置ずれがあっても、熱輸送媒体の往復移動方向の流路を確保している。スペーサは、容器の作業室の一部を占有するため、作業室への磁気熱量素子の充填量の増加を阻害する。しかしながら、スペーサを廃止すると、素子プレートの寸法ばらつきに起因して、例えば流路溝同士がプレート積層方向に位置ずれし、隣り合う素子ブロックの流路溝同士が連通せず、熱輸送媒体の流路が閉塞されてしまう場合がある。
【０００６】
ここに開示される技術は、上記点に鑑みてなされたものであり、スペーサを介設しなくても、熱輸送媒体の流路の閉塞を防止することが可能な熱磁気サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、開示される熱磁気サイクル装置では、
外部磁場の強弱により発熱と吸熱とを生じる磁気熱量素子（１２）と、
磁気熱量素子が配置される作業室（１１）が形成された容器（２１）と、
磁気熱量素子に印加される外部磁場を変調する磁場変調装置（１３）と、
磁気熱量素子に高温端と低温端とを生成するように、磁気熱量素子と熱交換する熱輸送媒体を作業室の内部で往復移動させる熱輸送装置（１４）と、を備え、
磁気熱量素子は、複数の素子ブロック（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）を熱輸送媒体の往復移動の方向である往復移動方向（ＸＸ）に配列してなり、
複数の素子ブロックのそれぞれは、第１素子プレート（１２１、２２１）及び第２素子プレート（１２２、２２２）を交互に積層したものであって、
第１素子プレートは、熱輸送媒体往復移動方向に延びる流路溝又は流路孔として形成されて熱輸送媒体を往復移動方向に流通可能な第１流路形成部（１２１ａ、２２１ａ、３２１ａ、４２１ａ、５２１ａ）を有し、
第２素子プレートは、熱輸送媒体往復移動方向に延びる流路溝又は流路孔として形成されて熱輸送媒体を往復移動方向に流通可能な第２流路形成部（１２２ａ、２２２ａ、３２２ａ、４２２ａ、５２２ａ）を有して、
第２流路形成部のプレートを積層した方向である積層方向（ＹＹ）の流路高さ寸法（Ｙ２、Ｙ４）が、第１流路形成部の積層方向の流路高さ寸法（Ｙ１、Ｙ３）よりも大きく設定されており、
熱輸送媒体往復移動方向において隣り合う素子ブロック同士では、
隣り合う素子ブロックの一方は、積層方向における一端部に第１素子プレートが配置されており、
隣り合う素子ブロックの他方は、積層方向における上記一端部と同じ側の端部に第２素子プレートが配置されている。
【０００８】
これによると、隣り合う素子ブロック同士において、第１素子プレートと第２素子プレートとが隣り合う。第２素子プレートに形成された第２流路形成部の流路高さ寸法は、第１素子プレートに形成された第１流路形成部の流路高さ寸法よりも大きい。したがって、素子ブロック間において第１流路形成部と第２流路形成部とがプレート積層方向に位置ずれしたとしても、第１流路形成部の熱輸送媒体往復移動方向の端部開口が、第２流路形成部の端部開口範囲から外れ難い。そのため、第１流路形成部と第２流路形成部とを連通することができる。このようにして、隣り合う素子ブロックの間にスペーサを介設しなくても、熱輸送媒体の流路の閉塞を防止することができる。
【０００９】
なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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って、開示技術の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る熱機器のブロック図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】第１実施形態の磁気熱量素子を含む容器を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態の第１素子プレートの流路直交断面図である。
【図５】第１実施形態の第２素子プレートの流路直交断面図である。
【図６】第１実施形態の隣り合う素子ブロックの一方の流路直交断面図である。
【図７】第１実施形態の隣り合う素子ブロックの他方の流路直交断面図である。
【図８】第１実施形態の磁気熱量素子の熱輸送媒体往復移動方向及びプレート積層方向に沿った断面図である。
【図９】第２実施形態の第１素子プレートの流路直交断面図である。
【図１０】第２実施形態の第２素子プレートの流路直交断面図である。
【図１１】第２実施形態の隣り合う素子ブロックの一方の流路直交断面図である。
【図１２】第２実施形態の隣り合う素子ブロックの他方の流路直交断面図である。
【図１３】第２実施形態の磁気熱量素子の熱輸送媒体往復移動方向及びプレート延在方向に沿った断面図である。
【図１４】他の実施形態の第１素子プレートの流路直交断面図である。
【図１５】他の実施形態の図１４の第１素子プレートと相互に積層される第２素子プレートの流路直交断面図である。
【図１６】他の実施形態の第１素子プレートの流路直交断面図である。
【図１７】他の実施形態の図１６の第１素子プレートと相互に積層される第２素子プレートの流路直交断面図である。
【図１８】他の実施形態の第１素子プレートの流路直交断面図である。
【図１９】他の実施形態の図１８の第１素子プレートと相互に積層される第２素子プレートの流路直交断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を参照しながら開示技術を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１２】
（第１実施形態）
開示技術を適用した第１実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。図１は、開示技術を適用した車両用空調装置１を示すブロック図である。図１に示すように、車両用空調装置１は、磁気熱量効果型ヒートポンプ装置１０を備える。磁気熱量効果型ヒートポンプ装置１０はＭＨＰ（Magneto-caloric effectHeat Pump）装置１０とも呼ばれる。ＭＨＰ装置１０は、磁気ヒートポンプ装置１０とも呼ばれる。ＭＨＰ装置１０は、熱磁気サイクル装置を提供する。
【００１３】
この明細書においてヒートポンプ装置の語は広義の意味で使用される。すなわち、ヒートポンプ装置の語には、ヒートポンプ装置によって得られる冷熱を利用する装置と、ヒートポンプ装置によって得られる温熱を利用する装置との両方が含まれる。冷熱を利用する装置は、冷凍サイクル装置とも呼ばれることがある。よって、この明細書においてヒートポンプ装置の語は冷凍サイクル装置を包含する概念として使用される。
【００１４】
ＭＨＰ装置１０は、磁気熱量素子１２を備える。磁気熱量素子１２は、磁気熱量効果を有する磁気作業物質からなり、ＭＣＥ（Magneto-CaloricEffect）素子１２とも呼ばれる。以下、磁気熱量素子１２を、ＭＣＥ素子１２、又は磁気作業物質１２と呼ぶ場合がある。
【００１５】
ＭＨＰ装置１０は、作業室１１が内部に形成された容器２１を備える。容器２１は、ハウジング２０内に配置され、少なくともひとつの作業室１１を区画形成している。本実施形態では、円筒形状の容器２１が、等間隔に配置された複数の作業室１１を区画形成している。本例では、ひとつの容器２１は、６つの作業室１１を区画形成しており、６つの作業室１１のそれぞれにＭＣＥ素子１２が充填配置されている。容器２１は、素子ベッド又は材料ベッドと呼ばれる場合がある。容器２１は、非磁性材である例えば樹脂により形成されている。
【００１６】
ＭＣＥ素子１２は、外部磁場の強弱により発熱と吸熱とを生じる。ＭＣＥ素子１２は、外部磁場の印加により発熱し、外部磁場の除去により吸熱する。ＭＣＥ素子１２は、外部磁場が印加されることによって電子スピンが磁場方向に揃うと、磁気エントロピーが減少し、熱を放出することによって温度が上昇する。また、ＭＣＥ素子１２は、外部磁場が除去されることによって電子スピンが乱雑になると、磁気エントロピーが増加し、熱を吸収することによって温度が低下する。ＭＣＥ素子１２は、常温域において高い磁気熱量効果を発揮する磁性体によって作られている。例えば、ガドリニウム系材料、またはランタン−鉄−シリコン化合物を用いることができる。また、マンガン、鉄、リンおよびゲルマニウムの混合物を用いることができる。
【００１７】
一群のＭＣＥ素子１２は、ＭＣＥ素子１２の長手方向、すなわち一次媒体の流れ方向に沿って配置された複数の部分を有する。複数の部分は、後述する複数の素子ブロックである。複数の部分のそれぞれを構成する材料は、キュリー温度が異なる。複数の部分は、異なる温度帯において高い磁気熱量効果（ΔＳ（Ｊ／ｋｇＫ））を発揮する。高温端に近い部分は、定常運転状態において高温端に現れる温度の近傍において高い磁気熱量効果を発揮する材料組成を有する。中温部に近い部分は、定常運転状態において中温部に現れる温度の近傍において高い磁気熱量効果を発揮する材料組成を有する。低温端に近い部分は、定常運転状態において低温端に現れる温度の近傍において高い磁気熱量効果を発揮する材料組成を有する。
【００１８】
ＭＣＥ素子１２のそれぞれの部分が高い磁気熱量効果を発揮する温度帯は、高効率温度帯と呼ばれる。高効率温度帯の上限温度と下限温度とは、ＭＣＥ素子１２の材料組成などに依存する。複数の部分は、高温端と低温端との間において高効率温度帯が並ぶように直列に配列されている。言い換えると、複数の部分の高効率温度帯は、高温端と低温端との間において、高温端から徐々に低下する分布を示す。この高効率温度帯の分布は、定常状態における高温端と低温端との間の温度分布にほぼ対応する。
【００１９】
この実施形態では、定常運転において高温端と低温端との間に作り出される定常温度差を複数の部分が分担する。これにより、それぞれの部分において高い効率が得られる。言い換えると、ＭＣＥ素子１２は、定常温度差が得られるときに、それぞれの素子ユニットが所定の閾値を上回る磁気熱量効果を発揮するように調節されている。ＭＣＥ素子１２のそれぞれの部分の温度が、高効率温度帯から外れると、その部分は高い効率を発揮できない。この結果、ＭＣＥ素子１２全体の効率も低下する。
【００２０】
ＭＨＰ装置１０は、ＭＣＥ素子１２の磁気熱量効果を利用する。ＭＨＰ装置１０は、ＭＣＥ素子１２をＡＭＲ(Active Magnetic Refrigeration)サイクルとして機能させるための磁場変調装置１３と熱輸送装置１４とを備える。
【００２１】
磁場変調装置１３は、ＭＣＥ素子１２に外部磁場を与えるとともに、その外部磁場の強さを増減させる。磁場変調装置１３は、ＭＣＥ素子１２を強い磁界内に置く励磁状態と、ＭＣＥ素子１２を弱い磁界内またはゼロ磁界内に置く消磁状態とを周期的に切換える。磁場変調装置１３は、ＭＣＥ素子１２が強い外部磁場の中に置かれる励磁期間、およびＭＣＥ素子１２が励磁期間より弱い外部磁場の中に置かれる消磁期間を周期的に繰り返すように外部磁場を変調する。磁場変調装置１３は、外部磁場を生成するための磁力源、例えば永久磁石、又は電磁石を備える。本例では、磁力源を永久磁石としている。
【００２２】
熱輸送装置１４は、ＭＣＥ素子１２が放熱または吸熱する熱を輸送するための熱輸送媒体を流すための流体機器を備える。熱輸送装置１４は、ＭＣＥ素子１２と熱交換する熱輸送媒体をＭＣＥ素子１２に沿って流す装置である。熱輸送装置１４は、ＭＣＥ素子１２に高温端と低温端とを生成するように、熱輸送媒体を流す。熱輸送装置１４は、磁場変調装置１３による外部磁場の変化に同期して、熱輸送媒体の往復的な流れＦＭ、ＦＮを発生させる。以下、ＭＣＥ素子１２の一端から他端へ向かう流れＦＭを往流と呼び、他端から一端へ向かう流れＦＮを復流と呼ぶ場合がある。本例では、往流ＦＭは、高温端１１Ｅ１から低温端１１Ｅ２へ向かう熱輸送媒体流れである。復流ＦＮは、低温端１１Ｅ２から高温端１１Ｅ１へ向かう熱輸送媒体流れである。以下、高温端１１Ｅ１を、端部１１Ｅ１と呼ぶ場合がある。また、低温端１１Ｅ２を、端部１１Ｅ２と呼ぶ場合がある。
【００２３】
この実施形態では、ＭＣＥ素子１２と熱交換する熱輸送媒体は一次媒体と呼ばれる。一次媒体は、不凍液、水、油などの流体によって提供することができる。熱輸送装置１４は、磁場変調装置１３による磁場の増減に同期して熱輸送媒体を往復的に移動させる。熱輸送装置１４は、熱輸送媒体を流すためのポンプを含むことができる。熱輸送装置１４は、一次媒体を流すためのポンプ６２、７２を備える。熱輸送装置１４は、各作業室１１の両端部にそれぞれ設けられた吸入弁１１１と吐出弁１１２とを備える。ポンプ６２、７２は、吸入弁１１１及び吐出弁１１２と協働して、作業室１１のそれぞれに充填されたひとつのＭＣＥ素子１２に関して一次媒体の往復流れを供給する。ひとつのＭＣＥ素子１２は、複数の素子ブロックを組み合わせて提供される。
【００２４】
ＭＨＰ装置１０は、動力源としてのモータ１５を備える。モータ１５は、磁場変調装置１３の動力源である。モータ１５は、熱輸送装置１４の動力源である。ＭＨＰ装置１０の動力源として設けられたモータ１５は、例えば、車載の電池によって駆動される。また、モータ１５は、磁場変調装置１３を提供するロータコア３１を回転駆動する。これにより、モータ１５と磁場変調装置１３とは、ＭＣＥ素子１２へ外部磁場を印加する状態と、ＭＣＥ素子１２から外部磁場を除去した状態との間での周期的な交互切換を生じさせる。モータ１５は、熱輸送装置１４のポンプ６２、７２を駆動する。これにより、モータ１５とポンプ６２、７２とは、ひとつのＭＣＥ素子１２において、一次媒体の往復的な流れを生じさせる。ＭＨＰ装置１０は、磁場変調装置１３による磁場の増減と、熱輸送装置１４による熱輸送媒体の往復的移動とを同期させるように、モータ１５の出力軸に変速機構１８を備えている。
【００２５】
ポンプ６２、７２は、ＭＣＥ素子１２をＡＭＲサイクルとして機能させるための一次媒体の往復流ＦＭ、ＦＮを作業室１１内に生じさせる。ポンプ６２、７２は、例えば、容積型のポンプである。ポンプ６２、７２は、例えば、ピストンポンプである。ポンプ６２、７２は、例えば、多気筒のラジアルピストンポンプである。ひとつのＭＣＥ素子１２に、ポンプ６２のひとつの気筒と、ポンプ７２のひとつの気筒とが対応付けられている。ひとつのＭＣＥ素子１２に対応付けられた２つの気筒は、同期的に作動する。ポンプ６２、７２、吸入弁１１１及び吐出弁１１２の機能により、ひとつのＭＣＥ素子１２の長手方向に沿って流れる一次媒体の往復流ＦＭ、ＦＮが提供される。この実施形態では、ＭＨＰ装置１０は、熱的に並列接続された複数のＭＣＥ素子１２を備える。本例のＭＨＰ装置１０は、熱的に並列接続された６基のＭＣＥ素子１２を有する。ポンプ６２、７２は、６気筒である。
【００２６】
ハウジング２０は、円筒部と端板部とを有する外形円柱状の筐体である。ハウジング２０は、その中心軸上に回転軸２２を回転可能に支持する。回転軸２２は、モータ１５の出力軸に連結されている。ハウジング２０は、回転軸２２の周囲に、磁場変調装置１３を収容する。図２に示すように、磁場変調装置１３は、ロータコア３１、ヨーク部３２、ベアリング３３、及び磁石３４、３５を備える。
【００２７】
ロータコア３１は、回転軸２２に固定されている。ロータコア３１は、磁場変調装置１３のためのインナヨークを提供する。ロータコア３１は、その周方向に沿って磁束を通しやすい範囲と、磁束を通しにくい範囲とを形成するように構成されている。ロータコア３１は、例えば断面が扇状の一対の部材からなる。ロータコア３１には、磁石３４が固定されている。磁石３４は、部分円筒状であり、その断面が扇紙型である。磁石３４は、ロータコア３１の外周面に固定されている。
【００２８】
ヨーク部３２は、円筒形状をなしている。ヨーク部３２は、ハウジング２０の内周面に沿って配置されている。ヨーク部３２は、保持機構であるベアリング３３によってハウジング２０の内周面に回転自在に保持されている。ベアリング３３は、例えばボールベアリングである。ヨーク部３２は、アウタヨークを提供する。ヨーク部３２には、磁石３５が固定されている。
【００２９】
磁場変調装置１３のうち、ロータコア３１及び磁石３４は、容器２１の内周側に配置されている。また、磁場変調装置１３のうち、ヨーク部３２、ベアリング３３及び磁石３５は、容器２１の外周側に配置されている。磁石３４は、容器２１の一側に配置される第１磁石である。磁石３５は、容器２１の他側に配置される第２磁石である。磁石３４と磁石３５とは、容器２１の内外方の両側において、互いに異なる極が対向するように配置される。磁石３４と磁石３５とは、径方向の内側と外側とに配置されることによって、それらの間に位置付けられたＭＣＥ素子１２に強い磁場を供給する。磁石３４、３５には、フェライト磁石や、ネオジム磁石等の希土類磁石を用いることができる。
【００３０】
モータ１５により回転軸２２が回転されると、磁場変調装置１３では、ロータコア３１とともに磁石３４が回転移動する。また、磁石３４の回転移動に伴い、磁石３４に対向する磁石３５が磁石間に働く吸引力によって追従して移動し、ヨーク部３２が回転する。これにより、ロータコア３１、ヨーク部３２、磁石３４及び磁石３５を有する構成が、ＭＣＥ素子１２に対して強力な励磁及び減磁を周期的に提供する磁場変調装置１３となる。ロータコア３１、ヨーク部３２、磁石３４及び磁石３５を有する構成が、本実施形態における磁気回路部１３Ａである。磁気回路部１３Ａは、容器２１に対し相対的に移動する相対的移動体である。容器２１と磁気回路部１３Ａとを容器２１外表面に沿った方向に相対的に移動させることで、磁場変調装置１３はＭＣＥ素子１２に印加される磁場を変調する。
【００３１】
なお、ヨーク部３２は、ベアリング３３によりハウジング２０の内周面に保持されていたが、これに限定されるものではない。例えば、潤滑油層や空気層を介して保持されるものであってもよい。
【００３２】
容器２１と磁石３４とは相互に離間して配設され、ロータコア３１とともに磁石３４が回転しても容器２１に干渉しないようになっている。容器２１の外表面のうち内周側の内周側表面と、磁石３４の外表面のうち外周側の外周側表面との間には、隙間部２３が形成されている。一方、容器２１と磁石３５とも相互に離間して配設され、磁石３４に追従して磁石３５及びヨーク部３２が回転しても容器２１に干渉しないようになっている。容器２１の外表面のうち外周側の外周側表面と、磁石３５の外表面のうち内周側の内周側表面との間には、隙間部２４が形成されている。
【００３３】
ＭＨＰ装置１０は、ＭＨＰ装置１０によって得られた高温の温熱を輸送する高温系統１６を備える。高温系統１６は、ＭＨＰ装置１０によって得られた温熱を利用する熱機器でもある。ＭＨＰ装置１０は、ＭＨＰ装置１０によって得られた低温の冷熱を輸送する低温系統１７を備える。低温系統１７は、ＭＨＰ装置１０によって得られた冷熱を利用する熱機器でもある。
【００３４】
高温系統１６は、一次媒体が循環的に流される通路６１を備える。高温系統１６は、一次媒体と他の媒体との間の熱交換を提供する熱交換器６３を備える。例えば、熱交換器６３は、一次媒体と空気との熱交換を提供する。高温系統１６は、ＭＨＰ装置１０の高温端１１Ｅ１からの温熱出力を利用して、熱交換器６３から放熱して外部媒体を加熱する。高温系統１６は、ＭＨＰ装置１０の高温端１１Ｅ１からの温熱出力を熱交換器６３で外部媒体へ放出する。
【００３５】
低温系統１７は、一次媒体が循環的に流される通路７１を備える。低温系統１７は、一次媒体と他の媒体との間の熱交換を提供する熱交換器７３を備える。例えば、熱交換器７３は、一次媒体と空気との熱交換を提供する。高温系統１６は、ＭＨＰ装置１０の低温端１１Ｅ２からの冷熱出力を利用して、熱交換器６３で吸熱して外部媒体を冷却する。低温系統１７は、ＭＨＰ装置１０の低温端１１Ｅ２からの冷熱出力を熱交換器７３で外部媒体に放出するとも言える。
【００３６】
図３に示すように、容器２１内の作業室１１には、複数の素子ブロックを配列したブロック群からなるＭＣＥ素子１２が配設される。図３では、容器２１のうち、ひとつの作業室１１に対応する部分が図示されている。図中には、ブロック群の素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが図示されている。ひとつの作業室１１に配置される素子ブロックは、３つに限定されるものではない。ひとつの作業室１１に配置される素子ブロックの数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
【００３７】
素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃのそれぞれは、素子片である素子プレートを積層して構成されている。図３に示すように、複数の素子ブロックは、熱輸送媒体の往復移動方向であるＸＸ方向に配列されている。各素子ブロックの素子プレートは熱輸送媒体の往復移動方向に直交するＹＹ方向に積層されている。以下、熱輸送媒体の往復移動方向を、単にＸＸ方向と呼ぶ場合がある。また、素子プレートの積層方向を、単にＹＹ方向と呼ぶ場合がある。また、ＸＸ方向及びＹＹ方向の両者に直交する直交方向を、ＺＺ方向と呼ぶ場合がある。ＺＺ方向は、磁場変調装置１３による磁力線の通過方向でもある。
【００３８】
素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃのそれぞれは、第１素子プレート１２１、第２素子プレート１２２、端部素子プレート１２３を有する。図４は、第１素子プレート１２１のＸＸ方向に直交する断面形状を示す断面図である。第１素子プレート１２１は、薄い直方体状に形成されている。第１素子プレート１２１は、ひとつの広い面に凹状に形成されたひとつの流路溝１２１ａを有する。流路溝１２１ａは、断面形状が矩形状の溝であり、ＸＸ方向に沿って延びている。流路溝１２１ａは、同一の断面形状がＸＸ方向に連続するように形成されている。流路溝１２１ａは、ＸＸ方向における両端に開口している。流路溝１２１ａは、本実施形態における第１流路形成部に相当する。
【００３９】
図５は、第２素子プレート１２２のＸＸ方向に直交する断面形状を示す断面図である。第２素子プレート１２２は、第１素子プレート１２１と同様に、薄い直方体状に形成されている。第２素子プレート１２２は、ひとつの広い面に凹状に形成されたひとつの流路溝１２２ａを有する。流路溝１２２ａは、第１素子プレート１２１の流路溝１２１ａに対応する位置に形成されている。流路溝１２２ａは、断面形状が矩形状の溝であり、ＸＸ方向に沿って延びている。流路溝１２２ａは、同一の断面形状がＸＸ方向に連続するように形成されている。流路溝１２２ａは、ＸＸ方向における両端に開口している。流路溝１２２ａは、本実施形態における第２流路形成部に相当する。
【００４０】
第２素子プレート１２２の外形は、第１素子プレート１２１の外形と同じである。第２素子プレート１２２の板厚の設定値は、第１素子プレート１２１の板厚の設定値と同じである。流路溝１２２ａのＹＹ方向の流路高さ寸法Ｙ２は、流路溝１２１ａのＹＹ方向の流路高さ寸法Ｙ１よりも大きく設定されている。本例では、流路溝１２１ａのＺＺ方向の流路幅寸法Ｚ１と、流路溝１２２ａのＺＺ方向の流路幅寸法Ｚ２とは、同一に設定されている。
【００４１】
第１素子プレート１２１の流路高さ寸法Ｙ１は、例えば、第１素子プレート１２１の板厚の１５〜２５％に設定されている。第２素子プレート１２２の流路高さ寸法Ｙ２は、例えば、流路高さ寸法Ｙ１の１２０〜１５０％に設定されている。流路溝１２１ａ、１２２ａは、直方体状の素子プレートの一部を除去加工して形成することができる。除去加工として、ワイヤーカット加工、切削加工、研削加工等を採用することができる。流路溝１２１ａ、１２２ａの形成は、除去加工に限定されず、例えば、素子プレート形成時に予め形成してもよい。
【００４２】
図６に示すように、素子ブロック１２Ａは、第１素子プレート１２１と第２素子プレート１２２とが交互に積層されている。素子ブロック１２ＡのＹＹ方向における図示下方の一端部には、第１素子プレート１２１が配置され、その図示上方に第１、第２素子プレート１２１、１２２の交互積層構造が形成されている。素子ブロック１２Ａの図示上方の他端部には、板状の端部素子プレート１２３が配置されている。素子ブロック１２Ａは、積層されたプレートの間に複数の流路を区画形成する。素子ブロック１２ＡのＸＸ方向の両端部には、複数の流路溝１２１ａ、１２２ａにより提供される複数の流路開口が開口している。
【００４３】
図７に示すように、素子ブロック１２Ｂは、第１素子プレート１２１と第２素子プレート１２２とが交互に積層されている。素子ブロック１２ＢのＹＹ方向における図示下方の一端部には、第２素子プレート１２２が配置され、その図示上方に第１、第２素子プレート１２１、１２２の交互積層構造が形成されている。素子ブロック１２Ｂの図示上方の他端部には、板状の端部素子プレート１２３が配置されている。素子ブロック１２Ｂは、積層されたプレートの間に複数の流路を区画形成する。素子ブロック１２ＢのＸＸ方向の両端部には、複数の流路溝１２１ａ、１２２ａにより提供される複数の流路開口が開口している。
【００４４】
素子ブロック１２Ｃは、素子ブロック１２Ａと同様の構成をなしている。素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、図３に示すように、同じ側の端部に端部素子プレート１２３が配置されるように配列される。すなわち、ＸＸ方向で隣り合う素子ブロック同士では、隣り合う素子ブロックの一方は、ＹＹ方向における一端部に第１素子プレート１２１が配置され、隣り合う素子ブロックの他方は、ＹＹ方向における同じ側の端部に第２素子プレート１２２が配置されている。
【００４５】
第１素子プレート１２１及び第２素子プレート１２２は、極めて薄い板状である。したがって、第１素子プレート１２１及び第２素子プレート１２２は、加工の際に撓み等が発生し易い。第１、第２素子プレート１２１、１２２は、特に流路溝１２１ａ、１２２ａを形成する際に撓み易く、流路溝１２１ａ、１２２ａを含む各部の寸法が、予め設定した狙い値に対してばらつき易い。第１、第２素子プレート１２１、１２２を積層してなる素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃでは、流路溝１２１ａ、１２２ａの位置が、予め設定した狙い位置に対してばらつき易い。
【００４６】
図８は、ＸＸ方向及びＹＹ方向に沿った素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ群の断面を示している。図８に示すように、配列された素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃにおいて、流路溝１２１ａ、１２２ａの位置がばらついたとしても、隣り合う素子ブロックの流路溝同士は確実に連通している。
【００４７】
図１に戻り、車両用空調装置１は、車両に搭載され、車両の乗員室の温度を調節する。２つの熱交換器６３、７３は、車両用空調装置１の一部を提供する。熱交換器６３は、熱交換器７３より高温になる高温側熱交換器である。熱交換器７３は、熱交換器６３より低温になる低温側熱交換器である。車両用空調装置１は、高温側の熱交換器６３、および／または低温側の熱交換器７３を室内空調のために利用するための空調ダクトおよび送風機などの空気系機器を備える。
【００４８】
車両用空調装置１は、冷房装置又は暖房装置として利用される。車両用空調装置１は、室内に供給される空気を冷却する冷却器と、冷却器によって冷却された空気を再び加熱する加熱器とを備えることができる。ＭＨＰ装置１０は、車両用空調装置１における冷熱供給源、または温熱供給源として利用される。すなわち、熱交換器６３は上記加熱器として用いることができる。また、熱交換器７３は上記冷却器として用いることができる。
【００４９】
ＭＨＰ装置１０が温熱供給源として利用されるとき、熱交換器６３を通過した空気は車両の室内に供給され、暖房のために利用される。熱交換器７３を通過した空気は車両の室外に排出される。このとき、熱交換器６３は、室内熱交換器とも呼ばれる。熱交換器７３は、室外熱交換器とも呼ばれる。
【００５０】
ＭＨＰ装置１０が冷熱供給源として利用されるとき、熱交換器７３を通過した空気は車両の室内に供給され、冷房のために利用される。熱交換器６３を通過した空気は車両の室外に排出される。このとき、熱交換器６３は、室外熱交換器とも呼ばれる。熱交換器７３は、室内熱交換器とも呼ばれる。
【００５１】
また、ＭＨＰ装置１０は、除湿装置として利用されることもある。この場合、熱交換器７３を通過した空気は、その後に、熱交換器６３を通過し、室内に供給される。ＭＨＰ装置１０は、冬期においても、夏期においても、温熱供給源として利用される。
【００５２】
本実施形態のＭＨＰ装置１０は、ＭＣＥ素子１２と、容器２１と、磁場変調装置１３と、熱輸送装置１４とを備える。ＭＣＥ素子１２は、外部磁場の強弱により発熱と吸熱とを生じる。容器２１は、ＭＣＥ素子１２が配置される作業室１１を形成する。磁場変調装置１３は、ＭＣＥ素子１２に印加される外部磁場を変調する。熱輸送装置１４は、ＭＣＥ素子１２に高温端と低温端とを生成するように、ＭＣＥ素子１２と熱交換する熱輸送媒体を作業室１１の内部で往復移動させる。
【００５３】
ＭＣＥ素子１２は、複数の素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを熱輸送媒体の往復移動の方向である往復移動方向に配列して構成されている。複数の素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃのそれぞれは、第１素子プレート１２１及び第２素子プレート１２２を交互に積層している。第１素子プレート１２１は、熱輸送媒体往復移動方向に延びる流路溝１２１ａとして形成されて熱輸送媒体を往復移動方向に流通可能な第１流路形成部を有している。第２素子プレート１２２は、熱輸送媒体往復移動方向に延びる流路溝１２２ａとして形成されて熱輸送媒体を往復移動方向に流通可能な第２流路形成部を有している。第２流路形成部である流路溝１２２ａのプレート積層方向の流路高さ寸法Ｙ２が、第１流路形成部である流路溝１２１ａのプレート積層方向の流路高さ寸法Ｙ１よりも大きく設定されている。
【００５４】
そして、熱輸送媒体往復移動方向において隣り合う素子ブロック同士では、隣り合う素子ブロックの一方は、プレート積層方向における一端部に第１素子プレート１２１が配置されている。隣り合う素子ブロックの他方は、プレート積層方向における上記一端部と同じ側の端部に第２素子プレート１２２が配置されている。
【００５５】
これによると、隣り合う素子ブロック同士において、第１素子プレート１２１と第２素子プレート１２２とがＸＸ方向で隣り合う。第２素子プレート１２２に形成された流路溝１２２ａの流路高さ寸法Ｙ２は、第１素子プレート１２１に形成された流路溝１２１ａの流路高さ寸法Ｙ１よりも大きい。したがって、素子ブロック間において、流路溝１２１ａと流路溝１２２ａとがプレート積層方向に位置ずれしたとしても、流路溝１２１ａの端部開口が、流路溝１２２ａの端部開口範囲から外れ難く、流路溝１２１ａと流路溝１２２ａとを連通することができる。このようにして、隣り合う素子ブロックの間にスペーサを介設しなくても、熱輸送媒体の流路の閉塞を防止することができる。
【００５６】
隣り合う素子ブロックの間にスペーサを介設すると、スペーサ介設部位において、熱輸送媒体流路断面積が急拡大及び急縮小する。流路断面積の急激な変化は圧力損失を増大させる。素子ブロックを多段化した磁気熱量素子にスペーサを用いると、圧力損失の増大によりシステム運転効率が低下する。本実施形態のようにスペーサを用いない構成によれば、運転効率の低下を抑制することができる。
【００５７】
また、第２素子プレート１２２は、第１素子プレート１２１が有する第１流路形成部に対応して、第１流路形成部と同数の第２流路形成部を有している。これによると、第１流路形成部に対応して第２流路形成部を配置し、第１流路形成部と第２流路形成部とを連通することが容易である。
【００５８】
また、第１流路形成部及び第２流路形成部は、いずれも流路断面形状が矩形状の流路溝１２１ａ、１２２ａである。これによると、各素子プレートに第１流路形成部及び第２流路形成部を形成することが容易である。
【００５９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図９〜図１３に基づいて説明する。
【００６０】
第２実施形態は、前述の第１実施形態と比較して、第１流路形成部及び第２流路形成部の構成が異なる。なお、第１実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。第１実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第２実施形態において説明しない他の構成は、第１実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。
【００６１】
本実施形態の素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃのそれぞれは、第１素子プレート２２１、第２素子プレート２２２、端部素子プレート１２３を有する。図９は、第１素子プレート２２１のＸＸ方向に直交する断面形状を示す断面図である。第１素子プレート２２１は、薄い直方体状に形成されている。第１素子プレート２２１は、ひとつの広い面に凹状に形成された複数の流路溝２２１ａを有する。流路溝２２１ａは、断面形状が矩形状の溝であり、ＸＸ方向に沿って延びている。流路溝２２１ａは、同一の断面形状がＸＸ方向に連続するように形成されている。流路溝２２１ａは、ＸＸ方向における両端に開口している。複数の流路溝２２１ａは、所定ピッチで並設されている。流路溝２２１ａは、本実施形態における第１流路形成部に相当する。
【００６２】
図１０は、第２素子プレート２２２のＸＸ方向に直交する断面形状を示す断面図である。第２素子プレート２２２は、第１素子プレート２２１と同様に、薄い直方体状に形成されている。第２素子プレート２２２は、ひとつの広い面に凹状に形成された複数の流路溝２２２ａを有する。流路溝２２２ａは、断面形状が矩形状の溝であり、ＸＸ方向に沿って延びている。流路溝２２２ａは、同一の断面形状がＸＸ方向に連続するように形成されている。流路溝２２２ａは、ＸＸ方向における両端に開口している。複数の流路溝２２２ａは、複数の流路溝２２１ａと同一ピッチで並設されている。それぞれの流路溝２２２ａは、第１素子プレート２２１の流路溝２２１ａに対応する位置に形成されている。流路溝２２２ａは、本実施形態における第２流路形成部に相当する。
【００６３】
第２素子プレート２２２の外形は、第１素子プレート２２１の外形と同じである。第２素子プレート２２２の板厚の設定値は、第１素子プレート２２１の板厚の設定値と同じである。流路溝２２２ａのＹＹ方向の流路高さ寸法Ｙ４は、流路溝２２１ａのＹＹ方向の流路高さ寸法Ｙ３よりも大きく設定されている。また、流路溝２２２ａのＺＺ方向の流路幅寸法Ｚ４は、流路溝２２１ａのＺＺ方向の流路幅寸法Ｚ３よりも大きく設定されている。
【００６４】
第１素子プレート２２１の流路高さ寸法Ｙ３は、例えば、第１素子プレート２２１の板厚の１５〜２５％に設定されている。第２素子プレート２２２の流路高さ寸法Ｙ４は、例えば、流路高さ寸法Ｙ３の１２０〜１５０％に設定されている。第２素子プレート２２２の流路幅寸法Ｚ４は、例えば、流路幅寸法Ｚ３の１１０〜１５０％に設定されている。流路幅寸法Ｚ４は、好ましくは、流路幅寸法Ｚ３の１１５〜１３０％に設定される。流路溝２２１ａ、２２２ａは、流路溝１２１ａ、１２２ａと同様の製法により形成することができる。
【００６５】
図１１に示すように、本実施形態の素子ブロック１２Ａは、第１素子プレート２２１と第２素子プレート２２２とが交互に積層されている。素子ブロック１２ＡのＹＹ方向における図示下方の一端部には、第１素子プレート２２１が配置され、その図示上方に第１、第２素子プレート２２１、２２２の交互積層構造が形成されている。素子ブロック１２Ａの図示上方の他端部には、板状の端部素子プレート１２３が配置されている。素子ブロック１２Ａは、積層されたプレートの間に複数の流路を区画形成する。素子ブロック１２ＡのＸＸ方向の両端部には、複数の流路溝２２１ａ、２２２ａにより提供される複数の流路開口が開口している。
【００６６】
図１２に示すように、本実施形態の素子ブロック１２Ｂは、第１素子プレート２２１と第２素子プレート２２２とが交互に積層されている。素子ブロック１２ＢのＹＹ方向における図示下方の一端部には、第２素子プレート２２２が配置され、その図示上方に第１、第２素子プレート２２１、２２２の交互積層構造が形成されている。素子ブロック１２Ｂの図示上方の他端部には、板状の端部素子プレート１２３が配置されている。素子ブロック１２Ｂは、積層されたプレートの間に複数の流路を区画形成する。素子ブロック１２ＢのＸＸ方向の両端部には、複数の流路溝２２１ａ、２２２ａにより提供される複数の流路開口が開口している。
【００６７】
本実施形態においても、素子ブロック１２Ｃは、上記した素子ブロック１２Ａと同様の構成をなしている。本実施形態の素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、第１実施形態と同様に、同じ側の端部に端部素子プレート１２３が配置されるように配列される。すなわち、ＸＸ方向で隣り合う素子ブロック同士では、隣り合う素子ブロックの一方は、ＹＹ方向における一端部に第１素子プレート２２１が配置され、隣り合う素子ブロックの他方は、ＹＹ方向における同じ側の端部に第２素子プレート２２２が配置されている。
【００６８】
第１素子プレート２２１及び第２素子プレート２２２は、極めて薄い板状である。したがって、第１素子プレート２２１及び第２素子プレート２２２は、加工の際に撓み等が発生し易い。第１、第２素子プレート２２１、２２２は、特に流路溝２２１ａ、２２２ａを形成する際に撓み易く、流路溝２２１ａ、２２２ａを含む各部の寸法が、予め設定した狙い値に対してばらつき易い。第１、第２素子プレート２２１、２２２を積層してなる素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃでは、流路溝２２１ａ、２２２ａの位置が、予め設定した狙い位置に対してばらつき易い。
【００６９】
図１３は、ＸＸ方向及びＺＺ方向に沿った素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ群の断面を示している。図１３に示すように、配列された素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃにおいて、流路溝２２１ａ、２２２ａの位置がばらついたとしても、隣り合う素子ブロックの流路溝同士は確実に連通している。
【００７０】
本実施形態のＭＣＥ素子１２は、複数の素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを熱輸送媒体の往復移動の方向である往復移動方向に配列して構成されている。複数の素子ブロック１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃのそれぞれは、第１素子プレート２２１及び第２素子プレート２２２を交互に積層している。第１素子プレート２２１は、熱輸送媒体往復移動方向に延びる流路溝２２１ａとして形成されて熱輸送媒体を往復移動方向に流通可能な第１流路形成部を有している。第２素子プレート２２２は、熱輸送媒体往復移動方向に延びる流路溝２２２ａとして形成されて熱輸送媒体を往復移動方向に流通可能な第２流路形成部を有している。第２流路形成部である流路溝２２２ａのプレート積層方向の流路高さ寸法Ｙ４が、第１流路形成部である流路溝２２１ａのプレート積層方向の流路高さ寸法Ｙ３よりも大きく設定されている。
【００７１】
そして、熱輸送媒体往復移動方向において隣り合う素子ブロック同士では、隣り合う素子ブロックの一方は、プレート積層方向における一端部に第１素子プレート２２１が配置されている。隣り合う素子ブロックの他方は、プレート積層方向における上記一端部と同じ側の端部に第２素子プレート２２２が配置されている。
【００７２】
これによると、隣り合う素子ブロック同士において、第１素子プレート２２１と第２素子プレート２２２とＸＸ方向で隣り合う。第２素子プレート２２２に形成された流路溝２２２ａの流路高さ寸法Ｙ４は、第１素子プレート２２１に形成された流路溝２２１ａの流路高さ寸法Ｙ３よりも大きい。したがって、素子ブロック間において、流路溝２２１ａと流路溝２２２ａとがプレート積層方向に位置ずれしたとしても、流路溝２２１ａの端部開口が、流路溝２２２ａの端部開口範囲から外れ難く、流路溝２２１ａと流路溝２２２ａとを連通することができる。このようにして、隣り合う素子ブロックの間にスペーサを介設しなくても、熱輸送媒体の流路の閉塞を防止することができる。
【００７３】
また、第２流路形成部である流路溝２２２ａのプレート積層方向及び熱輸送媒体往復移動方向に直交するＺＺ方向の流路幅寸法Ｚ４が、第１流路形成部である流路溝２２１ａのＺＺ方向の流路幅寸法Ｚ３よりも大きく設定されている。
【００７４】
これによると、隣り合う素子ブロック同士において、第１素子プレート２２１と第２素子プレート２２２とが隣り合う。そして、第２素子プレート２２２に形成された流路溝２２２ａの流路幅寸法Ｚ４は、第１素子プレート２２１に形成された流路溝２２１ａの流路幅寸法Ｚ３よりも大きい。したがって、素子ブロック間において、流路溝２２１ａと流路溝２２２ａとがプレート積層方向に直交する方向に位置ずれしたとしても、流路溝２２１ａの熱輸送媒体往復移動方向の端部開口が、流路溝２２２ａの端部開口範囲から外れ難い。このようにして、隣り合う素子ブロックの間にスペーサを介設しなくても、熱輸送媒体の流路の閉塞を確実に防止することができる。
【００７５】
また、第２素子プレート２２２は、第１素子プレート２２１が有する第１流路形成部に対応して、第１流路形成部と同数の第２流路形成部を有している。これによると、第１流路形成部に対応して第２流路形成部を配置し、第１流路形成部と第２流路形成部とを連通することが容易である。
【００７６】
また、第１素子プレート２２１が第１流路形成部を複数有し、第２素子プレート２２２が第２流路形成部を複数有している。そして、第２素子プレート２２２は、第１素子プレート２２１が有する第１流路形成部に対応して、複数の第１流路形成部と同一ピッチで設けられた複数の第２流路形成部を有している。これによると、複数の第１流路形成部のそれぞれに対応して第２流路形成部を配置し、複数の第１流路形成部と複数の第２流路形成部とを連通することができる。
【００７７】
また、第１流路形成部及び第２流路形成部は、いずれも流路断面形状が矩形状の流路溝２２１ａ、２２２ａである。これによると、各素子プレートに第１流路形成部及び第２流路形成部を形成することが容易である。
【００７８】
（他の実施形態）
この明細書に開示される技術は、その開示技術を実施するための実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。開示される技術は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。実施形態は追加的な部分をもつことができる。実施形態の部分は、省略される場合がある。実施形態の部分は、他の実施形態の部分と置き換え、または組み合わせることも可能である。実施形態の構造、作用、効果は、あくまで例示である。開示技術の技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示技術のいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【００７９】
上記第２実施形態では、第２素子プレート２２２に形成された流路溝２２２ａの流路幅寸法Ｚ４を、第１素子プレート２２１に形成された流路溝２２１ａの流路幅寸法Ｚ３よりも大きく設定していたが、これに限定されるものではない。流路溝２２２ａの流路幅寸法Ｚ４を、流路溝２２１ａの流路幅寸法Ｚ３と同じにしてもよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、第１、第２流路形成部を、いずれも断面形状が矩形状の流路溝としていたが、これに限定されるものではない。例えば、図１４に示すように、第１素子プレート２２１が有する第１流路形成部を断面形状が三角形状の流路溝３２１ａとし、図１５に示すように、第２素子プレート２２２が有する第２流路形成部を断面形状が三角形状の流路溝３２２ａとしてもよい。流路溝３２２ａのＹＹ方向の流路高さ寸法が、流路溝３２１ａのＹＹ方向の流路高さ寸法よりも大きく設定されていればよい。流路溝３２２ａのＺＺ方向の流路幅寸法が、流路溝３２１ａのＺＺ方向の流路幅寸法よりも大きく設定されていれば更に好ましい。
【００８１】
また、第１、第２流路形成部は流路溝に限定されない。第１、第２流路形成部は、第１、第２素子プレートにＸＸ方向に延びる貫通孔として形成された流路孔であってもよい。例えば、図１６に示すように、第１流路形成部を断面形状が円形状の流路孔４２１ａとし、図１７に示すように、第２流路形成部を断面形状が円形状の流路孔４２２ａとしてもよい。流路孔４２２ａの径寸法が、流路孔４２１ａの径寸法よりも大きく設定されていればよい。すなわち、流路孔４２２ａのＹＹ方向の流路高さ寸法が、流路孔４２１ａのＹＹ方向の流路高さ寸法よりも大きく設定され、流路孔４２２ａのＺＺ方向の流路幅寸法が、流路孔４２１ａのＺＺ方向の流路幅寸法よりも大きく設定されていればよい。
【００８２】
また、例えば、図１８に示すように、第１流路形成部を断面形状が長円形状の流路孔５２１ａとし、図１９に示すように、第２流路形成部を断面形状が長円形状の流路孔５２２ａとしてもよい。流路孔５２２ａのＹＹ方向の流路高さ寸法が、流路孔５２１ａのＹＹ方向の流路高さ寸法よりも大きく設定されていればよい。流路孔５２２ａのＺＺ方向の流路幅寸法が、流路孔５２１ａのＺＺ方向の流路幅寸法よりも大きく設定されていれば更に好ましい。
【００８３】
また、上記実施形態では、第１流路形成部に対応して、第１流路形成部とほぼ相似断面形状を有する第２流路形成部を設けていたが、これに限定されるものではない。第１流路形成部の断面形状と第２流路形成部の断面形状とは、相似形状でなくてもよい。
【００８４】
また、上記第２実施形態及び図１４〜図１９を用いて説明した形態では、複数の第１流路形成部を所定ピッチで形成し、複数の第２流路形成部も同一の所定ピッチで形成していたが、これに限定されるものではない。複数の第１流路形成部に対応して複数の第２流路形成部を設けるものであれば、第１、第２流路形成部は不等ピッチで形成されるものであってもよい。
【００８５】
また、上記第２実施形態及び図１４〜図１９を用いて説明した形態では、複数の第１流路形成部に対応して、第１流路形成部と同数の第２流路形成部を設けていたが、これに限定されるものではない。第１流路形成部の数と第２流路形成部の数とが異なっていてもかまわない。
【００８６】
また、上記実施形態では、磁気ヒートポンプ装置の磁場変調装置が、容器の一側に配置された第１磁石及びヨークと、容器の他側で第１磁石に対して異なる極が対向するように配置された第２磁石及びヨークと、を備えている。そして、第１磁石及びヨークに連結された駆動装置と、第２磁石及びヨークを第１磁石及びヨークに追従して回転するように保持する保持機構とを備えるものであった。しかしながら、これに限定されるものではない。
【００８７】
例えば、第２磁石が取り付けられたヨークを、外部から駆動する外部駆動機構を設けて、第２磁石及びヨークを第１磁石及びヨークに追従して回転させるものであってもよい。この外部駆動機構の駆動源は、第１磁石が取り付けられたヨークを回転させる駆動装置であってもよいし、第１磁石が取り付けられたヨークを回転させる駆動装置とは別の駆動装置であってもよい。
【００８８】
また、上記実施形態では、磁気回路部は、容器を間にして相互に対向する第１磁石である磁石３４と第２磁石である磁石３５とを有していたが、これに限定されるものではない。例えば、第１磁石および第２磁石のいずれかのみを備える磁気回路部としてもかまわない。
【００８９】
また、上記実施形態では、素子ベッドである容器２１を静止させておき、磁石３４、３５側を回転する構成を採用した。これに代えて、素子ベッドである容器２１と磁場変調装置１３との間の相対的な回転を提供するための多様な構成を採用することができる。例えば、作業室１１とＭＣＥ素子１２とを有する素子ベッドである容器を、永久磁石を含む磁場変調装置に対して相対的に回転移動させてもよい。これにより、ひとつのＭＣＥ素子１２に与えられる磁場を変動させることができる。換言すれば、磁場変調装置は、磁石を有する相対的移動体に対して容器を容器外表面に沿った方向に移動させるものであってもよい。すなわち、容器と相対的移動体とを容器外表面に沿った方向に相対的に移動させて、磁気作業物質へ印加する磁場の大きさを変更するものであればよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、熱輸送媒体の移動装置としてのポンプを高温端及び低温端を有する容器の両側に設けていたが、これに限定されるものではない。例えば、ポンプの両側に、高温端を有する容器と低温端を有する容器とをそれぞれ配置したものであってもよい。また、ポンプの形態も前述したタイプに限定されるものではない。
【００９１】
また、上記実施形態では、磁場変調装置は、磁力源として永久磁石を有する磁気回路部を備え、磁気回路部と容器とを相対的に移動させて磁気作業物質に印加する外部磁場を変調していた。そして、磁力源は永久磁石に限定されず、電磁石でもよいことを説明した。磁力源として電磁石を採用する場合には、磁場変調装置は、磁気回路部と容器との相対的移動を行なわなくてもかまわない。電磁石を採用する場合には、磁気回路部と容器との相対的移動がなくても磁場変調が可能である。
【００９２】
また、上記実施形態では、ＭＨＰ装置の外部の熱交換器６３、７３に熱輸送媒体を供給した。これに代えて、一次媒体である熱輸送媒体と、二次媒体とを熱交換する熱交換器をＭＨＰ装置内に設け、二次媒体を低温系統と高温系統とに供給してもよい。
【００９３】
また、上記実施形態では、車両用空調装置に開示技術を適用した。これに代えて、車両以外の船舶や航空機等の移動体用の空調装置に開示技術を適用してもよい。また、住宅用等の定置式の空調装置に開示技術を適用してもよい。また、水を加熱する給湯装置や水を冷却する冷水機として利用してもよい。また、上記実施形態では、室外の空気を主要な熱源とするＭＨＰ装置を説明した。これに代えて、水、土などの他の熱源を主要熱源として利用してもよい。
【００９４】
また、上記実施形態では、熱磁気サイクル装置の一形態であるＭＨＰ装置が提供される。これに換えて、熱磁気サイクル装置の一形態である熱磁気エンジン装置を提供してもよい。例えば、上記実施形態のＭＨＰ装置の磁場変化と熱輸送媒体の流れとの位相を調節することにより熱磁気エンジン装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１０  磁気熱量効果型ヒートポンプ装置（ＭＨＰ装置、磁気ヒートポンプ装置）
１１  作業室
１２  磁気熱量素子（ＭＣＥ素子、磁気作業物質）
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ  素子ブロック
１３  磁場変調装置
１４  熱輸送装置
２１  容器
１２１、２２１  第１素子プレート
１２１ａ、２２１ａ、３２１ａ  流路溝（第１流路形成部）
１２２、２２２  第２素子プレート
１２２ａ、２２２ａ、３２２ａ  流路溝（第２流路形成部）
４２１ａ、５２１ａ  流路孔（第１流路形成部）
４２２ａ、５２２ａ  流路孔（第２流路形成部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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