(57)【要約】【課題】磁気作業物質に印加する磁場の大きさの変更と熱媒体の往復移動のタイミングを改善することで、効率の向上を図った磁気ヒートポンプ装置を提供する。【解決手段】磁気熱量効果を有する磁気作業物質１３を備え、熱媒体が流通される磁気作業体１１Ａ、１１Ｂと、磁気作業物質に印加される磁場の大きさを変更する永久磁石６と、磁気作業体の高温端１４と低温端１６の間で熱媒体を往復移動させるディスプレーサ８を備える。ディスプレーサ８により、永久磁石６が磁気作業物質に印加される磁場の大きさを増大させる前に、熱媒体を磁気作業体の低温端側から高温端側に移動させる。【選択図】図１
2018080854.tif 000002
【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を備え、熱媒体が流通される磁気作業体と、
前記磁気作業物質に印加される磁場の大きさを変更する磁場変更装置と、
前記磁気作業体の高温端と低温端の間で前記熱媒体を往復移動させる熱媒体移動装置と、
前記高温端側の前記熱媒体を放熱させるための放熱側の熱交換器と、
前記低温端側の前記熱媒体に吸熱させるための吸熱側の熱交換器とを備えた磁気ヒートポンプ装置において、
前記熱媒体移動装置は、
前記磁場変更装置が前記磁気作業物質に印加される磁場の大きさを増大させる前に、前記熱媒体を前記磁気作業体の低温端側から高温端側に移動させることを特徴とする磁気ヒートポンプ装置。
【請求項２】
磁気熱量効果を有する磁気作業物質を備え、熱媒体が流通される磁気作業体と、
前記磁気作業物質に印加される磁場の大きさを変更する磁場変更装置と、
前記磁気作業体の高温端と低温端の間で前記熱媒体を往復移動させる熱媒体移動装置と、
前記高温端側の前記熱媒体を放熱させるための放熱側の熱交換器と、
前記低温端側の前記熱媒体に吸熱させるための吸熱側の熱交換器とを備えた磁気ヒートポンプ装置において、
前記熱媒体移動装置は、
前記磁場変更装置が前記磁気作業物質に印加される磁場の大きさを減少させた後に、前記熱媒体を前記磁気作業体の高温端側から低温端側に移動させることを特徴とする磁気ヒートポンプ装置。
【請求項３】
磁気熱量効果を有する磁気作業物質を備え、熱媒体が流通される磁気作業体と、
前記磁気作業物質に印加される磁場の大きさを変更する磁場変更装置と、
前記磁気作業体の高温端と低温端の間で前記熱媒体を往復移動させる熱媒体移動装置と、
前記高温端側の前記熱媒体を放熱させるための放熱側の熱交換器と、
前記低温端側の前記熱媒体に吸熱させるための吸熱側の熱交換器とを備えた磁気ヒートポンプ装置において、
前記熱媒体移動装置は、
前記磁場変更装置が前記磁気作業物質に印加される磁場の大きさを増大させる前に、前記熱媒体を前記磁気作業体の低温端側から高温端側に移動させると共に、
前記磁場変更装置が前記磁気作業物質に印加される磁場の大きさを減少させた後に、前記熱媒体を前記磁気作業体の高温端側から低温端側に移動させることを特徴とする磁気ヒートポンプ装置。
【請求項４】
前記磁場変更装置が前記磁気作業物質に印加する磁場の大きさを増大させている時間をＴ１とした場合、
前記熱媒体移動装置は、前記磁場変更装置が前記磁気作業物質に印加される磁場の大きさを増大させ始める０より大きく、０．１５×Ｔ１以下の時間前に、前記熱媒体を前記磁気作業体の低温端側から高温端側に移動させることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の磁気ヒートポンプ装置。
【請求項５】
前記磁場変更装置が前記磁気作業物質に印加する磁場の大きさを減少させている時間をＴ２とした場合、
前記熱媒体移動装置は、前記磁場変更装置が前記磁気作業物質に印加される磁場の大きさを減少させてから０．２５×Ｔ２以上、０．３３×Ｔ２以下の時間後に、前記熱媒体を前記磁気作業体の高温端側から低温端側に移動させることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の磁気ヒートポンプ装置。
【請求項６】
前記磁場変更装置が前記磁気作業物質に印加する磁場の大きさを増大させている時間をＴ１とした場合、
前記熱媒体移動装置は、前記磁場変更装置が前記磁気作業物質に印加される磁場の大きさを増大させ始める０より大きく、０．１５×Ｔ１以下の時間前に、前記熱媒体を前記磁気作業体の低温端側から高温端側に移動させると共に、
前記磁場変更装置が前記磁気作業物質に印加する磁場の大きさを減少させている時間をＴ２とした場合、
前記熱媒体移動装置は、前記磁場変更装置が前記磁気作業物質に印加される磁場の大きさを減少させてから０．２５×Ｔ２以上、０．３３×Ｔ２以下の時間後に、前記熱媒体を前記磁気作業体の高温端側から低温端側に移動させることを特徴とする請求項３に記載の磁気ヒートポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気作業物質の磁気熱量効果を利用した磁気ヒートポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロン等の気体冷媒を使用した従来の蒸気圧縮冷凍装置に代わり、磁気作業物質が励磁と消磁の際に大きな温度変化を生じさせる性質（磁気熱量効果）を利用した磁気ヒートポンプ装置が近年注目されている。
【０００３】
従来よりこの種の磁気ヒートポンプ装置では、磁気作業物質を磁気作業体のダクト内に充填し、永久磁石を磁気作業体に離接させることで、磁気作業物質に印加する磁場を変更する。このとき、印加する磁場を増大（励磁）させると磁気作業物質の温度は上昇し、減少（消磁）させると温度は低下する。
【０００４】
一方、ディスプレーサ（ピストン）や、ポンプとロータリ弁等から成る熱媒体移動装置を用い、磁気作業体の高温端と低温端の間で熱媒体（水等）を往復移動させる。この場合、磁気作業物質を励磁し、その温度を上昇させ、熱媒体を低温端側から高温端側に移動させることで、励磁によって温度が上昇した磁気作業物質と低温の熱媒体とを熱交換させる。これにより、磁気作業体には高温端側が高く、低温端側が低い温度勾配が生じる。
【０００５】
次に、磁気作業物質を消磁すると、その温度は低下するが、熱媒体を高温端側から低温端側に移動させることで、消磁によって温度が低下した磁気作業物質と高温の熱媒体とを熱交換させる。これにより、磁気作業体の温度勾配は更に拡大する。
【０００６】
このようにして磁気熱量効果により生じる温度変化を磁気作業体自身に蓄熱し、低温端側と高温端側の熱媒体により効率良く外部に取り出すことで、外部の熱交換器にて吸熱（冷凍）や放熱（加熱）を行うものであった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−５１４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来では磁気作業物質の励磁と同時に熱媒体を低温端側から高温端側に移動させ、消磁と同時に高温端側から低温端側に移動させていたため、十分な熱交換が行われる前に熱媒体（水）が流れ出てしまい、磁気作業物質と熱媒体との熱交換が不十分となって、磁気作業物質の磁気熱量効果による温度変化を有効に利用することができていなかった。
【０００９】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、磁気作業物質に印加する磁場の大きさの変更と熱媒体の往復移動のタイミングを改善することで、効率の向上を図った磁気ヒートポンプ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】
【００１０】
請求項１の発明の磁気ヒートポンプ装置は、磁気熱量効果を有する磁気作業物質を備え、熱媒体が流通される磁気作業体と、磁気作業物質に印加される磁場の大きさを変更する磁場変更装置と、磁気作業体の高温端と低温端の間で熱媒体を往復移動させる熱媒体移動装置と、高温端側の熱媒体を放熱させるための放熱側の熱交換器と、低温端側の熱媒体に吸熱させるための吸熱側の熱交換器とを備えたものであって、熱媒体移動装置は、磁場変更装置が磁気作業物質に印加される磁場の大きさを増大させる前に、熱媒体を磁気作業体の低温端側から高温端側に移動させることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明の磁気ヒートポンプ装置は、磁気熱量効果を有する磁気作業物質を備え、熱媒体が流通される磁気作業体と、磁気作業物質に印加される磁場の大きさを変更する磁場変更装置と、磁気作業体の高温端と低温端の間で熱媒体を往復移動させる熱媒体移動装置と、高温端側の熱媒体を放熱させるための放熱側の熱交換器と、低温端側の熱媒体に吸熱させるための吸熱側の熱交換器とを備えたものであって、熱媒体移動装置は、磁場変更装置が磁気作業物質に印加される磁場の大きさを減少させた後に、熱媒体を磁気作業体の高温端側から低温端側に移動させることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明の磁気ヒートポンプ装置は、磁気熱量効果を有する磁気作業物質を備え、熱媒体が流通される磁気作業体と、磁気作業物質に印加される磁場の大きさを変更する磁場変更装置と、磁気作業体の高温端と低温端の間で熱媒体を往復移動させる熱媒体移動装置と、高温端側の熱媒体を放熱させるための放熱側の熱交換器と、低温端側の熱媒体に吸熱させるための吸熱側の熱交換器とを備えたものであって、熱媒体移動装置は、磁場変更装置が磁気作業物質に印加される磁場の大きさを増大させる前に、熱媒体を磁気作業体の低温端側から高温端側に移動させると共に、磁場変更装置が磁気作業物質に印加される磁場の大きさを減少させた後に、熱媒体を磁気作業体の高温端側から低温端側に移動させることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明の磁気ヒートポンプ装置は、請求項１又は請求項３の発明において磁場変更装置が磁気作業物質に印加する磁場の大きさを増大させている時間をＴ１とした場合、熱媒体移動装置は、磁場変更装置が磁気作業物質に印加される磁場の大きさを増大させ始める０より大きく、０．１５×Ｔ１以下の時間前に、熱媒体を磁気作業体の低温端側から高温端側に移動させることを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明の磁気ヒートポンプ装置は、請求項２又は請求項３の発明において磁場変更装置が磁気作業物質に印加する磁場の大きさを減少させている時間をＴ２とした場合、熱媒体移動装置は、磁場変更装置が磁気作業物質に印加される磁場の大きさを減少させてから０．２５×Ｔ２以上、０．３３×Ｔ２以下の時間後に、熱媒体を磁気作業体の高温端側から低温端側に移動させることを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明の磁気ヒートポンプ装置は、請求項３の発明において磁場変更装置が磁気作業物質に印加する磁場の大きさを増大させている時間をＴ１とした場合、熱媒体移動装置は、磁場変更装置が磁気作業物質に印加される磁場の大きさを増大させ始める０より大きく、０．１５×Ｔ１以下の時間前に、熱媒体を磁気作業体の低温端側から高温端側に移動させると共に、磁場変更装置が磁気作業物質に印加する磁場の大きさを減少させている時間をＴ２とした場合、熱媒体移動装置は、磁場変更装置が磁気作業物質に印加される磁場の大きさを減少させてから０．２５×Ｔ２以上、０．３３×Ｔ２以下の時間後に、熱媒体を磁気作業体の高温端側から低温端側に移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１又は請求項３の発明によれば、磁気熱量効果を有する磁気作業物質を備え、熱媒体が流通される磁気作業体と、磁気作業物質に印加される磁場の大きさを変更する磁場変更装置と、磁気作業体の高温端と低温端の間で熱媒体を往復移動させる熱媒体移動装置と、高温端側の熱媒体を放熱させるための放熱側の熱交換器と、低温端側の熱媒体に吸熱させるための吸熱側の熱交換器とを備えた磁気ヒートポンプ装置において、熱媒体移動装置は、磁場変更装置が磁気作業物質に印加される磁場の大きさを増大させる前に、熱媒体を磁気作業体の低温端側から高温端側に移動させるようにしたので、磁気作業物質に印加される磁場の大きさが増大される前に、磁気作業物質に低温の熱媒体を送り込み、その後の磁場の増大で上昇する磁気作業物質との温度差を大きくすることができるようになる。
【００１７】
これにより、磁気作業物質と熱媒体とを効率良く熱交換させ、磁気作業体の高温端と低温端との間の温度勾配を拡大して、磁気作業物質の磁気熱量効果による温度変化を有効且つ効率的に利用することができるようになる。
【００１８】
この場合、請求項４や請求項６の発明の如く磁場変更装置が磁気作業物質に印加する磁場の大きさを増大させている時間をＴ１とした場合、熱媒体移動装置は、磁場変更装置が磁気作業物質に印加される磁場の大きさを増大させ始める０より大きく、０．１５×Ｔ１以下の時間前に、熱媒体を磁気作業体の低温端側から高温端側に移動させることで、効果的に磁気作業物質の温度上昇を利用することができるようなる。
【００１９】
また、請求項２又は請求項３の発明によれば、磁気熱量効果を有する磁気作業物質を備え、熱媒体が流通される磁気作業体と、磁気作業物質に印加される磁場の大きさを変更する磁場変更装置と、磁気作業体の高温端と低温端の間で熱媒体を往復移動させる熱媒体移動装置と、高温端側の熱媒体を放熱させるための放熱側の熱交換器と、低温端側の熱媒体に吸熱させるための吸熱側の熱交換器とを備えた磁気ヒートポンプ装置において、熱媒体移動装置は、磁場変更装置が磁気作業物質に印加される磁場の大きさを減少させた後に、熱媒体を磁気作業体の高温端側から低温端側に移動させるようにしたので、磁気作業物質に印加される磁場の大きさを減少させた後に熱媒体を移動させ、磁場の減少により温度が低下する磁気作業物質で熱媒体の温度をより低下させることができるようになる。
【００２０】
これにより、磁気作業物質の温度低下を有効に利用し、磁気作業体の高温端と低温端との間の温度勾配を拡大して、磁気作業物質の磁気熱量効果による温度変化を有効且つ効率的に利用することができるようになる。
【００２１】
この場合、請求項５や請求項６の発明の如く磁場変更装置が磁気作業物質に印加する磁場の大きさを減少させている時間をＴ２とした場合、熱媒体移動装置は、磁場変更装置が磁気作業物質に印加される磁場の大きさを減少させてから０．２５×Ｔ２以上、０．３３×Ｔ２以下の時間後に、熱媒体を磁気作業体の高温端側から低温端側に移動させることで、効果的に磁気作業物質の温度低下を利用することができるようなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を適用した実施例の磁気ヒートポンプ装置の全体構成図である。
【図２】図１の磁気ヒートポンプ用ＡＭＲ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｇｅｎａｔｏｒ）の断面図である。
【図３】磁気作業物質を励磁する前に熱媒体を移動させる動作を説明する磁気作業体の断面図である。
【図４】磁気作業物質を励磁した状態の磁気作業体の断面図である。
【図５】磁気作業物質を消磁したときの磁気作業体の断面図である。
【図６】磁気作業物質を消磁した後、熱媒体を移動させる動作を説明する磁気作業体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を適用した実施例の磁気ヒートポンプ装置１の全体構成図、図２は磁気ヒートポンプ装置１の磁気ヒートポンプ用ＡＭＲ２の断面図を示している。
【００２４】
（１）磁気ヒートポンプ装置１の構成
先ず、図２の磁気ヒートポンプ用ＡＭＲ２について説明する。磁気ヒートポンプ装置１の磁気ヒートポンプ用ＡＭＲ２は、軸方向の両端が閉塞された中空筒状の筐体３と、この筐体３内の軸心にあって、軸対称となる周面に一対（二個）の永久磁石６（磁場発生部材）が放射状に取り付けられた回転体７とを備える。回転体７の軸の両端は筐体３によって回転自在に軸支されると共に、更に図示しない減速機を介してモータＭ（図１。サーボモータ）の回転軸１０に連結され、このモータＭにより回転制御される。これら回転体７や永久磁石６、モータＭ等により後述する磁気作業物質１３に印加される磁場の大きさを変更する磁場変更装置が構成される。また、モータＭの回転軸１０には後述するディスプレーサ（ピストン）８を駆動するカム９（図１）も連結される。
【００２５】
一方、筐体３の内周には、永久磁石６の二倍の個数である四本の磁気作業体１１Ａ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｂが、永久磁石６の外周面に近接する状態で周方向に等間隔で固定されている。実施例の場合、磁気作業体１１Ａと１１Ａが回転体７を挟んで軸対称位置に配置され、磁気作業体１１Ｂと１１Ｂが回転体７を挟んで軸対称位置に配置されている（図２）。各磁気作業体１１Ａ、１１Ｂは、断面が筐体３の内周に沿った円弧状となる中空のダクト１２内に、磁気熱量効果を有する磁気作業物質１３を、熱媒体（ここでは水）が流通可能にそれぞれ充填したものである（図１）。
【００２６】
尚、磁気作業体１１Ａと１１Ｂは実際には図２の如く二つずつ軸対称位置に配置されているが、図１ではそれぞれ一つずつを代表して示している。また、実施例ではダクト１２を断熱性の高い樹脂材料にて構成している。これにより、後述する如き磁場の変更（励磁と消磁）で温度が上昇し、或いは、低下する磁気作業物質１３から大気（外部）への熱損失を低減させている。また、実施例では磁気作業物質１３としてＭｎ系、又は、Ｌａ系材料を使用している。
【００２７】
そして、係る磁気ヒートポンプ用ＡＭＲ２を組み込んだ図１の磁気ヒートポンプ装置１の全体構成図において、各磁気作業体１１Ａ、１１Ｂは、一端（図１における右端）に高温端１４を有し、他端（図１における左端）に低温端１６を有している。そして、各磁気作業体１１Ａ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｂ（図１では一つずつを代表して示す）の高温端１４に高温配管１７が接続され、図２の筐体３から引き出されている。また、各磁気作業体１１Ａ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｂ（図１では一つずつを代表して示す）の低温端１６に低温配管１８が接続され、図２の筐体３から引き出されている。
【００２８】
そして、高温配管１７には放熱側の熱交換器１９が接続され、更に、高温配管１７中には循環ポンプ２１が介設されている。また、低温配管１８には吸熱側の熱交換器２２が接続され、更に、低温配管１８中にも循環ポンプ２３が介設されている。
【００２９】
また、ディスプレーサ（ピストン）８は各磁気作業体１１Ａ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｂの高温端１４と低温端１６にそれぞれ配置されており、モータＭの回転軸１０で回転されるカム９により駆動され、各磁気作業体１１Ａ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｂの高温端１４と低温端１６の間で熱媒体（水）を往復移動させる。
【００３０】
即ち、図１の如く磁気作業体１１Ａ、１１Ａの高温端１４側のディスプレーサ８が後退し、低温端１６側のディスプレーサ８が進出すると、熱媒体は磁気作業体１１Ａの低温端１６側から高温端１４側に移動される。一方、磁気作業体１１Ｂ、１１Ｂの低温端１６側のディスプレーサ８は図１の如く後退し、高温端１４側のディスプレーサ８は進出し、熱媒体は磁気作業体１１Ｂの高温端１４側から低温端１６側に移動される。これらディスプレーサ８やカム９、更にはモータＭ、回転軸１０等により、各磁気作業体１１Ａ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｂの高温端１４と低温端１６の間で熱媒体を往復移動させる熱媒体移動装置が構成される。
【００３１】
（２）磁気ヒートポンプ装置１の基本動作
以上の構成の磁気ヒートポンプ装置１の基本的な動作について説明する。先ず、回転体７が０°の位置（図２に示す位置）にあるとき、永久磁石６、６が０°及び１８０°の位置にあるので、この０°及び１８０°の位置にある磁気作業体１１Ａ、１１Ａの磁気作業物質１３に印加される磁場の大きさは増大し、励磁されて温度が上昇する。一方、これと９０°位相が異なる９０°及び２７０°の位置にある磁気作業体１１Ｂ、１１Ｂの磁気作業物質１３に印加される磁場の大きさは減少し、消磁されて温度が低下する。
【００３２】
また、モータＭの回転により回転体７が０°の位置（図２）にあるとき、カム９、９がモータＭの回転軸１０で駆動されて、図１の如く磁気作業体１１Ａ、１１Ａの高温端１４側のディスプレーサ８を後退させ、低温端１６側のディスプレーサ８を進出させる。これにより、熱媒体は磁気作業体１１Ａの低温端１６側から高温端１４側に移動される。
【００３３】
これにより、永久磁石６、６により励磁されての温度が上昇した磁気作業体１１Ａ、１１Ａの磁気作業物質１３と低温の熱媒体とを熱交換させることで、磁気作業体１１Ａ、１１Ａに高温端１４側が高く、低温端１６側が低い温度勾配を生じさせる。
【００３４】
また、モータＭの回転により回転体７が０°の位置（図２）にあるとき、カム９、９がモータＭの回転軸１０で駆動されて、図１の如く磁気作業体１１Ｂ、１１Ｂの高温端１４側のディスプレーサ８を進出させ、低温端１６側のディスプレーサ８を後退させる。これにより、熱媒体は磁気作業体１１Ａの高温端１４側から低温端１６側に移動される。これにより、消磁によって温度が低下した磁気作業体１１Ｂ、１１Ｂの磁気作業物質１３と高温の熱媒体とを熱交換させ、磁気作業体１１Ｂ、１１Ｂの温度勾配を更に拡大させる。
【００３５】
次に、モータＭにより回転体７が９０°回転されると、永久磁石６、６が９０°及び２７０°の位置に来るので、この９０°及び２７０°の位置にある磁気作業体１１Ｂ、１１Ｂの磁気作業物質１３に印加される磁場の大きさは増大し、励磁されて温度が上昇する。一方、これと９０°位相が異なる０°及び１８０°の位置にある磁気作業体１１Ａ、１１Ａの磁気作業物質１３に印加される磁場の大きさは減少し、消磁されて温度が低下する。
【００３６】
また、モータＭの回転により回転体７が９０°の位置にあるとき、カム９、９がモータＭの回転軸１０で駆動されて、磁気作業体１１Ａ、１１Ａの高温端１４側のディスプレーサ８を進出させ、低温端１６側のディスプレーサ８を後退させる。これにより、熱媒体は磁気作業体１１Ａの高温端１４側から低温端１６側に移動される。これにより、消磁によって温度が低下した磁気作業体１１Ａ、１１Ａの磁気作業物質１３と高温の熱媒体とを熱交換させ、磁気作業体１１Ａ、１１Ａの温度勾配を更に拡大させる。
【００３７】
また、モータＭの回転により回転体７が９０°の位置に来ると、カム９、９がモータＭの回転軸１０で駆動されて、磁気作業体１１Ｂ、１１Ｂの低温端１６側のディスプレーサ８を進出させ、高温端１４側のディスプレーサ８を後退させる。これにより、熱媒体は磁気作業体１１Ｂの低温端１６側から高温端１４側に移動される。
【００３８】
これにより、永久磁石６、６により励磁されての温度が上昇した磁気作業体１１Ｂ、１１Ｂの磁気作業物質１３と低温の熱媒体とを熱交換させることで、磁気作業体１１Ｂ、１１Ｂの温度勾配を更に拡大させる。
【００３９】
このようにして温度が上昇した各磁気作業体１１Ａ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｂの高温端１４側の熱媒体は、循環ポンプ２１により高温配管１７を経て放熱側の熱交換器１９に循環される。また、温度が低下した各磁気作業体１１Ａ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｂの低温端１６側の熱媒体は、循環ポンプ２３により低温配管１８を経て吸熱側の熱交換器２２に循環される。
【００４０】
このようなモータＭによる回転体７の回転とディスプレーサ８の切り換えを比較的高速の回転数とタイミングで行い、各磁気作業体１１Ａ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｂの高温端１４と低温端１６の間で熱媒体（水）を往復移動させ、励磁／消磁される各磁気作業体１１Ａ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｂの磁気作業物質１３からの吸熱／放熱を繰り返すことによって、各磁気作業体１１Ａ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｂの高温端１４と低温端１６の温度差が徐々に拡大し、やがて吸熱側の熱交換器２２に繋がる各磁気作業体１１Ａ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｂの低温端１６の温度は磁気作業物質１３の冷凍能力と熱交換器２２で冷却される被冷却体の熱負荷とがバランスする温度まで低下し、放熱側の熱交換器１９に繋がる各磁気作業体１１Ａ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｂの高温端１４の温度は熱交換器１９の放熱能力と冷凍能力とがバランスして略一定温度になる。
【００４１】
（３）ディスプレーサ８による熱媒体の往復移動の切り換え制御詳細
次に、図３〜図６を参照しながら、ディスプレーサ８によって熱媒体の移動（往復移動）を切り換えるタイミングについて詳述する。尚、各図では磁気作業体１１Ａについて説明するが、磁気作業体１１Ｂについても同様である。また、以下の切り換えタイミングは実施例では主にカム９の形状により達成される。
【００４２】
先ず、本発明では図１の如く磁気作業体１１Ａの磁気作業物質１３を励磁（磁場を増大）する際、図３に示す如く永久磁石６により磁気作業体１１Ａを励磁する前に、ディスプレーサ８により熱媒体を磁気作業体１１Ａの低温端１６側から高温端１４側に移動させる。この場合、実施例では永久磁石６が磁気作業体１１Ａの磁気作業物質１３を励磁（印加する磁場の大きさを増大）している時間をＴ１とした場合、ディスプレーサ８により、永久磁石６が磁気作業物質１３を励磁（印加される磁場の大きさを増大）し始める０より大きく、０．１５×Ｔ１以下の時間前に、熱媒体（水）を磁気作業体１１Ａの低温端１６側から高温端１４側に移動させる。
【００４３】
この時点で磁気作業物質１３は励磁されていないので、流入した低温の熱媒体（各図中にＷ１で示す。尚、Ｗ２は高温の熱媒体）の温度は、図３中に実線Ｌ１で示す如く、励磁と同時に流入させる場合（破線Ｌ２）よりも低くなる。その後、図４の如く永久磁石６により磁気作業体１１Ａの磁気作業物質１３は励磁されるので、その温度は図４中実線Ｌ３で示すような状態となるが、この場合の磁気作業物質１３と熱媒体の温度差は（Ｌ３−Ｌ１）は、同時に流入させた場合の温度差（Ｌ３−Ｌ２）よりも大きくなる。
【００４４】
一方、本発明では磁気作業体１１Ａの磁気作業物質１３を消磁（磁場を減少）した後も、図５に示す如くディスプレーサ８を動作させず、熱媒体と磁気作業物質１３との熱交換を継続する。図５中に示す破線Ｌ４はこの場合の熱媒体の温度であり、破線Ｌ５は消磁と同時に熱媒体を移動させたときの熱媒体の温度である。破線Ｌ４の方が破線Ｌ５よりも温度が低くなる。
【００４５】
その後、図６の如くディスプレーサ８により熱媒体を磁気作業体１１Ａの高温端１４側から低温端１６側に移動させる。この場合、実施例では永久磁石６が磁気作業物質１３を消磁（印加する磁場の大きさを減少）している時間をＴ２とした場合、ディスプレーサ８により、永久磁石６が磁気作業物質１３を消磁（印加される磁場の大きさを減少）してから０．２５×Ｔ２以上、０．３３×Ｔ２以下の時間後に、熱媒体を磁気作業体１１Ａの高温端１４側から低温端１６側に移動させる。尚、図中Ｌ６はこのときの磁気作業物質１３の温度である。
【００４６】
以上の如く、本発明ではディスプレーサ８により、永久磁石６が磁気作業物質１３に印加される磁場の大きさを増大（励磁）させる前に、熱媒体を磁気作業体１１Ａ、１１Ｂの低温端１６側から高温端１４側に移動させるようにしたので、磁気作業物質１３に印加される磁場の大きさが増大される前に、磁気作業物質１３に低温の熱媒体を送り込み、その後の磁場の増大で上昇する磁気作業物質１３との温度差を大きくすることができるようになる。
【００４７】
これにより、磁気作業物質１３と熱媒体とを効率良く熱交換させ、磁気作業体１１Ａ、１１Ｂの高温端１４と低温端１６との間の温度勾配を拡大して、磁気作業物質１３の磁気熱量効果による温度変化を有効且つ効率的に利用することができるようになる。
【００４８】
この場合、実施例では永久磁石６が磁気作業物質１３に印加する磁場の大きさを増大させている時間をＴ１とした場合、ディスプレーサ８は、永久磁石６が磁気作業物質１３に印加される磁場の大きさを増大させ始める０より大きく、０．１５×Ｔ１以下の時間前に、熱媒体を磁気作業体１１Ａ、１１Ｂの低温端１６側から高温端１４側に移動させるようにしたので、効果的に磁気作業物質１３の温度上昇を利用することができるようなる。
【００４９】
また、ディスプレーサ８により、永久磁石６が磁気作業物質１３に印加される磁場の大きさを減少させた後に、熱媒体を磁気作業体１１Ａ、１１Ｂの高温端１４側から低温端１６側に移動させるようにしたので、磁気作業物質１３に印加される磁場の大きさを減少させた後に熱媒体を移動させ、磁場の減少により温度が低下する磁気作業物質１３で熱媒体の温度をより低下させることができるようになる。
【００５０】
これにより、磁気作業物質１３の温度低下を有効に利用し、磁気作業体１１Ａ、１１Ｂの高温端１４と低温端１６との間の温度勾配を拡大して、磁気作業物質１３の磁気熱量効果による温度変化を有効且つ効率的に利用することができるようになる。
【００５１】
この場合、実施例では永久磁石６が磁気作業物質１３に印加する磁場の大きさを減少させている時間をＴ２とした場合、ディスプレーサ８により、永久磁石６が磁気作業物質１３に印加される磁場の大きさを減少させてから０．２５×Ｔ２以上、０．３３×Ｔ２以下の時間後に、熱媒体を磁気作業体１１Ａ、１１Ｂの高温端１４側から低温端１６側に移動させるようにしたので、効果的に磁気作業物質１３の温度低下を利用することができるようなる。
【００５２】
尚、実施例では磁気作業物質１３を励磁する前に熱媒体を低温端１６側から高温端１４側に移動させる制御と、磁気作業物質１３を消磁した後、熱媒体を高温端１４側から低温端１６側に移動させる制御の双方を実施したが、それに限らず、何れか一方のみでも有効である。
【００５３】
また、磁気ヒートポンプ装置の全体構成も実施例に限られるものでは無く、熱媒体移動装置もディスプレーサ８に代えて、循環ポンプやロータリ弁で構成してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１  磁気ヒートポンプ装置
２  磁気ヒートポンプ用ＡＭＲ
３  筐体
６  永久磁石（磁場変更装置）
７  回転体（磁場変更装置）
８  ディスプレーサ（熱媒体移動装置）
９  カム（熱媒体移動装置）
１１Ａ、１１Ｂ  磁気作業体
１２  ダクト
１３  磁気作業物質
１４  高温端
１６  低温端
１９、２２  熱交換器
Ｍ  モータ
【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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