(57)【要約】【課題】複数種のＭＣＭを用いた場合であっても、シンプルな構成で冷却用途／加熱用途を切替可能であり、高コスト化の抑制を図ることが可能な磁気ヒートポンプ装置を提供する。【解決手段】キュリー点の異なるＭＣＭ１１，１２を有するＭＣＭ熱交換器１０と、ＭＣＭ熱交換器１０と第１の外部熱交換器７０を接続すると共に、ＭＣＭ熱交換器１０と第２の外部熱交換器９０を接続する配管系３０と、を備え、配管系３０は、ＭＣＭ熱交換器１０の一端と第１の外部熱交換器７０を接続すると共に、ＭＣＭ熱交換器３０の他端と第２の外部熱交換器９０を接続する第１の経路と、ＭＣＭ熱交換器１０の他端と第１の外部熱交換器７０を接続すると共に、ＭＣＭ熱交換器１０の一端と第２の外部熱交換器９０を接続する第２の経路と、を選択的に形成するように構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キュリー点の異なる複数種の磁気熱量効果材料を有する内部熱交換器と、
前記磁気熱量効果材料に磁場を印加すると共に前記磁場の大きさを変更するように構成された磁場印加装置と、
前記内部熱交換器と第１の外部熱交換器を接続すると共に、前記内部熱交換器と第２の外部熱交換器を接続する配管系と、
前記磁気熱量効果材料に印加される磁場の大きさの変更に伴って、前記配管系を介して前記内部熱交換器から前記第１又は前記第２の外部熱交換器に流体を供給する流体供給手段と、を備えており、
前記配管系は、
前記内部熱交換器の一端と前記第１の外部熱交換器を接続すると共に、前記内部熱交換器の他端と前記第２の外部熱交換器を接続する第１の経路と、
前記内部熱交換器の他端と前記第１の外部熱交換器を接続すると共に、前記内部熱交換器の一端と前記第２の外部熱交換器を接続する第２の経路と、を選択的に形成するように構成されている磁気ヒートポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気ヒートポンプ装置であって、
前記配管系は、
前記内部熱交換器の一端と前記第１の外部熱交換器を接続する第１の配管と、
前記内部熱交換器の他端と前記第２の外部熱交換器を接続する第２の配管と、
前記内部熱交換器の一端と前記第１の外部熱交換器を接続する第３の配管と、
前記内部熱交換器の他端と前記第２の外部熱交換器を接続する第４の配管と、
前記第１の配管に第１の接続点で接続されていると共に、前記第２の配管に第２の接続点で接続されている第５の配管と、
前記第１の配管に第３の接続点で接続されていると共に、前記第２の配管に第４の接続点で接続されている第６の配管と、
前記第３の配管に第５の接続点で接続されていると共に、前記第４の配管に第６の接続点で接続されている第７の配管と、
前記第３の配管に第７の接続点で接続されていると共に、前記第４の配管に第８の接続点で接続されている第８の配管と、
前記第１〜前記第８の配管にそれぞれ設けられた第１〜第８の開閉弁と、を含んでおり、
前記第３の接続点は、前記第１の接続点に対して前記内部熱交換器側に配置され、
前記第２の接続点は、前記第４の接続点に対して前記内部熱交換器側に配置され、
前記第７の接続点は、前記第５の接続点に対して前記内部熱交換器側に配置され、
前記第６の接続点は、前記第８の接続点に対して前記内部熱交換器側に配置されており、
前記第１の開閉弁は、前記第１の接続点と前記第３の接続点との間に配置され、
前記第２の開閉弁は、前記第２の接続点と前記第４の接続点との間に配置され、
前記第３の開閉弁は、前記第５の接続点と前記第７の接続点との間に配置され、
前記第４の開閉弁は、前記第６の接続点と前記第８の接続点との間に配置されており、
前記第１の経路は、前記第１〜前記第４の開閉弁を開くと共に、前記第５〜前記第８の開閉弁を閉じることで形成され、
前記第２の経路は、前記第１〜前記第４の開閉弁を閉じると共に、前記第５〜前記第８の開閉弁を開くことで形成される磁気ヒートポンプ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の磁気ヒートポンプ装置であって、
前記流体供給手段は、
前記第１の配管に接続された第１の往復ポンプと、
前記第２の配管に接続された第２の往復ポンプと、を含み、
前記配管系は、前記第１〜前記第４の配管にそれぞれに設けられた第１〜第４の逆止弁を含む磁気ヒートポンプ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の磁気ヒートポンプ装置であって、
前記第１の往復ポンプは、前記第１の接続点と前記第１の外部熱交換器との間に接続され、
前記第２の往復ポンプは、前記第４の接続点と前記第２の外部熱交換器との間に接続されており、
前記第１の逆止弁は、前記内部熱交換器の一端と前記第３の接続点との間に設けられ、前記流体の流通方向を前記第１の外部熱交換器から前記内部熱交換器に向かう方向のみに制限し、
前記第２の逆止弁は、前記内部熱交換器の他端と前記第２の接続点との間に設けれ、前記流体の流通方向を前記第２の外部熱交換器から前記内部熱交換器に向かう方向のみに制限し、
前記第３の逆止弁は、前記内部熱交換器の一端と前記第７の接続点との間に設けられ、前記流体の流通方向を前記内部熱交換器から前記第１の外部熱交換器に向かう方向のみに制限し、
前記第４の逆止弁は、前記内部熱交換器の他端と前記第６の接続点との間に設けられ、前記流体の流通方向を前記内部熱交換器から前記第２の外部熱交換器に向かう方向のみに制限する磁気ヒートポンプ装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の磁気ヒートポンプ装置であって、
前記磁気ヒートポンプ装置は、前記磁場印加装置、前記第１及び前記第２の往復ポンプ、並びに、前記第１〜第８の開閉弁を制御する制御装置を備えており、
前記制御装置は、第１の制御と第２の制御とを選択的に実行するように構成されており、
前記第１の制御は、前記磁気熱量効果材料に対する磁場を弱める際に前記第１の往復ポンプによって前記流体を押し出すのに対し、前記磁気熱量効果材料に対する磁場を強める際に前記第２の往復ポンプによって前記流体を押し出す制御であり、
前記第２の制御は、前記磁気熱量効果材料に対する磁場を強める際に前記第１の往復ポンプによって前記流体を押し出すのに対し、前記磁気熱量効果材料に対する磁場を弱める際に前記第２の往復ポンプによって前記流体を押し出す制御であり、
前記制御装置は、
前記第１の制御を行う場合に、前記第１〜前記第４の開閉弁を開くと共に、前記第５〜前記第８の開閉弁を閉じるように、前記第１〜前記第８の開閉弁を制御し、
前記第２の制御を行う場合に、前記第１〜前記第４の開閉弁を閉じると共に、前記第５〜前記第８の開閉弁を開くように、前記第１〜前記第８の開閉弁を制御する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、磁気熱量効果を利用した磁気ヒートポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大きな温度勾配を生成するために、第１ブロック、第２ブロック及び混合部を直列に接続（所謂、カスケード接続）して構成された磁気熱量素子を備えたＡＭＲ（Active Magnetic Refrigeration）方式の磁気熱量効果型ヒートポンプ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。第１ブロックは、第１温度帯において磁気熱量効果を発揮する第１材料により形成され、第２ブロックは、第１温度帯と部分的に重複する第２温度帯において磁気熱量効果を発揮する第２材料により形成され、混合部には、第１材料と第２材料とが混合状態で存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−９９０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
単一種の磁気熱量効果材料を用いたＡＭＲ方式の磁気ヒートポンプ装置では、ＡＭＲサイクルを逆転させるだけで、磁気熱量効果材料に生成される温度勾配を反転させることができる。すなわち、このタイプの磁気ヒートポンプ装置では、装置自体の構造的な変更をすることなく制御のみを変更するだけで、磁気ヒートポンプ装置の用途（冷却用途／加熱用途）を簡単に切り替えることができる。ここで、磁気ヒートポンプ装置の冷却用途／加熱用途の一例としては、エアーコンディショナ等の冷房／暖房を例示することができる。
【０００５】
これに対し、上記のような複数種の磁気熱量効果材料がカスケード接続された磁気ヒートポンプ装置では、温度勾配の向きが当該磁気熱量効果材料の配列に依存してしまうので、単に制御を変更するだけでは磁気ヒートポンプ装置の冷却用途／加熱用途を切り替えることはできず、磁気熱量効果材料の配列を機械的に逆転させる必要がある。従って、上記のようなカスケード接続タイプの磁気ヒートポンプ装置では、構造の複雑化やコストの増加を招来してしまう、という問題がある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、複数種の磁気熱量効果材料を用いた場合であっても、シンプルな構成で冷却用途／加熱用途を切替可能であり、高コスト化の抑制を図ることが可能な磁気ヒートポンプ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］本発明に係る磁気ヒートポンプ装置は、キュリー点の異なる複数種の磁気熱量効果材料を有する内部熱交換器と、前記磁気熱量効果材料に磁場を印加すると共に前記磁場の大きさを変更するように構成された磁場印加装置と、前記内部熱交換器と第１の外部熱交換器を接続すると共に、前記内部熱交換器と第２の外部熱交換器を接続する配管系と、前記磁気熱量効果材料に印加される磁場の大きさの変更に伴って、前記配管系を介して前記内部熱交換器から前記第１又は前記第２の外部熱交換器に流体を供給する流体供給手段と、を備えており、前記配管系は、前記内部熱交換器の一端と前記第１の外部熱交換器を接続すると共に、前記内部熱交換器の他端と前記第２の外部熱交換器を接続する第１の経路と、前記内部熱交換器の他端と前記第１の外部熱交換器を接続すると共に、前記内部熱交換器の一端と前記第２の外部熱交換器を接続する第２の経路と、を選択的に形成するように構成されている磁気ヒートポンプ装置である。
【０００８】
［２］上記発明において、前記磁気熱量効果材料は、第１のキュリー点を有する第１の磁気熱量効果材料と、前記第１のキュリー点とは異なる第２のキュリー点を有する第２の磁気熱量効果材料と、を少なくとも含み、前記第１の磁気熱量効果材料に対する前記第２の磁気熱量効果材料の比率は、前記内部熱交換器の一端から他端に向かうに従って段階的又は連続的に高くなっていてもよい。
【０００９】
［３］上記発明において、前記配管系は、前記内部熱交換器の一端と前記第１の外部熱交換器を接続する第１の配管と、前記内部熱交換器の他端と前記第２の外部熱交換器を接続する第２の配管と、前記内部熱交換器の一端と前記第１の外部熱交換器を接続する第３の配管と、前記内部熱交換器の他端と前記第２の外部熱交換器を接続する第４の配管と、前記第１の配管に第１の接続点で接続されていると共に、前記第２の配管に第２の接続点で接続されている第５の配管と、前記第１の配管に第３の接続点で接続されていると共に、前記第２の配管に第４の接続点で接続されている第６の配管と、前記第３の配管に第５の接続点で接続されていると共に、前記第４の配管に第６の接続点で接続されている第７の配管と、前記第３の配管に第７の接続点で接続されていると共に、前記第４の配管に第８の接続点で接続されている第８の配管と、前記第１〜前記第８の配管にそれぞれ設けられた第１〜第８の開閉弁と、を含んでおり、前記第３の接続点は、前記第１の接続点に対して前記内部熱交換器側に配置され、前記第２の接続点は、前記第４の接続点に対して前記内部熱交換器側に配置され、前記第７の接続点は、前記第５の接続点に対して前記内部熱交換器側に配置され、前記第６の接続点は、前記第８の接続点に対して前記内部熱交換器側に配置されており、前記第１の開閉弁は、前記第１の接続点と前記第３の接続点との間に配置され、前記第２の開閉弁は、前記第２の接続点と前記第４の接続点との間に配置され、前記第３の開閉弁は、前記第５の接続点と前記第７の接続点との間に配置され、前記第４の開閉弁は、前記第６の接続点と前記第８の接続点との間に配置されており、前記第１の経路は、前記第１〜前記第４の開閉弁を開くと共に、前記第５〜前記第８の開閉弁を閉じることで形成され、前記第２の経路は、前記第１〜前記第４の開閉弁を閉じると共に、前記第５〜前記第８の開閉弁を開くことで形成されていてもよい。
【００１０】
［４］上記発明において、前記流体供給手段は、前記第１の配管に接続された第１の往復ポンプと、前記第２の配管に接続された第２の往復ポンプと、を含み、前記配管系は、前記第１〜前記第４の配管にそれぞれに設けられた第１〜第４の逆止弁を含んでもよい。
【００１１】
［５］上記発明において、前記第１の往復ポンプは、前記第１の接続点と前記第１の外部熱交換器との間に接続され、前記第２の往復ポンプは、前記第４の接続点と前記第２の外部熱交換器との間に接続されており、前記第１の逆止弁は、前記内部熱交換器の一端と前記第３の接続点との間に設けられ、前記流体の流通方向を前記第１の外部熱交換器から前記内部熱交換器に向かう方向のみに制限し、前記第２の逆止弁は、前記内部熱交換器の他端と前記第２の接続点との間に設けれ、前記流体の流通方向を前記第２の外部熱交換器から前記内部熱交換器に向かう方向のみに制限し、前記第３の逆止弁は、前記内部熱交換器の一端と前記第７の接続点との間に設けられ、前記流体の流通方向を前記内部熱交換器から前記第１の外部熱交換器に向かう方向のみに制限し、前記第４の逆止弁は、前記内部熱交換器の他端と前記第６の接続点との間に設けられ、前記流体の流通方向を前記内部熱交換器から前記第２の外部熱交換器に向かう方向のみに制限してもよい。
【００１２】
［６］上記発明において、前記磁気ヒートポンプ装置は、前記磁場印加装置、前記第１及び前記第２の往復ポンプ、並びに、前記第１〜第８の開閉弁を制御する制御装置を備えており、前記制御装置は、第１の制御と第２の制御とを選択的に実行するように構成されており、前記第１の制御は、前記磁気熱量効果材料に対する磁場を弱める際に前記第１の往復ポンプによって前記流体を押し出すのに対し、前記磁気熱量効果材料に対する磁場を強める際に前記第２の往復ポンプによって前記流体を押し出す制御であり、前記第２の制御は、前記磁気熱量効果材料に対する磁場を強める際に前記第１の往復ポンプによって前記流体を押し出すのに対し、前記磁気熱量効果材料に対する磁場を弱める際に前記第２の往復ポンプによって前記流体を押し出す制御であり、前記制御装置は、前記第１の制御を行う場合に、前記第１〜前記第４の開閉弁を開くと共に、前記第５〜前記第８の開閉弁を閉じるように、前記第１〜前記第８の開閉弁を制御し、前記第２の制御を行う場合に、前記第１〜前記第４の開閉弁を閉じると共に、前記第５〜前記第８の開閉弁を開くように、前記第１〜前記第８の開閉弁を制御してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、配管系が第１の経路と第２の経路を切替可能となっている。このため、複数種の磁気熱量効果材料を用いた場合であっても、シンプルな構成で冷却用途／加熱用途を切替可能であり、高コスト化の抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態における磁気ヒートポンプ装置を示す配管回路図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態における磁気ヒートポンプ装置の制御システムを示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態における磁場印加装置を示す図であり、図１のIII-III線に沿った断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態の冷房モードにおける磁気ヒートポンプ装置を示す配管回路図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態の暖房モードにおける磁気ヒートポンプ装置を示す配管回路図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態における磁気ヒートポンプ装置を示す配管回路図である。
【図７】図７は、本発明の第２実施形態の冷房モードにおける磁気ヒートポンプ装置を示す配管回路図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態の暖房モードにおける磁気ヒートポンプ装置を示す配管回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
<<第１実施形態>>
図１は本発明の第１実施形態における磁気ヒートポンプ装置を示す配管回路図、図２は本発明の第１実施形態における磁気ヒートポンプ装置の制御システムを示すブロック図、図３は本発明の第１実施形態における磁場印加装置の構造を示す図である。また、図４及び図５は本発明の第１実施形態の「冷房モード」及び「暖房モード」における磁気ヒートポンプ装置を示す図である。
【００１７】
本実施形態における磁気ヒートポンプ装置１は、磁気熱量効果（Magnetocaloric effect）を利用したヒートポンプ装置である。本実施形態では、この磁気ヒートポンプ装置１を、自動車の空気調和装置に適用した例について説明する。この磁気ヒートポンプ装置１は、図１及び図２に示すように、ＭＣＭ熱交換器１０と、磁場印加装置２０と、配管系３０と、第１の外部熱交換器７０と、第１の往復ポンプ８０と、第２の外部熱交換器９０と、第２の往復ポンプ１００と、制御装置１１０と、を備えている。
【００１８】
本実施形態におけるＭＣＭ熱交換器１０が本発明における内部熱交換器の一例に相当し、本実施形態における磁場印加装置２０が本発明における磁場印加装置の一例に相当し、本実施形態における配管系３０が本発明における配管系の一例に相当する。また、本実施形態における第１の外部熱交換器７０が本発明における第１の外部熱交換器の一例に相当し、本実施形態における１の往復ポンプ８０が本発明における第１の往復ポンプの一例に相当する。また、本実施形態における第２の外部熱交換器９０が本発明における第２の外部熱交換器の一例に相当し、本実施形態における第２の往復ポンプ１００が本発明における第２の往復ポンプの一例に相当する。さらに、本実施形態における制御装置１１０が本発明における制御装置の一例に相当する。
【００１９】
ＭＣＭ熱交換器１０は、図１に示すように、磁気熱量効果を有する磁気熱量効果材料１１，１２（ＭＣＭ：Magnetocaloric Effect Material）と、当該ＭＣＭ１１，１２を収容するケース１３（容器）と、を備えている。
【００２０】
ＭＣＭ１１，１２に磁場を印加すると、電子スピンが揃うことで磁気エントロピーが減少し、当該ＭＣＭ１１，１２は発熱して温度が上昇する。一方、ＭＣＭ１１，１２から磁場を除去すると、電子スピンが乱雑となり磁気エントロピーが増加し、当該ＭＣＭ１１，１２は吸熱して温度が低下する。このＭＣＭ１１，１２は、磁性体であれば特に限定されないが、例えば、１０℃〜３０℃程度の常温域にキュリー温度（キュリー点）を有し、常温域で高い磁気熱量効果を発揮する磁性体であることが好ましい。こうしたＭＣＭの具体例としては、例えば、ガドリニウム（Ｇｄ）、ガドリニウム合金、ランタン−鉄−シリコン（Ｌａ−Ｆｅ−Ｓｉ）系化合物等を例示することができる。
【００２１】
特に、本実施形態では、第１のＭＣＭ１１は、第１のキュリー点ＴＣ１を有しており、この第１のキュリー点ＴＣ１を含む第１の温度範囲ＲＴＣ１において磁気熱量効果を発現する。これに対し、第２のＭＣＭ１２は、第２のキュリー点ＴＣ２を有しており、この第２のキュリー点ＴＣ２を含む第２の温度範囲ＲＴＣ２において磁気熱量効果を発現する。この第２のＭＣＭ１２の第２のキュリー点ＴＣ２は、第１のＭＣＭ１１の第１のキュリー点ＴＣ１に対して相対的に低くなっている（ＴＣ２＜ＴＣ１）。
【００２２】
すなわち、本実施形態では、第１のＭＣＭ１１と第２のＭＣＭ１２は、相互に異なるキュリー点ＴＣ１，ＴＣ２を有している。また、本実施形態では、第１の温度範囲ＲＴＣ１と第２の温度範囲ＲＴＣ２とが相互に異なっており、第２の温度範囲ＲＴＣ２の全体が第１の温度範囲ＲＴＣ１の全体に対して相対的に低くなっている（ＲＴＣ２＜ＲＴＣ１）。なお、第２の温度範囲ＲＴＣ２の少なくとも一部が第１の温度範囲ＲＴＣ１から逸脱していれば、第１の温度範囲ＲＴＣ１と第２の温度範囲ＲＴＣ２が部分的に重複してもよい。
【００２３】
本実施形態における第１のＭＣＭ１１が本発明における第１の磁気熱量効果材料の一例に相当し、本実施形態における第２のＭＣＭ１２が本発明における第２の磁気熱量効果材料の一例に相当する。また、本実施形態における第１のキュリー点ＴＣ１が本発明における第１のキュリー点の一例に相当し、本実施形態における第２のキュリー点ＴＣ２が本発明における第２のキュリー点の一例に相当する。
【００２４】
そして、第１及び第２のＭＣＭ１１，１２は、ケース１３の一端（図１中の右端。後述の高温端）から他端（図１中の左端。後述の低温端）に向かって、第１のＭＣＭ１１及び第２のＭＣＭ１２の順で、ケース１３内に収容されている。従って、本実施形態では、第１のＭＣＭ１１に対する第２のＭＣＭ１２の比率が、ケース１３の一端から他端に向かうに従って段階的に高くなっている。なお、第１のＭＣＭ１１と第２のＭＣＭ１２との間がメッシュ部材で仕切られていてもよい。また、本実施形態では、単一のケース１３に複数種のＭＣＭ１１，１２が収容されているが、特にこれに限定されず、第１及び第２のＭＣＭ１１，１２を個別のケースにそれぞれ収容し、当該ケース同士を配管等で接続してもよい。
【００２５】
ここで、ＡＭＲサイクルを繰り返すことで磁気ヒートポンプ装置が定常状態に至ると、ＭＣＭに所定の温度勾配が生成される。本実施形態では、上述のように、相対的に高いキュリー点ＴＣ１を有する第１のＭＣＭ１１がケース１３の一端側に配置されているため、必然的に、ケース１３の一端が高温端となる。また、相対的に低いキュリー点ＴＣ２を有する第２のＭＣＭ１２がケース１３の他端側に配置されているため、必然的に、ケース１３の他端が低温端となる。このように、ＭＣＭ１１，１２をカスケード接続する場合には、ＭＣＭ１１，１２の配列によって温度勾配の向き一義的に決定される。本実施形態では、図中右側に向かって温度が上昇するような（図中左側に向かって温度が下降するような）温度勾配が、ＭＣＭ１１，１２全体に形成される。因みに、単一種のＭＣＭのみを用いる場合には、制御によりＡＭＲサイクルを逆転させるだけで、当該ＭＣＭに生成される温度勾配を反転させることができる。
【００２６】
なお、上記のＭＣＭ１１，１２の形状は、特に限定されないが、例えば、線状、メッシュ状、粒状、板状等を例示することができる。複数の線材を相互に撚り合わせて構成した集合体をケースに収容してもよい。或いは、数本の線材を撚り合わせることで個々の撚線を構成し、当該複数の撚線を相互に束ねることで集合体を構成してもよい。
【００２７】
また、ケース１３の一端から他端に向かってキュリー点が高くなるように複数種のＭＣＭが配置されているのであれば、ケース１３内に収容されるＭＣＭの種類の数は特に限定されない。さらに、第１及び第２のＭＣＭ１１，１２を混合して構成した混合部を、第１のＭＣＭ１１と第２のＭＣＭ１２との間に設けて、第１のＭＣＭ１１に対する第２のＭＣＭ１２の比率が、ケース１３の一端から他端に向かって連続的に高くなるようにしてもよい。
【００２８】
図１に示すように、ケース１３の一端（高温端）には、第１及び第２のポート（接続口）１３ａ，１３ｂが開口しており、これらのポート１３ａ，１３ｂに、配管系３０の第１及び第３の配管４１，４３（後述）がそれぞれ接続されている。これに対し、ケース１３の他端（低温端）には、第３及び第４のポート（接続口）１３ｃ，１３ｄが開口しており、これらのポート１３ｃ、１３ｄに、配管系３０の第２及び第４の配管４２，４４（後述）がそれぞれ接続されている。
【００２９】
磁場印加装置２０は、図３に示すように、一対の永久磁石２１と、当該永久磁石２１を支持する往復アクチュエータ２２と、を備えている。永久磁石２１は、図１及び図３に示すように、相互に対向して配置されている。往復アクチュエータ２２の具体例としては、例えば、エアシリンダ等を例示することができる。
【００３０】
これらの永久磁石２１は、往復アクチュエータ２２によって、ＭＣＭ熱交換器１０を挟む「第１の位置」（図３において破線で示す位置）と、ＭＣＭ熱交換器１０から離脱した（ＭＣＭ熱交換器１０を挟まない）「第２の位置」（図３において実線で示す位置）との間を往復移動することが可能となっている。永久磁石２１が「第１の位置」に移動するとＭＣＭ熱交換器１０のＭＣＭ１１，１２に磁場が印加されて、当該ＭＣＭ１１，１２が発熱する。これに対し、永久磁石２１が「第２の位置」に移動するとＭＣＭ熱交換器１０のＭＣＭ１１，１２から磁場が除去されて当該ＭＣＭ１１，１２が吸熱する。図２に示すように、この磁場印加装置２０は、制御装置１１０に接続されており、制御装置１１０からの指示に基づいて往復アクチュエータ２２が駆動するように構成されている。
【００３１】
なお、磁気印加装置２０を、永久磁石２１及び往復アクチュエータ２２に代えて、コイルを有する電磁石で構成してもよい。また、コイルを有する電磁石を用いる場合には、ＭＣＭ１１，１２に対する磁場の印加／除去に代えて、ＭＣＭ１１，１２に印加した磁場の大きさを変更するようにしてもよい。
【００３２】
配管系３０は、図１に示すように、ＭＣＭ熱交換器１０と第１の外部熱交換器７０を接続すると共に、ＭＣＭ熱交換器１０と第２の外部熱交換機９０を接続している。本実施形態では、第１の外部熱交換器７０は車外に設置されているのに対し、第２の外部熱交換器１０は車内に設置されている。
【００３３】
この配管系３０は、第１〜第８の配管４１〜４８と、第１〜第４の逆止弁５１〜５４と、第１〜第８の開閉弁６１〜６８と、を備えている。本実施形態における第１〜第８の配管４１〜４８が、本発明における第１〜第８の配管の一例にそれぞれ相当し、本発明における第１〜第４の逆止弁５１〜５４が本発明における第１〜第４の逆止弁の一例にそれぞれ相当し、本実施形態における第１〜第８の開閉弁６１〜６８が本発明における第１〜第８の開閉弁の一例に相当する。
【００３４】
第１の配管４１の一端は、ＭＣＭ熱交換器１０の高温端の第１のポート１３ａに接続されている。この第１の配管４１の他端は、第１の外部熱交換器７０の一方のポート７０ａに接続されている。一方、第２の配管４２は、ＭＣＭ熱交換器１０の低温端の第３のポート１３ｃに接続されている。この第２の配管４２の他端は、第２の外部熱交換器９０の一方のポート９０ａに接続されている。
【００３５】
そして、第５の配管４５が第１の配管４１と第２の配管４２を接続していると共に、第６の配管４６も第１の配管４１と第２の配管４２を接続している。具体的には、第５の配管４５は、第１の配管４１に第１の接続点４１ａで接続されていると共に、第２の配管４２に第２の接続点４２ａで接続されている。第６の配管４６は、第１の配管４１に第３の接続点４１ｂで接続されていると共に、第２の配管４２に第４の接続点４２ｂで接続されている。第１の配管４１において、第３の接続点４１ｂは、第１の接続点４１ａに対してＭＣＭ熱交換器１０側に配置されている。また、第２の配管４２において、第２の接続点４２ａは、第４の接続点４２ｂに対してＭＣＭ熱交換器１０側に配置されている。
【００３６】
第１の配管４１においてＭＣＭ熱交換器１０の高温端の第１のポート１３ａと第３の接続点４１ｂとの間には、第１の逆止弁５１が設けられている。この第１の逆止弁５１は、液体媒体の流通方向を図中の左方向（第１の外部熱交換器７０からＭＣＭ熱交換器１０に向かう方向。ＭＣＭ熱交換器１０に液体冷媒が流入する方向）のみに制限する。
【００３７】
また、この第１の配管４１において第３の接続点４１ｂと第１の接続点４１ａとの間には、第１の開閉弁６１が設けられている。この第１の開閉弁６１は、液体媒体の流通を許容し又は遮断する弁であり、特に限定されないが、例えばソレノイドバルブで構成されている。図２に示すように、この第１の開閉弁６１は、制御装置１１０に接続されており、制御装置１１０からの指示に基づいて開閉動作するようになっている。本実施形態では、この第１の開閉弁６１が常時開形（ノーマル・オープン形）であるが、特にこれに限定されない。
【００３８】
さらに、この第１の配管４１において第１の接続点４１ａと第１の外部熱交換器７０の一方のポート７０ａとの間には、第１の往復ポンプ８０が接続されている。この第１の往復ポンプ８０は、往復移動可能なピストン８１（ディスプレーサ）を備えており、当該ピストン８１が設けられた内部空間が配管８２を介して第９の接続点４１ｃに連通している。すなわち、この第１の往復ポンプ８０は、第９の接続点４１ｃから分岐する配管８２を介して第１の配管４１に接続されている。
【００３９】
第２の配管４２においてＭＣＭ熱交換器１０の低温端の第３のポート１３ｃと第２の接続点４２ａとの間には、第２の逆止弁５２が設けられている。この第２の逆止弁５２は、液体媒体の流通方向を図中の右方向（第２の外部熱交換器９０からＭＣＭ熱交換器１０に向かう方向。ＭＣＭ熱交換器１０に液体冷媒が流入する方向）のみに制限する。
【００４０】
また、この第２の配管４２において第２の接続点４２ａと第４の接続点４２ｂとの間には、第２の開閉弁６２が設けられている。この第２の開閉弁６２は、液体媒体の流通を許容し又は遮断する弁であり、特に限定されないが、例えばソレノイドバルブで構成されている。図２に示すように、この第２の開閉弁６２は、制御装置１１０に接続されており、制御装置１１０からの指示に基づいて開閉動作するようになっている。本実施形態では、この第２の開閉弁６２が常時開形（ノーマル・オープン形）であるが、特にこれに限定されない。
【００４１】
さらに、この第２の配管４２において第４の接続点４２ｂと第２の外部熱交換器９０の一方のポート９０ａとの間には、第２の往復ポンプ１００が接続されている。この第２の往復ポンプ１００は、往復移動可能なピストン１０１（ディスプレーサ）を備えており、当該ピストン１０１が設けられた内部空間が第１０の配管１０２を介して第１０の接続点４２ｃに連通している。すなわち、この第２の往復ポンプ１００は、第１０の接続点４２ｃから分岐する配管１０２を介して第２の配管４２に接続されている。
【００４２】
第５の配管４５には、第５の開閉弁６５が設けられている。また、第６の配管４６にも、第６の開閉弁６６が設けられている。この第５及び第６の開閉弁６５，６６は、液体媒体の流通を許容し又は遮断する弁であり、特に限定されないが、例えばソレノイドバルブで構成されている。図２に示すように、この第５及び第６の開閉弁６５，６６は、制御装置１１０に接続されており、制御装置１１０からの指示に基づいて開閉動作するようになっている。本実施形態では、第５及び第６の開閉弁６５，６６が常時閉形（ノーマル・クローズ形）であるが、特にこれに限定されない。
【００４３】
第３の配管４３の一端は、ＭＣＭ熱交換器１０の高温端の第２のポート１３ｂに接続されている。この第３の配管４３の他端は、第１の外部熱交換器７０の他方のポート７０ｂに接続されている。一方、第４の配管４４は、ＭＣＭ熱交換器１０の低温端の第４のポート１３ｄに接続されている。この第４の配管４４の他端は、第２の外部熱交換器９０の他方のポート９０ｂに接続されている。
【００４４】
そして、第７の配管４７が第３の配管４３と第４の配管４４を接続していると共に、第８の配管４８も第３の配管４３と第４の配管４４を接続している。具体的には、第７の配管４７は、第３の配管４３に第５の接続点４３ａで接続されていると共に、第４の配管４４に第６の接続点４４ａで接続されている。第８の配管４８は、第３の配管４３に第７の接続点４３ｂで接続されていると共に、第４の配管４４に第８の接続点４４ｂで接続されている。第３の配管４３において、第７の接続点４３ｂは、第５の接続点４３ａに対してＭＣＭ熱交換器１０側に配置されている。また、第４の配管４４において、第６の接続点４４ａは、第８の接続点４４ｂに対してＭＣＭ熱交換器１０側に配置されている。
【００４５】
第３の配管４３においてＭＣＭ熱交換器１０の高温端の第２のポート１３ｂと第７の接続点４３ｂとの間には、第３の逆止弁５３が設けられている。この第３の逆止弁５３は、液体媒体の流通方向を図中の右方向（ＭＣＭ熱交換器１０第から１の外部熱交換器７０に向かう方向。ＭＣＭ熱交換器１０から液体冷媒が流出する方向）のみに制限する。
【００４６】
また、この第３の配管４３において第７の接続点４３ｂと第５の接続点４３ａとの間には、第３の開閉弁６３が設けられている。この第３の開閉弁６３は、液体媒体の流通を許容し又は遮断する弁であり、特に限定されないが、例えばソレノイドバルブで構成されている。図２に示すように、この第３の開閉弁６３は、制御装置１１０に接続されており、制御装置１１０からの指示に基づいて開閉動作するようになっている。本実施形態では、この第３の開閉弁６３が常時開形（ノーマル・オープン形）であるが、特にこれに限定されない。
【００４７】
第４の配管４４においてＭＣＭ熱交換器１０の低温端の第４のポート１３ｄと第６の接続点４４ａとの間には、第４の逆止弁５４が設けられている。この第４の逆止弁５４は、液体媒体の流通方向を図中の左方向（ＭＣＭ熱交換器１０から第２の外部熱交換器９０に向かう方向。ＭＣＭ熱交換器１０から液体冷媒が流出する方向）のみに制限する。
【００４８】
また、この第４の配管４４において第６の接続点４４ａと第８の接続点４４ｂとの間には、第４の開閉弁６４が設けられている。この第４の開閉弁６４は、液体媒体の流通を許容し又は遮断する弁であり、特に限定されないが、例えばソレノイドバルブで構成されている。図２に示すように、この第４の開閉弁６４は、制御装置１１０に接続されており、制御装置１１０からの指示に基づいて開閉動作するようになっている。本実施形態では、この第４の開閉弁６４が常時開形（ノーマル・オープン形）であるが、特にこれに限定されない。
【００４９】
第７の配管４７には、第７の開閉弁６７が設けられている。また、第８の配管４８にも、第８の開閉弁６８が設けられている。この第７及び第８の開閉弁６７，６８は、液体媒体の流通を許容し又は遮断する弁であり、特に限定されないが、例えばソレノイドバルブで構成されている。図２に示すように、この第７及び第８の開閉弁６７，６８は、制御装置１１０に接続されており、制御装置１１０からの指示に基づいて開閉動作するようになっている。本実施形態では、第７及び第８の開閉弁６７，６８が常時閉形（ノーマル・クローズ形）であるが、特にこれに限定されない。
【００５０】
以上に説明した熱交換器１０，７０，９０及び配管系３０内を、往復ポンプ８０，１００によって液体媒体が圧送される。液体媒体の具体例としては、例えば、水、不凍液、エタノール溶液、または、これらの混合物等の液体を例示することができる。本実施形態における液体媒体が、本発明における流体の一例に相当する。
【００５１】
制御装置１１０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、及び入出力インタフェースなどを含んで構成されるマイクロコンピュータから構成されている。この制御装置１１０は、図２に示すように、磁場印加装置２０、第１〜第８の開閉弁６１〜６８、並びに、第１及び第２の往復ポンプ８０，１００に接続されている。
【００５２】
本実施形態では、この制御装置１１０は、入力装置（不図示）等を介して入力された入力信号に基づいて、「冷房モード」（図４参照）と「暖房モード」（図５参照）のいずれかを実行することが可能となっている。本実施形態における「冷房モード」が本発明における「第１の制御」の一例に相当し、本実施形態における「暖房モード」が本発明における「第２の制御」の一例に相当する。
【００５３】
「冷房モード」では、第２の外部熱交換器９０と車内の空気との間で熱交換を行うことで車内を冷やすと共に、第１の外部熱交換器７０と車外との間で熱交換を行うことで車外に放熱する。
【００５４】
具体的には、「冷房モード」が指示された場合には、図４に示すように、制御装置１１０は、先ず、第１〜第４の開閉弁６１〜６４を開くと共に、第５〜第８の開閉弁６５〜６８を閉じるように、第１〜第８の開閉弁６１〜６８を制御する。これにより、第１及び第３の配管４１，４３を介してＭＣＭ熱交換器１０の高温端と第１の外部熱交換器７０が接続されると共に、第２及び第４の配管４２，４４を介してＭＣＭ熱交換器１０の低温端と第２の外部熱交換器９０が接続され、図４において実線及び破線の太矢印に示すような「第１の経路」が形成される。すなわち、この「冷房モード」では、ＭＣＭ熱交換器１０の高温端が第１の外部熱交換器７０に接続されると共に、ＭＣＭ熱交換器１０の低温端が第２の外部熱交換器９０に接続される。本実施形態における「第１の経路」が本発明における「第１の経路」の一例に相当する。
【００５５】
上記の「第１の経路」が形成されたら、制御装置１１０は、永久磁石２１を上述の「第２の位置」と「第１の位置」を交互に移動させるように磁気印加装置２０を制御すると共に、それに連動するように第１及び第２の往復ポンプ８０，１００を制御する。
【００５６】
具体的には、この「冷房モード」では、制御装置１１０は、永久磁石２１を「第２の位置」に移動させてＭＣＭ１１，１２から磁場を除去する際には、第１の往復ポンプ８０が液体冷媒を押し出すと共に、第２の往復ポンプ１００が液体冷媒を引き込むように制御する（図４の実線太矢印を参照）。これにより、ＭＣＭ熱交換器１０で冷却された液体媒体が第２の外部熱交換器９０に供給されて、第２の外部熱交換器９０を介して車内が冷却される。
【００５７】
一方、制御装置１１０は、永久磁石２１を「第１の位置」に移動させてＭＣＭ１１，１２に磁場を印加する際には、第２の往復ポンプ１００が液体冷媒を押し出すと共に、第１の往復ポンプ８０が液体冷媒を引き込むように制御する（図４の破線太矢印を参照）。これにより、ＭＣＭ熱交換器１０で加熱された液体媒体が第１の外部熱交換器７０に供給されて、第１の外部熱交換器７０を介して車外に放熱される。
【００５８】
これに対し、「暖房モード」では、第２の外部熱交換器９０と車内の空気との間で熱交換を行うことで車内を暖めると共に、第１の外部熱交換器７０と車外の空気との間で熱交換を行うことで車外から吸熱する。
【００５９】
具体的には、「暖房モード」が指示された場合には、図５に示すように、制御装置１１０は、先ず、第１〜第４の開閉弁６１〜６４を閉じると共に、第５〜第８の開閉弁６５〜６８を開くように、第１〜第８の開閉弁６１〜６８を制御する。これにより、第５及び第７の配管４５，４７を介してＭＣＭ熱交換器１０の低温端と第１の外部熱交換器７０が接続されると共に、第６及び第８の配管４６，４８を介してＭＣＭ熱交換器１０の高温端と第２の外部熱交換機９０が接続され、図５において実線及び破線の太矢印に示すような「第２の経路」が形成される。すなわち、この「暖房モード」では、ＭＣＭ熱交換器１０の低温端が第１の外部熱交換器７０に接続されると共に、ＭＣＭ熱交換器１０の高温端が第２の外部熱交換器９０に接続される。本実施形態における「第２の経路」が本発明における「第２の経路」の一例に相当する。
【００６０】
上記の「第２の経路」が形成されたら、制御装置１１０は、永久磁石２１を上述の「第１の位置」と「第２の位置」を交互に移動させるように、磁気印加装置２０を制御すると共に、それに連動するように第１及び第２の往復ポンプ８０，１００を制御する。
【００６１】
具体的には、この「暖房モード」では、制御装置１１０は、永久磁石２１を「第１の位置」に移動させてＭＣＭ１１，１２に磁場を印加する際には、第１の往復ポンプ８０が液体冷媒を押し出すと共に、第２の往復ポンプ１００が液体冷媒を引き込むように制御する（図５の実線太矢印を参照）。これにより、ＭＣＭ熱交換器１０で加熱された液体媒体が第２の外部熱交換器９０に供給されて、第２の外部熱交換器９０を介して車内が加熱される。
【００６２】
一方、制御装置１１０は、永久磁石２１を「第２の位置」に移動させてＭＣＭ１１，１２から磁場を除去する際には、第２の往復ポンプ１００が液体冷媒を押し出すと共に、第１の往復ポンプ８０が液体冷媒を引き込むように制御する（図５の破線太矢印を参照）。これにより、ＭＣＭ熱交換器１０で冷却された液体媒体が第１の外部熱交換器７０に供給されて、第１の外部熱交換器７０を介して車外から吸熱する。
【００６３】
以上のように、本実施形態では、配管系３０が、図４に示す第１の経路と、図５に示す第２の経路と、を切替可能となっている。このため、複数種のＭＣＭ１１，１２を用いた場合であっても、当該ＭＣＭ１１，１２の配列を機械的に逆転させる複雑な構造等が不要でありシンプルな構成で冷房モード／暖房モードを切り替えることができるので、所謂カスケード接続タイプの磁気ヒートポンプ装置の高コスト化の抑制を図ることができる。
【００６４】
<<第２実施形態>>
図６は本発明の第２実施形態における磁気ヒートポンプ装置を示す配管回路図、図７及び図８は本発明の第２実施形態の「冷房モード」及び「暖房モード」における磁気ヒートポンプ装置をそれぞれ示す図である。
【００６５】
本実施形態における磁気ヒートポンプ装置１Ｂは、第１実施形態で説明した磁気ヒートポンプ装置１と同様に、磁気熱量効果（Magnetocaloric effect）を利用したヒートポンプ装置である。本実施形態では、この磁気ヒートポンプ装置１Ｂを、自動車の空気調和装置に適用した例について説明する。
【００６６】
この磁気ヒートポンプ装置１Ｂは、図６に示すように、２つのＭＣＭ熱交換器１０Ａ，１０Ｂと、磁場印加装置２０Ｂと、配管系３０Ｂと、第１及び第２の外部熱交換器７０，９０と、回転ポンプ１０５と、制御装置１１０と、を備えている。第１の外部熱交換器７０、第２の外部熱交換器９０、及び制御装置１１０は、第１実施形態で説明したものと同様の構成をそれぞれ有している。
【００６７】
第１のＭＣＭ熱交換器１０Ａは、高温端に１つのポート１３ａのみを有すると共に、低温端に１つのポート１３ｃのみを有している点を除いて、第１実施形態で説明したＭＣＭ熱交換器１０と同様の構成を有している。第２のＭＣＭ熱交換器１０Ｂも、高温端に１つのポート１３ｂのみを有すると共に、低温端に１つのポート１３ｄのみを有している点を除いて、第１実施形態で説明したＭＣＭ熱交換器１０と同様の構成を有している。
【００６８】
本実施形態では、第１及び第２のＭＣＭ熱交換器１０Ａ，１０Ｂは回転体１５に支持されている。この回転体１５は、回転アクチュエータ１６によって回転可能となっている。そして、第１及び第２のＭＣＭ熱交換器１０Ａ，１０Ｂは、ロータリジョイント１７を介して、第１〜第４の配管４１〜４４に接続されている。なお、回転アクチュエータ１６の具体例としては、例えば、電動モータ等を例示することができる。
【００６９】
すなわち、回転体１５の回転に伴って、第１のＭＣＭ熱交換器１０Ａの高温端のポート１３ａが、ロータリジョイント１７を介して、第１の配管４１又は第３の配管４３の一方と接続されると共に、第２のＭＣＭ熱交換器１０Ｂの高温端のポート１３ｂが、ロータリジョイント１７を介して、第３の配管４３又は第１の配管４１の他方と接続されるように構成されている。
【００７０】
同様に、回転体１５の回転に伴って、第１のＭＣＭ熱交換器１０Ａの低温端のポート１３ｃが、ロータリジョイント１７を介して、第２の配管４２又は第４の配管４４の一方と接続されると共に、第２のＭＣＭ熱交換器１０Ｂの低温端のポート１３ｄが、ロータリジョイント１７を介して、第４の配管４４又は第２の配管４２の他方と接続されるように構成されている。
【００７１】
磁場印加装置２０Ｂは、一対の永久磁石２１を有している。この磁場印加装置２０Ｂは、永久磁石２１を「第１の位置」と「第２の位置」との間で移動させると共に、当該永久磁石２１を「第１の位置」又は「第２の位置」に固定することが可能となっている。本実施形態における「第１の位置」とは、第１の配管４１と第２の配管４２の間に位置するＭＣＭ熱交換器１０Ａ（１０Ｂ）を永久磁石２１で挟む位置である（図６中の破線で示す永久磁石２１の位置）。一方、本実施形態における「第２の位置」とは、第３の配管４３と第４の配管４４の間に位置するＭＣＭ熱交換器１０Ｂ（１０Ａ）を永久磁石２１で挟む位置である（図６中の実線で示す永久磁石２１の位置）。
【００７２】
配管系３０Ｂは、第１〜第４の逆止弁５１〜５４を有していない点を除いて、第１実施形態の配管系３０と同様の構成を有している。回転ポンプ１０５は、この配管系３０Ｂの第２の配管４２において、第４の接続点４２ｂと第２の外部熱交換器９０の一方のポート９０ａとの間に設けられている。
【００７３】
本実施形態の磁気ヒートポンプ装置１Ｂでも、第１実施形態と同様に、「冷房モード」（図７参照）と「暖房モード」（図８参照）を実行することが可能となっている。本実施形態における「冷房モード」が本発明における「第１の制御」の一例に相当し、本実施形態における「暖房モード」が本発明における「第２の制御」の一例に相当する。
【００７４】
具体的には、「冷房モード」が指示された場合には、図７に示すように、制御装置１１０は、先ず、永久磁石２１を「第２の位置」に移動させてその位置で固定するように磁場印加装置２０Ｂを制御すると共に、第１〜第４の開閉弁６１〜６４を開き、第５〜第８の開閉弁６５〜６８を閉じるように、第１〜第８の開閉弁６１〜６８を制御する。これにより、第１及び第３の配管４１，４３を介して第１及び第２のＭＣＭ熱交換器１０Ａ，１０Ｂの高温端と第１の外部熱交換器７０が接続されると共に、第２及び第４の配管４２，４４を介して第１及び第２のＭＣＭ熱交換器１０Ａ，１０Ｂの低温端と第２の外部熱交換器９０が接続され、図７において実線太矢印に示すような「第１の経路」が形成される。すなわち、この「冷房モード」では、第１及び第２のＭＣＭ熱交換器１０Ａ，１０Ｂの高温端が第１の外部熱交換器７０に接続されると共に、第１及び第２のＭＣＭ熱交換器１０Ａ，１０Ｂの低温端が第２の外部熱交換器９０に接続される。本実施形態における「第１の経路」が本発明における「第１の経路」の一例に相当する。
【００７５】
上記の「第１の経路」が形成されたら、制御装置１１０は、回転ポンプ１０５を駆動させると共に、回転アクチュエータ１６を駆動させて回転体１５を回転させる。これにより、「第２の位置」に位置する永久磁石２１によって、一方のＭＣＭ熱交換器１０Ｂ（１０Ａ）のＭＣＭ１１，１２に磁場が印加され、加熱された液体冷媒が当該ＭＣＭ熱交換器１０Ｂ（１０Ａ）から第１の外部熱交換器７０に供給されて、第１の外部熱交換器７０を介して車外に放熱される。これに対し、他方のＭＣＭ熱交換器１０Ａ（１０Ｂ）のＭＣＭ１１，１２から磁場が除去されるので、冷却された液体冷媒が当該ＭＣＭ熱交換器１０Ａ（１０Ｂ）から第２の外部熱交換器９０に供給されて、第２の外部熱交換器９０を介して車内が冷却される。
【００７６】
これに対し、「暖房モード」が指示された場合には、図８に示すように、制御装置１１０は、先ず、永久磁石２１を「第１の位置」に移動させてその位置で固定するように磁場印加装置２０Ｂを制御すると共に、第１〜第４の開閉弁６１〜６４を閉じ、第５〜第８の開閉弁６５〜６８を開くように、第１〜第８の開閉弁６１〜６８を制御する。これにより、第５及び第７の配管４５，４７を介してＭＣＭ熱交換器１０の低温端と第１の外部熱交換器７０が接続されると共に、第６及び第８の配管４６，４８を介してＭＣＭ熱交換器１０の高温端と第２の外部熱交換機９０が接続され、図８において実線太矢印に示すような「第２の経路」が形成される。すなわち、この「暖房モード」では、ＭＣＭ熱交換器１０の低温端が第１の外部熱交換器７０に接続されると共に、ＭＣＭ熱交換器１０の高温端が第２の外部熱交換器９０に接続される。実施形態における「第２の経路」が本発明における「第２の経路」の一例に相当する。
【００７７】
上記の「第２の経路」が形成されたら、制御装置１１０は、回転ポンプ１０５を駆動させると共に、回転アクチュエータ１６を駆動させて回転体１５を回転させる。これにより、「第１の位置」に位置する永久磁石２１によって、一方のＭＣＭ熱交換器１０Ａ（１０Ｂ）のＭＣＭ１１，１２に磁場が印加され、加熱された液体冷媒が当該ＭＣＭ熱交換器１０Ａ（１０Ｂ）から第２の外部熱交換器９０に供給されて、第２の外部熱交換器９０を介して車内が加熱される。これに対し、他方のＭＣＭ熱交換器１０Ｂ（１０Ａ）のＭＣＭ１１，１２から磁場が除去されるので、冷却された液体冷媒が当該ＭＣＭ熱交換器１０Ｂ（１０Ａ）から第１の外部熱交換器７０に供給されて、第１の外部熱交換器７０を介して車外から吸熱する。
【００７８】
以上のように、本実施形態では、第１実施形態と同様に、配管系３０Ｂが、図７に示す第１の経路と、図８に示す第２の経路と、を切替可能となっている。このため、複数種のＭＣＭ１１，１２を用いた場合であっても、当該ＭＣＭ１１，１２の配列を機械的に逆転させる複雑な構造等が不要であるので、シンプルな構成で冷房モード／暖房モードを切り替えることができるので、所謂カスケード接続タイプの磁気ヒートポンプ装置の高コスト化の抑制を図ることができる。
【００７９】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００８０】
例えば、上述の実施形態では、制御装置を用いて「冷房モード」と「暖房モード」を自動的に切り替えるように説明したが、特にこれに限定されず、例えば、第１〜第８の開閉弁６１〜６８を手動で開閉してもよい。
【００８１】
磁気ヒートポンプ装置１が、第１の往復ポンプ８０の機能と第２の往復ポンプ１００の機能を備えていれば、これらの機能を実現する往復ポンプ装置は上記に特に限定されない。例えば、ピストンを挟んで配置された２つのポートが形成されたシリンダを有する単一の往復ポンプ装置を用いて、一方のポートを第１の配管４１の第９の接続点４１ｃに接続すると共に、他方のポートを第２の配管４２の第１０の接続点４２ｃに接続することで、第１の往復ポンプの機能と第２の往復ポンプの機能を実現してもよい。
【００８２】
また、例えば、上述の実施形態では、磁気ヒートポンプ装置を自動車のエアーコンディショナに適用した例について説明したが、磁気ヒートポンプ装置の用途は、特にこれに限定されない。例えば、磁気ヒートポンプ装置を家庭用のエアーコンディショナに適用してもよい。或いは、用途に応じた適切なキュリー温度を有するＭＣＭを選定することで、冷凍機のような極低温域での用途、或いは、ある程度高温域での用途に、本発明に係る磁気ヒートポンプ装置を適用してもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１，１Ｂ…磁気ヒートポンプ装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ…ＭＣＭ熱交換器
１１…第１のＭＣＭ
１２…第２のＭＣＭ
１３…ケース
１３ａ〜１３ｄ…第１〜第４のポート
１５…回転体
１６…回転アクチュエータ
１７…ロータリジョイント
２０…磁場印加装置
２１…永久磁石
２２…往復アクチュエータ
３０…配管系
４１〜４８…第１〜第８の配管
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…第１，第３，第９の接続点
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ…第２，第４，第１０の接続点
４３ａ，４３ｂ…第５，第７の接続点
４４ａ，４４ｂ…第６，第８の接続点
５１〜５４…第１〜第４の逆止弁
６１〜６８…第１〜第８の開閉弁
７０…第１の外部熱交換器
７０ａ，７０ｂ…ポート
８０…第１の往復ポンプ
８１…ピストン
８２…配管
９０…第２の外部熱交換器
９０ａ，９０ｂ…ポート
１００…第２の往復ポンプ
１０１…ピストン
１０２…配管
１０５…回転ポンプ
１１０…制御装置
【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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