(57)【要約】  磁気熱交換用構造体及びその製造方法を提供する。磁気熱交換用構造体は，少なくとも１つのコアを包む外被を含む。コアは，複数の粒子を含む。複数の粒子は，磁気熱量活性材料を含む。それに代えて，複数の粒子は，磁気熱量活性材料の前駆体を含んでもよい。【選択図】図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのコアを包む外被を含む構造体であって，
前記コアは，
磁気熱量活性材料の前駆体を，当該磁気熱量活性材料の化学量に対応する量で含む，複数の粒を有する，
構造体。
【請求項２】
少なくとも１つのコアを包む外被を含む構造体であって，
前記コアは，
磁気熱量活性材料を含む複数の粒子を有する，
構造体。
【請求項３】
前記磁気熱量活性材料が，キュリー温度が２２０Ｋ〜３４５Ｋの範囲内にある，
請求項１又は請求項２に記載の構造体。
【請求項４】
前記磁気熱量活性材料が，
Ｇｄ，Ｌａ（Ｆｅ1-bＳｉb）13をベースとした相，Ｇｄ5（Ｓｉ，Ｇｅ）4をベースとした相，Ｍｎ（Ａｓ，Ｓｂ）をベースとした相，ＭｎＦｅ（Ｐ，Ａｓ）をベースとした相，Ｔｂ−Ｇｄをベースとした相，（Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｒ）ＭｎＯ3をベースとした相，Ｐｒ2（Ｆｅ，Ｃｏ）17をベースとした相のうちの１つである，
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項５】
前記複数の粒子の互いに隣接する粒子が連続的である，
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項６】
前記外被によって包まれた複数のコアを含む，
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項７】
前記複数のコアが基盤の中に埋め込まれている，
請求項６に記載の構造体。
【請求項８】
前記外被が塑性変形可能である，
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項９】
前記外被が２つの層を含む，
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１０】
前記外被が，融点が１１００℃以上の材料を含む，
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１１】
前記外被は，
鉄，鉄−珪素，ニッケル，鋼，又はステンレス鋼を含む，
請求項１０に記載の構造体。
【請求項１２】
前記外被は，
銅，銅をベースとした合金，アルミニウム，又はアルミニウムをベースとした合金を含む，
請求項２から請求項９のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１３】
前記基盤と前記外被とは，同じ材料を含むか，又は異なる材料を含む，
請求項７から請求項１２のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１４】
前記構造体は，長手方向に細長い，
請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１５】
前記構造体は，
テープ形状，ワイヤー形状，又は平面形状をなす，
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１６】
前記構造体は，ソレノイドコイルの形状をなすように曲がっている，
請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１７】
前記構造体は，パンケーキ型のコイルの形状をなすように曲がっている，
請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１８】
前記構造体は，パンケーキ型に曲がった形状の複数のコイルを含む，
請求項１７に記載の構造体。
【請求項１９】
前記複数のコイルの各々が異なるキュリー温度Ｔｃをもつ，
請求項１８に記載の構造体。
【請求項２０】
前記構造体は，さらに，その表面に少なくとも１つの溝を含む，
請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項２１】
前記溝は，熱交換媒体の流れを誘導するのに適したものである，
請求項２０に記載の構造体。
【請求項２２】
前記構造体の少なくとも１つの表面には，
複数の略平行な溝が形成されている，
請求項２０又は請求項２１に記載の構造体。
【請求項２３】
前記構造体は，
熱交換器，冷蔵システム，温度制御デバイス，空調設備，又は，工業用，商業用，若しくは家庭用の冷凍庫の部品である，
請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項２４】
請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載の構造体を少なくとも１つ含む，
熱交換器。
【請求項２５】
請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載の構造体を複数含む，
層状構造体。
【請求項２６】
少なくとも１つのスペーサーをさらに含み，
前記スペーサーは，互いに隣接する構造体間に位置する，
請求項２５に記載の層状構造体。
【請求項２７】
前記スペーサーは，
構造体の表面から突き出た１つ以上の領域によって形成される，
請求項２６に記載の層状構造体。
【請求項２８】
前記突き出た領域は，
前記構造体の表面において複数の溝によって形成される，
請求項２６又は請求項２７に記載の層状構造体。
【請求項２９】
前記スペーサーは，追加要素として設けられる，
請求項２６に記載の層状構造体。
【請求項３０】
前記スペーサーは，型によって形成される，
請求項２９に記載の層状構造体。
【請求項３１】
前記スペーサーが波形状のテープである，
請求項２９に記載の層状構造体。
【請求項３２】
前記スペーサーが請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載の構造体である，
請求項４８から請求項５２のいずれか１項に記載の層状構造体。
【請求項３３】
前記スペーサーが熱交換媒体の流れを誘導するのに適した溝を１つ以上含む，
請求項２６から請求項３２のいずれか１項に記載の層状構造体。
【請求項３４】
前記スペーサーは，
各層の間にあり，複数の略平行な溝を含み，
前記スペーサーの溝は，
前記層状構造体の隣接するスペーサーの溝に対して，略直交して並んでいる，
請求項２６から請求項３３のいずれか１項に記載の層状構造体。
【請求項３５】
前記層状構造体は，
熱交換器，冷蔵システム，温度制御デバイス，空調設備，又は，工業用，商業用若しくは家庭用の冷凍庫の部品である，
請求項２５から請求項３４のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項３６】
請求項２５から請求項３４のいずれか１項に記載の層状構造体を少なくとも１つ含む，
熱交換器。
【請求項３７】
磁性複合構造体を製造する方法であって，
磁気熱量活性材料又はその前駆体を含む粉末を設け，
外被を設け，
前記外被の中に前記粉末を詰め込んで，複合構造体を製造する，
方法。
【請求項３８】
前記粉末を前記外被の中へ詰め込んだ後に，前記複合構造体の脱気を行う，
請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記複合構造体に対して，物理的な変形処理を少なくとも１回施す，
請求項３７又は請求項３８に記載の方法による方法。
【請求項４０】
前記物理的な変形処理が，
圧延加工，スエージ加工，及び引抜き加工の１つ以上である，
請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
多段階にわたる物理的な変形処理を，中間焼きなまし処理と共に行う，
請求項３９又は請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記複合構造体を製造した後，当該複合構造体の表面に，少なくとも１つの溝を設ける，
請求項３７から請求項４１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４３】
前記溝は，前記複合構造体の少なくとも１つの表面の塑性的な変形によって設けられる，
請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記溝は，プロファイル圧延によって設けられる，
請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
さらに，前記複合構造体に対して熱処理を施す，
請求項３７から請求項４４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４６】
前記熱処理を，磁気熱量活性材料が前記コア内に形成されるような条件下で行う，
請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載の構造体を２つ以上並べることで，層状構造物を形成する，
層状構造体を製造する方法。
【請求項４８】
前記層状構造体の互いに隣接する複合構造体前駆体の間に，前記複合構造体の少なくとも１つに設けられた少なくとも１つの溝を並べることで，スペーサーを設ける，
請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
スペーサーを，前記層状構造体の互いに隣接する複合前駆体粒子の間に並べられる追加部材として設ける，
請求項４７に記載の方法。
【請求項５０】
前記層状構造体において互いに隣接するスペーサーを，
複数の溝が設けられるように，かつ，
前記互いに隣接するスペーサーの複数の溝が互いに略直交するように，
並べる，
請求項４７から請求項４９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５１】
前記スペーサーが，請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載の複合構造体である，
請求項４７から請求項５０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５２】
前記層状構造体を，熱処理を施す前に組み立てる，
請求項４７から請求項５１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５３】
前記層状構造体を，前記複合構造体に対して熱処理を施した後に組み立てる，
請求項４７から請求項５１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５４】
前記熱処理を，磁気熱量活性材料が前記コア内に形成されるような条件下で行う，
請求項５２又は請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記層状構造体のうちの少なくとも１つの構造体を，
溶接，蝋付け，及びはんだ付けのうちの少なくとも１つ方法により，
前記層状構造体のうちの他の構造体の少なくとも１つと接続させる，
請求項４７から請求項５４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，磁気熱交換用構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気熱量効果とは，磁気的に誘起されたエントロピーの変化が熱の発生又は熱の吸収へと断熱変換されることをいう。そのため，磁場に磁気熱量活性材料を利用することで，エントロピー変化が誘起され，その結果，熱の発生又は熱の吸収が起こすことが可能となる。この効果を利用することで，冷却したり，加熱したりすることができる。
【０００３】
磁気熱交換技術の利点は，磁気熱交換器の方が，気体の圧縮・膨張サイクルを利用したシステムの場合よりも，原則，熱効率が優れているという点である。さらに，磁気熱交換器では，オゾン層破壊物質（例えば，クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ））を用いることがないので，環境に優しいという利点もある。
【０００４】
磁気熱交換器は，例えば，米国特許第６，６７６，７７２号明細書で開示されている。この熱交換器は，典型的には，ポンプ再循環系と，液状冷却剤のような熱交換媒体と，磁気冷却剤として機能する材料（磁気熱量活性材料）の粒が入っているチャンバーと，チャンバーに磁場を与える手段とを含んでいる。
【０００５】
近年では，Ｌａ（Ｆｅl-aＳｉa）l３，Ｇｄ5（Ｓｉ，Ｇｅ）4，Ｍｎ（Ａｓ，Ｓｂ），ＭｎＦｅ（Ｐ，Ａｓ）といった材料が開発されてきている。これらの材料は，キュリー温度Ｔｃが室温又はその周辺にある。キュリー温度は，磁気熱交換システム内の材料の動作温度となる。したがって，これらの材料は，建物の温度制御，家庭用や産業用の冷蔵庫や冷凍庫，自動車の温度制御などの用途で利用するのに適している。
【０００６】
さらには，上述したような材料の開発は，エントロピー変化が大きくなるように，また，エントロピー変化が起こる温度範囲が広がるように，組成の最適化に向けられてきている。これにより，与える磁場を小さくしても，冷却を十分に行うことや，冷却サイクルをより広い温度範囲で実現することが可能となっている。これらの手法は，電磁石や超電導磁石ではなく，永久磁石によって，小さな磁場を生成できるように，熱交換システムの設計を単純化することを目的としている。しかしながら，磁気熱交換技術をより広範囲の用途に適用するには，更なる改善が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は，磁気熱交換システム用の構造体の製造に際し，信頼性がありかつ対費用効率に優れ，さらに，磁気冷却系での使用に適した構造体を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は，上記構造体を製造可能な方法を提供することを別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は，少なくとも１つのコアを包む外被を含む構造体を提供する。実施形態では，コアは，磁気熱量活性材料の前駆体を，当該磁気熱量活性材料の化学量に対応する量で含む，複数の粒子を有する。
【００１０】
本明細書では，磁気熱量活性材料を，磁場中に置かれたときにエントロピーの変化を受ける材料として定義する。
【００１１】
エントロピーの変化は，例えば，強磁性から常磁性へと変化した結果であってもよい。磁気熱量活性材料は，温度領域のほんの一部において，与えられている磁場の変化に関する磁化の二次微分の符号が正から負へ変化する変曲点を示すものであってもよい。
【００１２】
磁気熱量活性材料は，外被内に包まれる。外被は，ある厚さの外側の外被に覆われており，この外側の外被は，磁気熱量活性材料を含むコアを取り囲むものである。本発明の構造体は，多層型の構造すなわち層状型の構造を有しており，磁気熱量活性を示さない基盤に，磁気熱量活性材料の粒や粒子が埋め込まれている基盤ではない。コアの粒や粒子は，隣接する粒や粒子と連続していてもよい。本構造体は，長辺と短辺の比（アスペクト比）は１．２よりも大きい。
【００１３】
このことは，磁気熱交換システムで磁気熱量活性材料としての粒の使用に関する問題点が回避されるという利点がある。というのも，微粒子問題は，粒や粒子の形状に関わらず，外被の中に閉じこめられているからである。結果として，磁気熱量活性材料の粒は，冷媒又は熱交換用流体との直接的な接触から守られることになる。
【００１４】
また，このことは，粒や粒子が流体の動きに影響を受けないという利点があるので，粒や粒子がつぶされた結果，熱交換システム（例えばポンプ）の他の部品を詰まらせるような微細粉末になる，ということは起こらない。さらに，外被は，冷媒が磁気熱量活性材料に直接的に接することに起因して起こりうる腐食に対して保護をするので，個々の粒に対して保護的な層を設けるといった追加的にコーディングを回避することができる。機能性材料の動作上の寿命が延びるので，磁気熱交換システムの使い勝手がさらに優れたものとなり，また，対費用効果もさらに高まることとなる。
【００１５】
本発明の構造体は，外被と，少なくとも１つのコアとを含み，物理的な完全性を有している。この結果，磁気熱量活性を示す材料を保持するための容器を必要としないという点で，熱交換システムの設計を単純化することができるという利点がある。さらに，構造体は，冷却システム又は熱交換システムの設計に応じて，薄片構造，板状構造，巨大構造といった様々な形状に，容易かつ正確に製造することができる。そのため，溶融キャスティング法，特には溶融スピン法で製造された材料のサイズに対する制限は，追加される容器内の粉末状又は粒子状に調整された物質に関連した問題であるから，回避される。
【００１６】
本発明の構造体は，熱交換器，冷却システム，建物用や，特には自動車といった乗り物用の空調設備，建物用や自動車用の温度制御デバイスの部品として用いることができる。温度制御デバイスは，冷媒や熱交換媒体の流れの向きを変えることで，冬には暖房機，夏には冷房機として使用できるものである。このことは，特に，自動車や他の乗り物にとって有利である。というのも，温度制御システムに関して，車体内に取付け可能な温度制御デバイスは，乗り物の設計によって制限されるからである。
【００１７】
また，本発明では，複数の粒子を含むコアを有する構造体も提供される。ここで，複数の粒は，磁気熱量活性材料の前駆体を，当該磁気熱量活性材料の化学量に対応する量で含んでいる。このような構造体は，中間製品とみなすことができる。
【００１８】
この構造体に対して，後の段階で，熱処理を施してもよい。熱処理の条件としては，前駆体が化学反応を起こして，１種類以上の磁気熱量活性材料が外被の中で生成されるのに適した条件である。そのような熱処理によって，コアの反応焼結を行うことが可能である。
【００１９】
前駆体は，互いに異なる組成をもつ粒の混合物であってもよい。前駆体は，複数の粒を含み，各粒子は，化学的な単体であってもよいし，２種又は３種の合金を含むものであってもよい。
【００２０】
前駆体の個々の構成成分の組成に応じた反応焼結熱処理を行った後で，所望の１つ以上の相が得られるように，粉末前駆体の化学量を選択したり調整したりしてもよい。
【００２１】
ある実施形態では，磁気熱量活性材料は，キュリー温度が２２０Ｋ〜３４５Ｋの範囲内にある。磁気熱交換システムで使ったときの磁気熱量活性材料の動作温度は，キュリー温度に近い温度である。磁気熱量活性材料のキュリー温度を２２０Ｋ〜３４５Ｋの範囲内にすることで，磁気熱量活性材料を，所望の動作温度と動作温度範囲に応じて，家庭用又は産業用の冷蔵システム，冷凍庫，空調設備，温度制御システム等に適したものとすることができる。
【００２２】
磁気熱量活性材料は，Ｇｄ，Ｌａ（Ｆｅ1-bＳｉb）13をベースとした相，Ｇｄ5（Ｓｉ，Ｇｅ）4をベースとした相，Ｍｎ（Ａｓ，Ｓｂ）をベースとした相，ＭｎＦｅ（Ｐ，Ａｓ）をベースとした相，Ｔｂ−Ｇｄをベースとした相，（Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｒ）ＭｎＯ3をベースとした相，Ｐｒ2（Ｆｅ，Ｃｏ）17をベースとした相のうちの１つである。これらの基本的な組成に対して，リストに挙げた元素を部分的に又は完全に置換することが可能な化学元素をさらに含ませてもよい。また，これらの相は，結晶構造中において少なくとも部分的に格子間に合う元素を含んでもよい。さらに，これらの相は，酸素のような元素を，微量元素として，又は不純物として含むことができる。
【００２３】
外被は，コアを取り囲むものであり，複数の点を改善するために選択された材料を含むことが可能である。外被は，本発明の構造体の物理的な強度を高めることができる。このことは，コアが磁気熱量活性材料の前駆体であってまだ所望の磁気熱量活性を示す相を形成していない状態であるときに特に役に立つ。本発明の構造体では，反応焼結処理を施す前における輸送や操作をより単純に行うことができる。
【００２４】
本発明の構造体は，複数のコアを含んでいてもよい。これらのコアは，基盤に埋め込まれたり，外被によって包まれたりしていてもよい。基盤や外被は，同じ材料を含んでいてもよいし，異なる材料を含んでいてもよい。
【００２５】
外被は，各々が異なる性質を持つ２つ以上の層を含むことが可能である。例えば，外側の外被層は，腐食に対する耐性を持ち，内側の外被層は，物理的な強度を高めたものとしてもよい。また，構造体が熱交換器内にある状況にある場合，コアから熱交換媒体への熱伝導が進むように，外被として，高い熱伝導性を持つものを選択することもできる。
【００２６】
外被は，融点が１１００℃以上の材料を含んでもよく，これにより，外被の融点以下の低い温度で，コアに対して反応焼結処理を施すことができるようになる。
【００２７】
外被は，鉄，鉄−珪素，ニッケル，鋼，又はステンレス鋼を含んでもよい。ステンレス鋼は，腐食に対する耐性に優れているという利点がある。鉄は，安価であるという利点がある。
【００２８】
磁気熱量活性材料が外被の中に詰め込まれている場合，特には，熱処理を構造体に対して行わない場合，外被の材料の融点は１１００℃以下であってもよい。さらに，構造体を加熱処理しない場合，外被とコアの間での望ましくない化学反応を回避することができる。これによって外被に適した材料の数が増えることとなる。
【００２９】
外被の材料としては，熱伝導性の高い材料を選ぶことができる。これにより，構造体と冷却液中の熱交換媒体との間における熱伝導効率を高めることができる。外被は，例えば，銅，銅をベースとした合金，アルミニウム，又はアルミニウムをベースとした合金を含むことができる。
【００３０】
磁気熱量活性を示す相を形成するための反応を行う前に，外被の中に磁気熱量活性材料の前駆体を詰め込む場合，外被の材料としては，コアと部分的に反応することで所望の相が生成されるような材料を選ぶことが可能である。例えば，鉄−珪素の合金は，コアと鉄−珪素の間で反応が起こるように選ばれて，コアの近傍に配置される。コアの前駆体の組成は，コアの最終的な反応焼結で得られる材料が所望の組成を持つように調整することができる。
【００３１】
外被と基盤は，一方が設けられれば塑性変形可能である。これによって，公知のチューブインパウダー法に基づいた処理方法を用いて，構造体を製造することができる。本発明の構造体は，テープ形状，ワイヤー形状，又は平面形状といった様々な形状で設けられてもよい。また，構造体は，長手方向に細長いものであってもよい。さらに，構造体は，柔軟性を有するものであってもよく，これにより，巻いたり曲げたりといった単純な物理的な処理によって，構造体を様々なコイルの形状や層状形状にすることができる。
【００３２】
単一の細長い構造体は，外被がコアの全面を包むことで形成することが可能である。このような構造体は，ソレノイドコイル又はパンケーキ型のコイルを形成するように巻くことができ，このようなコイル形状は，構造体を切る必要がないという特殊な用途に適している。構造体を切断した場合，コアが切断面で外被から露出するという不利な点があるため，この領域では，コアの安定性とコアが置かれている環境によって腐食や分解が起こる可能性がある。コアの一部分が露出した場合において，その露出部分を保護するのが望まれるときには，さらに外側に保護用の層を設けてもよい。この層は，コアが露出している領域のみに設けてもよいし，外被全体を追加的な保護層によって覆って封止してもよい。構造体を所望の形にするための成形処理を，反応焼結処理を行う前や後で行ってもよい。
【００３３】
複数の構造体の各々は，少なくとも１つの磁気熱量活性材料又はその前駆体を含むコアを含んでおり，各構造体を組み立てることで，磁気熱交換用の構造体が提供される。各構造体は，異なるキュリー温度Ｔｃを持ってもよいし，磁気熱量活性を示す相を形成するための反応焼結後において結果的にキュリー温度Ｔｃが異なるような全体的な組成を持ってもよい。キュリー温度Ｔｃが構造体の動作温度になるため，構造体で使用されている熱交換器の動作温度の範囲を広げることができるという利点がこれにはある。例えば，複数のパンケーキ型コイルは，各々が，キュリー温度Ｔｃが異なる磁気熱量活性を示す相を含むテープを含んでおり，互いに積み重なるように並んでいる。
【００３４】
また，本発明の構造体は，表面に熱交換媒体の流れを誘導するのに適した１つ以上の溝を含んでいてもよい。これらの溝は，外被の表面に位置し，その表面に対して塑性変形（例えば，プレスや圧延）を施すことで簡単に形成することができる。これに代えて，１つ以上の溝を，切断やフライス加工といった処理によって，材料を除去することで形成してもよい。
【００３５】
１つ以上の溝は，熱交換媒体の流れを誘導するのに適したものであってもよい。これを実現するためには，構造体の表面で溝の幅及び深さの双方や，溝の形状及び位置を選択すればよい。
【００３６】
１つ以上の溝は，構造体と冷媒との間の接触面積を広げることで，熱伝導効率を高めることができる。さらに，溝は，冷媒又は熱交換媒体に渦が形成されることを抑えたり，冷媒の流れ抵抗を軽減したりすることで，熱伝導効率を高めるように合わせられていてもよい。ある実施形態では，略平行の複数の溝が構造体の少なくとも１つの表面に形成される。
【００３７】
１つ以上の溝は，前駆体が外被に覆われている場合，反応焼結処理の前又は後に，表面に設けることができる。
【００３８】
また，本発明では，上述した実施形態の１つに係る構造体を含む熱交換器も提供される。
【００３９】
さらに，本発明では，上述した実施形態の１つによる構造体（外被と，少なくとも１つのコアとを含む）を２つ以上含む層状構造体も提供される。層状構造とすることで，より簡単に製造された１つの構造体から，より大きな構成要素を組み立てることが可能となる。層状構造体のコアは，磁気熱量活性材料又はその前駆体を含んでいてもよい。
【００４０】
ある実施形態では，層状構造体は，さらに，互いに隣接する構造体間に位置するスペーサーを少なくとも１つ含んでいる。ここで，層状構造体がｎ個の構造体を含んでいる場合，スペーサーの数は，ｎ−１個であってもよく，この場合，層状構造の内側にある各構造体が，スペーサーで隣接する構造体と隔離されることとなる。これに代えて，層状構造体は，スペーサーをｎ＋１個含んでいてもよく，この場合，構造体の隣接する各面にスペーサーが配置される。
【００４１】
スペーサーによって，層状構造体を開放構造とすることができ，その結果，熱交換媒体や冷媒が積層体の層間を流れることが可能となる。これにより，層状構造体の断面積が広くなり，積層体から熱交換媒体への熱伝導が促進されることとなる。
【００４２】
スペーサーは，様々な形状をとることができる。ある実施形態では，スペーサーは構造体に不可欠な部分であり，構造体の表面の１つ以上の突起部によって設けられる。これらの突起部は，構造体の表面に１つ以上の凹部を形成することで形成することができる。つまり，表面の凹部間に隆起部が生成される。ある実施形態では，隆起部は，構造体の表面にある複数の溝によって設けられている。これらの溝は，互いに略平行となっていてもよい。
【００４３】
ある実施形態では，スペーサーは，積層体の互いに隣接する層の間に位置する追加的な要素として設けられる。追加的な要素は，型によって形成されてもよい。また，別の実施形態では，スペーサーは波形状のテープである。このような波形状のテープは，略平らな構造体の間に位置していてもよく，この場合，一般的なボール紙と同様の構造をすることとなる。
【００４４】
スペーサーは，上述した実施形態の１つによる構造体（外被と，磁気熱量活性を示すコア又はその前駆体を含む）を含んでいてもよい。これにより，磁気熱量活性材料を含む層状構造体の体積が増大して，熱交換システムの効率を高めることができる。
【００４５】
波形状のテープがスペーサーとして設けられる場合，そのスペーサーは，テープの波形状をなす部分によって構成されるか，又は，層状構造体の平らな部材として設けられたテープに類似した別のテープによって構成される。
【００４６】
追加的なスペーサー部材は，熱交換媒体の流れを誘導するのに適した１つ以上の溝を提供するものであってもよいし，そのような溝を設けるのに適したものであってもよい。このようにすることで，熱伝導効率を高める点で有利である。
【００４７】
互いに略平行な複数の溝を，構造体の１つ以上の表面に形成してもよいし，追加的なスペーサーを形成した結果として設けてもよい。ある実施形態では，積層体の互いに隣接する層の溝は，互いに直交するように並んでいる。これにより，熱交換媒体に対して十字型の流れをもたらし，その結果，熱交換器の効率が高めることができる。
【００４８】
層状構造体は，熱交換器，冷蔵システム，温度制御デバイス，空調設備，又は，工業用，商業用，若しくは家庭用の冷凍庫の部品であってもよい。
【００４９】
また，本発明では，上述した実施形態に係る層状構造体を少なくとも１つ含む熱交換器も提供される。
【００５０】
さらに，本発明では，磁気熱量活性を示す複合構造体の製造方法も提供される。
【００５１】
上記製造方法では，磁気熱量活性材料又はその前駆体の粉末が設けられる。
【００５２】
また，上記製造方法では，外被が設けられる。
【００５３】
そして，上記製造方法では，上記外被の中に上記粉末前駆体を詰め込むことで，複合構造体が製造される。
【００５４】
外被に詰め込まれている粉末は，十分に詰まった状態にするために固められてもよいし，十分に詰まっていない緩い粉末をなしていてもよい。十分に詰まった状態にある粉末は，外被とは別に形成されてもよいし，外被の中で層ごとに粉末を固めることで形成されてもよい。
【００５５】
外被は，様々な形状をなしていてもよい。外被は，チューブであってもよいし，少なくとも一端が開いた通常の平らな封筒として形成されてもよいし，２枚のプレート又は薄片であってもよい。外被は，金属又は合金を含むことができる。
【００５６】
外被の中に粉末を詰め込んだ後，外被に封をしてもよい。これは，合わせ目を溶接することでも可能であるし，チューブの両端に栓をして，それら栓とチューブとをつなぐために必要な溶接を行うことでも可能である。この複合構造体に対して，望ましくない物質，例えば，水，水素，及び酸素を除くために，外被に封をする前に熱処理による脱気を施してもよい。
【００５７】
複合構造体は，その後，熱交換システムに用いることができる。
【００５８】
別の実施例に係る方法では，複合構造体に対して，物理的な変形処理を施す。物理的な変形処理により，複合構造体のサイズが大きくなるとともに，コアの密度が高まる。物理的な変形が施された後の複合構造体は，磁気熱量活性材料となる粉末の充填率が高いことが望ましく，それによって，大きさあたりの複合構造体の冷却能力を高くすることができる。複合構造体の物理的な変形は，圧延加工，スエージ加工，引抜き加工といった公知の加工方法の１つ以上によって行うことが可能である。
【００５９】
多段階にわたる物理的な変形焼きなまし処理を行ってもよい。また，外被を軟らかくする目的で，また，外被に対する粉末の（同様に，粉末に対する外被の）相対的な硬さや焼きなましの挙動に応じて，中間焼きなまし処理を，少なくとも１回の物理的な変形処理の間に１回以上行ってもよい。焼きなましによる熱処理は，金属や合金を単純に柔らかくするが，焼きなましによる熱処理の間では，磁気熱量活性を示す相を生成するような化学反応が実質的に起こることはない。焼きなましによる熱処理は，通常，材料の融点の５０％近傍で行われる。
【００６０】
磁気熱量活性を示す粉末が外被の中に既に詰め込まれている場合，構造体は，上述した物理的な変形処理が施された状態で又は上述した焼きなまし処理が施された状態で，熱交換システムに用いることができる。
【００６１】
粉末が外被の中に詰め込まれ，かつ１回以上の物理的な変形処理が施された後，必要似応じて，複合構造体に対して熱処理を施してもよい。コアが磁気熱量活性材料を含む場合，熱処理によって磁気熱量活性材料の特性を改善させることができる。磁気熱量活性を示す相の前駆体が外被の中に入っているときには，その前駆体から，磁気熱量活性を示す相を形成させるために熱処理が行われる。そのため，熱処理の条件は，材料だけでなく，前駆体のタイプによって変わる。このような粉末前駆体に対する熱処理を，反応焼結ともいうこととする。
【００６２】
粉末前駆体が外被の中に詰め込まれた場合，複合構造体には，少なくとも１回の第１の物理的な変形処理と，粉末を部分的に反応させる第１の反応焼結熱処理と，第２の物理的な変形処理と，第２の反応焼結熱処理とを施してもよい。反応焼結処理や物理的な変形処理は，原理上，任意の回数で実行することが可能である。
【００６３】
複合構造体の表面に，少なくとも１つの溝を設けてもよい。１つ以上の溝は，複合構造体の少なくとも１つの表面の塑性変形によって設けることが可能である。これを実現するためには，例えば，プロフィール圧延を行ったり，フライス加工で外被材料を除去したりすればよい。ある実施形態では，複数の溝が表面に設けられる。各溝は，それに隣接する溝とは突起部によって分離されている。溝と突起部は一般には互いに平行である。
【００６４】
上記溝は，焼結処理を行う前に，複合構造体の表面に設けられてもよい。
【００６５】
また，本発明は，上述した実施形態による構造体の２つ以上から層状構造体を製造する方法に関する。
【００６６】
層状構造体は，２つ以上の複合構造体を並べることで形成されてもよく，この場合，重ね合わせた形状をもつ積層体をなしている。これらの構造体を互いにまとめることで，１つの固定した層状構造体を形成してもよい。これを実現するには，溶接を行ってもよいし，蝋付けやはんだ付けといった比較的低い温度での結合技術で行ってもよい。ここで，比較的低い温度での結合技術は，層状構造体に対して施す後続の処理に応じて，行われる。
【００６７】
層状構造体は，例えば，熱交換器や温度制御装置の能動部品としての使用に適した形状で製造されてもよい。このような能動部品は，例えばフィンのような形状をなしていてもよい。
【００６８】
いくつかの実施形態では，層状構造体の互いに隣接する構造体間にスペーサーが少なくとも１つ設けられる。第１実施形態では，スペーサーは個々の構造体の１つ以上の表面に設けられた溝によって設けられる。溝は，上述したように，プロフィール圧延，プレス，スパークによる切断，又はフライス加工によって形成することが可能である。溝は，熱交換媒体が層状構造体を通って流れることができるようにし，これにより，熱交換媒体と層状構造体との間の接触面を広くして，熱伝導特性を改善する。
【００６９】
ある実施形態では，スペーサーは，層状構造体の互いに隣接する複合前駆体粒子の間に並べられる追加部材として設けられる。スペーサーは，例えば，スペーサーブロックをなすものであってもよいし，型のスポークのようなものであってもよいし，波形状のテープのような形状をなすものであってもよい。波形状のテープは，互いに噛み合う歯車の歯の間に適当な間隔をもつような２つの歯車の間において平らなテープを圧延することで製造してもよい。また，スペーサー自身が磁気熱量活性材料を含んでもよいし，上述した実施形態の１つによる構造体であってもよい。
【００７０】
層状構造体の溝は，流量を減少させている間に熱伝導を最大化させるように，熱交換媒体の流れが誘導されるように配置される。ある実施形態では，積層体の各層は，略平行の複数の溝を含む表面を１つもつ構造体を含む。層状構造体の互いに隣接する層の略平行な溝は，互いに直交するように並んでいる。ここで，追加的なスペーサーを用いる場合，互いに隣り合う層の間に位置するスペーサーも同様に，互いに略直交するように並ぶ溝を形成してもよい。
【００７１】
磁気熱量活性を示す相の前駆体が外被の中に詰め込まれる場合，コア内に１つ以上の磁気熱量活性を示す相を形成するために行われる熱処理の前又は後に，層状構造体を組み立てることができる。
【００７２】
また，層状構造体は，部分的に反応した複合構造体から組み立てられてもよい。層状構造体は，構造体を組み立てた後に最終的な反応焼結処理が施される層状構造体から組み立てられてもよい。また，層状構造体同士を結合させることで，層状構造体を形成してもよい。層状構造体は，反応焼結処理の間に圧力をかけてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
以下，本発明の実施形態を，図面を参照しながら説明する。
【００７４】
【図１】図１は，熱交換器用のフィンを製造するときの一段階を示す図であり，磁気熱量活性材料の粉末が金属製の外被に包まれて，複合構造体を形成している状態を示す図である。
【００７５】
【図２】図２は，図１の複合構造体の物理的な変形を示す図である。
【００７６】
【図３】図３は，図２の複合構造体に対してプロファイル圧延（ｐｒｏｆｉｌｅ  ｒｏｌｌｉｎｇ）することで製造されるスペーサーを示す図である。
【００７７】
【図４】図４は，図３で示された複合構造体を複数含む層状構造体のアセンブリーを示す図である。
【００７８】
【図５】図５は，本発明の第２実施形態による層状構造体を示す図であって，スペーサーが追加部材として設けられている層状構造体を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７９】
図１〜図３は，第１実施形態による複合構造体１の製造を示す図であり，複合構造体１は，単一のコア４を含んでいる。
【００８０】
この実施形態では，図１に示す複合構造体１は，１つ又は複数の磁気熱量活性を示すＬａ（Ｆｅ，Ｓｉ）13をベースとした相を含んでいる。この複合構造体１は，鉄製の外被５と，１つ又は複数の磁気熱量活性を示すＬａ（Ｆｅ，Ｓｉ）13をベースとした単一相又は複数相を含む多量の粉末４とを設けることによって製造される。
【００８１】
粉末４は，鉄製の外被５において，鉄製の外被５（又は鞘５）が粉末４を包み閉じ込めるように配置される。外被５は，密封容器を形成するために互いに溶接されていてもよく，この場合，外被５は，磁気熱量活性を示す粉末４のコア６を取り囲むこととなる。
【００８２】
粉末４は，圧縮された緑色物体である。この緑色物体は，ある程度の物理的な完全性をもっている。そして，緑色の物体は，外被５の中に包まれる。ある実施形態では，粉末が粗い粉末であり，この場合，例えば層単位で，外被の中に詰め込まれる。
【００８３】
外被は，一端又は両端が開いたチューブであってもよいし，一側面が開放された扁平な封筒状のものであってもよいし，また，粉末の前駆体を包み込むことが可能な薄片状の外被であってもよい。１本の長手方向に沿う合わせ目は，後続の物理的な変形処理の間に外被そのものを溶接することで，封がなされてもよいし，溶接や蝋付けによって封がなされてもよい。
【００８４】
粉末のコア６と鉄製の外被５の質量比は，４以上であることが好ましい。複合構造体１の充填率が高い方が有利であり，その単位体積あたりの冷却力を高めることができるからである。
【００８５】
構造体１は，本処理において，上記の段階を経ることにより，熱交換システムの能動部品となる。
【００８６】
ある実施形態では，粉末４が鉄製の外被５の中に詰め込まれた後に，得られる構造体に対して脱気処理を行う。この脱気処理は，得られた構造体を，構造体に対する物理的な変形を行う前に，真空中に置くことで行うことが可能である。また，脱気処理が加熱を伴うことによって，外被５の内側に閉じ込められていた空気や揮発性成分を除去することができる。
【００８７】
別の実施形態では，図２に示すように，コア６は，粉末４の前駆体４を含んでおり，複合構造体１を物理的に変形させることによって圧縮される。物理的な変形処理としては，公知のもの，例えば，圧延加工，スエージ加工，引抜加工を利用してもよい。ここで，初期の複合体が平面状の構造をとる場合，図２に示すように，単純に，圧延加工を利用することが可能である。しかし，初期の複合体がチューブ状の構造をとる場合，引抜加工又はスエージ加工を利用してもよく，さらには，変形後に得られる複合構造体が平面状の形状やテープ状の形状をなすことが望ましいときは，続いて，圧延加工を利用してもよい。このような製造処理は，いわゆるパウダーインチューブ法（管内粉末法）とみなすことができる。
【００８８】
上述した実施形態では，外被には，銅が含まれている。これは，物理的な変形を目的としたものである。銅であれば，容易に加工でき，延性があり，かつ，熱伝導性が高いので，磁気熱量活性を示すコアからの熱移動や磁気熱交換器の熱交換媒体からの熱移動を改善することができる。
【００８９】
複合構造体は，物理的変形処理後における厚さが１ｍｍ未満の範囲内にあり，構造体１は，物理的変形処理後において，プレート状の形状をなすこととなる。
【００９０】
別の実施形態（図示せず）では，外被５は，異なる材料からなる２つ以上の層を含む。これによって，内側の外被が，磁気熱量活性材料又はその前駆体と化学的に共存可能となるという点で有利である。本実施形態は，構造体に対して熱処理を行う場合には問題となる可能性がある。この意味では，化学的に共存可能であるという点は，外被５とコア６の間で，望ましい化学量から外れてしまうような，望ましくない反応が起こるということを示すために利用される。外側の外被は，物理的な安定や腐食に対する保護をもたらすものであればよく，コアと化学的に共存する必要はない。外側の外被は，上述した実施形態の一例と同様の薄片又はチューブの形状であってもよい。これに代えて，外側の外被は，外被５の上にコーティングとして堆積させたものであってもよい。
【００９１】
別の実施形態（図示せず）では，複合構造体は，外被と，複数のコアとを含んでいる。複数のコアは，いくつかの複合構造体を一緒に詰め，そして，それらを第２の外側の外被の中に閉じ込めることで得られるものであってもよい。このような新規な多重コア構造に対しては，物理的な変形を施す段階をさらに行って，その後，反応焼結熱処理を行ってもよい。
【００９２】
上記に代えて，又は，上記に加えて，多重コア構造を，まず，金属合金製のシートで仕切られた緑色物体の前駆体を複数重ね合わせることで得ることも可能である。この構造体及び物理的な変形した多重コア構造の周囲に，外側の外被を設けることも可能である。
【００９３】
別の実施形態（図示せず）では，粉末４は，外被５の中に詰め込まれるものであって，Ｌａ（Ｆｅ，Ｓｉ）13相からなる粉末４の前駆体である。さまざまな粉末の前駆体は，それぞれ，望ましいＬａ（Ｆｅ，Ｓｉ）13をベースとした相に必要な化学量の分量で得られる。粉末の前駆体は，磁気熱量活性を示すＬａ（Ｆｅ，Ｓｉ）13をベースとした相を実質的な量で含んでいない。
【００９４】
複合構造体が熱処理されると，コアの粉末前駆体が反応焼結して，外被で包まれた磁気熱量活性を示すＬａ（Ｆｅ，Ｓｉ）13をベースとした相が生成される。この熱処理は，行うのであれば，物理的な変形処理の後に行ってもよい。
【００９５】
また，粉末前駆体を外被５の中に詰め込む場合，外被に適した材料は，鋼，ステンレス鋼，ニッケル合金，鉄−珪素である。ステンレス鋼やニッケル合金は，腐食に対する耐性があるという点で有利であるとともに，粉末前駆体や反応後のＬａ（Ｆｅ，Ｓｉ）13をベースとした相の双方に対して保護的な外側の被覆物となることができる。外被に対して熱処理を施した場合，外被を構成する材料は，温度に対して，また，熱処理の条件下において，化学的かつ物理的に安定である必要がある。また，これら材料を，外被の中へ詰め込まれた粉末４が完全に反応している場合においても使用してもよい。
【００９６】
複合構造体１は，磁気冷却系内で能動部品としての使用に適した形状で設けられてもよい。また，また，複合構造体１を，別の磁気熱量活性を示す複合構造体と組み合わせて用いることで，層状構造体，又はより複雑な形状を持つ複合構造体を形成してもよい。
【００９７】
２つ以上の複合構造体を設ける場合において，上述した粉末前駆体の混合物の化学量を調整することで，Ｌａ（Ｆｅ，Ｓｉ）13の相の組成を調整すると，各構造体に異なるＴｃをもたせることが可能である。
【００９８】
また，複合構造体が，外被と，１つ以上のコアとを含んでいる場合，当該複合構造体は，さらに，製造した複合構造体が適切ではないときに熱交換器にとって望ましい形状をもつ部品を提供するために機能することが可能である。
【００９９】
例えば，長さの長いテープ又はワイヤーを製造する場合，それらを曲げることで，コイルや糸巻きを形成することが可能である。そのようなコイルは，多層層構造をもつソレノイドコイルの形状をとってもよい。また，コアは，平らなパンケーキ型のコイルの形状をなしていてもよい。このようなパンケーキ型のコイル複数を互いに重ね合わせることで，円柱状部品を設けてもよい。
【０１００】
又は，テープやワイヤーを，望ましい形状（例えば，正方形，矩形，又は六角形）をもつ型の周囲に沿って曲げてもよい。
【０１０１】
平面又は平面状のものを製造した場合，それらを，一方の上に他方を重ねるように堆積させることで，望ましい横方向サイズと厚さをもつ層構造を形成してもよい。どのような場合であっても，異なる層は，互いに溶接されたり蝋付けされたりする。望ましい側面形状は，平面や薄片の形状をなす複合構造体から，望ましい形状に打ち抜くことで形成される。
【０１０２】
しかし，組み立てた構造体に対して別の熱処理を行わない場合には，適切な熱安定性をもった接着剤を用いることができる。この場合，これらの材料のキュリー温度（つまり，それらの材料の動作温度）は，室温近傍であるから，公知の接着剤や樹脂を使用できる。
【０１０３】
別の実施形態に係る複合構造体は，図３に示すように，外被５と，１つ以上のコアとを含んでおり，その表面積は，１つ以上の表面において１つ以上の溝（ｃｈａｎｎｅｌ）７を設けることで広げられている。このことは，プロファイル圧延（ｐｒｏｆｉｌｅ  ｒｏｌｌｉｎｇ）によって容易にかつ単純に実現できる。
【０１０４】
プロファイル圧延は，複合構造体の１つの表面に，略平行な複数の溝（ｇｒｏｏｖｅ）７が含まれるように行われる。ここで，複数の溝７は，略平行な複数の突起部８によって分断されることとなる。
【０１０５】
コアが粉末前駆体を当初に含む場合には，プロファイル圧延を，磁気熱量活性を示す相を形成するための反応焼結の前又は後に行うことが可能である。
【０１０６】
１つ以上の溝７は，複合構造体が熱交換器に搭載された場合，熱交換媒体の流れを誘導するように合わせられている。これによって，熱交換媒体の流れ抵抗を軽減して，熱交換器の効率を改善することができる。
【０１０７】
本発明の別の実施形態では，図４及び図５に示すように，２つ以上の複合構造体１を含む層状構造体９が提供される。ここで，各複合構造体１は，外被５と，１つ以上のコア６とを含んでいる。
【０１０８】
図４は，第１実施形態に係る層状構造体のアセンブリーであって，図３に示された複合構造体１を複数含むアセンブリーを示す図である。
【０１０９】
図４に示す実施形態では，層状構造体９は，少なくとも１つのスペーサー１０を含む。ここで，スペーサー１０は，層状構造体９の，互いに隣接する層１１の間に位置するように設けられている。スペーサー１０は，層状構造体９に隙間を形成するためのものである。それらの隙間には，熱交換媒体が流れることが可能となっている。このようにして，スペーサー１０は，熱交換媒体と層状構造体９の間の接触面積を広くすることで，その結果，熱交換を改善する。スペーサー１０は，熱交換媒体が流れることが可能な溝７の集合体を設けることが可能な形状に設けられる。これらの溝７は，互いに略平行であり，さらに，層状構造体が磁気熱交換器の一部として使用される場合において，流れ抵抗が軽減されるように熱交換媒体の流れを誘導するのに適している。
【０１１０】
第１の実施形態では，図４に示すように，スペーサー１０が，複合構造体１に不可欠な部分として設けられている。これは，溝（ｃｈａｎｎｅｌ）７が，構造体１の表面に形成された溝（ｇｒｏｏｖｅ）７によって設けられているからである。
【０１１１】
図４に示した実施形態では，層状構造体９は，複合構造体１の層１１を７つ含んでいる。各層は，１つの表面にプロファイル圧延で形成した略平行の複数の溝７を含んでいる。これらの複合構造体１は，溝７を含む側で，溝７が溝のない基板１２の方向を向くように重なり合っている。また，基板１２も，複合構造体１の一例であり，外被５と，Ｌａ（Ｆｅ，Ｓｉ）13をベースとした相とを含むコア６とを含んでいる。そして，スペーサー１０は，複数の溝７を含む形状をなしており，層状構造９の，互いに隣接する層１１の間に設けられる。
【０１１２】
別の実施形態に係る層状構造体９では，重ね合わせられる際に，１つの層１１の溝７が，隣接する層１１の溝７に対して直交する位置にとなるようにされている。これによって，熱交換器のフィンを直交型の配置にすることができる。１方向は流入用に，もう１方向は流出用に使用される。
【０１１３】
また，第２実施形態に係る層状構造体１３では，図５に示すように，スペーサー１０が層状構造体９の互いに隣接する複合構造体１の間に位置する追加要素として設けられている。
【０１１４】
スペーサー１０は，波形状のテープ１４として設けられる。そのため，層状構造体１３では，公知のボール紙の構造に見られるように，平らな層状構造体１と，波形状のテープ１４とが交互に層をなしている。波形状のテープ１４には，熱交換媒体の流れを誘導するように適した溝７が設けられている。図５に示す実施形態では，層状構造体１３は，波形状のテープの形状をなす２つのスペーサー１０と，３つの平らな複合構造体１とを含んでいる。しかし，任意の数の層を設けてもよい。積層体のうち最も外側の層が，波形状のテープ１４を含んでいてもよい。
【０１１５】
図５に示す例では，波形状のテープ１４は，磁気熱量活性を示すＬａ（Ｆｅ，Ｓｉ）13をベースとした相を少なくとも１つ含む。言い換えると，波形状のテープの形状をなすスペーサー１０は，上述した実施形態の一例による波形状の複合構造体１（外被５と，少なくとも１つのコア６とを含む）であってもよい。本実施形態では，層状構造体１３の強度が高いという利点があるとともに，波形状のスペーサー１０を構成するテープ１４の厚さと，平らなテープ１の厚さとが，所望の溝７の断面積とサイズとに応じて変えることができるという利点がある。
【０１１６】
追加的なスペーサー１０を使用すると，そのスペーサーを，共に曲がっている平らなテープと波形状のテープとで構成されるコイル型構造の中に，単純に組み込むことができるという利点がある。また，共に曲がっているパンケーキ型のコイル又はソレノイドコイルも，同様の方法で製造することが可能である。
【０１１７】
波形状のテープ１４は，例えば，互いに噛み合う２つの歯車の間で，テープ又はテープ状の複合構造体１を圧延することで製造してもよい。
【０１１８】
別の実施形態（図示せず）では，スペーサーを，型として設けてもよい。また，その型は，互いに隣接する層１１の間に位置する柱又は棒の集合体であってもよい。これらに代えて，長さの長いテープやワイヤーである場合，型は，ホイールの形状をなすものであってもよい。ここで，ホイールは，直立するように配置された複数のピンを有しており，これらのピンは，ホイールの中心から，テープやワイヤーが巻かれるホイール周縁部までにわたって，一定間隔で並んでいる。
【０１１９】
粉末前駆体が当初に外被５の中に詰め込まれている場合，熱処理を行う前に層状構造９や層状構造体１３を組み立ててもよい。その後，層状構造体に対して熱処理を行うことで，磁気熱量活性を示す相が形成される。層状構造体は，熱処理の間，物理的な圧力の下で維持される。
【符号の説明】
【０１２０】
符号について説明する。
【０１２１】
１  複合構造体
【０１２２】
４  前駆体の粉末
【０１２３】
５  外被
【０１２４】
６  コア
【０１２５】
７  溝
【０１２６】
８  突起部
【０１２７】
９  第１の層状構造体
【０１２８】
１０  スペーサー
【０１２９】
１１  層
【０１３０】
１２  基板
【０１３１】
１３  第２の層状構造体
【０１３２】
１４  波形状のテープスペーサー
【図１】
2010516042.tif 000002
【図２】
2010516042.tif 000003
【図３】
2010516042.tif 000004
【図４】
2010516042.tif 000005
【図５】
2010516042.tif 000006
【国際調査報告】
2010516042.tif 000007
2010516042.tif 000008
2010516042.tif 000009