特許 5799862 磁気冷暖房装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5799862

(24)【登録日】2015年9月4日

(45)【発行日】2015年10月28日

(54)【発明の名称】磁気冷暖房装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 21/00 20060101AFI20151008BHJP

【ＦＩ】

   F25B21/00 A

【請求項の数】9

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2012-53757(P2012-53757)

(22)【出願日】2012年3月9日

(65)【公開番号】特開2013-185795(P2013-185795A)

(43)【公開日】2013年9月19日

【審査請求日】2015年2月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】八田国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】高橋 秀和

(72)【発明者】

【氏名】田崎 豊

(72)【発明者】

【氏名】保田 芳輝

【審査官】 鈴木 充

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１４７２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００６７４１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−２８３９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１５０６８１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁気熱量材料及び熱スイッチを備えた中空状の熱生成ディスクと、前記磁気熱量材料に磁場を印加する磁場印加部を備えた中空状の磁場印加ディスク、とを交互に複数積層し、前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方を相対的に回転させることによって回転方向とは交差する方向に熱を輸送する磁気冷暖房装置において、
前記熱生成ディスク及び前記磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方を回転させる駆動手段と、
前記駆動手段からの駆動力を複数の熱生成ディスクまたは複数の磁気印加ディスクを一体的にまたは複数のグループに分離して伝達する伝達手段と、
を有することを特徴とする磁気冷暖房装置。

【請求項2】

前記伝達手段は、
前記複数の熱生成ディスクまたは前記複数の磁気印加ディスクを一体化しまたは複数のグループに分離するクラッチであることを特徴とする請求項１に記載の磁気冷暖房装置。

【請求項3】

前記複数のグループに対応させて前記複数の熱生成ディスクまたは前記複数の磁気印加ディスクの内周および外周に沿って設ける冷媒通路と、
各グループの内周側の冷媒通路および外周側の冷媒通路を個別に連通する連通弁と、
を有し、
前記連通弁は、全てのグループの内周側および外周側の冷媒通路を連通させるか、一部のグループのみの内周側および外周側の冷媒通路を連通させるか、のいずれかのモードを有することを特徴とする請求項１または２に記載の磁気冷暖房装置。

【請求項4】

前記連通弁は、全てのグループの内周側および外周側の冷媒通路を連通させるモードの場合には、
全てのグループの内周側および外周側の冷媒通路を、直列に連通するか、並列に連通するかのいずれかであることを特徴とする請求項３に記載の磁気冷暖房装置。

【請求項5】

前記連通弁の動作は、前記クラッチの動作と連動することを特徴とする請求項３または４に記載の磁気冷暖房装置。

【請求項6】

前記連通弁は３方弁であることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の磁気冷暖房装置。

【請求項7】

前記複数のグループ内の磁気熱量材料の磁気熱量効果を発現する温度域は、各々のグループ間で異なることを特徴とする請求項1から６のいずれかに記載の磁気冷暖房装置。

【請求項8】

前記内周冷媒通路と前記外周冷媒通路は、各々が空気用の内周冷媒通路と外周冷媒通路であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の磁気冷暖房装置。

【請求項9】

請求項１から８に記載の磁気冷暖房装置で生成した冷暖気は、車両の車室内の空調として、または、前記車両に搭載するバッテリ、インバータ、モータの温度調整用として用いることを特徴とする磁気冷暖房装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気冷暖房装置に係り、特に、要求される冷房能力及び暖房能力に応じて冷風及び温風を効率的に生成できる磁気冷暖房装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来用いられている室温域の冷凍機、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、エアコンなどの冷凍機の大半は、フロンガスや代替フロンガスなどの気体冷媒の相変化を利用している。最近では、フロンガスの排出に伴うオゾン層破壊の問題が露呈し、さらに、代替フロンガスの排出に伴う地球温暖化への影響も懸念されている。このため、フロンガスや代替フロンガスなどの気体冷媒を用いた冷凍機に代わる、クリーンでかつ熱輸送能力の高い、革新的な冷凍機の開発が強く望まれている。

【0003】

このような背景から、最近になって注目されるようになった冷凍技術が磁気冷凍技術である。磁性体の中には、その磁性体に印加する磁界の大きさが変化すると、その変化に応じて自身の温度を変化させる、いわゆる磁気熱量効果を発現するものがある。この磁気熱量効果を発現する磁性体を利用して熱を輸送する冷凍技術が磁気冷凍技術である。

【0004】

磁気冷凍技術を応用した冷凍機としては、例えば、下記特許文献１に記載されているような、固体物質の熱伝導を利用して熱を輸送する磁気冷凍機がある。この磁気冷凍機は以下のような構成によって熱を伝導させる。

【0005】

磁気を印加すると温度が上昇する正の磁性体と、磁気を印加すると温度が下降する負の磁性体とを、所定の間隔で交互に複数一方向に並べて配置する。正負一対の磁性体で１つの磁性体ブロックを形成する。一方向に並ぶ複数の磁性体ブロックを環状に複数配置して磁性体ユニットを形成する。この磁性体ユニットと同心で内径と外径が略等しいハブ状の回転体に永久磁石を配置して磁気ユニットを形成する。正負の磁性体との間を挿脱する熱伝導部材を正負の磁性体との間で摺動自在となるように配置する。

【0006】

永久磁石が配置されている磁気ユニットを磁性体ユニットと対向するように配置して磁性体ユニットに対し相対的に回転させる。正負の磁性体との間で挿脱される熱伝導部材を磁性体ユニットに対し相対的に回転させる。磁気ユニットの回転によって正負の磁性体に同時に磁気が印加されまた除去される。また、熱伝導部材が回転方向に並ぶ正負の磁性体との間で挿脱される。永久磁石と熱伝導部材が回転することで、磁気熱量効果により磁性体が発生する熱を磁性体が配置される一方向に熱伝導部材を介して輸送する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００７−１４７２０９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、上記特許文献１に記載された磁気冷凍機は、固体物質の熱伝導を利用して一方向に熱を輸送する構成は開示されているものの、輸送した熱を外部に取り出すための具体的な構成は開示されていない。磁気冷凍機は、輸送した熱を効率的に外部に取り出すための構成が必要である。輸送した熱を効率的に外部に取り出すことができないと、磁気冷凍機内に熱が籠り、磁気冷凍機としての熱効率が著しく低下する。

【0009】

熱を外部に取り出すために通常考え得る構成は、磁気冷凍機の内周部と外周部に温風用と冷風用の冷媒通路を設け、その冷媒通路に空気を流通させて、温風と冷風を得るという構成である。この場合、単に冷媒通路を設けただけでは、要求される冷房能力及び暖房能力に応じて冷風及び温風を効率的に生成することはできない。

【0010】

本発明は、上記のような事情に鑑みて成されたものであり、要求される冷房能力及び暖房能力に応じて冷風及び温風を効率的に生成できる磁気冷暖房装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するための本発明に係る磁気冷暖房装置は、磁気熱量材料及び熱スイッチを備えた中空状の熱生成ディスクと、磁気熱量材料に磁場を印加する磁場印加部を備えた中空状の磁場印加ディスク、とを交互に複数積層し、熱生成ディスク及び磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方を相対的に回転させることによって回転方向とは交差する方向に熱を輸送する磁気冷暖房装置である。

【0012】

磁気冷暖房装置は、駆動手段と伝達手段とを有する。駆動手段は、熱生成ディスク及び磁場印加ディスクの少なくともいずれか一方を回転させる。伝達手段は、駆動手段からの駆動力を複数の熱生成ディスクまたは複数の磁気印加ディスクを一体的にまたは複数のグループに分離して伝達する。したがって、要求される冷房能力及び暖房能力が相対的に小さいときには、伝達手段によって、一部の熱生成ディスクまたは磁場印加ディスクに駆動力を伝達する。一方、要求される冷房能力及び暖房能力が相対的に大きいときには、伝達手段によって、全ての熱生成ディスクまたは磁場印加ディスクに駆動力を伝達する。

【発明の効果】

【0013】

上記のような構成を有する本発明に係る磁気冷暖房装置によれば、駆動力を複数の熱生成ディスクまたは複数の磁気印加ディスクに一体的にまたは複数のグループに分離して伝達することができるので、要求される冷房能力及び暖房能力に応じて冷風及び温風を効率的に生成できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態に係る磁気冷暖房装置の外観図である。

【図2】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図3】磁場印加ディスクの構成図である。

【図4】熱生成ディスクの構成図である。

【図5】本実施形態に係る磁気冷暖房装置の連通弁の詳細を示す。

【図6】本実施形態に係る磁気冷暖房装置の空調風の供給先と空調風の供給先からの信号に基づく制御の概略を説明するためのブロック図である。

【図7】本実施形態に係る磁気冷暖房装置の制御系のブロック図である。

【図8】コントローラの動作フローチャートである。

【図9】コントローラにおけるモード１の動作フローチャートである。

【図10】コントローラにおけるモード２の動作フローチャートである。

【図11】コントローラにおけるモード３の動作フローチャートである。

【図12】コントローラにおける空調制御の動作フローチャートである。

【図13】各動作モードにおける三方弁の動作説明図である。

【図14】各動作モードにおける空気の流れの状況を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、本実施形態に係る磁気冷暖房装置を説明する。

【0016】

図１は、本実施形態に係る磁気冷暖房装置の外観図である。図に示すように、磁気冷暖房装置１００は円柱状の外形を有している。

【0017】

磁気冷暖房装置１００は、上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂの２つのコアから形成される。上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂはそれぞれ同一径を有する円筒形状を有している。

【0018】

上部コア１００Ａの外周部には上部コア１００Ａの全周に亘ってその底面から上面に伸びる同心円筒状の外周冷媒通路２００Ａを形成する。なお、外周冷媒通路２００Ａの上面と底面は塞がれている。上部コア１００Ａの上面側には外周冷媒通路２００Ａに冷媒である空気を流入させる流入口２００ＡＩＮを取り付ける。上部コア１００Ａの底面側には流入口２００ＡＩＮから流入した空気を流出させる流出口２００ＡＯＵＴを形成する。したがって、外周冷媒通路２００Ａでは流入口２１０ＡＩＮから流入した空気が流出口２００ＡＯＵＴから流出する。

【0019】

本実施形態では、流入口２００ＡＩＮから流入し外周冷媒通路２００Ａを流れた空気は流出口２００ＡＯＵＴに至るまでに冷却される。なお、本実施形態では冷媒として空気を例示するが、熱伝達特性に優れていれば、空気以外の気体冷媒を用いても良い。

【0020】

上部コア１００Ａの上面の中央部には駆動手段としてアウターロータモータ３００Ｍを取り付ける。アウターロータモータ３００Ｍの外周部には円筒状のロータ３１０Ａを取り付ける。ロータ３１０Ａの下部には伝達手段としてクラッチ３００Ｃａを取り付ける。

【0021】

ロータ３１０Ａの外周とその外周から一定距離離れた部分との間の領域には、ロータ３１０Ａの外周に沿って上部コア１００Ａの底面から上面に伸びる同心円筒状の内周冷媒通路３２０Ａを形成する。なお、内周冷媒通路３２０Ａの上面と底面は外周冷媒通路２００Ａと同様に塞がれている。上部コア１００Ａの上面側には内周冷媒通路３２０Ａに空気を流入させる流入口３２０ＡＩＮを取り付ける。上部コア１００Ａの底面側には流入口３２０ＡＩＮから流入した空気を流出させる流出口３２０ＡＯＵＴを形成する。したがって、内周冷媒通路３２０Ａでは流入口３２０ＡＩＮから流入した空気が流出口３２０ＡＯＵＴから流出する。

【0022】

本実施形態では、流入口３２０ＡＩＮから流入し内周冷媒通路３２０Ａを流れた空気は流出口３２０ＡＯＵＴに至るまでに加温される。

【0023】

上記では、外周冷媒通路２００Ａの流入口２００ＡＩＮから流入した空気が、外周冷媒通路２００Ａ内で冷却される場合を例示した。しかし、外周冷媒通路２００Ａの流入口２００ＡＩＮから流入した空気が、外周冷媒通路２００Ａ内で加温されるようにしても良い。また、上記では、内周冷媒通路３２０Ａの流入口３３０ＡＩＮから流入した空気が、内周冷媒通路３２０Ａ内で加温される場合を例示した。しかし、内周冷媒通路３２０Ａの流入口３３０ＡＩＮから流入した空気を、内周冷媒通路３２０Ａ内で冷却するようにしても良い。

【0024】

下部コア１００Ｂの外周部には、下部コア１００Ｂの全周に亘ってその底面から上面に伸びる同心円筒状の外周冷媒通路２００Ｂが形成してある。なお、外周冷媒通路２００Ｂの上面及び底面は塞がれている。下部コア１００Ｂの上面側には外周冷媒通路２００Ｂに冷媒である空気を流入させる流入口２００ＢＩＮを取り付ける。下部コア１００Ｂの底面側には流入口２００ＢＩＮから流入した空気を流出させる流出口２００ＢＯＵＴを形成する。したがって、外周冷媒通路２００Ｂでは流入口２１０ＢＩＮから流入した空気が流出口２００ＢＯＵＴから流出する。

【0025】

本実施形態では、流入口２００ＢＩＮから流入し外周冷媒通路２００Ｂを流れた空気は流出口２００ＢＯＵＴに至るまでに冷却される。

【0026】

下部コア１００Ｂの上面の中央部には、上部コア１００Ａのロータ３１０Ａの下部に取り付けたクラッチ３００Ｃａに接続するクラッチ３００Ｃｂを取り付ける。クラッチ３００Ｃｂには円筒状のロータ３１０Ｂを取り付ける。

【0027】

ロータ３１０Ｂの外周とその外周から一定距離離れた部分との間の領域には、上部コア１００Ａと同様に、ロータ３１０Ｂの外周に沿って下部コア１００Ｂの底面から上面に伸びる同心円筒状の内周冷媒通路３２０Ｂを形成する。なお、内周冷媒通路３２０Ｂの上面及び底面は外周冷媒通路２００Ｂと同様に塞がれている。下部コア１００Ｂの上面側には内周冷媒通路３２０Ｂに空気を流入させる流入口３２０ＢＩＮを取り付ける。下部コア１００Ｂの底面側には流入口３２０ＢＩＮから流入した空気を流出させる流出口３２０ＢＯＵＴを形成する。したがって、内周冷媒通路３２０Ｂでは流入口３２０ＢＩＮから流入した空気が流出口３２０ＢＯＵＴから流出する。

【0028】

本実施形態では、流入口３２０ＢＩＮから流入し内周冷媒通路３２０Ｂを流れた空気は流出口３２０ＢＯＵＴに至るまでに加温される。

【0029】

上記では、外周冷媒通路２００Ｂの流入口２００ＢＩＮから流入した空気が、外周冷媒通路２００Ｂ内で冷却され流出口２００ＢＯＵＴから流出する場合を例示した。しかし、外周冷媒通路２００Ｂの流入口２００ＢＩＮから流入した空気が、外周冷媒通路２００Ｂ内で加温されるようにしても良い。また、上記では、内周冷媒通路３２０Ｂの流入口３３０ＢＩＮから流入した空気が、内周冷媒通路３２０Ｂ内で加温される場合を例示した。しかし、内周冷媒通路３２０Ｂの流入口３３０ＢＩＮから流入した空気を、内周冷媒通路３２０Ｂ内で冷却するようにしても良い。本実施形態では、冷却された空気や暖められた空気を車両の車室内の空調として、または、車両に搭載するバッテリ、インバータ、モータの温度調整用として用いる。

【0030】

なお、図１には示していないが、上部コア１００Ａの流入口２００ＡＩＮ、流入口３２０ＡＩＮ、流出口２００ＡＯＵＴ、流出口３２０ＡＯＵＴ及び下部コア１００Ｂの流入口２００ＢＩＮ、流入口３２０ＢＩＮ、流出口２００ＢＯＵＴ、流出口３２０ＢＯＵＴはそれぞれの通路を連通させる連通弁に接続される。また、流入口２００ＡＩＮ、流入口２００ＢＩＮ、流入口３２０ＡＩＮ、流入口３２０ＢＩＮには外部に設けたポンプから空気が供給される。本実施形態では連通弁として３方弁を用いる。連通弁とポンプの接続については後述する。

【0031】

図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図に示すように、磁気冷暖房装置１００は、上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂとに分離されている。上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂの外周部には、外周冷媒通路２００Ａ、２００Ｂが形成されている。

【0032】

上部コア１００Ａの上面の中央部にはアウターロータモータ３００Ｍが取り付けられる。アウターロータモータ３００Ｍの外周部には円筒状のロータ３１０Ａが取り付けてある。ロータ３１０Ａの下部にはクラッチ３００Ｃａを取り付ける。ロータ３１０Ａはアウターロータモータ３００Ｍによって図示矢印方向に回転される。

【0033】

下部コア１００Ａの上面の中央部には、上部コア１００Ａのロータ３１０Ａの下部に取り付けたクラッチ３００Ｃａに接続するクラッチ３００Ｃｂを取り付ける。クラッチ３００Ｃｂには円筒状のロータ３１０Ｂが取り付けてある。クラッチ３００Ｃａと３００Ｃｂは電磁式のクラッチ３００Ｃである。クラッチ３００ＣがＯＮすると、クラッチ３００Ｃａと３００Ｃｂが接続され、アウターロータモータ３００Ｍの駆動力がロータ３１０Ａからロータ３１０Ｂに伝達し、ロータ３１０Ｂがロータ３１０Ａとともに回転する。

【0034】

ロータ３１０Ａには、磁気熱量材料に磁場を印加する磁場印加部を備えた中空状の磁場印加ディスク４００Ａａ、４００Ｂａ、４００Ｃａ、４００Ｄａを取り付けてある。また、ロータ３１０Ｂには、磁気熱量材料に磁場を印加する磁場印加部を備えた中空状の磁場印加ディスク４００Ａｂ、４００Ｂｂ、４００Ｃｂ、４００Ｄｂを取り付けてある。磁場印加部は磁場印加ディスク４００Ａａ−４００Ｄａ、４００Ａｂ−４００Ｄｂの表面と裏面の両面に形成してある。

【0035】

ロータ３１０Ａの外周面と磁場印加ディスク４００Ａａ−４００Ｄａ、ロータ３００Ｂの外周面と磁場印加ディスク４００Ａｂ−４００Ｄｂの内周面とは堅固に嵌め合わせられている。したがって、クラッチ３００ＣがＯＮしている状態で、アウターロータモータ３００Ｍが回転すると、ロータ３１０Ａ及び３１０Ｂがともに回転し、磁場印加ディスク４００Ａａ−４００Ｄａ、磁場印加ディスク４００Ａｂ−４００Ｄｂも一斉に回転する。一方、クラッチ３００ＣがＯＦＦしている状態では、ロータ３１０Ａのみが回転し、磁場印加ディスク４００Ａａ−４００Ｄａが回転する。このように、クラッチ３００ＣをＯＮ、ＯＦＦさせることで、複数の磁気印加ディスクを一体化しまたは分離することができる。

【0036】

ロータ３１０Ａには、磁場印加ディスク４００Ａａ、４００Ｂａ、４００Ｃａ、４００Ｄａのそれぞれに微小間隔空けて挟まれるように、磁気熱量材料及び熱スイッチを備えた中空状の熱生成ディスク４１０Ａａ、４１０Ｂａ、４１０Ｃａが固定して取り付けてある。また、ロータ３１０Ｂには、磁場印加ディスク４００Ａｂ、４００Ｂｂ、４００Ｃｂ、４００Ｄｂのそれぞれに微小間隔空けて挟まれるように、磁気熱量材料及び熱スイッチを備えた中空状の熱生成ディスク４１０Ａｂ、４１０Ｂｂ、４１０Ｃｂが固定して取り付けてある。したがって、上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂにおいて、磁場印加ディスクと熱生成ディスクとは、微小間隔空けて交互に積層されることになる。

【0037】

磁気熱量材料は磁場を印加すると自身の温度が上昇し磁場を取り除くと自身の温度が下降する特性を有する（正の磁性体：なお、この逆の特性のものもある）。本実施形態では、磁気熱量材料として正の磁性体または負の磁性体のいずれか一方のみを用いる。しかしながら、正の磁性体と負の磁性体を混在させても良い。熱スイッチは配列されている磁気熱量材料と磁気熱量材料との間に設けてあり、磁気熱量材料間の熱の伝達と遮断を選択的に行う。本実施形態では、磁気熱量材料の磁気熱量効果を発現する温度域が、１つのグループを形成する熱生成ディスク４１０Ａａ、４１０Ｂａ、４１０Ｃａと他のグループを形成する熱生成ディスク４１０Ａｂ、４１０Ｂｂ、４１０Ｃｂとでは異なっている。上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂとでは、流れ込む空気の温度が異なるため、磁気熱量効果を発現する温度域を選定すれば、冷風と温風を効率的に生成できるからである。

【0038】

したがって、クラッチ３００ＣがＯＮしている状態で、アウターロータモータ３００Ｍが回転すると、ロータ３１０Ａ及び３１０Ｂがともに回転し、磁場印加ディスク４００Ａａ−４００Ｄａ、磁場印加ディスク４００Ａｂ−４００Ｄｂが一斉に回転する。すると、熱生成ディスク４１０Ａａ−４１０Ｃａ及び熱生成ディスク４１０Ａｂ−４１０Ｃｂのそれぞれに繰り返し磁場が印加され、磁場印加ディスクの回転する方向と交差する方向に熱が移動する。

【0039】

本実施形態の場合は、熱生成ディスク４１０Ａａ−４１０Ｃａ及び熱生成ディスク４１０Ａｂ−４１０Ｃｂの外周側から内周側に熱が移動する。したがって、熱生成ディスク４１０Ａａ−４１０Ｃａ及び熱生成ディスク４１０Ａｂ−４１０Ｃｂの外周側は温度が低くなり、その内周側は温度が高くなる。なお、本実施形態とは反対に、熱生成ディスク４１０Ａａ−４１０Ｃａ及び熱生成ディスク４１０Ａｂ−４１０Ｃｂの内周側から外周側に熱が移動するようにしても良い。この場合、熱生成ディスク４１０Ａａ−４１０Ｃａ及び熱生成ディスク４１０Ａｂ−４１０Ｃｂの外周側は温度が高くなり、その内周側は温度が低くなる。

【0040】

図３は、磁場印加ディスクの構成図である。図３では図２に示した磁場印加ディスク４００Ａａの構成について説明する。他の磁場印加ディスク４００Ｂａ−４００Ｄａ、４００Ａｂ−４００Ｄｂの構成も磁場印加ディスク４００Ａの構成と同一である。

【0041】

図３Ａは、図３Ｂの磁場印加ディスク４００Ａａの表面を示し、図３Ｃはその裏面を示す。図３Ｂに示すように、磁場印加ディスク４００Ａａは円板状に形成されている。図３Ａ、図３Ｃに示すように、磁場印加ディスク４００Ａａの表面及び裏面は放射状に３０度ずつ１２分割された領域を有する。

【0042】

磁場印加ディスク４００Ａの表面には、図４Ａに示すように、１２分割された各領域に、磁場印加部４２０Ａａ、４２０Ａｂ、…、４２０Ａｋ、４２０Ａｌを形成してある。磁場印加ディスク４００Ａの裏面には、図４Ｃに示すように、１２分割された各領域に、磁場印加部４２０Ｃａ、４２０Ｃｂ、…、４２０Ｃｋ、４２０Ｃｌを形成してある。

【0043】

磁場印加ディスク４００Ａの表面の磁場印加部４２０Ａａ−４２０Ａｌと、その裏面の磁場印加部４２０Ｃａ−４２０Ｃｌとは、表面と裏面の同一位置に永久磁石を配置してある。たとえば、図４Ａに示すように、磁場印加部４２０Ａａと磁場印加部４２０Ｃａとにおいて、磁場印加ディスク４００Ａの径方向の永久磁石の並びは同一である。磁場印加部４２０Ａｂと４２０Ｃｂ、…、磁場印加部４２０Ａｌと４２０Ｃｌにおいても同じである。

【0044】

また、磁場印加ディスク４００Ａの表面と裏面において、隣接する磁場印加部同士の永久磁石の配置は、１つの永久磁石の厚み分だけ、磁場印加ディスク４００Ａの径方向に相互にずらしてある。たとえば、磁場印加部４２０Ａａ、４２０Ａｂ、４２０Ａｃのそれぞれにおいて、磁場印加部４２０Ａｂに隣接する磁場印加部４２０Ａａ、４２０Ａｃでは、磁場印加部４２０Ａａ、４２０Ａｃの永久磁石の配置を、磁場印加部４２０Ａｂの永久磁石の配置に対して１つの永久磁石の厚み分だけ、磁場印加ディスク４００Ａの径方向にずらしてある。

【0045】

図４は、熱生成ディスクの構成図である。図４では図２に示した熱生成ディスク４１０Ａａの構成について説明する。熱生成ディスク４１０Ａａ以外の熱生成ディスク４１０Ｂａ−４１０Ｃａ、４１０Ａｂ−４１０Ｃｂの構成も熱生成ディスク４１０Ａａの構成と同一である。

【0046】

図４Ａに示すように、熱生成ディスク４１０Ａａはその外周部が外周冷媒通路２００Ａに臨んでいる。熱生成ディスク４１０Ａａはその内周部が内周冷媒通路３２０Ａに臨んでいる。熱生成ディスク４１０Ａａの内周部はベアリング３１５を介してロータ３１０Ａに取り付けられる。ロータ３１０Ａは固定されている熱生成ディスク４１０Ａａに対しベアリング３１５を介して自由に回転できる。

【0047】

図４Ａ、図４Ｂに示すように、熱生成ディスク４１０Ａａの外周冷媒通路２００Ａに臨む位置（外周部）には低温側熱交換部４５０Ａを備え、その内周冷媒通路３２０Ａに臨む位置（内周部）には高温側熱交換部４５０Ｂを備える。

【0048】

図４Ａに示すように、熱生成ディスク４１０Ａａは放射状に３０度ずつ１２分割された領域を有する。各領域には、図４Ｂに示すように、低温側熱交換部４５０Ａと高温側熱交換部４５０Ｂとの間に、正の磁気熱量材料４６０Ａ−４６０Ｎ及び熱スイッチ４７０Ａ−４７０Ｎ＋１が交互に一列に配置される。図４の例では正の磁気熱量材料を示したが、負の磁気熱量材料を用いても良い。

【0049】

磁場印加ディスク４００Ａａと４００Ｂａは、図２に示したように、熱生成ディスク４１０Ａａを挟んで回転する。磁場印加ディスク４００Ａａと４００Ｂａが回転すると、熱生成ディスク４１０Ａａに形成してある磁気熱量材料４６０Ａ−４６０Ｎに磁気が印加及び除去されて発熱吸熱を繰り返す。磁気熱量材料４６０Ａ−４６０Ｎ、低温側熱交換部４５０Ａ、高温側熱交換部４５０Ｂの間に設けた熱スイッチ４７０Ａ−４７０Ｎ＋１は一定のタイミングで熱を伝達する。このため、磁気熱量材料４６０Ａ−４６０Ｎで生成された熱が低温側熱交換部４５０Ａから高温側熱交換部４５０Ｂに移動し、低温側熱交換部４５０Ａの温度は低くなり、高温側熱交換部４５０Ｂの温度は高くなる。

【0050】

クラッチ３００ＣをＯＦＦさせた状態で、外部から空気を流入口２００ＡＩＮ、３２０ＡＩＮ（図１参照）に供給し、アウターロータモータ３００Ｍによってロータ３１０Ａを回転させる。熱生成ディスク４１０Ａａ−４１０Ｃａ上の１２分割されているすべての領域において、図４Ａに示すように、低温側熱交換部４５０Ａから高温側熱交換部４５０Ｂに向かって熱が移動する。

【0051】

したがって、低温側熱交換部４５０Ａの温度が高温側熱交換部４５０Ｂの温度よりも相対的に低くなり、低温側熱交換部４５０Ａが臨む外周冷媒通路２００Ａに冷風が得られる。また、高温側熱交換部４５０Ｂの温度が低温側熱交換部４５０Ａの温度よりも相対的に高くなり、高温側熱交換部４５０Ｂが臨む内周冷媒通路３２０Ａに温風が得られる。これば、ロータ３１０Ｂを回転させた場合も同じである。

【0052】

本実施形態では、熱生成ディスク４１０Ａａ−４１０Ｃａに用いる磁気熱量材料４６０Ａ−４６０Ｎが磁気熱量効果を効果的に発揮する温度域と、熱生成ディスク４１０Ａｂ−４１０Ｃｂに用いる磁気熱量材料４６０Ａ−４６０Ｎが磁気熱量効果を効果的に発揮する温度域とを、異なる温度域に設定している。図１に示すように、上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂとではそれぞれの冷媒通路に流入する空気の温度が同一ではないからである。

【0053】

本実施形態では、上部コア１００Ａの流入口２００ＡＩＮ、流入口３２０ＡＩＮ、流出口２００ＡＯＵＴ、流出口３２０ＡＯＵＴ及び下部コア１００Ｂの流入口２００ＢＩＮ、流入口３２０ＢＩＮ、流出口２００ＢＯＵＴ、流出口３２０ＢＯＵＴを、連通弁（図示せず）で接続することによって、冷風又は温風の生成能力を調整する。

【0054】

たとえば、大きな冷房能力が必要なときには、上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂとの冷媒通路を直列に接続する。具体的には、上部コア１００Ａの流出口２００ＡＯＵＴと下部コア１００Ｂの流入口２００ＢＩＮを接続し、上部コア１００Ａの流出口３２０ＡＯＵＴと下部コア１００Ｂの流入口２００ＢＩＮを直列に接続する。そして、クラッチ３００ＣをＯＮさせてアウターロータモータ３００Ｍを動かすと、上部コア２００Ａと下部コア２００Ｂとによって冷却された非常に冷たい空気が、下部コア１００Ｂの流出口２００ＢＯＵＴから取り出すことができる。また、上部コア２００Ａと下部コア２００Ｂとによって暖められた非常に温かい空気が、下部コア１００Ｂの流出口３２０ＢＯＵＴから取り出すことができる。

【0055】

あまり大きな冷房能力が必要ではないときには、上部コア１００Ａの冷媒通路と下部コア１００Ｂの冷媒通路とを切り離す。上部コア１００Ａの流入口２００ＡＩＮから流入した空気を流出口２００ＡＯＵＴから取り出し、上部コア１００Ａの流入口３２０ＡＩＮから流入した空気を流出口３２０ＡＯＵＴから取り出す。クラッチ３００ＣをＯＦＦさせた状態でアウターロータモータ３００Ｍを動かすと、上部コア２００Ａのみで冷却された空気が上部コア１００Ａの流出口２００ＡＯＵＴから取り出すことができる。また、上部コア２００Ａのみで暖められた空気が流出口３２０ＯＵＴから取り出すことができる。

【0056】

さらに、上部コア１００Ａの冷媒通路と下部コア１００Ｂの冷媒通路とを切り離して、下部コア１００Ｂの流入口２００ＢＩＮから流入した空気を流出口２００ＢＯＵＴから取り出し、下部コア１００Ｂの流入口３２０ＢＩＮから流入した空気を流出口３２０ＢＯＵＴから取り出す。クラッチ３００ＣをＯＮさせた状態でアウターロータモータ３００Ｍを動かすと、上部コア２００Ａ及び下部コア２００Ｂで冷却された空気が流出口２００ＡＯＵＴ及び２００ＢＯＵＴから取り出すことができ、上部コア２００Ａ及び下部コア２００Ｂで暖められた空気が流出口３２０ＡＯＵＴ及び３２０ＢＯＵＴから取り出すことができる。

【0057】

本実施形態に係る磁気冷暖房装置１００は、要求される冷房能力、暖房能力によって、連通弁の接続状態を変えて様々な運転モードを実現する。運転モードの変更は、次の冷媒配管と連通弁の切換えによって実現する。

【0058】

図５は、本実施形態に係る磁気冷暖房装置の連通弁の詳細を示す。図に示すように、外周冷媒通路２００Ａに接続する流入口２００ＡＩＮは配管５００Ａを介してポンプ５５０Ｐ１に接続される。外周冷媒通路２００Ａに接続する流出口２００ＡＯＵＴは三方弁５８０Ｖ１を介して被空調部（本実施形態では車室内、車両に搭載するバッテリ、インバータ、モータ）に連通する。外周冷媒通路２００Ｂに接続する流入口２００ＢＩＮは三方弁５８０Ｖ２に接続され、三方弁５８０Ｖ２は配管５００Ｂを介してポンプ５５０Ｐ１に接続される。外周冷媒通路２００Ｂに接続する流出口２００ＢＯＵＴは被空調部に連通する。

【0059】

また、図に示すように、内周冷媒通路３２０Ａに接続する流入口３２０ＡＩＮは配管５００Ｃを介してポンプ５５０Ｐ２に接続される。内周冷媒通路２００Ｂに接続する流出口３２０ＢＯＵＴは三方弁５８０Ｖ３を介して被空調部に連通する。内周冷媒通路３２０Ｂに接続する流入口３２０ＢＩＮは三方弁５８０Ｖ４に接続され、三方弁５８０Ｖ４は配管５００Ｄを介してポンプ５５０Ｐ２に接続される。内周冷媒通路３２０Ｂに接続する流出口３２０ＢＯＵＴは被空調部に連通する。

【0060】

図６は、本実施形態に係る磁気冷暖房装置１００の空調風の供給先と空調風の供給先からの信号に基づく制御の概略を説明するためのブロック図である。

【0061】

磁気冷暖房装置１００のコントローラ６００は、車室７１０の空調に関する情報を取得する。車室７１０の空調に関する情報は、具体的には、温度設定器によって設定した車内の設定温度、車内の風量、車室内温度センサによって検出した車室内の温度などである。また、車両に搭載されているバッテリ７２０の温度を取得する。また、車両に搭載されているインバータ７３０の温度を取得する。さらに、車両を駆動するモータ７４０の温度を取得する。

【0062】

コントローラ６００は、車内の設定温度、車内の風量、車室内の温度、バッテリ７２０の温度、インバータ７３０の温度、モータ７４０の温度を入力する。そして、アウターロータモータ３００Ｍ（図１、図２参照）の運転周波数（回転数）、後述するポンプのＯＮ、ＯＦＦを制御するためのポンプ制御信号、後述する三方弁の位置を設定するための弁制御信号、クラッチ３００Ｃ（図１、図２参照）のＯＮ、ＯＦＦを制御するためのクラッチ制御信号を磁気冷暖房装置１００に出力する。

【0063】

磁気冷暖房装置１００は、これらの制御信号に基づいて、アウターロータモータ３００Ｍの回転数、ポンプのＯＮ、ＯＦＦ、三方弁の位置、クラッチ３００ＣのＯＮ、ＯＦＦを制御し、車室７１０、バッテリ７２０、インバータ７３０、モータ７４０に、要求されている熱量を持つ空調風を供給する。

【0064】

本実施形態に係る磁気冷暖房装置１００は、磁気冷暖房装置１００の動作を制御するコントローラによってその動作が制御される。図７は、本実施形態に係る磁気冷暖房装置１００の制御系のブロック図である。

【0065】

コントローラ６００には、図５に示した三方弁５８０Ｖ１、三方弁５８０Ｖ２、三方弁５８０Ｖ３、三方弁５８０Ｖ４が接続される。それぞれの三方弁の位置はコントローラ６００によって制御される。

【0066】

コントローラ６００には、クラッチ３００Ｃ（３００Ｃａ、３００Ｃｂ）及びアウターロータモータ３００Ｍが接続される。クラッチ３００ＣのＯＮ、ＯＦＦ、アウターロータモータ３００Ｍの回転数は、コントローラ６００によって制御される。コントローラ６００は、三方弁５８０Ｖ１、三方弁５８０Ｖ２、三方弁５８０Ｖ３、三方弁５８０Ｖ４の動作をクラッチ３００Ｃの動作に連動させる。

【0067】

コントローラ６００には、ポンプ５５０Ｐ１とポンプ５５０Ｐ２が接続される。ポンプ５５０Ｐ１とポンプ５５０Ｐ２のＯＮ、ＯＦＦはコントローラ６００によって制御される。

【0068】

コントローラ６００には、温度設定器６１０、車室内温度センサ６２０、外気温センサ６３０、日射センサ６４０、モータ温度センサ６５０、バッテリ温度センサ６６０、インバータ温度センサ６７０が接続される。

【0069】

温度設定器６１０は、たとえば車両の車室内に設けられ、乗員が車室内の温度を設定するために設けられる。車室内温度センサ６２０は車室内の温度を検出する。外気温センサ６３０は車室外の温度を検出する。日射センサ６４０は、車室内に差し込む太陽の日射量を検出する。モータ温度センサ６５０はモータ７４０の温度を検出する。バッテリ温度検出センサ６６０は、車両に搭載されているバッテリ７２０の温度を検出する。インバータ温度センサ６７０は、モータ７４０を駆動するインバータ７３０の温度を検出する。なお、モータ温度センサ６５０、バッテリ温度センサ６６０、インバータ温度センサ６７０を設けるのは、モータ７４０に異常が生じたときに、その異常をいち早く検出できるようにするためである。また、モータ７４０、バッテリ７２０、インバータ７３０の温度が上昇した場合に、これらに磁気冷暖房装置１００から冷風を供給する。

【0070】

次に、コントローラ６００の動作を図８−図１２の動作フローチャートに基づいて説明する。

【0071】

図８に示すように、コントローラ６００は、温度設定器６１０、車室内温度センサ６２０、外気温センサ６３０、日射センサ６４０、モータ温度センサ６５０、バッテリ温度センサ６６０、インバータ温度センサ６７０によって検出された情報を入力する。つまり、全てのセンサによって検出された情報を入力する（Ｓ１００）。

【0072】

コントローラ６００は、これらのセンサから入力した情報に基づいて、冷房負荷、または暖房負荷を演算し、その演算結果から、アウターロータモータ３００Ｍの回転数と、磁気冷暖房装置１００の動作モードを演算する（Ｓ１１０）。

【0073】

コントローラ６００は、演算された回転数でアウターロータモータ３００Ｍを運転する（Ｓ１２０）。

【0074】

コントローラ６００は、演算された磁気冷暖房装置１００の動作モードがモード１からモード３のうちのいずれのモードであるかを判断する（Ｓ１３０）。

【0075】

コントローラ６００は、演算された磁気冷暖房装置１００の運転モードがモード１であればモード１の制御をし（Ｓ１４０）、モード２であればモード２の制御をし（Ｓ１５０）、モード３であればモード３の制御をする（Ｓ１６０）。

【0076】

そして、コントローラ６００は、演算された磁気冷暖房装置１００の運転モードにしたがって、空調制御を実行する（Ｓ１７０）。

【0077】

図９は、コントローラ６００におけるモード１の動作フローチャートである。モード１は、磁気冷暖房装置１００に、図１４のモード１に示すように、上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂとを直列に接続して動作をさせるモードである。

【0078】

モード１は、図１４のモード１に示すような空気の流れを生じさせる動作モードである。上部コア１００Ａの流出口２００ＡＯＵＴと下部コア１００Ｂの流入口２００ＢＩＮが連通され、流入口２００ＡＩＮから空気が供給されて外周冷媒通路２００Ａと２００Ｂとで冷却され、冷却された空気は流出口２００ＢＯＵＴから外部に流れる。また、上部コア１００Ａの流出口３２０ＡＯＵＴと下部コア１００Ｂの流入口３２０ＢＩＮが連通され、流入口３２０ＡＩＮから空気が供給されて内周冷媒通路３２０Ａと３２０Ｂとで加温され、加温された空気は流出口３２０ＢＯＵＴから外部に流れる。

【0079】

このため、モード１では、上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂとで冷風と温風を作り出す。

【0080】

モード１の空気の流れを実現させるため、コントローラ６００は、図９のフローチャートに示すように各三方弁、クラッチ、ポンプの動作を制御する。

【0081】

コントローラ６００は、クラッチ３００ＣをＯＮし、ポンプ５５０Ｐ１とポンプ５５０Ｐ２をＯＮし、流入口２００Ａ１Ｎ、２００ＢＩＮ、３２０ＡＩＮ、３２０ＢＩＮに外部から取り入れた空気を供給する（Ｓ１４１）。

【0082】

コントローラ６００は、三方弁５８０Ｖ１、５８０Ｖ２、５８０Ｖ３、５８０Ｖ４を駆動させ、図１３のモード１のように各三方弁の位置を設定する。つまり、上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂの外周冷媒通路２００Ａ、２００Ｂを直列に接続し、上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂの内周冷媒通路３２０Ａ、３２０Ｂを直列に接続する（Ｓ１４２）。

【0083】

図１０は、コントローラ６００におけるモード２の動作フローチャートである。モード２は、磁気冷暖房装置１００に、図１４のモード２に示すように、上部コア１００Ａから下部コア１００Ｂを切り離して上部コア１００Ａのみを動作させるモードである。

【0084】

モード２は、図１４のモード２に示すような空気の流れを生じさせる動作モードである。上部コア１００Ａの流出口２００ＡＯＵＴと下部コア１００Ｂの流入口２００ＢＩＮとは切り離される。流入口２００ＡＩＮから供給された空気は外周冷媒通路２００Ａのみで冷却され、冷却された空気は流出口２００ＡＯＵＴから外部に流れる。また、上部コア１００Ａの流出口３２０ＡＯＵＴと下部コア１００Ｂの流入口３２０ＢＩＮとは切り離される。流入口３２０ＡＩＮから供給された空気は内周冷媒通路３２０Ａのみで加温され、加温された空気は流出口３２０ＡＯＵＴから外部に流れる。

【0085】

このため、モード２では、上部コア１００Ａのみで冷風と温風を作り出す。

【0086】

モード２の空気の流れを実現させるため、コントローラ６００は、図１０のフローチャートに示すように各三方弁、クラッチ、ポンプの動作を制御する。

【0087】

コントローラ６００は、クラッチ３００ＣをＯＦＦし、ポンプ５５０Ｐ１とポンプ５５０Ｐ２をＯＮし、流入口２００Ａ１Ｎ、２００ＢＩＮ、３２０ＡＩＮ、３２０ＢＩＮに外部から取り入れた空気を供給する（Ｓ１５１）。

【0088】

コントローラ６００は、三方弁５８０Ｖ１、５８０Ｖ２、５８０Ｖ３、５８０Ｖ４を駆動させ、図１３のモード２のように各三方弁の位置を設定する。つまり、上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂの外周冷媒通路２００Ａ、２００Ｂを切り離し、上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂの内周冷媒通路３２０Ａ、３２０Ｂを切り離す。（Ｓ１５２）。

【0089】

図１１は、コントローラ６００におけるモード３の動作フローチャートである。モード３は、磁気冷暖房装置１００に、図１４のモード３に示すように、上部コア１００Ａから下部コア１００Ｂを切り離して上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂを単独かつ並列に動作させるモードである。

【0090】

モード３は、図１４のモード３に示すような空気の流れを生じさせる動作モードである。上部コア１００Ａの流出口２００ＡＯＵＴと下部コア１００Ｂの流入口２００ＢＩＮとは切り離される。流入口２００ＡＩＮから供給された空気は外周冷媒通路２００Ａのみで冷却され、冷却された空気は流出口２００ＡＯＵＴから外部に流れる。また、上部コア１００Ａの流出口３２０ＡＯＵＴと下部コア１００Ｂの流入口３２０ＢＩＮとは切り離される。流入口３２０ＡＩＮから供給された空気は内周冷媒通路３２０Ａのみで加温され、加温された空気は流出口３２０ＡＯＵＴから外部に流れる。さらに、下部コア１００Ｂの流入口２００ＢＩＮから供給された空気は外周冷媒通路２００Ｂのみで冷却され、冷却された空気は流出口２００ＢＯＵＴから外部に流れる。また、下部コア１００Ｂの流入口３２０ＢＩＮから供給された空気は内周冷媒通路３２０Ｂのみで加温され、加温された空気は流出口３２０ＢＯＵＴから外部に流れる。

【0091】

このため、モード３では、上部コア１００Ａで冷風と温風を作り出すとともに、下部コア１００Ｂでも冷風と温風を作り出す。

【0092】

モード３の空気の流れを実現させるため、コントローラ６００は、図１１のフローチャートに示すように各三方弁、クラッチ、ポンプの動作を制御する。

【0093】

コントローラ６００は、クラッチ３００ＣをＯＮし、ポンプ５５０Ｐ１とポンプ５５０Ｐ２をＯＮし、流入口２００Ａ１Ｎ、２００ＢＩＮ、３２０ＡＩＮ、３２０ＢＩＮに外部から取り入れた空気を供給する（Ｓ１６１）。

【0094】

コントローラ６００は、三方弁５８０Ｖ１、５８０Ｖ２、５８０Ｖ３、５８０Ｖ４を駆動させ、図１３のモード３のように各三方弁の位置を設定する。つまり、上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂの外周冷媒通路２００Ａ、２００Ｂを切り離し、上部コア１００Ａと下部コア１００Ｂの内周冷媒通路３２０Ａ、３２０Ｂを切り離す。そして、上部コア１００Ａの流入口２００ＡＩＮから流入した空気が流出口２００ＡＯＵＴに、流入口３２０ＡＩＮから流入した空気が流出口３２０ＡＯＵＴに流通するようにする。さらに、下部コア１００Ｂの流入口２００ＢＩＮから流入した空気が流出口２００ＢＯＵＴに、流入口３２０ＢＩＮから流入した空気が流出口３２０ＢＯＵＴに流通するようにする（Ｓ１６２）。

【0095】

図１２は、コントローラにおける空調制御の動作フローチャートである。このフローチャートは、図８の動作フローチャートのサブルーチンを示すフローチャートである。空調制御はコントローラ６００によって次の手順で行われる。

【0096】

コントローラ６００において、車内の設定温度及び風量を設定する（Ｓ１７１）。コントローラ６００は、車室内温度センサ６２０（図７参照）から車内の温度を入力し、バッテリ温度センサ６６０からバッテリ７２０（図７参照）の温度を入力し、インバータ温度センサ６７０からインバータ７３０の温度を入力し、モータ温度センサ６５０からモータ７４０の温度を入力する（Ｓ１７２）。

【0097】

コントローラ６００は、自身が持つ制御マップに基づいて、磁気冷暖房装置１００の運転周波数（アウターロータモータ３００Ｍの回転数）、クラッチ３００ＣのＯＮ、ＯＦＦ、三方弁５８０Ｖ１−５８０Ｖ４の位置を制御する（Ｓ１７３）。コントローラ６００は、磁気冷暖房装置１００の運転周波数（アウターロータモータ３００Ｍの回転数）を決定して運転を開始する（Ｓ１７４）。

【0098】

コントローラ６００は、磁気冷暖房装置１００が安定状態になったかを判断する。具体的には、一定の時間、または、一定の回転数だけ、磁気冷暖房装置１００を動作したかを判断する（Ｓ１７５）。安定状態になるまでは（Ｓ１７５：ＮＯ）、ステップＳ１７１からステップＳ１７５までの動作を繰り返す。

【0099】

一方、安定状態になったら（Ｓ１７５：ＹＥＳ）、コントローラ６００は、磁気冷暖房装置１００の熱輸送量および磁気冷暖房装置１００の高温端と低温端との差を算出する（Ｓ１７６）。ステップＳ１７６で算出した、磁気冷暖房装置１００の熱輸送量および磁気冷暖房装置１００の高温端と低温端との差が目標の範囲内に至ったか否かを判断する（Ｓ１７７）。

【0100】

磁気冷暖房装置１００の熱輸送量および磁気冷暖房装置１００の高温端と低温端との差が目標の範囲内に入ったら（Ｓ１７７：ＹＥＳ）、以降の運転に用いる運転周波数（アウターロータモータ３００Ｍの回転数）を決定する（Ｓ１７８）。一方、磁気冷暖房装置１００の熱輸送量および磁気冷暖房装置１００の高温端と低温端との差が目標の範囲内に入らなければ（Ｓ１７７：ＮＯ）、磁気冷暖房装置１００の運転周波数（アウターロータモータ３００Ｍの回転数）を変更して、ステップＳ１７６の処理に戻る（Ｓ１７９）。

【0101】

以上のように、本実施形態に係る磁気冷暖房装置によれば、要求される冷房能力に応じて冷風及び温風を効率的に生成できる。

【0102】

本実施形態に係る磁気冷暖房装置によれば、アウターロータモータ３００Ｍの駆動力をクラッチ３００Ｃによって、下部コア１００Ｂに伝達させたり伝達させなかったりすることができるので、要求される冷暖房能力に応じた冷風及び温風を生成することができる。このため、省エネ運転が可能になる。

【0103】

本実施形態に係る磁気冷暖房装置によれば、クラッチ３００Ｃを用いて下部コア１００Ｂを断続させることができるので、簡単な構成と制御によって回転力を伝達できる。

【0104】

本実施形態に係る磁気冷暖房装置によれば、連通弁は、全てのグループの内周側および外周側の冷媒通路を連通させるか、一部のグループのみの内周側および外周側の冷媒通路を連通させるか、のいずれかのモードを有するので、不要な冷媒の流れを無くすことができ、冷媒の駆動エネルギーを削減できる。また、内周側および外周側の冷媒通路を連通させると、連通させない場合に比べて、熱交換を十分できるので、十分に冷えた低温、十分に温まった高温の冷媒流を得ることができる。

【0105】

本実施形態に係る磁気冷暖房装置によれば、全てのグループの内周側および外周側の冷媒通路を、直列に連通するか、並列に連通するので、全グループの内周及び外周の冷媒が熱交換をできる。

【0106】

本実施形態に係る磁気冷暖房装置によれば、連通弁の制御をクラッチと連動することで、速やかに、各種モードの動作を行える。

【0107】

本実施形態に係る磁気冷暖房装置によれば、連通弁に３方弁を使うことで、簡便な制御で、冷媒の流を制御できる。

【0108】

本実施形態に係る磁気冷暖房装置によれば、複数のグループ内の磁気熱量材料の磁気熱量効果を発現する温度域は、各々のグループ間で異なっているので、流入及び流出する冷媒の温度差を大きく取ったり、冷媒の温度を違えたりすることができるので、各種要求温度が違う複数の被冷却部に冷媒を供給できる。

【0109】

本実施形態に係る磁気冷暖房装置によれば、冷媒を空気とすることで、水等の冷媒を介さず、熱輸送ができる。

【0110】

本実施形態に係る磁気冷暖房装置によれば、簡単な構成を備え、かつ簡単な制御で動作できるので、車両用の各種装置の冷暖房を行うことができる。

【符号の説明】

【0111】

１００ 磁気冷暖房装置、
１００Ａ 上部コア、
１００Ｂ 下部コア、
２００Ａ、２００Ｂ 外周冷媒通路、
２００ＡＩＮ、２００ＢＩＮ、３２０ＡＩＮ、３２０ＢＩＮ 流入口、
２００ＡＯＵＴ、２００ＢＯＵＴ、３２０ＡＯＵＴ、３２０ＢＯＵＴ 流出口、
３００Ｃ クラッチ、
３００Ｍ アウターロータモータ、
３１０Ａ、３１０Ｂ ロータ、
３１５ ベアリング、
３２０Ａ、３２０Ｂ 内周冷媒通路、
４００Ａａ−４００Ｄａ、４００Ａｂ−４００Ｄｂ 磁場印加ディスク、
４１０Ａａ−４１０Ｃａ、４１０Ａｂ−４１０Ｃｂ 熱生成ディスク、
４２０Ａａ−４２０Ａｌ 磁場印加部、
４２０Ｃａ−４２０Ｃｌ 磁場印加部、
４５０Ａ 低温側熱交換部、
４５０Ｂ 高温側熱交換部、
４６０Ａ−４６０Ｎ 磁気熱量材料、
４７０Ａ−４７０Ｎ＋１ 熱スイッチ。

【0112】

５００、５００Ａ−５００Ｈ 循環通路、
５５０Ｐ１、５５０Ｐ２ ポンプ、
５８０Ｖ１、５８０Ｖ２、５８０Ｖ３、５８０Ｖ４ 三方弁、
６１０ 温度設定器、
６２０ 車室内温度センサ、
６３０ 外気温センサ、
６４０ 日射センサ、
６５０ モータ温度センサ、
６６０ バッテリ温度センサ、
６７０ インバータ温度センサ、
７１０ 車室、
７２０ バッテリ、
７３０ インバータ、
７４０ モータ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】