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特許7174313磁気冷凍装置及び冷凍装置

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】

(24)【登録日】2022-11-09

(45)【発行日】2022-11-17

(54)【発明の名称】磁気冷凍装置及び冷凍装置

(51)【国際特許分類】

F25B 21/00 20060101AFI20221110BHJP

【ＦＩ】

F25B21/00 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022034203

(22)【出願日】2022-03-07

(65)【公開番号】P2022153287

(43)【公開日】2022-10-12

【審査請求日】2022-03-07

(31)【優先権主張番号】P 2021054794

(32)【優先日】2021-03-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上田茜

(72)【発明者】

【氏名】日比野寛

(72)【発明者】

【氏名】田中三博

【審査官】嶋田研司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２３７４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０３１４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０５１６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１２６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００６２８２１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁気作業物質（11）と、
前記磁気作業物質（11）に対して第１方向に相対移動するとともに、前記磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する磁場印加部（20）と、を備え、
前記磁場印加部（20）の磁極（24）は、当該磁極（24）と対向すると当該磁極（24）との間で磁束が流れる前記磁気作業物質（11）における前記第１方向に直交する第２方向の一端側に配置され、且つ当該磁気作業物質（11）における前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向に間隔をあけて設けられ、当該磁気作業物質（11）の前記第３方向に磁束が流れるように、当該磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する
磁気冷凍装置。

【請求項2】

請求項１の磁気冷凍装置において、
前記相対移動は、所定の軸心周りに回転する相対回転移動であり、
前記第１方向が周方向、前記第２方向が径方向、前記第３方向が軸方向であり、
前記磁場印加部（20）の磁極（24）と、当該磁極（24）と対向すると当該磁極（24）との間で磁束が流れる前記磁気作業物質（11）とは、径方向に間隔をあけて配置され、
前記磁場印加部（20）の磁極（24）は、軸方向に間隔をあけて設けられる
磁気冷凍装置。

【請求項3】

請求項１の磁気冷凍装置において、
前記相対移動は、所定の軸心周りに回転する相対回転移動であり、
前記第１方向が周方向、前記第２方向が軸方向、前記第３方向が径方向であり、
前記磁場印加部（20）の磁極（24）と、当該磁極（24）と対向すると当該磁極（24）との間で磁束が流れる前記磁気作業物質（11）とは、軸方向に間隔をあけて配置され、
前記磁場印加部（20）の磁極（24）は、径方向に間隔をあけて設けられる
磁気冷凍装置。

【請求項4】

請求項１の磁気冷凍装置において、
前記相対移動は、前記第１方向に沿って直線的に移動する相対直線移動であり、
前記磁場印加部（20）の磁極（24）と、当該磁極（24）と対向すると当該磁極（24）との間で磁束が流れる前記磁気作業物質（11）とは、前記第２方向に間隔をあけて配置され、
前記磁場印加部（20）の磁極（24）は、前記第３方向に間隔をあけて設けられる
磁気冷凍装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１つの磁気冷凍装置において、
前記磁気作業物質（11）における前記第３方向の両端部には、前記磁気作業物質（11）よりも透磁率の高いヨーク（13）が設けられる
磁気冷凍装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１つの磁気冷凍装置において、
前記磁場印加部（20）の磁極（24）における前記磁気作業物質（11）と対向する面の前記第１方向の長さは、前記磁気作業物質（11）における前記磁場印加部（20）の磁極（24）と対向する面の前記第１方向の長さよりも大きい
磁気冷凍装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１つの磁気冷凍装置（10）と、
前記磁気冷凍装置（10）と熱交換する熱媒体回路（2）と、を備える
冷凍装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、磁気冷凍装置及び冷凍装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、内蔵ヨークの外周を包囲するように、回転軸の周方向に沿って複数の材料容器が配置され、内蔵ヨークを周方向に回転させることで、材料容器に収容された磁気作業物質（磁性材料）に磁場を印加するようにした磁気ヒートポンプ装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１９／１５０８１９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１の発明では、隣り合う材料容器の間に、磁気作業物質が収容されていない空間が存在する。特許文献１の発明では、材料容器の内部で周方向に磁束が流れるため、内蔵ヨークの回転方向と、材料容器に磁束が流れる方向とが一致している。

【0005】

そのため、材料容器の内部を周方向に流れる磁束の経路上に、隣り合う材料容器間の空間が含まれてしまい、磁気抵抗が増加するおそれがある。

【0006】

本開示の目的は、磁気作業物質に流れる磁束の方向を工夫することで、磁気抵抗の増加を抑えることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の第１の態様は、磁気作業物質（11）と、前記磁気作業物質（11）に対して第１方向に相対移動するとともに、前記磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する磁場印加部（20）と、を備え、前記磁場印加部（20）の磁極（24）は、前記磁気作業物質（11）における前記第１方向に直交する第２方向の一端側に配置され、且つ前記磁気作業物質（11）における前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向に間隔をあけて設けられる磁気冷凍装置である。

【0008】

第１の態様では、磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して第１方向に相対移動する。磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向の一端側に配置される。さらに、磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向及び第２方向に直交する第３方向に間隔をあけて設けられる。

【0009】

このようにすれば、磁場印加部（20）が相対移動する第１方向と、磁気作業物質（11）に磁束が流れる第３方向とを直交させたことで、磁気抵抗の増加を抑えることができる。

【0010】

本開示の第２の態様は、第１の態様の磁気冷凍装置において、前記相対移動は、所定の軸心周りに回転する相対回転移動であり、前記第１方向が周方向、前記第２方向が径方向、前記第３方向が軸方向であり、前記磁気作業物質（11）と前記磁場印加部（20）の磁極（24）とは、径方向に間隔をあけて配置され、前記磁場印加部（20）の磁極（24）は、軸方向に間隔をあけて設けられる。

【0011】

第２の態様では、磁気作業物質（11）の軸方向に沿って磁束を流すことができる。

【0012】

本開示の第３の態様は、第１の態様の磁気冷凍装置において、前記相対移動は、所定の軸心周りに回転する相対回転移動であり、前記第１方向が周方向、前記第２方向が軸方向、前記第３方向が径方向であり、前記磁気作業物質（11）と前記磁場印加部（20）の磁極（24）とは、軸方向に間隔をあけて配置され、前記磁場印加部（20）の磁極（24）は、径方向に間隔をあけて設けられる。

【0013】

第３の態様では、磁気作業物質（11）の径方向に沿って磁束を流すことができる。

【0014】

本開示の第４の態様は、第１の態様の磁気冷凍装置において、前記相対移動は、前記第１方向に沿って直線的に移動する相対直線移動であり、前記磁気作業物質（11）と前記磁場印加部（20）の磁極（24）とは、前記第２方向に間隔をあけて配置され、前記磁場印加部（20）の磁極（24）は、前記第３方向に間隔をあけて設けられる。

【0015】

第４の態様では、磁気作業物質（11）に対して磁場印加部（20）を相対直線移動させる磁気冷凍装置を提供できる。

【0016】

本開示の第５の態様は、第１～４の態様のいずれか１つの磁気冷凍装置において、前記磁気作業物質（11）における前記第３方向の両端部には、前記磁気作業物質（11）よりも透磁率の高いヨーク（13）が設けられる。

【0017】

第５の態様では、磁気作業物質（11）の第３方向の両端部でヨーク（13）に磁束を流すことで、磁気作業物質（11）に対して均一に磁場を印加することができる。

【0018】

本開示の第６の態様は、第１～５の態様のいずれか１つの磁気冷凍装置において、前記磁場印加部（20）の磁極（24）における前記磁気作業物質（11）と対向する面の前記第１方向の長さは、前記磁気作業物質（11）における前記磁場印加部（20）の磁極（24）と対向する面の前記第１方向の長さよりも大きい。

【0019】

第６の態様では、磁気抵抗を増加させることなく、磁気作業物質（11）と磁場印加部（20）の磁極（24）との位置合わせの精度を下げることができる。

【0020】

本開示の第７の態様は、第１～６の態様のいずれか１つの磁気冷凍装置（10）と、前記磁気冷凍装置（10）と熱交換する熱媒体回路（2）と、を備える冷凍装置である。

【0021】

第７の態様では、磁気冷凍装置（10）を備えた冷凍装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、実施形態１の冷凍装置の配管系統図である。

【図2】図２は、磁気冷凍装置の構成を示す平面図である。

【図3】図３は、図２のＡ－Ａ矢視断面図である。

【図4】図４は、実施形態１の変形例１を示す側面断面図である。

【図5】図５は、実施形態１の変形例２を示す平面図である。

【図6】図６は、図５のＢ－Ｂ矢視断面図である。

【図7】図７は、実施形態１の変形例３を示す側面断面図である。

【図8】図８は、実施形態１の変形例４を示す側面断面図である。

【図9】図９は、実施形態１の変形例５を示す側面断面図である。

【図10】図１０は、実施形態１の変形例６を示す側面断面図である。

【図11】図１１は、実施形態１の変形例７を示す側面断面図である。

【図12】図１２は、実施形態１の変形例８を示す側面断面図である。

【図13】図１３は、実施形態２の磁気冷凍装置の構成を示す平面図である。

【図14】図１４は、磁場印加部の構成を示す平面図である。

【図15】図１５は、図１３のＣ－Ｃ矢視断面図である。

【図16】図１６は、実施形態２の変形例１を示す側面断面図である。

【図17】図１７は、実施形態２の変形例２を示す側面断面図である。

【図18】図１８は、実施形態２の変形例３を示す側面断面図である。

【図19】図１９は、実施形態２の変形例４を示す側面断面図である。

【図20】図２０は、実施形態２の変形例５を示す側面断面図である。

【図21】図２１は、実施形態２の変形例６を示す側面断面図である。

【図22】図２２は、実施形態３の磁気冷凍装置の構成を示す平面図である。

【図23】図２３は、磁気冷凍装置の構成を示す側面断面図である。

【図24】図２４は、磁場印加部を磁気作業物質に対して相対直線移動させた状態を示す平面図である。

【図25】図２５は、実施形態３の変形例１を示す側面断面図である。

【図26】図２６は、実施形態３の変形例２を示す側面断面図である。

【図27】図２７は、実施形態３の変形例３を示す側面断面図である。

【図28】図２８は、実施形態３の変形例４を示す側面断面図である。

【図29】図２９は、実施形態４の磁気冷凍装置の構成を示す平面図である。

【図30】図３０は、実施形態４の変形例１を示す側面断面図である。

【図31】図３１は、実施形態５の磁気冷凍装置の構成を示す平面図である。

【図32】図３２は、磁場印加部の構成を示す平面図である。

【図33】図３３は、実施形態６の磁気冷凍装置の構成を示す側面断面図である。

【図34】図３４は、実施形態６の変形例を示す平面図である。

【図35】図３５は、図３４のＤ－Ｄ矢視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

《実施形態１》
実施形態１について説明する。

【0024】

図１に示すように、冷凍装置（1）は、熱媒体回路（2）を備える。冷凍装置（1）は、例えば、空気調和装置に適用される。熱媒体回路（2）には、熱媒体が充填される。熱媒体は、例えば、冷媒、水、ブラインなどを含む。

【0025】

冷凍装置（1）は、低温側熱交換器（3）と、高温側熱交換器（4）と、ポンプ（5）と、磁気冷凍装置（10）とを備える。磁気冷凍装置（10）は、磁気熱量効果を利用して熱媒体の温度を調節する。

【0026】

熱媒体回路（2）は、閉ループ状に形成される。熱媒体回路（2）には、ポンプ（5）、低温側熱交換器（3）、磁気冷凍装置（10）、高温側熱交換器（4）が順に接続される。

【0027】

熱媒体回路（2）は、低温側流路（2a）と、高温側流路（2b）とを含む。低温側流路（2a）は、磁気冷凍装置（10）の温調流路（10a）と、ポンプ（5）の第１ポート（6a）とを接続する。高温側流路（2b）は、磁気冷凍装置（10）の温調流路（10a）と、ポンプ（5）の第２ポート（6b）とを接続する。

【0028】

〈低温側熱交換器及び高温側熱交換器〉
低温側熱交換器（3）は、磁気冷凍装置（10）で冷却された熱媒体と、所定の冷却対象（例えば、二次冷媒や空気など）とを熱交換させる。高温側熱交換器（4）は、磁気冷凍装置（10）で加熱された熱媒体と、所定の加熱対象（例えば、二次冷媒や空気など）とを熱交換させる。

【0029】

〈ポンプ〉
ポンプ（5）は、第１動作と、第２動作とを交互に繰り返し行う。第１動作では、熱媒体回路（2）の熱媒体を図１で左方向に搬送する。第２動作では、熱媒体回路（2）の熱媒体を図１で右方向に搬送する。ポンプ（5）は、熱媒体回路（2）の熱媒体を往復的に流動させる搬送機構を構成する。

【0030】

ポンプ（5）は、往復式のピストンポンプで構成される。ポンプ（5）は、ポンプケース（6）と、ピストン（7）とを備える。

【0031】

ピストン（7）は、ポンプケース（6）の内部で進退可能に配置される。ピストン（7）は、ポンプケース（6）の内部を、第１室（S1）と第２室（S2）とに仕切る。ポンプケース（6）には、第１ポート（6a）と、第２ポート（6b）とが形成される。第１ポート（6a）は、第１室（S1）に連通する。第１ポート（6a）は、低温側流路（2a）に接続される。第２ポート（6b）は、第２室（S2）に連通する。第２ポート（6b）は、高温側流路（2b）に接続される。ピストン（7）は、駆動機構（図示省略）によって駆動される。

【0032】

第１動作では、ピストン（7）が第１ポート（6a）側に移動する。第１動作では、第１室（S1）の容積が小さくなり且つ第２室（S2）の容積が大きくなる。この結果、第１室（S1）の熱媒体が第１ポート（6a）を通じて低温側流路（2a）に吐出される。同時に高温側流路（2b）の熱媒体が第２ポート（6b）を通じて第２室（S2）に吸い込まれる。

【0033】

第２動作では、ピストン（7）が第２ポート（6b）側に移動する。第２動作では、第２室（S2）の容積が小さくなり且つ第１室（S1）の容積が大きくなる。この結果、第２室（S2）の熱媒体が第２ポート（6b）を通じて高温側流路（2b）に吐出される。同時に低温側流路（2a）の熱媒体が第１ポート（6a）を通じて第１室（S1）に吸い込まれる。

【0034】

〈制御部〉
冷凍装置（1）は、制御部（8）を備える。制御部（8）は、所定の運転指令に応じて、ポンプ（5）及び磁気冷凍装置（10）の動作を制御する。制御部（8）は、マイクロコンピュータと、マイクロコンピュータを動作させるためのソフトウエアを格納するメモリデバイス（具体的には半導体メモリ）とを用いて構成される。

【0035】

〈磁気冷凍装置〉
図２及び図３に示すように、磁気冷凍装置（10）は、磁気作業物質（11）と、磁場印加部（20）と、回転機構（15）とを備える。

【0036】

磁気作業物質（11）は、材料容器（図示省略）に収容される。材料容器は、非磁性金属材料や樹脂材料で構成される。

【0037】

磁気作業物質（11）は、磁場が印加されることで発熱する。磁気作業物質（11）は、磁場が取り除かれることで吸熱する。なお、磁気作業物質（11）は、印加された磁場が強くなることでも発熱する。磁気作業物質（11）は、印加された磁場が弱くなることでも吸熱する。

【0038】

磁気作業物質（11）の材料としては、例えば、Ｇｄ₅（Ｇｅ_0.5Ｓｉ_0.5）₄、Ｌａ（Ｆｅ_1-xＳｉ_x）₁₃、Ｌａ（Ｆｅ_1-xＣｏ_xＳｉ_y）₁₃、Ｌａ（Ｆｅ_1-xＳｉ_x）₁₃Ｈ_y、Ｍｎ（Ａｓ_0.9Ｓｂ_0.1）等を用いることができる。

【0039】

磁気作業物質（11）は、周方向に間隔をあけて複数配置される。図２に示す例では、周方向に沿って円弧状に延びる磁気作業物質（11）が、周方向に等間隔に８つ配置される。

【0040】

磁気作業物質（11）には、磁気作業物質（11）よりも透磁率の高いヨーク（13）が設けられる。ヨーク（13）は、磁気作業物質（11）の軸方向の両端部に設けられる（図３参照）。

【0041】

回転機構（15）は、回転軸（16）と、モータ（17）とを有する。回転軸（16）は、モータ（17）に連結される。モータ（17）は、回転軸（16）を回転させる。回転軸（16）には、磁場印加部（20）が連結される。

【0042】

磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して第１方向に相対移動する。具体的に、磁場印加部（20）は、モータ（17）の回転に伴って、回転軸（16）とともに軸心周りに回転する。これにより、磁気作業物質（11）に対して、磁場印加部（20）が相対回転移動する。つまり、第１方向は、周方向である。

【0043】

磁場印加部（20）は、複数の磁気作業物質（11）の径方向内側に配置される。磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する。磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。

【0044】

コア（21）は、磁性材料で構成される。コア（21）の中心部には、回転軸（16）が連結される。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。

【0045】

複数の突部（23）は、コア（21）の中心部から径方向外方に向かって放射状に突出する。複数の突部（23）は、周方向に間隔をあけて配置される。図２に示す例では、突部（23）が、周方向に等間隔に４つ配置される。突部（23）は、磁気作業物質（11）に対して径方向に離れて配置される。

【0046】

磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向の一端側のみに配置される。磁気作業物質（11）と磁場印加部（20）の磁極（24）とは、径方向に間隔をあけて配置される。

【0047】

具体的に、磁気作業物質（11）とコア（21）の突部（23）との間には、第１磁石（25）と、第２磁石（26）とが配置される。第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0048】

磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向及び第２方向に直交する第３方向に間隔をあけて設けられる。図３に示す例では、第１方向が周方向、第２方向が径方向、第３方向が軸方向である。

【0049】

磁極（24）を構成する第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、軸方向に間隔をあけて設けられる。第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁気作業物質（11）の軸方向に磁束が流れるように、磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する。

【0050】

第１磁石（25）は、磁気作業物質（11）側（図３で径方向外側）がＮ極、コア（21）の突部（23）側（図３で径方向内側）がＳ極となるように配置される。第２磁石（26）は、磁気作業物質（11）側（図３で径方向内側）がＳ極、コア（21）の突部（23）側（図３で径方向外側）がＮ極となるように配置される。なお、第１磁石（25）及び第２磁石（26）におけるＮ極及びＳ極の位置関係は、逆向きでもよい。

【0051】

第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、コア（21）とともに、磁気作業物質（11）に対して周方向に相対回転移動する。磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び第２磁石（26）を対向させると、磁気作業物質（11）の軸方向に磁束が流れる。なお、磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0052】

第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁気作業物質（11）に対向して配置される。具体的に、第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁束が流れている磁気作業物質（11）を径方向から見た場合に、磁気作業物質（11）の軸方向の両端部に沿ってそれぞれ配置される。磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する。

【0053】

磁気冷凍装置（10）では、第１磁石（25）から図３で上側のヨーク（13）に向かって磁束が流れる。上側のヨーク（13）から下側のヨーク（13）に向かって、磁気作業物質（11）の内部を軸方向に沿って磁束が流れる。下側のヨーク（13）から第２磁石（26）に向かって磁束が流れる。第２磁石（26）から第１磁石（25）に向かって、コア（21）の突部（23）の内部を軸方向に沿って磁束が流れる。これにより、磁場が印加された磁気作業物質（11）が発熱する。

【0054】

その後、磁場印加部（20）を回転移動させ、隣接する磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び第２磁石（26）を対向させる。これにより、最初に磁場を印加した磁気作業物質（11）は、磁場が取り除かれることで吸熱する。一方、隣接する磁気作業物質（11）は、磁場が印加されることで発熱する。

【0055】

－冷凍装置の運転動作－
冷凍装置（1）の基本的な運転動作について、図１を用いて説明する。冷凍装置（1）は、加熱動作と、冷却動作とを交互に繰り返し行う。加熱動作と冷却動作とを切り換える周期は、例えば、０．１秒から１秒程度に設定される。

【0056】

〈加熱動作〉
加熱動作では、ポンプ（5）が第１動作を行うとともに、磁場印加部（20）が第１磁場印加動作を行う。つまり、加熱動作では、ポンプ（5）の第１ポート（6a）から熱媒体が吐出される。同時に、磁気作業物質（11）に磁場が印加される。

【0057】

ポンプ（5）の第１室（S1）から低温側流路（2a）に熱媒体が吐出されると、低温側流路（2a）の熱媒体は、磁気冷凍装置（10）の温調流路（10a）に流入する。第１磁場印加動作中の冷凍装置（1）では、磁気作業物質（11）からその周囲へ熱が放出される。このため、温調流路（10a）を流れる熱媒体は、磁気作業物質（11）によって加熱される。温調流路（10a）で加熱された熱媒体は、高温側流路（2b）に流出し、高温側熱交換器（4）を流れる。高温側熱交換器（4）では、高温の熱媒体によって所定の加熱対象（例えば、二次冷媒や空気など）が加熱される。高温側流路（2b）の熱媒体は、ポンプ（5）の第２ポート（6b）から第２室（S2）に吸い込まれる。

【0058】

〈冷却動作〉
冷却動作では、ポンプ（5）が第２動作を行うとともに、磁場印加部（20）が第２磁場印加動作を行う。つまり、加熱動作では、ポンプ（5）の第２ポート（6b）から熱媒体が吐出されると同時に、磁気作業物質（11）の磁場が取り除かれる。

【0059】

ポンプ（5）の第２室（S2）から高温側流路（2b）に熱媒体が吐出されると、高温側流路（2b）の熱媒体は、磁気冷凍装置（10）の温調流路（10a）に流入する。第２磁場印加動作中の冷凍装置（1）では、磁気作業物質（11）がその周囲の熱を奪う。このため、温調流路（10a）を流れる熱媒体は、磁気作業物質（11）によって冷却される。温調流路（10a）で冷却された熱媒体は、低温側流路（2a）に流出し、低温側熱交換器（3）を流れる。低温側熱交換器（3）では、低温の熱媒体によって所定の冷却対象（例えば、二次冷媒や空気など）が冷却される。低温側流路（2a）の熱媒体は、ポンプ（5）の第１ポート（6a）から第１室（S1）に吸い込まれる。

【0060】

－実施形態１の効果－
本実施形態の特徴によれば、磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して第１方向に相対移動する。磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向の一端側のみに配置される。さらに、磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向及び第２方向に直交する第３方向に間隔をあけて設けられる。

【0061】

【0062】

また、磁場印加部（20）の磁極（24）を、第２方向の一端側のみに配置すれば、磁路長が短くなるため、装置全体としてコンパクト化を図るとともに、磁束密度を向上させることができる。

【0063】

本実施形態の特徴によれば、相対移動は、所定の軸心周りに回転する相対回転移動である。第１方向が周方向、第２方向が径方向、第３方向が軸方向である。磁気作業物質（11）と磁場印加部（20）の磁極（24）とは、径方向に間隔をあけて配置される。磁場印加部（20）の磁極（24）は、軸方向に間隔をあけて設けられる。

【0064】

これにより、磁気作業物質（11）の軸方向に沿って磁束を流すことができる。

【0065】

本実施形態の特徴によれば、磁気作業物質（11）における第３方向の両端部には、磁気作業物質（11）よりも透磁率の高いヨーク（13）が設けられる。

【0066】

具体的に、ヨーク（13）の一般的な物質である鉄やケイ素鋼の比透磁率は、約４０００～５０００程度である。一方、磁気作業物質（11）の比透磁率は、約１．５～３．０程度である。

【0067】

このように、磁気作業物質（11）の第３方向の両端部でヨーク（13）に磁束を流すことで、磁気作業物質（11）に対して均一に磁場を印加することができる。

【0068】

また、第３方向の両端部に設けられたヨーク（13）は、磁気作業物質（11）の第１方向に沿って配置される。そのため、磁気作業物質（11）と磁場印加部（20）とを第１方向に相対移動させた際の、ヨーク（13）と磁場印加部（20）との磁気吸引力の変化（いわゆるコギングトルク）が小さい。これにより、相対移動させるのに必要なトルクを低減でき、モータ（17）の小型化や消費電力の低減ができる。

【0069】

本実施形態の特徴によれば、磁気冷凍装置（10）と、磁気冷凍装置（10）と熱交換する熱媒体回路（2）と、を備える。

【0070】

これにより、磁気冷凍装置（10）を備えた冷凍装置（1）を提供できる。

【0071】

－実施形態１の変形例１－
実施形態１において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、第１コア（31）の第１突部（31a）及び第２コア（32）の第２突部（32a）で構成してもよい。

【0072】

図４に示すように、コア（30）は、第１コア（31）と、第２コア（32）と、永久磁石（34）とを有する。第１コア（31）及び第２コア（32）は、板状の部材で構成される。第１コア（31）及び第２コア（32）は、軸方向に間隔をあけて配置される。第１コア（31）及び第２コア（32）の間には、永久磁石（34）が挟み込まれる。永久磁石（34）は、例えば、円環状に形成される。

【0073】

図４に示す例では、永久磁石（34）は、第１コア（31）側（図４で上側）がＮ極、第２コア（32）側（図４で下側）がＳ極となるように配置される。なお、永久磁石（34）におけるＮ極及びＳ極の位置関係は、逆向きでもよい。

【0074】

第１コア（31）には、周方向に間隔をあけて複数の第１突部（31a）が設けられる。第２コア（32）には、周方向に間隔をあけて複数の第２突部（32a）が設けられる。第１コア（31）及び第２コア（32）は、軸方向から見て同じ形状且つ同じ位置に形成される。第１突部（31a）及び第２突部（32a）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0075】

磁気作業物質（11）に対して第１突部（31a）及び第２突部（32a）を対向させると、磁気作業物質（11）の軸方向に磁束が流れる。なお、磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0076】

第１突部（31a）及び第２突部（32a）は、磁束が流れている磁気作業物質（11）を径方向から見た場合に、磁気作業物質（11）の軸方向の両端部にそれぞれ配置される。磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する。

【0077】

具体的に、磁気冷凍装置（10）では、永久磁石（34）から第１コア（31）の第１突部（31a）に向かって磁束が流れる。第１突部（31a）から図４で上側のヨーク（13）に向かって磁束が流れる。上側のヨーク（13）から下側のヨーク（13）に向かって、磁気作業物質（11）の内部を軸方向に沿って磁束が流れる。下側のヨーク（13）から第２コア（32）の第２突部（32a）に向かって磁束が流れる。第２突部（32a）から永久磁石（34）に向かって磁束が流れる。これにより、磁場が印加された磁気作業物質（11）が発熱する。

【0078】

その後、磁場印加部（20）を回転移動させ、隣接する磁気作業物質（11）に対して第１突部（31a）及び第２突部（32a）を対向させる。これにより、最初に磁場を印加した磁気作業物質（11）は、磁場が取り除かれることで吸熱する。一方、隣接する磁気作業物質（11）は、磁場が印加されることで発熱する。

【0079】

－実施形態１の変形例２－
実施形態１において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、磁気作業物質（11）の径方向外側に配置した構成としてもよい。

【0080】

図５及び図６に示すように、磁場印加部（20）は、複数の磁気作業物質（11）の径方向外側に配置される。磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。複数の突部（23）は、コア（21）の中心部から径方向外方に向かって放射状に突出する。突部（23）は、図６で磁気作業物質（11）の下方を通って磁気作業物質（11）の径方向内側から径方向外側まで延びる。

【0081】

突部（23）の先端部には、立設部（50）が設けられる。立設部（50）は、磁気作業物質（11）の外周面に沿って、磁気作業物質（11）に対向する位置まで立設する。立設部（50）は、磁気作業物質（11）に対して径方向に離れて配置される。

【0082】

磁気作業物質（11）とコア（21）の立設部（50）との間には、第１磁石（25）と、第２磁石（26）とが配置される。第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。磁気作業物質（11）と磁場印加部（20）の磁極（24）とは、径方向に間隔をあけて配置される。第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、軸方向に間隔をあけて設けられる。磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び第２磁石（26）を対向させると、磁気作業物質（11）の軸方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0083】

－実施形態１の変形例３－
実施形態１の変形例２において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、第１コア（31）の第１突部（31a）及び第２コア（32）の第２突部（32a）で構成してもよい。

【0084】

図７に示すように、コア（30）は、第１コア（31）と、第２コア（32）と、永久磁石（34）とを有する。

【0085】

第１コア（31）は、板状の部材で構成される。第１コア（31）には、複数の第１突部（31a）が設けられる。第１突部（31a）は、磁気作業物質（11）に対して径方向に離れて配置される。

【0086】

第２コア（32）は、複数の突部（23）と、立設部（50）とを有する。突部（23）は、図７で磁気作業物質（11）の下方を通って磁気作業物質（11）の径方向内側から径方向外側まで延びる。突部（23）の先端部には、立設部（50）が設けられる。立設部（50）は、磁気作業物質（11）の外周面に沿って、磁気作業物質（11）の下端部に対向する位置まで立設する。立設部（50）は、磁気作業物質（11）に対して径方向に離れて配置される。

【0087】

立設部（50）には、第２突部（32a）が設けられる。第２突部（32a）は、立設部（50）の先端部から径方向内側に突出する。第２突部（32a）は、磁気作業物質（11）に対して径方向に離れて配置される。

【0088】

第１コア（31）及び第２コア（32）は、軸方向に間隔をあけて配置される。第１コア（31）及び第２コア（32）の間には、永久磁石（34）が挟み込まれる。第１突部（31a）及び第２突部（32a）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。磁気作業物質（11）に対して第１突部（31a）及び第２突部（32a）を対向させると、磁気作業物質（11）の軸方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0089】

－実施形態１の変形例４－
前記実施形態１において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、第１磁石（25）と、磁極突起部（51）と、で構成してもよい。

【0090】

図８に示すように、磁場印加部（20）は、複数の磁気作業物質（11）の径方向内側に配置される。磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。複数の突部（23）は、コア（21）の中心部から径方向外方に向かって放射状に突出する。突部（23）は、磁気作業物質（11）に対して径方向に離れて配置される。

【0091】

磁気作業物質（11）とコア（21）の突部（23）との間には、第１磁石（25）と、磁極突起部（51）とが配置される。磁極突起部（51）は、コア（21）の突部（23）における下端部から径方向外方に突出する。第１磁石（25）及び磁極突起部（51）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。第１磁石（25）及び磁極突起部（51）は、軸方向に間隔をあけて設けられる。磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び磁極突起部（51）を対向させると、磁気作業物質（11）の軸方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0092】

－実施形態１の変形例５－
前記実施形態１において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、磁気作業物質（11）の径方向内側（第２方向の一端側）と、磁気作業物質（11）の軸方向（第３方向）とに配置した構成としてもよい。

【0093】

図９に示すように、磁場印加部（20）は、複数の磁気作業物質（11）の径方向内側に配置される。磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。複数の突部（23）は、コア（21）の中心部から径方向外方に向かって放射状に突出する。突部（23）は、磁気作業物質（11）に対して径方向に離れて配置される。

【0094】

磁気作業物質（11）とコア（21）の突部（23）との間には、第１磁石（25）が配置される。突部（23）には、磁極突起部（51）が設けられる。磁極突起部（51）は、突部（23）における下端部から径方向外方に突出する。磁極突起部（51）は、磁気作業物質（11）の下面に対向する位置まで延びる。言い換えると、磁極突起部（51）は、磁気作業物質（11）の軸方向に対向する位置まで延びる。第１磁石（25）及び磁極突起部（51）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0095】

第１磁石（25）及び磁極突起部（51）は、軸方向に間隔をあけて設けられる。磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び磁極突起部（51）を対向させると、磁気作業物質（11）の軸方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0096】

磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向の一端側と、第３方向と、に配置される。図９に示す例では、第１方向が周方向、第２方向が径方向、第３方向が軸方向である。また、第２方向の一端側は、磁気作業物質（11）の径方向内側である。第２方向の他端側（図９で磁気作業物質（11）の径方向外側）には、磁極（24）が設けられていない。

【0097】

－実施形態１の変形例６－
前記実施形態１において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、磁気作業物質（11）の径方向外側（第２方向の他端側）と、磁気作業物質（11）の軸方向（第３方向）とに配置した構成としてもよい。

【0098】

図１０に示すように、磁場印加部（20）は、複数の磁気作業物質（11）の径方向外側に配置される。磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。複数の突部（23）は、コア（21）の中心部から径方向外方に向かって放射状に突出する。突部（23）は、図１０で磁気作業物質（11）の下方を通って磁気作業物質（11）の径方向内側から径方向外側まで延びる。言い換えると、突部（23）は、図１０で磁気作業物質（11）と軸方向で対向する面を有するように配置され、磁気作業物質（11）の径方向内側から径方向外側まで延びる。

【0099】

【0100】

磁気作業物質（11）とコア（21）の突部（23）との間には、第１磁石（25）が配置される。突部（23）では、磁気作業物質（11）の軸方向に対向する位置を磁束が流れる。第１磁石（25）及び突部（23）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0101】

第１磁石（25）及び突部（23）は、軸方向に間隔をあけて設けられる。磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び突部（23）を対向させると、磁気作業物質（11）の軸方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0102】

磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向の他端側と、第３方向と、に配置される。図１０に示す例では、第１方向が周方向、第２方向が径方向、第３方向が軸方向である。また、第２方向の他端側は、磁気作業物質（11）の径方向外側である。第２方向の一端側（図１０で磁気作業物質（11）の径方向内側）には、磁極（24）が設けられていない。

【0103】

－実施形態１の変形例７－
前記実施形態１の変形例１において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、磁気作業物質（11）の径方向内側（第２方向の一端側）と、磁気作業物質（11）の軸方向（第３方向）とに配置した構成としてもよい。

【0104】

図１１に示すように、コア（30）は、第１コア（31）と、第２コア（32）と、永久磁石（34）とを有する。第１コア（31）及び第２コア（32）は、板状の部材で構成される。第１コア（31）及び第２コア（32）は、軸方向に間隔をあけて配置される。第１コア（31）及び第２コア（32）の間には、永久磁石（34）が挟み込まれる。

【0105】

第１コア（31）には、周方向に間隔をあけて複数の第１突部（31a）が設けられる。第１突部（31a）は、磁気作業物質（11）に対して径方向に離れて配置される。第２コア（32）には、周方向に間隔をあけて複数の第２突部（32a）が設けられる。第２突部（32a）は、磁気作業物質（11）の下面に対向する位置まで延びる。第２突部（32a）は、磁気作業物質（11）に対して軸方向に離れて配置される。第１突部（31a）及び第２突部（32a）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0106】

磁気作業物質（11）に対して第１突部（31a）及び第２突部（32a）を対向させると、磁気作業物質（11）の軸方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0107】

磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向の一端側と、第３方向と、に配置される。図１１に示す例では、第１方向が周方向、第２方向が径方向、第３方向が軸方向である。また、第２方向の一端側は、磁気作業物質（11）の径方向内側である。第２方向の他端側（図１１で磁気作業物質（11）の径方向外側）には、磁極（24）が設けられていない。

【0108】

－実施形態１の変形例８－
前記実施形態１の変形例１において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、磁気作業物質（11）の径方向外側（第２方向の他端側）と、磁気作業物質（11）の軸方向（第３方向）とに配置した構成としてもよい。

【0109】

図１２に示すように、コア（30）は、第１コア（31）と、第２コア（32）と、永久磁石（34）とを有する。第１コア（31）及び第２コア（32）は、板状の部材で構成される。第１コア（31）及び第２コア（32）は、軸方向に間隔をあけて配置される。第１コア（31）及び第２コア（32）の間には、永久磁石（34）が挟み込まれる。

【0110】

第１コア（31）には、周方向に間隔をあけて複数の第１突部（31a）が設けられる。第１突部（31a）は、磁気作業物質（11）に対して径方向外側に離れて配置される。第２コア（32）には、周方向に間隔をあけて複数の第２突部（32a）が設けられる。第２突部（32a）は、磁気作業物質（11）の下方を通って磁気作業物質（11）の径方向内側から径方向外側まで延びる。言い換えると、第２突部（32a）は、磁気作業物質（11）と軸方向で対向する面を有するように配置され、磁気作業物質（11）の径方向内側から径方向外側まで延びる。第２突部（32a）は、磁気作業物質（11）に対して軸方向に離れて配置される。

【0111】

第２突部（32a）では、磁気作業物質（11）の軸方向に対向する位置を磁束が流れる。第１突部（31a）及び第２突部（32a）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。磁気作業物質（11）に対して第１突部（31a）及び第２突部（32a）を対向させると、磁気作業物質（11）の軸方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0112】

磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向の他端側と、第３方向と、に配置される。図１２に示す例では、第１方向が周方向、第２方向が径方向、第３方向が軸方向である。また、第２方向の他端側は、磁気作業物質（11）の径方向外側である。第２方向の一端側（図１２で磁気作業物質（11）の径方向内側）には、磁極（24）が設けられていない。

【0113】

－実施形態１の変形例９－
実施形態１において、磁場印加部（20）と磁気作業物質（11）とを軸方向に複数配置し、１つのモータ（17）で相対回転移動させてもよい。

【0114】

《実施形態２》
実施形態２について説明する。

【0115】

図１３に示すように、磁気作業物質（11）は、周方向に間隔をあけて複数配置される。図１３に示す例では、略扇形状に形成された磁気作業物質（11）が、周方向に等間隔に８つ配置される。

【0116】

磁気作業物質（11）には、磁気作業物質（11）よりも透磁率の高いヨーク（13）が設けられる。ヨーク（13）は、磁気作業物質（11）の径方向の両端部に設けられる。

【0117】

図１４に示すように、磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して第１方向に相対移動する。具体的に、磁場印加部（20）は、モータ（17）の回転に伴って、回転軸（16）とともに軸心周りに回転する。これにより、磁気作業物質（11）に対して、磁場印加部（20）が相対回転移動する。つまり、第１方向は、周方向である。

【0118】

磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して、軸方向に離れて配置される。磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する。磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。

【0119】

コア（21）は、磁性材料で構成される。コア（21）の中心部には、回転軸（16）が連結される。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。

【0120】

複数の突部（23）は、コア（21）の中心部から径方向外方に向かって放射状に突出する。複数の突部（23）は、周方向に間隔をあけて配置される。図１３に示す例では、突部（23）が、周方向に等間隔に４つ配置される。突部（23）は、磁気作業物質（11）に対して軸方向に離れて配置される。突部（23）の先端部は、軸方向から見て、略扇形状に形成される。

【0121】

図１５に示すように、磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向の一端側のみに配置される。磁気作業物質（11）と磁場印加部（20）の磁極（24）とは、軸方向に間隔をあけて配置される。

【0122】

【0123】

磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向及び第２方向に直交する第３方向に間隔をあけて設けられる。図１５に示す例では、第１方向が周方向、第２方向が軸方向、第３方向が径方向である。

【0124】

磁極（24）を構成する第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、径方向に間隔をあけて設けられる。第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁気作業物質（11）の径方向に磁束が流れるように、磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する。

【0125】

第１磁石（25）は、磁気作業物質（11）側（図１５で上側）がＮ極、コア（21）の突部（23）側（図１５で下側）がＳ極となるように配置される。第２磁石（26）は、磁気作業物質（11）側（図１５で上側）がＳ極、コア（21）の突部（23）側（図１５で下側）がＮ極となるように配置される。なお、第１磁石（25）及び第２磁石（26）におけるＮ極及びＳ極の位置関係は、逆向きでもよい。

【0126】

第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、コア（21）とともに、磁気作業物質（11）に対して周方向に相対回転移動する。磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び第２磁石（26）を対向させると、磁気作業物質（11）の径方向に磁束が流れる。なお、磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0127】

第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁気作業物質（11）に対向して配置される。具体的に、第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁束が流れている磁気作業物質（11）を軸方向から見た場合に、磁気作業物質（11）の径方向の両辺に沿ってそれぞれ配置される。磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する。

【0128】

磁気冷凍装置（10）では、第１磁石（25）から図１５で径方向内側のヨーク（13）に向かって磁束が流れる。径方向内側のヨーク（13）から径方向外側のヨーク（13）に向かって、磁気作業物質（11）の内部を径方向に沿って磁束が流れる。径方向外側のヨーク（13）から第２磁石（26）に向かって磁束が流れる。第２磁石（26）から第１磁石（25）に向かって、コア（21）の突部（23）の内部を径方向に沿って磁束が流れる。これにより、磁場が印加された磁気作業物質（11）が発熱する。

【0129】

【0130】

－実施形態２の効果－
本実施形態の特徴によれば、相対移動は、所定の軸心周りに回転する相対回転移動である。第１方向が周方向、第２方向が軸方向、第３方向が径方向である。磁気作業物質（11）と磁場印加部（20）の磁極（24）とは、軸方向に間隔をあけて配置される。磁場印加部（20）の磁極（24）は、径方向に間隔をあけて設けられる。

【0131】

これにより、磁気作業物質（11）の径方向に沿って磁束を流すことができる。

【0132】

－実施形態２の変形例１－
実施形態２において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、第１突起部（35）及び第２突起部（36）で構成してもよい。

【0133】

図１６に示すように、磁場印加部（20）は、コア（21）と、永久磁石（34）とを有する。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。突部（23）の先端部には、第１突起部（35）と、第２突起部（36）とが設けられる。第１突起部（35）及び第２突起部（36）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0134】

第１突起部（35）及び第２突起部（36）は、磁気作業物質（11）側に突出する。第１突起部（35）及び第２突起部（36）は、径方向に間隔をあけて配置される。第１突起部（35）は、第２突起部（36）よりも径方向内側に配置される。永久磁石（34）は、突部（23）における第１突起部（35）と第２突起部（36）との間に埋め込まれる。

【0135】

図１６に示す例では、永久磁石（34）は、第１突起部（35）側（図１６で径方向内側）がＮ極、第２突起部（36）側（図１６で径方向外側）がＳ極となるように配置される。なお、永久磁石（34）におけるＮ極及びＳ極の位置関係は、逆向きでもよい。

【0136】

磁気作業物質（11）に対して第１突起部（35）及び第２突起部（36）を対向させると、磁気作業物質（11）の径方向に磁束が流れる。なお、磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0137】

第１突起部（35）及び第２突起部（36）は、磁束が流れている磁気作業物質（11）を軸方向から見た場合に、磁気作業物質（11）の径方向の両辺に沿ってそれぞれ配置される。磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する。

【0138】

具体的に、磁気冷凍装置（10）では、永久磁石（34）からコア（21）の第１突起部（35）に向かって磁束が流れる。第１突起部（35）から図１６で径方向内側のヨーク（13）に向かって磁束が流れる。径方向内側のヨーク（13）から径方向外側のヨーク（13）に向かって、磁気作業物質（11）の内部を径方向に沿って磁束が流れる。径方向外側のヨーク（13）から第２突起部（36）に向かって磁束が流れる。第２突起部（36）から永久磁石（34）に向かって磁束が流れる。これにより、磁場が印加された磁気作業物質（11）が発熱する。

【0139】

その後、磁場印加部（20）を回転移動させ、隣接する磁気作業物質（11）に対して第１突起部（35）及び第２突起部（36）を対向させる。これにより、最初に磁場を印加した磁気作業物質（11）は、磁場が取り除かれることで吸熱する。一方、隣接する磁気作業物質（11）は、磁場が印加されることで発熱する。

【0140】

－実施形態２の変形例２－
前記実施形態１において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、第１磁石（25）と、磁極突起部（51）と、で構成してもよい。

【0141】

図１７に示すように、磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。複数の突部（23）は、コア（21）の中心部から径方向外方に向かって放射状に突出する。突部（23）は、磁気作業物質（11）に対して軸方向に離れて配置される。

【0142】

磁気作業物質（11）とコア（21）の突部（23）との間には、第１磁石（25）と、磁極突起部（51）とが配置される。磁極突起部（51）は、コア（21）の突部（23）から磁気作業物質（11）に向かって突出する。第１磁石（25）及び磁極突起部（51）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。第１磁石（25）及び磁極突起部（51）は、径方向に間隔をあけて設けられる。磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び磁極突起部（51）を対向させると、磁気作業物質（11）の径方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0143】

－実施形態２の変形例３－
前記実施形態２において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、磁気作業物質（11）の軸方向下側（第２方向の一端側）と、磁気作業物質（11）の径方向外側（第３方向の他端側）とに配置した構成としてもよい。

【0144】

図１８に示すように、磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。複数の突部（23）は、コア（21）の中心部から径方向外方に向かって放射状に突出する。突部（23）は、磁気作業物質（11）に対して軸方向に離れて配置される。

【0145】

磁気作業物質（11）とコア（21）の突部（23）との間には、第１磁石（25）が配置される。突部（23）は、磁気作業物質（11）の下方を通って磁気作業物質（11）の径方向内側から径方向外側まで延びる。突部（23）には、立設部（50）が設けられる。立設部（50）は、磁気作業物質（11）の外周面に沿って磁気作業物質（11）と径方向に対向する位置まで延びる。立設部（50）は、磁気作業物質（11）に対して径方向に離れて配置される。

【0146】

立設部（50）では、磁気作業物質（11）の外周面に対向する位置を磁束が流れる。第１磁石（25）及び立設部（50）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び立設部（50）を対向させると、磁気作業物質（11）の径方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0147】

磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向の一端側と、第３方向の他端側と、に配置される。図１８に示す例では、第１方向が周方向、第２方向が軸方向、第３方向が径方向である。また、第２方向の一端側は、磁気作業物質（11）の軸方向下側である。第２方向の他端側（図１８で磁気作業物質（11）の軸方向上側）には、磁極（24）が設けられていない。また、第３方向の他端側は、磁気作業物質（11）の径方向外側である。第３方向の一端側（図１８で磁気作業物質（11）の径方向内側）には、磁極（24）が設けられていない。

【0148】

－実施形態２の変形例４－
前記実施形態２において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、磁気作業物質（11）の軸方向下側（第２方向の一端側）と、磁気作業物質（11）の径方向内側（第３方向の一端側）とに配置した構成としてもよい。

【0149】

図１９に示すように、磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して、軸方向に離れて配置される。磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。複数の突部（23）は、コア（21）の中心部から径方向外方に向かって放射状に突出する。突部（23）は、磁気作業物質（11）に対して軸方向に離れて配置される。

【0150】

磁気作業物質（11）とコア（21）の突部（23）との間には、第１磁石（25）が配置される。突部（23）には、立設部（50）が設けられる。立設部（50）は、磁気作業物質（11）の内周面に沿って磁気作業物質（11）と径方向に対向する位置まで延びる。立設部（50）は、磁気作業物質（11）に対して径方向に離れて配置される。

【0151】

立設部（50）では、磁気作業物質（11）の内周面に対向する位置を磁束が流れる。第１磁石（25）及び立設部（50）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び立設部（50）を対向させると、磁気作業物質（11）の径方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0152】

磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向の一端側と、第３方向の一端側と、に配置される。図１９に示す例では、第１方向が周方向、第２方向が軸方向、第３方向が径方向である。また、第２方向の一端側は、磁気作業物質（11）の軸方向下側である。第２方向の他端側（図１９で磁気作業物質（11）の軸方向上側）には、磁極（24）が設けられていない。また、第３方向の一端側は、磁気作業物質（11）の径方向内側である。第３方向の他端側（図１９で磁気作業物質（11）の径方向外側）には、磁極（24）が設けられていない。

【0153】

－実施形態２の変形例５－
前記実施形態２の変形例１において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、磁気作業物質（11）の軸方向下側（第２方向の一端側）と、磁気作業物質（11）の径方向外側（第３方向の他端側）とに配置した構成としてもよい。

【0154】

図２０に示すように、磁場印加部（20）は、コア（21）と、永久磁石（34）とを有する。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。突部（23）は、磁気作業物質（11）の下方を通って磁気作業物質（11）の径方向内側から径方向外側まで延びる。突部（23）には、第１突起部（35）と、第２突起部（36）とが設けられる。

【0155】

第１突起部（35）及び第２突起部（36）は、径方向に間隔をあけて配置される。第１突起部（35）は、第２突起部（36）よりも径方向内側に配置される。永久磁石（34）は、突部（23）における第１突起部（35）と第２突起部（36）との間に埋め込まれる。

【0156】

第１突起部（35）は、磁気作業物質（11）の下側に配置される。第２突起部（36）は、突部（23）から磁気作業物質（11）の外周面に沿って磁気作業物質（11）と径方向に対向する位置まで延びる。第２突起部（36）は、磁気作業物質（11）に対して径方向に離れて配置される。第２突起部（36）では、磁気作業物質（11）の外周面に対向する位置を磁束が流れる。第１突起部（35）及び第２突起部（36）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0157】

磁気作業物質（11）に対して第１突起部（35）及び第２突起部（36）を対向させると、磁気作業物質（11）の径方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0158】

磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向の一端側と、第３方向の他端側と、に配置される。図２０に示す例では、第１方向が周方向、第２方向が軸方向、第３方向が径方向である。また、第２方向の一端側は、磁気作業物質（11）の軸方向下側である。第２方向の他端側（図２０で磁気作業物質（11）の軸方向上側）には、磁極（24）が設けられていない。また、第３方向の他端側は、磁気作業物質（11）の径方向外側である。第３方向の一端側（図２０で磁気作業物質（11）の径方向内側）には、磁極（24）が設けられていない。

【0159】

－実施形態２の変形例６－
前記実施形態２の変形例１において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、磁気作業物質（11）の軸方向下側（第２方向の一端側）と、磁気作業物質（11）の径方向内側（第３方向の一端側）とに配置した構成としてもよい。

【0160】

図２１に示すように、磁場印加部（20）は、コア（21）と、永久磁石（34）とを有する。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。突部（23）は、磁気作業物質（11）に対して軸方向に離れて配置される。

【0161】

突部（23）には、第１突起部（35）と、第２突起部（36）とが設けられる。第１突起部（35）及び第２突起部（36）は、径方向に間隔をあけて配置される。第１突起部（35）は、第２突起部（36）よりも径方向内側に配置される。永久磁石（34）は、突部（23）における第１突起部（35）と第２突起部（36）との間に埋め込まれる。

【0162】

第１突起部（35）は、突部（23）から磁気作業物質（11）の外周面に沿って磁気作業物質（11）と径方向に対向する位置まで延びる。第１突起部（35）は、磁気作業物質（11）に対して径方向に離れて配置される。第１突起部（35）では、磁気作業物質（11）の外周面に対向する位置を磁束が流れる。第２突起部（36）は、磁気作業物質（11）の下側に配置される。第１突起部（35）及び第２突起部（36）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0163】

【0164】

磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向の一端側と、第３方向の他端側と、に配置される。図２１に示す例では、第１方向が周方向、第２方向が軸方向、第３方向が径方向である。また、第２方向の一端側は、磁気作業物質（11）の軸方向下側である。第２方向の他端側（図２１で磁気作業物質（11）の軸方向上側）には、磁極（24）が設けられていない。また、第３方向の一端側は、磁気作業物質（11）の径方向内側である。第３方向の他端側（図２１で磁気作業物質（11）の径方向外側）には、磁極（24）が設けられていない。

【0165】

－実施形態２の変形例７－
実施形態２において、磁場印加部（20）と磁気作業物質（11）とを軸方向に複数配置し、１つのモータ（17）で相対回転移動させてもよい。また、磁場印加部（20）と磁気作業物質（11）とを径方向に複数配置し、１つのモータ（17）で相対回転移動させてもよい。

【0166】

《実施形態３》
実施形態３について説明する。

【0167】

図２２に示すように、磁気冷凍装置（10）は、磁気作業物質（11）と、磁場印加部（20）と、直動機構（40）とを備える。

【0168】

直動機構（40）は、シリンダ（41）と、シリンダロッド（42）とを有する。シリンダロッド（42）は、シリンダ（41）に対して軸方向に進退する。シリンダロッド（42）には、磁場印加部（20）が連結される。

【0169】

磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して第１方向に相対移動する。具体的に、磁場印加部（20）は、シリンダ（41）の駆動に伴って、シリンダロッド（42）とともに第１方向に沿って直線的に移動する。これにより、磁気作業物質（11）に対して、磁場印加部（20）が相対直線移動する。つまり、第１方向は、シリンダロッド（42）の軸方向である。

【0170】

磁気作業物質（11）は、第１方向に間隔をあけて２つ配置される。磁気作業物質（11）は、磁場印加部（20）に対して、第１方向に直交する第２方向（図２２で左右方向）に離れて配置される。

【0171】

磁気作業物質（11）には、磁気作業物質（11）よりも透磁率の高いヨーク（13）が設けられる。ヨーク（13）は、磁気作業物質（11）における第１方向及び第２方向に直交する第３方向（図２３で上下方向）の両端部に設けられる。

【0172】

磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する。磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。コア（21）は、磁性材料で構成される。コア（21）には、シリンダロッド（42）が連結される。

【0173】

図２３にも示すように、磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第２方向（図２３の左右方向）の一端側に配置される。磁気作業物質（11）と磁場印加部（20）の磁極（24）とは、第２方向に間隔をあけて配置される。

【0174】

磁場印加部（20）の磁極（24）は、コア（21）の第３方向（図２３で上下方向）に間隔をあけて設けられる。具体的に、磁気作業物質（11）とコア（21）との間には、第１磁石（25）と、第２磁石（26）とが配置される。第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、第３方向に間隔をあけて設けられる。第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0175】

第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁気作業物質（11）の第３方向に磁束が流れるように、磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する。

【0176】

第１磁石（25）は、磁気作業物質（11）側（図２３で左側）がＮ極、コア（21）側（図２３で右側）がＳ極となるように配置される。第２磁石（26）は、磁気作業物質（11）側（図２３で左側）がＳ極、コア（21）側（図２３で右側）がＮ極となるように配置される。なお、第１磁石（25）及び第２磁石（26）におけるＮ極及びＳ極の位置関係は、逆向きでもよい。

【0177】

第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、コア（21）とともに、磁気作業物質（11）に対して第１方向に相対直線移動する。磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び第２磁石（26）を対向させると、磁気作業物質（11）の第３方向に磁束が流れる。なお、磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0178】

第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁気作業物質（11）に対向して配置される。具体的に、第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁束が流れている磁気作業物質（11）を第２方向から見た場合に、磁気作業物質（11）の第３方向の両端部に沿ってそれぞれ配置される。磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する。

【0179】

磁気冷凍装置（10）では、第１磁石（25）から図２３で上側のヨーク（13）に向かって磁束が流れる。上側のヨーク（13）から下側のヨーク（13）に向かって、磁気作業物質（11）の内部を第３方向に沿って磁束が流れる。下側のヨーク（13）から第２磁石（26）に向かって磁束が流れる。第２磁石（26）から第１磁石（25）に向かって、コア（21）の内部を第３方向に沿って磁束が流れる。これにより、磁場が印加された磁気作業物質（11）が発熱する。

【0180】

その後、図２４に示すように、磁場印加部（20）を直線移動させ、隣接する磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び第２磁石（26）を対向させる。これにより、最初に磁場を印加した磁気作業物質（11）は、磁場が取り除かれることで吸熱する。一方、隣接する磁気作業物質（11）は、磁場が印加されることで発熱する。

【0181】

－実施形態３の効果－
本実施形態の特徴によれば、相対移動は、第１方向に沿って直線的に移動する相対直線移動である。磁気作業物質（11）と磁場印加部（20）の磁極（24）とは、第２方向に間隔をあけて配置される。磁場印加部（20）の磁極（24）は、第３方向に間隔をあけて設けられる。

【0182】

これにより、磁気作業物質（11）に対して磁場印加部（20）を相対直線移動させる磁気冷凍装置を提供できる。

【0183】

－実施形態３の変形例１－
実施形態３において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、第１コア（31）の第１突部（31a）及び第２コア（32）の第２突部（32a）で構成してもよい。

【0184】

図２５に示すように、コア（30）は、第１コア（31）と、第２コア（32）と、永久磁石（34）とを有する。第１コア（31）及び第２コア（32）は、板状の部材で構成される。第１コア（31）及び第２コア（32）は、第３方向（図２５で上下方向）に間隔をあけて配置される。第１コア（31）及び第２コア（32）の間には、永久磁石（34）が挟み込まれる。

【0185】

図２５に示す例では、永久磁石（34）は、第１コア（31）側（図２５で上側）がＮ極、第２コア（32）側（図２５で下側）がＳ極となるように配置される。なお、永久磁石（34）におけるＮ極及びＳ極の位置関係は、逆向きでもよい。

【0186】

第１コア（31）には、第１突部（31a）が設けられる。第２コア（32）には、第２突部（32a）が設けられる。第１コア（31）及び第２コア（32）は、軸方向から見て同じ形状且つ同じ位置に形成される。第１突部（31a）及び第２突部（32a）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0187】

磁気作業物質（11）に対して第１突部（31a）及び第２突部（32a）を対向させると、磁気作業物質（11）の第３方向（図２５で上下方向）に磁束が流れる。なお、磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0188】

具体的に、磁気冷凍装置（10）では、永久磁石（34）から第１コア（31）の第１突部（31a）に向かって磁束が流れる。第１突部（31a）から図２５で上側のヨーク（13）に向かって磁束が流れる。上側のヨーク（13）から下側のヨーク（13）に向かって、磁気作業物質（11）の内部を第３方向（図２５で上下方向）に沿って磁束が流れる。下側のヨーク（13）から第２コア（32）の第２突部（32a）に向かって磁束が流れる。第２突部（32a）から永久磁石（34）に向かって磁束が流れる。これにより、磁場が印加された磁気作業物質（11）が発熱する。

【0189】

その後、磁場印加部（20）を直線移動させ、隣接する磁気作業物質（11）に対して第１突部（31a）及び第２突部（32a）を対向させる。これにより、最初に磁場を印加した磁気作業物質（11）は、磁場が取り除かれることで吸熱する。一方、隣接する磁気作業物質（11）は、磁場が印加されることで発熱する。

【0190】

－実施形態３の変形例２－
前記実施形態３において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、第１磁石（25）と、磁極突起部（51）と、で構成してもよい。

【0191】

図２６に示すように、磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第２方向（図２６の左右方向）の一端側に配置される。磁気作業物質（11）と磁場印加部（20）の磁極（24）とは、第２方向に間隔をあけて配置される。

【0192】

磁気作業物質（11）とコア（21）との間には、第１磁石（25）と、磁極突起部（51）とが配置される。磁極突起部（51）は、コア（21）における下端部から径方向内側に突出する。第１磁石（25）及び磁極突起部（51）は、第３方向（図２６で上下方向）に間隔をあけて設けられる。第１磁石（25）及び磁極突起部（51）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0193】

磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び磁極突起部（51）を対向させると、磁気作業物質（11）の第３方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0194】

－実施形態２の変形例３－
前記実施形態３において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、磁気作業物質（11）の第２方向の一端側と、磁気作業物質（11）の第３方向とに配置した構成としてもよい。

【0195】

図２７に示すように、磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第２方向（図２７の左右方向）の一端側（図２７の右側）と、磁気作業物質（11）の第３方向（図２７の上下方向）の一端側（図２７の下側）とに配置される。

【0196】

磁気作業物質（11）とコア（21）との間には、第１磁石（25）が配置される。第１磁石（25）は、磁気作業物質（11）に対して第２方向に離れて配置される。コア（21）には、磁極突起部（51）が設けられる。磁極突起部（51）は、コア（21）における下端部から径方向内側に突出する。磁極突起部（51）は、磁気作業物質（11）の下方を通って磁気作業物質（11）に対向する位置まで延びる。磁極突起部（51）は、磁気作業物質（11）に対して第３方向に離れて設けられる。第１磁石（25）及び磁極突起部（51）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0197】

【0198】

磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向の一端側（図２７で右側）と、第３方向の一端側（図２７で下側）と、に配置される。第２方向の他端側（図２７で左側）には、磁極（24）が設けられていない。第３方向の他端側（図２７で上側）には、磁極（24）が設けられていない。

【0199】

－実施形態２の変形例４－
前記実施形態３の変形例１において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、磁気作業物質（11）の第２方向の一端側と、磁気作業物質（11）の第３方向とに配置した構成としてもよい。

【0200】

図２８に示すように、コア（30）は、第１コア（31）と、第２コア（32）と、永久磁石（34）とを有する。第１コア（31）及び第２コア（32）は、第３方向（図２８で上下方向）に間隔をあけて配置される。第１コア（31）及び第２コア（32）の間には、永久磁石（34）が挟み込まれる。

【0201】

第１コア（31）には、第１突部（31a）が設けられる。第１突部（31a）は、磁気作業物質（11）に対して第２方向（図２８で左右方向）に離れて配置される。

【0202】

第２コア（32）には、第２突部（32a）が設けられる。第２突部（32a）は、磁気作業物質（11）の下方を通って磁気作業物質（11）に対向する位置まで延びる。磁極突起部（51）は、磁気作業物質（11）に対して第３方向に離れて設けられる。第１突部（31a）及び第２突部（32a）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0203】

磁気作業物質（11）に対して第１突部（31a）及び第２突部（32a）を対向させると、磁気作業物質（11）の第３方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0204】

磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向の一端側（図２８で右側）と、第３方向の一端側（図２８で下側）と、に配置される。第２方向の他端側（図２８で左側）には、磁極（24）が設けられていない。第３方向の他端側（図２８で上側）には、磁極（24）が設けられていない。

【0205】

－実施形態３の変形例５－
実施形態３において、磁場印加部（20）と磁気作業物質（11）を複数配置し、１つのシリンダ（41）で相対直線移動させてもよい。

【0206】

《実施形態４》
実施形態４について説明する。

【0207】

図２９に示すように、磁気作業物質（11）は、周方向に間隔をあけて複数配置される。図２９に示す例では、周方向に沿って円弧状に延びる磁気作業物質（11）が、周方向に等間隔に８つ配置される。

【0208】

磁場印加部（20）は、複数の磁気作業物質（11）の径方向内側に配置される。磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して第１方向（周方向）に相対移動する。磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する。

【0209】

磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。複数の突部（23）は、コア（21）の中心部から径方向外方に向かって突出する。複数の突部（23）は、周方向に間隔をあけて配置される。図２９に示す例では、突部（23）が、周方向に等間隔に２つ配置される。

【0210】

磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向（径方向）の一端側に配置される。磁気作業物質（11）とコア（21）の突部（23）との間には、第１磁石（25）と、第２磁石（26）とが配置される。第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0211】

磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向及び第２方向に直交する第３方向（軸方向）に間隔をあけて設けられる。

【0212】

ここで、磁場印加部（20）の磁極（24）における磁気作業物質（11）と対向する面の第１方向（周方向）の長さＷ１は、磁気作業物質（11）における磁場印加部（20）の磁極（24）と対向する面の第１方向（周方向）の長さＷ２よりも大きい。

【0213】

－実施形態４の効果－
本実施形態の特徴によれば、磁場印加部（20）の磁極（24）における磁気作業物質（11）と対向する面の第１方向の長さは、磁気作業物質（11）における磁場印加部（20）の磁極（24）と対向する面の第１方向の長さよりも大きい。

【0214】

これにより、磁気抵抗を増加させることなく、磁気作業物質（11）と磁場印加部（20）の磁極（24）との位置合わせの精度を下げることができる。

【0215】

－実施形態４の変形例１－
前記実施形態４において、磁場印加部（20）の磁極（24）を、磁気作業物質（11）の径方向外側に配置した構成としてもよい。

【0216】

図３０に示すように、磁場印加部（20）は、複数の磁気作業物質（11）の径方向外側に配置される。磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。突部（23）は、磁気作業物質（11）の下方を通って磁気作業物質（11）の径方向内側から径方向外側まで延びる。

【0217】

【0218】

磁気作業物質（11）とコア（21）の立設部（50）との間には、第１磁石（25）と、第２磁石（26）とが配置される。第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、軸方向に間隔をあけて設けられる。第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。磁気作業物質（11）と磁場印加部（20）の磁極（24）とは、径方向に間隔をあけて配置される。

【0219】

磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び第２磁石（26）を対向させると、磁気作業物質（11）の軸方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0220】

－実施形態４の変形例２－
実施形態４において、磁場印加部（20）と磁気作業物質（11）とを軸方向に複数配置し、１つのモータ（17）で相対回転移動させてもよい。

【0221】

《実施形態５》
実施形態５について説明する。

【0222】

図３１に示すように、磁気作業物質（11）は、周方向に間隔をあけて複数配置される。図３１に示す例では、略扇形状に形成された磁気作業物質（11）が、周方向に等間隔に８つ配置される。

【0223】

磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して、軸方向に離れて配置される。図３２にも示すように、磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して第１方向（周方向）に相対移動する。磁場印加部（20）は、磁気作業物質（11）に対して磁場を印加する。

【0224】

磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）とを有する。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。複数の突部（23）は、コア（21）の中心部から径方向外方に向かって突出する。複数の突部（23）は、周方向に間隔をあけて配置される。図３２に示す例では、突部（23）が、周方向に等間隔に２つ配置される。突部（23）の先端部は、軸方向から見て、略扇形状に形成される。

【0225】

磁場印加部（20）の磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向に直交する第２方向（軸方向）の一端側に配置される。磁気作業物質（11）とコア（21）の突部（23）との間には、第１磁石（25）と、第２磁石（26）とが配置される。第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。

【0226】

磁極（24）は、磁気作業物質（11）における第１方向及び第２方向に直交する第３方向（径方向）に間隔をあけて設けられる。

【0227】

【0228】

－実施形態５の効果－
本実施形態の特徴によれば、磁場印加部（20）の磁極（24）における磁気作業物質（11）と対向する面の第１方向の長さは、磁気作業物質（11）における磁場印加部（20）の磁極（24）と対向する面の第１方向の長さよりも大きい。

【0229】

これにより、磁気抵抗を増加させることなく、磁気作業物質（11）と磁場印加部（20）の磁極（24）との位置合わせの精度を下げることができる。

【0230】

－実施形態５の変形例－
実施形態５において、磁場印加部（20）と磁気作業物質（11）とを軸方向に複数配置し、１つのモータ（17）で相対回転移動させてもよい。また、磁場印加部（20）と磁気作業物質（11）とを径方向に複数配置し、１つのモータ（17）で相対回転移動させてもよい。

【0231】

《実施形態６》
実施形態６について説明する。

【0232】

図３３に示すように、磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）と、保持部材（55）と、を有する。

【0233】

コア（21）は、磁性材料で構成される。コア（21）の中心部には、保持部材（55）が設けられる。コア（21）は、保持部材（55）によって保持される。コア（21）は、複数の突部（23）を有する。複数の突部（23）は、コア（21）の中心部から径方向外方に向かって放射状に突出する。突部（23）は、磁気作業物質（11）に対して径方向に離れて配置される。

【0234】

保持部材（55）は、円筒状の部材で構成される。保持部材（55）は、非磁性材料で構成される。保持部材（55）は、例えば、アルミニウムや樹脂で構成される。保持部材（55）の中心部には、回転軸（16）が連結される。

【0235】

磁気作業物質（11）とコア（21）の突部（23）との間には、第１磁石（25）と、第２磁石（26）とが配置される。第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、磁場印加部（20）の磁極（24）を構成する。第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、軸方向に間隔をあけて設けられる。磁気作業物質（11）に対して第１磁石（25）及び第２磁石（26）を対向させると、磁気作業物質（11）の軸方向に磁束が流れる。磁束の流れを破線の矢印線で示す。

【0236】

なお、本実施形態６において、磁性材料のコア（21）を、非磁性材料の保持部材（55）で保持する構成を説明しているが、その他の実施形態及び変形例においても、同様の構成を適用可能である。

【0237】

－実施形態６の効果－
本実施形態の特徴によれば、磁束が流れるコア（21）を磁性材料で構成し、非磁性材料で構成された保持部材（55）によってコア（21）を保持することで、第１方向で隣り合う磁極（24）間での磁束漏れをより低減することができる。また、保持部材（55）として、コア（21）よりも単位体積当たりの重量が軽い部材（例えば、アルミニウムや樹脂）を採用することで、磁気冷凍装置（10）全体として軽量化を図ることができる。

【0238】

－実施形態６の変形例１－
前記実施形態６において、磁場印加部（20）を円柱状に形成してもよい。

【0239】

図３４及び図３５に示すように、磁場印加部（20）は、コア（21）と、磁極（24）と、保持部材（55）と、を有する。

【0240】

【0241】

【0242】

保持部材（55）は、コア（21）の中心部と、周方向に間隔をあけて配置された複数の突部（23）の間と、磁極（24）を構成する第１磁石（25）と第２磁石（26）との間とに設けられる。保持部材（55）は、非磁性材料で構成される。保持部材（55）は、例えば、アルミニウムや樹脂で構成される。

【0243】

コア（21）の中心部に設けられた保持部材（55）は、円筒状の部材で構成される。保持部材（55）の中心部には、回転軸（16）が連結される。また、複数の突部（23）の間と、第１磁石（25）及び第２磁石（26）の間とに保持部材（55）が設けられることで、磁場印加部（20）が円柱状に形成される。

【0244】

《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

【0245】

前記実施形態では、第１磁石（25）及び第２磁石（26）を、磁気作業物質（11）に対向して配置させるようにしたが、この形態に限定するものではない。磁場印加部（20）の磁極（24）は、第３方向から見たときに、磁気作業物質（11）に重なり合わないように配置されていればよい。

【0246】

例えば、磁極（24）を構成する第１磁石（25）及び第２磁石（26）は、第２方向から見て、磁気作業物質（11）よりも第３方向の外方に離れて配置されていてもよい。つまり、第３方向から見たときに、磁気作業物質（11）に重なり合わない位置において、磁極（24）の間の磁気ギャップ中に、磁気作業物質（11）が配置されていてもよい。

【0247】

前記実施形態では、磁気作業物質（11）に対して均一に磁場を印加するために、磁気作業物質（11）の第３方向の両端部にヨーク（13）を設けた構成について説明したが、この形態に限定するものではない。磁気作業物質（11）の透磁率は、真空（空気）よりも高いため、磁気作業物質（11）の第３方向の両端部にヨーク（13）を設けない構成であってもよい。また、磁気作業物質（11）の第３方向の一方の端部にヨーク（13）を設け、他方の端部にヨーク（13）を設けない構成であってもよい。

【0248】

前記実施形態では、磁場印加部（20）の磁極（24）を、永久磁石を用いて構成した形態について説明したが、例えば、電磁石を用いた構成であってもよい。

【0249】

前記実施形態では、磁場印加部（20）の磁極（24）の数や、磁気作業物質（11）の数を、図面に基づいて具体的に説明したが、この形態に限定するものではない。磁場印加部（20）の磁極（24）の数や、磁気作業物質（11）の数は、適宜選択すればよい。

【0250】

前記実施形態では、磁場印加部（20）を磁気作業物質（11）に対して第１方向に相対移動するために、磁場印加部（20）を回転移動又は直線移動させる構成について説明したが、この形態に限定するものではない。磁気作業物質（11）を回転移動又は直線移動させる構成であってもよい。

【0251】

前記実施形態では、磁気作業物質（11）とヨーク（13）の形状を、図面に基づいて具体的に説明したが、この形態に限定するものではない。磁気作業物質（11）とヨーク（13）の形状は、磁極（24）間の空間に収まれば、どのような形状でもよい。

【0252】

以上、実施形態及び変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態及び変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。また、明細書及び特許請求の範囲の「第１」、「第２」、「第３」…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。

【産業上の利用可能性】

【0253】

以上説明したように、本開示は、磁気冷凍装置及び冷凍装置について有用である。

【符号の説明】

【0254】

1 冷凍装置
2 熱媒体回路
10 磁気冷凍装置
11 磁気作業物質
13 ヨーク
20 磁場印加部
24 磁極

【図1】