[发明专利]热交换器以及磁热泵装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有由磁热效应材料构成的线材的热交换器以及磁热泵装置。

对于承认通过文献的参照进行援引加入的指定国，通过参照，将2016年3月31日在日本提出申请的特愿2016－073403所记载的内容、以及2016年5月30日在日本提出申请的特愿2016－107635所记载的内容援引加入至本说明书中，作为本说明书的记载的一部分。

背景技术

作为具有呈现磁热效应的磁性体的热交换器，公知有将由磁热效应材料构成的多个颗粒状的磁性体插入至筒状的壳体而成的热交换器(例如参照专利文献1)。

专利文献1:日本特开2010－77484号公报

在专利文献1所记载的热交换器中，作为磁热效应材料，使用颗粒状的磁性体，在这样的颗粒状的磁性体中，若使粒径变小，则与热交换介质接触的接触面积增加，因此热交换效率增大至一定程度，但若进一步使粒径变小，则会阻碍热交换介质的流动，导致热交换效率降低。因此，在使用颗粒状的磁性体的情况下，热交换效率的提高存在极限。

另一方面，在使用了磁热效应材料的热交换器中，通过增大赋予给磁热效应材料的磁场的强度，能够提高热交换效率，但为了增大磁场的强度，需要将所使用的磁铁大型化，因此存在装置本身大型化的问题。

发明内容

本发明欲解决的课题在于提供无需使装置大型化、且能够提高热交换效率的热交换器以及磁热泵装置。

[1]本发明所涉及的热交换器具备：多个线材，由呈现磁热效应的磁热效应材料构成；以及壳体，填充有多个上述线材，其中，上述线材的线径小于1mm。

[2]在上述本发明中，也可以形成为，上述线材的线径为0.1mm以上且小于1mm。

[3]在上述本发明中，也可以形成为，多个上述线材分别绞合而形成多个绞线，并填充于上述壳体内。

[4]本发明所涉及的磁热泵装置具备上述热交换器。

根据本发明，作为由磁热效应材料构成的线材，使用线径小于1mm的线材，因此，能够抑制热交换器内的热交换介质的流动被阻碍这一情况，且能够确保线材的与热交换介质接触的接触面积，因此无需使装置大型化(无需使磁铁大型化)、且能够适当地提高热交换效率。

附图说明

图1是示出具备本发明的一个实施方式所涉及的MCM热交换器的磁热泵装置的整体结构的图，是示出活塞处于第一位置的状态的图。

图2是示出具备本发明的一个实施方式所涉及的MCM热交换器的磁热泵装置的整体结构的图，是示出活塞处于第二位置的状态的图。

图3是示出本发明的一个实施方式所涉及的MCM热交换器的结构的分解立体图。

图4是沿着本发明的一个实施方式所涉及的MCM热交换器的延伸方向的剖视图。

图5是沿着图4的V－V线的剖视图。

图6是将填充于本发明的一个实施方式所涉及的MCM热交换器的多个绞线放大示出的图。

图7是其他的实施方式所涉及的MCM热交换器的剖视图。

图8是其他的实施方式所涉及的MCM热交换器的剖视图。

图9是示出实施例、比较例中使用的试验装置的图。

图10是示出实施例1～3、比较例1、2中的循环频率(Hz)与输出密度(W/kg)之间的关系的图表。

图11是示出参考例1～3中的流体介质的接触面积(m²)与流体介质的平均流速(m/sec)之间的关系的图表。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

图1以及图2是示出具备本发明的实施方式所涉及的第一MCM热交换器10以及第二MCM热交换器20的磁热泵装置1的整体结构的图。图3～图6是示出本实施方式的第一MCM热交换器10以及第二MCM热交换器20的图。

本实施方式的磁热泵装置1是利用了磁热效应(Magnetocaloric effect)的热泵装置，如图1以及图2所示，具备：第一MCM热交换器10、第二MCM热交换器20、活塞30、永磁铁40、低温侧热交换器50、高温侧热交换器60、泵70、配管81～84以及切换阀90。

如图3以及图4所示，第一MCM热交换器10具备：集合体11，由多个绞线(子绞线)12的束构成；壳体13，收纳该集合体11；以及与壳体13连接的第一接头16和第二接头17，在壳体13内填充有多个绞线12。