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公開番号2025140049
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024039201
出願日2024-03-13
発明の名称回転磁気アレイ装置及び磁気冷凍システム
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人個人
主分類F25B 21/00 20060101AFI20250919BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】モータのトルク脈動を高次数化により低減して、装置に対する機械入力を低減する。
【解決手段】回転軸を中心として回転可能であり、複数の磁極が配置されることで磁場を発生する磁場発生部と、磁場発生部の回転に応じて温熱及び冷熱を発生する複数の熱発生部を含む複数の磁性材料部とを備え、複数の磁性材料部は、複数の磁極の何れかの磁極の中心と対向する磁性材料部と、複数の磁極の何れかの磁極と対向するがその磁極の中心とは対向しない磁性材料部と、複数の磁極の何れか2つの磁極間と対向する磁性材料部とを同時に含むことが可能なように、円周状に配置されている、回転磁気アレイ装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸を中心として回転可能であり、複数の磁極が配置されることで磁場を発生する磁場発生部と、
前記磁場発生部の回転に応じて温熱及び冷熱を発生する複数の熱発生部を含む複数の磁性材料部と
を備え、
前記複数の磁性材料部は、前記複数の磁極の何れかの磁極の中心と対向する磁性材料部と、前記複数の磁極の何れかの磁極と対向するがその磁極の中心とは対向しない磁性材料部と、前記複数の磁極の何れか２つの磁極間と対向する磁性材料部とを同時に含むことが可能なように、円周状に配置されている、回転磁気アレイ装置。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記複数の磁性材料部と前記複数の磁極との配置関係が回転対称ではない、請求項１に記載の回転磁気アレイ装置。
【請求項３】
前記複数の磁性材料部は、素数個の磁性材料部である、請求項２に記載の回転磁気アレイ装置。
【請求項４】
前記複数の磁性材料部は、温熱及び冷熱を発生させない複数の熱非発生部を含む、請求項１に記載の回転磁気アレイ装置。
【請求項５】
前記複数の熱非発生部の磁化率は、前記複数の熱発生部の磁化率と略同等である、請求項４に記載の回転磁気アレイ装置。
【請求項６】
前記複数の熱発生部の磁化率の変化に応じて、前記複数の熱非発生部の磁化率を変化させる磁化率調整部を更に備える、請求項４に記載の回転磁気アレイ装置。
【請求項７】
前記磁化率調整部は、前記磁場発生部を回転させるためのモータに流す電流が最小となるように、前記複数の熱非発生部の各熱非発生部の磁化率を変化させる、請求項６に記載の回転磁気アレイ装置。
【請求項８】
前記磁化率調整部は、前記複数の熱非発生部の各熱非発生部が前記複数の磁極の何れかと対向する際に、当該各熱非発生部の磁化率を変化させる、請求項６に記載の回転磁気アレイ装置。
【請求項９】
前記磁化率調整部は、前記複数の熱発生部内の磁性体の量に応じた量の磁性体を前記複数の熱非発生部の各熱非発生部に挿入することにより、当該各熱非発生部の磁化率を変化させる、請求項６に記載の回転磁気アレイ装置。
【請求項１０】
前記複数の磁極の各磁極は、異なる配向の複数の磁石からなる磁石配列に対して前記複数の磁性材料部のうちの対向する磁性材料部側に配置された磁性体からなる磁極である、請求項１に記載の回転磁気アレイ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転磁気アレイ装置及び磁気冷凍システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、回転可能に設けられた磁場発生部と、磁場発生部よりも外周側に設けられた熱発生部と、熱発生部よりも外周側に設けられたヨークと、を備え、磁場発生部は、回転方向に沿ってハルバッハ配列された複数の永久磁石を有し、熱発生部は、回転方向に沿って配列された複数のダクトと、複数のダクトの各々にそれぞれ格納され、且つ、磁気作業物質をそれぞれ含む複数の磁気作業部と、を有する磁気冷凍装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１７４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転軸を中心として回転可能であり、複数の磁極が配置されることで磁場を発生する磁場発生部と、磁場発生部の回転に応じて温熱及び冷熱を発生する複数の熱発生部を含む複数の磁性材料部とを備える回転磁気アレイ装置がある。このような回転磁気アレイ装置において、複数の磁性材料部が、複数の磁極の何れかの磁極の中心と対向する磁性材料部と、複数の磁極の何れか２つの磁極間と対向する磁性材料部とを同時に含むことが可能なように、円周状に配置された構成は考えられる。或いは、複数の磁性材料部が、複数の磁極の何れかの磁極と対向するがその磁極の中心とは対向しない磁性材料部と、複数の磁極の何れか２つの磁極間と対向する磁性材料部とを同時に含むことが可能なように、円周状に配置された構成も考えられる。しかしながら、このような構成では、モータのトルク脈動を高次数化により低減することができないので、装置に対する機械入力を低減することはできない。
【０００５】
本発明の目的は、モータのトルク脈動を高次数化により低減して、装置に対する機械入力を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明は、回転軸を中心として回転可能であり、複数の磁極が配置されることで磁場を発生する磁場発生部と、磁場発生部の回転に応じて温熱及び冷熱を発生する複数の熱発生部を含む複数の磁性材料部とを備え、複数の磁性材料部は、複数の磁極の何れかの磁極の中心と対向する磁性材料部と、複数の磁極の何れかの磁極と対向するがその磁極の中心とは対向しない磁性材料部と、複数の磁極の何れか２つの磁極間と対向する磁性材料部とを同時に含むことが可能なように、円周状に配置されている、回転磁気アレイ装置を提供する。
【０００７】
回転磁気アレイ装置は、複数の磁性材料部と複数の磁極との配置関係が回転対称ではない、ものであってよい。その場合、複数の磁性材料部は、素数個の磁性材料部であってよい。
【０００８】
複数の磁性材料部は、温熱及び冷熱を発生させない複数の熱非発生部を含む、ものであってよい。
その場合、複数の熱非発生部の磁化率は、複数の熱発生部の磁化率と略同等であってよい。
また、回転磁気アレイ装置は、複数の熱発生部の磁化率の変化に応じて、複数の熱非発生部の磁化率を変化させる磁化率調整部を更に備える、ものであってよい。その場合、磁化率調整部は、磁場発生部を回転させるためのモータに流す電流が最小となるように、複数の熱非発生部の各熱非発生部の磁化率を変化させる、ものであってよい。また、磁化率調整部は、複数の熱非発生部の各熱非発生部が複数の磁極の何れかと対向する際に、各熱非発生部の磁化率を変化させる、ものであってよい。更に、磁化率調整部は、複数の熱発生部内の磁性体の量に応じた量の磁性体を複数の熱非発生部の各熱非発生部に挿入することにより、各熱非発生部の磁化率を変化させる、ものであってよい。
【０００９】
複数の磁極の各磁極は、異なる配向の複数の磁石からなる磁石配列に対して複数の磁性材料部のうちの対向する磁性材料部側に配置された磁性体からなる磁極であってよい。
その場合、複数の磁極の各磁極は、対向する磁性材料部側の幅が磁石配列側の幅よりも短い磁極であってよい。
また、回転磁気アレイ装置は、磁極の対向する磁性材料部側の幅が、対向する磁性材料部の磁気作業部の幅よりも長い、ものであってよい。
更に、回転磁気アレイ装置は、磁極の表面と対向する磁性材料部に隣接する磁性材料部の磁気作業部との距離が、磁極の表面と対向する磁性材料部の磁気作業部との距離よりも長い、ものであってよい。
更にまた、複数の磁石は、磁極よりも回転軸側にあり、磁極の方向又は回転軸の方向に配向している第１の磁石と、回転軸を中心とする磁極が存在する円周上に磁極を挟むように配置され、磁極の方向に配向している第２及び第３の磁石とを含む、ものであってよい。
【００１０】
また、本発明は、上記の何れかの回転磁気アレイ装置と、複数の熱発生部の何れかが冷熱を発生させた場合に、冷熱を取り出す冷熱取り出し装置とを備える、磁気冷凍システムも提供する。
（【００１１】以降は省略されています）

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