JP2020046079A - 磁場印加装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁場印加装置のコイル電流の最大値を小さくする。【解決手段】磁場印加装置（20）は、永久磁石（28）の着磁方向両端を磁気的に接続して閉回路を構成した少なくとも２つの閉磁路（44〜46）を形成するヨーク部（30）を備える。少なくとも１つの閉磁路（44〜46）に、磁場印加部（25,26）が設けられる。閉磁路（44〜46）のうち少なくとも１つに、磁気作業物質（27）に印加される磁場の強度を変更可能なコイル（47,48）が設けられる。コイル（47,48）が非通電の場合、永久磁石（28）の磁束が２つ以上の閉磁路（44〜46）に分岐して流れる。【選択図】図２

Description

本開示は、磁場印加装置に関するものである。

従来より、磁気作業物質に磁場を印加したり除去したりするための磁場印加装置が知られている（例えば、特許文献１）。同文献の磁場印加装置は、コイルに電流が流れる場合に磁気作業物質に磁場が印加される一方、コイルが非通電の場合に磁気作業物質に磁場が印加されないように構成されている。

特開２００４−３１７０４０号公報

ところで、上記の磁場印加装置では、コイルが非通電の場合の磁気作業物質における磁束密度は略ゼロとなる。このため、コイルに電流を流して磁気作業物質における所望の磁束密度を発生させるためには、磁気作業物質における磁束密度を略ゼロから所望の磁束密度まで増大させるために比較的大きな電流をコイルに流す必要がある。つまり、特許文献１の磁場印加装置では、コイル電流の最大値が比較的大きくなってしまうという問題があった。

本開示の目的は、磁場印加装置のコイル電流の最大値を小さくすることにある。

本開示の第１の態様は、磁気作業物質（27）が設けられて該磁気作業物質（27）に磁場が印加される磁場印加部（25,26）と、永久磁石（28）とを備えた磁場印加装置（20）を対象とする。この磁場印加装置（20）は、上記永久磁石（28）の着磁方向両端を磁気的に接続して閉回路を構成した少なくとも２つの閉磁路（44〜46）を形成するヨーク部（30）を備え、上記磁場印加部（25,26）は、少なくとも１つの上記閉磁路（44〜46）に設けられ、上記閉磁路（44〜46）のうち少なくとも１つに設けられ、上記磁気作業物質（27）に印加される磁場の強度を変更可能なコイル（47,48）を備え、上記磁場印加装置（20）は、上記コイル（47,48）が非通電の場合に上記永久磁石（28）の磁束が、上記磁場印加部（25,26）が設けられた上記閉磁路（44〜46）を含む２つ以上の該閉磁路（44〜46）に分岐して流れるように構成されている。

第１の態様では、コイル（47,48）が非通電の場合に、永久磁石（28）の磁束の少なくとも一部が磁場印加部（25,26）を流れる。つまり、コイル（47,48）が非通電の場合に、永久磁石（28）によって生じる磁場が当該磁場印加部（25,26）の磁気作業物質（27）に印加される。そして、磁場印加装置（20）では、コイル（47,48）に電流を流すことによって当該磁気作業物質（27）に印加される磁場の強度が変更され、それにより磁気作業物質（27）で磁気熱量効果が生じる。

上述のように、第１の態様では、コイル（47,48）が非通電の状態でも磁気作業物質（27）に磁場が印加される。したがって、当該磁気作業物質（27）における磁束密度を所望の程度まで高めるために必要なコイル（47,48）に流す電流は、例えばコイル（47,48）が非通電の場合に磁気作業物質（27）に磁場が印加されない従来技術の磁場印加装置と比較して、小さくて足りる。このため、磁場印加装置（20）においてコイル（47,48）に流す電流の最大値を小さくすることができる。

本開示の第２の態様は、上記第１の態様において、第１の上記閉磁路（44）と、第２の上記閉磁路（45）とを備え、上記第１の閉磁路（44）のうち上記永久磁石（28）以外の部分の磁気抵抗をＲ１とし、かつ上記第２の閉磁路（45）のうち上記永久磁石（28）以外の部分の磁気抵抗をＲ２として、０．０１×Ｒ１≦Ｒ２≦１００×Ｒ１が成り立つように設計されていることを特徴とする。

第２の態様では、第１の閉磁路（44）と第２の閉磁路（45）とに、それぞれの磁気抵抗Ｒ１，Ｒ２に応じた比率で永久磁石（28）の磁束が分岐して流れる。

本開示の第３の態様は、上記第１または第２の態様において、上記コイル（47,48）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍａｘとし、かつ上記コイル（47,48）が非通電の場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢ０として、０．１×Ｂｍａｘ≦Ｂ０≦０．５×Ｂｍａｘが成り立つように設計されていることを特徴とする。

第３の態様では、コイル（47,48）が非通電の場合でも磁気作業物質（27）における磁束密度がある程度の大きさを有する。具体的には、コイル（47,48）が非通電の状態における磁気作業物質（27）における磁束密度Ｂ０は、磁束密度Ｂｍａｘの０．１〜０．５倍の大きさを有する。

本開示の第４の態様は、上記第１〜第３の態様のいずれか１つにおいて、上記磁場印加部（25,26）が設けられていない少なくとも１つの上記閉磁路（44〜46）に設けられた磁気抵抗部（29）を備えることを特徴とする。

第４の態様では、磁気抵抗部（29）が設けられた閉磁路（44〜46）は、その磁気抵抗を磁気抵抗部（29）によって調節することができる。そのため、当該閉磁路（44〜46）の磁気抵抗の調整が容易となる。また、磁場印加部（25,26）に対して十分に小さな磁気抵抗となるようにヨーク部（30）を構成できるので、当該閉磁路（44〜46）以外の閉磁路（44〜46）の磁気抵抗を小さくすることができる。

本開示の第５の態様は、上記第４の態様において、上記磁気抵抗部（29）は、エアギャップまたは非磁性体によって構成されていることを特徴とする。

第５の態様では、エアギャップまたは非磁性体によって、それが設けられた閉磁路（44〜46）の磁気抵抗が高められる。

本開示の第６の態様は、上記第１〜第５の態様のいずれか１つにおいて、上記コイル（47,48）に流れる電流を、上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御する制御部（52）を備えることを特徴とする。

第６の態様では、制御部（52）が、コイル（47,48）に流れる電流を、磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向に流れるように制御する場合、磁気作業物質（27）に比較的強い磁場が印加されることになり、当該磁気作業物質（27）が発熱する。一方、制御部（52）が、コイル（47,48）に流れる電流を、磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に流れるように制御する場合、磁気作業物質（27）に比較的弱い磁場が印加されることになり、当該磁気作業物質（27）が吸熱する。

ここで、印加される磁場が強まると発熱する一方、弱まると吸熱する特性を「正の磁気熱量効果」と言い、その逆の特性を「負の磁気熱量効果」と言う。本明細書における磁気作業物質（27）は、正の磁気熱量効果を有するものとするが、本発明の範囲を逸脱することなく、負の磁気熱量効果を有する磁気作業物質を用いることも可能である。

本開示の第７の態様は、上記第６の態様において、上記コイル（47,48）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍａｘとし、上記コイル（47,48）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍｉｎとし、かつ上記コイル（47,48）が非通電の場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢ０として、Ｂ０≒（Ｂｍａｘ−Ｂｍｉｎ）／２が成り立つように設計されていることを特徴とする。

第７の態様では、磁気作業物質（27）における磁束密度がＢｍａｘとなる場合のコイル（47）に流れる電流の絶対値と、Ｂｍｉｎとなる場合のコイル（47）に流れる電流の絶対値とが略等しくなり、コイル（47）に流れる電流の絶対値の最大値を小さく抑えることができる。このため、コイル（47,48）の銅損を小さく抑えることができる。

本開示の第８の態様は、上記第６または第７の態様において、上記コイル（47,48）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍａｘとし、上記コイル（47,48）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍｉｎとし、かつ上記コイル（47,48）が非通電の場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢ０として、上記制御部（52）は、｜Ｂｍｉｎ｜＜Ｂ０＜Ｂｍａｘが成り立つように上記コイル（47,48）に流れる電流を制御するように構成されていることを特徴とする。

第８の態様では、例えば｜Ｂｍｉｎ｜≧Ｂ０が成り立つように制御する場合に比べて、磁場印加装置（20）の運転領域を広くすることができる。なお、本明細書において、｜Ｂｍｉｎ｜は、Ｂｍｉｎの絶対値を意味する。

本開示の第９の態様は、上記第８の態様において、上記制御部（52）は、｜Ｂｍｉｎ｜が０となるように上記コイル（47,48）に流れる電流を制御するように構成されていることを特徴とする。

第９の態様では、磁気作業物質（27）の磁気熱量効果を最大限に発揮させることができる。

本開示の第１０の態様は、上記第１〜第９の態様のいずれか１つにおいて、上記コイル（47,48）が非通電の場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢ０として、Ｂ０＞０が成り立つように設計されていることを特徴とする。

本開示の第１１の態様は、上記第１〜第１０の態様のいずれか１つにおいて、上記磁場印加部（25,26）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、磁気抵抗部（29）が設けられた第２の上記閉磁路（45）とを備え、上記コイル（47,48）は、上記第２の閉磁路（45）に設けられていることを特徴とする。

第１１の態様では、磁場印加部（25,26）が第１の閉磁路（44）に設けられると共に、磁気抵抗部（29）およびコイル（47,48）が第２の閉磁路（45）に設けられる。このため、磁場印加部（25,26）とコイル（47,48）との距離が比較的大きくなり、コイル（47,48）に電流を流すことによって生じる熱が磁場印加部（25,26）に影響しにくい。

本開示の第１２の態様は、上記第１１の態様において、上記磁場印加部（25,26）の磁気抵抗をＲａｍｒとし、上記永久磁石（28）の磁気抵抗をＲｍａｇとし、上記磁気抵抗部（29）の磁気抵抗をＲｌとし、Ｒｍａｇ／Ｒａｍｒ＝ｋ１とし、かつＲｌ／Ｒａｍｒ＝ｋ２として、（ｋ１＋ｋ２＋ｋ１・ｋ２）／ｋ１＜√２が成り立つように設計されていることを特徴とする。

第１２の態様では、磁気抵抗部（29）を設けない場合と設ける場合との両方で磁気作業物質（27）に同等の磁気熱量効果を生じさせるときに、磁気抵抗部（29）を設ける場合のコイル（47,48）での銅損の方を小さく抑えることができる。

本開示の第１３の態様は、上記第１〜第１０の態様のいずれか１つにおいて、上記磁場印加部（25,26）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、磁気抵抗部（29）が設けられた第２の上記閉磁路（45）とを備え、上記コイル（47,48）は、上記第１の閉磁路（44）に設けられていることを特徴とする。

第１３の態様では、磁場印加部（25,26）およびコイル（47,48）が第１の閉磁路（44）に設けられると共に、磁気抵抗部（29）が第２の閉磁路（45）に設けられる。このため、磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向の電流がコイル（47,48）に流れる場合、当該コイル（47,48）が生じる磁束が永久磁石（28）において当該永久磁石（28）の磁化方向と一致する。これにより、永久磁石（28）の動作点が高くなって当該永久磁石（28）の磁束が増加する。そのため、また、磁気作業物質（27）に印加する磁場を減らすことなく、コイル（47,48）が生じる磁束を減らすことができ、コイル（47,48）に流す電流を減らすことができる。さらに、磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の電流がコイル（47,48）に流れる場合、当該コイル（47,48）が生じる磁束が永久磁石（28）において当該永久磁石（28）の磁化方向と相違する。これにより、永久磁石（28）の動作点が低くなって当該永久磁石（28）の磁束が減少する。そのため、磁気作業物質（27）に印加する磁場を増やすことなく、コイル（47,48）が生じる磁束を減らすことができ、コイル（47,48）に流す電流を減らすことができる。

本開示の第１４の態様は、上記第１３の態様において、上記磁場印加部（25,26）の磁気抵抗をＲａｍｒとし、上記永久磁石（28）の磁気抵抗をＲｍａｇとし、上記磁気抵抗部（29）の磁気抵抗をＲｌとし、Ｒｍａｇ／Ｒａｍｒ＝ｋ１とし、かつＲｌ／Ｒａｍｒ＝ｋ２として、（ｋ１＋ｋ２＋ｋ１・ｋ２）／（ｋ１＋ｋ２）＜√２が成り立つように設計されていることを特徴とする。

第１４の態様では、磁気抵抗部（29）を設けない場合と設ける場合との両方で磁気作業物質（27）に同等の磁気熱量効果を生じさせるときに、磁気抵抗部（29）を設ける場合のコイル（47,48）での銅損の方を小さく抑えることができる。

本開示の第１５の態様は、上記第１〜３，６〜１０の態様のいずれか１つにおいて、第１の上記磁場印加部（25）および第２の上記磁場印加部（26）と、上記第１の磁場印加部（25）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、上記第２の磁場印加部（26）が設けられた第２の上記閉磁路（45）とを備え、上記コイル（47,48）は、上記第１の閉磁路（44）および上記第２の閉磁路（45）の少なくとも一方に設けられ、上記コイル（47,48）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強めかつ上記第２の上記磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向と、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱めかつ上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向とに選択的に流れるように制御する制御部（52）を備えることを特徴とする。

第１５の態様では、第１の閉磁路（44）および第２の閉磁路（45）の両方に磁場印加部（25,26）が設けられる。そして、コイル（47,48）に流れる電流を制御することにより、第１の磁場印加部（25）と第２の磁場印加部（26）とに、発熱作用および吸熱作用を交互に生じさせることができる。すなわち、第１の磁場印加部（25）が発熱する場合には第２の磁場印加部（26）が吸熱する一方、第１の磁場印加部（25）が吸熱する場合には第２の磁場印加部（26）が発熱する。これにより、磁場印加装置（20）全体で見ると、その動作中に発熱作用および吸熱作用が常に生じることになり、温熱および冷熱を連続して取り出すことが可能となる。このため、温熱および冷熱を不連続にしか取り出すことができないという特許文献１の磁場印加装置が有する短所を克服することができる。

本開示の第１６の態様は、上記第１５の態様において、上記第１の磁場印加部（25）と上記第２の磁場印加部（26）との一方の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の電流が上記コイル（47,48）に流れる場合に、上記第１の磁場印加部（25）と上記第２の磁場印加部（26）との他方の上記磁気作業物質（27）に上記永久磁石（28）の磁場が印加されるように構成されていることを特徴とする。

第１６の態様では、第１の磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の電流がコイル（47,48）に流れる場合、当該電流によって第２の磁場印加部（26）の磁気作業物質（27）に印加される磁場が強められると共に、第２の磁場印加部（26）の磁気作業物質（27）に永久磁石（28）の磁場が印加される。一方、第２の磁場印加部（26）の磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の電流がコイル（47,48）に流れる場合、当該電流によって第１の磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）に印加される磁場が強められると共に、第１の磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）に永久磁石（28）の磁場が印加される。以上のように、第１６の態様では、コイル（47,48）の磁場と永久磁石（28）の磁場とを重畳的に利用して大きな磁気熱量効果を生じさせることができる。

本開示の第１７の態様は、上記第１５または第１６の態様において、上記コイル（47,48）は、上記第１の閉磁路（44）および上記第２の閉磁路（45）の一方のみに設けられていることを特徴とする。

第１７の態様では、少ないコイル（47,48）によって、第１の磁場印加部（25）および第２の磁場印加部（26）の両方に磁気熱量効果を生じさせることができる。これにより、磁場印加装置（20）の低コスト化を図ると共に、その高出力化を図ることができる。

本開示の第１８の態様は、上記第１５または第１６の態様において、上記コイル（47,48）は、上記第１の閉磁路（44）および上記第２の閉磁路（45）のそれぞれに設けられていることを特徴とする。

第１８の態様では、第１の閉磁路（44）に設けられたコイル（47,48）によって、第１の磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める場合と、第２の閉磁路（45）に設けられたコイル（47,48）によって、第２の磁場印加部（26）の磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める場合との両方において、コイル（47,48）によって生じる磁束の方向が永久磁石（28）において当該永久磁石（28）の磁化方向と一致する。これにより、永久磁石（28）の動作点が高くなって当該永久磁石（28）の磁束が増加する。そのため、コイル（47,48）が生じる磁束を増やすことなく、磁気作業物質（27）により大きな磁場を印加することができる。また、磁気作業物質（27）に印加する磁場を減らすことなく、コイル（47,48）が生じる磁束を減らすことができ、コイル（47,48）に流す電流を減らすことができる。

本開示の第１９の態様は、上記第４〜第８の態様のいずれか１つにおいて、第１の上記磁場印加部（25）および第２の上記磁場印加部（26）と、第１の上記コイル（47）および第２の上記コイル（48）と、上記第１の磁場印加部（25）および上記第１のコイル（47）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、上記第２の磁場印加部（26）および上記第２のコイル（48）が設けられた第２の上記閉磁路（45）と、上記磁気抵抗部（29）が設けられた第３の上記閉磁路（46）とを備え、上記第１のコイル（47）および上記第２のコイル（48）が非通電の場合に上記永久磁石（28）の磁束が上記第１の閉磁路（44）、上記第２の閉磁路（45）、および上記第３の閉磁路（46）に分岐して流れるように構成され、上記第１のコイル（47）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御すると共に、上記第２のコイル（48）に流れる電流を、上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御する制御部（52）を備えることを特徴とする。

第１９の態様では、磁場印加装置（20）に２つのコイル（47,48）および２つの磁場印加部（25,26）が設けられる。このため、磁場印加部（25,26）が１つしか設けられない場合に比べて、磁場印加装置（20）の出力を高めることができる。そして、１つの磁気回路によって２つの磁場印加部（25,26）を動作させることができ、例えば１つの磁場印加部（25,26）あたり１つの磁気回路を設ける場合に比べて、磁場印加装置（20）を小型化することができる。

また、第１９の態様では、第１のコイル（47）によって第１の磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）に印加される磁場が強められる場合、当該第１のコイル（47）によって生じる磁束の方向が永久磁石（28）において当該永久磁石（28）の磁化方向と一致する。これにより、永久磁石（28）の動作点が高くなって当該永久磁石（28）の磁束が増加する。そのため、第１のコイル（47）が生じる磁束を増やすことなく、磁気作業物質（27）により大きな磁場を印加することができる。また、磁気作業物質（27）に印加する磁場を減らすことなく、第１のコイル（47）が生じる磁束を減らすことができ、第１のコイル（47）に流す電流を減らすことができる。このことは、第２のコイル（48）にも当てはまる。

本開示の第２０の態様は、上記第１９の態様において、上記第１のコイル（47）に上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に電流が流れる場合、上記第２の閉磁路（45）および上記第３の閉磁路（46）の少なくとも一方に流れる上記永久磁石（28）の磁束が増加する一方、上記第２のコイル（48）に上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に電流が流れる場合、上記第１の閉磁路（44）および上記第３の閉磁路（46）の少なくとも一方に流れる上記永久磁石（28）の磁束が増加するように構成されていることを特徴とする。

第２０の態様では、第１のコイル（47）または第２のコイル（48）に対応する磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に電流が流れる場合、当該コイル（47,48）が設けられていない閉磁路（44〜46）に流れる永久磁石（28）の磁束が増加する。これは、磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱めたい閉磁路（44〜46）に流れる永久磁石（28）の磁束が減少することを意味する。したがって、例えば磁気作業物質（27）から磁場を除去したい場合に、永久磁石（28）がそれを妨げるのを抑止できる。

本開示の第２１の態様は、上記第１９または第２０の態様において、上記制御部（52）は、上記第１のコイル（47）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向に流れるように制御する場合に、上記第２のコイル（48）に流れる電流を、上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向に流れるように制御する一方、上記第１のコイル（47）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に流れるように制御する場合に、上記第２のコイル（48）に流れる電流を、上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に流れるように制御するように構成されていることを特徴とする。

第２１の態様では、第１の磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）と、第２の磁場印加部（26）の磁気作業物質（27）との両方において、同時に発熱作用または吸熱作用が生じる。これにより、磁場印加装置（20）の最大出力を高めることができる。一例として、第１の磁場印加部（25）と第２の磁場印加部（26）とで磁気作業物質（27）のキュリー温度Ｔｃを異ならせ、熱媒体回路（11）に対して直列に配置することで、磁場印加装置（20）が作り出す温度差を拡大することができる。また、別の例として、第１の磁場印加部（25）と第２の磁場印加部（26）とで磁気作業物質（27）のキュリー温度Ｔｃを同じとし、熱媒体回路（11）に対して並列に配置することで、空調システム（10）の冷凍能力を向上させることができる。

本開示の第２２の態様は、上記第１９〜第２１のいずれか１つの態様において、上記制御部（52）は、上記第１のコイル（47）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御する一方、上記第２のコイル（48）に流れる電流を、上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場が一定となるように制御するように構成されていることを特徴とする。

第２２の態様では、第１の磁場印加部（25）において磁気熱量効果を生じさせる一方、第２の磁場印加部（26）では磁気熱量効果を実質的に生じさせない。これにより、磁場印加装置（20）の出力を抑えて当該磁場印加装置（20）を運転することができる。

本開示の第２３の態様は、上記第４〜第８の態様のいずれか１つにおいて、第１の上記磁場印加部（25）および第２の上記磁場印加部（26）と、上記第１の磁場印加部（25）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、上記第２の磁場印加部（26）が設けられた第２の上記閉磁路（45）と、磁気抵抗部（29）および上記コイル（47,48）が設けられた第３の上記閉磁路（46）とを備え、上記コイル（47,48）が非通電の場合に上記永久磁石（28）の磁束が上記第１の閉磁路（44）、上記第２の閉磁路（45）、および上記第３の閉磁路（46）に分岐して流れるように構成され、上記コイル（47,48）に流れる電流を、上記第１および第２の磁場印加部（25,26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御する制御部（52）を備えることを特徴とする。

第２３の態様では、第３の閉磁路（46）に設けられたコイル（47,48）によって、第１の磁場印加部（25）および第２の磁場印加部（26）の両方において磁気熱量効果を生じさせることができ、磁場印加装置（20）の高出力化を図ることができる。また、２つの磁場印加部（25,26）に対して磁気回路が１つであるため、磁場印加装置（20）の小型化を図ることができる。さらに、コイル（47,48）が第３の閉磁路（46）に設けられたもののみであるため、磁場印加装置（20）のシンプル化を図ることができる。このように、第２３の態様によると、高出力、小型、かつシンプルな磁場印加装置（20）を提供することができる。

本開示の第２４の態様は、上記第２３の態様において、上記第１の閉磁路（44）または上記第２の閉磁路（45）に設けられた補助コイル（49）を備え、上記制御部（52）は、上記補助コイル（49）に流れる電流を、上記第１および第２の磁場印加部（25,26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場の強度を互いに近づけるために制御するように構成されていることを特徴とする。

第２４の態様では、補助コイル（49）によって第１および第２の磁場印加部（25,26）の磁気作業物質（27）に印加される磁場の強度を互いに近づけることができる。これは、第１および第２の磁場印加部（25,26）の間で温度が異なるためにその磁気抵抗も異なる場合に、両者の間で印加される磁場の強度が不釣り合いになる状態を想定したものである。そのような不釣り合いを抑制するために、すなわち第１および第２の磁場印加部（25,26）の磁気作業物質（27）に印加される磁場をできるだけ互いに釣り合わせるために、補助コイル（49）が活用される。

本開示の第２５の態様は、上記第１〜第８の態様のいずれか１つにおいて、上記磁場印加部（25,26）および上記コイル（47,48）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、磁気抵抗部（29）が設けられた第２の上記閉磁路（45）とを備え、上記コイル（47,48）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向に電流が流れる場合に上記永久磁石（28）の磁場も強められるように構成されていることを特徴とする。

第２５の態様では、磁気作業物質（27）に大きな磁場を印加したい場合に、コイル（47,48）によって生じる磁束によって永久磁石（28）の動作点が高くなって当該永久磁石（28）の磁束が増加する。そのため、コイル（47,48）が生じる磁束を増やすことなく、磁気作業物質（27）により大きな磁場を印加することができる。また、磁気作業物質（27）に印加する磁場を減らすことなく、コイル（47,48）が生じる磁束を減らすことができ、コイル（47,48）に流す電流を減らすことができる。

図１は、実施形態１の空調システムの構成を概略的に示す回路図である。 図２は、実施形態１の磁場印加装置の構成を概略的に示す正面図であって、コイルが非通電の状態を示している。 図３は、図２と同様の図であるが、コイルに正の電流が流れている状態を示している。 図４は、図２と同様の図であるが、コイルに負の電流が流れている状態を示している。 図５は、実施形態１の磁場印加装置と各比較例の磁場印加装置とにおける、コイル電流と磁気作業物質における磁束密度との関係を表すグラフである。 図６は、実施形態１の変形例１の磁場印加装置の構成を概略的に示す正面図であって、コイルが非通電の状態を示している。 図７は、図６と同様の図であるが、コイルに正の電流が流れている状態を示している。 図８は、図６と同様の図であるが、コイルに負の電流が流れている状態を示している。 図９は、実施形態１の変形例２の磁場印加装置の構成を概略的に示す正面図であって、コイルが非通電の状態を示している。 図１０は、図９と同様の図であるが、コイルに正の電流が流れている状態を示している。 図１１は、図９と同様の図であるが、コイルに負の電流が流れている状態を示している。 図１２は、実施形態２の磁場印加装置の構成を概略的に示す正面図であって、コイルが非通電の状態を示している。 図１３は、図１２と同様の図であるが、コイルに第１の電流が流れている状態を示している。 図１４は、図１２と同様の図であるが、コイルに第２の電流が流れている状態を示している。 図１５は、実施形態２の変形例の磁場印加装置の構成を概略的に示す正面図であって、第１および第２のコイルが非通電の状態を示している。 図１６は、図１５と同様の図であるが、第１のコイルのみに正の電流が流れている状態を示している。 図１７は、図１５と同様の図であるが、第２のコイルのみに正の電流が流れている状態を示している。 図１８は、実施形態３の磁場印加装置の構成を概略的に示す正面図であって、第１および第２のコイルが非通電の状態を示している。 図１９は、図１８と同様の図であるが、第１および第２のコイルに正の電流が流れている状態を示している。 図２０は、図１８と同様の図であるが、第１および第２のコイルに負の電流が流れている状態を示している。 図２１は、図１８と同様の図であるが、第１のコイルのみに正の電流が流れている状態を示している。 図２２は、実施形態３の変形例１の磁場印加装置の構成を概略的に示す正面図であって、コイルが非通電の状態を示している。 図２３は、図２２と同様の図であるが、コイルに正の電流が流れている状態を示している。 図２４は、図２２と同様の図であるが、コイルに負の電流が流れている状態を示している。 図２５は、実施形態３の変形例２の磁場印加装置の構成を概略的に示す正面図であって、コイルおよび補助コイルに負の電流が流れている状態を示している。 図２６は、実施形態３の変形例３の磁場印加装置の構成を概略的に示す正面図であって、第１および第２のコイルが非通電の状態を示している。 図２７は、図２６と同様の図であるが、第１および第２のコイルに正の電流が流れている状態を示している。 図２８は、図２６と同様の図であるが、第１および第２のコイルに負の電流が流れている状態を示している。 図２９は、実施形態４の磁場印加装置の構成を概略的に示す正面図であって、コイルが非通電の状態を示している。 図３０は、図２９と同様の図であるが、コイルに正の電流が流れている状態を示している。 図３１は、図２９と同様の図であるが、コイルに負の電流が流れている状態を示している。 図３２は、参考例１の磁場印加装置の構成を概略的に示す正面図であって、コイルが非通電の状態を示している。 図３３は、図３２と同様の図であるが、コイルに正の電流が流れている状態を示している。 図３４は、参考例２の磁場印加装置の構成を概略的に示す正面図であって、コイルが非通電の状態を示している。 図３５は、図３４と同様の図であるが、コイルに正の電流が流れている状態を示している。

《実施形態１》
実施形態１について説明する。本実施形態の磁場印加装置（20）は、磁気熱量効果を利用して熱媒体（例えば、水）の温度を調節するものであって、例えば冷専チラーとして構成された空調システム（10）に設けられる。なお、磁場印加装置（20）の用途は、これに限られるものではもちろんない。例えば、磁場印加装置（20）は、空気調和装置や冷蔵庫などに設けられていてもよい。

−空調システムの構成−
図１は、実施形態１の空調システム（10）の構成を概略的に示す回路図である。同図に示すように、空調システム（10）は、磁場印加装置（20）と、低温側熱交換器（60）と、高温側熱交換器（70）と、熱媒体ポンプ（80）とが設けられた熱媒体回路（11）を備える。熱媒体回路（11）の各構成要素は、熱媒体配管を介して互いに接続されている。

磁場印加装置（20）は、磁気作業物質（27）を備えていて、当該磁気作業物質（27）に磁場を印加したり除去したりすることで磁気熱量効果を生じさせ、それにより内部を流れる熱媒体を加熱または冷却する装置である。磁場印加装置（20）は、低温側流入部（21）と、低温側排出部（22）と、高温側流入部（23）と、高温側排出部（24）とを有する。各流入部（21,23）および各流出部（22,24）は、磁場印加装置（20）の磁場印加部（25）（図２を参照）の内部空間に連通している。低温側流入部（21）から流入した熱媒体は、磁場印加部（25）内を流れて高温側排出部（24）から排出される。高温側流入部（23）から流入した熱媒体は、磁場印加部（25）内を流れて低温側排出部（22）から排出される。磁場印加装置（20）の構成について、詳しくは後述する。

低温側熱交換器（60）は、磁場印加装置（20）で冷却された熱媒体と、図示を省略する利用ユニット（例えば、エアハンドリングユニット）を流れる二次冷媒とを熱交換させるものである。低温側熱交換器（60）は、磁場印加装置（20）の低温側排出部（22）に接続された第１流入部（61）と、磁場印加装置（20）の低温側流入部（21）に接続された第１流出部（62）と、利用ユニットに接続された第３流入部（63）および第３流出部（64）とを有する。

ここで、低温側排出部（22）と第１流入部（61）との間の熱媒体配管には、前者から後者への熱媒体の流れを許容する一方でその逆の熱媒体の流れを禁止する第１逆止弁（91）が設けられている。また、低温側流入部（21）と第１流出部（62）との間の熱媒体配管には、後者から前者への熱媒体の流れを許容する一方でその逆の熱媒体の流れを禁止する第２逆止弁（92）が設けられている。

高温側熱交換器（70）は、磁場印加装置（20）で加熱された熱媒体と、図示を省略する熱源ユニット（例えば、クーリングタワー）を流れる二次冷媒とを熱交換させるものである。高温側熱交換器（70）は、磁場印加装置（20）の高温側排出部（24）に接続された第２流入部（71）と、磁場印加装置（20）の高温側流入部（23）に接続された第２流出部（72）と、熱源ユニットに接続された第４流入部（73）および第４流出部（74）とを有する。

ここで、高温側排出部（24）と第２流入部（71）との間の熱媒体配管には、前者から後者への熱媒体の流れを許容する一方でその逆の熱媒体の流れを禁止する第３逆止弁（93）が設けられている。また、高温側流入部（23）と第２流出部（72）との間の熱媒体配管には、後者から前者への熱媒体の流れを許容する一方でその逆の熱媒体の流れを禁止する第４逆止弁（94）が設けられている。

熱媒体ポンプ（80）は、磁場印加装置（20）と各熱交換器（60,70）との間で熱媒体を流すためのものである。熱媒体ポンプ（80）は、この例ではピストンポンプとして構成されていて、シリンダ（81）とその内部に配置されたピストン（84）とを有する。シリンダ（81）は、ピストン（84）によって第１室（82）と第２室（83）とに仕切られている。第１室（82）は、低温側熱交換器（60）と第２逆止弁（92）との間の熱媒体配管に連通し、第２室（83）は、高温側熱交換器（70）と第４逆止弁（94）との間の熱媒体配管に連通している。

熱媒体ポンプ（80）は、ピストン（84）がシリンダ（81）内で往復運動を行うことにより、第１室（82）から熱媒体を吐出しかつ第２室（83）に熱媒体を吸入する第１動作と、第２室（83）から熱媒体を吐出しかつ第１室（82）に熱媒体を吸入する第２動作とを行うように構成されている。

−磁場印加装置の構成−
図２は、磁場印加装置（20）の構成を概略的に示す正面図である。同図に示すように、磁場印加装置（20）は、磁場印加部（25）と、永久磁石（28）と、磁気抵抗部（29）と、ヨーク部（30）と、コイル（47）と、電源部（50）と、制御部（52）とを備える。なお、各図において、実線矢印は永久磁石（28）が生じる磁場を示し、破線矢印はコイル（47）が生じる磁場を示す。

磁場印加部（25）は、磁気作業物質（27）が収容されると共に内部を熱媒体が流れるＡＭＲベッドで構成されている。磁気作業物質（27）は、磁場が印加されると発熱する一方、磁場が除去されると吸熱する。磁気作業物質（27）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。

永久磁石（28）は、直方体状の焼結磁石であって、ネオジムを含んでいる。永久磁石（28）は、上側端部がＮ極になりかつ下側端部がＳ極となるように上下方向に着磁されている。永久磁石（28）の磁束は、図２に示すように、コイル（47）が非通電の状態で磁場印加部（25）と磁気抵抗部（29）との両方に流れる。すなわち、永久磁石（28）の磁束は、コイル（47）が非通電の状態で全ての閉磁路（44,44）に分岐して流れる。このときの磁気作業物質（27）における磁束密度を、図５におけるＢ０とする。なお、永久磁石（28）は、上側端部がＳ極になりかつ下側端部がＮ極となるように上下方向に着磁されていてよい。

磁気抵抗部（29）は、エアギャップで構成されている。なお、磁気抵抗部（29）は、例えば樹脂などの非磁性材料で構成されていてもよいし、ヨーク部（30）を構成する材料よりも透磁率μが小さい磁性材料で構成されていてもよい。

ヨーク部（30）は、それぞれ略Ｅ字状に形成された第１ヨーク部材（31）および第２ヨーク部材（37）で構成されている。第１ヨーク部材（31）および第２ヨーク部材（37）は、それぞれ磁性材料で構成されている。

第１ヨーク部材（31）は、図２において左右に延びる上側連結部（32）と、上側連結部（32）の一端部（図２における左端部）から下方に突出した第１上側腕部（33）と、上側連結部（32）の中央部から下方に突出した第２上側腕部（34）と、上側連結部（32）の他端部（図２における右端部）から下方に突出した第３上側腕部（35）とを有する。

第２ヨーク部材（37）は、図２において左右に延びる下側連結部（38）と、下側連結部（38）の一端部（図２における左端部）から上方に突出した第１下側腕部（39）と、下側連結部（38）の中央部から上方に突出した第２下側腕部（40）と、下側連結部（38）の他端部（図２における右端部）から上方に突出した第３下側腕部（41）とを有する。

第１上側腕部（33）と第１下側腕部（39）との間には、磁場印加部（25）が支持されている。第２上側腕部（34）と第２下側腕部（40）との間には、永久磁石（28）が支持されている。第３上側腕部（35）と第３下側腕部（41）との間には、磁気抵抗部（29）としてのエアギャップが形成されている。

ヨーク部（30）は、磁場印加部（25）と永久磁石（28）とが、第１上側腕部（33）、上側連結部（32）、第２上側腕部（34）、第２下側腕部（40）、下側連結部（38）、および第１下側腕部（39）を介して磁気的に直列接続されて閉回路を構成した第１の閉磁路（44）を形成している。また、ヨーク部（30）は、永久磁石（28）と磁気抵抗部（29）としてのエアギャップとが、第２上側腕部（34）、上側連結部（32）、第３上側腕部（35）、第３下側腕部（41）、下側連結部（38）、および第２下側腕部（40）を介して磁気的に直列接続されて閉回路を構成した第２の閉磁路（45）を形成している。

換言すると、ヨーク部（30）は、永久磁石（28）の着磁方向両端を磁気的に接続して閉回路を構成した第１の閉磁路（44）および第２の閉磁路（45）を形成している。そして、第１の閉磁路（44）には、磁場印加部（25）が設けられている一方、第２の閉磁路（45）には、磁気抵抗部（29）としてのエアギャップが設けられている。

コイル（47）は、第２の閉磁路（45）に、より具体的には第３下側腕部（41）に設けられている。このコイル（47）に正の電流（すなわち、コイル（47）の内部に上向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、磁場印加部（25）に印加される磁場が強められる（図３を参照）。一方、コイル（47）に負の電流（すなわち、コイル（47）の内部に下向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、磁場印加部（25）に印加される磁場が弱められる（図４を参照）。

電源部（50）は、コイル（47）に接続され、コイル（47）に電流を流すための装置である。電源部（50）は、例えば、矩形波状の正負の電流をコイル（47）に流すことができるように構成されている。

制御部（52）は、電源部（50）に接続され、コイル（47）に流れる電流を制御するための装置である。制御部（52）は、コイル（47）に流れる電流を、磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御する。すなわち、制御部（52）は、コイル（47）に正の電流と負の電流とが選択的に流れるように電源部（50）を制御する。

ここで、磁場印加部（25）の磁気抵抗をＲａｍｒとし、永久磁石（28）の磁気抵抗をＲｍａｇとし、磁気抵抗部（29）の磁気抵抗をＲｌとする。また、Ｒｍａｇ／Ｒａｍｒ＝ｋ１、Ｒｌ／Ｒａｍｒ＝ｋ２とする。この場合において、磁場印加装置（20）は、（ｋ１＋ｋ２＋ｋ１・ｋ２）／ｋ１＜√２が成り立つように設計されている。

ここで、Ｒａｍｒ、Ｒｍａｇ、およびＲｌに対して、ヨーク部（30）の磁気抵抗は十分に小さいものとしてこれを無視している。一方、ヨーク部（30）の磁気抵抗が無視できない程度に大きい場合には、ヨーク部（30）の磁気抵抗をＲａｍｒ、Ｒｍａｇ、およびＲｌに加える必要がある。そのような場合、例えば、Ｒａｍｒは、上側連結部（32）のうち第２上側腕部（34）よりも左側の部分と、第１上側腕部（33）と、磁場印加部（25）と、第１下側腕部（39）と、下側連結部（38）のうち第２下側腕部（40）よりも左側の部分との各々の磁気抵抗の和となり、Ｒｍａｇは、第２上側腕部（34）と、永久磁石（28）と、第２下側腕部（40）との各々の磁気抵抗の和となり、Ｒｌは、上側連結部（32）のうち第２上側腕部（34）よりも右側の部分と、第３上側腕部（35）と、磁気抵抗部（29）と、第３下側腕部（41）と、下側連結部（38）のうち第２下側腕部（40）よりも右側の部分との各々の磁気抵抗の和となる。

また、第１の閉磁路（44）のうち永久磁石（28）以外の部分（すなわち、第２上側腕部（34）から磁場印加部（25）を経由して第２下側腕部（40）までの部分）の磁気抵抗をＲ１とし、第２の閉磁路（45）のうち永久磁石（28）以外の部分（すなわち、第２上側腕部（34）から磁気抵抗部（29）を経由して第２下側腕部（40）までの部分）の磁気抵抗をＲ２とする。この場合において、磁場印加装置（20）は、０．０１×Ｒ１≦Ｒ２≦１００×Ｒ１が成り立つように設計されている。

−運転動作−
次に、空調システム（10）および磁場印加装置（20）の運転動作について説明する。

空調システム（10）は、熱媒体ポンプ（80）に第１動作と第２動作を交互に行わせると共に、両動作に対応させて磁場印加装置（20）のコイル（47）に正の電流を流したり負の電流を流したりすることにより、利用ユニットに冷熱を供給する。

具体的に、まず、熱媒体の流れを止めた状態で、磁場印加装置（20）のコイル（47）に正の電流を流す。これにより、図４に示すように、磁場印加部（25）内の磁気作業物質（27）に永久磁石（28）の磁場とコイル（47）の磁場とが重畳的に印加され、当該磁気作業物質（27）が発熱する。このときの磁気作業物質（27）における磁束密度を、図５におけるＢｍａｘとする。この状態で熱媒体ポンプ（80）が第１動作を行うと、図１中の左方にピストン（84）が移動し、第１室（82）から熱媒体が吐出される。第１室（82）から吐出された熱媒体は、第２逆止弁（92）を通過して磁場印加部（25）に流れ込む。磁場印加部（25）内では、熱媒体が発熱状態の磁気作業物質（27）と熱交換して加熱され、かつ熱媒体の流入によって押し出される。加熱された熱媒体は、第３逆止弁（93）を通過して高温側熱交換器（70）に流入し、そこで熱源ユニットの二次冷媒に放熱して高温側熱交換器（70）から流出する。高温側熱交換器（70）から流出した熱媒体は、熱媒体ポンプ（80）の第２室（83）に吸入される。

次に、熱媒体の流れを止めた状態で、磁場印加装置（20）のコイル（47）に負の電流を流す。これにより、図５に示すように、磁場印加部（25）内の磁気作業物質（27）から磁場が除去され（すなわち、永久磁石（28）の磁場がコイル（47）の磁場によって打ち消され）、当該磁気作業物質（27）が吸熱する。このときの磁気作業物質（27）における磁束密度を、図５におけるＢｍｉｎとする。この状態で熱媒体ポンプ（80）が第２動作を行うと、図１中の右方にピストン（84）が移動し、第２室（83）から熱媒体が吐出される。第２室（83）から吐出された熱媒体は、第４逆止弁（94）を通過して磁場印加部（25）に流れ込む。磁場印加部（25）内では、熱媒体が吸熱状態の磁気作業物質（27）と熱交換して冷却され、かつ熱媒体の流入によって押し出される。冷却された熱媒体は、第１逆止弁（91）を通過して低温側熱交換器（60）に流入し、そこで利用ユニットの二次冷媒を冷却して低温側熱交換器（60）から流出する。低温側熱交換器（60）から流出した熱媒体は、熱媒体ポンプ（80）の第１室（82）に吸入される。

以上の動作を繰り返し行うことにより、低温側熱交換器（60）に冷熱を供給しかつ高温側熱交換器（70）に温熱を供給することができ、これにより利用ユニットで対象空間の冷房を行うことができる。

−コイル電流と磁気作業物質における磁束密度との関係−
図５を参照して、実施形態１の磁場印加装置（20）、比較例１の磁場印加装置、および比較例２の磁場印加装置の各々における、コイル電流と磁気作業物質（27）における磁束密度との関係を説明する。ここで、比較例１の磁場印加装置とは、特許文献１の図３に係る磁場印加装置であり、比較例２の磁場印加装置とは、比較例１の磁場印加装置から永久磁石を取り除いた磁場印加装置である。

図５に示すように、コイル（47）に電流を流さない状態では、実施形態１の磁場印加装置（20）の磁気作業物質（27）における磁束密度はゼロよりも大きいＢ０である（すなわち、当該磁場印加装置（20）は、Ｂ０＞０が成り立つように設計されている）。一方、コイルに電流を流さない状態では、比較例１，２の磁場印加装置の磁気作業物質における磁束密度は実質的にＢｍｉｎ＝０である。また、磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍａｘまで高めるためにコイル（47）に流す電流（すなわち、正の最大電流）は、実施形態１の磁場印加装置（20）の方が比較例１，２よりも小さい。一方、実施形態１の磁場印加装置（20）では、磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍｉｎにするには、コイル（47）に負の電流（すなわち、負の最大電流）を流す必要がある。

ここで、図５からもわかるように、制御部（52）は、｜Ｂｍｉｎ｜＜Ｂ０＜Ｂｍａｘの関係が成り立つようにコイル（47）に流れる電流を制御するように構成されている。また、制御部（52）は、｜Ｂｍｉｎ｜が０になるようにコイル（47）に流れる電流を制御するように構成されている。一方、磁気抵抗部（29）としてのエアギャップは、Ｂ０≒（Ｂｍａｘ−Ｂｍｉｎ）／２が成り立つように設計されている。また、磁場印加装置（20）は、０．１×Ｂｍａｘ≦Ｂ０≦０．５×Ｂａｘが成り立つように設計されている。

−実施形態１の効果−
本実施形態の磁場印加装置（20）は、磁気作業物質（27）が設けられて該磁気作業物質（27）に磁場が印加される磁場印加部（25）と、永久磁石（28）と、上記永久磁石（28）の着磁方向両端を磁気的に接続して閉回路を構成した第１および第２の閉磁路（44,44）を形成するヨーク部（30）とを備え、上記磁場印加部（25）は、上記第２の閉磁路（45）に設けられ、上記第２の閉磁路（45）に設けられ、上記磁気作業物質（27）に印加される磁場の強度を変更可能なコイル（47）を備え、上記磁場印加装置（20）は、上記コイル（47）が非通電の場合に上記永久磁石（28）の磁束が、上記磁場印加部（25）が設けられた上記第１の閉磁路を含む上記第１および第２の閉磁路（44,44）に分岐して流れるように構成されている。したがって、コイル（47）が非通電の場合に、永久磁石（28）の磁束の少なくとも一部が磁場印加部（25）を流れる。つまり、コイル（47）が非通電の場合に、永久磁石（28）によって生じる磁場が当該磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）に印加される。そして、磁場印加装置（20）では、コイル（47）に電流を流すことによって当該磁気作業物質（27）に印加される磁場の強度が変更され、それにより磁気作業物質（27）で磁気熱量効果が生じる。このように、本実施形態の磁場印加装置（20）では、コイル（47）が非通電の状態でも磁気作業物質（27）に磁場が印加される。したがって、当該磁気作業物質（27）における磁束密度を所望の程度まで高めるために必要なコイル（47）に流す電流は、例えばコイル（47）が非通電の場合に磁気作業物質（27）に磁場が印加されない従来技術の磁場印加装置と比較して、小さくて足りる。このため、磁場印加装置（20）においてコイル（47）に流す電流の最大値を小さくすることができる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記第１の閉磁路（44）のうち上記永久磁石（28）以外の部分の磁気抵抗をＲ１とし、かつ上記第２の閉磁路（45）のうち上記永久磁石（28）以外の部分の磁気抵抗をＲ２として、０．０１×Ｒ１≦Ｒ２≦１００×Ｒ１が成り立つように設計されている。したがって、第１の閉磁路（44）と第２の閉磁路（45）とに、それぞれの磁気抵抗Ｒ１，Ｒ２に応じた比率で永久磁石（28）の磁束が分岐して流れる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記コイル（47）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍａｘとし、かつ上記コイル（47）が非通電の場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢ０として、０．１×Ｂｍａｘ≦Ｂ０≦０．５×Ｂｍａｘが成り立つように設計されている。したがって、コイル（47）が非通電の場合でも磁気作業物質（27）における磁束密度がある程度の大きさを有する。具体的には、コイル（47）が非通電の状態における磁気作業物質（27）における磁束密度Ｂ０は、磁束密度Ｂｍａｘの０．１〜０．５倍の大きさを有する。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記磁場印加部（25）が設けられていない上記第２の閉磁路（45）に設けられた磁気抵抗部（29）を備える。したがって、磁気抵抗部（29）が設けられた第２の閉磁路（45）は、その磁気抵抗を磁気抵抗部（29）によって調節することができる。そのため、当該第２の閉磁路（45）の磁気抵抗の調整が容易となる。また、磁場印加部（25,26）に対して十分に小さな磁気抵抗となるようにヨーク部（30）を構成できるので、第２の閉磁路（45）以外の閉磁路（44）の磁気抵抗を小さくすることができる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記磁気抵抗部（29）が、エアギャップまたは非磁性体によって構成されている。したがって、エアギャップまたは非磁性体によって、それが設けられた第２の閉磁路（45）の磁気抵抗が高められる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記コイル（47）に流れる電流を、上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御する制御部（52）を備える。したがって、制御部（52）が、コイル（47）に流れる電流を、磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向に流れるように制御する場合、磁気作業物質（27）に比較的強い磁場が印加されることになり、当該磁気作業物質（27）が発熱する。一方、制御部（52）が、コイル（47）に流れる電流を、磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に流れるように制御する場合、磁気作業物質（27）に比較的弱い磁場が印加されることになり、当該磁気作業物質（27）が吸熱する。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記コイル（47）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍａｘとし、上記コイル（47）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍｉｎとし、かつ上記コイル（47）が非通電の場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢ０として、Ｂ０≒（Ｂｍａｘ−Ｂｍｉｎ）／２が成り立つように設計されている。したがって、磁気作業物質（27）における磁束密度がＢｍａｘとなる場合のコイル（47）に流れる電流の絶対値と、Ｂｍｉｎとなる場合のコイル（47）に流れる電流の絶対値とが略等しくなり、コイル（47）に流れる電流の絶対値の最大値を小さく抑えることができる。このため、コイル（47）の銅損を小さく抑えることができる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記コイル（47）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍａｘとし、上記コイル（47）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍｉｎとし、かつ上記コイル（47）が非通電の場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢ０として、上記制御部（52）は、｜Ｂｍｉｎ｜＜Ｂ０＜Ｂｍａｘが成り立つように上記コイル（47）に流れる電流を制御するように構成されている。したがって、例えば｜Ｂｍｉｎ｜≧Ｂ０が成り立つように制御する場合に比べて、磁場印加装置（20）の運転領域を広くすることができる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記制御部（52）が、｜Ｂｍｉｎ｜が０となるように上記コイル（47）に流れる電流を制御するように構成されている。したがって、磁気作業物質（27）の磁気熱量効果を最大限に発揮させることができる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記磁場印加部（25）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、磁気抵抗部（29）が設けられた第２の上記閉磁路（45）とを備え、上記コイル（47）は、上記第２の閉磁路（45）に設けられている。したがって、磁場印加部（25）が第１の閉磁路（44）に設けられると共に、磁気抵抗部（29）およびコイル（47）が第２の閉磁路（45）に設けられる。このため、磁場印加部（25）とコイル（47）との距離が比較的大きくなり、コイル（47）に電流を流すことによって生じる熱が磁場印加部（25）に影響しにくい。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記磁場印加部（25）の磁気抵抗をＲａｍｒとし、上記永久磁石（28）の磁気抵抗をＲｍａｇとし、上記磁気抵抗部（29）の磁気抵抗をＲｌとし、Ｒｍａｇ／Ｒａｍｒ＝ｋ１とし、かつＲｌ／Ｒａｍｒ＝ｋ２として、（ｋ１＋ｋ２＋ｋ１・ｋ２）／ｋ１＜√２が成り立つように設計されている。したがって、磁気抵抗部（29）を設けない場合と設ける場合との両方で磁気作業物質（27）に同等の磁気熱量効果を生じさせるときに、磁気抵抗部（29）を設ける場合のコイル（47）での銅損の方を小さく抑えることができる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、ヨーク部（30）が、複数のヨーク部材（31,37）、すなわち第１および第２ヨーク部材（31,37）で構成されている。したがって、磁場印加装置（20）を組み立てる上で、ボビン（図示せず）に巻くなどして組み立てたコイル（47）と各ヨーク部材（31,37）とを組み立てるという工程を取り入れられるため、工数およびリードタイムを削減することができる。

−実施形態１の変形例１−
実施形態１の変形例１について説明する。本変形例の磁場印加装置（20）は、ヨーク部（30）の構成および磁気抵抗部（29）の構成が上記実施形態１と異なる。以下、実施形態１と異なる点について主に説明する。

図６〜図８に示すように、ヨーク部（30）は、実施形態１における第１ヨーク部材（31）の第３上側腕部（35）と、第２ヨーク部材（37）の第３下側腕部（41）とが一体的に接続されたような形状を有する。そして、実施形態１の第３上側腕部（35）および第３下側腕部（41）に相当する部分が、それらに比べて幅狭に形成された柱部（43）になっている。この柱部（43）が、本変形例における磁気抵抗部（29）を構成している。また、実施形態１の上側連結部（32）に相当する部分を上側梁部（32）とし、下側連結部（38）に相当する部分を下側梁部（38）とする。その他の点については、上記実施形態１と同様である。

本変形例においても、上記実施形態１と同様の効果が得られる。

−実施形態１の変形例２−
実施形態１の変形例２について説明する。本変形例の磁場印加装置（20）は、コイル（47）の配置が上記実施形態１と異なる。以下、実施形態１と異なる点について主に説明する。

図９に示すように、コイル（47）は、第１の閉磁路（44）に、より具体的には第１上側腕部（33）に設けられている。このコイル（47）に正の電流（すなわち、コイル（47）の内部に下向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、磁場印加部（25）に印加される磁場が強められる（図１０を参照）。一方、コイル（47）に負の電流（すなわち、コイル（47）の内部に上向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、磁場印加部（25）に印加される磁場が弱められる（図１１を参照）。

また、磁場印加装置（20）は、（ｋ１＋ｋ２＋ｋ１・ｋ２）／（ｋ１＋ｋ２）＜√２が成り立つように設計されている。

本変形例においても、上記実施形態１と同様の効果が得られる。

また、本変形例の磁場印加装置（20）は、上記磁場印加部（25）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、磁気抵抗部（29）が設けられた第２の上記閉磁路（45）とを備え、上記コイル（47）は、上記第１の閉磁路（44）に設けられている。したがって、磁場印加部（25）およびコイル（47）が第１の閉磁路（44）に設けられると共に、磁気抵抗部（29）が第２の閉磁路（45）に設けられる。このため、磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向の電流がコイル（47）に流れる場合、当該コイル（47）が生じる磁束が永久磁石（28）において当該永久磁石（28）の磁化方向と一致する。これにより、永久磁石（28）の動作点が高くなって当該永久磁石（28）の磁束が増加する。そのため、磁気作業物質（27）に印加する磁場を減らすことなく、コイル（47）が生じる磁束を減らすことができ、コイル（47）に流す電流を減らすことができる。さらに、磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の電流がコイル（47）に流れる場合、当該コイル（47）が生じる磁束が永久磁石（28）において当該永久磁石（28）の磁化方向と相違する。これにより、永久磁石（28）の動作点が低くなって当該永久磁石（28）の磁束が減少する。そのため、磁気作業物質（27）に印加する磁場を増やすことなく、コイル（47）が生じる磁束を減らすことができ、コイル（47）に流す電流を減らすことができる。

また、本変形例の磁場印加装置（20）は、上記磁場印加部（25）の磁気抵抗をＲａｍｒとし、上記永久磁石（28）の磁気抵抗をＲｍａｇとし、上記磁気抵抗部（29）の磁気抵抗をＲｌとし、Ｒｍａｇ／Ｒａｍｒ＝ｋ１とし、かつＲｌ／Ｒａｍｒ＝ｋ２として、（ｋ１＋ｋ２＋ｋ１・ｋ２）／（ｋ１＋ｋ２）＜√２が成り立つように設計されている。したがって、磁気抵抗部（29）を設けない場合と設ける場合との両方で磁気作業物質（27）に同等の磁気熱量効果を生じさせるときに、磁気抵抗部（29）を設ける場合のコイル（47）での銅損の方を小さく抑えることができる。

また、本変形例の磁場印加装置（20）は、上記磁場印加部（25）および上記コイル（47）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、上記磁気抵抗部（29）が設けられた第２の上記閉磁路（45）とを備え、上記コイル（47）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向に電流が流れる場合に上記永久磁石（28）の磁場も強められるように構成されている。したがって、磁気作業物質（27）に大きな磁場を印加したい場合に、コイル（47）によって生じる磁束によって永久磁石（28）の動作点が高くなって当該永久磁石（28）の磁束が増加する。そのため、コイル（47）が生じる磁束を増やすことなく、磁気作業物質（27）により大きな磁場を印加することができる。

また、本変形例の磁場印加装置（20）は、上記磁場印加部（25）および上記コイル（47）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、上記磁気抵抗部（29）が設けられた第２の上記閉磁路（45）とを備え、上記コイル（47）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に電流が流れる場合に上記永久磁石（28）の磁場も弱められるように構成されている。したがって、磁気作業物質（27）に小さな磁場を印加したい場合に、コイル（47）によって生じる磁束によって永久磁石（28）の動作点が低くなって当該永久磁石（28）の磁束が減少する。そのため、コイル（47）が生じる磁束を増やすことなく、磁気作業物質（27）により小さな磁場を印加することができる。

《実施形態２》
実施形態２について説明する。本実施形態の磁場印加装置（20）は、磁場印加部（25）が複数設けられている点で上記実施形態１と異なる。以下、実施形態１と異なる点について主に説明する。

図１２に示すように、磁場印加装置（20）は、第１の磁場印加部（25）および第２の磁場印加部（26）を備える。第１の磁場印加部（25）は、第１の閉磁路（44）に設けられている。第２の磁場印加部（26）は、第２の閉磁路（45）に設けられている。

コイル（47）は、第２の閉磁路（45）に、より具体的には、上側連結部（32）のうち第２上側腕部（34）と第３上側腕部（35）との間の部分に設けられている。このコイル（47）に第１の電流（すなわち、コイル（47）の内部に左向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、第１の磁場印加部（25）に印加される磁場が強められると共に第２の磁場印加部（26）に印加される磁場が弱められる（図１３を参照）。一方、コイル（47）に第２の電流（すなわち、コイル（47）の内部に右向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、第１の磁場印加部（25）に印加される磁場が弱められると共に第２の磁場印加部（26）に印加される磁場が強められる（図１４を参照）。なお、コイル（47）は、第１の閉磁路（44）に設けられていてもよい。

−実施形態２の効果−
本実施形態においても、上記実施形態１と同様の効果が得られる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、第１の上記磁場印加部（25）および第２の上記磁場印加部（26）と、上記第１の磁場印加部（25）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、上記第２の磁場印加部（26）が設けられた第２の上記閉磁路（45）とを備え、上記コイル（47）は、上記第２の閉磁路（45）に設けられ、上記コイル（47）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強めかつ上記第２の上記磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向と、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱めかつ上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向とに選択的に流れるように制御する制御部（52）を備える。したがって、第１の閉磁路（44）および第２の閉磁路（45）の両方に磁場印加部（25）が設けられる。そして、コイル（47）に流れる電流を制御することにより、第１の磁場印加部（25）と第２の磁場印加部（26）とに、発熱作用および吸熱作用を交互に生じさせることができる。すなわち、第１の磁場印加部（25）が発熱する場合には第２の磁場印加部（26）が吸熱する一方、第１の磁場印加部（25）が吸熱する場合には第２の磁場印加部（26）が発熱する。これにより、磁場印加装置（20）全体で見ると、その動作中に発熱作用および吸熱作用が常に生じることになり、温熱および冷熱を連続して取り出すことが可能となる。このため、温熱および冷熱を不連続にしか取り出すことができないという特許文献１の磁場印加装置が有する短所を克服することができる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記第１の磁場印加部（25）と上記第２の磁場印加部（26）との一方の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の電流が上記コイル（47）に流れる場合に、上記第１の磁場印加部（25）と上記第２の磁場印加部（26）との他方の上記磁気作業物質（27）に上記永久磁石（28）の磁場が印加されるように構成されている。したがって、第１の磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の電流がコイル（47）に流れる場合、当該電流によって第２の磁場印加部（26）の磁気作業物質（27）に印加される磁場が強められると共に、第２の磁場印加部（26）の磁気作業物質（27）に永久磁石（28）の磁場が印加される。一方、第２の磁場印加部（26）の磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の電流がコイル（47）に流れる場合、当該電流によって第１の磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）に印加される磁場が強められると共に、第１の磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）に永久磁石（28）の磁場が印加される。以上のように、本実施形態の磁場印加装置（20）では、コイル（47）の磁場と永久磁石（28）の磁場とを重畳的に利用して大きな磁気熱量効果を生じさせることができる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記コイル（47）が、上記第２の閉磁路（45）のみ（または、上記第１の閉磁路（44）のみ）に設けられている。したがって、少ないコイル（47）によって、第１の磁場印加部（25）および第２の磁場印加部（26）の両方に磁気熱量効果を生じさせることができる。これにより、磁場印加装置（20）の低コスト化を図ると共に、その高出力化を図ることができる。

−実施形態２の変形例−
実施形態２の変形例について説明する。本変形例の磁場印加装置（20）は、永久磁石（28）がネオジムを含む一方で重希土類を含まない点と、コイル（47,48）および電源部（50）が複数設けられている点とで上記実施形態２と異なる。以下、実施形態２と異なる点について主に説明する。

図１５に示すように、磁場印加装置（20）は、第１のコイル（47）および第２のコイル（48）と、第１の電源部（50）および第２の電源部（51）とを備える。第１のコイル（47）は、第１の閉磁路（44）に設けられている。第２のコイル（48）は、第２の閉磁路（45）に設けられている。第１の電源部（50）は、第１のコイル（47）に接続されている。第２の電源部（51）は、第２のコイル（48）に接続されている。

第１のコイル（47）に正の電流（すなわち、第１のコイル（47）の内部に左向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、第１の磁場印加部（25）に印加される磁場が強められると共に第２の磁場印加部（26）に印加される磁場が弱められる（図１６を参照）。一方、第２のコイル（48）に正の電流（すなわち、第２のコイル（48）の内部に右向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、第１の磁場印加部（25）に印加される磁場が弱められると共に第２の磁場印加部（26）に印加される磁場が強められる（図１７を参照）。

ここで、第１の磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）における磁束密度について説明する。第１および第２のコイル（47,48）が非通電の場合の第１の磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）における磁束密度をＢ０_１とし、第１のコイル（47）に正の最大電流が流れる場合の第１の磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍａｘ_１とする。このとき、磁場印加装置（20）は、０．１×Ｂｍａｘ_１≦Ｂ０_１≦０．５×Ｂｍａｘ_１が成り立つように構成されていることが好ましい。

さらに、第２の磁場印加部（26）の磁気作業物質（27）における磁束密度について説明する。第１および第２のコイル（47,48）が非通電の場合の第２の磁場印加部（26）の磁気作業物質（27）における磁束密度をＢ０_２とし、第２のコイル（48）に正の最大電流が流れる場合の第２の磁場印加部（26）の磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍａｘ_２とする。このとき、磁場印加装置（20）は、０．１×Ｂｍａｘ_２≦Ｂ０_２≦０．５×Ｂｍａｘ_２が成り立つように構成されていることが好ましい。

本変形例によっても、上記実施形態２と同様の効果が得られる。

また、本変形例の磁場印加装置（20）は、上記コイル（47,48）が、上記第１の閉磁路（44）および上記第２の閉磁路（45）のそれぞれに設けられている。したがって、第１の閉磁路（44）に設けられた第１のコイル（47）によって、第１の磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める場合と、第２の閉磁路（45）に設けられた第２のコイル（48）によって、第２の磁場印加部（26）の磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める場合との両方において、当該コイル（47,48）によって生じる磁束の方向が永久磁石（28）において当該永久磁石（28）の磁化方向と一致する。これにより、永久磁石（28）の動作点が高くなって当該永久磁石（28）の磁束が増加する。そのため、第１および第２のコイル（47,48）が生じる磁束を増やすことなく、磁気作業物質（27）により大きな磁場を印加することができる。また、磁気作業物質（27）に印加する磁場を減らすことなく、第１および第２のコイル（47,48）が生じる磁束を減らすことができ、第１および第２のコイル（47,48）に流す電流を減らすことができる。また、当該コイル（47,48）によって生じる磁束の方向が永久磁石（28）において当該永久磁石（28）の磁化方向と相違しない。そのため、当該コイル（47,48）によって生じる磁束によって永久磁石（28）が不可逆減磁することがないので、減磁耐力の向上を目的として重希土類を添加しなくてもよく、ネオジムを含む一方で重希土類を含まない永久磁石（28）を採用することができる。

《実施形態３》
実施形態３について説明する。本実施形態の磁場印加装置（20）は、ヨーク部（30）の構成、磁場印加部（25）の数、コイル（47,48）の数および配置などが上記実施形態１と異なる。以下、実施形態１と異なる点について主に説明する。

図１８に示すように、磁場印加装置（20）は、第１の磁場印加部（25）および第２の磁場印加部（26）と、第１のコイル（47）および第２のコイル（48）と、第１の電源部（50）および第２の電源部（51）とを備える。また、本実施形態のヨーク部（30）は、上記実施形態１のヨーク部（30）と構成が異なる。なお、図１８において、実線矢印は永久磁石（28）が生じる磁場を示す。一方、図１９〜図２１では、実線矢印は永久磁石（28）が生じる磁場と各コイル（47,48）が生じる磁場とを合成したものを示し、太矢印は各コイル（47,48）が生じる磁場の方向を示す。

ヨーク部（30）は、第１ヨーク部材（31）および第２ヨーク部材（37）で構成されている。第１ヨーク部材（31）および第２ヨーク部材（37）は、それぞれ磁性材料で構成されている。

第１ヨーク部材（31）は、図１８において左右に延びる上側連結部（32）と、上側連結部（32）の一端部（図１８における左端部）から下方に突出した第１上側腕部（33）と、上側連結部（32）の中央左寄りの部分から下方に突出した第２上側腕部（34）と、上側連結部（32）の中央右寄りの部分から下方に突出した第３上側腕部（35）と、上側連結部（32）の他端部（図１８における右端部）から下方に突出した第４上側腕部（36）とを有する。

第２ヨーク部材（30）は、図１８において左右に延びる下側連結部（38）と、下側連結部（38）の一端部（図１８における左端部）から上方に突出した第１下側腕部（39）と、下側連結部（38）の中央左寄りの部分から上方に突出した第２下側腕部（40）と、下側連結部（38）の中央右寄りの部分から上方に突出した第３下側腕部（41）と、下側連結部（38）の他端部（図１８における右端部）から上方に突出した第４下側腕部（42）とを有する。

第１上側腕部（33）と第１下側腕部（39）との間には、第１の磁場印加部（25）が支持されている。第２上側腕部（34）と第２下側腕部（40）との間には、磁気抵抗部（29）としてのエアギャップが形成されている。第３上側腕部（35）と第３下側腕部（41）との間には、第２の磁場印加部（26）が支持されている。第４上側腕部（36）と第４下側腕部（42）との間には、永久磁石（28）が支持されている。

ヨーク部（30）は、第１の磁場印加部（25）と永久磁石（28）とが、第１上側腕部（33）、上側連結部（32）、第４上側腕部（36）、第４下側腕部（42）、下側連結部（38）、および第１下側腕部（39）を介して磁気的に直列接続されて閉回路を構成した第１の閉磁路（44）を形成している。また、ヨーク部（30）は、永久磁石（28）と磁気抵抗部（29）としてのエアギャップとが、第２上側腕部（34）、上側連結部（32）、第４上側腕部（36）、第４下側腕部（42）、下側連結部（38）、および第２下側腕部（40）を介して磁気的に直列接続されて閉回路を構成した第２の閉磁路（45）を形成している。さらに、ヨーク部（30）は、第２の磁場印加部（26）と永久磁石（28）とが、第３上側腕部（35）、上側連結部（32）、第４上側腕部（36）、第４下側腕部（42）、下側連結部（38）、および第３下側腕部（41）を介して磁気的に直列接続されて閉回路を構成した第３の閉磁路（46）を形成している。

換言すると、ヨーク部（30）は、永久磁石（28）の着磁方向両端を磁気的に接続して閉回路を構成した第１の閉磁路（44）、第２の閉磁路（45）、および第３の閉磁路（46）を形成している。そして、第１の閉磁路（44）には、第１の磁場印加部（25）が設けられ、第２の閉磁路（45）には、磁気抵抗部（29）としてのエアギャップが設けられ、そして第３の閉磁路（46）には、第２の磁場印加部（26）が設けられている。

第１のコイル（47）は、第１の閉磁路（44）に、より具体的には第１上側腕部（33）に設けられている。第２のコイル（48）は、第３の閉磁路（46）に、より具体的には第３上側腕部（35）に設けられている。第１および第２のコイル（47,48）に正の電流（すなわち、第１および第２のコイル（47,48）の内部に下向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、第１および第２の磁場印加部（25,26）に印加される磁場が強められる（図１９を参照）。一方、第１および第２のコイル（47,48）に負の電流（すなわち、第１および第２のコイル（47,48）の内部に上向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、第１および第２の磁場印加部（25,26）に印加される磁場が弱められる（図２０を参照）。なお、図１９および図２０のように、コイル（47,48）が生じる磁場の方向を各図において太矢印で示す場合がある。

第１の電源部（50）は、第１のコイル（47）に接続されている第２の電源部（51）は、第２のコイル（48）に接続されている。

制御部（52）は、上述したように第１および第２のコイル（47,48）の両方に正の電流または負の電流が流れるように第１および第２の電源部（50,51）を制御する他に、図２０に示す状態と図２１に示す状態とを交互に繰り返すように第１および第２の電源部（50,51）を制御できるように構成されている。すなわち、第１および第２のコイル（47,48）の両方に負の電流が流れる状態（図２０の状態）と、第１のコイル（47）のみに正の電流が流れて第２のコイル（48）は非通電となる状態（図２１の状態）とを交互に切り替えることにより、第１の磁場印加部（25）で磁気熱量効果を生じさせる一方、第２の磁場印加部（26）では磁気熱量効果を実質的に生じさせないようにすることができる。

−実施形態３の効果−
本実施形態によっても、上記実施形態１と同様の効果が得られる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、第１の上記磁場印加部（25）および第２の上記磁場印加部（26）と、第１の上記コイル（47）および第２の上記コイル（48）と、上記第１の磁場印加部（25）および上記第１のコイル（47）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、上記第２の磁場印加部（26）および上記第２のコイル（48）が設けられた第２の上記閉磁路（45）と、上記磁気抵抗部（29）が設けられた第３の上記閉磁路（46）とを備え、上記第１のコイル（47）および上記第２のコイル（48）が非通電の場合に上記永久磁石（28）の磁束が上記第１の閉磁路（44）、上記第２の閉磁路（45）、および上記第３の閉磁路（46）に分岐して流れるように構成され、上記第１のコイル（47）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御すると共に、上記第２のコイル（48）に流れる電流を、上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御する制御部（52）を備える。したがって、磁場印加装置（20）に２つのコイル（47,48）および２つの磁場印加部（25）が設けられる。このため、磁場印加部（25）が１つしか設けられない場合に比べて、磁場印加装置（20）の出力を高めることができる。そして、１つの磁気回路によって２つの磁場印加部（25）を動作させることができ、例えば１つの磁場印加部（25）あたり１つの磁気回路を設ける場合に比べて、磁場印加装置（20）を小型化することができる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記第１のコイル（47）に上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に電流が流れる場合、上記第２の閉磁路（45）および上記第３の閉磁路（46）の少なくとも一方に流れる上記永久磁石（28）の磁束が増加する一方、上記第２のコイル（48）に上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に電流が流れる場合、上記第１の閉磁路（44）および上記第３の閉磁路（46）の少なくとも一方に流れる上記永久磁石（28）の磁束が増加するように構成されている。したがって、第１のコイル（47）または第２のコイル（48）に対応する磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に電流が流れる場合、当該コイル（47,48）が設けられていない閉磁路（44,46）に流れる永久磁石（28）の磁束が増加する。これは、磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱めたい閉磁路（44,46）に流れる永久磁石（28）の磁束が減少することを意味する。したがって、例えば磁気作業物質（27）から磁場を除去したい場合に、永久磁石（28）がそれを妨げるのを抑止できる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記制御部（52）が、上記第１のコイル（47）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向に流れるように制御する場合に、上記第２のコイル（48）に流れる電流を、上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向に流れるように制御する一方、上記第１のコイル（47）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に流れるように制御する場合に、上記第２のコイル（48）に流れる電流を、上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に流れるように制御するように構成されている。したがって、第１の磁場印加部（25）の磁気作業物質（27）と、第２の磁場印加部（26）の磁気作業物質（27）との両方において、同時に発熱作用または吸熱作用が生じる。これにより、磁場印加装置（20）の最大出力を高めることができる。一例として、第１の磁場印加部（25）と第２の磁場印加部（26）とで磁気作業物質（27）のキュリー温度Ｔｃを異ならせ、熱媒体回路（11）に対して直列に配置することで、磁場印加装置（20）が作り出す温度差を拡大することができる。また、別の例として、第１の磁場印加部（25）と第２の磁場印加部（26）とで磁気作業物質（27）のキュリー温度Ｔｃを同じとし、熱媒体回路（11）に対して並列に配置することで、空調システム（10）の冷凍能力を向上させることができる。

また、本実施形態の磁場印加装置（20）は、上記制御部（52）が、上記第１のコイル（47）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御する一方、上記第２のコイル（48）に流れる電流を、上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場が一定となるように制御するように構成されている。したがって、第１の磁場印加部（25）において磁気熱量効果を生じさせる一方、第２の磁場印加部（26）では磁気熱量効果を実質的に生じさせない。これにより、磁場印加装置（20）の出力を抑えて当該磁場印加装置（20）を運転することができる。一例として、第１の磁場印加部（25）と第２の磁場印加部（26）とで磁気作業物質（27）のキュリー温度Ｔｃを異ならせることで、磁場印加装置（20）が作り出す温度差を変更させることができる。また、別の例として、第１の磁場印加部（25）と第２の磁場印加部（26）とで磁気作業物質（27）のキュリー温度Ｔｃを同じとすることで、空調システム（10）の冷凍能力を低下させることができる。

−実施形態３の変形例１−
実施形態３の変形例１について説明する。本変形例の磁場印加装置（20）は、コイル（47）の数および配置が上記実施形態３と異なる。以下、実施形態３と異なる点について主に説明する。なお、図２２において、実線矢印は永久磁石（28）が生じる磁場を示す。一方、図２３および図２４では、実線矢印は永久磁石（28）が生じる磁場とコイル（47）が生じる磁場とを合成したものを示し、太矢印はコイル（47）が生じる磁場の方向を示す。

図２２に示すように、磁場印加装置（20）は、コイル（47）を１つのみ備える。コイル（47）は、第２の閉磁路（45）に、より具体的には第２上側腕部（34）に設けられている。このコイル（47）に正の電流（すなわち、コイル（47）の内部に上向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、第１および第２の磁場印加部（25,26）に印加される磁場が強められる（図２３を参照）。一方、コイル（47）に負の電流（すなわち、コイル（47）の内部に下向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、第１および第２の磁場印加部（25,26）に印加される磁場が弱められる（図２４を参照）。

本変形例においても、上記実施形態３と同様の効果が得られる。

また、本変形例の磁場印加装置（20）は、第１の上記磁場印加部（25）および第２の上記磁場印加部（26）と、上記第１の磁場印加部（25）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、上記第２の磁場印加部（26）が設けられた第２の上記閉磁路（45）と、上記磁気抵抗部（29）および上記コイル（47）が設けられた第３の上記閉磁路（46）とを備え、上記コイル（47）が非通電の場合に上記永久磁石（28）の磁束が上記第１の閉磁路（44）、上記第２の閉磁路（45）、および上記第３の閉磁路（46）に分岐して流れるように構成され、上記コイル（47）に流れる電流を、上記第１および第２の磁場印加部（25,26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御する制御部（52）を備える。したがって、第３の閉磁路（46）に設けられたコイル（47）によって、第１の磁場印加部（25）および第２の磁場印加部（26）の両方において磁気熱量効果を生じさせることができ、磁場印加装置（20）の高出力化を図ることができる。また、２つの磁場印加部（25）に対して磁気回路が１つであるため、磁場印加装置（20）の小型化を図ることができる。さらに、コイル（47）が第３の閉磁路（46）に設けられたもののみであるため、磁場印加装置（20）のシンプル化を図ることができる。このように、本変形例によると、高出力、小型、かつシンプルな磁場印加装置（20）を提供することができる。

−実施形態３の変形例２−
実施形態３の変形例２について説明する。本変形例の磁場印加装置（20）は、補助コイル（49）が設けられている点、および電源部（50）が複数設けられている点で上記実施形態３の変形例１と異なる。以下、実施形態３の変形例１と異なる点について主に説明する。

図２５に示すように、磁場印加装置（20）は、補助コイル（49）を備える。この補助コイル（49）は、第１の閉磁路（44）に、より具体的には第１上側腕部（33）に設けられている。なお、図２５では、太い実線矢印は永久磁石（28）が生じる磁場とコイル（47）が生じる磁場とを合成したものを示し、細い実線矢印は永久磁石（28）が生じる磁場を示し、太矢印はコイル（47）が生じる磁場の方向を示す。

補助コイル（49）は、第１の磁場印加部（25）と第２の磁場印加部（26）との間で磁気抵抗が異なるためにコイル（47）のみでは第１および第２の磁場印加部（25,26）に均等に磁場を印加できない場合に、当該第１および第２の磁場印加部（25,26）に印加される磁場の強度を互いに近づけるためのものである。例えば、図２５に示す例では、コイル（47）に負の電流を流すことにより第２の磁場印加部（26）から磁場を除去することができる一方、第１の磁場印加部（25）から磁場を除去しきれない場合に、補助コイル（49）に負の電流（すなわち、補助コイル（49）の内部に上向きの磁場を発生させるための電流）を流すことで第１の磁場印加部（25）から磁場を除去している。

また、磁場印加装置（20）は、第１の電源部（50）および第２の電源部（51）を備える。第１の電源部（50）は、コイルに接続されている。第２の電源部（51）は、補助コイル（49）に接続されている。

本変形例においても、上記実施形態３の変形例１と同様の効果が得られる。

また、本変形例の磁場印加装置（20）は、上記第１の閉磁路（44）または上記第２の閉磁路（45）に設けられた補助コイル（49）を備え、上記制御部（52）は、上記補助コイル（49）に流れる電流を、上記第１および第２の磁場印加部（25,26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場の強度を互いに近づけるために制御するように構成されている。したがって、補助コイル（49）によって第１および第２の磁場印加部（25,26）の磁気作業物質（27）に印加される磁場の強度を互いに近づけることができる。これは、第１および第２の磁場印加部（25,26）の間で温度が異なるためにその磁気抵抗も異なる場合に、両者の間で印加される磁場の強度が不釣り合いになる状態を想定したものである。そのような不釣り合いを抑制するために、すなわち第１および第２の磁場印加部（25,26）の磁気作業物質（27）に印加される磁場をできるだけ互いに釣り合わせるために、補助コイル（49）が活用される。

−実施形態３の変形例３−
実施形態３の変形例３について説明する。本変形例の磁場印加装置（20）は、ヨーク部（30）の構成が上記実施形態３と異なる。以下、実施形態３と異なる点について主に説明する。なお、図２６において、実線矢印は永久磁石（28）が生じる磁場を示す。一方、図２７および図２８では、実線矢印は永久磁石（28）が生じる磁場とコイル（47）が生じる磁場とを合成したものを示し、太矢印はコイル（47）が生じる磁場の方向を示す。

図２６に示すように、本変形例のヨーク部（30）は、１つのヨーク部材（31）で構成されている。このヨーク部材（31）は、図２６において上下に延びる柱部（43）と、柱部（43）の上端部から左右に延びる上側梁部（32）と、柱部（43）の下端部から左右に延びる下側梁部（38）と、上側梁部（32）の一端部（図２６における左端部）から下方に突出した第１上側腕部（33）と、上側梁部（32）の他端部（図２６における右端部）から下方に突出した第２上側腕部（34）と、下側梁部（38）の一端部（図２６における左端部）から上方に突出した第１下側腕部（39）と、下側梁部（38）の他端部（図２６における右端部）から上方に突出した第２下側腕部（40）とを有する。

第１上側腕部（33）と第１下側腕部（39）との間には、第１の磁場印加部（25）が支持されている。第２上側腕部（34）と第２下側腕部（40）との間には、第２の磁場印加部（26）が支持されている。柱部（43）は、内部に永久磁石（28）が埋め込まれている。第１上側腕部（33）には、第１のコイル（47）が設けられている。第２上側腕部（34）には、第２のコイル（48）が設けられている。

ヨーク部（30）は、第１の磁場印加部（25）と永久磁石（28）とが、第１上側腕部（33）、上側梁部（32）、柱部（43）、下側梁部（38）、および第１下側腕部（39）を介して磁気的に直列接続されて閉回路を構成した第１の閉磁路（44）を形成している。また、ヨーク部（30）は、第２の磁場印加部（26）と永久磁石（28）とが、第２上側腕部（34）、上側梁部（32）、柱部（43）、下側梁部（38）、および第２下側腕部（40）を介して磁気的に直列接続されて閉回路を構成した第２の閉磁路（45）を形成している。さらに、ヨーク部（30）は、永久磁石（28）の上端部と下端部とが、柱部（43）を介して磁気的に直列接続されて閉回路を構成した第３の閉磁路（46）を形成している。

換言すると、ヨーク部（30）は、永久磁石（28）の着磁方向両端を磁気的に接続して閉回路を構成した第１の閉磁路（44）、第２の閉磁路（45）、および第３の閉磁路（46）を形成している。そして、第１の閉磁路（44）には、第１の磁場印加部（25）が設けられ、第２の閉磁路（45）には、第２の磁場印加部（26）が設けられている。また、柱部（43）のうち永久磁石（28）の左右の部分（図２７にハッチングで示す部分）は、第１および第２のコイル（47,48）に正の電流（すなわち、第１および第２のコイル（47,48）の内部に下向きの磁場を発生させるための電流）を流した場合に磁気飽和を生じて大きな磁気抵抗となる磁気抵抗部（29）を構成している（図２７を参照）。

第１および第２のコイル（47,48）に正の電流が流れることで、第１および第２の磁場印加部（25,26）に印加される磁場が強められる（図２７を参照）。このとき、柱部（43）のうち永久磁石（28）の左右の部分で磁気飽和が生じる。一方、第１および第２のコイル（47,48）に負の電流（すなわち、第１および第２のコイル（47,48）の内部に上向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、第１および第２の磁場印加部（25,26）に印加される磁場が弱められる（図２８を参照）。このとき、永久磁石（28）の磁束は柱部（43）内で循環する。

本変形例においても、上記実施形態３と同様の効果が得られる。

《実施形態４》
実施形態４について説明する。本実施形態の磁場印加装置（20）は、ヨーク部（30）の構成およびコイル（47）の配置が上記実施形態１と異なる。以下、実施形態１と異なる点について主に説明する。

図２９に示すように、ヨーク部（30）は、実施形態１のヨーク部（30）と比べて、第２上側腕部（34）と第３上側腕部（35）とがつながると共に、第２下側腕部（40）と第３下側腕部（41）とがつながったような形状を有する。なお、本実施形態では、実施形態１の第２上側腕部（34）および第３上側腕部（35）に相当する部分をまとめて第２上側腕部（34）とし、また実施形態１の第２下側腕部（40）および第３下側腕部（41）に相当する部分をまとめて第２下側腕部（40）とする。

コイル（47）は、第１の閉磁路（44）および第２の閉磁路（45）にまたがるように、より具体的には第２下側腕部（40）に設けられている。このコイル（47）に正の電流（すなわち、コイル（47）の内部に上向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、磁場印加部（25）に印加される磁場が強められる（図３０を参照）。一方、コイル（47）に負の電流（すなわち、コイル（47）の内部に下向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、磁場印加部（25）に印加される磁場が弱められる（図３１を参照）。

−実施形態４の効果−
本実施形態においても、上記実施形態１と同様の効果が得られる。

《参考例１》
参考例１について説明する。図３２は、磁場印加装置（20）の構成を概略的に示す正面図である。同図に示すように、磁場印加装置（20）は、磁場印加部（25）と、永久磁石（28）と、ヨーク部（30）と、コイル（47）と、電源部（50）と、制御部（52）とを備える。なお、各図において、実線矢印は永久磁石（28）が生じる磁場を示し、破線矢印はコイル（47）が生じる磁場を示す。

磁場印加部（25）は、磁気作業物質（27）が収容されると共に内部を熱媒体が流れるＡＭＲベッドで構成されている。磁気作業物質（27）は、磁場が印加されると発熱する一方、磁場が除去されると吸熱する。磁気作業物質（27）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。

永久磁石（28）は、直方体状の焼結磁石であって、ネオジムを含む一方で重希土類を含まない。永久磁石（28）は、上側端部がＮ極になりかつ下側端部がＳ極となるように上下方向に着磁されている。永久磁石（28）の磁束は、図３２に示すように、コイル（47）が非通電の状態でヨーク部材（31）の柱部（43）に流れる。なお、永久磁石（28）は、上側端部がＳ極になりかつ下側端部がＮ極となるように上下方向に着磁されていてよい。

ヨーク部（30）は、１つのヨーク部材（31）で構成されている。このヨーク部材（31）は、磁性材料で構成されている。ヨーク部材（31）は、図３２において上下に延びる柱部（43）と、柱部（43）の上端部から左方に延びる上側梁部（32）と、柱部（43）の下端部から左方に延びる下側梁部（38）と、上側梁部（32）の左端部から下方に突出した第１上側腕部（33）と、上側梁部（32）の中央部から下方に突出した第２上側腕部（34）と、下側梁部（38）の左端部から上方に突出した第１下側腕部（39）と、下側梁部（38）の中央部から上方に突出した第２下側腕部（40）とを有する。

第１上側腕部（33）と第１下側腕部（39）との間には、磁場印加部（25）が支持されている。第２上側腕部（34）と第２下側腕部（40）との間には、永久磁石（28）が支持されている。第１上側腕部（33）には、コイル（47）が設けられている。

ヨーク部（30）は、磁場印加部（25）と永久磁石（28）とが、第１上側腕部（33）、上側梁部（32）、第２上側腕部（34）、第２下側腕部（40）、下側梁部（38）、および第１下側腕部（39）を介して磁気的に直列接続されて閉回路を構成した第１の閉磁路（44）を形成している。また、ヨーク部（30）は、永久磁石（28）の上端部と下端部とが、第２上側腕部（34）、上側梁部（32）、柱部（43）、下側梁部（38）、および第２下側腕部（40）を介して磁気的に直列接続されて閉回路を構成した第２の閉磁路（45）を形成している。

換言すると、ヨーク部（30）は、永久磁石（28）の着磁方向両端を磁気的に接続して閉回路を構成した第１の閉磁路（44）および第２の閉磁路（45）を形成している。そして、第１の閉磁路（44）には、磁場印加部（25）が設けられている。

コイル（47）は、第１の閉磁路（44）に、より具体的には第１上側腕部（33）に設けられている。このコイル（47）に正の電流（すなわち、コイル（47）の内部に下向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、磁場印加部（25）に印加される磁場が強められる（図３３を参照）。

電源部（50）は、コイル（47）に接続され、コイル（47）に電流を流すための装置である。電源部（50）は、例えば、矩形波状の正の電流をコイル（47）に流すことができるように構成されている。

制御部（52）は、電源部（50）に接続され、コイル（47）に流れる電流を制御するための装置である。制御部（52）は、コイル（47）に流れる電流を、磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向に流れるように制御する。すなわち、制御部（52）は、コイル（47）に正の電流が流れるように、またはコイル（47）に電流が流れないように電源部（50）を制御する。

−参考例１の効果−
本参考例の磁場印加装置（20）は、磁気作業物質（27）が設けられて該磁気作業物質（27）に磁場が印加される磁場印加部（25）と、永久磁石（28）と、ヨーク部（30）とを備え、上記ヨーク部（30）は、上記磁場印加部（25）と上記永久磁石（28）とが上記ヨーク部（30）を介して磁気的に直列接続されて閉回路を構成した第１の閉磁路（44）と、上記永久磁石（28）の着磁方向両端が上記ヨーク部（30）を介して磁気的に接続されて閉回路を構成した第２の閉磁路（45）とを形成している。そして、磁場印加装置（20）は、上記第１の閉磁路（44）を構成して上記第２の閉磁路（45）を構成しない開磁路に設けられたコイル（47）と、上記コイル（47）に流れる電流を、上記永久磁石（28）の磁場を強める方向に流れるように制御する制御部（52）とを備える。そのようにコイル（47）に電流が流れると、永久磁石（28）の動作点が比較的高くなり、永久磁石（28）がその性能を十分に発揮し得る。これにより、特許文献１の磁場印加装置が有する“コイルに電流を流すことによって生じる磁場が永久磁石の磁場を弱めるように作用するために、永久磁石の動作点が比較的低くなって当該永久磁石の性能を十分に発揮させることができない”という短所を克服することができる。また、永久磁石（28）に対して逆磁界がかからないため、重希土類を含まない永久磁石（28）を使用できる。そのため、より高い残留磁束密度をもった磁石を利用でき、コイル（47）で生じる磁束を少なくしてコイル電流を抑えることが可能となる。

《参考例２》
参考例２について説明する。図３４は、磁場印加装置（20）の構成を概略的に示す正面図である。同図に示すように、磁場印加装置（20）は、磁場印加部（25）と、永久磁石（28）と、ヨーク部（30）と、コイル（47）と、電源部（50）と、制御部（52）とを備える。なお、図３４において、実線矢印は永久磁石（28）が生じる磁場を示し、太矢印はコイル（47）が生じる磁場の方向を示す。一方、図３５では、実線矢印は永久磁石（28）が生じる磁場とコイル（47）が生じる磁場とを合成したものを示す。

磁場印加部（25）は、磁気作業物質（27）が収容されると共に内部を熱媒体が流れるＡＭＲベッドで構成されている。磁気作業物質（27）は、磁場が印加されると発熱する一方、磁場が除去されると吸熱する。磁気作業物質（27）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。

永久磁石（28）は、直方体状の焼結磁石であって、ネオジムを含む一方で重希土類を含まない。永久磁石（28）は、上側端部がＮ極になりかつ下側端部がＳ極となるように上下方向に着磁されている。永久磁石（28）の磁束は、図３４に示すように、コイル（47）が非通電の状態でヨーク部材（31）の柱部（43）に流れる。なお、永久磁石（28）は、上側端部がＳ極になりかつ下側端部がＮ極となるように上下方向に着磁されていてよい。

ヨーク部（30）は、１つのヨーク部材（31）で構成されている。このヨーク部材（31）は、磁性材料で構成されている。ヨーク部材（31）は、図３４において上下に延びる柱部（43）と、柱部（43）の上端部から左方に延びる上側梁部（32）と、柱部（43）の下端部から左方に延びる下側梁部（38）と、上側梁部（32）の左端部から下方に突出した上側腕部（33）と、下側梁部（38）の左端部から上方に突出した下側腕部（39）とを有する。

上側腕部（33）と下側腕部（39）との間には、磁場印加部（25）が支持されている。柱部（43）には、永久磁石（28）が差し込まれて固定されている。柱部（43）には、コイル（47）が設けられている。

ヨーク部（30）は、磁場印加部（25）と永久磁石（28）とが、上側腕部（33）、上側梁部（32）、柱部（43）、下側梁部（38）、および下側腕部（39）を介して磁気的に直列接続されて閉回路を構成した第１の閉磁路（44）を形成している。また、ヨーク部（30）は、永久磁石（28）の上端部と下端部とが、柱部（43）を介して磁気的に直列接続されて閉回路を構成した第２の閉磁路（45）を形成している。

換言すると、ヨーク部（30）は、永久磁石（28）の着磁方向両端を磁気的に接続して閉回路を構成した第１の閉磁路（44）および第２の閉磁路（45）を形成している。そして、第１の閉磁路（44）には、磁場印加部（25）が設けられている。第２の閉磁路（45）は、ヨーク部（30）によって構成されている。

コイル（47）は、第１の閉磁路（44）および第２の閉磁路（45）にまたがるように、より具体的には柱部（43）に設けられている。このコイル（47）に正の電流（すなわち、コイル（47）の内部に上向きの磁場を発生させるための電流）が流れることで、磁場印加部（25）に印加される磁場が強められる（図３５を参照）。また、コイル（47）に正の電流が流れる場合、永久磁石（28）の磁場が強められると共に、第２の閉磁路（45）で、より具体的には柱部（43）のうち永久磁石（28）の右側の部分（図３５にハッチングで示す部分）で磁気飽和が生じる。

電源部（50）は、コイル（47）に接続され、コイル（47）に電流を流すための装置である。電源部（50）は、例えば、矩形波状の正の電流をコイル（47）に流すことができるように構成されている。

制御部（52）は、電源部（50）に接続され、コイル（47）に流れる電流を制御するための装置である。制御部（52）は、コイル（47）に流れる電流を、磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向に流れるように制御する。すなわち、制御部（52）は、コイル（47）に正の電流が流れるように、またはコイル（47）に電流が流れないように電源部（50）を制御する。

−参考例２の効果−
本参考例の磁場印加装置（20）は、磁気作業物質（27）が設けられて該磁気作業物質（27）に磁場が印加される磁場印加部（25）と、永久磁石（28）と、ヨーク部（30）とを備え、上記ヨーク部（30）は、上記磁場印加部（25）と上記永久磁石（28）とが上記ヨーク部（30）を介して磁気的に直列接続されて閉回路を構成した第１の閉磁路（44）と、上記永久磁石（28）の着磁方向両端が上記ヨーク部（30）を介して磁気的に接続されて閉回路を構成した第２の閉磁路（45）とを形成している。そして、磁場印加装置（20）は、上記第１の閉磁路（44）および上記第２の閉磁路（45）を構成する開磁路に設けられたコイル（47）と、上記コイル（47）に流れる電流を、上記永久磁石（28）の磁場を強める方向に流れるように制御する制御部（52）とを備える。そのようにコイル（47）に電流が流れると、永久磁石（28）の動作点が比較的高くなり、永久磁石（28）がその性能を十分に発揮し得る。これにより、特許文献１の磁場印加装置が有する“コイルに電流を流すことによって生じる磁場が永久磁石の磁場を弱めるように作用するために、永久磁石の動作点が比較的低くなって当該永久磁石の性能を十分に発揮させることができない”という短所を克服することができる。また、永久磁石（28）に対して逆磁界がかからないため、重希土類を含まない永久磁石（28）を使用できる。そのため、より高い残留磁束密度をもった磁石を利用でき、コイル（47）で生じる磁束を少なくしてコイル電流を抑えることが可能となる。

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

例えば、上記各実施形態および上記各変形例において、コイル（47,48）および補助コイル（49）は２つ以上に分割されていてもよい。具体例を挙げると、実施形態１において、第３下側腕部（41）に２つ以上のコイルが設けられていてもよいし、実施形態３において、第１上側腕部（33）および第３上側腕部（35）の各々にコイルが２つずつ設けられていてもよい。

また、例えば、上記各実施形態および上記各変形例において、コイル（47,48）および補助コイル（49）の位置は、その磁気的な作用が異ならない限り任意に変更可能である。具体例を挙げると、実施形態１において、第３上側腕部（35）にコイル（47,48）が設けられていてもよいし、実施形態２において、第３上側腕部（35）および第３下側腕部（41）の少なくとも一方にコイル（47,48）が設けられていてもよい。

また、例えば、ヨーク部（30）を構成する各ヨーク部材（31,37）は、それぞれ複数片から構成されていてもよい。具体例を挙げると、実施形態１の第１ヨーク部材（31）において、上側連結部（32）と第１〜第３上側腕部（33〜35）とが互いに別個に形成されて互いに接合されていてもよい。

また、例えば、上記各実施形態および上記各変形例において、２つ以上の永久磁石（28）を備えていてもよい。具体例を挙げると、実施形態１において上側連結部（32）の中央部から下方に突出した第４上側腕部と、下側連結部（38）の中央部から上方に突出した第４下側腕部とをさらに備え、第４上側腕部と第４下側腕部との間に永久磁石（28）が支持されるように構成してもよい。この場合には、第２上側腕部（34）と第２下側腕部（40）との間に支持された永久磁石（28）と、第４上側腕部と第４下側腕部との間に支持された永久磁石（28）を、仮想的にひとつの永久磁石（28）と見做して本技術を適用してもよいし、それぞれの永久磁石（28）ごとに本技術を適用してもよい。

また、例えば、上記各実施形態および上記各変形例において、２つ以上の磁気抵抗部（29）を備えていてもよい。具体例を挙げると、実施形態１の変形例２において、上側連結部（32）の一端部（図９における右端部）から下方に突出した第４上側腕部と、下側連結部（38）の一端部（図９における右端部）から上方に突出した第４下側腕部とをさらに備え、第４上側腕部と第４下側腕部との間に磁気抵抗部（29）が形成されるように構成してもよい。この場合には、第３上側腕部（35）と第３下側腕部（41）との間に形成された磁気抵抗部（29）と、第４上側腕部と第４下側腕部との間に形成された磁気抵抗部（29）を、仮想的にひとつの磁気抵抗部（29）と見做して本技術を適用してもよいし、それぞれの磁気抵抗部（29）ごとに本技術を適用してもよい。

また、例えば、上記各実施形態および上記各変形例において、２つ以上の磁場印加部（25）を備えていてもよい。具体例を挙げると、実施形態１と実施形態４と参考例１と参考例２において２つ以上の磁場印加部（25,26）を備えていてもよいし、実施形態２と実施形態３において３つ以上の磁場印加部（25,26）を備えていてもよい。この場合には、それぞれの磁場印加部（25,26）ごとに本技術を適用すればよい。

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨およ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、以上の実施形態および変形例は、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。

以上説明したように、本開示は、磁場印加装置について有用である。

20 磁場印加装置
25 第１の磁場印加部（磁場印加部）
26 第２の磁場印加部（磁場印加部）
27 磁気作業物質
28 永久磁石
29 磁気抵抗部
30 ヨーク部
44 第１の閉磁路（閉磁路）
45 第２の閉磁路（閉磁路）
46 第３の閉磁路（閉磁路）
47 第１のコイル（コイル）
48 第２のコイル（コイル）
49 補助コイル
52 制御部

Claims (25)

1. 磁気作業物質（27）が設けられて該磁気作業物質（27）に磁場が印加される磁場印加部（25,26）と、永久磁石（28）とを備えた磁場印加装置（20）であって、
   上記永久磁石（28）の着磁方向両端を磁気的に接続して閉回路を構成した少なくとも２つの閉磁路（44〜46）を形成するヨーク部（30）を備え、
   上記磁場印加部（25,26）は、少なくとも１つの上記閉磁路（44〜46）に設けられ、
   上記閉磁路（44〜46）のうち少なくとも１つに設けられ、上記磁気作業物質（27）に印加される磁場の強度を変更可能なコイル（47,48）を備え、
   上記磁場印加装置（20）は、上記コイル（47,48）が非通電の場合に上記永久磁石（28）の磁束が、上記磁場印加部（25,26）が設けられた上記閉磁路（44〜46）を含む２つ以上の該閉磁路（44〜46）に分岐して流れるように構成されている
   ことを特徴とする磁場印加装置。
2. 請求項１において、
   第１の上記閉磁路（44）と、第２の上記閉磁路（45）とを備え、
   上記第１の閉磁路（44）のうち上記永久磁石（28）以外の部分の磁気抵抗をＲ１とし、かつ上記第２の閉磁路（45）のうち上記永久磁石（28）以外の部分の磁気抵抗をＲ２として、
   ０．０１×Ｒ１≦Ｒ２≦１００×Ｒ１が成り立つように設計されている
   ことを特徴とする磁場印加装置。
3. 請求項１または２において、
   上記コイル（47,48）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍａｘとし、かつ上記コイル（47,48）が非通電の場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢ０として、
   ０．１×Ｂｍａｘ≦Ｂ０≦０．５×Ｂｍａｘが成り立つように設計されている
   ことを特徴とする磁場印加装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   上記磁場印加部（25,26）が設けられていない少なくとも１つの上記閉磁路（44〜46）に設けられた磁気抵抗部（29）を備える
   ことを特徴とする磁場印加装置。
5. 請求項４において、
   上記磁気抵抗部（29）は、エアギャップまたは非磁性体によって構成されている
   ことを特徴とする磁場印加装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、
   上記コイル（47,48）に流れる電流を、上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御する制御部（52）を備える
   ことを特徴とする磁場印加装置。
7. 請求項６において、
   上記コイル（47,48）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍａｘとし、上記コイル（47,48）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍｉｎとし、かつ上記コイル（47,48）が非通電の場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢ０として、
   Ｂ０≒（Ｂｍａｘ−Ｂｍｉｎ）／２が成り立つように設計されている
   ことを特徴とする磁場印加装置。
8. 請求項６または７において、
   上記コイル（47,48）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍａｘとし、上記コイル（47,48）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の最大電流が流れる場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢｍｉｎとし、かつ上記コイル（47,48）が非通電の場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢ０として、
   上記制御部（52）は、｜Ｂｍｉｎ｜＜Ｂ０＜Ｂｍａｘが成り立つように上記コイル（47,48）に流れる電流を制御するように構成されている
   ことを特徴とする磁場印加装置。
9. 請求項８において、
   上記制御部（52）は、｜Ｂｍｉｎ｜が０となるように上記コイル（47,48）に流れる電流を制御するように構成されている
   ことを特徴とする磁場印加装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項において、
    上記コイル（47,48）が非通電の場合の上記磁気作業物質（27）における磁束密度をＢ０として、
    Ｂ０＞０が成り立つように設計されている
    ことを特徴とする磁場印加装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項において、
    上記磁場印加部（25,26）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、
    磁気抵抗部（29）が設けられた第２の上記閉磁路（45）とを備え、
    上記コイル（47,48）は、上記第２の閉磁路（45）に設けられている
    ことを特徴とする磁場印加装置。
12. 請求項１１において、
    上記磁場印加部（25,26）の磁気抵抗をＲａｍｒとし、上記永久磁石（28）の磁気抵抗をＲｍａｇとし、上記磁気抵抗部（29）の磁気抵抗をＲｌとし、Ｒｍａｇ／Ｒａｍｒ＝ｋ１とし、かつＲｌ／Ｒａｍｒ＝ｋ２として、
    （ｋ１＋ｋ２＋ｋ１・ｋ２）／ｋ１＜√２が成り立つように設計されている
    ことを特徴とする磁場印加装置。
13. 請求項１〜１０のいずれか１項において、
    上記磁場印加部（25,26）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、
    磁気抵抗部（29）が設けられた第２の上記閉磁路（45）とを備え、
    上記コイル（47,48）は、上記第１の閉磁路（44）に設けられている
    ことを特徴とする磁場印加装置。
14. 請求項１３において、
    上記磁場印加部（25,26）の磁気抵抗をＲａｍｒとし、上記永久磁石（28）の磁気抵抗をＲｍａｇとし、上記磁気抵抗部（29）の磁気抵抗をＲｌとし、Ｒｍａｇ／Ｒａｍｒ＝ｋ１とし、かつＲｌ／Ｒａｍｒ＝ｋ２として、
    （ｋ１＋ｋ２＋ｋ１・ｋ２）／（ｋ１＋ｋ２）＜√２が成り立つように設計されている
    ことを特徴とする磁場印加装置。
15. 請求項１〜３，６〜１０のいずれか１項において、
    第１の上記磁場印加部（25）および第２の上記磁場印加部（26）と、
    上記第１の磁場印加部（25）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、
    上記第２の磁場印加部（26）が設けられた第２の上記閉磁路（45）とを備え、
    上記コイル（47,48）は、上記第１の閉磁路（44）および上記第２の閉磁路（45）の少なくとも一方に設けられ、
    上記コイル（47,48）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強めかつ上記第２の上記磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向と、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱めかつ上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向とに選択的に流れるように制御する制御部（52）を備える
    ことを特徴とする磁場印加装置。
16. 請求項１５において、
    上記第１の磁場印加部（25）と上記第２の磁場印加部（26）との一方の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向の電流が上記コイル（47,48）に流れる場合に、上記第１の磁場印加部（25）と上記第２の磁場印加部（26）との他方の上記磁気作業物質（27）に上記永久磁石（28）の磁場が印加されるように構成されている
    ことを特徴とする磁場印加装置。
17. 請求項１５または１６において、
    上記コイル（47,48）は、上記第１の閉磁路（44）および上記第２の閉磁路（45）の一方のみに設けられている
    ことを特徴とする磁場印加装置。
18. 請求項１５または１６において、
    上記コイル（47,48）は、上記第１の閉磁路（44）および上記第２の閉磁路（45）のそれぞれに設けられている
    ことを特徴とする磁場印加装置。
19. 請求項４〜８のいずれか１項において、
    第１の上記磁場印加部（25）および第２の上記磁場印加部（26）と、
    第１の上記コイル（47）および第２の上記コイル（48）と、
    上記第１の磁場印加部（25）および上記第１のコイル（47）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、
    上記第２の磁場印加部（26）および上記第２のコイル（48）が設けられた第２の上記閉磁路（45）と、
    上記磁気抵抗部（29）が設けられた第３の上記閉磁路（46）とを備え、
    上記第１のコイル（47）および上記第２のコイル（48）が非通電の場合に上記永久磁石（28）の磁束が上記第１の閉磁路（44）、上記第２の閉磁路（45）、および上記第３の閉磁路（46）に分岐して流れるように構成され、
    上記第１のコイル（47）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御すると共に、上記第２のコイル（48）に流れる電流を、上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御する制御部（52）を備える
    ことを特徴とする磁場印加装置。
20. 請求項１９において、
    上記第１のコイル（47）に上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に電流が流れる場合、上記第２の閉磁路（45）および上記第３の閉磁路（46）の少なくとも一方に流れる上記永久磁石（28）の磁束が増加する一方、
    上記第２のコイル（48）に上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に電流が流れる場合、上記第１の閉磁路（44）および上記第３の閉磁路（46）の少なくとも一方に流れる上記永久磁石（28）の磁束が増加するように構成されている
    ことを特徴とする磁場印加装置。
21. 請求項１９または２０において、
    上記制御部（52）は、
    上記第１のコイル（47）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向に流れるように制御する場合に、上記第２のコイル（48）に流れる電流を、上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向に流れるように制御する一方、
    上記第１のコイル（47）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に流れるように制御する場合に、上記第２のコイル（48）に流れる電流を、上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を弱める方向に流れるように制御するように構成されている
    ことを特徴とする磁場印加装置。
22. 請求項１９〜２１のいずれか１項において、
    上記制御部（52）は、上記第１のコイル（47）に流れる電流を、上記第１の磁場印加部（25）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御する一方、上記第２のコイル（48）に流れる電流を、上記第２の磁場印加部（26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場が一定となるように制御するように構成されている
    ことを特徴とする磁場印加装置。
23. 請求項４〜８のいずれか１項において、
    第１の上記磁場印加部（25）および第２の上記磁場印加部（26）と、
    上記第１の磁場印加部（25）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、
    上記第２の磁場印加部（26）が設けられた第２の上記閉磁路（45）と、
    磁気抵抗部（29）および上記コイル（47,48）が設けられた第３の上記閉磁路（46）とを備え、
    上記コイル（47,48）が非通電の場合に上記永久磁石（28）の磁束が上記第１の閉磁路（44）、上記第２の閉磁路（45）、および上記第３の閉磁路（46）に分岐して流れるように構成され、
    上記コイル（47,48）に流れる電流を、上記第１および第２の磁場印加部（25,26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向と弱める方向とに選択的に流れるように制御する制御部（52）を備える
    ことを特徴とする磁場印加装置。
24. 請求項２３において、
    上記第１の閉磁路（44）または上記第２の閉磁路（45）に設けられた補助コイル（49）を備え、
    上記制御部（52）は、上記補助コイル（49）に流れる電流を、上記第１および第２の磁場印加部（25,26）の上記磁気作業物質（27）に印加される磁場の強度を互いに近づけるために制御するように構成されている
    ことを特徴とする磁場印加装置。
25. 請求項１〜８のいずれか１項において、
    上記磁場印加部（25,26）および上記コイル（47,48）が設けられた第１の上記閉磁路（44）と、
    磁気抵抗部（29）が設けられた第２の上記閉磁路（45）とを備え、
    上記コイル（47,48）に上記磁気作業物質（27）に印加される磁場を強める方向に電流が流れる場合に上記永久磁石（28）の磁場も強められるように構成されている
    ことを特徴とする磁場印加装置。

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