JPH07101134B2 - 蓄熱材料および低温蓄熱器 - Google Patents
蓄熱材料および低温蓄熱器Info
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- JPH07101134B2 JPH07101134B2 JP63225916A JP22591688A JPH07101134B2 JP H07101134 B2 JPH07101134 B2 JP H07101134B2 JP 63225916 A JP63225916 A JP 63225916A JP 22591688 A JP22591688 A JP 22591688A JP H07101134 B2 JPH07101134 B2 JP H07101134B2
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
- F02G1/044—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines having at least two working members, e.g. pistons, delivering power output
- F02G1/0445—Engine plants with combined cycles, e.g. Vuilleumier
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/012—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials adapted for magnetic entropy change by magnetocaloric effect, e.g. used as magnetic refrigerating material
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01F1/015—Metals or alloys
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2250/00—Special cycles or special engines
- F02G2250/18—Vuilleumier cycles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
- F05C2225/08—Thermoplastics
-
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、蓄熱材料および前記蓄熱材料を充填した低温
蓄熱器に関する。
蓄熱器に関する。
（従来の技術） 近年、超電導技術の発展は著しく、その応用分野が拡大
するに伴って小型で高性能の冷凍機の開発が不可欠にな
ってきている。かかる小型冷凍機は、軽量・小型で熱効
率の高いことが要求されている。
するに伴って小型で高性能の冷凍機の開発が不可欠にな
ってきている。かかる小型冷凍機は、軽量・小型で熱効
率の高いことが要求されている。
このようなことから、気体冷凍に代わる磁気熱量効果を
用いた熱サイクル（例えばカルノー、エリクソン）によ
る新たな冷凍方式（磁気冷凍）及びスターリングサイク
ルによる気体冷凍の高性能化の研究が盛んに行われてい
る。
用いた熱サイクル（例えばカルノー、エリクソン）によ
る新たな冷凍方式（磁気冷凍）及びスターリングサイク
ルによる気体冷凍の高性能化の研究が盛んに行われてい
る。
前記スターリング等の熱サイクルによる気体冷凍機の高
性能化を図るには、蓄熱器、圧縮部及び膨張部の改良が
重要な課題となっている。特に、蓄熱器を構成する蓄熱
材料はその性能を大きく左右する。かかる蓄熱材料は、
銅や鉛の比熱が著しく低下する20K以下においても高い
比熱を有する材料が要望されており、これについても各
種の磁性体が検討されている。
性能化を図るには、蓄熱器、圧縮部及び膨張部の改良が
重要な課題となっている。特に、蓄熱器を構成する蓄熱
材料はその性能を大きく左右する。かかる蓄熱材料は、
銅や鉛の比熱が著しく低下する20K以下においても高い
比熱を有する材料が要望されており、これについても各
種の磁性体が検討されている。
また、前記蓄熱器は冷凍機に組込まれて使用されること
が多く、例えばスターリングサイクル作動する装置、ブ
イルロイミールサイクルで作動する装置或いはギフォー
ドーマクマホン型の装置に用いられている。これらの装
置においては、圧縮された作動媒質が蓄熱器内を一方向
に流れてその熱エネルギーを充填物質に供給し、ここで
膨張した作動媒質が反対方向に流れ、充填された蓄熱材
料から熱エネルギーを受取る。こうした過程で復熱効果
が良好になるに伴って作動媒質サイクルの熱効率が良好
となり、一層低い温度を実現することが可能となる。
が多く、例えばスターリングサイクル作動する装置、ブ
イルロイミールサイクルで作動する装置或いはギフォー
ドーマクマホン型の装置に用いられている。これらの装
置においては、圧縮された作動媒質が蓄熱器内を一方向
に流れてその熱エネルギーを充填物質に供給し、ここで
膨張した作動媒質が反対方向に流れ、充填された蓄熱材
料から熱エネルギーを受取る。こうした過程で復熱効果
が良好になるに伴って作動媒質サイクルの熱効率が良好
となり、一層低い温度を実現することが可能となる。
ところで、低温蓄熱器においては従来より前記蓄熱材料
として鉛又は青銅のボール、或いは銅、燐青銅の金網層
が用いられている。しかしながら、かかる蓄熱材料は20
K以下の極低温における比熱が過度に小さいため、上述
した冷凍機での作動に際して極低温下で１サイクル毎に
蓄熱材料に充分な熱エネルギーを貯蔵することができ
ず、かつ作動媒質が前記蓄熱材料から充分な熱エネルギ
ーを受取ることができなくなる。その結果、前記蓄熱材
料を有する蓄熱器を組込んだ冷凍機では極低温に到達さ
せることができない問題があった。
として鉛又は青銅のボール、或いは銅、燐青銅の金網層
が用いられている。しかしながら、かかる蓄熱材料は20
K以下の極低温における比熱が過度に小さいため、上述
した冷凍機での作動に際して極低温下で１サイクル毎に
蓄熱材料に充分な熱エネルギーを貯蔵することができ
ず、かつ作動媒質が前記蓄熱材料から充分な熱エネルギ
ーを受取ることができなくなる。その結果、前記蓄熱材
料を有する蓄熱器を組込んだ冷凍機では極低温に到達さ
せることができない問題があった。
このようなことから、前記蓄熱器の極低温での復熱特性
を向上する目的で、蓄熱材料として20K以下の温度にお
いて最大値の比熱を有し、かつその値が単位体積当りの
比熱（体積比熱）で充分に大きいＲ・Rh金属間化合物
（R;Sm、Gd、Td、Dy、Ho、Er、Tm、Yb）を用いることが
提案されている（特開昭51−52378号）。しかしなが
ら、かかる蓄熱材料はその一成分として極めて高価Rh
（ロジウム）を用いているため、数百グラムオーダで使
用する蓄熱器の蓄熱材料としては実用化の点で問題であ
る。
を向上する目的で、蓄熱材料として20K以下の温度にお
いて最大値の比熱を有し、かつその値が単位体積当りの
比熱（体積比熱）で充分に大きいＲ・Rh金属間化合物
（R;Sm、Gd、Td、Dy、Ho、Er、Tm、Yb）を用いることが
提案されている（特開昭51−52378号）。しかしなが
ら、かかる蓄熱材料はその一成分として極めて高価Rh
（ロジウム）を用いているため、数百グラムオーダで使
用する蓄熱器の蓄熱材料としては実用化の点で問題であ
る。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされた
もので、優れた熱伝導度を有すると共に液体窒素温度以
下のような極低温で優れた格子比熱と磁気熱量効果を示
す比較的安価な磁性体からなる蓄熱材料、並びにかかる
蓄熱材料が充填され、優れた熱伝達特性および復熱特性
を有する小型で熱効率の高い低温蓄熱器を提供しようと
するものである。
もので、優れた熱伝導度を有すると共に液体窒素温度以
下のような極低温で優れた格子比熱と磁気熱量効果を示
す比較的安価な磁性体からなる蓄熱材料、並びにかかる
蓄熱材料が充填され、優れた熱伝達特性および復熱特性
を有する小型で熱効率の高い低温蓄熱器を提供しようと
するものである。
（課題を解決するための手段） 本発明に係わる蓄熱材料は、一般式（Ｉ） AMZ …（Ｉ） （ただし、式中のＡはＹ、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、E
u、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ybから選ばれる少なくと
も１種の希土類元素を示し、ＭはNi、Co及びCuから選ば
れる少なくとも１種の金属を示し、ｚは0.001≦ｚ≦9.0
を示す）にて表わされる磁性体から選ばれる１種又は２
種以上からなることを特徴とするである。
u、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ybから選ばれる少なくと
も１種の希土類元素を示し、ＭはNi、Co及びCuから選ば
れる少なくとも１種の金属を示し、ｚは0.001≦ｚ≦9.0
を示す）にて表わされる磁性体から選ばれる１種又は２
種以上からなることを特徴とするである。
前記磁性体の組成を表わす一般式（Ｉ）におけるｚの値
を前記範囲にしたのは、次のような理由によるものであ
る。前記ｚを0.001未満にすると、希土類原子間の直接
交換相互作用により比熱のピークを示す温度が77K以上
の高温になる。一方、前記ｚが9.0を越えると磁性原子
（希土類原子密度）が著しく低下して磁気比熱が低下す
る。
を前記範囲にしたのは、次のような理由によるものであ
る。前記ｚを0.001未満にすると、希土類原子間の直接
交換相互作用により比熱のピークを示す温度が77K以上
の高温になる。一方、前記ｚが9.0を越えると磁性原子
（希土類原子密度）が著しく低下して磁気比熱が低下す
る。
このようなｚの値を規定することによって、優れた蓄熱
特性を有する磁性体が得られる。また、前記一般式
（Ｉ）のｚとして、特に0.01≦ｚ＜2.0の範囲とするこ
とによって、前記磁性体からなる蓄熱材料の高温側での
格子比熱を向上できる利点を有する。これは、前記一般
式（Ｉ）のＡで示される希土類元素とＭで示されるNi等
の遷移金属との状態相図において0.01≦ｚ＜2.0の範囲
内で共晶反応が存在し、融点が著しく低下し、結果的に
は優れた格子比熱が得られることによるものと推定され
る。
特性を有する磁性体が得られる。また、前記一般式
（Ｉ）のｚとして、特に0.01≦ｚ＜2.0の範囲とするこ
とによって、前記磁性体からなる蓄熱材料の高温側での
格子比熱を向上できる利点を有する。これは、前記一般
式（Ｉ）のＡで示される希土類元素とＭで示されるNi等
の遷移金属との状態相図において0.01≦ｚ＜2.0の範囲
内で共晶反応が存在し、融点が著しく低下し、結果的に
は優れた格子比熱が得られることによるものと推定され
る。
具体例として、ErNiおよびErNi1/3のスピン配列をそれ
ぞれ第１図および第２図に示す。このように0.01≦ｚ＜
2.0の範囲の磁性体は、複雑なスピン配列を有し、それ
らの磁気配列（複数の交換相互作用）によりその磁気転
移近傍の比熱のピークが本質的にブロードになるという
利点を有する。なお、前記一般式（Ｉ）のｚは実用上の
点から下限値を0.01とすることが望ましい。更に、前記
ｚの好ましい上限値は1.5、より好ましくは1.0であり、
特にｚを1/3≦ｚ≦1.0の範囲にすることによって前記効
果を顕著に発揮することができる。
ぞれ第１図および第２図に示す。このように0.01≦ｚ＜
2.0の範囲の磁性体は、複雑なスピン配列を有し、それ
らの磁気配列（複数の交換相互作用）によりその磁気転
移近傍の比熱のピークが本質的にブロードになるという
利点を有する。なお、前記一般式（Ｉ）のｚは実用上の
点から下限値を0.01とすることが望ましい。更に、前記
ｚの好ましい上限値は1.5、より好ましくは1.0であり、
特にｚを1/3≦ｚ≦1.0の範囲にすることによって前記効
果を顕著に発揮することができる。
前記磁性体の形状は、平均粒径又は繊維径が１〜2000μ
ｍにすることが望ましい。これは、次のような理由によ
るものである。前記磁性体の平均粒径又は繊維径を１μ
ｍ未満にすると、蓄熱器充填した際、高圧作動媒質（例
えばヘリウムガス）と共に蓄熱器の外部に流出し易くな
る。一方、前記磁性体の平均粒径又は繊維径が2000μｍ
を越えると前記磁性体の熱伝導度は（磁性体）／（作動
媒質）間の熱伝達の律速要因となり、熱伝達性が著しく
て低下して復熱効果の低下を招く恐れがある。
ｍにすることが望ましい。これは、次のような理由によ
るものである。前記磁性体の平均粒径又は繊維径を１μ
ｍ未満にすると、蓄熱器充填した際、高圧作動媒質（例
えばヘリウムガス）と共に蓄熱器の外部に流出し易くな
る。一方、前記磁性体の平均粒径又は繊維径が2000μｍ
を越えると前記磁性体の熱伝導度は（磁性体）／（作動
媒質）間の熱伝達の律速要因となり、熱伝達性が著しく
て低下して復熱効果の低下を招く恐れがある。
前記磁性体の平均粒径又は繊維径の上限値を規定した理
由をさらに具体的に説明すると、前記磁性体からなる蓄
熱材料の熱容量を100％活用するためには、大きい体積
比熱（ρCp;ρは蓄熱材料の密度、Cpは比熱）に見合う
高熱伝導度が要求される。すなわち、蓄熱に寄与する蓄
熱材料の有効体積を決定する侵入深さ（1d）は、次式で
表される。
由をさらに具体的に説明すると、前記磁性体からなる蓄
熱材料の熱容量を100％活用するためには、大きい体積
比熱（ρCp;ρは蓄熱材料の密度、Cpは比熱）に見合う
高熱伝導度が要求される。すなわち、蓄熱に寄与する蓄
熱材料の有効体積を決定する侵入深さ（1d）は、次式で
表される。
1d＝λ／（ρCpπｆ） ここで、λは熱伝導度、ρは蓄熱材料の密度、Cpは比
熱、ｆは周波数示す。例えば、ρCpが6K以上で0.3J/cm3
Kと大きいErNi1/3のような磁性体を用いた場合には、そ
の熱伝導度（80mW/Kcm）との関係より1dは600μｍ程度
となる。したがって、この場合には表面から600ミクロ
ン以上離れた蓄熱材料は蓄熱に寄与しない。したがっ
て、蓄熱材料としてのErNi1/3の平均粒径または繊維径
の上限は1200μｍ、好ましくは1000μｍである。
熱、ｆは周波数示す。例えば、ρCpが6K以上で0.3J/cm3
Kと大きいErNi1/3のような磁性体を用いた場合には、そ
の熱伝導度（80mW/Kcm）との関係より1dは600μｍ程度
となる。したがって、この場合には表面から600ミクロ
ン以上離れた蓄熱材料は蓄熱に寄与しない。したがっ
て、蓄熱材料としてのErNi1/3の平均粒径または繊維径
の上限は1200μｍ、好ましくは1000μｍである。
前記球状磁性体は、三次元方向に規則的に充填して均一
な熱伝達性及び圧力損失の低減化を達成する観点から、
特に前記平均粒径の範囲にある球状、前記繊維径の範囲
にある繊維状の形状とするとこが望ましい。
な熱伝達性及び圧力損失の低減化を達成する観点から、
特に前記平均粒径の範囲にある球状、前記繊維径の範囲
にある繊維状の形状とするとこが望ましい。
前記球状磁性体は、例えば以下の方法で製造することが
できる。
できる。
（１）溶融状態にしたものを水又は油中に滴下、凝固さ
せる方法、 （２）溶融状態のものを液体又は気体の乱流層中に射出
する方法、 （３）溶融状態のものを平板上又は円筒上の金属冷媒上
に滴下又は射出する方法、 （４）不定形粒子を加熱部（加熱源）を通して不活性ガ
ス（例えばアルゴンガス）中に射出する方法。
せる方法、 （２）溶融状態のものを液体又は気体の乱流層中に射出
する方法、 （３）溶融状態のものを平板上又は円筒上の金属冷媒上
に滴下又は射出する方法、 （４）不定形粒子を加熱部（加熱源）を通して不活性ガ
ス（例えばアルゴンガス）中に射出する方法。
前記（１）〜（４）の方法の中で（４）の方法が実用的
である。前記（４）の方法における加熱部としては、熱
ブラズマ、アーク放電プラズマ、赤外線、高周波誘導が
考えられるが、プラズマスプレー法が最も簡便で実用的
である。また、前記（４）の方法での不活性ガスの圧力
については１気圧以上にすることが望ましい。不活性ガ
スの圧力については１気圧以上にすることにより、冷却
効率を高められ、加熱部を通過した溶融飛翔体がその表
面張力により球状化した状態のまま凝固せしめることが
できる。
である。前記（４）の方法における加熱部としては、熱
ブラズマ、アーク放電プラズマ、赤外線、高周波誘導が
考えられるが、プラズマスプレー法が最も簡便で実用的
である。また、前記（４）の方法での不活性ガスの圧力
については１気圧以上にすることが望ましい。不活性ガ
スの圧力については１気圧以上にすることにより、冷却
効率を高められ、加熱部を通過した溶融飛翔体がその表
面張力により球状化した状態のまま凝固せしめることが
できる。
前記繊維状磁性体は、例えばＷ、Ｂなどの金属繊維、ガ
ラス繊維、カーボン繊維、プラスチック繊維等からなる
織布を芯材とし、これに前記一般式（Ｉ）にて表わされ
る組成のものを溶射やスパッタなどの気相成長、液相成
長により被覆する方法により製造することができる。
ラス繊維、カーボン繊維、プラスチック繊維等からなる
織布を芯材とし、これに前記一般式（Ｉ）にて表わされ
る組成のものを溶射やスパッタなどの気相成長、液相成
長により被覆する方法により製造することができる。
本発明に係わる蓄熱材料は、下記一般式（II）および一
般式（III）で表される組成を有し、かつ平均粒径又は
繊維径が１〜1000μｍの磁性体からなる１種また２種以
上のものを用いることが好ましい。
般式（III）で表される組成を有し、かつ平均粒径又は
繊維径が１〜1000μｍの磁性体からなる１種また２種以
上のものを用いることが好ましい。
ANiz …（II） ただし、式中のＡはＹ、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、
Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ybから選ばれる少なくとも１
種の希土類元素を示し、ｚは0.001≦ｚ≦9.0を示す。
Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ybから選ばれる少なくとも１
種の希土類元素を示し、ｚは0.001≦ｚ≦9.0を示す。
Ａ′1-xDxMz …（III） ただし、式中のＡ′は、Er、Ho、Dy、Tb、Gdから選ばれ
る少なくとも１種の希土類元素を示し、ＤはPr、Nd、S
m、Ceから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ＭはN
i、Co及びCuから選ばれる少なくとも１種の金属を示
し、ｘは０≦ｘ＜１、ｚは0.01≦ｚ≦9.0を示す。
る少なくとも１種の希土類元素を示し、ＤはPr、Nd、S
m、Ceから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ＭはN
i、Co及びCuから選ばれる少なくとも１種の金属を示
し、ｘは０≦ｘ＜１、ｚは0.01≦ｚ≦9.0を示す。
前記一般式（II）および（III）において、前述した理
由からｚが0.1≦ｚ＜2.0であることが好ましい。
由からｚが0.1≦ｚ＜2.0であることが好ましい。
前記一般式（III）において、Ａ′としてEr、Ho、Dy、T
b、Gdの重希土類元素を用いることによってNi等のＭと
の合金により特に顕著な磁気比熱を発揮でき、比熱のピ
ークの最大値を大きくできる。また、一般式（III）に
おいてＡ′として示される重希土類元素を置換するＤと
してPr、Nd、Sm、Ceの軽希土類元素を選択することによ
ってショットキー異常等を利用して比熱のピークの最大
値及び温度幅（半値幅）を調整することが可能となる。
b、Gdの重希土類元素を用いることによってNi等のＭと
の合金により特に顕著な磁気比熱を発揮でき、比熱のピ
ークの最大値を大きくできる。また、一般式（III）に
おいてＡ′として示される重希土類元素を置換するＤと
してPr、Nd、Sm、Ceの軽希土類元素を選択することによ
ってショットキー異常等を利用して比熱のピークの最大
値及び温度幅（半値幅）を調整することが可能となる。
本発明に係わる蓄熱材料は、前記一般式（Ｉ）でのＭの
一部をＢ、Al、Ga、In、Si等で置換された磁性体から選
ばれる１種または２以上からなることを許容する。かか
る磁性体の組成を一般式（IV）、一般式（Ｖ）として下
記に示す。
一部をＢ、Al、Ga、In、Si等で置換された磁性体から選
ばれる１種または２以上からなることを許容する。かか
る磁性体の組成を一般式（IV）、一般式（Ｖ）として下
記に示す。
Ａ（M1-yXy）ｚ …（IV） ただし、式中のＡはＹ、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、
Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ybから選ばれる少なくとも１
種の希土類元素を示し、ＭはNi、Co及びCuから選ばれる
少なくとも１種の金属を示し、ＸはＢ、Al、Ga、In、S
i、Ge、Sn、Pb、Ag、Au、Mg、Zn、Ru、Pd、Pt、Re、C
s、Ir、Fe、Mn、Cr、Cd、Hg、Osから選ばれる少なくと
も１種の化合物構成元素を示し、ｙは０≦ｙ＜1.0、好
ましくはｙ≦0.5、ｚは0.001≦ｚ≦9.0を示す。
Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ybから選ばれる少なくとも１
種の希土類元素を示し、ＭはNi、Co及びCuから選ばれる
少なくとも１種の金属を示し、ＸはＢ、Al、Ga、In、S
i、Ge、Sn、Pb、Ag、Au、Mg、Zn、Ru、Pd、Pt、Re、C
s、Ir、Fe、Mn、Cr、Cd、Hg、Osから選ばれる少なくと
も１種の化合物構成元素を示し、ｙは０≦ｙ＜1.0、好
ましくはｙ≦0.5、ｚは0.001≦ｚ≦9.0を示す。
Ａ′1-xDx（M1-yXy）ｚ …（Ｖ） ただし、式中のＡ′は、Er、Ho、Dy、Tb、Gdから選ばれ
る少なくとも１種の希土類元素を示し、ＤはPr、Nd、S
m、Ceから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、Ｘは
Ｂ、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Ag、Au、Mg、Zn、R
u、Pd、Pt、Re、Cs、Ir、Fe、Mn、Cr、Cd、Hg、Osから
選ばれる少なとも１種の化合物構成元素を示し、ｘは０
≦ｘ＜１、ｙはＸがFeの場合、０≦ｙ≦0.3、ＸがFe以
外の場合、０≦ｙ＜1.0、好ましくはｙ≦0.5、ｚは0.00
1≦ｚ≦9.0を示す。
る少なくとも１種の希土類元素を示し、ＤはPr、Nd、S
m、Ceから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、Ｘは
Ｂ、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Ag、Au、Mg、Zn、R
u、Pd、Pt、Re、Cs、Ir、Fe、Mn、Cr、Cd、Hg、Osから
選ばれる少なとも１種の化合物構成元素を示し、ｘは０
≦ｘ＜１、ｙはＸがFeの場合、０≦ｙ≦0.3、ＸがFe以
外の場合、０≦ｙ＜1.0、好ましくはｙ≦0.5、ｚは0.00
1≦ｚ≦9.0を示す。
前記一般式（IV）および（Ｖ）において、置換金属Ｘが
Feである場合には、ｙは0.3以下にすることが必要であ
る。これは、Fe−Feの直接交換作用が強く、Feが過剰に
置換すると比熱ピークを示す温度が77K以上と高温にな
るためである。
Feである場合には、ｙは0.3以下にすることが必要であ
る。これは、Fe−Feの直接交換作用が強く、Feが過剰に
置換すると比熱ピークを示す温度が77K以上と高温にな
るためである。
本発明に係わる低温蓄熱器は、前述した一般式（Ｉ）で
表される磁性体から選ばれる１種または２種以上からな
る蓄熱材料が冷却ガスを流通できるように充填されたも
のである。
表される磁性体から選ばれる１種または２種以上からな
る蓄熱材料が冷却ガスを流通できるように充填されたも
のである。
前記一般式（Ｉ）で表される磁性体を蓄熱器に充填する
場合には、その形状は前述した理由から平均粒径又は繊
維径が１〜2000μｍにすることが望ましい。このような
形状の磁性体を蓄熱器内に充填することによって、均一
な熱伝達性を獲得し、作動媒質の圧力損失を低減化する
ことが可能になる。
場合には、その形状は前述した理由から平均粒径又は繊
維径が１〜2000μｍにすることが望ましい。このような
形状の磁性体を蓄熱器内に充填することによって、均一
な熱伝達性を獲得し、作動媒質の圧力損失を低減化する
ことが可能になる。
前記蓄熱材料としては、前述した一般式（II）、（II
I）の組成の磁性体から選ばれる１種又は２種以上から
なるものを用いることを許容する。
I）の組成の磁性体から選ばれる１種又は２種以上から
なるものを用いることを許容する。
前記蓄熱材料としては、前述した一般式（IV）、（Ｖ）
の組成の磁性体から選ばれる１種又は２種以上からなる
ものを用いることを許容する。
の組成の磁性体から選ばれる１種又は２種以上からなる
ものを用いることを許容する。
（作用） 本発明に係わる蓄熱材料は、一般式（Ｉ）にて表わされ
る高希土類濃度の希土類元素とNi、Co等のＭで示される
遷移金属をベースとした組成の磁性体から選ばれる１種
又は２種以上からなるための、比較的安価で、10mW/cmK
以上の優れた熱伝導度を有し、かつ液体窒素温度以下、
特に40K以下のような極低温で優れた格子比熱と磁気熱
量効果を示す。特に、前記一般式（Ｉ）のｚを0.01≦ｚ
＜2.0の範囲とすることによって、前記高温側での格子
比熱が向上された磁性体からなる蓄熱材料を得ることが
できる。
る高希土類濃度の希土類元素とNi、Co等のＭで示される
遷移金属をベースとした組成の磁性体から選ばれる１種
又は２種以上からなるための、比較的安価で、10mW/cmK
以上の優れた熱伝導度を有し、かつ液体窒素温度以下、
特に40K以下のような極低温で優れた格子比熱と磁気熱
量効果を示す。特に、前記一般式（Ｉ）のｚを0.01≦ｚ
＜2.0の範囲とすることによって、前記高温側での格子
比熱が向上された磁性体からなる蓄熱材料を得ることが
できる。
本発明に係わる低温蓄熱器は、前記優れた特性を有する
磁性体からなる蓄熱材料を冷却ガスを流通できるように
充填されているため、優れた熱伝達特性、復熱特性を発
揮できる。特に、平均粒径又は繊維径が１〜2000μｍの
磁性体からなる蓄熱材料を充填することによって、均一
な熱伝達性を獲得し、作動媒質の圧力損失を低減化する
ことが可能な低温蓄熱器を実現できる。また、前記一般
式（Ｉ）のｚが0.01≦ｚ＜2.0の範囲の磁性体からなる
蓄熱材料を充填することによって、前記蓄熱材料の高温
側での格子比熱を向上できるため、より一層優れた熱伝
達特性、復熱特性を有する低温蓄熱器を実現できる。
磁性体からなる蓄熱材料を冷却ガスを流通できるように
充填されているため、優れた熱伝達特性、復熱特性を発
揮できる。特に、平均粒径又は繊維径が１〜2000μｍの
磁性体からなる蓄熱材料を充填することによって、均一
な熱伝達性を獲得し、作動媒質の圧力損失を低減化する
ことが可能な低温蓄熱器を実現できる。また、前記一般
式（Ｉ）のｚが0.01≦ｚ＜2.0の範囲の磁性体からなる
蓄熱材料を充填することによって、前記蓄熱材料の高温
側での格子比熱を向上できるため、より一層優れた熱伝
達特性、復熱特性を有する低温蓄熱器を実現できる。
また、一般式（Ｉ）で表わされる磁性体を２種以上の混
合集合物とした蓄熱材料を充填することによって、比熱
ピークがブロードとなり、熱容量が減少するものの、よ
り広い温度範囲で比熱が大きくなるため、復熱特性がよ
り一層向上された体温蓄熱器を実現できる。
合集合物とした蓄熱材料を充填することによって、比熱
ピークがブロードとなり、熱容量が減少するものの、よ
り広い温度範囲で比熱が大きくなるため、復熱特性がよ
り一層向上された体温蓄熱器を実現できる。
更に、温度勾配に合せて磁気転移点（比熱がピークを示
す温度）の異なる複数種の磁性体を積層した形態で蓄熱
材料を充填することによって、復熱特性が一層優れた低
温熱器を実現できる。
す温度）の異なる複数種の磁性体を積層した形態で蓄熱
材料を充填することによって、復熱特性が一層優れた低
温熱器を実現できる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例１〜３ まず、アーク溶解炉を用いてErNi1/3の組成比の合金、E
rNiの組成比の合金およびErNi2の組成比の合金をそれぞ
れ調整し、これら合金を700℃、24時間の均一熱処理を
施した後、ブラウンミルで粉砕、分級して100〜200μｍ
の微粉砕粉を作製した。つづいて、これらの微粉砕粉20
0gをそれぞれアルゴンガス雰囲気中にてプラズマスプレ
ーすることにより３種の磁性体を製造した。なお、前記
プラズマスプレーにより最終到達アルゴンガス圧は1.8
気圧であった。
rNiの組成比の合金およびErNi2の組成比の合金をそれぞ
れ調整し、これら合金を700℃、24時間の均一熱処理を
施した後、ブラウンミルで粉砕、分級して100〜200μｍ
の微粉砕粉を作製した。つづいて、これらの微粉砕粉20
0gをそれぞれアルゴンガス雰囲気中にてプラズマスプレ
ーすることにより３種の磁性体を製造した。なお、前記
プラズマスプレーにより最終到達アルゴンガス圧は1.8
気圧であった。
得られた本実施例１〜３の磁性体をSEM写真で観察した
ところ、平均粒径が40〜100μｍの球状体であることが
確認された。
ところ、平均粒径が40〜100μｍの球状体であることが
確認された。
また、得られた各球状磁性体の体積比熱を測定したとこ
ろ、第３図に示す特性図を得た。なお、第３図中には比
較例としてのPb及びCuの体積比熱を併記した。この第３
図から明らかなように本実施例１〜３の蓄熱材料として
の球状磁性体はいずれも約15K以下の極低温において従
来の蓄熱であるPb、Cuに比べて優れた体積比熱を有し、
かつ15K以上の温度域において優れた格子比熱を有する
ことがわかる。特に、前記一般式（Ｉ）のｚが0.01≦ｚ
＜2.0の範囲にある組成の合金（実施例1;ErNi1/3、実施
例2;ErNi）は15K以上の温度域においてPbに匹敵する優
れた格子比熱を有することがわかる。
ろ、第３図に示す特性図を得た。なお、第３図中には比
較例としてのPb及びCuの体積比熱を併記した。この第３
図から明らかなように本実施例１〜３の蓄熱材料として
の球状磁性体はいずれも約15K以下の極低温において従
来の蓄熱であるPb、Cuに比べて優れた体積比熱を有し、
かつ15K以上の温度域において優れた格子比熱を有する
ことがわかる。特に、前記一般式（Ｉ）のｚが0.01≦ｚ
＜2.0の範囲にある組成の合金（実施例1;ErNi1/3、実施
例2;ErNi）は15K以上の温度域においてPbに匹敵する優
れた格子比熱を有することがわかる。
さらに、前記球状磁性体の中でErNi1/3組成比の球状磁
性体（平均粒径50〜100μｍ）をフェノール樹脂製の蓄
冷容器に充填（充填率;63％）した後、熱容量25J/Kのヘ
リウムガスを3g/secの質量流量、16atmのガス圧の条件
で供給するGM冷凍サイクルを行なって蓄冷効率を測定し
た。その結果、ErNi1/3の組成比の球状磁性体を充填し
た蓄冷器では同一平均粒径、充填率とした球状鉛（比較
例）に比べて40Kから4Kの温度域において効率が８倍以
上向上することが確認された。
性体（平均粒径50〜100μｍ）をフェノール樹脂製の蓄
冷容器に充填（充填率;63％）した後、熱容量25J/Kのヘ
リウムガスを3g/secの質量流量、16atmのガス圧の条件
で供給するGM冷凍サイクルを行なって蓄冷効率を測定し
た。その結果、ErNi1/3の組成比の球状磁性体を充填し
た蓄冷器では同一平均粒径、充填率とした球状鉛（比較
例）に比べて40Kから4Kの温度域において効率が８倍以
上向上することが確認された。
実施例４〜７ まず、アーク溶解炉を用いてDyNi1/3の組成比の合金、E
r0.5Dy0.5Ni1/3の組成比の合金、Er0.75Dy0.25Ni1/3の
組成比の合金およびErNi1/3の組成比の合金をそれぞれ
調製した後、これら合金を実施例１と同様な方法により
４種の磁性体を製造した。
r0.5Dy0.5Ni1/3の組成比の合金、Er0.75Dy0.25Ni1/3の
組成比の合金およびErNi1/3の組成比の合金をそれぞれ
調製した後、これら合金を実施例１と同様な方法により
４種の磁性体を製造した。
得られた本実施例４〜７の磁性体をSEM写真で観察した
ところ、平均粒径が40〜100μｍの球状体であることが
確認された。
ところ、平均粒径が40〜100μｍの球状体であることが
確認された。
また、前記各球状磁性体の体積比熱を測定したところ、
第４図に示す特性図を得た。なお、第４図中には比較例
としてのPbの体積比熱を併記した。この第４図から明ら
かなように本実施例４〜７の蓄熱材料としての球状磁性
体はいずれも約15K以下の極低温において従来の蓄熱材
料であるPbに比べて優れた体積比熱を有し、15K以上の
温度域において優れた格子比熱を有することがわかる。
しかも、本実施例４〜７の球状磁性体の中で体積比熱の
ピーク値を示す温度は合金の一成分であるErの濃度の増
加に伴って低温側にシフトすることがわかる。
第４図に示す特性図を得た。なお、第４図中には比較例
としてのPbの体積比熱を併記した。この第４図から明ら
かなように本実施例４〜７の蓄熱材料としての球状磁性
体はいずれも約15K以下の極低温において従来の蓄熱材
料であるPbに比べて優れた体積比熱を有し、15K以上の
温度域において優れた格子比熱を有することがわかる。
しかも、本実施例４〜７の球状磁性体の中で体積比熱の
ピーク値を示す温度は合金の一成分であるErの濃度の増
加に伴って低温側にシフトすることがわかる。
実施例８〜10 まず、アーク溶解炉を用いて （Er0.8Pr0.2）Ni1/3の組成比の合金、（Er0.7Pr0.3）N
i1/3の組成比の合金及び（Er0.6Pr0.4）Ni1/3の組成比
の合金をそれぞれ調製した後、これら合金を実施例１と
同様な方法により３種の磁性体を製造した。
i1/3の組成比の合金及び（Er0.6Pr0.4）Ni1/3の組成比
の合金をそれぞれ調製した後、これら合金を実施例１と
同様な方法により３種の磁性体を製造した。
得られた本実施例８〜10の磁性体をSEM写真で観察した
ところ、平均粒径が40〜100μｍの球状体であることが
確認された。
ところ、平均粒径が40〜100μｍの球状体であることが
確認された。
以上のような実施例１〜10の各球状磁性体をフェノール
樹脂製の蓄冷容器にそれぞれ充填（充填率;65％）した
後、熱容量25J/Kのヘリウムガスを3g/secの質量流量、1
6atmのガス圧の条件で供給するGM冷凍サイクルを行なっ
て冷凍試験を行なった。その結果、実施例１〜10の球状
磁性体を充填した蓄冷器では、同一平均粒径、充填率と
した球状鉛（比較例）に比べて無負荷状態の最低到達温
度が1K以上低下することが確認された。
樹脂製の蓄冷容器にそれぞれ充填（充填率;65％）した
後、熱容量25J/Kのヘリウムガスを3g/secの質量流量、1
6atmのガス圧の条件で供給するGM冷凍サイクルを行なっ
て冷凍試験を行なった。その結果、実施例１〜10の球状
磁性体を充填した蓄冷器では、同一平均粒径、充填率と
した球状鉛（比較例）に比べて無負荷状態の最低到達温
度が1K以上低下することが確認された。
実施例11、12 まず、アーク溶解炉を用いてErCo1/3の組成比の合金お
よびErCoの組成比の合金をそれぞれ調製し、これら合金
を750℃、24時間の均一熱処理を施した後、ブラウンミ
ルで粉砕、分級して100〜200μｍの微粉砕粉を作製し
た。つづいて、これらの微粉砕粉200gをそれぞれアルゴ
ンガス雰囲気中にてプラズマスプレーすることにより２
種の磁性体を製造した。なお、前記プラズマスプレーで
最終到達アルゴンガス圧は1.8気圧であった。
よびErCoの組成比の合金をそれぞれ調製し、これら合金
を750℃、24時間の均一熱処理を施した後、ブラウンミ
ルで粉砕、分級して100〜200μｍの微粉砕粉を作製し
た。つづいて、これらの微粉砕粉200gをそれぞれアルゴ
ンガス雰囲気中にてプラズマスプレーすることにより２
種の磁性体を製造した。なお、前記プラズマスプレーで
最終到達アルゴンガス圧は1.8気圧であった。
得られた本実施例11、12の磁性体をSEM写真で観察した
ところ、平均粒径が40〜100μｍの球状体であることが
確認された。
ところ、平均粒径が40〜100μｍの球状体であることが
確認された。
また、前記各球状磁性体をフェノール樹脂製の蓄冷容器
にそれぞれ充填（充填率;65％）した後、熱容量25J/Kの
ヘリウムガス3g/secの質量流量、16atmのガス圧の条件
で供給するGM冷凍サイクルを行なって蓄冷効率を測定し
た。その結果、実施例11、12の球状磁性体を充填した蓄
冷器では、同一平均粒径、充填率とした球状鉛（比較
例）に比べて効率が８倍以上向上することが確認され
た。
にそれぞれ充填（充填率;65％）した後、熱容量25J/Kの
ヘリウムガス3g/secの質量流量、16atmのガス圧の条件
で供給するGM冷凍サイクルを行なって蓄冷効率を測定し
た。その結果、実施例11、12の球状磁性体を充填した蓄
冷器では、同一平均粒径、充填率とした球状鉛（比較
例）に比べて効率が８倍以上向上することが確認され
た。
実施例13〜15 まず、アーク溶解炉を用いて （Er0.8Nd0.2）Co1/3の組成比の合金、（Er0.7Nd0.3）C
o1/3の組成比の合金および（Er0.6Nd0.4）Co1/3の組成
比の合金を夫々調製した後、これら合金を実施例11と同
様な方法により３種の磁性体を製造した。
o1/3の組成比の合金および（Er0.6Nd0.4）Co1/3の組成
比の合金を夫々調製した後、これら合金を実施例11と同
様な方法により３種の磁性体を製造した。
得られた本実施例13〜15の磁性体をSEM写真で観察した
ところ、平均粒径が40〜100μｍの球状体であることが
確認された。
ところ、平均粒径が40〜100μｍの球状体であることが
確認された。
また、前記各球状磁性体をフェノール樹脂製の蓄冷容器
に夫々充填（充填率;65％）した後、熱容量25J/Kのヘリ
ウムガスを3g/secの質量流量、16atmのガス圧の条件で
供給するGM冷凍サイクルを行なって蓄冷効率を測定し
た。その結果、実施例13〜15の球状磁性体を充填した蓄
冷器では、同一平均粒径、充填率とした球状鉛（比較
例）に比べて効率が８倍以上向上することが確認され
た。
に夫々充填（充填率;65％）した後、熱容量25J/Kのヘリ
ウムガスを3g/secの質量流量、16atmのガス圧の条件で
供給するGM冷凍サイクルを行なって蓄冷効率を測定し
た。その結果、実施例13〜15の球状磁性体を充填した蓄
冷器では、同一平均粒径、充填率とした球状鉛（比較
例）に比べて効率が８倍以上向上することが確認され
た。
実施例16、17 まず、アーク溶解炉を用いてErCu2の組成比の合金及びE
rCuの組成比の合金をそれぞれ調製し、これら合金を850
℃、24時間の均一熱処理を施した後、ブラウンミルで粉
砕、分級して100〜200μｍの微粉砕粉を作製した。つづ
いて、これらの微粉砕粉200gをそれぞれアルゴンガス雰
囲気中にてプラズマスプレーすることにより２種の磁性
体を製造した。なお、前記プラズマスプレーでの最終到
達アルゴンガス圧は1.8気圧であった。
rCuの組成比の合金をそれぞれ調製し、これら合金を850
℃、24時間の均一熱処理を施した後、ブラウンミルで粉
砕、分級して100〜200μｍの微粉砕粉を作製した。つづ
いて、これらの微粉砕粉200gをそれぞれアルゴンガス雰
囲気中にてプラズマスプレーすることにより２種の磁性
体を製造した。なお、前記プラズマスプレーでの最終到
達アルゴンガス圧は1.8気圧であった。
得られた本実施例16、17の磁性体をSEM写真で観察した
ところ、平均粒径が40〜100μｍの球状体であることが
確認された。
ところ、平均粒径が40〜100μｍの球状体であることが
確認された。
また、前記各球状磁性体をフェノール樹脂製の蓄冷容器
に夫々充填（充填率;65％）した後、熱容量25J/Kのヘリ
ウムガスを3g/secの質量流量、16atmのガス圧の条件で
供給するGM冷凍サイクルを行なって蓄冷効率を測定し
た。その結果、実施例16、17の球状磁性体を充填した蓄
冷器では、同一平均粒径、充填率とした球状鉛（比較
例）に比べて効率が７倍以上向上することが確認され
た。
に夫々充填（充填率;65％）した後、熱容量25J/Kのヘリ
ウムガスを3g/secの質量流量、16atmのガス圧の条件で
供給するGM冷凍サイクルを行なって蓄冷効率を測定し
た。その結果、実施例16、17の球状磁性体を充填した蓄
冷器では、同一平均粒径、充填率とした球状鉛（比較
例）に比べて効率が７倍以上向上することが確認され
た。
実施例18〜23 まず、アーク溶解炉を用いてErNi1/3の組成比の合金、E
rNiの組成比の合金、ErCo1/3の組成比の合金、ErCoの組
成比の合金、ErCu1/3の組成比の合金およびErCuの組成
比の合金をそれぞれ調製した。つづいて、繊維径が10μ
ｍのタングステン（Ｗ）繊維の織布に前記各合金を溶射
して６種の繊維状磁性体を製造した。
rNiの組成比の合金、ErCo1/3の組成比の合金、ErCoの組
成比の合金、ErCu1/3の組成比の合金およびErCuの組成
比の合金をそれぞれ調製した。つづいて、繊維径が10μ
ｍのタングステン（Ｗ）繊維の織布に前記各合金を溶射
して６種の繊維状磁性体を製造した。
得られた本実施例18〜23の繊維状磁性体の平均繊維径を
測定したところ、40〜100μｍであることが確認され
た。
測定したところ、40〜100μｍであることが確認され
た。
また、前記各繊維状磁性体をフェノール樹脂製の蓄冷容
器の夫々積層、充填（充填率;75％）した後、熱容量25J
/Kのヘリウムガスを3g/secの質量流量、16atmのガス圧
の条件で供給するGM冷凍サイクルを行なって蓄冷効率を
測定した。その結果、実施例18〜23の繊維状磁性体を積
層、充填した蓄冷器では、同一繊維径、充填率とした鉛
単独からなる繊維の織布（比較例）に比べて効率が10倍
以上向上することが確認された。
器の夫々積層、充填（充填率;75％）した後、熱容量25J
/Kのヘリウムガスを3g/secの質量流量、16atmのガス圧
の条件で供給するGM冷凍サイクルを行なって蓄冷効率を
測定した。その結果、実施例18〜23の繊維状磁性体を積
層、充填した蓄冷器では、同一繊維径、充填率とした鉛
単独からなる繊維の織布（比較例）に比べて効率が10倍
以上向上することが確認された。
［発明の効果］ 以上詳述にした如く、本発明によれば10mW/cmK以上の優
れた熱伝導度を有し、かつ液体窒素温度以下、特に40K
以下のような極低温で優れた格子比熱と磁気熱量効果を
示す蓄熱材料を提供できる。また、本発明によれば前記
優れた特性を有する蓄熱材料を冷却ガスを流通できるよ
うに充填することによって熱伝達特性、復熱特性を有す
る比較的安価な低温蓄熱器を提供でき、ひいてはかかる
低温蓄熱器により8K、4K級のGM冷凍機を実現できる等顕
著な効果を奏する。また、特に前記蓄熱材料である磁性
体を所定の平均粒径の球状や所定の繊維径の繊維状とす
ることによって、三次元方向に規則的に充填でき、充填
率、ヘリウムガス等の作動媒質との熱伝達特性をより一
層向上され、かつ圧力損失の低減化を達成した低温蓄熱
器を提供することができる。
れた熱伝導度を有し、かつ液体窒素温度以下、特に40K
以下のような極低温で優れた格子比熱と磁気熱量効果を
示す蓄熱材料を提供できる。また、本発明によれば前記
優れた特性を有する蓄熱材料を冷却ガスを流通できるよ
うに充填することによって熱伝達特性、復熱特性を有す
る比較的安価な低温蓄熱器を提供でき、ひいてはかかる
低温蓄熱器により8K、4K級のGM冷凍機を実現できる等顕
著な効果を奏する。また、特に前記蓄熱材料である磁性
体を所定の平均粒径の球状や所定の繊維径の繊維状とす
ることによって、三次元方向に規則的に充填でき、充填
率、ヘリウムガス等の作動媒質との熱伝達特性をより一
層向上され、かつ圧力損失の低減化を達成した低温蓄熱
器を提供することができる。
第１図および第２図はそれぞれErNiおよびErNi1/3のス
ピン構造を示す説明図、第３図は本実施例１〜３の球状
磁性体（蓄熱材料）および従来のPb、Cuの蓄熱材料にお
ける低温度下での体積比熱を示す特性図、第４図は本実
施例４〜７の球状磁性体（蓄熱材料）および従来のPbの
蓄熱材料における低温度下での体積比熱を示す特性図で
ある。
ピン構造を示す説明図、第３図は本実施例１〜３の球状
磁性体（蓄熱材料）および従来のPb、Cuの蓄熱材料にお
ける低温度下での体積比熱を示す特性図、第４図は本実
施例４〜７の球状磁性体（蓄熱材料）および従来のPbの
蓄熱材料における低温度下での体積比熱を示す特性図で
ある。
フロントページの続き (56)参考文献 「ＣＲＹＯＧＥＮＩＣＳ］ＭＡＹ （1975）Ｐ．261〜264 橋本巍洲著「超伝導を支える新低温技術 磁気冷凍と磁性材料の応用」（昭62−７ −20）工業調査会Ｐ．227〜233 ＨＡＮＤＢＯＯＫ ＯＮ ＴＨＥ ＰＨ ＹＳＩＣＳ ＡＮＤ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ＯＦ ＲＡＲＥ ＥＡＲＴＨＳ ＶＯ Ｌ．２（1979）ＮＯＲＴＨ−ＨＯＬＬＡＮ Ｄ ＰＡＢＵＬＩＳＨＩＮＧ ＣＯＮＰＡ ＮＹ発行Ｐ．87〜89，Ｐ．104〜107
Claims (6)
- 【請求項１】一般式（Ｉ） AMZ …（Ｉ） （ただし、式中のＡはＹ、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、E
u、Gd、Td、Dy、Ho、Er、Tm、Ybから選ばれる少なくと
も１種の希土類元素を示し、ＭはNiおよびCoから選ばれ
る少なくとも１種の金属を示し、ｚは0.001≦ｚ＜2.0を
示す）にて表わされる磁性体から選ばれる１種又は２種
以上からなることを特徴とする蓄熱材料。 - 【請求項２】一般式（Ｉ）中のｚは、0.001≦ｚ≦1.5で
あることを特徴とする請求項１記載の蓄熱材料。 - 【請求項３】一般式（Ｉ）中のＡは、Erであることを特
徴とする請求項１記載の蓄熱材料。 - 【請求項４】蓄熱材料が冷却ガスを流通できるように充
填された低温蓄熱器において、前記蓄熱材料として一般
式（Ｉ） AMZ …（Ｉ） （ただし、式中のＡはＹ、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、E
u、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ybから選ばれる少なくと
も１種の希土類元素を示し、ＭはNiおよびCoから選ばれ
る少なくとも１種の金属を示し、ｚは0.001≦ｚ＜2.0を
示す）にて表わされる磁性体から選ばれる１種又は２種
以上からなるものを用いたことを特徴とする低温蓄熱
器。 - 【請求項５】一般式（Ｉ）中のｚは、0.001≦ｚ≦1.5で
あることを特徴とする請求項４記載の低温蓄熱器。 - 【請求項６】一般式（Ｉ）中のＡは、Erであることを特
徴とする請求項４記載の低温蓄熱器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63225916A JPH07101134B2 (ja) | 1988-02-02 | 1988-09-09 | 蓄熱材料および低温蓄熱器 |
| DE68913775T DE68913775T2 (de) | 1988-02-02 | 1989-01-30 | VERWENDUNG EINES MAGNETISCHEN WERKSOFFES, AMz. |
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