JPH08178443A - 蓄冷器 - Google Patents
蓄冷器Info
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- JPH08178443A JPH08178443A JP32310794A JP32310794A JPH08178443A JP H08178443 A JPH08178443 A JP H08178443A JP 32310794 A JP32310794 A JP 32310794A JP 32310794 A JP32310794 A JP 32310794A JP H08178443 A JPH08178443 A JP H08178443A
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- Japan
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- regenerator
- specific heat
- compound
- additive
- regenerator material
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Classifications
-
- 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
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/003—Gas cycle refrigeration machines characterised by construction or composition of the regenerator
Landscapes
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ８〜３０Ｋでの比熱を向上させて８〜３０Ｋ
での蓄熱効率を向上させること。 【構成】 蓄冷材が充填されてなる蓄冷器において、蓄
冷材は、少なくともＣｅ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅ
ｒ，Ｔｍ，Ｐｒの１種又は２種以上である希土類元素３
５〜９５ａｔ％と、少なくともＳｉを含有する添加物５
〜６５ａｔ％とから成る磁性体である蓄冷器。
での蓄熱効率を向上させること。 【構成】 蓄冷材が充填されてなる蓄冷器において、蓄
冷材は、少なくともＣｅ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅ
ｒ，Ｔｍ，Ｐｒの１種又は２種以上である希土類元素３
５〜９５ａｔ％と、少なくともＳｉを含有する添加物５
〜６５ａｔ％とから成る磁性体である蓄冷器。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低温で比熱の大きい蓄
冷材が充填された蓄冷器に関するもので、各種の冷凍機
に利用される。
冷材が充填された蓄冷器に関するもので、各種の冷凍機
に利用される。
【０００２】
【従来の技術】スターリング式、ＧＭ（ギホードマクマ
ホン）式、パルス管式等の各種の蓄冷器を使う冷凍機に
は、冷凍能力の向上という点から蓄冷材が充填された蓄
冷器が必須になる。この蓄冷器は、一方向に流れる圧縮
された作動ガスから熱を奪ってその熱を蓄えると共に、
反対方向に流れる膨張した作動ガスに蓄えた熱を伝達す
るものである。
ホン）式、パルス管式等の各種の蓄冷器を使う冷凍機に
は、冷凍能力の向上という点から蓄冷材が充填された蓄
冷器が必須になる。この蓄冷器は、一方向に流れる圧縮
された作動ガスから熱を奪ってその熱を蓄えると共に、
反対方向に流れる膨張した作動ガスに蓄えた熱を伝達す
るものである。
【０００３】従来、蓄冷器内に充填される蓄冷材として
は、銅や鉛等の合金が多用されている。ところが、銅や
鉛からなる蓄冷材では、格子系の比熱しかもたないた
め、比熱は４０Ｋ以上では大きいものの、２０Ｋ以下の
極低温で過度に小さくなる。そのため、前記蓄冷材が充
填された蓄冷器を冷凍機（特に多段式の冷凍機）内で使
用した場合には、圧縮された作動ガスから充分に熱を吸
収することができず、又、膨張した作動ガスに充分に熱
を伝達することができなくなる。その結果、このような
蓄冷材が充填された蓄冷器を使用する冷凍機では、極低
温に到達させることができないという問題点があった。
は、銅や鉛等の合金が多用されている。ところが、銅や
鉛からなる蓄冷材では、格子系の比熱しかもたないた
め、比熱は４０Ｋ以上では大きいものの、２０Ｋ以下の
極低温で過度に小さくなる。そのため、前記蓄冷材が充
填された蓄冷器を冷凍機（特に多段式の冷凍機）内で使
用した場合には、圧縮された作動ガスから充分に熱を吸
収することができず、又、膨張した作動ガスに充分に熱
を伝達することができなくなる。その結果、このような
蓄冷材が充填された蓄冷器を使用する冷凍機では、極低
温に到達させることができないという問題点があった。
【０００４】そこで、このような問題点を解決するため
に提案された蓄冷器としては、特開平１−３１０２６９
号公報に示されるものが知られている。その代表例とし
て、格子系の比熱だけでなくスピン系の比熱を持つＥｒ
3 Ｎｉからなる磁性体の蓄冷材が充填された蓄冷器が開
示されている。これは、２０Ｋ以下の極低温でその比熱
が銅や鉛からなる蓄冷材よりも大きいため、銅や鉛から
なる蓄冷材よりも２０Ｋ以下（特に１０Ｋ未満）の極低
温において蓄冷効率を向上できる。
に提案された蓄冷器としては、特開平１−３１０２６９
号公報に示されるものが知られている。その代表例とし
て、格子系の比熱だけでなくスピン系の比熱を持つＥｒ
3 Ｎｉからなる磁性体の蓄冷材が充填された蓄冷器が開
示されている。これは、２０Ｋ以下の極低温でその比熱
が銅や鉛からなる蓄冷材よりも大きいため、銅や鉛から
なる蓄冷材よりも２０Ｋ以下（特に１０Ｋ未満）の極低
温において蓄冷効率を向上できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したＥ
ｒ3 Ｎｉからなる蓄冷材では、磁気変態点（即ち磁気的
状態間の相転移）が８Ｋ付近に存在することから、比熱
が８Ｋ未満で大きいものの、８〜３０Ｋでは小さくな
る。このため、８Ｋ未満の極低温では蓄冷効率が高くな
るものの、８〜３０Ｋで蓄冷効率が不充分である。従っ
て、上記したＥｒ3Ｎｉからなる蓄冷材では、１０〜３
０Ｋの冷凍を発生する冷凍機には適用し難いという問題
点がある。
ｒ3 Ｎｉからなる蓄冷材では、磁気変態点（即ち磁気的
状態間の相転移）が８Ｋ付近に存在することから、比熱
が８Ｋ未満で大きいものの、８〜３０Ｋでは小さくな
る。このため、８Ｋ未満の極低温では蓄冷効率が高くな
るものの、８〜３０Ｋで蓄冷効率が不充分である。従っ
て、上記したＥｒ3Ｎｉからなる蓄冷材では、１０〜３
０Ｋの冷凍を発生する冷凍機には適用し難いという問題
点がある。
【０００６】故に、本発明は、８〜３０Ｋで比熱が大き
く、８〜３０Ｋでの蓄冷効率を向上させ得る蓄冷材をも
つ蓄冷器を提供することを、その技術的課題とするもの
である。
く、８〜３０Ｋでの蓄冷効率を向上させ得る蓄冷材をも
つ蓄冷器を提供することを、その技術的課題とするもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために本発明において講じた技術的手段は、蓄冷材が
充填されてなる蓄冷器において、蓄冷材を、少なくとも
Ｃｅ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｐｒ，Ｎ
ｄの１種又は２種以上である希土類元素３５〜９５ａｔ
％と、少なくともＳｉを含有する添加物５〜６５ａｔ％
とから成る磁性体としたことである。
るために本発明において講じた技術的手段は、蓄冷材が
充填されてなる蓄冷器において、蓄冷材を、少なくとも
Ｃｅ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｐｒ，Ｎ
ｄの１種又は２種以上である希土類元素３５〜９５ａｔ
％と、少なくともＳｉを含有する添加物５〜６５ａｔ％
とから成る磁性体としたことである。
【０００８】ここで、Ｃｅ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，
Ｅｒ，Ｔｍ，Ｐｒ，Ｎｄの１種又は２種以上を含有する
希土類元素３５〜９５ａｔ％とＳｉを含有する添加物５
〜６５ａｔ％とからなる磁性体を用いた蓄冷材では、図
１及び図２から明らかなように、Ｒ、ＲＳｉ化合物、Ｒ
Ｓｉ2 化合物、Ｒ5 Ｓｉ4 化合物等が混在した組織が生
成する。そして、これらの化合物の磁気変態点が略８〜
３０Ｋとなるものが多く、磁気変態点付近では比熱のピ
ークが存在することから、略８〜３０Ｋで比熱を向上す
ることができる。
Ｅｒ，Ｔｍ，Ｐｒ，Ｎｄの１種又は２種以上を含有する
希土類元素３５〜９５ａｔ％とＳｉを含有する添加物５
〜６５ａｔ％とからなる磁性体を用いた蓄冷材では、図
１及び図２から明らかなように、Ｒ、ＲＳｉ化合物、Ｒ
Ｓｉ2 化合物、Ｒ5 Ｓｉ4 化合物等が混在した組織が生
成する。そして、これらの化合物の磁気変態点が略８〜
３０Ｋとなるものが多く、磁気変態点付近では比熱のピ
ークが存在することから、略８〜３０Ｋで比熱を向上す
ることができる。
【０００９】希土類元素の含有量が３５ａｔ％未満（即
ち添加物の含有量が６５ａｔ％より多い）であると、図
２に示すＥｒ−Ｓｉの状態図の例から明らかなように、
その磁気変態点が略８〜３０ＫとなるＥｒ5 Ｓｉ3 ，Ｅ
ｒ5 Ｓｉ4 ，ＥｒＳｉ，Ｅｒ3 Ｓｉ5 ，ＥｒＳｉ2 等が
混在した組織が全く生成しない（ここで、Ｅｒ5 Ｓ
ｉ3 ，Ｅｒ3 Ｓｉ5 ，ＥｒＳｉ2 については、図１によ
り磁気変態点が明らかにされていないが、これらの磁気
変態点も略０〜３０Ｋの範囲内にある。）。さらに、格
子系の比熱しかもたないＳｉ単体の相を生成することか
ら、８〜３０Ｋでの比熱を向上させることができない。
一方、希土類元素の含有量が９５ａｔ％を越える（即ち
添加物の含有量が５％未満である）と、１０Ｋ前後での
比熱が低下することが実験的に確認された。
ち添加物の含有量が６５ａｔ％より多い）であると、図
２に示すＥｒ−Ｓｉの状態図の例から明らかなように、
その磁気変態点が略８〜３０ＫとなるＥｒ5 Ｓｉ3 ，Ｅ
ｒ5 Ｓｉ4 ，ＥｒＳｉ，Ｅｒ3 Ｓｉ5 ，ＥｒＳｉ2 等が
混在した組織が全く生成しない（ここで、Ｅｒ5 Ｓ
ｉ3 ，Ｅｒ3 Ｓｉ5 ，ＥｒＳｉ2 については、図１によ
り磁気変態点が明らかにされていないが、これらの磁気
変態点も略０〜３０Ｋの範囲内にある。）。さらに、格
子系の比熱しかもたないＳｉ単体の相を生成することか
ら、８〜３０Ｋでの比熱を向上させることができない。
一方、希土類元素の含有量が９５ａｔ％を越える（即ち
添加物の含有量が５％未満である）と、１０Ｋ前後での
比熱が低下することが実験的に確認された。
【００１０】又、図２より希土類元素Ｒの含有量が３５
〜４０ａｔ％（添加物の含有量が６０〜６５ａｔ％）の
ときには、ＥｒＳｉ2 化合物とＥｒ3 Ｓｉ5 化合物との
混在した組織を生成させることができ、希土類元素Ｒの
含有量が４０〜５０ａｔ％（添加物の含有量が５０〜６
０ａｔ％）のときには、Ｅｒ3 Ｓｉ5 化合物とＥｒＳｉ
化合物との混在した組織を生成させることができ、希土
類元素Ｒの含有量が５０〜５５ａｔ％（添加物の含有量
が４５〜５０ａｔ％）のときには、ＥｒＳｉ化合物とＥ
ｒ5 Ｓｉ4 化合物との混在した組織を生成させることが
でき、希土類元素の含有量が５５ａｔ％〜６３ａｔ％
（添加物の含有量が３７〜４５ａｔ％）のときには、Ｅ
ｒ5 Ｓｉ4 化合物とＥｒ5 Ｓｉ3 化合物との混在した組
織を生成させることができ、希土類元素が６３ａｔ％〜
９５ａｔ％（添加物の含有量が５〜３７ａｔ％）のとき
にはＥｒ5 Ｓｉ3 化合物とＥｒとの混在した組織を生成
させることができることから、その混在した組織の比率
に応じて比熱のピークが調節可能となる。
〜４０ａｔ％（添加物の含有量が６０〜６５ａｔ％）の
ときには、ＥｒＳｉ2 化合物とＥｒ3 Ｓｉ5 化合物との
混在した組織を生成させることができ、希土類元素Ｒの
含有量が４０〜５０ａｔ％（添加物の含有量が５０〜６
０ａｔ％）のときには、Ｅｒ3 Ｓｉ5 化合物とＥｒＳｉ
化合物との混在した組織を生成させることができ、希土
類元素Ｒの含有量が５０〜５５ａｔ％（添加物の含有量
が４５〜５０ａｔ％）のときには、ＥｒＳｉ化合物とＥ
ｒ5 Ｓｉ4 化合物との混在した組織を生成させることが
でき、希土類元素の含有量が５５ａｔ％〜６３ａｔ％
（添加物の含有量が３７〜４５ａｔ％）のときには、Ｅ
ｒ5 Ｓｉ4 化合物とＥｒ5 Ｓｉ3 化合物との混在した組
織を生成させることができ、希土類元素が６３ａｔ％〜
９５ａｔ％（添加物の含有量が５〜３７ａｔ％）のとき
にはＥｒ5 Ｓｉ3 化合物とＥｒとの混在した組織を生成
させることができることから、その混在した組織の比率
に応じて比熱のピークが調節可能となる。
【００１１】上記技術的手段において、５〜８Ｋの比熱
を向上させるために、前記添加物内に、Ｂ，Ａｌ，Ｉ
ｎ，Ａｇ，Ｇｅ，Ｇａ，Ｓｎ，Ａｕ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｐ
ｄ，Ｐｔ，Ｒｅ，Ｃｓ，Ｉｒ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｃ
ｄ，Ｈｇ，Ｏｓの内の少なくとも１種の元素を含有させ
ることが望ましい。これらの元素が作る化合物は、磁気
変態点が３０Ｋ以下であるので、５〜８Ｋの比熱を一層
向上させることができる。
を向上させるために、前記添加物内に、Ｂ，Ａｌ，Ｉ
ｎ，Ａｇ，Ｇｅ，Ｇａ，Ｓｎ，Ａｕ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｐ
ｄ，Ｐｔ，Ｒｅ，Ｃｓ，Ｉｒ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｃ
ｄ，Ｈｇ，Ｏｓの内の少なくとも１種の元素を含有させ
ることが望ましい。これらの元素が作る化合物は、磁気
変態点が３０Ｋ以下であるので、５〜８Ｋの比熱を一層
向上させることができる。
【００１２】ここで、８〜３０Ｋでの比熱を低下させな
いようにするために、これら元素の含有量を、５ａｔ％
以下にすることが望ましい。５ａｔ％よりも多くなる
と、８〜３０Ｋでの比熱が低下する恐れがある。
いようにするために、これら元素の含有量を、５ａｔ％
以下にすることが望ましい。５ａｔ％よりも多くなる
と、８〜３０Ｋでの比熱が低下する恐れがある。
【００１３】
【作用】上記技術的手段によれば、蓄冷材を、少なくと
もＣｅ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｐｒ，
Ｎｄの１種又は２種以上である希土類元素３５〜９５ａ
ｔ％と、少なくともＳｉを含有する添加物５〜６５ａｔ
％とから構成したので、磁気変態点が略８〜３０Ｋとな
るＲ5 Ｓｉ4 ，ＲＳｉ，ＲＳｉ2 等が混在した組織が主
に生成することから、従来のＥｒ3 Ｎｉから成る磁気変
態点が略８Ｋの蓄冷材と比較して、８〜３０Ｋでの比熱
を向上させることができる。
もＣｅ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｐｒ，
Ｎｄの１種又は２種以上である希土類元素３５〜９５ａ
ｔ％と、少なくともＳｉを含有する添加物５〜６５ａｔ
％とから構成したので、磁気変態点が略８〜３０Ｋとな
るＲ5 Ｓｉ4 ，ＲＳｉ，ＲＳｉ2 等が混在した組織が主
に生成することから、従来のＥｒ3 Ｎｉから成る磁気変
態点が略８Ｋの蓄冷材と比較して、８〜３０Ｋでの比熱
を向上させることができる。
【００１４】以上より、８〜３０Ｋでの蓄熱効率を向上
させることができ、上記技術的手段による蓄冷器を８〜
３０Ｋの冷凍を発生する冷凍機に適用可能となる。
させることができ、上記技術的手段による蓄冷器を８〜
３０Ｋの冷凍を発生する冷凍機に適用可能となる。
【００１５】
〔実施例１〕Ｅｒブロック８．５６ｇ（５０ａｔ％）と
Ｓｉブロック１．４４ｇ（５０ａｔ％）とをアーク溶解
炉に配置し、アーク溶解炉内を真空吸引した後、アルゴ
ンガスにて置換する。その後、アーク溶解して蓄冷材を
製造し、５×５×７ｍｍに切断する。ここで、図２に示
す状態図から、上記の如く製造した蓄冷材は、ＥｒとＳ
ｉが正確に５０ａｔ％であればＥｒＳｉ（磁気変態点１
０Ｋ，比熱ピーク１２Ｋ）のみしか生成されないが、わ
ずかな配合の誤差により、Ｅｒ5 Ｓｉ4 またはＥｒ3 Ｓ
ｉ5 とＥｒＳｉとの混在した組織となる。
Ｓｉブロック１．４４ｇ（５０ａｔ％）とをアーク溶解
炉に配置し、アーク溶解炉内を真空吸引した後、アルゴ
ンガスにて置換する。その後、アーク溶解して蓄冷材を
製造し、５×５×７ｍｍに切断する。ここで、図２に示
す状態図から、上記の如く製造した蓄冷材は、ＥｒとＳ
ｉが正確に５０ａｔ％であればＥｒＳｉ（磁気変態点１
０Ｋ，比熱ピーク１２Ｋ）のみしか生成されないが、わ
ずかな配合の誤差により、Ｅｒ5 Ｓｉ4 またはＥｒ3 Ｓ
ｉ5 とＥｒＳｉとの混在した組織となる。
【００１６】次に、上記の如く製造した蓄冷材の比熱を
Ｇｅ温度計を用いて断熱法により略３〜３０Ｋで測定し
た。ここで、断熱法とは、断熱条件下で試料（ここでは
インゴッド）にジュール熱ΔＱを加えたときの温度変化
ΔＴを測定して、ジュール熱ΔＱを温度変化ΔＴで割っ
た値を比熱ΔＣとする方法である。この比熱測定結果を
図３に示す。
Ｇｅ温度計を用いて断熱法により略３〜３０Ｋで測定し
た。ここで、断熱法とは、断熱条件下で試料（ここでは
インゴッド）にジュール熱ΔＱを加えたときの温度変化
ΔＴを測定して、ジュール熱ΔＱを温度変化ΔＴで割っ
た値を比熱ΔＣとする方法である。この比熱測定結果を
図３に示す。
【００１７】図３から明らかなように、実施例１の蓄冷
材では、Ｅｒ3 Ｎｉを用いた蓄冷材（従来例１）及びＰ
ｂを用いた蓄冷材（従来例２）と比較して、略８〜１２
Ｋでの比熱が大きくなり、１２〜３０Ｋで従来例とほぼ
同等の比熱を有していることが分かる。これは、実施例
１の蓄冷材は、大部分がＥｒＳｉ化合物（磁気変態点１
０Ｋ）であることから、比熱のピークが略８Ｋ〜１２Ｋ
に存在するためであると考えられる。
材では、Ｅｒ3 Ｎｉを用いた蓄冷材（従来例１）及びＰ
ｂを用いた蓄冷材（従来例２）と比較して、略８〜１２
Ｋでの比熱が大きくなり、１２〜３０Ｋで従来例とほぼ
同等の比熱を有していることが分かる。これは、実施例
１の蓄冷材は、大部分がＥｒＳｉ化合物（磁気変態点１
０Ｋ）であることから、比熱のピークが略８Ｋ〜１２Ｋ
に存在するためであると考えられる。
【００１８】〔実施例２〕Ｈｏブロック８．５４ｇ（５
０ａｔ％）とＳｉブロック１．４６ｇ（５０ａｔ％）と
をアーク溶解炉に配置したこと以外は、実施例１と同様
である。この場合、実施例２の蓄冷材は、ＨｏとＳｉが
正確に５０ａｔ％であればＨｏＳｉ（磁気変態点２５
Ｋ，比熱ピーク２１Ｋ）のみしか生成されないが、わず
かな配合の誤差により、Ｈｏ5 Ｓｉ4 またはＨｏ3 Ｓｉ
5 とＨｏＳｉとの混在した組織となる。
０ａｔ％）とＳｉブロック１．４６ｇ（５０ａｔ％）と
をアーク溶解炉に配置したこと以外は、実施例１と同様
である。この場合、実施例２の蓄冷材は、ＨｏとＳｉが
正確に５０ａｔ％であればＨｏＳｉ（磁気変態点２５
Ｋ，比熱ピーク２１Ｋ）のみしか生成されないが、わず
かな配合の誤差により、Ｈｏ5 Ｓｉ4 またはＨｏ3 Ｓｉ
5 とＨｏＳｉとの混在した組織となる。
【００１９】実施例２の蓄冷材の比熱を実施例１と同様
に測定し、その測定結果を図３に示す。
に測定し、その測定結果を図３に示す。
【００２０】図３から明らかなように、実施例２の蓄冷
材でも、Ｅｒ3 Ｎｉを用いた蓄冷材（従来例１）及びＰ
ｂを用いた蓄冷材（従来例２）と比較して、略１０〜３
０Ｋでの比熱が大きくなっている。これは、実施例２の
蓄冷材は、大部分がＨｏＳｉ化合物（磁気変態点２５
Ｋ）であることから、比熱ピークが２３Ｋ付近に存在す
るためと考えられる。
材でも、Ｅｒ3 Ｎｉを用いた蓄冷材（従来例１）及びＰ
ｂを用いた蓄冷材（従来例２）と比較して、略１０〜３
０Ｋでの比熱が大きくなっている。これは、実施例２の
蓄冷材は、大部分がＨｏＳｉ化合物（磁気変態点２５
Ｋ）であることから、比熱ピークが２３Ｋ付近に存在す
るためと考えられる。
【００２１】〔従来例１〕Ｅｒブロック８．９５ｇ（７
５ａｔ％）とＮｉブロック１．０５ｇ（２５ａｔ％）と
をアーク溶解炉に配置したこと以外は、実施例１と同様
である。ここで、従来例１の蓄冷材は、Ｅｒ3 Ｎｉ（磁
気変態点８Ｋ）であり、その比熱を実施例１と同様に測
定し、その測定結果を図３に示す。
５ａｔ％）とＮｉブロック１．０５ｇ（２５ａｔ％）と
をアーク溶解炉に配置したこと以外は、実施例１と同様
である。ここで、従来例１の蓄冷材は、Ｅｒ3 Ｎｉ（磁
気変態点８Ｋ）であり、その比熱を実施例１と同様に測
定し、その測定結果を図３に示す。
【００２２】図４から明らかなように、従来例１の蓄冷
材は、８Ｋ以下での比熱は大きいが、８Ｋ以上での比熱
は実施例１，２と比較して小さくなっている。これは、
Ｅｒ3 Ｎｉの磁気変態点が８Ｋに存在し、比熱のピーク
が７Ｋ付近に存在するためであると考えられる。
材は、８Ｋ以下での比熱は大きいが、８Ｋ以上での比熱
は実施例１，２と比較して小さくなっている。これは、
Ｅｒ3 Ｎｉの磁気変態点が８Ｋに存在し、比熱のピーク
が７Ｋ付近に存在するためであると考えられる。
【００２３】〔従来例２〕Ｐｂ１０ｇを溶解して蓄冷材
を製造したもので、この蓄冷材の比熱を実施例１と同様
に測定し、その測定結果を図３に示す。
を製造したもので、この蓄冷材の比熱を実施例１と同様
に測定し、その測定結果を図３に示す。
【００２４】図３から明らかなように、従来例２の蓄冷
材は、２５Ｋ以下での比熱は実施例１，２と比較して小
さくなっている。これは、格子振動に基づく格子系の比
熱が温度降下と共に著しく低下すると共にスピン系の比
熱をもたないためであると考えられる。
材は、２５Ｋ以下での比熱は実施例１，２と比較して小
さくなっている。これは、格子振動に基づく格子系の比
熱が温度降下と共に著しく低下すると共にスピン系の比
熱をもたないためであると考えられる。
【００２５】尚実施例１，２に係る蓄冷材が充填された
蓄冷器は、３０Ｋ以下特に８〜３０Ｋの冷凍を発生する
スターリング式，ＧＭ式，パルス管式，ゾルベー式，共
鳴管式等の各種の冷凍機に適用できる。又、多段冷凍機
の温度に合わせて、各段に用いることも可能である。
蓄冷器は、３０Ｋ以下特に８〜３０Ｋの冷凍を発生する
スターリング式，ＧＭ式，パルス管式，ゾルベー式，共
鳴管式等の各種の冷凍機に適用できる。又、多段冷凍機
の温度に合わせて、各段に用いることも可能である。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、以下の如く効果を有する。
【００２７】本発明によれば、蓄冷材を、少なくともＣ
ｅ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｐｒ，Ｎｄ
の１種又は２種以上である希土類元素３５〜９５ａｔ％
と、少なくともＳｉを含有する添加物５〜６５ａｔ％と
から構成したので、８〜３０Ｋでの比熱を向上させるこ
とができる。その結果、８〜３０Ｋでの蓄冷効率を向上
させることができ、８〜３０Ｋの冷凍を発生する冷凍機
に適用可能となる。
ｅ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｐｒ，Ｎｄ
の１種又は２種以上である希土類元素３５〜９５ａｔ％
と、少なくともＳｉを含有する添加物５〜６５ａｔ％と
から構成したので、８〜３０Ｋでの比熱を向上させるこ
とができる。その結果、８〜３０Ｋでの蓄冷効率を向上
させることができ、８〜３０Ｋの冷凍を発生する冷凍機
に適用可能となる。
【図１】本発明に係る蓄冷材内に存在する合金の磁気変
態点を示すグラフである。
態点を示すグラフである。
【図２】Ｅｒ−Ｓｉの状態図である。
【図３】本発明の実施例１，２及び従来例１，２の低温
での比熱特性を示すグラフである。
での比熱特性を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星 野 善 樹 愛知県丹羽郡扶桑町高木473 (72)発明者 水 谷 宇一郎 愛知県名古屋市南区外山２丁目12−６
Claims (3)
- 【請求項１】 蓄冷材が充填されている蓄冷器におい
て、 前記蓄冷材は、少なくともＣｅ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈ
ｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｐｒ，Ｎｄの１種又は２種以上である
希土類元素３５〜９５ａｔ％と、少なくともＳｉを含有
する添加物５〜６５ａｔ％とから成る磁性体であること
を特徴とする蓄冷器。 - 【請求項２】 請求項１の蓄冷器において、 前記添加物は、Ｂ，Ａｌ，Ｉｎ，Ａｇ，Ｇｅ，Ｇａ，Ｓ
ｎ，Ａｕ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｅ，Ｃｓ，Ｉ
ｒ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｃｄ，Ｈｇ，Ｏｓの内の少なく
とも１種の元素を含有していることを特徴とする蓄冷
器。 - 【請求項３】 請求項２の蓄冷器において、 前記少なくとも１種の元素の含有量は、５ａｔ％以下で
あることを特徴とする蓄冷器
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32310794A JPH08178443A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 蓄冷器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32310794A JPH08178443A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 蓄冷器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08178443A true JPH08178443A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18151162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32310794A Pending JPH08178443A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 蓄冷器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08178443A (ja) |
-
1994
- 1994-12-26 JP JP32310794A patent/JPH08178443A/ja active Pending
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