JP2013167432A - Piston pump of magnetic heat pump system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a heat change in a medium movement passage of a piston pump that reciprocates a heat transport medium to improve an air conditioning capacity in a magnetic heat pump system.SOLUTION: A magnetic heat pump system includes a cold water producing section 11 for producing cold water and a warm water producing section 12 for producing warm water by making rotation magnetic field generated by rotation of a magnet 22 rotated by a rotary shaft 21 act on magnetocaloric effect materials 26. In the magnetic heat pump system, a temperature change restraint structure 40 is disposed at a movement passage 35 of a heat transport medium, which is formed between a top dead center of a piston 33 and a cylinder end part of a radial piston pump 13 for reciprocating the heat transport medium between both the water producing sections, for the purpose of suppressing a temperature change when the heat transfer medium passes through the movement passage. The temperature change restraint structure 40 can be a cross section reduction structure in which a cross section of the movement passage is reduced or a dream pipe structure in which a partition wall 41 is disposed in a reduced movement passage and the movement passage 35 is subdivided in a moving direction of the heat transport medium.

Description

本発明は、磁気ヒートポンプシステムにおいて熱輸送媒体を移動させるピストンポンプに関するものである。本発明では、磁気ヒートポンプシステムのピストンポンプによって移動する熱輸送媒体が、ピストンポンプのシリンダを通過する際の温度損失を小さくして、熱輸送媒体の熱伝導率を向上させている。このようなピストンポンプの使用により、冷房能力及び暖房能力を向上させた磁気ヒートポンプシステム及び該磁気ヒートポンプシステムを用いた空気調和装置が提供される。   The present invention relates to a piston pump that moves a heat transport medium in a magnetic heat pump system. In the present invention, the heat transport medium moved by the piston pump of the magnetic heat pump system reduces the temperature loss when passing through the cylinder of the piston pump, thereby improving the heat conductivity of the heat transport medium. By using such a piston pump, a magnetic heat pump system with improved cooling capacity and heating capacity and an air conditioner using the magnetic heat pump system are provided.

従来、車両用の空気調和装置、例えば、自動車や鉄道車両の空気調和装置のヒートポンプシステムとして磁気ヒートポンプシステムが知られている。この磁気ヒートポンプシステムを鉄道車両用空調システムに適用したものが特許文献１に記載されている。磁気ヒートポンプシステムとは、ある種の磁性体に磁場を加えていくと磁性体が発熱し、磁場を取り去ると磁性体の温度が下がる現象（磁気熱量効果）を利用したヒートポンプシステムである。特許文献１ではある種の磁性体は磁気作業物質と記載されるが、本願ではこの磁性体を磁気熱量効果材料と呼ぶ。   2. Description of the Related Art Conventionally, a magnetic heat pump system is known as a heat pump system for an air conditioner for a vehicle, for example, an air conditioner for an automobile or a railway vehicle. Patent Document 1 discloses an application of this magnetic heat pump system to a railway vehicle air conditioning system. A magnetic heat pump system is a heat pump system that utilizes a phenomenon (magnetocaloric effect) that a magnetic material generates heat when a magnetic field is applied to a certain kind of magnetic material, and that the temperature of the magnetic material decreases when the magnetic field is removed. In Patent Document 1, a certain kind of magnetic substance is described as a magnetic working substance, but in the present application, this magnetic substance is referred to as a magnetocaloric effect material.

このような磁気ヒートポンプシステムは、これまでの気体ヒートポンプシステムと比較すると、気体ヒートポンプに使用されるフロンや代替フロンを使用しないので、環境に優しい。また、磁気ヒートポンプシステムは、気体ヒートポンプでは必要なコンプレッサを使用した圧縮過程や膨張過程が不要であり、エネルギー効率が高い。磁気ヒートポンプシステムに必要な構成は、磁気熱量効果材料を通過させて熱交換を行う熱輸送媒体の移動を行うポンプと、磁気熱量効果材料に磁場変化を与える磁場印加装置のみである。従って、磁気ヒートポンプシステムは自動車の空気調和装置への適用が可能である。   Such a magnetic heat pump system is environmentally friendly because it does not use chlorofluorocarbons or alternative chlorofluorocarbons used in gas heat pumps as compared with conventional gas heat pump systems. In addition, the magnetic heat pump system does not require a compression process or an expansion process using a compressor, which is necessary for a gas heat pump, and has high energy efficiency. The configuration required for the magnetic heat pump system is only a pump that moves the heat transport medium that passes the magnetocaloric effect material and performs heat exchange, and a magnetic field application device that applies a magnetic field change to the magnetocaloric effect material. Therefore, the magnetic heat pump system can be applied to an automobile air conditioner.

磁気ヒートポンプシステムを用いた空気調和装置では、クーラユニットには低温の熱輸送媒体を供給し、ヒータユニットには高温の熱輸送媒体を供給する。磁気熱量効果材料を通過させて熱交換を行う熱輸送媒体としては、水、或いは不凍液（ロングライフクーラント：ＬＬＣ）が使用されている。以後の説明では、空気調和装置が車両（自動車）に搭載され、熱輸送媒体として水が使用されている場合について説明する。   In an air conditioner using a magnetic heat pump system, a cooler unit is supplied with a low-temperature heat transport medium, and a heater unit is supplied with a high-temperature heat transport medium. Water or an antifreeze liquid (long life coolant: LLC) is used as a heat transport medium for exchanging heat by passing a magnetocaloric effect material. In the following description, a case where the air conditioner is mounted on a vehicle (automobile) and water is used as a heat transport medium will be described.

空気調和装置に使用する熱輸送媒体が水である場合、車両のエンジンルーム内には、冷水と温水を製造する冷水製造部と温水製造部、及び冷水と温水を移動させる手段としてピストンポンプが設けられている。冷水製造部と温水製造部には、モータによって駆動される共通の回転軸があり、冷水製造部と温水製造部にある複数の材料容器は、この回転軸に対して放射状に配置されている。また、各材料容器内には磁気熱量効果材料が通水可能な状態で内蔵されている。材料容器は材料ベッドとも呼ばれる。   When the heat transport medium used for the air conditioner is water, a cold water production section and a hot water production section for producing cold water and hot water and a piston pump as means for moving the cold water and hot water are provided in the engine room of the vehicle. It has been. The cold water manufacturing unit and the hot water manufacturing unit have a common rotating shaft driven by a motor, and a plurality of material containers in the cold water manufacturing unit and the hot water manufacturing unit are arranged radially with respect to the rotating shaft. In addition, a magnetocaloric effect material is contained in each material container in a state that allows water to pass therethrough. A material container is also called a material bed.

また、前述の回転軸と各材料容器の間の部分には、磁場印加装置として、回転軸によって回転する永久磁石が設けられており、永久磁石が回転することにより各材料容器内の磁気熱量効果材料に磁場変化が与えられる。そして、磁場の変化で冷却されたり発熱したりする磁気熱量効果材料を水が通過することにより、各材料容器内の水が冷水となったり温水となったりする。従って、ピストンポンプは冷水製造部と温水製造部の間の部分に設けられており、ピストンポンプのシリンダ内を往復動するピストンによって、水をシリンダ内から冷水製造部と温水製造部の各材料容器に供給したり、各材料容器からシリンダ内に吸引したりする。   In addition, a permanent magnet that is rotated by the rotating shaft is provided as a magnetic field application device between the rotating shaft and each material container, and the magnetocaloric effect in each material container is obtained by rotating the permanent magnet. A magnetic field change is applied to the material. Then, when water passes through the magnetocaloric effect material that is cooled or generates heat by the change of the magnetic field, the water in each material container becomes cold water or hot water. Therefore, the piston pump is provided in a portion between the cold water production unit and the hot water production unit, and the pistons reciprocating in the cylinder of the piston pump allow water to be supplied from the cylinders to the respective material containers of the cold water production unit and the hot water production unit. Or is sucked into the cylinder from each material container.

ピストンポンプとしては、複数のシリンダを備えたラジアルピストンポンプが使用される。ラジアルピストンポンプのシリンダは、前述の回転軸の軸線に対して垂直な方向に設けられており、ピストンは回転軸に取り付けられたカムによってシリンダ内を往復動する。そして、複数のシリンダのピストンの上死点とシリンダの端部との間の空間が水の移動流路となっており、この水の移動流路が冷水製造部と温水製造部の各材料容器に接続している。冷水製造部と温水製造部の各材料容器で冷却された冷水と加熱された温水はこの移動流路内を移動する。   As the piston pump, a radial piston pump having a plurality of cylinders is used. The cylinder of the radial piston pump is provided in a direction perpendicular to the axis of the rotary shaft described above, and the piston reciprocates in the cylinder by a cam attached to the rotary shaft. The space between the top dead center of the pistons of the plurality of cylinders and the end of the cylinder serves as a water movement channel, and this water movement channel is a material container for each of the cold water production unit and the hot water production unit. Connected to. The cold water cooled in each material container of the cold water production unit and the hot water production unit and the heated hot water move in the movement channel.

磁気ヒートポンプシステムに使用されるピストンポンプとしては、前述のように構成されたラジアルピストンポンプの他に、特許文献２に開示される斜板式ピストンを用いたものもある。   As a piston pump used in the magnetic heat pump system, there is a piston pump using a swash plate type piston disclosed in Patent Document 2 in addition to the radial piston pump configured as described above.

特許第４３８７８９２号公報Japanese Patent No. 4338792

特開２０１０−１９６９１４号公報JP 2010-196914 A

ところが、ラジアルピストンポンプの、ピストンの上死点とシリンダの端部との間の移動流路を冷水または温水が往復する際に、水がピストンやシリンダで熱を奪われるので熱損失が発生し、ラジアルピストンポンプで水に温度勾配が生じていた。ラジアルピストンポンプで水の熱損失が発生すると、磁気ヒートポンプシステムの効率が低下するという課題があった。   However, when cold water or hot water reciprocates in the moving flow path between the top dead center of the piston and the end of the cylinder of a radial piston pump, heat is lost because the water is deprived of heat by the piston or cylinder. The radial piston pump produced a temperature gradient in the water. When heat loss of water occurs in the radial piston pump, there is a problem that the efficiency of the magnetic heat pump system decreases.

本発明は、上記課題に鑑み、冷水と温水の両方を製造する磁気ヒートポンプシステムのピストンポンプ、特に、ラジアルピストンポンプにおいて、シリンダ内を通過する熱輸送媒体の、シリンダ内における温度損失を小さくして、磁気ヒートポンプシステムの効率を向上させるピストンポンプを提供するものである。   In view of the above problems, the present invention reduces the temperature loss in the cylinder of the heat transport medium that passes through the cylinder in the piston pump of the magnetic heat pump system that manufactures both cold water and hot water, in particular, a radial piston pump. The present invention provides a piston pump that improves the efficiency of a magnetic heat pump system.

上記課題を解決する本発明は、磁気ヒートポンプシステム３０の媒体冷却部１１と媒体加熱部１２に対して熱輸送媒体を吸引或いは供給するピストンポンプ１３であって、シリンダブロック３６内に複数設けられたシリンダ３４と、回転軸２１の回転によってシリンダ３４内を往復動するピストン３３と、ピストン３３の上死点とシリンダ３４の端部３１との間に形成される空間３５が、媒体冷却部１１と媒体加熱部１２に連通するピストンポンプ１３において、空間３５に、空間３５を移動する熱輸送媒体の温度変化を抑止する温度変化抑止構造４０を設けたことを特徴とする磁気ヒートポンプシステムのピストンポンプである。     The present invention that solves the above problems is a piston pump 13 that sucks or supplies a heat transport medium to the medium cooling section 11 and the medium heating section 12 of the magnetic heat pump system 30, and is provided in a plurality of cylinder blocks 36. A space 35 formed between the cylinder 34, the piston 33 that reciprocates in the cylinder 34 by the rotation of the rotating shaft 21, and the top dead center of the piston 33 and the end portion 31 of the cylinder 34 is connected to the medium cooling unit 11. In the piston pump of the magnetic heat pump system, the piston pump 13 communicating with the medium heating unit 12 is provided with a temperature change suppression structure 40 for suppressing a temperature change of the heat transport medium moving in the space 35 in the space 35. is there.

これにより、媒体冷却部と媒体加熱部との間を往復動する熱輸送媒体の、ピストンポンプの移動流路の部分における温度の変化が小さくなり、磁気ヒートポンプシステムを高効率で運転できる。   Thereby, the temperature change in the moving flow path part of the piston pump of the heat transport medium reciprocating between the medium cooling part and the medium heating part is reduced, and the magnetic heat pump system can be operated with high efficiency.

ここで、温度変化抑止構造４０には以下の形態が可能である。
（１）移動流路３５の断面積を圧力損失の増大が所定値を越えない範囲まで絞る断面積縮小構造を備える形態。
（２）断面積縮小構造において、絞られた空間３５の熱輸送媒体の移動方向に複数の仕切壁４１を設けて空間３５を細分化し、ピストン３３によって空間３５内を往復動する熱輸送媒体が、細分化された空間内で振動流となるようにし、振動流による熱輸送促進効果によって見かけの熱伝導率を熱輸送媒体の熱伝導率より高くした形態。
（３）断面積縮小構造において、絞った移動流路３５内の熱輸送媒体の移動方向に平行に複数設置した高熱伝導材から成るメッシュシート４２の積層構造とを備える形態。 Here, the following configuration is possible for the temperature change inhibiting structure 40.
(1) A configuration including a cross-sectional area reduction structure that restricts the cross-sectional area of the moving flow path 35 to a range where the increase in pressure loss does not exceed a predetermined value.
(2) In the cross-sectional area reduction structure, there is provided a heat transport medium that is provided with a plurality of partition walls 41 in the moving direction of the heat transport medium in the constricted space 35 to subdivide the space 35 and reciprocate in the space 35 by the piston 33. A form in which an oscillating flow is generated in a subdivided space, and the apparent thermal conductivity is made higher than the thermal conductivity of the heat transport medium due to the effect of promoting heat transport by the oscillating flow.
(3) A mode in which the cross-sectional area reduction structure is provided with a laminated structure of mesh sheets 42 made of a high thermal conductive material provided in parallel with the moving direction of the heat transport medium in the narrowed moving flow path 35.

（４）温度変化抑止構造４０が、空間３５内の熱輸送媒体の移動方向に対して斜めに設置された整流板４３により、媒体冷却部１１からの媒体と媒体加熱部１２からの媒体が混ざり合わない移動流体分離構造である形態。
（５）温度変化抑止構造４０が、空間３５内の熱輸送媒体の移動方向を二分する分流板４４と、分流板４４によって仕切られた各流路３５Ａ，３５Ｂに設けられたリード弁４４Ａ，４４Ｂにより、媒体冷却部１１からの媒体と媒体加熱部１２からの媒体が混ざり合わない移動流体分離構造である形態。 (4) The medium from the medium cooling unit 11 and the medium from the medium heating unit 12 are mixed by the baffle plate 43 in which the temperature change suppression structure 40 is installed obliquely with respect to the moving direction of the heat transport medium in the space 35. A form that is a moving fluid separation structure that does not fit.
(5) The temperature change inhibiting structure 40 bisects the moving direction of the heat transport medium in the space 35, and the reed valves 44A and 44B provided in the flow paths 35A and 35B partitioned by the flow dividing plate 44. Therefore, the moving fluid separation structure is such that the medium from the medium cooling unit 11 and the medium from the medium heating unit 12 do not mix.

（６）温度変化抑止構造４０が、空間３５内の熱輸送媒体の移動方向に垂直な方向に複数本設置されたフィン４５により、媒体冷却部１１からの媒体と媒体加熱部１２からの媒体の温度変化を抑える温度維持構造を備える形態。
（７）温度変化抑止構造４０が、空間３５内に設けられた一方向に回転する撹拌子４６により、媒体冷却部１１からの媒体と媒体加熱部１２からの媒体が混ざり合わない移動流体分離構造である形態。 (6) A plurality of fins 45 in which the temperature change suppressing structure 40 is installed in a direction perpendicular to the moving direction of the heat transport medium in the space 35, and the medium from the medium cooling unit 11 and the medium from the medium heating unit 12. A form provided with a temperature maintenance structure that suppresses temperature changes.
(7) The moving fluid separation structure in which the temperature change suppressing structure 40 is not mixed with the medium from the medium cooling unit 11 and the medium from the medium heating unit 12 by the stirring bar 46 provided in the space 35 and rotating in one direction. The form that is.

（８）仕切壁４１、メッシュシート４２、整流板４３、分流板４４、フィン４５又は撹拌子４６が、高熱伝導材から形成されている形態。
（９）温度変化抑止構造４０が、空間３５を備えるシリンダ３４の外部に設けられた超音波発生装置４７であり、超音波発生装置４７によって発生した超音波を空間３５内に照射する構造である形態。 (8) A form in which the partition wall 41, the mesh sheet 42, the rectifying plate 43, the flow dividing plate 44, the fins 45, or the stirrer 46 are formed from a high thermal conductive material.
(9) The temperature change suppression structure 40 is an ultrasonic generator 47 provided outside the cylinder 34 including the space 35 and is configured to irradiate the space 35 with ultrasonic waves generated by the ultrasonic generator 47. Form.

移動流路の断面積縮小構造を備える形態では、移動流路を通る熱輸送媒体の温度変化が低減される。移動流体分離構造を備える形態では、移動流路を通る低温と高温の熱輸送媒体が混ざり合わないので熱輸送媒体の温度が維持される。温度維持構造を備える形態では、移動流路３５を通る低温と高温の熱輸送媒体の温度変化が抑えられる。超音波発生装置を備える形態では、熱輸送媒体が振動して混ざることにより、温度分布が少なくなり見かけの熱伝導率が向上する。このように、何れの形態でも熱輸送媒体がピストンポンプを通過する時の温度変化が抑えられ、磁気ヒートポンプシステムを高効率で運転できる。   In the form having the cross-sectional area reduction structure of the moving flow path, the temperature change of the heat transport medium passing through the moving flow path is reduced. In the embodiment including the moving fluid separation structure, the temperature of the heat transport medium is maintained because the low temperature and the high temperature heat transport medium passing through the moving flow path are not mixed. In the form provided with the temperature maintaining structure, the temperature change of the low-temperature and high-temperature heat transport medium passing through the moving flow path 35 can be suppressed. In the form including the ultrasonic generator, the heat transport medium vibrates and mixes, whereby the temperature distribution is reduced and the apparent thermal conductivity is improved. Thus, in any form, the temperature change when the heat transport medium passes through the piston pump is suppressed, and the magnetic heat pump system can be operated with high efficiency.

なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol attached | subjected above is an example which shows a corresponding relationship with the specific embodiment as described in embodiment mentioned later.

ピストンポンプを用いた磁気ヒートポンプシステムが車両用空気調和装置に搭載された例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example by which the magnetic heat pump system using a piston pump was mounted in the vehicle air conditioner. （ａ）は図１に示した磁気ヒートポンプシステムに用いられるピストンポンプの詳細な構成の一例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の冷水製造部と温水製造部とを接続する連絡通路とピストンポンプの媒体の移動流路の構成の一例を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）に示した連絡通路と媒体の移動流路の接続とピストン位置を示す斜視図である。(A) is sectional drawing which shows an example of the detailed structure of the piston pump used for the magnetic heat pump system shown in FIG. 1, (b) is a communication channel | path which connects the cold water manufacturing part and warm water manufacturing part of (a). Sectional drawing which shows an example of a structure of the moving flow path of the medium of a piston pump, (c) is a perspective view which shows the connection of the connection channel | path shown to (b), the moving path of a medium, and a piston position. （ａ）は図２（ａ）に示した磁気ヒートポンプシステムのＡ−Ａ線における局部断面を示す断面図、（ｂ）は（ａ）に示した磁気熱量効果材料を収容する材料容器の一例の構成を示す組み立て斜視図、（ｃ）は（ａ）に示した磁石を備えたロータの構成の一例を示す斜視図である。(A) is sectional drawing which shows the local cross section in the AA line of the magnetic heat pump system shown to Fig.2 (a), (b) is an example of the material container which accommodates the magnetocaloric effect material shown to (a). FIG. 4C is an assembled perspective view showing the configuration, and FIG. 4C is a perspective view showing an example of the configuration of the rotor including the magnet shown in FIG. （ａ）は図２（ａ）に示した磁気ヒートポンプの稼動時に、冷水製造部と温水製造部及び両者を接続するピストンポンプの位置と熱輸送媒体の温度の関係を示す特性図、（ｂ）は（ａ）に示したピストンポンプの位置における熱輸送媒体の温度勾配を低減した本発明の効果を示す図である。FIG. 2A is a characteristic diagram showing the relationship between the temperature of the heat transport medium and the position of the cold water production section, the hot water production section, and the piston pump connecting the two when the magnetic heat pump shown in FIG. These are figures which show the effect of this invention which reduced the temperature gradient of the heat transport medium in the position of the piston pump shown to (a). 本発明の第１の形態のピストンポンプの移動流路の基本構成を説明するものであり、（ａ）はピストンポンプの冷水製造部と温水製造部との接続部の構成を拡大して示す要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面の一例を示す断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面の別の例を示す断面図、（ｄ）は（ｃ）に示した連絡通路と媒体の移動流路の接続とピストン位置を示す斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 illustrates a basic configuration of a moving flow path of a piston pump according to a first embodiment of the present invention, and FIG. (B) is sectional drawing which shows an example of the cross section in the BB line of (a), (c) is sectional drawing which shows another example of the cross section in the BB line of (a), (d ) Is a perspective view showing the connection between the connecting passage shown in (c) and the moving flow path of the medium and the piston position. 本発明に係るピストンポンプの第１の形態の第１の実施例の構成を示すものであり、（ａ）は図５（ａ）と同じ部位の要部断面図、（ｂ）は（ａ）の水平方向の断面図、（ｃ）は（ａ）、（ｂ）に示した移動流路を仕切る仕切壁を図５（ｃ）に示した移動流路の斜視図に組み込んだ状態を示す斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The structure of the 1st Example of the 1st form of the piston pump which concerns on this invention is shown, (a) is principal part sectional drawing of the same site | part as FIG. 5 (a), (b) is (a). FIG. 5C is a perspective view showing a state in which the partition wall for partitioning the moving flow path shown in FIGS. 5A and 5B is incorporated in the perspective view of the moving flow path shown in FIG. FIG. 本発明に係るピストンポンプの第１の形態の第２の実施例の構成を示すものであり、（ａ）は図５（ａ）と同じ部位の要部断面図、（ｂ）は（ａ）の水平方向の断面図、（ｃ）は（ａ）、（ｂ）に示した移動流路に取り付けるメッシュシートを図５（ｃ）に示した移動流路の斜視図に組み込んだ状態を示す組立斜視図である。The structure of the 2nd Example of the 1st form of the piston pump which concerns on this invention is shown, (a) is principal part sectional drawing of the same site | part as FIG. 5 (a), (b) is (a). FIG. 5C is an assembled view showing a state in which a mesh sheet attached to the moving flow path shown in FIGS. 5A and 5B is incorporated in the perspective view of the moving flow path shown in FIG. It is a perspective view. 本発明に係るピストンポンプの第１の形態の第３の実施例の構成を示すものであり、（ａ）は図５（ａ）と同じ部位の要部断面図、（ｂ）は（ａ）の水平方向の断面図、（ｃ）は（ａ）の変形例の要部断面図、（ｄ）は（ｃ）の水平方向の断面図、（ｅ）は（ｂ）の構成を本発明の第２の形態に適用した実施例の（ｂ）と同じ部位を示す要部断面図である。The structure of the 3rd Example of the 1st form of the piston pump which concerns on this invention is shown, (a) is principal part sectional drawing of the same site | part as FIG. 5 (a), (b) is (a). (C) is a cross-sectional view of the main part of the modification of (a), (d) is a cross-sectional view of (c) in the horizontal direction, and (e) is a configuration of (b) of the present invention. It is principal part sectional drawing which shows the same site | part as (b) of the Example applied to the 2nd form. 本発明に係るピストンポンプの第１の形態の第４の実施例の構成を示すものであり、（ａ）は図５（ａ）と同じ部位の要部断面図、（ｂ）は（ａ）の水平方向の断面図であり、変形例の構成を示す図である。The structure of the 4th Example of the 1st form of the piston pump which concerns on this invention is shown, (a) is principal part sectional drawing of the same site | part as FIG. 5 (a), (b) is (a). It is sectional drawing of horizontal direction of this, and is a figure which shows the structure of a modification. 本発明に係るピストンポンプの第１の形態の第５の実施例の構成を示すものであり、（ａ）は図５（ａ）と同じ部位の要部断面図、（ｂ）は（ａ）の水平方向の断面図、（ｃ）は（ａ）の変形例の要部断面図、（ｄ）は（ｃ）の水平方向の断面図、（ｅ）は（ｄ）の構成を本発明の第２の形態に適用した実施例の（ｄ）と同じ部位を示す要部断面図である。The structure of the 5th Example of the 1st form of the piston pump which concerns on this invention is shown, (a) is principal part sectional drawing of the same site | part as FIG. 5 (a), (b) is (a). (C) is a cross-sectional view of the main part of the modified example of (a), (d) is a cross-sectional view of the horizontal direction of (c), and (e) is a configuration of (d) of the present invention. It is principal part sectional drawing which shows the same site | part as (d) of the Example applied to the 2nd form. 本発明に係るピストンポンプの第１の形態の第６の実施例の構成を示すものであり、（ａ）は図５（ａ）と同じ部位の要部断面図、（ｂ）は（ａ）の水平方向の断面図、（ｃ）は（ａ）の変形例の要部断面図、（ｄ）は（ｃ）の水平方向の断面図、（ｅ）は（ｂ）の構成を本発明の第２の形態に適用した実施例の（ｂ）と同じ部位を示す要部断面図である。The structure of the 6th Example of the 1st form of the piston pump which concerns on this invention is shown, (a) is principal part sectional drawing of the same site | part as FIG. 5 (a), (b) is (a). (C) is a cross-sectional view of the main part of the modification of (a), (d) is a cross-sectional view of (c) in the horizontal direction, and (e) is a configuration of (b) of the present invention. It is principal part sectional drawing which shows the same site | part as (b) of the Example applied to the 2nd form. 本発明に係るピストンポンプの第１と第２の形態の両方に適用できる実施例の構成を示すものであり、図５（ａ）と同じ部位の要部断面図である。The structure of the Example applicable to both the 1st and 2nd form of the piston pump which concerns on this invention is shown, and it is principal part sectional drawing of the same site | part as Fig.5 (a).

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を各実施例に基いて説明する。また、各実施例については、同一構成の部分には同一の符号を付してその説明を省略又は簡略化する。本発明のピストンポンプは、冷水を製造する冷水製造部と温水を製造する温水製造部とを備えた磁気ヒートポンプシステムに使用されるが、以下に説明する実施形態では代表例として車両用の空気調和装置に搭載される磁気ヒートポンプシステムを説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Moreover, about each Example, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the same structure, and the description is abbreviate | omitted or simplified. The piston pump of the present invention is used in a magnetic heat pump system that includes a cold water production unit that produces cold water and a hot water production unit that produces hot water. In the embodiments described below, air conditioning for vehicles is used as a representative example. A magnetic heat pump system mounted on the apparatus will be described.

図１は、ピストンポンプを用いた磁気ヒートポンプシステム３０が車両用の空気調和装置（エアコンディショナ）１０に搭載されたときの構成を示すものである。空気調和装置１０は車両の室内側にあり、その装置本体１の中に吸熱手段としてのクーラユニット２がある。また、クーラユニット２の下流側には、冷房通路３と、熱輸送媒体である水が有する熱を外部へ放熱する放熱手段としてのヒータユニット５とヒータコア６を備える暖房通路４とがある。そして、冷房通路３と暖房通路４の入口部にはエアミックスダンパ７が設けられており、エアミックスダンパ７の移動によってクーラユニット２を通過した気流を冷房通路３に流すか、暖房通路４を流すかの調節が行われるようになっている。   FIG. 1 shows a configuration when a magnetic heat pump system 30 using a piston pump is mounted on a vehicle air conditioner (air conditioner) 10. The air conditioner 10 is on the vehicle interior side, and a cooler unit 2 as a heat absorbing means is provided in the apparatus main body 1. Further, on the downstream side of the cooler unit 2, there are a cooling passage 3, and a heating passage 4 provided with a heater unit 5 and a heater core 6 as heat radiating means for radiating heat of water which is a heat transport medium to the outside. And the air mix damper 7 is provided in the inlet part of the cooling passage 3 and the heating passage 4, and the airflow which passed the cooler unit 2 by the movement of the air mix damper 7 is sent to the cooling passage 3, or the heating passage 4 is made into The adjustment of the flow is performed.

一方、車両のエンジンルーム内には、モータ２０によって駆動される回転軸２１によって動作する冷水製造部１１、温水製造部１２及び水移動手段であるピストンポンプ１３がある。ピストンポンプ１３は水を往復移動させる。冷水製造部１１、温水製造部１２及びピストンポンプ１３の内部構造については後述する。冷水製造部１１は磁気の作用で水を冷却するものであり、冷水製造部１１で冷却された水はピストンポンプ１３によって冷水循環路（第１の循環路）１５に吐出され、クーラユニット２に送られた後に冷水製造部１１に戻ってくる。逆に、温水製造部１２は磁気の作用で水を加熱するものであり、温水製造部１２で加熱された水はピストンポンプ１３によって温水循環路（第２の循環路）１６に吐出され、ヒータユニット５に送られた後に温水製造部１２に戻ってくる。   On the other hand, in the engine room of the vehicle, there is a cold water production unit 11, a hot water production unit 12, and a piston pump 13 which is a water moving means that are operated by a rotating shaft 21 driven by a motor 20. The piston pump 13 reciprocates water. The internal structure of the cold water manufacturing unit 11, the hot water manufacturing unit 12, and the piston pump 13 will be described later. The cold water production unit 11 cools water by the action of magnetism, and the water cooled by the cold water production unit 11 is discharged to the cold water circulation path (first circulation path) 15 by the piston pump 13 and is supplied to the cooler unit 2. After being sent back to the cold water production unit 11. Conversely, the hot water production unit 12 heats water by the action of magnetism, and the water heated by the hot water production unit 12 is discharged to the hot water circulation path (second circulation path) 16 by the piston pump 13, and the heater After being sent to the unit 5, it returns to the hot water production unit 12.

一方、空気調和装置１０では、その暖房通路４に設けられたヒータコア６に、エンジン８を冷却して暖められた冷却水（クーラント）がクーラント循環路９を通じて供給され、ヒータユニット５と共に暖房通路４を通る気流を暖める。ヒータコア６は本発明には直接関係がないので、ヒータコア６についてはこれ以上の説明を省略する。   On the other hand, in the air conditioner 10, cooling water (coolant) heated by cooling the engine 8 is supplied to the heater core 6 provided in the heating passage 4 through the coolant circulation path 9, and together with the heater unit 5, the heating passage 4. Warm the airflow through. Since the heater core 6 is not directly related to the present invention, further description of the heater core 6 is omitted.

ここで、冷水循環路１５と温水循環路１６の構成について詳細に説明する。冷水製造部１１には複数の材料容器があり、各材料容器には枝管１５Ａが接続されている。複数の枝管１５Ａは集合され、供給管１５Ｂとなってクーラユニット２に水を供給する。クーラユニット２から排出された水は、戻り管１５Ｃによって冷水製造部１１まで戻り、各材料容器に接続された枝管１５Ｄに分配されて各材料容器に戻る。供給管１５Ｂと戻り管１５Ｃの間には、クーラユニット２をバイパスするバイパス管（第１のバイパス通路）１７Ａが設けられている。バイパス管１７Ａは、戻り管１５Ｃには直接接続されるが、供給管１５Ｂには第１の流路切換弁１７を介して接続されている。   Here, the configuration of the cold water circulation path 15 and the hot water circulation path 16 will be described in detail. The cold water production unit 11 has a plurality of material containers, and branch pipes 15A are connected to the material containers. The plurality of branch pipes 15 </ b> A are gathered to form a supply pipe 15 </ b> B and supply water to the cooler unit 2. The water discharged from the cooler unit 2 returns to the cold water production unit 11 through the return pipe 15C, is distributed to the branch pipes 15D connected to the material containers, and returns to the material containers. A bypass pipe (first bypass passage) 17A that bypasses the cooler unit 2 is provided between the supply pipe 15B and the return pipe 15C. The bypass pipe 17A is directly connected to the return pipe 15C, but is connected to the supply pipe 15B via the first flow path switching valve 17.

暖房時には、第１の流路切換弁１７の切り換えにより、供給管１５Ｂを流れる水は、クーラユニット２を経由せず、バイパス管１７Ａを経由して冷水製造部１１まで戻ることができる。更に、戻り管１５Ｃの枝管１５Ｄの上流側には、第３の流路切換弁１９があり、第３の流路切換弁１９には室外器１４を経由して第３の戻り管１５Ｃに戻る迂回管（第３のバイパス通路）１９Ａが接続されている。暖房時には、第３の流路切換弁１９の切り換えにより、戻り管１５Ｃを流れてきた水は、第３の流路切換弁１９から迂回管１９Ａに流れ、室外器１４で外気から吸熱して迂回管１９Ａから戻り管１５Ｃに再流入する。戻り管１５Ｃに再流入した水は冷水製造部１１に戻る。   During heating, the first flow path switching valve 17 is switched so that the water flowing through the supply pipe 15B can return to the cold water production unit 11 via the bypass pipe 17A without passing through the cooler unit 2. Further, a third flow path switching valve 19 is provided upstream of the branch pipe 15D of the return pipe 15C, and the third flow path switching valve 19 is connected to the third return pipe 15C via the outdoor unit 14. A return bypass pipe (third bypass passage) 19A is connected. At the time of heating, the water flowing through the return pipe 15C by switching the third flow path switching valve 19 flows from the third flow path switching valve 19 to the bypass pipe 19A, and detours by absorbing heat from the outside air in the outdoor unit 14 It flows again from the pipe 19A into the return pipe 15C. The water that re-enters the return pipe 15C returns to the cold water production unit 11.

同様に、温水製造部１２には水を加熱して温水にする複数の材料容器があり、各材料容器には枝管１６Ａが接続されている。複数の枝管１６Ａは集合され、供給管１６Ｂとなってヒータユニット５に水を供給する。ヒータユニット５から排出された水は、戻り管１６Ｃによって温水製造部１２まで戻り、前述の各材料容器に接続された枝管１６Ｄに分配されて各材料容器に戻る。枝管１６Ｄの上流側の戻り管１６Ｃには、第２の流路切換弁１８があり、第２の流路切換弁１８には室外器１４を経由して戻り管１６Ｃに戻る迂回管（第２のバイパス通路）１８Ａが接続されている。第２の流路切換弁１８の切り換えにより、戻り管１６Ｃを流れてきた水は、温水製造部１２に戻る前に迂回管１８Ａに流れ、室外器１４で外気から吸熱してから、温水製造部１２に戻ることができる。   Similarly, the hot water production unit 12 has a plurality of material containers that heat water to make warm water, and a branch pipe 16A is connected to each material container. A plurality of branch pipes 16 </ b> A are gathered to form a supply pipe 16 </ b> B and supply water to the heater unit 5. The water discharged from the heater unit 5 returns to the hot water production unit 12 through the return pipe 16C, is distributed to the branch pipes 16D connected to the material containers described above, and returns to the material containers. The return pipe 16C upstream of the branch pipe 16D has a second flow path switching valve 18, and the second flow path switching valve 18 passes through the outdoor unit 14 and returns to the return pipe 16C. 2 bypass passage) 18A is connected. The water flowing through the return pipe 16C by the switching of the second flow path switching valve 18 flows to the bypass pipe 18A before returning to the hot water production section 12, absorbs heat from the outside air in the outdoor unit 14, and then the hot water production section. 12 can be returned.

ここで、図２（ａ）〜（ｃ）と図３（ａ）〜（ｃ）を用いて冷水製造部１１、温水製造部１２及びピストンポンプ１３がラジアルピストンポンプ１３である場合の内部構造について説明する。ラジアルピストンポンプ１３に対して左右逆に取り付けられる冷水製造部１１と温水製造部１２の構造は同じであるので、同じ構成部材には同じ符号を付し、冷水製造部１１の構造について説明する。   Here, about an internal structure in case the cold water manufacture part 11, the hot water manufacture part 12, and the piston pump 13 are radial piston pumps 13 using Fig.2 (a)-(c) and Fig.3 (a)-(c). explain. Since the structures of the cold water production unit 11 and the hot water production unit 12 attached to the radial piston pump 13 in the left-right direction are the same, the same components are denoted by the same reference numerals, and the structure of the cold water production unit 11 will be described.

図２（ａ）に示す冷水製造部１１は、回転軸２１に対して同心円状に配置された円筒状のヨーク部２４を備えており、回転軸２１には図３（ａ）、（ｃ）に示すような、断面が扇状のロータ２２が対向して設けられている。そして、ロータ２２の外周面には永久磁石２３が設置されている。永久磁石２３の一方は外側がＮ極であり、他方は外側がＳ極である。そして、永久磁石２３の回転軌跡の外側とヨーク部２４の内周面との間には、磁気熱量効果を有する磁気熱量効果材料２６が充填された複数の材料容器２５が配置される。材料容器２５は材料ベッドと呼ばれることもある。磁気熱量効果材料２６が充填された材料容器２５は水を流通させる。   The cold water production unit 11 shown in FIG. 2A includes a cylindrical yoke portion 24 that is concentrically arranged with respect to the rotary shaft 21, and the rotary shaft 21 includes FIGS. 3A and 3C. A rotor 22 having a fan-like cross section as shown in FIG. A permanent magnet 23 is installed on the outer peripheral surface of the rotor 22. One of the permanent magnets 23 has an N pole on the outside, and the other has an S pole on the outside. A plurality of material containers 25 filled with a magnetocaloric effect material 26 having a magnetocaloric effect are arranged between the outer side of the rotation locus of the permanent magnet 23 and the inner peripheral surface of the yoke portion 24. The material container 25 is sometimes called a material bed. The material container 25 filled with the magnetocaloric effect material 26 circulates water.

材料容器２５は図３（ｂ）に示すように、その外形が断面が扇紙型の筒状をしており、内部の空間にペレット状の磁気熱量効果材料２６が充填され、両端部がメッシュ状の端板２５Ｍで塞がれて、磁気熱量効果材料２６を閉じ込めている。水は材料容器２５の一端から端板２５Ｍを通って内部に進入し、磁気熱量効果材料２６の間の隙間を通って反対側の端部から端板２５Ｍを通って外部に抜け出ることができる。この実施例では、ヨーク部２４の内周面に６個の同じ形状の材料容器２５が配置されており、材料容器２５の内周面側を、ロータ２２の外周面に取り付けられた永久磁石２３が回転移動する。ロータ２２、永久磁石２３及びヨーク部２４が、材料容器２５に充填された磁気熱量効果材料２６に与える磁場の大きさを変更する磁場変更手段として機能する。   As shown in FIG. 3 (b), the material container 25 has a cylindrical shape with a fan-shaped cross section, and the interior space is filled with a pellet-like magnetocaloric effect material 26, and both ends are meshed. The magneto-caloric effect material 26 is confined by the end plate 25M. Water can enter the interior from one end of the material container 25 through the end plate 25M, pass through the gap between the magnetocaloric material 26, and escape from the opposite end to the outside through the end plate 25M. In this embodiment, six same-shaped material containers 25 are arranged on the inner peripheral surface of the yoke portion 24, and the permanent magnet 23 attached to the outer peripheral surface of the rotor 22 on the inner peripheral surface side of the material container 25. Will rotate. The rotor 22, the permanent magnet 23, and the yoke portion 24 function as magnetic field changing means for changing the magnitude of the magnetic field applied to the magnetocaloric effect material 26 filled in the material container 25.

図２（ａ）に戻って説明を続けると、ラジアルピストンポンプ１３の本体は、冷水製造部１１及び温水製造部１２のヨーク部２４と一体的に形成されている。ラジアルピストンポンプ１３には、冷水製造部１１にある材料容器２５の個数に合わせて６つのシリンダ３４が回転軸２１に対して放射状に設けられており、各シリンダ３４の内部には往復動するピストン３３が設けられている。一方、モータ２０によって回転する回転軸２１には回転軸２１に対して偏心しているカム３２が取り付けられており、カム３２のカムプロファイル（輪郭）に各ピストン３３が係合している。カム３２が１回転すると、各シリンダ３４内のピストン３３が１往復する。   Returning to FIG. 2A, the description will be continued. The main body of the radial piston pump 13 is integrally formed with the cold water production unit 11 and the yoke portion 24 of the hot water production unit 12. In the radial piston pump 13, six cylinders 34 are provided radially with respect to the rotating shaft 21 in accordance with the number of material containers 25 in the cold water production unit 11, and pistons that reciprocate inside the cylinders 34. 33 is provided. On the other hand, a cam 32 that is eccentric with respect to the rotating shaft 21 is attached to the rotating shaft 21 that is rotated by the motor 20, and each piston 33 is engaged with the cam profile (contour) of the cam 32. When the cam 32 rotates once, the piston 33 in each cylinder 34 reciprocates once.

回転軸２１から遠い側の各シリンダ３４の側面は、シリンダブロック３６に設けられた連絡通路３８によって冷水製造部１１と温水製造部１２の各材料容器２５の端面に接続されている。そして、連絡通路３８が接続する各シリンダ３４のピストン３３の上死点（ピストン３３が回転軸２１から最も遠くまで移動した点）とシリンダ端部３１との間の空間は、両製造部間を往復動する水の移動流路３５となっている。   The side surface of each cylinder 34 far from the rotating shaft 21 is connected to the end surface of each material container 25 of the cold water production unit 11 and the hot water production unit 12 by a communication passage 38 provided in the cylinder block 36. The space between the top dead center of the piston 33 of each cylinder 34 to which the communication passage 38 is connected (the point at which the piston 33 has moved farthest from the rotating shaft 21) and the cylinder end 31 is between the two production parts. A reciprocating water movement channel 35 is formed.

図２（ａ）に示す例では、ラジアルピストンポンプ１３から遠い側の冷水製造部１１の端面には、端面板２９が取り付けられている。端面板２９には、各材料容器２５の端面に水を導き入れる吸入弁２８と、各材料容器２５の端面から排出される水を吐出する吐出弁２７とが設けられている。吐出弁２７には図１で説明した冷水循環路１５の供給管１５Ｂの枝管１５Ａが接続し、吸入弁２８には図１で説明した冷水循環路１５の戻り管１５Ｃの枝管１５Ｄが接続する。以上、冷水製造部１１の構造を説明したが、ラジアルピストンポンプ１３の場合は、冷水製造部１１と温水製造部１２における永久磁石２３の回転軸２１に対する位置は、９０度ずれている。   In the example shown in FIG. 2A, an end face plate 29 is attached to the end face of the cold water production unit 11 on the side far from the radial piston pump 13. The end face plate 29 is provided with a suction valve 28 that introduces water into the end face of each material container 25 and a discharge valve 27 that discharges water discharged from the end face of each material container 25. A branch pipe 15A of the supply pipe 15B of the cold water circulation path 15 explained in FIG. 1 is connected to the discharge valve 27, and a branch pipe 15D of the return pipe 15C of the cold water circulation path 15 explained in FIG. To do. The structure of the cold water production unit 11 has been described above. In the case of the radial piston pump 13, the positions of the permanent magnets 23 relative to the rotary shaft 21 in the cold water production unit 11 and the hot water production unit 12 are shifted by 90 degrees.

図２（ｂ）は、図２（ａ）の冷水製造部１１と温水製造部１２とを接続する連絡通路３８とラジアルピストンポンプ１３の水の移動流路３５の構成の一例を示す断面図である。シリンダブロック３６に設けられた連絡通路３８と、材料容器２５の連絡通路３８との接続通路２５Ｃとは段差無く接続しており、材料容器２５内にある磁気熱量効果材料２６を通過した水をスムーズにシリンダ３４の水の移動流路３５に導くようになっている。図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示した材料容器２５の接続通路２５Ｃ、接続通路２５Ｃに接続するシリンダブロック３６の連絡通路３８及びシリンダ３４の水の移動流路３５の接続関係を立体的に示す図である。図２（ｃ）には材料容器２５が二点鎖線で示してあり、シリンダ３４にはピストン３３の位置も示してある。   2B is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the communication passage 38 connecting the cold water production unit 11 and the hot water production unit 12 of FIG. 2A and the water movement channel 35 of the radial piston pump 13. is there. The connecting passage 38 provided in the cylinder block 36 and the connecting passage 25C of the connecting passage 38 of the material container 25 are connected without any step, and the water that has passed through the magnetocaloric effect material 26 in the material container 25 can be smoothly smoothed. In addition, the water is guided to the water flow path 35 of the cylinder 34. FIG. 2C shows the connection relationship of the connection passage 25C of the material container 25 shown in FIG. 2B, the communication passage 38 of the cylinder block 36 connected to the connection passage 25C, and the water movement passage 35 of the cylinder 34. It is a figure shown in three dimensions. In FIG. 2C, the material container 25 is indicated by a two-dot chain line, and the position of the piston 33 is also indicated on the cylinder 34.

以上のように構成されたラジアルピストンポンプ１３では、磁気熱量効果材料２６に加わる磁場により、冷水製造部１１は低温となり、温水製造部１２は高温となるが、ラジアルピストンポンプ１３は磁場の影響を全く受けない。よって、連絡通路３８及びシリンダ３４の水の移動流路３５を流れる水は、ラジアルピストンポンプ１３のシリンダブロック３６等によって熱を奪われる。図４（ａ）は水が冷水製造部１１から温水製造部１２に流れる場合の、冷水製造部１１とラジアルピストンポンプ１３及び温水製造部１２の位置における水の温度変化を示すものである。このように、従来の磁気ヒートポンプシステムでは、ラジアルピストンポンプ１３における水の熱伝導による熱輸送が損失となっていた。そこで本発明では、図４（ｂ）に示すように、ラジアルピストンポンプ１３における水の熱伝導による熱損失を低減し、この部分における水の温度勾配を無くすことが可能なラジアルピストンポンプ１３の温度変化抑止構造を提供するものである。   In the radial piston pump 13 configured as described above, the cold water production unit 11 becomes low temperature and the hot water production unit 12 becomes high temperature due to the magnetic field applied to the magnetocaloric effect material 26, but the radial piston pump 13 is affected by the magnetic field. Not received at all. Therefore, the water flowing through the communication passage 38 and the water movement passage 35 of the cylinder 34 is deprived of heat by the cylinder block 36 of the radial piston pump 13 and the like. FIG. 4A shows the temperature change of water at the positions of the cold water production unit 11, the radial piston pump 13 and the hot water production unit 12 when water flows from the cold water production unit 11 to the hot water production unit 12. Thus, in the conventional magnetic heat pump system, heat transport by heat conduction of water in the radial piston pump 13 is a loss. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 4B, the temperature of the radial piston pump 13 that can reduce the heat loss due to the heat conduction of the water in the radial piston pump 13 and eliminate the temperature gradient of the water in this portion. It provides a change deterrent structure.

図５は本発明の温度変化抑止構造の、第１の形態のラジアルピストンポンプ１３の水の移動流路３５の基本構成である断面積縮小構造を説明するものであり、図５（ａ）はラジアルピストンポンプ１３の冷水製造部１１と温水製造部１２との接続部の構成を示している。また、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線における断面の一例を示す断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線における断面の別の例を示す断面図である。   FIG. 5 illustrates a cross-sectional area reduction structure, which is a basic configuration of the water movement flow path 35 of the radial piston pump 13 of the first embodiment, of the temperature change suppression structure of the present invention, and FIG. The structure of the connection part of the cold water manufacturing part 11 and the hot water manufacturing part 12 of the radial piston pump 13 is shown. 5B is a cross-sectional view showing an example of a cross section taken along line BB in FIG. 5A, and FIG. 5C is another example of the cross section taken along line BB in FIG. 5A. It is sectional drawing shown.

第１の形態のラジアルピストンポンプ１３では、シリンダ３４におけるピストン３３の上死点とシリンダ端部３１との間に形成される水の移動流路３５の、水が流れる方向の幅を、図５（ｂ）又は図５（ｃ）に示すように狭くしている。即ち、水の流れる方向に直交する方向のシリンダブロック３６をシリンダ３４方向に張り出して、水の移動流路３５の水が流れる方向の幅を狭くして流路の断面積を小さくしている。狭くした水の移動流路３５の幅は、水が流れる方向に対して同じである。そして、材料容器２５に図２（ｂ）に示した従来のものを使用する場合は、図４（ｂ）のように移動流路３５の両側に位置する連絡通路３８を、材料容器２５の接続通路２５Ｃに対して段差がないように接続通路２５Ｃに接続する。また、材料容器２５の接続通路２５Ｃの形状を変更できる場合は、図４（ｃ）のように移動流路３５の両側に位置する連絡通路３８を材料容器２５の接続通路２５Ｃに対して段差がない平面で接続する。   In the radial piston pump 13 of the first embodiment, the width of the water flow path 35 formed between the top dead center of the piston 33 in the cylinder 34 and the cylinder end 31 in the direction in which water flows is shown in FIG. As shown in FIG. 5B or FIG. In other words, the cylinder block 36 extending in the direction perpendicular to the direction in which the water flows is extended in the direction of the cylinder 34 to narrow the width of the water moving channel 35 in the direction in which the water flows, thereby reducing the cross-sectional area of the channel. The width of the narrow water movement channel 35 is the same as the direction in which the water flows. When the conventional material container 25 shown in FIG. 2B is used as the material container 25, the communication passages 38 located on both sides of the moving flow path 35 are connected to the material container 25 as shown in FIG. 4B. The connection is made to the connection passage 25C so that there is no step with respect to the passage 25C. Further, when the shape of the connection passage 25C of the material container 25 can be changed, there is a difference in level between the connection passages 38 located on both sides of the moving flow path 35 with respect to the connection passage 25C of the material container 25 as shown in FIG. Connect with no plane.

図５（ｄ）は、図５（ｃ）に示した接続通路２５Ｃ、連絡通路３８及び水の移動流路３５の形状を、シリンダ３４を往復動するピストン３３と共に立体的に示す斜視図であり、その輪郭を全て２点鎖線で示してある。また、実際の接続通路２５Ｃの材料容器２５との接続部分は、図２（ｃ）に示したように円弧状であるが、ここでは本発明の容易な理解のために、接続通路２５Ｃの材料容器２５との接続部分は矩形で描いてある。   FIG. 5D is a perspective view three-dimensionally showing the shapes of the connection passage 25C, the communication passage 38, and the water movement passage 35 shown in FIG. 5C together with the piston 33 that reciprocates the cylinder 34. The outlines are all indicated by two-dot chain lines. Further, the connection portion of the actual connection passage 25C with the material container 25 is arcuate as shown in FIG. 2C, but here, for easy understanding of the present invention, the material of the connection passage 25C is used. A connection portion with the container 25 is drawn in a rectangle.

第１の形態のラジアルピストンポンプ１３においては、シリンダ３４におけるピストン３３の上死点とシリンダ端部３１との間に形成される移動流路３５の、水が流れる方向の幅（開口面積）を小さくしているが、幅の大きさには制限がある。移動流路３５の幅を余り小さくすると、移動流路３５を流れる水の圧力損失が大きくなり、ポンプの動力が増えて性能低下に繋がる。従って、移動流路３５の幅は、ポンプの動力が増えない範囲で小さくする。   In the radial piston pump 13 of the first embodiment, the width (opening area) of the moving flow path 35 formed between the top dead center of the piston 33 and the cylinder end 31 in the cylinder 34 in the direction in which water flows is set. Although it is small, the width is limited. If the width of the moving flow path 35 is made too small, the pressure loss of the water flowing through the moving flow path 35 will increase, and the power of the pump will increase, leading to performance degradation. Therefore, the width of the moving flow path 35 is reduced within a range where the power of the pump does not increase.

図６（ａ）から（ｃ）は、本発明に係るラジアルピストンポンプ１３の温度変化抑止構造４０の第１の形態の第１の実施例の構成を示すものである。図６（ａ）には図５（ａ）と同じ部位の要部断面図が示してある。また、図６（ｂ）には図６（ａ）の水平方向の断面図が示してある。更に、図６（ｃ）には図６（ａ）、（ｂ）に示した移動流路３５を仕切る仕切壁４１を、図５（ｃ）に示した移動流路３５の斜視図に組み込んだ状態が示してある。第１の形態の第１の実施例では、移動流路３５に複数の仕切壁４１を設けて移動流路３５を、水の移動方向に平行に細分化している。仕切壁４１は移動流路３５内のみに設置することもできるが、第１の実施例では仕切壁４１は連絡通路３８の領域まで延長して設けている。仕切壁４１は銅等の高熱伝導材から形成する。   FIGS. 6A to 6C show the configuration of the first embodiment of the first mode of the temperature change inhibiting structure 40 of the radial piston pump 13 according to the present invention. FIG. 6A shows a cross-sectional view of the main part of the same portion as FIG. FIG. 6B shows a horizontal sectional view of FIG. Further, in FIG. 6C, a partition wall 41 for partitioning the moving flow path 35 shown in FIGS. 6A and 6B is incorporated in the perspective view of the moving flow path 35 shown in FIG. 5C. The state is shown. In the first embodiment of the first mode, a plurality of partition walls 41 are provided in the moving flow path 35 to subdivide the moving flow path 35 in parallel with the direction of water movement. Although the partition wall 41 can be installed only in the movement flow path 35, in the first embodiment, the partition wall 41 extends to the area of the communication passage 38. The partition wall 41 is formed from a high heat conductive material such as copper.

このように、移動流路３５を水の移動方向に平行に細分化すると、細分化された流路４１Ｄがドリームパイプの機能を果たし、細分化された流路４１Ｄの中の水による熱移送が格段に促進される。ドリームパイプとは、円管内に封入した液体に振動流を与えると、管軸方向への熱輸送が格段に促進される現象のことである。仕切壁４１の枚数は特に限定されるものではなく、ドリームパイプ機能が果たせる枚数とする。また、仕切壁４１の部分が水よりも熱伝導率が高いので、仕切壁４１に沿って流れる水の見かけの熱伝導率を水よりも高くすることができる。このため、ラジアルピストンポンプ１３を流れる水の温度低下が小さくなり、ラジアルピストンポンプ１３における水の熱の温度勾配を、図４（ｂ）に示したようなフラットに近い状態にできる。   As described above, when the moving flow path 35 is subdivided in parallel with the direction of movement of water, the subdivided flow path 41D functions as a dream pipe, and heat transfer by water in the subdivided flow path 41D is performed. It is greatly promoted. A dream pipe is a phenomenon in which heat transport in the direction of the tube axis is greatly promoted when an oscillating flow is applied to the liquid sealed in the circular tube. The number of partition walls 41 is not particularly limited, and is set to a number that can perform the dream pipe function. Moreover, since the thermal conductivity of the partition wall 41 is higher than that of water, the apparent thermal conductivity of the water flowing along the partition wall 41 can be made higher than that of water. For this reason, the temperature drop of the water flowing through the radial piston pump 13 is reduced, and the temperature gradient of the heat of the water in the radial piston pump 13 can be brought into a state close to a flat as shown in FIG.

続いて、図７（ａ）から（ｃ）を用いて、本発明に係るラジアルピストンポンプ１３の温度変化抑止構造４０の第１の形態の第２の実施例の構成を説明する。図７（ａ）には図５（ａ）と同じ部位の要部断面図が示してある。また、図７（ｂ）には図７（ａ）の水平方向の断面図が示してある。更に、図７（ｃ）には図７（ａ）、（ｂ）に示した移動流路３５に取り付けるメッシュシートを、図５（ｃ）に示した移動流路３５と連絡通路３８内の点線で示す部分に組み込む状態を示してある。   Then, the structure of the 2nd Example of the 1st form of the temperature change inhibition structure 40 of the radial piston pump 13 which concerns on this invention is demonstrated using Fig.7 (a) to (c). FIG. 7 (a) shows a cross-sectional view of the main part of the same portion as FIG. 5 (a). FIG. 7B is a horizontal sectional view of FIG. Further, in FIG. 7C, a mesh sheet attached to the moving flow path 35 shown in FIGS. 7A and 7B is shown as a dotted line in the moving flow path 35 and the communication passage 38 shown in FIG. The state to be incorporated in the portion indicated by is shown.

第１の形態の第２の実施例では、温度変化抑止構造４０として、水の移動流路３５に連絡通路３８まで延長されたメッシュシート４２を、複数枚だけ間隔を開けた積層状態で設けている。メッシュシート４２は銅等の高熱伝導材から形成されており、移動流路３５内を流れる水の移動方向に平行に複数枚が設置されている。メッシュシート４２の枚数と目の粗さは特に限定されるものではない。メッシュシート４２は水の移動流路３５の中だけに設けても良い。第２の実施例の温度変化抑止構造４０は温度維持構造であり、冷水製造部１１と温水製造部１２の間を流れる水の温度をメッシュシート４２で温度維持している。   In the second embodiment of the first mode, as the temperature change inhibiting structure 40, a plurality of mesh sheets 42 extended to the communication passage 38 in the water movement flow path 35 are provided in a stacked state with an interval. Yes. The mesh sheet 42 is formed of a high heat conductive material such as copper, and a plurality of mesh sheets 42 are installed in parallel with the moving direction of the water flowing in the moving flow path 35. The number of mesh sheets 42 and the roughness of the mesh are not particularly limited. The mesh sheet 42 may be provided only in the water movement channel 35. The temperature change inhibiting structure 40 of the second embodiment is a temperature maintenance structure, and the temperature of the water flowing between the cold water production unit 11 and the hot water production unit 12 is maintained by the mesh sheet 42.

このように、移動流路３５に水の移動方向に平行に、複数枚のメッシュシート４２を設置すると、メッシュシート４２の部分が水よりも熱伝導率が高いので、複数枚のメッシュシート４２に沿って流れる水の見かけの熱伝導率を水よりも高くすることができる。このため、ラジアルピストンポンプ１３を流れる水の温度低下が小さくなり、ラジアルピストンポンプ１３における水の熱の温度勾配を、図４（ｂ）に示したようなフラットに近い状態にできる。   Thus, when a plurality of mesh sheets 42 are installed in the movement flow path 35 in parallel with the direction of water movement, the portion of the mesh sheet 42 has a higher thermal conductivity than water. The apparent thermal conductivity of the water flowing along can be made higher than that of water. For this reason, the temperature drop of the water flowing through the radial piston pump 13 is reduced, and the temperature gradient of the heat of the water in the radial piston pump 13 can be brought into a state close to a flat as shown in FIG.

図８は、本発明に係るラジアルピストンポンプ１３の第１の形態の温度変化抑止構造４０の第３の実施例の構成を示すものであり、図８（ａ）は図５（ａ）と同じ部位の要部断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の水平方向の断面図を示している。第３の実施例の温度変化抑止構造４０は往復流体分離構造であり、この構造は、移動流路３５内の水の移動方向に、整流板４３を斜めに設置することにより形成される。整流板４３は、移動流路３５内に、水の流れる方向に対して水平方向に傾斜するように設けられる。整流板４３の傾斜角度は、例えば、４５°とすれば良い。   FIG. 8 shows the configuration of a third embodiment of the temperature change inhibiting structure 40 of the first form of the radial piston pump 13 according to the present invention, and FIG. 8 (a) is the same as FIG. 5 (a). The principal part sectional drawing of a site | part, FIG.8 (b) has shown sectional drawing of the horizontal direction of Fig.8 (a). The temperature change inhibiting structure 40 of the third embodiment is a reciprocating fluid separation structure, and this structure is formed by installing a rectifying plate 43 obliquely in the direction of movement of water in the moving flow path 35. The rectifying plate 43 is provided in the moving flow path 35 so as to be inclined in the horizontal direction with respect to the direction of water flow. The inclination angle of the current plate 43 may be 45 °, for example.

このように、移動流路３５内の水の移動方向に整流板４３を斜めに設置すると、冷水製造部１１からの冷水ＷＣと温水製造部１２からの温水ＷＨが分離されて混ざり合わなくなり、移動流路３５内を流れる往復流体が分離される構造となる。この結果、移動流路３５内を流れる冷水ＷＣと温水ＷＨの温度変化が小さくなる。整流板４３は、高熱伝導材から形成することができる。   As described above, when the rectifying plate 43 is installed obliquely in the moving direction of the water in the moving flow path 35, the cold water WC from the cold water production unit 11 and the hot water WH from the hot water production unit 12 are separated and do not mix and move. The reciprocating fluid flowing in the flow path 35 is separated. As a result, the temperature change of the cold water WC and the hot water WH flowing through the moving flow path 35 is reduced. The rectifying plate 43 can be formed from a high thermal conductive material.

図８（ｃ）は、図８（ａ）、（ｂ）で説明した本発明に係るラジアルピストンポンプ１３の第１の形態の温度変化抑止構造４０の第３の実施例の変形例の構成を示すものであり、図８（ｃ）は図８（ａ）に対応する図、図８（ｄ）は図８（ｂ）に対応する図である。第３の実施例では、整流板４３は移動流路３５内の水の移動方向に対して、水平方向に斜めに設置されていた。一方、第３の実施例の変形例では、整流板４３は、移動流路３５内に、水の流れる方向に対して垂直方向に傾斜するように設けられる。整流板４３の傾斜角度は、例えば、４５°とすれば良い。   FIG. 8C shows a configuration of a modification of the third embodiment of the temperature change inhibiting structure 40 of the first embodiment of the radial piston pump 13 according to the present invention described in FIGS. 8A and 8B. FIG. 8 (c) is a diagram corresponding to FIG. 8 (a), and FIG. 8 (d) is a diagram corresponding to FIG. 8 (b). In the third embodiment, the rectifying plate 43 is installed obliquely in the horizontal direction with respect to the moving direction of the water in the moving flow path 35. On the other hand, in the modification of the third embodiment, the rectifying plate 43 is provided in the moving flow path 35 so as to be inclined in a direction perpendicular to the direction in which water flows. The inclination angle of the current plate 43 may be 45 °, for example.

第３の実施例では整流板４３により、冷水製造部１１からの冷水ＷＣと温水製造部１２からの温水ＷＨが水平方向で混ざり合わなくなり、移動流路３５内を流れる往復流体が分離されていた。一方、第３の実施例の変形例では、整流板４３により、冷水製造部１１からの冷水ＷＣと温水製造部１２からの温水ＷＨが垂直方向で混ざり合わなくなり、移動流路３５内を流れる往復流体が分離される。この結果、第３の実施例の変形例でも移動流路３５内を流れる冷水ＷＣと温水ＷＨの温度変化が小さくなる。   In the third embodiment, the rectifying plate 43 prevents the cold water WC from the cold water production unit 11 and the hot water WH from the hot water production unit 12 from mixing in the horizontal direction, and the reciprocating fluid flowing in the moving flow path 35 is separated. . On the other hand, in the modified example of the third embodiment, the rectifying plate 43 prevents the cold water WC from the cold water production unit 11 and the hot water WH from the hot water production unit 12 from being mixed in the vertical direction, so The fluid is separated. As a result, even in the modification of the third embodiment, the temperature change of the cold water WC and the hot water WH flowing in the moving flow path 35 is reduced.

以上説明した実施例は、ラジアルピストンポンプ１３の水の移動流路３５の断面積を小さくする本発明の第１の形態における実施例である。一方、第１の形態の第３の実施例の温度変化抑止構造４０は、ラジアルピストンポンプ１３の水の移動流路３５の断面積を従来のままの状態とした第２の形態のラジアルピストンポンプ１３に対しても適用できる。図８（ｅ）は、図８（ｂ）で説明した第１の形態の第３の実施例の構造を適用した本発明の第２の形態の第１の実施例を示しており、図８（ｂ）と同じ部位を示している。第１の形態の第３の実施例の構造を第２の形態に適用し、ラジアルピストンポンプ１３の水の移動流路３５内に整流板４３を、水の移動方向に対して水平方向に斜めに設置しても、移動流路３５内を流れる冷水ＷＣと温水ＷＨの温度変化が小さくなる。   The embodiment described above is an embodiment according to the first aspect of the present invention in which the cross-sectional area of the water movement channel 35 of the radial piston pump 13 is reduced. On the other hand, the temperature change inhibiting structure 40 of the third embodiment of the first mode is a radial piston pump of the second mode in which the cross-sectional area of the water movement flow path 35 of the radial piston pump 13 is kept as it is. 13 is also applicable. FIG. 8E shows a first example of the second mode of the present invention to which the structure of the third example of the first mode described in FIG. 8B is applied. The same part as (b) is shown. The structure of the third embodiment of the first mode is applied to the second mode, and the rectifying plate 43 is inclined in the horizontal direction with respect to the moving direction of the water in the water moving flow path 35 of the radial piston pump 13. Even if installed, the temperature change of the cold water WC and the hot water WH flowing in the moving flow path 35 becomes small.

図９は、本発明に係るラジアルピストンポンプ１３の第１の形態の温度変化抑止構造４０の第４の実施例の構成を示すものであり、図９（ａ）は図５（ａ）と同じ部位の要部断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の水平方向の断面図で、変形例の構成を示すものである。第４の実施例の温度変化抑止構造４０も往復流体の分離構造であり、この構造は移動流路３５内の水の移動方向に、リード弁４４Ａ，４４Ｂを備える分流板４４を設置することにより形成される。分流板４４は、移動流路３５内に、水の流れを上下方向に二分して２つの流路３５Ａ，３５Ｂを形成するように設けられる。リード弁４４Ａ，４４Ｂは、ストッパ４４Ｓによって、一方向にしか開弁しないようになっている。第４の実施例では、リード弁４４Ａは温水製造部１２からの温水ＷＨを冷水製造部１１の方向にしか流さず、逆にリード弁４４Ａは冷水製造部１１からの冷水ＷＣを温水製造部１２の方向にしか流さない。   FIG. 9 shows the configuration of the fourth embodiment of the temperature change inhibiting structure 40 of the first embodiment of the radial piston pump 13 according to the present invention, and FIG. 9 (a) is the same as FIG. 5 (a). It is principal part sectional drawing of a site | part, FIG.9 (b) is sectional drawing of the horizontal direction of Fig.9 (a), and shows the structure of a modification. The temperature change inhibiting structure 40 of the fourth embodiment is also a reciprocating fluid separating structure, and this structure is provided by installing a flow dividing plate 44 having reed valves 44A and 44B in the direction of water movement in the moving flow path 35. It is formed. The flow dividing plate 44 is provided in the moving flow path 35 so as to divide the flow of water in the vertical direction to form two flow paths 35A and 35B. The reed valves 44A and 44B are opened only in one direction by a stopper 44S. In the fourth embodiment, the reed valve 44A flows the hot water WH from the hot water production unit 12 only in the direction of the cold water production unit 11, and conversely, the reed valve 44A passes the cold water WC from the cold water production unit 11 to the hot water production unit 12. Only flow in the direction of.

このように、移動流路３５内の水の移動方向にリード弁４４Ａ，４４Ｂを備えた分流板４４を設置すると、冷水製造部１１からの冷水ＷＣと温水製造部１２からの温水ＷＨが混ざり合わなくなり、移動流路３５内を流れる往復流体が分離される構造となる。この結果、移動流路３５内を流れる冷水ＷＣと温水ＷＨの温度変化が小さくなる。分流板４４とリード弁４４Ａ，４４Ｂは、高熱伝導材から形成することができる。   As described above, when the flow dividing plate 44 including the reed valves 44A and 44B is installed in the moving direction of the water in the moving flow path 35, the cold water WC from the cold water production unit 11 and the hot water WH from the hot water production unit 12 are mixed. Thus, the reciprocating fluid flowing in the moving flow path 35 is separated. As a result, the temperature change of the cold water WC and the hot water WH flowing through the moving flow path 35 is reduced. The flow dividing plate 44 and the reed valves 44A and 44B can be formed of a high heat conductive material.

図９（ｂ）は、図９（ａ）で説明した本発明に係るラジアルピストンポンプ１３の第１の形態の温度変化抑止構造４０の第４の実施例の変形例の構成を示すものである。第４の実施例では、分流板４４は移動流路３５内の水の移動方向に対して、上下方向に設置されていた。一方、第４の実施例の変形例では、分流板４４は、移動流路３５内に、水の流れを左右に二分して２つの流路３５Ａ，３５Ｂを形成するように設けられる。リード弁４４Ａは分流板４４の一方の側の流路３５Ａに設置され，リード弁４４Ｂは分流板４４の反対側の流路３５Ｂに設置される。リード弁４４Ａ，４４Ｂは第４の実施例と同様に互いに異なる一方向にしか開弁しない。   FIG. 9B shows a configuration of a modification of the fourth embodiment of the temperature change inhibiting structure 40 of the first embodiment of the radial piston pump 13 according to the present invention described in FIG. 9A. . In the fourth embodiment, the flow dividing plate 44 is installed in the vertical direction with respect to the moving direction of the water in the moving flow path 35. On the other hand, in the modification of the fourth embodiment, the flow dividing plate 44 is provided in the moving flow path 35 so as to divide the flow of water into left and right to form two flow paths 35A and 35B. The reed valve 44A is installed in the flow path 35A on one side of the flow dividing plate 44, and the reed valve 44B is installed in the flow path 35B on the opposite side of the flow dividing plate 44. The reed valves 44A and 44B open only in one direction different from each other as in the fourth embodiment.

第４の実施例では分流板４４により、冷水製造部１１からの冷水ＷＣと温水製造部１２からの温水ＷＨが上下方向で混ざり合わなくなり、移動流路３５内を流れる往復流体が分離されていた。同様に、第４の実施例の変形例では、分流板４４により、冷水製造部１１からの冷水ＷＣと温水製造部１２からの温水ＷＨが左右方向で混ざり合わなくなり、移動流路３５内を流れる往復流体が分離される。この結果、第４の実施例の変形例でも移動流路３５内を流れる冷水ＷＣと温水ＷＨの温度変化が小さくなる。往復流体を分離するリード弁４４Ａ，４４Ｂの代わりに、他の一方向弁や電磁弁等を設けても良い。また、第４の実施例及びその変形例は、断面積縮小構造を無くした第２の形態の第２の実施例も可能であるが、第２の形態の第２の実施例はその図示を省略する。   In the fourth embodiment, the flow dividing plate 44 prevents the cold water WC from the cold water production unit 11 and the hot water WH from the hot water production unit 12 from being mixed in the vertical direction, and the reciprocating fluid flowing in the moving flow path 35 is separated. . Similarly, in the modification of the fourth embodiment, the cold flow WC from the cold water production unit 11 and the hot water WH from the hot water production unit 12 do not mix in the left-right direction by the flow dividing plate 44, and flow in the moving flow path 35. The reciprocating fluid is separated. As a result, even in the modification of the fourth embodiment, the temperature change of the cold water WC and the hot water WH flowing in the moving flow path 35 is reduced. Instead of the reed valves 44A and 44B that separate the reciprocating fluid, other one-way valves or electromagnetic valves may be provided. In addition, the fourth embodiment and the modification thereof can be the second embodiment of the second embodiment in which the cross-sectional area reduction structure is eliminated, but the second embodiment of the second embodiment is not illustrated. Omitted.

図１０は、本発明に係るラジアルピストンポンプ１３の第１の形態の温度変化抑止構造４０の第５の実施例の構成を示すものであり、図１０（ａ）は図５（ａ）と同じ部位の要部断面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の水平方向の断面図である。第５の実施例の温度変化抑止構造４０は温度維持構造であり、移動流路３５内の水の移動方向に垂直な方向に、複数のフィン４５を設置することにより形成される。複数のフィン４５は銅等の高熱伝導材から形成されている。第５の実施例では、複数のフィン４５は平行に向かい合うシリンダ３４の壁の間に掛け渡されて設けられており、移動流路３５内の水の流れる方向に対してこれを横切る方向に設けられる。フィン４５の形状は円柱に限定されず、水が流れる方向に流線型であっても良い。また、フィン４５の本数も特に限定されるものではない。   FIG. 10 shows the configuration of a fifth embodiment of the temperature change inhibiting structure 40 of the first form of the radial piston pump 13 according to the present invention, and FIG. 10 (a) is the same as FIG. 5 (a). FIG. 10B is a horizontal cross-sectional view of FIG. 10A. The temperature change inhibiting structure 40 of the fifth embodiment is a temperature maintaining structure, and is formed by installing a plurality of fins 45 in a direction perpendicular to the moving direction of water in the moving flow path 35. The plurality of fins 45 are formed from a high thermal conductive material such as copper. In the fifth embodiment, the plurality of fins 45 are provided so as to be spanned between the walls of the cylinder 34 facing in parallel, and are provided in a direction crossing the direction of water flow in the moving flow path 35. It is done. The shape of the fins 45 is not limited to a cylindrical shape, and may be streamlined in the direction in which water flows. Further, the number of fins 45 is not particularly limited.

このように、移動流路３５内の水の移動方向に垂直に複数のフィン４５を設置すると、図７で説明した第２の実施例と同様に、フィン４５の部分が水よりも熱伝導率が高いので、複数枚のフィン４５の間を流れる水の見かけの熱伝導率を水よりも高くすることができる。このため、ラジアルピストンポンプ１３を流れる水の温度低下が小さくなり、ラジアルピストンポンプ１３における水の熱の温度勾配をフラットに近い状態にできる。   As described above, when the plurality of fins 45 are installed perpendicular to the moving direction of the water in the moving flow path 35, the fin 45 portion has a thermal conductivity higher than that of the water as in the second embodiment described with reference to FIG. Therefore, the apparent thermal conductivity of the water flowing between the plurality of fins 45 can be made higher than that of water. For this reason, the temperature drop of the water flowing through the radial piston pump 13 is reduced, and the temperature gradient of the heat of the water in the radial piston pump 13 can be made almost flat.

図１０（ｃ）は、図１０（ａ）、（ｂ）で説明した本発明に係るラジアルピストンポンプ１３の第１の形態の温度変化抑止構造４０の第５の実施例の変形例の構成を示すものであり、図１０（ｃ）は図１０（ａ）に対応する図、図１０（ｄ）は図１０（ｂ）に対応する図である。第５の実施例では、複数のフィン４５は移動流路３５内の平行に向かい合うシリンダ３４の壁の間に設置されていた。一方、第５の実施例の変形例は、複数のフィン４５は、移動流路３５内に、シリンダ３４の端部３１に突設されて設けられている点が異なる。よって、第５の実施例の変形例においても、ラジアルピストンポンプ１３における水の熱の温度勾配をフラットに近い状態にできる。   FIG. 10 (c) shows a configuration of a modification of the fifth embodiment of the temperature change inhibiting structure 40 of the first embodiment of the radial piston pump 13 according to the present invention described in FIGS. 10 (a) and 10 (b). FIG. 10C is a diagram corresponding to FIG. 10A, and FIG. 10D is a diagram corresponding to FIG. 10B. In the fifth embodiment, the plurality of fins 45 are installed between the walls of the cylinder 34 facing in parallel in the moving flow path 35. On the other hand, the modified example of the fifth embodiment is different in that the plurality of fins 45 are provided in the moving flow path 35 so as to protrude from the end portion 31 of the cylinder 34. Therefore, also in the modification of the fifth embodiment, the temperature gradient of the heat of water in the radial piston pump 13 can be made almost flat.

また、第５の実施例は、前述の本発明の第２の形態にも適用できる。図１０（ｅ）は、図１０（ｄ）で説明した第１の形態の第５の実施例の変形例の構造を適用した本発明の第２の形態の第３の実施例を示しており、図１０（ｄ）と同じ部位を示している。第１の形態の第５の実施例の変形例の構造を第２の形態に適用し、ラジアルピストンポンプ１３の水の移動流路３５内に複数のフィン４５を、シリンダ３４の端部３１に突設しても、移動流路３５内を流れる冷水ＷＣと温水ＷＨの温度変化が小さくなる。   The fifth embodiment can also be applied to the second embodiment of the present invention described above. FIG. 10E shows a third example of the second mode of the present invention to which the structure of the modified example of the fifth example of the first mode described in FIG. 10D is applied. FIG. 10 shows the same part as in FIG. The structure of the modified example of the fifth embodiment of the first form is applied to the second form, and a plurality of fins 45 are provided in the water movement flow path 35 of the radial piston pump 13 at the end 31 of the cylinder 34. Even if the projection is provided, the temperature change of the cold water WC and the hot water WH flowing in the moving flow path 35 is reduced.

図１１は、本発明に係るラジアルピストンポンプ１３の第１の形態の温度変化抑止構造４０の第６の実施例の構成を示すものであり、図１１（ａ）は図５（ａ）と同じ部位の要部断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の水平方向の断面図である。第６の実施例の温度変化抑止構造４０は、移動流路３５内に撹拌子４６を設置することにより形成される。撹拌子４６の回転軸４６Ａは、第６の実施例ではシリンダ３４の端部３１に突設されている。撹拌子４６は、銅等の高熱伝導材から形成すれば良い。また、撹拌子４６は一方向にしか回転しないように構成されているが、回転方法には特に限定はない。撹拌子４６は、高熱伝導材から形成することができる。   FIG. 11 shows the configuration of the sixth embodiment of the temperature change inhibiting structure 40 of the first form of the radial piston pump 13 according to the present invention, and FIG. 11 (a) is the same as FIG. 5 (a). FIG. 11B is a horizontal cross-sectional view of FIG. 11A. The temperature change inhibiting structure 40 of the sixth embodiment is formed by installing a stirrer 46 in the moving flow path 35. The rotating shaft 46A of the stirrer 46 projects from the end 31 of the cylinder 34 in the sixth embodiment. The stirrer 46 may be formed from a high heat conductive material such as copper. The stirrer 46 is configured to rotate only in one direction, but the rotation method is not particularly limited. The stirrer 46 can be formed from a high thermal conductive material.

このように、移動流路３５内の水の移動方向に一方向にしか回転しない撹拌子４６を設置すると、図８、図９で説明した第３、第４の実施例と同様に、冷水製造部１１からの冷水ＷＣと温水製造部１２からの温水ＷＨが混ざり合わなくなり、移動流路３５内を流れる往復流体が分離される構造となる。この結果、移動流路３５内を流れる冷水ＷＣと温水ＷＨの温度変化が小さくなる。   As described above, when the stirrer 46 that rotates only in one direction in the moving direction of the water in the moving flow path 35 is installed, as in the third and fourth embodiments described with reference to FIGS. The cold water WC from the unit 11 and the hot water WH from the hot water production unit 12 are not mixed, and the reciprocating fluid flowing in the moving flow path 35 is separated. As a result, the temperature change of the cold water WC and the hot water WH flowing through the moving flow path 35 is reduced.

図１１（ｃ）は、図１１（ａ）、（ｂ）で説明した本発明に係るラジアルピストンポンプ１３の第１の形態の温度変化抑止構造４０の第６の実施例の変形例の構成を示すものであり、図１１（ｃ）は図１１（ａ）に対応する図、図１１（ｄ）は図１１（ｂ）に対応する図である。第６の実施例では、撹拌子４６の回転軸４６Ａはシリンダ３４の端部３１に突設されており、移動流路３５内の水の移動方向に対して、水平方向に回転するようになっていた。一方、第６の実施例の変形例は、撹拌子４６は、移動流路３５内で対向するシリンダブロック３６の平行面に掛け渡されており、水の流れる方向に対して垂直方向に回転するように設けられている。第６の実施例の変形例では２つの撹拌子４６が移動流路３５内に設けられており、２つの撹拌子４６の回転方向は同じである。２つの撹拌子４６の間の移動流路３５内に、第４の実施例のような分流板４４を設けても良い。よって、第６の実施例の変形例においても、ラジアルピストンポンプ１３における水の熱の温度勾配をフラットに近い状態にできる。   FIG.11 (c) shows the structure of the modification of the 6th Example of the temperature change suppression structure 40 of the 1st form of the radial piston pump 13 based on this invention demonstrated in FIG.11 (a), (b). 11 (c) is a diagram corresponding to FIG. 11 (a), and FIG. 11 (d) is a diagram corresponding to FIG. 11 (b). In the sixth embodiment, the rotating shaft 46A of the stirrer 46 protrudes from the end 31 of the cylinder 34 and rotates in the horizontal direction with respect to the direction of movement of the water in the moving flow path 35. It was. On the other hand, in the modified example of the sixth embodiment, the stirrer 46 is stretched over the parallel surfaces of the cylinder blocks 36 facing each other in the moving flow path 35, and rotates in a direction perpendicular to the direction of water flow. It is provided as follows. In the modification of the sixth embodiment, two stirrers 46 are provided in the moving flow path 35, and the rotation directions of the two stirrers 46 are the same. A flow dividing plate 44 as in the fourth embodiment may be provided in the moving flow path 35 between the two stirring bars 46. Therefore, also in the modification of the sixth embodiment, the temperature gradient of the heat of water in the radial piston pump 13 can be made almost flat.

また、第６の実施例は、前述の本発明の第２の形態にも適用できる。図１１（ｅ）は、図１１（ｂ）で説明した第１の形態の第６の実施例の構造を適用した本発明の第２の形態の第４の実施例を示しており、図１１（ｂ）と同じ部位を示している。第１の形態の第６の実施例の構造を第２の形態に適用し、ラジアルピストンポンプ１３の水の移動流路３５内に撹拌子４６を、その回転軸４６Ａをシリンダ３４の端部に突設して設置しても、移動流路３５内を流れる冷水ＷＣと温水ＷＨの温度変化が小さくなる。   The sixth embodiment can also be applied to the second embodiment of the present invention described above. FIG. 11 (e) shows a fourth example of the second mode of the present invention to which the structure of the sixth example of the first mode described in FIG. 11 (b) is applied. The same part as (b) is shown. The structure of the sixth embodiment of the first form is applied to the second form, and a stirrer 46 is provided in the water movement flow path 35 of the radial piston pump 13, and its rotating shaft 46 </ b> A is provided at the end of the cylinder 34. Even if installed in a projecting manner, the temperature change of the cold water WC and the hot water WH flowing in the moving flow path 35 is reduced.

図１２は、本発明に係るラジアルピストンポンプの第１と第２の形態の両方に適用できる共通実施例の構成を示すものであり、図５（ａ）と同じ部位の要部断面図である。第１の形態では前述のように、移動流路３５の水が流れる方向の幅を狭くした断面積縮小構造を備えるものであり、第２の形態にはこの断面積縮小構造はない。この共通実施例では、ラジアルピストンポンプ１３のシリンダ３４の端部３１の外側の部分のシリンダブロック３６に超音波発生装置４７を設けている。超音波発生装置４７からは、ラジアルピストンポンプ１３の移動流路３５に向けて超音波が出射される。この超音波により、移動流路３５を通過する水が振動して混ざることにより、温度分布が少なくなって見かけの熱伝導率が向上する。この結果、移動流路３５内を流れる冷水と温水の温度変化が小さくなる。   FIG. 12 shows a configuration of a common embodiment applicable to both the first and second forms of the radial piston pump according to the present invention, and is a cross-sectional view of the main part of the same portion as FIG. 5 (a). . As described above, the first mode includes the cross-sectional area reduction structure in which the width of the moving flow path 35 in the direction in which the water flows is reduced, and the second mode does not have this cross-sectional area reduction structure. In this common embodiment, an ultrasonic generator 47 is provided in the cylinder block 36 on the outer side of the end 31 of the cylinder 34 of the radial piston pump 13. An ultrasonic wave is emitted from the ultrasonic generator 47 toward the moving flow path 35 of the radial piston pump 13. This ultrasonic wave vibrates and mixes the water passing through the moving flow path 35, thereby reducing the temperature distribution and improving the apparent thermal conductivity. As a result, the temperature change of the cold water and the hot water flowing through the moving flow path 35 is reduced.

以上説明した本発明の磁気ヒートポンプシステムのラジアルピストンポンプは、自動車の空気調和装置以外にも、冷水と温水をそれぞれ循環させる磁気ヒートポンプシステムであれば有効に適用することができる。また、磁気ヒートポンプシステムに使用されるピストンポンプはラジアルピストンポンプに限られるものではなく、斜板式のアキシャルピストンポンプ等も使用可能である。   The radial piston pump of the magnetic heat pump system of the present invention described above can be effectively applied as long as it is a magnetic heat pump system that circulates cold water and hot water in addition to the air conditioner of an automobile. The piston pump used in the magnetic heat pump system is not limited to the radial piston pump, and a swash plate type axial piston pump or the like can also be used.

１０ 空気調和装置
１１ 冷水製造部
１２ 温水製造部
１３ ピストンポンプ（ラジアルピストンポンプ）
２１ 回転軸
２３ 永久磁石
２５ 材料容器
２６ 磁気熱量効果材料
３０ 磁気ヒートポンプシステム
３３ ピストン
３４ シリンダ
３５ 移動流路
３８ 連絡通路
４０ 温度変化抑止構造
４１ 仕切壁
４２ メッシュシート
４３ 整流板
４４ 分流板
４５ フィン
４６ 撹拌子
４７ 超音波発生装置 10 Air Conditioning Equipment 11 Cold Water Production Department 12 Hot Water Production Department 13 Piston Pump (Radial Piston Pump)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Rotating shaft 23 Permanent magnet 25 Material container 26 Magneto-caloric effect material 30 Magnetic heat pump system 33 Piston 34 Cylinder 35 Movement flow path 38 Communication path 40 Temperature change suppression structure 41 Partition wall 42 Mesh sheet 43 Current plate 44 Current distribution plate 45 Fin 46 Stirring Child 47 Ultrasonic generator

Claims (10)

磁気ヒートポンプシステム（３０）の媒体冷却部（１１）と媒体加熱部（１２）に対して熱輸送媒体を吸引或いは供給するピストンポンプ（１３）であって、
シリンダブロック（３６）内に複数設けられたシリンダ（３４）と、
回転軸（２１）の回転によって前記シリンダ（３４）内を往復動するピストン（３３）と、
前記ピストン（３３）の上死点と前記シリンダ（３４）の端部（３１）との間に形成される空間（３５）が、前記媒体冷却部（１１）と前記媒体加熱部（１２）に連通するピストンポンプ（１３）において、
前記空間（３５）に、前記空間（３５）を移動する前記熱輸送媒体の温度変化を抑止する温度変化抑止構造（４０）を設けたことを特徴とする磁気ヒートポンプシステムのピストンポンプ。 A piston pump (13) for sucking or supplying a heat transport medium to the medium cooling section (11) and the medium heating section (12) of the magnetic heat pump system (30),
A plurality of cylinders (34) provided in the cylinder block (36);
A piston (33) that reciprocates in the cylinder (34) by rotation of the rotating shaft (21);
A space (35) formed between the top dead center of the piston (33) and the end (31) of the cylinder (34) is formed in the medium cooling unit (11) and the medium heating unit (12). In the piston pump (13) communicating,
A piston pump of a magnetic heat pump system, wherein the space (35) is provided with a temperature change suppression structure (40) for suppressing a temperature change of the heat transport medium moving in the space (35). 前記温度変化抑止構造（４０）が、前記空間（３５）の前記熱輸送媒体の移動方向の断面積を圧力損失の増大が所定値を越えない範囲まで絞る断面積縮小構造であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヒートポンプシステムのピストンポンプ。   The temperature change suppression structure (40) is a cross-sectional area reduction structure that restricts the cross-sectional area of the space (35) in the moving direction of the heat transport medium to a range where the increase in pressure loss does not exceed a predetermined value. The piston pump of the magnetic heat pump system according to claim 1. 前記断面積縮小構造において、絞られた前記空間（３５）の前記熱輸送媒体の移動方向に複数の仕切壁（４１）を設けて前記空間（３５）を細分化し、前記ピストン（３３）によって前記空間（３５）内を往復動する前記熱輸送媒体が、細分化された前記空間内で振動流となるようにし、振動流による熱輸送促進効果によって見かけの熱伝導率を前記熱輸送媒体の熱伝導率より高くしたことを特徴とする請求項２に記載の磁気ヒートポンプシステムのピストンポンプ。   In the cross-sectional area reduction structure, a plurality of partition walls (41) are provided in the movement direction of the heat transport medium in the narrowed space (35) to subdivide the space (35), and the piston (33) The heat transport medium that reciprocates in the space (35) becomes an oscillating flow in the subdivided space, and the apparent thermal conductivity is increased by the heat transport promoting effect by the oscillating flow. The piston pump of the magnetic heat pump system according to claim 2, wherein the piston pump is higher than the conductivity. 前記断面積縮小構造において、絞られた前記空間（３５）の前記熱輸送媒体の移動方向に平行に複数設置されたメッシュシート（４２）の積層構造を設けたことを特徴とする請求項２に記載の磁気ヒートポンプシステムのピストンポンプ。   3. The laminated structure according to claim 2, wherein the cross-sectional area reduction structure is provided with a laminated structure of a plurality of mesh sheets (42) arranged in parallel with the movement direction of the heat transport medium in the constricted space (35). Piston pump of the described magnetic heat pump system. 前記温度変化抑止構造（４０）が、前記空間（３５）内の前記熱輸送媒体の移動方向に対して斜めに設置された整流板（４３）により、前記媒体冷却部（１１）からの媒体と前記媒体加熱部（１２）からの媒体が混ざり合わない移動流体分離構造であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ヒートポンプシステムのピストンポンプ。   The temperature change inhibiting structure (40) is connected to the medium from the medium cooling section (11) by a rectifying plate (43) installed obliquely with respect to the moving direction of the heat transport medium in the space (35). The piston pump of the magnetic heat pump system according to claim 1 or 2, wherein the medium is a moving fluid separation structure in which the medium from the medium heating section (12) does not mix. 前記温度変化抑止構造（４０）が、前記空間（３５）内の前記熱輸送媒体の移動方向を二分する分流板（４４）と、前記分流板（４４）によって仕切られた各流路（３５Ａ，３５Ｂ）に設けられたリード弁（４４Ａ，４４Ｂ）により、前記媒体冷却部（１１）からの媒体と前記媒体加熱部（１２）からの媒体が混ざり合わない移動流体分離構造であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ヒートポンプシステムのピストンポンプ。   The temperature change inhibiting structure (40) includes a flow dividing plate (44) that bisects the moving direction of the heat transport medium in the space (35), and each flow path (35A, 35A, 34B) partitioned by the flow dividing plate (44). 35B) is a moving fluid separation structure in which the medium from the medium cooling section (11) and the medium from the medium heating section (12) are not mixed by the reed valves (44A, 44B) provided in 35B). The piston pump of the magnetic heat pump system according to claim 1 or 2. 前記温度変化抑止構造（４０）が、前記空間（３５）内の前記熱輸送媒体の移動方向に垂直な方向に複数本設置されたフィン（４５）により、前記媒体冷却部（１１）からの媒体と前記媒体加熱部（１２）からの媒体の温度変化を抑える温度維持構造であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ヒートポンプシステムのピストンポンプ。   The medium from the medium cooling section (11) is provided by a plurality of fins (45) in which the temperature change inhibiting structure (40) is installed in a direction perpendicular to the moving direction of the heat transport medium in the space (35). 3. The piston pump of the magnetic heat pump system according to claim 1, wherein the temperature maintaining structure suppresses a temperature change of the medium from the medium heating unit (12). 前記温度変化抑止構造（４０）が、前記空間（３５）内に設けられた一方向に回転する撹拌子（４６）により、前記媒体冷却部（１１）からの媒体と前記媒体加熱部（１２）からの媒体が混ざり合わない移動流体分離構造であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ヒートポンプシステムのピストンポンプ。   The medium from the medium cooling section (11) and the medium heating section (12) are stirred by a stirring bar (46) that is provided in the space (35) and rotates in one direction. The piston pump of the magnetic heat pump system according to claim 1, wherein the moving fluid separation structure does not mix the medium from the magnetic fluid pump system. 前記仕切壁（４１）、前記メッシュシート（４２）、前記整流板（４３）、前記分流板（４４）、前記フィン（４５）又は撹拌子（４６）が、高熱伝導材から形成されていることを特徴とする請求項２から８の何れか１項に記載の磁気ヒートポンプシステムのピストンポンプ。   The partition wall (41), the mesh sheet (42), the rectifying plate (43), the flow dividing plate (44), the fin (45) or the stirrer (46) are formed of a high heat conductive material. The piston pump of the magnetic heat pump system according to any one of claims 2 to 8, wherein 前記温度変化抑止構造（４０）が、前記空間（３５）を備えるシリンダ（３４）の外部に設けられた超音波発生装置（４７）であり、前記超音波発生装置（４７）によって発生した超音波を前記空間（３５）内に照射する構造であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ヒートポンプシステムのピストンポンプ。   The temperature change inhibiting structure (40) is an ultrasonic generator (47) provided outside a cylinder (34) including the space (35), and an ultrasonic wave generated by the ultrasonic generator (47). The piston pump of the magnetic heat pump system according to claim 1, wherein the space is irradiated into the space.
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