JP5427631B2 - Washing and drying machine - Google Patents
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Description
本発明は、衣類を乾燥する手段を備えた乾燥機及び洗濯乾燥機に関する。 The present invention relates to a dryer and a washing dryer provided with means for drying clothes.
従来、洗濯乾燥機や衣類乾燥機の乾燥用加熱源として電気ヒータを用いていたが、最近、電気ヒータ式より消費電力量を削減できるとして、ヒートポンプ(冷凍サイクル)を用いた洗濯乾燥機が出てきた。 Conventionally, an electric heater has been used as a drying heat source for washing dryers and clothes dryers. However, recently, a washing dryer using a heat pump (refrigeration cycle) has been released as it can reduce power consumption compared to the electric heater type. I came.
ヒートポンプ式の洗濯乾燥機は、衣類乾燥用空気を、洗濯槽からヒートポンプの蒸発器を通して除湿し、凝縮器で加熱して再び洗濯槽にもどす閉ループで循環させるものである。 The heat pump type washing and drying machine circulates air for drying clothes from a washing tub through a heat pump evaporator, and is circulated in a closed loop which is heated by a condenser and returned to the washing tub again.
しかしながら、ヒートポンプ式では必ず、冷凍サイクルを構成する圧縮機Qiの入力分だけ凝縮器の凝縮熱量Qcが蒸発器の蒸発熱量Qeを上回るため(Qc=Qe+Qi)、循環させている乾燥用空気の温度は徐々に上昇していく。これによって冷凍サイクルの凝縮温度と蒸発温度も上昇し続けてしまい、ヒートポンプを安定させて運転することができない。 However, in the heat pump type, the amount of heat of condensation Qc of the condenser exceeds the amount of heat of vaporization Qe of the evaporator by an amount corresponding to the input of the compressor Qi constituting the refrigeration cycle (Qc = Qe + Qi). Will gradually rise. As a result, the condensation temperature and evaporation temperature of the refrigeration cycle continue to rise, and the heat pump cannot be operated stably.
そこでヒートポンプによる乾燥性能を低下させずに安定運転させる方法として、洗濯槽からヒートポンプに戻す高湿の循環空気の一部を、そのまま排気させたり、外気と置換させて排熱させる方法がある(特開2004−215943号公報)。 Therefore, as a method for stable operation without deteriorating the drying performance by the heat pump, there is a method in which a part of the high-humidity circulating air returned from the washing tub to the heat pump is exhausted as it is or is replaced with outside air to exhaust heat (specialty). No. 2004-215943).
一方、冷凍・空調分野で、今後、電気ヒータ式より消費電力量を削減できるとして期待されている技術として「磁気熱量効果」(たとえば、日本機械学会誌 Vol.112 No.1082 p.50(2009.1))があり、鉄道車両用空調システム(特開2006−056274号公報)や空気調和装置(特開平3−70944号公報)への利用例がある。 On the other hand, in the field of refrigeration and air conditioning, the technology that is expected to be able to reduce power consumption compared to the electric heater type in the future is “Magnetic Calorie Effect” (for example, the Japan Society of Mechanical Engineers Vol.112 No.1082 p.50 (2009.1 )), And there are examples of use in air conditioning systems for railway vehicles (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-056274) and air conditioners (Japanese Patent Laid-Open No. 3-70944).
上記特許文献1のように洗濯乾燥機にヒートポンプを利用した従来技術では、電気ヒータ式より消費電力量を削減できるというメリットがある反面、洗濯槽からヒートポンプに戻す高湿の循環空気の一部を外気と置換させて排熱させる必要があるため、洗濯乾燥機を設置する洗面所室内等の周囲環境を悪化させてしまうというデメリットが生じてしまう。
The conventional technology using a heat pump in a washing and drying machine as in
また、ヒートポンプを用いた従来技術では、乾燥運転中に圧縮機や、洗濯槽やファンの駆動モータ、および外槽やダクトから出る排熱を有効には利用しておらず、乾燥効率が必ずしも良好ではない。 In addition, the conventional technology using a heat pump does not effectively use the exhaust heat from the compressor, the washing tub or fan drive motor, the outer tub or the duct during the drying operation, and the drying efficiency is not necessarily good. is not.
次に、上記非特許文献1に記載の「磁気熱量効果」について説明する。
Next, the “magnetocaloric effect” described in
ある種の磁性体(以下、磁気作業物質と言う)には、外部から磁場(磁界)を加えると温度上昇(放熱)し、磁場を取り除くと温度低下(吸熱)する可逆的な現象がある。これが、「磁気熱量効果(詳細は非特許文献1等を参照)」と呼ばれるもので、これを利用したものを磁気冷凍装置,磁気冷凍機あるいは磁気冷凍システム等と呼んでいる(以下、総称して磁気冷凍装置と言う)。特に常温付近の温度帯で利用するものを、常温磁気冷凍装置と呼んでいる。
Certain types of magnetic materials (hereinafter referred to as magnetic working substances) have a reversible phenomenon in which the temperature rises (dissipates heat) when an external magnetic field (magnetic field) is applied, and the temperature decreases (endothermic) when the magnetic field is removed. This is called the “magnetoresistive effect (for details, see Non-Patent
この磁気熱量効果を利用した上記特許文献2や特許文献3に記載の鉄道車両用空調システムや空気調和装置などの従来技術では、磁気冷凍装置の低温端か高温端のいずれか一方の熱源を冷凍・冷房(低温端利用)かあるいは暖房(高温端利用)のみに利用している。このため、他端の熱はそのまま捨てていることになり、低温端と高温端の2つの熱源の有効活用がなされていない。
In conventional techniques such as the railway vehicle air conditioning system and the air conditioner described in
また、衣類を乾燥させる洗濯乾燥機や衣類乾燥機に、磁気熱量効果を利用した例は見当たらない。 In addition, there is no example using the magnetocaloric effect in a washing dryer or a clothes dryer for drying clothes.
そこで、本発明は、従来の主力として利用されてきた電気ヒータ式の乾燥機又は洗濯乾燥機より消費電力量を削減でき、洗濯乾燥機内または室内に高湿あるいは高温の空気を放出して周囲環境を悪化させず、さらに、洗濯乾燥機から室内への無駄な排熱を減らして消費電力量を低減する乾燥機及び洗濯乾燥機を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can reduce the power consumption compared with the conventional electric heater type dryer or washing dryer which has been used as the main force of the prior art, and discharges high-humidity or high-temperature air into the laundry dryer or indoors, thereby surrounding environment. It is another object of the present invention to provide a dryer and a laundry dryer that can reduce power consumption by reducing waste heat exhausted from the laundry dryer into the room.
上記目的を達成するために本発明は、乾燥時に内部が乾燥室となる外槽と、前記外槽内に回転自在に配置されて洗濯物を収容する内槽と、磁気熱量効果を発生する磁気作業物質、この磁気作業物質に磁場を作用させる磁場発生機,熱媒体を送る手段,前記磁場発生機の高温端から送られた前記熱媒体の熱を放熱する加熱手段,前記磁場発生機の低温端から送られた前記熱媒体が周囲の熱を吸熱する冷却手段で構成される磁気冷凍装置を備え、洗濯物の乾燥時に空気が、前記加熱手段,前記外槽,前記冷却手段,前記加熱手段の順で循環することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an outer tub whose inside becomes a drying chamber at the time of drying, an inner tub that is rotatably disposed in the outer tub and accommodates laundry, and a magnet that generates a magnetocaloric effect. A working material, a magnetic field generator for applying a magnetic field to the magnetic working material, a means for sending a heat medium, a heating means for radiating the heat of the heat medium sent from a high temperature end of the magnetic field generator, and a low temperature of the magnetic field generator The heating medium sent from the end is provided with a magnetic refrigeration device composed of a cooling means for absorbing ambient heat, and when the laundry is dried, the air is supplied to the heating means, the outer tub, the cooling means, and the heating means. It is characterized by circulating in this order.
本発明によれば、洗濯乾燥機に磁気熱量効果を利用した磁気冷凍装置を搭載するので、以下の特徴が得られる。 According to the present invention, since the magnetic refrigeration apparatus using the magnetocaloric effect is mounted on the washing / drying machine, the following characteristics are obtained.
電気ヒータ式洗濯乾燥機に比べると、成績係数COP(熱出力/電気入力)として1以上の値が得られ、省エネルギー性能が良好である(消費電力量の低減が可能)。磁気冷凍装置の両端で得られる加熱手段による加熱熱量Qcと冷却手段による冷却熱量Qeの両方を、循環空気(温風)の加熱と冷却(除湿)の両方に同時に利用することができるので、一方の熱を無駄に捨てることがない。 Compared to an electric heater type washing and drying machine, a coefficient of performance COP (heat output / electric input) of 1 or more is obtained, and energy saving performance is good (power consumption can be reduced). Since both the heating heat quantity Qc by the heating means obtained at both ends of the magnetic refrigeration apparatus and the cooling heat quantity Qe by the cooling means can be used simultaneously for both heating and cooling (dehumidification) of the circulating air (warm air), Don't waste your heat.
また、現状のヒートポンプ式洗濯乾燥機に比べると、地球温暖化係数(GWP)が1300程度の冷媒R134aなどフロン系冷媒を全く使わないので、環境負荷が非常に小さい。また、加熱手段による加熱熱量Qcと冷却手段による冷却熱量Qeがほぼ同じ熱量なので、乾燥に利用する循環空気の一部を洗濯乾燥機の周囲に排熱あるいは排気させる必要がない。さらに、高速回転する圧縮機を用いないので低振動,低騒音化も可能である。 In addition, compared to the current heat pump type washing and drying machine, the environmental load is very small because no fluorocarbon refrigerant such as refrigerant R134a having a global warming potential (GWP) of about 1300 is used. Further, since the heating heat quantity Qc by the heating means and the cooling heat quantity Qe by the cooling means are substantially the same heat quantity, it is not necessary to exhaust or exhaust a part of the circulating air used for drying around the washing dryer. Furthermore, since a high-speed rotating compressor is not used, low vibration and low noise can be achieved.
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施例に係るもので、ドラム式洗濯乾燥機1を前方から見た斜視図、図2は本発明の第1の実施例に係るもので、図1に示す洗濯乾燥機1の筐体の一部を切断して内部構造を示す側面断面図、図3は本発明の第1の実施例に係るもので、洗濯乾燥機1の背面カバーを外して内部構造を示す背面正面図である。
1 is a perspective view of a drum-type washing /
ドラム式洗濯乾燥機1の本体外枠2の前面には衣類(洗濯物)4を出し入れするドア3が、背面には背面カバー5が設けられている。外枠2の内側には回転しない円筒状の外槽6が備えられる。外槽6は下部の複数個のサスペンション7により支持されている。外槽6の内側にある回転するドラム(内槽)8にはドア3を開けて投入された衣類4があり、回転ドラム8の開口部の外周には脱水時の衣類4のアンバランスによる振動を低減するための流体バランサー9が設けられている。
A
また、回転ドラム8の内側には衣類4を掻き揚げる複数個のリフター10が設けられている。回転ドラム8はドラムの後方に設けられた駆動用モータ11に直結されている。
In addition, a plurality of
外槽6の前方開口部には弾性体からなるゴム系のパッキン12が取り付けられている。このパッキン12は外槽6内とドア3との水密性を維持する役割をしている。これにより、洗い,すすぎ及び脱水時の水漏れの防止が図られている。
A rubber packing 12 made of an elastic body is attached to the front opening of the
回転ドラム8は、側壁に遠心脱水および通風用の多数の小孔38を有する。外槽6の底壁に開口した排水口13は排水ホース14に接続されている。15は操作部で、16は衣類の乾燥に使用する循環空気流(温風)であり、前記循環する空気流16は送風手段であるファン35により送風される。
The rotating
前記ファン35は、高圧力を出せるターボファンやシロッコファンでもよいし、軸流ファン,プロペラファン等であってもよい。また、ファン35の設置場所は、循環する空気流16の途中(たとえば、後述するドラム入口ダクト25やドラム出口ダクト24等)であれば、場所を特に限定されるものではない。
The
17が本発明の熱源である磁気冷凍装置であり、主要構成部品は、後述する磁気作業物質19(磁気作業物質で構成される部材)に磁場を加える磁場発生機18,前記磁気作業物質19内に熱媒体を移動させるポンプ(駆動手段)20,湿った空気を除湿冷却する冷却手段21、および衣類4の乾燥時に用いる空気16の加熱源となる加熱手段22である。
本実施例では、前記磁気冷凍装置17を洗濯乾燥機1の本体下部後方に設置しているが、洗濯乾燥機1の本体下部(下部前方や下部中央)に設置してもよいし、本体背面に設置してもよい。また、設置が本体下部と背面に跨っていてもよい。
In the present embodiment, the
衣類4の乾燥時に用いる循環空気流16は、前記加熱手段22で高温低湿の空気16aとなり、ドラム入口ダクト25を通ってドラム入口26からドラム8内に供給される。ドラム8内では、前記高温低湿の空気16aが衣類4から水分を奪い、高湿の空気16bとなってドラム出口23からドラム出口ダクト24に送られる。
The circulating
そして、前記冷却手段21で高湿の空気16bが冷やされて除湿され、低温高湿の空気16cとなり、再び加熱手段22に送られる。空気16は以上の循環を繰り返すことで、衣類4から水分を奪って衣類を乾燥させて行く。
Then, the high-
ここで、本発明の特徴は、前記外槽6と内槽8と磁気冷凍装置17と加熱手段22と冷却手段21、および前記加熱手段22と冷却手段21においてそれぞれ熱媒体27と熱交換される空気16も含め、すべての要素が前記1台の洗濯乾燥機本体1の中に実装されていることである。
Here, the feature of the present invention is that the
次に、前記図1から図3で説明した本発明のドラム式洗濯乾燥機をもとに、図4から図6を用いて本発明の磁気熱量効果を利用した洗濯乾燥機の詳細を説明する。 Next, based on the drum-type washing / drying machine of the present invention described in FIGS. 1 to 3, the details of the washing / drying machine using the magnetocaloric effect of the present invention will be described with reference to FIGS. .
図4は、磁気熱量効果を利用した洗濯乾燥機のシステム構成図である。図5は、前記磁気冷凍装置17の主要構成部分である磁場発生機18の斜視図である。図6は、前記磁気冷凍装置17の動作を説明する説明である。
FIG. 4 is a system configuration diagram of a washing dryer using the magnetocaloric effect. FIG. 5 is a perspective view of a
図4において、左側A部に示した部分が前記した空気流16の循環系を示しており、加熱手段22で加熱されて高温低湿となった空気16aは、ドラム入口ダクト25を通ってドラム8内に供給される。
In FIG. 4, the portion shown on the left side A portion shows the circulation system of the
ドラム8内では、高温低湿の空気16aが衣類4から水分を蒸発させて衣類から水分を奪い、高湿の空気16bとなってドラム出口ダクト24に送られる。そして、冷却手段21で高湿の空気16bが冷やされて除湿され、低温高湿の空気16cとなり、再び加熱手段22に送られる。空気16は以上の循環を繰り返す。
In the
ここで、一例として、空気流16のそれぞれの温度と相対湿度は概略以下のごとくで循環する。高温低湿となった空気16aは温度が60〜80℃、相対湿度が0〜20%、高湿の空気16bは40〜60℃,80〜100%、そして低温高湿の空気16cは10〜30℃,80〜100%程度である。
Here, as an example, the temperature and relative humidity of the
なお、当然ではあるが、周囲環境(外気の温度,湿度)や乾燥させる衣類容量,運転パターンなどにより前記数値は変化することは言うまでもない。 Of course, it goes without saying that the numerical values change depending on the surrounding environment (temperature and humidity of the outside air), the capacity of clothes to be dried, the driving pattern, and the like.
図4において、右側B部に示した部分が本発明の主要部分である磁気冷凍装置17のシステム構成を示している。本実施例では、熱媒体27として液体を利用しており、ここではその代表として水を用いる。
In FIG. 4, the part shown on the right side B shows the system configuration of the
熱媒体27が流れる流路31は、ポンプ20を挟んで一つの流路として繋がっている。流路31のうち、磁場発生機18内にある2つの流路は、磁気作業物質19が管内部に挿入されている物質内包管28と29と呼ぶことにする。磁場発生機18の冷却手段21側を低温端18a,加熱手段22側を高温端18bと呼ぶことにする。
The
冷却手段21および加熱手段22は、たとえば熱媒体(水)27が銅製やアルミニウム製の熱伝導率の良い管内を流れ、空気(温風)16が薄い多数のアルミニウム製フィンの間を流れ、熱媒体27と空気16が熱交換するクロスフィンチューブ式熱交換器で構成されている。なお、前記冷却手段21および加熱手段22は、コルゲートフィン式熱交換器等、それ以外の種類で構成される熱交換器であってもよい。
In the cooling means 21 and the heating means 22, for example, the heat medium (water) 27 flows in a pipe made of copper or aluminum having a good thermal conductivity, and the air (warm air) 16 flows between a number of thin aluminum fins. It is comprised with the cross fin tube type heat exchanger with which the medium 27 and the
ここで用いる水27は、純水や軟水(硬度成分がないか少ない水)でも良いし、使用状況によっては水道水や井戸水でも良い。さらに、寒冷地等でも利用可能なように、不凍液等を混ぜた混合水となっていても良い。
The
また、ポンプ20は、熱媒体(水)27を流路内矢印31のように往復移動(32は熱媒体移動方向)させる往復ポンプ,プランジャーポンプ等で構成される。
The
図5,図6,図7で、本発明の動作原理を説明する。 The operation principle of the present invention will be described with reference to FIGS.
物質内包管28と29は固定治具34で連結されており、対で一緒に移動する。実線で示す固定治具34Aで連結されている物質内包管28Aと物質内包管29Aは、永久磁石A30a側に寄っている状態を表し(磁石30A,30Bと物質内包管28,29の位置関係は図7(a)参照)、破線で示す固定治具34Bで連結されている物質内包管28Bと物質内包管29Bは、永久磁石B30b側に寄っている状態を表す(磁石30A,30Bと物質内包管28,29の位置関係は図7(b)参照)。つまり、前記物質内包管28と29は、たとえば固定治具34を利用した移動手段(図示せず)によって、物質内包管移動方向33に往復移動することができる。
The
まず、前出の実線の場合を説明する。この場合は、物質内包管28Aは永久磁石A30a内に入り込んでおり、物質内包管29Aは永久磁石A30aから外にはみ出している。このときの前記磁気熱量効果では、物質内包管28A内に挿入されている磁気作業物質19は磁場の作用により発熱し、物質内包管29Aに挿入されている磁気作業物質19は磁場から外れることにより吸熱する。
First, the case of the solid line described above will be described. In this case, the
このとき、ポンプ20によって流路31a内の熱媒体(水)27を矢印27a,27b方向に流すと、磁場発生機18(永久磁石A30a)の低温端18aには低温熱媒体27a(冷たい水)が、高温端18bには高温熱媒体27b(温かい水)生成され、その熱媒体27がそれぞれ冷却手段21と加熱手段22に送られる。
At this time, when the heat medium (water) 27 in the
すると、冷却手段21である熱交換器の管内に流路31aによって送られた冷たい熱媒体27aは、高湿の空気16b(図4参照)と熱交換し、空気16bから熱を奪って昇温したのち冷却手段21を出る。
Then, the cold heat medium 27a sent by the
反対に、冷却手段21である熱交換器のフィン間に送られた高湿の空気16bは、前記熱媒体27aと熱交換し、熱媒体27aに熱を奪われて冷却され、空気16中の水分が凝縮される。その後、水分凝縮で除湿された低温高湿の空気16cは冷却手段21を出る。
On the other hand, the high-
一方、加熱手段22である熱交換器の管内に流路31aによって送られた温かい熱媒体27bは、前記冷却手段21で作られて送られてきた低温高湿の空気16c(図4参照)と熱交換し、空気16cに放熱して降温したのち加熱手段22を出る。
On the other hand, the
反対に、加熱手段22である熱交換器のフィン間に送られた低温高湿の空気16cは、前記熱媒体27bと熱交換し、熱媒体27bから熱を奪って昇温し、加熱手段22を出る。
On the other hand, the low-temperature and high-
続いて、後出の破線の場合を説明する。固定治具34を利用した移動手段(図示せず)によって、物質内包管28と29を実線の状態から物質内包管移動方向33により破線の状態に移動すると、今度は、物質内包管29Bは永久磁石B30b内に入り込んでおり、物質内包管28Bは永久磁石B30bから外にはみ出している。このときの前記磁気熱量効果では、物質内包管29B内に挿入されている磁気作業物質19は磁場が作用することにより発熱し、物質内包管28Bに挿入されている磁気作業物質19は磁場から外れることにより吸熱する。
Then, the case of the broken line mentioned later is demonstrated. When the
このとき、ポンプ20によって流路31b内の熱媒体(水)27を矢印27c,27d方向に流すと、磁場発生機18(永久磁石B30b)の低温端18aには低温熱媒体27c(冷たい水)が、高温端18bには高温熱媒体27d(温かい水)生成され、その熱媒体27c,27dがそれぞれ冷却手段21と加熱手段22に送られる。
At this time, when the heat medium (water) 27 in the flow path 31b is caused to flow in the directions of the
冷却手段21である熱交換器の管内に流路31bによって送られた冷たい熱媒体27cは、高湿の空気16bと熱交換し、空気16bから熱を奪って昇温したのち冷却手段21を出る。
The
反対に、冷却手段21である熱交換器のフィン間に送られた高湿の空気16bは、前記熱媒体27cと熱交換し、熱媒体27cに熱を奪われて冷却され、空気16中の水分が凝縮される。その後、水分凝縮で除湿された低温高湿の空気16cは冷却手段21を出る。
On the other hand, the high-
一方、加熱手段22である熱交換器の管内に流路31bによって送られた温かい熱媒体27dは、前記冷却手段21で作られて送られてきた低温高湿の空気16cと熱交換し、空気16cに放熱して降温したのち加熱手段22を出る。
On the other hand, the
反対に、加熱手段22である熱交換器のフィン間に送られた低温高湿の空気16cは、前記熱媒体27dと熱交換し、熱媒体27dから熱を奪って昇温し、加熱手段22を出る。
On the other hand, the low-temperature and high-
以上により、固定治具34などを利用した移動手段による物質内包管28と29の物質内包管移動方向33の往復移動を繰り返す(実線状態から破線状態への繰り返し)ことで、常に、磁場発生機18(永久磁石A30a)の低温端18aには低温熱媒体27a,27c(冷たい水)が、高温端18bには高温熱媒体27b,27d(温かい水)生成され、その熱をポンプ20の一定時間毎の往復移動によって、それぞれ冷却手段21と加熱手段22に導くことにより、空気16の除湿冷却と加熱を連続して行うことができる。
As described above, the magnetic field generator is always obtained by repeating the reciprocating movement of the
ここで、熱媒体の移動は連続した往復移動でもよいが、低温熱媒体27a,27c(冷たい水)の最も低温帯になっている熱媒体が冷却手段21に到達したとき、および高温熱媒体27b,27d(温かい水)の最も高温帯になっている熱媒体が加熱手段22に到達したときに、前記ポンプ20の駆動を一時的に停止し、熱媒体の静止期間(時間)を設けて更なる効率良い熱交換を図ってもよい。
Here, the movement of the heat medium may be continuous reciprocation, but when the heat medium in the lowest temperature zone of the low
なお、冷却手段21や加熱手段22の仕様(大きさなど)にもよるが、熱媒体の静止期間は、たとえば数秒から数十秒程度であってもよい。 Although depending on the specifications (size, etc.) of the cooling means 21 and the heating means 22, the stationary period of the heat medium may be about several seconds to several tens of seconds, for example.
前記実施例では、固定治具34を利用した移動手段によって、物質内包管28と29を物質内包管移動方向33に往復移動させたが、本来は、物質内包管28,29と磁場発生機18である永久磁石A30a,B30bの相対位置が変化すればよいのであり、逆に、物質内包管28,29は固定で、永久磁石A30a,B30bの方を往復移動させてもよい。
In the above embodiment, the
また、物質内包管28,29と永久磁石A30a,B30bの相対位置を変化させる方法として、往復移動ではなく、回転移動などその他の移動方向であってもよい。
Further, as a method of changing the relative positions of the substance-containing
図8と図9は、前記物質内包管28,29内に挿入される磁気作業物質19の形状の一実施例を示す物質内包管の部分開放斜視図である。
FIGS. 8 and 9 are partially open perspective views of the substance inclusion tube showing an embodiment of the shape of the magnetic working
図8は磁気作業物質19の形状が球状(丸粒状)の実施例であり、図9は磁気作業物質19の形状が薄く細長い板状の実施例である。もちろん、前記磁気作業物質19の形状はこれに限る必要はなく、粒が角形(立方体や直方体)や、星粒状でもよいし、図8と図9の組み合わせであってもよい。
FIG. 8 shows an embodiment in which the shape of the magnetic working
また、磁気作業物質19としては強磁性体が望ましく、常温付近で利用可能なガドリニウム(Gd)およびその合金や、強磁性化合物金属であるMnAs等が考えられるが、本発明ではこれらの物質に限る必要はなく、要求する低温端18aおよび高温端18bの温度仕様に応じて選択すればよい。
Further, the magnetic working
図10は、本発明の他の実施例で、前記磁気冷凍装置17(図6参照)との相違は、磁場発生機18および物質内包管28が1系統の場合であり、物質内包管28が物質内包管移動方向33に往復移動することで、永久磁石A30a内に入り込んだり(28A)、外にはみ出したり(28B)し、前記同様の磁気熱量効果を発揮する。
FIG. 10 shows another embodiment of the present invention, which is different from the magnetic refrigeration apparatus 17 (see FIG. 6) in the case where the
さらに、洗濯乾燥機から室内への無駄な排熱を減らして幾らかでも消費電力量を低減する方法として、ドラム式洗濯乾燥機1のドラム駆動用モータ11やファン35用モータから熱損失として洗濯乾燥機本体内部に放出される熱(発熱)を、それぞれのモータ周囲を流れる本体内部空気で回収し、その温まった本体内部空気を空気流16に導いてもよい。
Furthermore, as a method of reducing wasteful heat exhausted from the washing / drying room to the room and reducing the amount of power consumption as much as possible, washing is performed as heat loss from the
上記実施例では、熱媒体27として液体,水を用いたが、熱媒体27として気体,空気を用いてもよい。
In the above embodiment, liquid and water are used as the
本実施例によれば、乾燥時に内部が乾燥室となる外槽と、前記外槽内に回転自在に配置されて洗濯物を収容する内槽と、磁気熱量効果を発生する磁気作業物質部材と、この磁気作業物質部材に磁場を作用させる磁場発生機と、熱媒体を送る手段と、前記磁場発生機の高温端から送られた前記熱媒体の熱を放熱する加熱手段と、前記磁場発生機の低温端から送られた前記熱媒体が周囲の熱を吸熱する冷却手段とを備え、洗濯物の乾燥時に空気が、前記加熱手段,前記外槽,前記冷却手段,前記加熱手段の順で循環することで、電気ヒータ式の乾燥機又は洗濯乾燥機より消費電力量を削減でき、洗濯乾燥機内または室内に高湿あるいは高温の空気を放出して周囲環境を悪化させず、さらに、洗濯乾燥機から室内への無駄な排熱を減らして消費電力量を低減することができる。 According to the present embodiment, an outer tub whose inside becomes a drying chamber at the time of drying, an inner tub that is rotatably arranged in the outer tub and accommodates laundry, and a magnetic working material member that generates a magnetocaloric effect A magnetic field generator for applying a magnetic field to the magnetic working material member, means for sending a heat medium, heating means for radiating the heat of the heat medium sent from a high temperature end of the magnetic field generator, and the magnetic field generator The heating medium sent from the low-temperature end of the battery has a cooling means for absorbing ambient heat, and air is circulated in the order of the heating means, the outer tub, the cooling means, and the heating means when the laundry is dried. Therefore, the power consumption can be reduced compared with the electric heater type dryer or the washing dryer, and the humid environment or the high temperature air is not discharged into the washing dryer or the room so that the surrounding environment is not deteriorated. Reduces waste heat exhausted from the room to power consumption It is possible to reduce the.
更に、本実施例では、前記磁気作業物質部材は第1の磁気作業物質部材と第2の磁気作業物質部材を有し、前記磁場発生機は第1の磁気作業物質部材に第1の磁場を作用させる第1の磁石と第2の磁気作業物質部材に第2の磁場を作用させる第2の磁石を有し、第1の磁気作業物質部材に第1の磁場を作用させるときは、第2の磁気作業物質部材は第2の磁場から外れ、第2の磁気作業物質に第2の磁場を作用させるときは、第1の磁気作業物質部材は第1の磁場から外れるように構成することにより、磁場により熱媒体に効率よく加熱と吸熱を発生させることができるのである。 Further, in this embodiment, the magnetic working material member has a first magnetic working material member and a second magnetic working material member, and the magnetic field generator applies a first magnetic field to the first magnetic working material member. When the first magnet to be applied and the second magnet to apply the second magnetic field to the second magnetic working material member and the first magnetic field is applied to the first magnetic working material member, the second magnet The magnetic working material member is deviated from the second magnetic field, and when the second magnetic working material is applied to the second magnetic working material, the first magnetic working material member is configured to deviate from the first magnetic field. The heat medium can efficiently generate heat and heat absorption by the magnetic field.
また、本実施例では、前記磁場発生機で加熱された熱媒体が前記加熱手段を経由するときに、前記磁場発生機で冷却された熱媒体が前記冷却手段を経由するように前記熱媒体を送る手段を制御することにより、上記効率よく発生された加熱と吸熱された熱媒体を無駄なく乾燥用空気の加熱,冷却に利用できるのである。 Further, in this embodiment, when the heat medium heated by the magnetic field generator passes through the heating means, the heat medium cooled so that the heat medium cooled by the magnetic field generator passes through the cooling means. By controlling the feeding means, the efficiently generated heating and the absorbed heat medium can be used for heating and cooling the drying air without waste.
図11は、本発明の第2の実施例に係るもので、縦型洗濯乾燥機36の筐体の一部を切断して内部構造を示す側面断面図である。前記ドラム式洗濯乾燥機1と同じ符号は同じ役割をする部品であり、35は送風手段であるファン、37は衣類を撹拌する回転翼である。
FIG. 11 relates to the second embodiment of the present invention, and is a side sectional view showing the internal structure by cutting a part of the casing of the vertical washer-dryer 36. The same reference numerals as those of the drum-type washing and drying
磁気冷凍装置17を構成する磁場発生機18,ポンプ20,冷却手段21および加熱手段22は、縦型洗濯乾燥機36の背面に設置されている。当然ではあるが、前記磁気冷凍装置17の設置場所は、背面ではなく、下部(底面)でもよいし、背面と下部の両方に跨っていてもよい。
The
また、本発明のように、磁気熱量効果を利用した磁気冷凍装置17の高温端18bと低温端18aの両方にそれぞれ発生される熱源(加熱源と冷却源)を一緒に有効に使える機器として、衣類(洗濯物)を洗濯から乾燥まで1台でできるドラム式洗濯乾燥機や縦型洗濯乾燥機を含むいわゆる洗濯乾燥機以外に、衣類の乾燥のみを行う衣類乾燥機や、その他の乾燥機能(たとえば、食器乾燥,食品乾燥,木材乾燥など)を有する機器、および除湿機などがあり、それら機器への適用も可能である。
In addition, as in the present invention, as a device that can effectively use together the heat sources (heating source and cooling source) generated at both the
1 ドラム式洗濯乾燥機
2 本体外枠
3 ドア
4 衣類(洗濯物)
5 背面カバー
6 外槽
7 サスペンション
8 回転ドラム(内槽)
9 流体バランサー
10 リフター
11 駆動用モータ
12 パッキン
13 排水口
14 排水ホース
15 操作部
16 空気流(温風)
17 磁気冷凍装置
18 磁場発生機
19 磁気作業物質
20 ポンプ
21 冷却手段
22 加熱手段
23 ドラム出口
24 ドラム出口ダクト
25 ドラム入口ダクト
26 ドラム入口
27 水(熱媒体)
28,29 物質内包管
30 永久磁石
31 流路
32 熱媒体移動方向
33 物質内包管移動方向
34 固定治具
35 ファン
36 縦型洗濯乾燥機
37 回転翼
38 小孔
1 Drum-type washing and drying
5 Back cover 6
9
17
28, 29 Material inclusion tube 30
Claims (4)
前記磁気作業物質部材は第1の磁気作業物質部材と第2の磁気作業物質部材を有し、前記磁場発生機は第1の磁気作業物質部材に第1の磁場を作用させる第1の磁石と第2の磁気作業物質部材に第2の磁場を作用させる第2の磁石を有し、
第1の磁気作業物質部材に第1の磁場を作用させるときは、第2の磁気作業物質部材は第2の磁場から外れ、第2の磁気作業物質に第2の磁場を作用させるときは、第1の磁気作業物質部材は第1の磁場から外れることを特徴とする洗濯乾燥機。 An outer tub whose inside becomes a drying chamber at the time of drying, an inner tub that is rotatably arranged in the outer tub to store laundry, a magnetic working material member that generates a magnetocaloric effect, and a magnetic working material member A magnetic field generator for applying a magnetic field, a means for sending a heat medium, a heating means for radiating the heat of the heat medium sent from the high temperature end of the magnetic field generator, and a low temperature end of the magnetic field generator The heating medium includes a cooling means for absorbing ambient heat, and air is circulated in the order of the heating means, the outer tub, the cooling means, and the heating means when the laundry is dried .
The magnetic working material member has a first magnetic working material member and a second magnetic working material member, and the magnetic field generator has a first magnet for applying a first magnetic field to the first magnetic working material member; Having a second magnet for applying a second magnetic field to the second magnetic working substance member;
When applying the first magnetic field to the first magnetic working material member, the second magnetic working material member deviates from the second magnetic field, and when applying the second magnetic field to the second magnetic working material member, The washing / drying machine characterized in that the first magnetic working substance member deviates from the first magnetic field .
前記磁気作業物質部材は第1の磁気作業物質部材と第2の磁気作業物質部材を有し、前記磁場発生機は第1の磁気作業物質部材に第1の磁場を作用させる第1の磁石と第2の磁気作業物質部材に第2の磁場を作用させる第2の磁石を有し、
第1の磁気作業物質部材に第1の磁場を作用させるときは、第2の磁気作業物質部材は第2の磁場から外れ、第2の磁気作業物質に第2の磁場を作用させるときは、第1の磁気作業物質部材は第1の磁場から外れるように、前記磁石と前記磁気作業物質部材の位置関係を変える駆動手段を設けたことを特徴とする洗濯乾燥機。 An outer tub whose inside becomes a drying chamber at the time of drying, an inner tub that is rotatably arranged in the outer tub to store laundry, a magnetic working material member that generates a magnetocaloric effect, and a magnetic working material member A magnetic field generator for applying a magnetic field, a means for sending a heat medium, a heating means for radiating the heat of the heat medium sent from the high temperature end of the magnetic field generator, and a low temperature end of the magnetic field generator The heating medium includes a cooling means for absorbing ambient heat, and air is circulated in the order of the heating means, the outer tub, the cooling means, and the heating means when the laundry is dried.
The magnetic working material member has a first magnetic working material member and a second magnetic working material member, and the magnetic field generator has a first magnet for applying a first magnetic field to the first magnetic working material member; Having a second magnet for applying a second magnetic field to the second magnetic working substance member;
When applying the first magnetic field to the first magnetic working material member, the second magnetic working material member deviates from the second magnetic field, and when applying the second magnetic field to the second magnetic working material member, A washing / drying machine comprising a driving means for changing a positional relationship between the magnet and the magnetic working material member so that the first magnetic working material member deviates from the first magnetic field .
前記磁場発生機で加熱された熱媒体が前記加熱手段を経由するときに、前記磁場発生機で冷却された熱媒体が前記冷却手段を経由するように前記熱媒体を送る手段を制御することを特徴とする洗濯乾燥機。 In claim 1 or claim 2,
Controlling the means for sending the heat medium such that the heat medium cooled by the magnetic field generator passes through the cooling means when the heat medium heated by the magnetic field generator passes through the heating means. Features a washing dryer.
前記磁場発生機と前記加熱手段の間に設けられ前記磁場発生機から送り出される熱媒体を前記加熱手段に送り出す流路と、前記磁気発生機と前記冷却手段の間に設けられ前記磁気発生機から送り出される熱媒体を前記冷却手段に送り出す流路と、第1の磁気作業物質部材に第1の磁場を作用させる工程と第2の磁気作業物質部材に第2の磁場を作用させる工程を交互に繰り返すように前記磁気発生物質部材と前記磁石の位置関係を変える駆動手段とを有し、この駆動手段によって前記磁場発生機で加熱された熱媒体が前記加熱手段を経由するときに、前記磁場発生機で冷却された熱媒体が前記冷却手段を経由するように前記熱媒体を送る手段を制御することを特徴とする洗濯乾燥機。 In claim 2,
A flow path that is provided between the magnetic field generator and the heating means and that sends a heat medium sent from the magnetic field generator to the heating means, and is provided between the magnetic generator and the cooling means. The flow path for delivering the heat medium to be sent to the cooling means, the step of applying the first magnetic field to the first magnetic working material member, and the step of applying the second magnetic field to the second magnetic working material member are alternately performed. Drive means for changing the positional relationship between the magnetism material member and the magnet to repeat, and when the heat medium heated by the drive means by the magnetic field generator passes through the heating means, the magnetic field generation A washing / drying machine characterized by controlling means for feeding the heat medium so that the heat medium cooled by the machine passes through the cooling means .
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