JP2007159691A - 洗濯機における溶剤の回収方法、及び同装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯機に用いられたカートリッジフィルタを交換する際、含まれている溶剤を回収する技術を改良し、小形軽量，低コストの部材を用いて、迅速かつ容易に溶剤を回収し得るようにする。
【解決手段】溶剤ポンプ４から洗濯槽１に至る鎖線（矢印ｂ）は、通常の洗濯作業において溶剤を循環させる管路であって、その途中にカートリッジフィルタ５を通過して濾過される。この管路の途中に設けられている三方弁１４を介して、高温高圧の水蒸気１５をカートリッジフィルタ５に吹き込み、流通させる。水蒸気は溶剤を気化させて混合し、スチルタンク９を経てスチルコンデンサ１０に導かれて冷却，液化され、水分分離器１１で水分Ｗａを分離除去されて溶剤タンク３に戻される（矢印Ｈ，Ｉ）。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗濯機に用いられたカートリッジフィルタを交換する際、該カートリッジフィルタに含まれている溶剤を回収する技術に関するものである。

図２は、業務用洗濯機の従来例を単純化して模式的に描いた系統図である。
洗濯槽１の外胴１ａ内で回転する内胴１ｂの中に、洗濯物２と溶剤とが入れられる。この洗濯機における流体循環には、次に述べる３系統が有る。
鎖線で描いたのは溶剤循環系統である。溶剤ポンプ４が、溶剤タンク３の新液タンク３ｂから溶剤を吸入・圧送する。溶剤ポンプから吐出された溶剤は、三方弁１６を経て矢印ａのようにカートリッジフィルタ５に流入し、該カートリッジフィルタを流通して矢印ｂーｂ′のように洗濯槽１の外胴１ａ内へ供給される。洗濯槽１内で洗濯作用を済ませた溶剤は矢印ｃのように排出され、矢印ｄのようにベースタンク３ａへ戻される（洗濯済みの溶剤が著しく汚れていると、ベースタンク３ａへ戻さずに、後述する溶剤の蒸留浄化系統のスチルタンク９へ送られる）。

破線で描いたのは熱風循環系統である。ファン６が送り出した風は矢印ｆのようにコンデンサ８を経てヒータ７を通って熱風となり、矢印ｈのように洗濯槽１へ送り込まれて、洗濯済みの洗濯物２を乾燥させた後、矢印ｉのようにファン６に吸い込まれて循環する。
この熱風に含まれている溶剤蒸気はコンデンサ８で回収される。

点線で描いたのは溶剤の蒸留浄化系統である。前記の溶剤循環系統の途中に設けられた三方弁１６から矢印ｊのように分流せしめられて矢印ｊ′のようにスチルタンク９へ送り込まれる。
スチルタンク９には加熱手段が設けられていて、送り込まれた溶剤は該スチルタンク内で加熱され、気化して矢印ｋーｋ′のようにスチルコンデンサ１０に導かれ、冷却されて液化する。液化した溶剤は矢印ｍのように水分分離器１１に導かれ、水分を矢印Ｗａのように分離排出して浄化された後、純粋な溶剤液が矢印ｎーｎ′のように溶剤タンク３へ還流する。
特開平０５−２３７２８９号公報 特開２０００−１９７７９６号公報 特開平２００３−２４５４９５号公報

洗濯機の稼働を続けていると、次第にカートリッジフィルタ５が汚れてくる。洗濯物２から発生した繊維質のゴミなどが濾別されて堆積すると、いわゆる目詰まり状態になるので、新品のカートリッジフィルタと交換しなければならない。
使用済みのカートリッジフィルタを単純に廃却すると、該カートリッジフィルタに含まれている溶剤が失われてしまう。
最も簡単で原始的な溶剤回収方法は、溶剤を含んでいるカートリッジフィルタを静置して、溶剤を滴下させることであるが、長時間を要する上に回収率が良くない。このため、溶剤を含んでいるカートリッジフィルタを捨ててしまう例も少なくない。

溶剤は、例えば１キログラム当たり１５００円というように高価な材料であり、あっさり捨ててしまうのは勿体ない。
そこで、従来技術においては熱風方式の溶剤回収が図られている。
図３は、前掲の図２に熱風方式の溶剤回収手段を記入した模式図である。
追加された構成部材は、主として供給ダクト１２及び回収ダクト１３、並びに、これに付属する流路切替え手段（図示省略）である。

ファン６から送出され、ヒータ７で加熱された熱風は、供給ダクト１２を通って矢印ｑのようにカートリッジフィルタ５へ導かれる。
カートリッジフィルタ５に吹き込まれた熱風はカートリッジフィルタ内の溶剤を気化させ、溶剤蒸気と混合し、回収ダクト１３を経て矢印ｒのようにファン６へ吸い込まれる。
該ファン６から再び送り出された混合気体は、矢印ｆのようにコンデンサ８へ入り、冷却されて液化し、溶剤液として回収される。

ところが、この図３に示した熱風式の溶剤回収には次のような不具合が有る。
イ．矢印ｆで示した風路、および矢印ｇで示した風路は、当該洗濯機に本来的に設けられている部材を利用できるが、供給ダクト１２および回収ダクト１３は増設しなければならない。
ロ．熱風は空気であるから、その比熱が小さい。このため、カートリッジフィルタ５内に含まれている溶剤を気化させるのに長時間を要する。この時間を短縮しようとすると、前記ダクトの断面積を大きくしなければならず、洗濯設備の全体を大型大重量化し、従って製造コストが増大する。

本発明は以上に述べた事情に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、洗濯設備を大型大重量化することなく、既存の構成部材を活用して、カートリッジフィルタ内に含まれている溶剤を迅速かつ容易に回収する技術を提供するにある。

上記の目的を達成するために創作した本発明の基本的な原理について、その１実施形態に対応する図１を参照して略述すると次の通りである。
「カートリッジフィルタ５の溶剤流出側に設けられている三方弁１４を介して、高温高圧の水蒸気１５を吹き込む（矢印Ａ，Ｂ）。
上記の水蒸により、カートリッジフィルタに含まれている溶剤を気化させる。発生した溶剤蒸気と吹き込んだ水蒸気との混合気体は、スチルタンク９を経て（矢印Ｃ，矢印Ｄ）、スチルコンデンサ１０に導く（矢印Ｅ、矢印Ｆ）。
溶剤蒸気と吹き込んだ水蒸気との混合気体はスチルコンデンサで冷却され、液化して溶剤と水との混合液となる。
該混合液を水分分離器１１に流下させ（矢印Ｇ）、水分を分離・排出（矢印Ｗａ）するとともに、溶剤液を溶剤タンク３の新液タンク３ｂに戻す（矢印Ｈ，Ｉ）。
なお、前記の「高温高圧の水蒸気」とは、いわゆる生蒸気のことである。高温とは常温以上の温度を意味し、高圧とは大気圧以上の圧力を意味している。
詳しくは、その温度圧力の下で溶剤を気化せしめ得る水蒸気を言う。ただし、紛らわしくない場合は単に「蒸気」と略称する。

上述の基本原理において注目すべきことは、
α．弁手段の切り換えによって溶剤を回収し、主要な必要部材は総べて既存の部材（すなわち当該洗濯機設備に、本来的に設けられている機器）であること、及び、
β．従来技術における熱風に比して本発明に係る蒸気は、単位体積あたり熱容量が大きいので、これを導く管路は既存の溶剤用の管路で足りること（大径のダクトを必要としないこと）である。
なお、本発明は高温高圧の蒸気を必須の構成要件とするが、一般の洗濯設備においては必ず蒸気発生装置と蒸気配管とが設けられているので、これらを利用することができ、新設する必要は無い。

上述の原理に基づく具体的な構成として請求項１の発明に係る発明方法は、
（図１参照）溶剤及び洗濯物（２）を入れる洗濯槽（１）と、上記溶剤を濾過するカートリッジフィルタ（５）とを備えた洗濯機に設けられている上記カートリッジフィルタを交換する際、該カートリッジフィルタに含まれている溶剤を回収する方法であって、
カートリッジフィルタ（５）に高温高圧の蒸気（１５）を吹き込んで、該カートリッジフィルタに含まれている溶剤を気化させ、
発生した溶剤蒸気を冷却し、液化させて回収する方法において、
カートリッジフィルタ（５）に含まれている溶剤を気化させた混合蒸気を、当該洗濯機に本来的に設けられているスチルタンク（９）に導き（矢印Ｃ，Ｄ）、さらにスチルコンデンサ（１０）に導いて（矢印Ｅ，Ｆ）冷却し、液化させ、液化された溶剤と水との混合液を、当該洗濯機に本来的に設けられている水分分離器１１により水と溶剤とに分離させることを特徴とする。

請求項２の発明に係る洗濯機における溶剤回収方法の構成は、前記請求項１の発明方法の構成要件に加えて、
（図１参照）カートリッジフィルタ（５）に高温高圧の蒸気（１５）を吹き込む方向を、『該カートリッジフィルタの通常作動時における溶剤の流通方向』と反対向にすることを特徴とする。

請求項３の発明に係る洗濯機における溶剤回収装置の構成は、
（図１参照）溶剤及び洗濯物（２）を入れる洗濯槽（１）と、上記溶剤を濾過するカートリッジフィルタ（５）とを備えた洗濯機において、上記のカートリッジフィルタを交換する際、該カートリッジフィルタに含まれている溶剤を回収する装置であって、
前記カートリッジフィルタの流出側管路に設けられた三方弁（１４）に対して高温高圧の水蒸気１５を供給する管路が接続されており、
かつ、前記カートリッジフィルタの流入側管路に設けられた三方弁（１６）に対してスチルタンク（９）が接続されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明方法を適用すると、カートリッジフィルタに含まれている溶剤を回収するために専用の冷却器や専用の分離器を設ける必要無く、当該洗濯機設備に本来的に設けられているスチルタンクや本来的に設けられている水分分離器を利用して溶剤回収を行なうことができる。

請求項２に係る発明方法を、前記請求項１の発明方法に併せて適用すると、
カートリッジフィルタに高温高圧の蒸気を吹き込む方向を、『該カートリッジフィルタの通常作動時における溶剤の流通方向』と反対向にすることにより、高い効率で溶剤を回収することができる。

請求項３に係る発明装置を適用すると、新たに冷却器や分離器を作成する必要無く、既存の（すなわち当該洗濯機設備に、本来的に設けられているスチルコンデンサや水分分離器を有効に利用して溶剤回収装置を構成することができる。
さらに、カートリッジフィルタの溶剤流出側から水蒸気を吹き込むので、水蒸気による溶剤回収が高能率で行なわれる。

図１は本発明装置の１実施形態を模式的に描いた系統図である。
この実施形態は、前掲の図２に示した従来例に本発明を適用して改良したものである。
次に、この図１が図２に比して異なる点、すなわち、本発明を適用して改良した事項を
抽出して説明する。
カートリッジフィルタ５の流出側管路に設けられてる三方弁１４に、蒸気１５を供給する管路を接続する。
主たる改造は以上であり、その構造は至って簡単である。従来例（図３）におけるがごとく大形大重量な熱風ダクトを設ける必要が無い。

通常の洗濯作業に際しては、前記三方弁１４、同１６を操作して、溶剤ポンプ４が吐出した溶剤をカートリッジフィルタ５の中へ送り込み、該カートリッジフィルタから流出した溶剤を矢印ｂ，ｂ′のように洗濯槽１は送り込む。
溶剤回収に際しては、前記三方弁１４、同１６を操作して、蒸気（詳しくは、先に説明したように高温高圧の水蒸気）１５をカートリッジフィルタ５の中へ送り込む。
カートリッジフィルタ５の中へ送り込まれた高温の蒸気は溶剤に触れてこれを加熱し、該溶剤を気化させる。従って、カートリッジフィルタから流出する気体は溶剤蒸気と水蒸気との混合気体である。

図から容易に理解されるように、上記の構成において三方弁１４から送り込まれた蒸気は、通常の洗濯作業における溶剤の流動方向とは反対の方向に流れてカートリッジフィルタを通過する。
洗濯作業においては、カートリッジフィルタ５を流通して漉し取られた異物がフイルタエレメントの外側の面に堆積する。
前記の構成，操作によると、洗濯作業における溶剤の流出方向と反対の方向に水蒸気が流通するので、溶剤回収効率が良い。

カートリッジフィルタ５を流通した混合気体（溶剤蒸気と水蒸気）はスチルタンク９に流入する（矢印Ｃ，Ｄ）。
スチルタンク内で更に加熱された混合流は、異物を残して矢印Ｅ，矢印Ｆのようにスチルコンデンサ１０に導かれ、冷却されて液化し、矢印Ｇのように流下して水分分離器１１に入る。

水分分離器１１の作用は、通常の洗濯作業時とほぼ同様である。すなわち、溶剤と水との比重差（約１．２対１）を利用して、軽い水は矢印Ｗａのように排出し、重い溶剤は矢印Ｈ，矢印Ｉのように溶剤タンク３の新液タンク３ｂへ戻される。
このようにして、カートリッジフィルタ５に含まれていた溶剤は溶剤タンク３へ回収される

本発明装置の１実施形態における洗濯機の主要構成部材の配置と配管系統とを描いた模式図 従来例の洗濯機における主要構成部材の配置と配管系統とを描くとともに、流動方向を表す矢印を付記した模式図 従来技術に係る溶剤回収装置における主要構成部材の配置と配管系統とを描いた模式図

符号の説明

１…洗濯槽
１ａ…外胴
１ｂ…内胴
２…洗濯物
３…溶剤タンク
３ａ…ベースタンク
３ｂ…新液タンク
４…溶剤ポンプ
５…カートリッジフィルタ
６…ファン
７…ヒータ
８…コンデンサ
９…スチルタンク
１０…スチルコンデンサ
１１…水分分離器
１２…供給ダクト
１３…回収ダクト
１４…三方弁
１５…高温高圧の水蒸気
１６…三方弁

Claims (3)

1. 溶剤及び洗濯物（２）を入れる洗濯槽（１）と、上記溶剤を濾過するカートリッジフィルタ（５）とを備えた洗濯機に設けられている上記カートリッジフィルタを交換する際、該カートリッジフィルタに含まれている溶剤を回収する方法であって、
   カートリッジフィルタ（５）に高温高圧の蒸気（１５）を吹き込んで、該カートリッジフィルタに含まれている溶剤を気化させ、
   発生した溶剤蒸気を冷却し、液化させて回収する方法において、
   カートリッジフィルタ（５）に含まれている溶剤を気化させた混合蒸気を、当該洗濯機に本来的に設けられているスチルタンク（９）に導き、同じく本来的に設けられているスチルコンデンサ（１０）で冷却・液化せしめ、
   液化された溶剤と水との混合液を、同じく本来的に設けられている水分分離器１１により分離させることを特徴とする、洗濯機における溶剤回収方法。
2. カートリッジフィルタ（５）に高温高圧の蒸気（１５）を吹き込む方向を、『該カートリッジフィルタの通常作動時における溶剤の流通方向』と反対向にすることを特徴とする、請求項１に記載した洗濯機における溶剤回収方法。
3. 溶剤及び洗濯物（２）を入れる洗濯槽（１）と、上記溶剤を濾過するカートリッジフィルタ（５）とを備えた洗濯機において、上記のカートリッジフィルタを交換する際、該カートリッジフィルタに含まれている溶剤を回収する装置であって、
   前記カートリッジフィルタの流出側管路に設けられた三方弁（１４）に対して高温高圧の水蒸気１５を供給する管路が接続されており、
   かつ、前記カートリッジフィルタの流入側管路に設けられた三方弁（１６）に対してスチルタンク（９）が接続されていることを特徴とする、洗濯機における溶剤回収装置。
   

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