JP2012086160A

JP2012086160A - 洗浄機

Info

Publication number: JP2012086160A
Application number: JP2010235623A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kiyatake; 眞司喜屋武
Original assignee: KISAMITSU GIKEN KK
Current assignee: KISAMITSU GIKEN KK
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2010-10-20
Publication date: 2012-05-10

Abstract

【課題】洗浄液やすすぎ液を昇温するためのエネルギ使用量を大幅に削減し、しかも二酸化炭素排出量の削減にも寄与することができる、洗浄機を提供する。
【解決手段】少なくとも上部が開口された略箱状の洗浄機本体２内に、搬送手段を介して順次搬送されてくる容器８に対し、加温された洗浄液による洗浄と、加温されたすすぎ液によるすすぎとを行い、さらに洗浄に使用された洗浄液と、すすぎに使用されたすすぎ液とを、洗浄機本体２の下方に配置されたタンク１２内に戻すようにした洗浄機１０であって、洗浄機本体２の上部開口を覆うように天蓋９の内部に、排熱回収装置２０を設置し、箱状の洗浄機本体２内に充満する水蒸気を、排熱回収装置２０に導入し、導入された水蒸気から熱交換により回収した余剰熱量を供給水に蓄熱し、蓄熱され温水となった供給水を再使用することを特徴とする洗浄機。
【選択図】図１

Description

本発明は洗浄機に関し、詳しくは、洗浄物を洗浄する洗浄水あるいはすすぎ液などを加温するのに使用した余剰熱を有効利用することのできる洗浄機に関する。

例えば、プラスチック製の運搬用容器（以下、コンテナともいう）を用いて電子部品や食品などを運搬する場合は、付着した塵埃、油脂、汚れなどを取り除く目的で洗浄してから使用されている。また、近年では、スーパーなどで使用されているプラスチック製の買い物用カゴおよび荷役用パレットさえも美観、衛生上の観点から洗浄される環境にある。

このように運搬用のコンテナあるいは買い物用カゴ又はパレットなどの物品を洗浄するための洗浄機では、おおむね洗剤を含んだ洗浄液による洗浄を実施した後に、水道水などの清澄なすすぎ液によってすすぎが行なわれている。このような場合、洗浄液、すすぎ液共に適度な温度に加温されることが多い。具体的には、アルカリ性の洗剤を用いた洗浄液の場合は６０℃、水道水などのすすぎ液の場合は８０℃程度にまで昇温された状態で使用されている。

このように、かなり高温で洗浄とすすぎとが行われる洗浄機では、洗浄液を貯留する洗浄液貯留タンク、あるいはすすぎ液を貯留するすすぎ液貯留タンク内に、それぞれ蒸気式ボイラから蒸気を送り込むことにより所定の温度に昇温させている。

ところで、多量の洗浄を行う場合には、当然のことながら多くのエネルギが必要である。勿論、ボイラではなく電熱ヒータなど他の加熱手段を用いる場合も同様である。
しかしながら、運搬用容器などを工業的に洗浄するこの種の洗浄機では、加温を行うものの、排気熱の有効利用は行われていないのが実状である。すなわち、洗浄機で加温されたものの水蒸気内に含まれる熱量はそのまま廃棄されるのが一般的であった。その一方で、今日では、燃料代削減は勿論のこと、二酸化炭素排出量の削減も叫ばれている。

本発明は、このような実情に鑑み、洗浄液やすすぎ液を昇温するためのエネルギの消費量を大幅に削減し、しかも二酸化炭素排出量の削減に寄与することができる、洗浄機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための本発明に係る洗浄機は、
少なくとも上部が開口された略箱状の洗浄機本体内に、搬送手段を介して順次搬送されてくる容器に対し、加温された洗浄液による洗浄と、加温されたすすぎ液によるすすぎとを行い、さらに洗浄に使用された前記洗浄液と、すすぎに使用された前記すすぎ液とを、前記洗浄機本体の下方に配置されたタンク内に戻すようにした洗浄機であって、
前記洗浄機本体の上部開口を覆うように天蓋を設置するとともに、前記天蓋に排熱回収装置を設置し、前記箱状の前記洗浄機本体内に充満する水蒸気を、前記排熱回収装置に導入し、当該排熱回収装置に導入された水蒸気から熱交換により回収した余剰熱量を供給水に蓄熱し、蓄熱され温水となった供給水を前記タンク内に戻すようにしたことを特徴としている。

このような構成の本願発明によれば、洗浄機本体内に充満する水蒸気から余剰の熱量を回収し、その回収した熱量を加温のために再使用することができる。
これにより、エネルギの消費量の削減に寄与するとともに、洗浄機から発生する二酸化炭素量を少なくすることができる。

本発明に係る洗浄機によれば、洗浄液やすすぎ液などの加温のために使用されたエネルギの余剰分を略密閉空間内に充満して存在する水蒸気から回収することにより、エネルギ全体の使用量を削減し、かつ二酸化炭素の排出量を削減することができる。

図１は本願発明の一実施例に係る洗浄機の概略図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る洗浄機１０を示したものである。
この洗浄機１０は、洗浄工場などに設置される一般的なもので、例えば、アングル材などで組まれた架台上に略箱形状で上部が開口して形成された横置型の洗浄機本体２と、その上部開口部を覆うように設置された天蓋（いわゆるフード）９とを有している。

そして、この洗浄機１０では、搬送の上流側に洗浄部４が、搬送の下流側にすすぎ部５が設置されているとともに、略箱形状の装置本体２内にチェーンコンベアなどの搬送手段６が設置され、洗浄機本体２内に外部から搬送されてきたコンテナ８などの被洗浄物がこの搬送手段６に受け渡されて洗浄機本体２内を矢印Ａ方向に連続的に搬送される。

洗浄機本体２の底面２ａは上流側が低くされることにより洗浄機本体２のすすぎ部５側からも液体の一部が洗浄部４側に導かれるようになっていることが多い。
洗浄部４の下方には、洗浄液を貯留するための洗浄液貯留タンク１２が設置され、この洗浄液貯留タンク１２内に洗浄部４で使用された洗浄液と、すすぎ部５で使用されたすすぎ液の一部が回収されるようになっている。なお、すすぎ部５で使用されるすすぎ液は、すすぎ液貯留タンク１４からポンプ７を介して連続的に供給されている。

一方、本実施例の洗浄機１０では、洗浄部４で使用される洗浄液とすすぎ部５で使用されるすすぎ液とを、適宜な温度に昇温するための加熱手段が具備されている。この加熱手段は、特に限定されるものではないが、一般には、蒸気により加熱するボイラが使用される場合が多い。この実施例の洗浄機１０では、図示しないボイラから蒸気用配管１９を介して洗浄液貯留タンク１２およびすすぎ液貯留タンク１４に高温の蒸気が供給されることにより、洗浄液貯留タンク１２内の洗浄液およびすすぎ液貯留タンク１４内のすすぎ液が所定の温度にまで昇温されている。

なお、図１において、洗浄液貯留タンク１２内あるいはすすぎ液貯留タンク１４内の符号１６はフロートを示したもので、このフロート１６の高さを検知することにより、残量が所定量以下になった場合に洗浄液あるいはすすぎ液の給水が可能にされている。

洗浄液貯留タンク１２内に貯留された洗浄液は、フィルター２２、ポンプ２４を介して洗浄機本体２内の洗浄部４に供給され、洗浄部４に設置された噴出ノズル２６により、コンテナ８に噴出される。

また、すすぎ液貯留タンク１４内に貯留されたすすぎ液は、フィルター３、ポンプ７を介して上方のすすぎ部５に供給され、このすすぎ部５に設置された噴出ノズル２９から飛散されてコンテナ８の表面がすすがれる。上記洗浄液貯留タンク１２内およびすすぎ液貯留タンク１４内には、それぞれオーバーフロー３２が具備され、これらのオーバーフロー３２により、各タンク１２，１４内の貯水量が所定量を超えた場合に、その超過分が自動的に外部に排水されるように構成されている。

さらに、本実施例の洗浄機１０では、洗浄機本体２の上部開口部を覆うように天蓋（いわゆるフード）９が設置され、この天蓋９の上板部９ａに形成された開口部９ｂの外側に、別途、略箱形状の装置２７が設けられ、この略箱形状の装置２７内に排熱回収装置２０とシロッコファン３１が設置されている。この排熱回収装置２０は、高温の流体（例えば水蒸気）と、低温の流体（例えば水道水）との間で熱交換を行う熱交換器であり、本実施例では、開口部９ｂから排気されてきた高温の水蒸気が熱を奪われ、その熱が水道水に蓄熱されて、すすぎ液として使用されている。一方、ファン３１は、略箱形状の装置２７内の排気のために使用される。

以下に、本実施例で採用された排熱回収装置２０の概略について説明する。
この排熱回収装置２０は、例えばアルカリ性の洗浄液に接しても腐食され難い細い銅製のパイプが短い間隔でＳ字状に折り返されることにより全体の流路が長く設定された流体通路２１と、この流体通路２１を構成する銅パイプの外周面に一体的に付設された多数の集熱板２３とから構成されている。そして、流体通路２１の一端は給水管１８に接続され、流体通路２１の他端は戻し配管２５を介してすすぎ液貯留タンク１４に接続されている。したがって、給水管１８から排熱回収装置２０に供給されてきた常温の水道水は、熱交換により高温にされた後、すすぎ液貯留タンク１４に戻すことが可能にされている。

このような構成の洗浄機１０では、洗浄部４とすすぎ部５で高温の洗浄液（約６０℃）と高温のすすぎ液（約８０°）とが、ともに連続的に噴出されているので、天蓋９に囲まれた空間内は多量の水蒸気で満ちている。よって、小部屋２７内のシロッコファン３１が駆動されれば、開口部９ｂから水蒸気が積極的に排出され、排熱回収装置２０に供給される。

洗浄機１０では、開口部９ｂに排気されてきた水蒸気は、排熱回収装置２０の互いに隣接し合う多数の集熱板２３、２３間の間を通過し、その後、略箱形状の装置２７の外方に排出されるが、その間に集熱板２３により水蒸気に含まれる熱が奪われる。そして、その熱は流体通路２１内の水道水に伝熱され、水道水の温度が昇温される。

このように、この排熱回収装置２０では、洗浄機本体２内に常に充満している水蒸気が集熱板２３の間を通過する際に熱交換され、その熱交換により余分の熱が奪われた水蒸気は、略箱形状の装置２７の外方に排出される。一方、熱交換により高温にされた流体通路２１内の水道水は、戻し配管２５を介してすすぎ液貯留タンク１４に戻される。

本実施例による洗浄機１０は、上記のように構成されているが、以下に作用について説明する。
今、電子部品あるいは食品などの運搬に使用される多数のコンテナ８および荷役用パレットが、図示しない搬送手段により洗浄機１０の手前側に搬送され、そのコンテナ８は洗浄機１０内の搬送手段６に受け渡されて洗浄機本体２内に所定間隔置きに搬送される。洗浄機１０の搬送手段６により洗浄機本体２内に所定間隔置きに搬送されてきたコンテナ８は、先ず上流側の洗浄部４に到達する。

一方、洗浄機１０内では、図示しないボイラからの蒸気により、洗浄部４においては洗浄液が例えば６０℃程度に、すすぎ部５においてはすすぎ液が例えば８０℃程度に昇温されている。そして、これら高温の洗浄液と高温のすすぎ液とが、それぞれ噴出ノズル２６および噴出ノズル２９から常時噴出されている。これにより、洗浄機本体２と天蓋９により略密閉された空間内は、高温の水蒸気が充満した状態になっている。

この状態でコンテナ８が洗浄部４に到達すると、洗浄部４の噴出ノズル２６から噴出されている洗浄液により、コンテナ８の内外面がくまなく洗浄される。これにより、コンテナ８の表面に付着していた塵埃、固形物などが剥離される。一方、洗浄に使用された洗浄液は、下方の洗浄液貯留タンク１２内に、落下した塵埃などとともに収容される。

さらに、洗浄機１０の搬送手段６による搬送が進んで、コンテナ８が洗浄部下流のすすぎ部５に到達すると、そのコンテナ８は、噴出ノズル２９からのすすぎ液により表面がすすがれる。なお、すすぎ液貯留タンク１４内の貯留量が不足したことがフロート１６による検出に基いて確認された場合は、給水管２８から補給される。

すすぎ部５で使用されたすすぎ液の一部は、洗浄機本体２の傾斜して形成された底面２ａを介して上流側の洗浄液貯留タンク１２内に戻される。
一方、天蓋９の上部に充満している高温の水蒸気は、シロッコファン３１の駆動により、開口部９ｂから小部屋２７内の排熱回収装置２０に導入され、ここで上述したように熱交換される。そして、高温の水蒸気から奪われた熱は、流体通路２１内を流れる水道水を加温した後、すすぎ液貯留タンク１４内に温水として戻される。これにより、余剰熱の回収が行われる。

このように本実施例では、これまで回収されることなく、外部に排出されていた高温の水蒸気に含まれる余剰熱を回収している。これにより、全体としての消費エネルギを少なくすることができる。また、エネルギコストの圧縮になり、ひいては二酸化炭素削減に寄与することができる。

なお、本発明の効果を確認するために実験を行った。
すなわち、図１に示したような洗浄機１０において、初期給水量が３５０リットル、運転中給水量が１２００リットル/時間を必要とする洗浄機で、排熱回収装置２０がある場合と無い場合との比較実験を行った。

運転条件は、給水温度が１５℃、運転温度は洗浄液６０℃、すすぎ液８０℃で、一日当たりの操業時間として８時間稼動した。
このとき、通常、必要となる熱量は、６４１，７５０Ｋｃａｌである。これをＡ重油に換算すれば６４リットル、灯油で７３リットル、ＬＰＧガスでは２７ｍ³必要になる。

本実施例の排熱回収装置２０を設けた洗浄機の場合、給水温度を１５℃から３５℃に上昇させることが可能になった。上述の使用量で２０℃（３５℃−１５℃）給水温度を上げるのに必要な熱量は１９２，０００Ｋｃａｌとなり、この分が約３０％の節約になることが確認された。

なお、この節約となる熱量は、Ａ重油に換算すれば、１９リットル、灯油で２７リットル、ＬＰＧで８ｍ³、都市ガス（１３Ａ）で１８ｍ³に相当する。
また、二酸化炭素の排出量はＡ重油で５１Ｋｇ、灯油で６８Ｋｇ、ＬＰＧで４６Ｋｇ、都市ガス（１３Ａ）で３６Ｋｇ相当を減らすことが確認された。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されない。
例えば、上記実施例では、排熱回収装置２０により熱交換された高温の水道水は戻し配管２５を介してすすぎ液貯留タンク１４内に戻されているが、この熱交換された高温の水道水を、水のフロー次第で洗浄液貯留タンク１２に戻すように構成しても良い。

また、上記実施例では、コンテナ８を洗浄する洗浄機に適用して説明したが、買い物用カゴおよび物流用パレットなどを洗浄する洗浄機に適用することも有効である。
また、上記実施例では、洗浄液あるいはすすぎ液の加熱手段としてボイラを採用しているが、この加熱手段はボイラに何ら限定されない。

例えば、伝熱ヒータなどによって構成することもできる。

２洗浄機
２ａ底面
４洗浄部
６すすぎ部
８コンテナ
９天蓋（フード）
１０洗浄機
１２洗浄液貯留タンク
１３濾過液取り出し口
１４すすぎ液貯留タンク
１６フロート
１８給水管
１９蒸気用配管
２０排熱回収装置
９ｂ開口部
２１流体通路
２２フィルター
２３集熱板
２４ポンプ
２５戻し配管
２６ノズル
２８給水管
２９ノズル

Claims

少なくとも上部が開口された略箱状の洗浄機本体２内に、搬送手段を介して順次搬送されてくる容器８に対し、加温された洗浄液による洗浄と、加温されたすすぎ液によるすすぎとを行い、さらに洗浄に使用された洗浄液と、すすぎに使用されたすすぎ液とを、洗浄機本体２の下方に配置されたタンク内に戻すようにした洗浄機１０であって、洗浄機本体２の上部開口を覆うように天蓋９を設置するとともに、天蓋９に排熱回収装置２０を設置し、箱状の洗浄機本体２内に充満する水蒸気を、排熱回収装置２０に導入し、当該排熱回収装置２０に導入された水蒸気から熱交換により回収した余剰熱量を供給水に蓄熱し、蓄熱され温水となった供給水を前記タンク内に戻すようにしたことを特徴とする洗浄機。