JP2015100564A - 殺菌消毒洗浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、熱源となる燃料がほば完全燃焼され、コイル等に煤などが付着することなく、これにより熱交換効率が高い殺菌消毒洗浄機を提供するものである。【解決手段】本発明に係る殺菌消毒洗浄機Ａは、フィンチューブにより形成したコイル２４を、そのコイルの中心軸が上下方向になるように立設し、前記コイルの下方に燃焼促進室１４を設け、前記燃焼促進室１４に対してその横方向から加熱ガスを送り込むバーナ１５を設置し、前記燃焼促進室１４は、その内壁が、中心軸が上下方向の円筒状をなしていて、当該燃焼促進室１４に送り込まれた加熱ガスを旋回させると共に、当該燃焼促進室１４において加熱ガス中に含まれる不完全燃焼ガスが再加熱させるように構成したものである。【選択図】 図１

Description

本発明は、バーナによって加熱された高圧高熱水を連続的に噴射することにより、飲食店や食品製造工場における床面、壁面、棚、コンベヤ、調理用設備その他の設備や機械器具、一般機械器具の製造工場における床面、壁面、製造機械その他の設備や機械器具、又は、病院や介護施設における床面、壁面、医療設備その他の設備や機械器具に、高温水を噴射してこれら床面、壁面、設備や機械器具の洗浄及び殺菌消毒を能率的に行うための殺菌消毒洗浄機に関するものである。

下記特許文献１には、病院などの殺菌消毒を必要とする場所の洗浄と殺菌消毒とを同時に行い得る殺菌消毒洗浄機として、上下に水の出口と入口とを備えたスパイラルフィンチュ−ブを、下方においてバ−ナ装置部に接続した中筒に収容し、スパイラルフィンチュ−ブの内部にメッシュ状の内筒をスパイラルフィンチュ−ブと一定の間隙を保って挿入し、該内筒内には該内筒を上下に区切る数段のメッシュ状中空仕切板を設け、該メッシュ状中空仕切板にはバ−ナに近い最下段から上部の出口に向って順次中空部分の面積が小さくなり、上段には中空部分のないメッシュ仕切板を備え、バ−ナとメッシュ状内筒の下面をバ−ナ火炎の到達範囲だけの空間を設け、バ−ナに近い下方のスパイラルフィンチュ−ブのスパイラル状の巻き間隔のピッチを上方のスパイラルフィンチュ−ブの巻き間隔よりも１．３〜２．０倍程度に大きくなし、メッシュ状内筒内の最下段の仕切板のみを上方に向って開いた逆ロ−ト状メッシュ板となした殺菌消毒洗浄機が示されている。

また、下記特許文献２には、コイル状のフィンチューブに水を循環ポンプで流しながら、この水をバーナで加熱して高温の洗浄水として吐出させ、バーナの排気をコイル上方に排出するようにした殺菌消毒洗浄機において、殺菌消毒洗浄機全体を大型化することなく、排気温度を低下させ、かつ熱損失を減少させることを目的として、長さの異なる長短２本のフィンチューブをそれぞれコイル状に巻いて形成された高さの異なる高低２個のコイルを、高い方の第１コイルを下にし、低い方の第２コイルを上にして上下２段に立設し、第１コイルの中心部下方にバーナを設置して第１コイルおよび第２コイルの内側に上下方向の煙道を形成すると共に、上記第１コイル用フィンチューブの一端に圧力調整弁を介して水循環ポンプの吐出側を接続し、第１コイル用フィンチューブの他端に吐出用ホースを介して吐出ノズルを接続し、上記第２コイル用フィンチューブの一端に上記圧力調整弁の調圧余水を上記水循環ポンプの給水側に循環させる余水管路を接続し、第２コイル用フィンチューブの他端に上記水循環ポンプの給水側を接続し、第１コイルおよび第２コイルの内側に、それぞれ多孔板からなる第１燃焼筒および第２燃焼筒が設置され、煙道が第１燃焼筒および第２燃焼筒の内側に形成され、第１燃焼筒がその内部を上下に仕切る数枚の仕切り板を備えた殺菌消毒洗浄機が示されている。

特開平１０−１９２３７１号公報 特開２００５−１０２７６８号公報

しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に示される殺菌消毒洗浄機においては、バーナにより都市ガスや灯油等の燃料を燃焼させることにより加熱ガスを発生させるものの燃焼後の加熱ガスは完全燃焼には至っておらず、コイル等に煤などが付着することにより、加熱ガスによるコイル内の液体の熱交換が充分に効率よく行えていないのが現状である。

そこで、本発明者、鋭意研究を重ね、熱源となる燃料がほば完全燃焼され、コイル等に煤などが付着することなく、これにより熱交換効率が高い殺菌消毒洗浄機を開発した。

第１の発明に係る殺菌消毒洗浄機は、フィンチューブにより形成したコイルを、そのコイルの中心軸が上下方向になるように立設し、前記コイルの一端に水循環ポンプの供給側を接続し、前記コイルの他端に吐出ノズルを接続し、前記コイルの下方に燃焼促進室を設け、前記燃焼促進室に対してその横方向から加熱ガスを送り込むバーナを設置し、前記燃焼促進室は、その内壁が、中心軸が上下方向の円筒状をなしていて、当該燃焼促進室に送り込まれた加熱ガスを旋回させると共に、当該燃焼促進室において加熱ガス中に含まれる不完全燃焼ガスが再加熱させるように構成したことを特徴とするものである。

上記のように構成したことにより、前記燃焼促進室に送り込まれた加熱ガスが前記燃焼促進室内を旋回している間に、引き続き送り込まれる加熱ガスにより加熱されて完全燃焼に近い状態となり、そのためコイル等に煤などが付着することが減少するので、都市ガスや灯油を燃焼することにより発生する熱がコイル内を流れる液体に効率よく熱交換される。

第２の発明に係る殺菌消毒洗浄機は、上記の第１の発明の構成に加えて、前記バーナから送り出される加熱ガスが、燃焼促進室の周方向に向かって放出されることを特徴とするものである。その場合には、より燃焼効率が向上して、さらに完全燃焼に近い状態となる。

第３の発明に係る殺菌消毒洗浄機は、上記の第１の発明又は第２の発明の構成に加えて、前記コイルの内側に、多孔板からなる加熱ガス誘導筒を設置し、前記加熱ガス誘導筒がその内部を上下に仕切る複数の仕切り板を備えていることを特徴とするものである。

なお、上記の殺菌消毒洗浄機は、上記の第１の発明又は第２の発明の構成に加えて、特開２００５−１０２７６８号公報に示されるように、前記コイルは、長さの異なる長短２本のフィンチューブにより形成した高さの高い第１コイルと高さの低い第２コイルとを、前記第１コイルを下に位置させ、前記第２コイルを上に位置させて上下２段に立設し、前記第１コイルの一端に、圧力調整弁を介して前記水循環ポンプの吐出側に接続し、前記第１コイルの他端に、吐出用ホースを介して吐出ノズルを接続し、前記第２コイルの一端に、前記圧力調整弁の調圧余水を前記水循環ポンプの給水側に循環させる余水管路を接続し、前記第２コイルの他端に、前記水循環ポンプの給水側を接続した構成としてもよく、前記第１コイルの内側に、多孔板からなる第１加熱ガス誘導筒を設置し、前記第１加熱ガス誘導筒がその内部を上下に仕切る複数の仕切り板を備えている構成としてもよい。

本発明に係る殺菌消毒洗浄機は、上記した構成よりなるものであるから、都市ガスや灯油がほぼ完全燃焼するため、コイル等に煤が付着せず、熱交換効率を向上させる利点がある。

本発明の実施例１に係る全体説明図である。 本発明の実施例１に係る基部チャンバの横断面説明図である。 本発明の実施例１に係る基部チャンバの変更例を示す横断面説明図である。

［実施例１の殺菌消毒洗浄機Ａの構成］
図１に示す殺菌消毒洗浄機Ａは、基部チャンバ１０と、その上方の加熱室２０と、基部チャンバ１０の外部に設けられた水循環ポンプ３０及び吐出ノズル４０とから構成される。

前記基部チャンバ１０は、外装体１１及び内装体１２と、外装体１１と内装体１２との間に挿入されたセラミックスからなる綿状の耐熱性断熱材１３とによって構成される。内装体１２は、図２に示すように、その内壁が中心軸が上下方向の円筒状をなしていて、その円筒内は燃焼促進室１４を構成する。

また、前記基部チャンバ１０には、その横方向外方にバーナ１５が設置されており、燃焼促進室１４にバーナ１５により発生する加熱ガスが送り込まれるようになっている。したがって、図２において矢符ａで示すように、バーナ１５から燃焼促進室１４に送り込まれた加熱ガスは、燃焼促進室１４の内壁が円筒状をなしているため、矢符ｂで示すように、燃焼促進室１４内を旋回し、引き続き燃焼促進室１４に送り込まれる加熱ガスが先に送り込まれた加熱ガスと衝突する際に、先に送り込まれた加熱ガスが再加熱されてほぼ完全燃焼した状態となり、このほぼ完全燃焼した加熱ガスが燃焼促進室１４から上方の加熱室２０へ送り出されることになる。

なお、図３に示すように、前記バーナ１５から燃焼促進室１４に送り出される前記基部チャンバ１０’における加熱ガスの取り入れ口１０ａ’を、燃焼促進室１４の周方向に向かって放出されるように構成すれば、より燃焼効率が向上して、さらに完全燃焼に近い状態となる。図２においては、基部チャンバ１０における加熱ガスの取り入れ口１０ａは、バーナ１５の吹出口との接続箇所における基部チャンバ１０の側壁が、加熱ガスを燃焼促進室１４の中央部に誘導する方向に切断されている。図３においては、基部チャンバ１０’における加熱ガスの取り入れ口１０ａは、バーナ１５の吹出口との接続箇所における基部チャンバ１０’の側壁が、矢符ａ’で示すように加熱ガスを燃焼促進室１４の周方向に誘導するように、当該周方向の方向に近づけた斜め方向に切断されている。

前記バーナ１５は、その燃料として通常の都市ガス又は灯油が使用可能であり、燃料パイプによりバーナ１５に供給された燃料をノズルから噴射させて点火することにより加熱ガスが発生し、バーナ１５に付属するファンにより加熱ガスが燃焼促進室１４に送り込まれる。

前記加熱室２０は、外筒２１及び中筒２２と、外筒２１と中筒２２との間に挿入されたセラミックスからなる綿状の耐熱性断熱材２３とによって構成される。前記中筒２２内には、フィンを外周に形成したチューブであるフィンチューブを螺旋状に巻回したコイル２４が収納されている。前記コイル２４は、そのコイルの中心軸が上下方向になるように立設されており、その下端部２４ａが加熱室２０の外部に延出していて水循環ポンプ３０に繋がっており、上端部２４ｂは加熱室２０の外部に延出していて吐出ノズル４０に繋がっている。加熱室２０は、その上端に排気筒２５が設けられており、加熱室２０の上端は排気筒２５を除いて閉塞されている。

前記コイル２４によって形成されるその内方の円筒空間内には、加熱室２０の上端から下方中間付近までの間に垂下する加熱ガス誘導筒２６が設けられている。加熱ガス誘導筒２６を構成する筒体はメッシュ材で構成され、燃焼促進室１４から上昇する加熱ガスの一部は加熱ガス誘導筒２６を通過してコイル２４に到達するようになっている。

また、前記加熱ガス誘導筒２６は上下５段に仕切られており、各仕切り板はいずれもメッシュ材により加熱ガスが通過できるように構成されている。そして、各仕切り板のうち、最下段の仕切り板２６ａは加熱ガスの通過量を多くするために、その中央部はメッシュ材を張らずに大きく開口させており、その上の仕切り板２６ｂは、下方の仕切り板２６ａよりも開口面積を小さくし、加熱ガスが横方向に流れてコイル２４に到達するように誘導されている。さらにその上の仕切り板２６ｃは、仕切り板２６ｂよりも開口面積を小さくして、加熱ガスが横方向に流れてコイル２４に到達するように誘導されており、上部２段の仕切り板２６ｄ、２６ｅは中央部を開口せず、できるだけ多くの加熱ガスがコイル２４に到達するように構成されている。加熱室２０下部おけるコイル２４は、加熱ガス誘導筒２６に覆われずに露出しているおり、加熱ガスが直接コイル２４に到達するようになっている。このように仕切り板を設けた理由は、加熱ガスが排気筒２５に直行して排気されてしまうのを防ぐと共に、加熱ガスを加熱室内のコイル２４にできるだけ多く接触させてコイル内を流れる液体に対して効率よく熱交換が行えるようにし、かつ、熱交換の結果、排気穴２４から排出される加熱ガスの温度を低下させることにある。

水循環ポンプ３０は、その給水側３１に設けたポート３１ａと水源３２である水道の蛇口とが給水管３３により接続されており、給水管３３はポート３１ａから電磁開閉弁３４及び流量スイッチ３５を経由して水源３２に至る。

また、前記水循環ポンプ３０は、その供給側３６に設けたポート３６ａと圧力調整弁３７とが供給管３８により接続される。圧力調整弁３７は、前記コイル２４の下端部２４ａに接続される供給本管３８ａと、水循環ポンプ３０の給水側３１に設けたポート３１ｂに接続される調圧余水管３８ｂとに分岐し、圧力が調整された供給水は供給本管３８ａからコイル２４に供給され、圧力が調整されることにより発生する余分な調圧余水は調圧余水管３８ｂから水循環ポンプ３０の給水側３１に戻される。

［実施例１の殺菌消毒洗浄機Ａの作動］
本実施例における殺菌消毒洗浄機Ａは上記の構成をなしており、水源３２である水道の蛇口から出た流水は、給水管３３により、流量スイッチ３５及び電源ＯＮにより開く電磁開閉弁３４を経由して、水循環ポンプ３０の給水側３１に流入する。水循環ポンプ３１の給水側に入った流水は、電源ＯＮにより駆動する水循環ポンプ３１により加圧されて水循環ポンプ３１の供給側３６に移行する。水循環ポンプ３１により加圧された加圧水は、圧力調整弁３７により所定の圧力に制御されて給水本管３８ａによりコイル２４の下端部２４ａに流入する。一方、圧力調整弁３７により所定の圧力に制御されることにより発生した余分な流水は、無駄にならないように、調圧余水管３８ｂにより、水循環ポンプ３０の給水側３１に流入し、この調圧余水は水源３２から水循環ポンプ３０の給水側３１へ流入した流水と混ざって、水循環ポンプ３１により加圧されて水循環ポンプ３１の供給側３６に移行し、これらの循環を繰り返しながら、所定圧力の加圧をコイル２４に供給する。

コイル２４に供給された加圧水は、加熱室２０を経由することにより、１２０℃の高熱加圧水となって、コイル２４の上端部２４ｂに接続された吐出ノズル４０から噴射される。加熱室２０は、その下方の基部チャンバ１０に設置されたバーナ１５が点火され、それにより発生する加熱ガスが加熱室２０に送り出されることにより、加熱室２０の内部が高熱になり、同時に、加熱ガス誘導筒２６及びその内部に設置された複数の仕切り板により加熱ガスの熱がコイル２４に伝わって、コイル内を流れる加圧水と熱交換され、これにより加熱ガスの温度が低下すると共にコイル内の加圧水の温度が上昇し、このコイル内の加圧水の温度上昇はコイル内の流水が加圧されているため、１００℃を超えて１２０℃まで上昇するようになっている。そして、この高熱加圧水が吐出ノズル４０から噴射され、この噴射された高熱加圧水を設備や器具等の対象物に吹き付けることにより洗浄と共に殺菌消毒がなされる。

加熱室２０の下方の基部チャンバ１０は、バーナ１５から送り出される加熱ガスが、燃焼促進室１４内で旋回しながら、再加熱されてほぼ完全燃焼した状態となって、加熱室２０へ送り出され、その結果、排気筒２５から排出される排気ガスの含有一酸化炭素の数値が減少する結果となる。

［比較試験］
特許文献１に記載の殺菌消毒洗浄機を従来例とし、上記実施例１に記載の殺菌消毒洗浄機とを比較した。その結果を表１に示す。

この試験結果により、排気筒から排出される排気ガスに含有する一酸化炭素の量が激減していることが示される。これは、従来例においてはバーナから送り出された加熱ガスが、加熱室に直接送られ、不完全燃焼の煤が加熱ガス誘導筒のメッシュ板に付着して再加熱されるが、酸素の供給がないために再燃焼できずに却って不完全燃焼となる結果、一酸化炭素の含有量が多かったものと思われる。本実施例においては、燃焼促進室を円筒状に形成したことにより燃焼促進室内においてバーナから送り出される加熱ガスを滞留させることが可能となり、その滞留中に加熱されてほぼ完全燃焼した加熱ガスとなる結果、加熱ガス中の一酸化炭素の含有量が激減したものと思われる。

以上詳述したように、本実施例に係る殺菌消毒洗浄機Ａは、燃焼促進室１４においてバーナ１５から送り込まれた加熱ガスが旋回するように構成したため、加熱ガスが燃焼促進室１４において再加熱されてほぼ完全燃焼の状態になるので、排気筒２５から排出される排気ガスの一酸化炭素の含有量が激減し、そのため熱交換の効率が向上し、効率的な燃料の使用による省資源及び環境改善に貢献できる効果がある。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Ａ…………殺菌消毒洗浄機
１０………基部チャンバ
１０ａ……基部チャンバにおける加熱ガス取り入れ口
１０’……基部チャンバ（変更例）
１０ａ’…基部チャンバにおける加熱ガス取り入れ口（変更例）
１１………外装体
１２………内装体
１３………耐熱性断熱材
１４………燃焼促進室
１５………バーナ
２０………加熱室
２１………外筒
２２………中筒
２３………耐熱性断熱材
２４………コイル
２４ａ……コイルの下端部
２４ｂ……コイルの上端部
２５………排気筒
２６………加熱ガス誘導筒
２６ａ……最下段の仕切り板
２６ｂ……下から２番目の仕切り板
２６ｃ……下から３番目の仕切り板
２６ｄ……下から４番目の仕切り板
２６ｅ……下から５番目の仕切り板
３０………水循環ポンプ
３１………水循環ポンプの給水側
３１ａ……給水側のポート
３１ｂ……給水側のポート
３２………水源（水道の蛇口）
３３………給水管
３４………電磁開閉弁
３５………流量スイッチ
３６………水循環ポンプの供給側
３６ａ……供給側のポート
３７………圧力調整弁
３８………供給管
３８ａ……供給本管
３８ｂ……調圧余水管
４０………吐出ノズル

Claims (3)

1. フィンチューブにより形成したコイルを、そのコイルの中心軸が上下方向になるように立設し、
   前記コイルの一端に水循環ポンプの供給側を接続し、
   前記コイルの他端に吐出ノズルを接続し、
   前記コイルの下方に燃焼促進室を設け、
   前記燃焼促進室に対してその横方向から加熱ガスを送り込むバーナを設置し、
   前記燃焼促進室は、その内壁が、中心軸が上下方向の円筒状をなしていて、当該燃焼促進室に送り込まれた加熱ガスを旋回させると共に、当該燃焼促進室において加熱ガス中に含まれる不完全燃焼ガスが再加熱するように構成した
   ことを特徴とする殺菌消毒洗浄機。
2. 前記バーナから送り出される加熱ガスが、燃焼促進室の周方向に向かって放出されることを特徴とする請求項１に記載の殺菌消毒洗浄機。
3. 前記コイルの内側に、多孔板からなる加熱ガス誘導筒を設置し、
   前記加熱ガス誘導筒がその内部を上下に仕切る複数の仕切り板を備えている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の殺菌消毒洗浄機。

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