JP4822954B2 - 連続式水洗機の給水制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、リネン等の被洗物を、次々と洗濯・移送して連続的に処理する連続式水洗機に関する。特に、連続式水洗機に必要な洗浄水、すすぎ水等の水の節約と、被洗物の品質の安定を両立させる給水制御方法に関する。

連続式水洗機には、色々なタイプがあるが、以下にその１例を説明する。対向する両端部の一方に入口、他方に出口を備え、保水機能と通水機能を持ち、内部に複数の区画室（槽）を設けた洗濯ドラムと、当該ドラムの回転中心を固定したまま正転・逆転と揺動回転させ、且つ、一方向に移送回転させるドラム駆動装置と、当該洗濯ドラムに給水・給熱及び該ドラムから排水させる配管設備並びに運転制御装置等から構成される連続式水洗機は、ホテルや病院向けリネン・ランドリー業界では良く知られている機械装置である。

図３は、連続式水洗機の水の流れと被洗物の移動方向並びに処理工程を示す模式図である。入口１から所定量の被洗物２０が投入されると、当該連続式水洗機は、給水（すすぎ水（清水））３０、給水（すすぎ排出水からなるリサイクル水）３１と洗剤（図示せず）の投入を行い、複数回のドラムの揺動回転で区画室（槽）３内の被洗物２０を洗浄し、或いはすすぎ洗いをする。次いで、定期的（サイクルタイム毎）に発生する該ドラムの一方向への回転により、当該被洗物２０を隣接する区画室（槽）へ移送すると共に、入口においては新しく被洗物２０を投入し、出口２においては、洗浄と仕上げを済ませた被洗物２０を排出する。
このようにして、連続式水洗機は、サイクルタイム毎に、被洗物衣料品の投入と排出を繰り返し行なう。

前記区画室（槽）３は複数設けられるが、通常、入口１に隣接する予洗ゾーン（イ）に一槽または二槽、次の本洗ゾーン（ウ）に、処理能力に応じて多数槽を当て、次いですすぎ洗いゾーン（エ）に複数槽、最後の仕上げゾーン（オ）に一槽となることが多い。被洗物の洗浄は、予洗ゾーン（イ）から始まり本洗ゾーン（ウ）に留まる間に行なわれるから、前記サイクルタイムを予洗槽数プラス本洗槽数に乗じた時間の間、有効に行なわれると考えられる。
被洗物２０は、予洗ゾーン（イ）において給水（すすぎ排出水）３１に浸漬され、本洗ゾーン（ウ）において対向して流れ、或いは並行して流れる前記給水３１によって洗浄され、すすぎゾーン（エ）に入ると、対向して流れる給水３０によってすすぎ洗いを受け、仕上げゾーン（オ）を経由して出口２から排出される。これらの動きは、全てサイクルタイム毎に繰り返し起こる。なお、８は、電動弁、２６は手動弁、７は流量計、５はタンク、９は運転制御装置を示す。

汚れた被洗物の洗浄性は、一般的に、洗浄時間の長さと洗剤濃度の高さに応じて向上すると考えられるが、実際には被洗物の逆汚染や品質の傷み並びにランニングコストの増大等マイナス要因もあるので、被洗物の種類ごとに適当な値が定められている。洗剤濃度は別途妥当な値が選定されるとして、仕上がり被洗物の排出頻度を決定し、当該連続式水洗機の洗浄力と処理能力を決める重要なサイクルタイムは、当該連続式水洗機を含む処理ライン全般の運転条件の点から種々の制約があり、十分吟味されて決定される。

連続式水洗機の処理槽に給水、及び処理槽から排水させるための配管設備については、特許文献１に開示されている。同文献１の技術によれば、被洗物の洗浄に使用する水を、清水、「すすぎ室」からの排出水を主体とする洗浄水、「仕上げすすぎ室」及び「絞り機」からの排出水を利用する再利用水、後半の「洗浄室」からの排出水を処理した処理水、の4種類として、洗浄室に給水する水量を増加させる一方で、新たに供給する清水の量を削減し、エネルギーと水の保存量を有意的に向上させ、ランニングコストを低減できるとしている。

特表２００４−５３８１１２号公報

特許文献１の技術の内、すすぎゾーンの給水系統に限って検討してみると、問題が散見される。すすぎゾーンからの排出水を受けるタンクにおいて、濁度センサが検出する、すすぎ排出水の濁度に対応して、清水の調節弁を調節し、すすぎゾーンへの清水の供給量を調節し、排出（すすぎ）水の濁度を所定範囲内に収めるように制御することになっている。
しかし、実際には、被洗物のすすぎを済ませた排出水をタンクに受けた後、濁度が変動したことを検知し、調節弁を滑らかに自動調節していては、大きな時間遅れが発生し、清水の無用な消費が発生すると共に、すすぎの品質は相当程度乱れる可能性がある。また、濁度センサ等の水質センサは高価で、頻繁に保守点検は必要となる。

特許文献１で提案された、「排出すすぎ水」の濁度によって清水供給量をフィードバック制御する方法では、制御に致命的な時間遅れが発生し、清水の供給量に無駄が出るばかりでなく、すすぎの品質に乱れを発生させ、制御の目的を大きく逸脱させる可能性がある。

上記の問題点に対し、本発明は、清水供給量の制御には、被洗物がすすぎ室に移送されて入った時に、前出のサイクルタイムと被洗物の種類・分量に適したすすぎ水量を供給するよう、清水流量調節弁をプログラム制御し、微調整にフィードバック制御を用いる給水制御方法を提供するものである。
本発明は以下の各手段により課題の解決を図る。
（１）第１の手段は、対向する両端部の一方に入口、他方に出口を備え、保水機能と通水機能を持ち、内部に複数の区画室を設けた洗濯ドラムと、当該ドラムの回転中心を固定したまま正転・逆転と揺動回転させ、且つ、一方向に移送回転させるドラム駆動装置と、当該洗濯ドラムに給水・給熱を行い、或いは該ドラムから排水させる配管設備並びに運転制御装置等から構成される連続式水洗機において、すすぎ水用清水流量調節弁には、応答性の良い流量制御と制御データの通信が可能な自動制御弁を使用するとともに、当該自動制御弁に必要な給水量（目標値）を指定する指令を送る制御装置は、当該の連続式水洗機を制御する運転制御装置を使用し、同運転制御装置には、予め入力されている被洗物の品種・重量・処理工程中の位置・洗浄データ・すすぎデータ・運転条件設定データ等々の制御データとプログラムを利用して指令データを算出し、必要な時機を判断して、前記自動制御弁に指令を送信できるようにすることである。
（２）第２の手段は、前記の必要な時機は、前の投入被洗物の品種と異なる品種が移送されて、洗浄ゾーンからすすぎゾーンに入った時とし、指令データは、サイクルタイムと衣料品種・重量を加味した必要給水量を主とするというものである。

被洗物がすすぎゾーンに入った時に、時間遅れなく適切に、すすぎ水の流量が切り換るので、時間一杯、最適のすすぎ処理を受けられる効果がある。
被洗物の全ては、同じ最適のすすぎ処理を受けるので、品質が同一で安定したものを得られる効果がある。
すすぎ水供給量の設定要因には、サイクルタイムが重要因子として入れてあるので、すすぎ時間一杯に最小限必要な水量が供給され、資源・経済的に優れた特性が得られる効果がある。
排出するすすぎ水の組成も安定するので、洗浄水として再利用しても性質が安定し、連続式水洗機全体の運転が安定する効果がある。
システムの制御に、高価で、頻繁に保守点検が必要な濁度センサ等のセンサが不要となり、簡単且つコスト的に優れたシステムを提供する効果がある。

図１は、本発明を適用した連続式水洗機の水の流れと被洗物の移動方向並びに処理工程を示す模式図である。図２は、本発明の制御工程と順序を示すフローチャートである。
図１において、被洗物２０は、予洗ゾーン（イ）において給水３１に浸漬され、本洗ゾーン（ウ）においては給水３１によって洗浄され、すすぎゾーン（エ）に入る。この時、当該被洗物より一槽先行し処理されている被洗物の品種が、当該被洗物の品種と異なっていると、処理状況を監視制御する連続式水洗機の運転制御装置１９は、すすぎ水流量調節弁１８に指令を送り、先行被洗物に最適のすすぎ水量から、当該被洗物に最適のすすぎ水流量に切り換えるよう制御する。
切り換え後のすすぎ水の実流量は、流量計１７によって測定され、該運転制御装置１９にフィードバックされるので、必要があれば、すすぎ水流量調節弁１８に修正指令を送ることが出来る。
なお、すすぎ水流量調節弁１８と流量計１７が一体になった流量制御装置（例えば特開２００３−２３２６５８等）を採用して、流量制御と制御データの通信可能な自動制御弁としてもよい。

連続式水洗機の運転制御装置１９が発する最適すすぎ水流量の指令は、図２のフローチャートに示されるように、投入される被洗物に特定のすすぎ水量q、投入被洗物重量W、及び当該連続式水洗機の洗濯ドラムの揺動角度θ、揺動速度ω、揺動回数Ｘ,１揺動あたりの揺動時間ｔ等から算出されるサイクルタイムTとして、最適すすぎ水流量に織り込まれ、当該被洗物の本洗ゾーン（ウ）からすすぎ洗いゾーン（エ）への移送時に、すすぎ水流量調節弁１８に伝達される。
なお、指令するすすぎ水量が、先行処理を受けている被洗物のすすぎ水量より少量の場合は、すすぎ水流量が切り換わった時に、先行処理を受けている被洗物のすすぎ品質に若干の悪影響を与えることが考えられる場合には、流量の切換え制御を行わないようにしてもよい。

当該連続式水洗機に供給される清水は、大部分が図１の給水（すすぎ水（清水））３０のみであるから、該すすぎ水流量が、すすぎ洗いされる被洗物に対して、すすぎ時間一杯を費やして、必要充分な水量に達することとなり、品質を維持した上での連続式水洗機の清水の最少消費量となることは容易に理解される。
また、特許文献１のような、濁度計による後追い清水流量制御で散見される、仕上げ被洗物のアルカリ焼け問題は、濁度と残留アルカリの解決も含めて、最適すすぎ水量qを設定し、すすぎ水流量の制御に反映させる本発明によれば、完全に防ぐことができる。

本発明と特許文献１を比較すると、本発明の制御システムの方が計器・計装・配線等が簡単で、コスト的にも有利であることが明らかである。
また、すすぎ水の再利用の観点で両者を比較すると、配管と再利用システムは殆ど同じであるが、特許文献１では、すすぎ排水の組成が大きく振れるので、再利用する洗浄工程でもその影響を受け、洗浄性に相当の振れが出るものと考えられる。一方、本発明の制御を受けたすすぎ排水は、安定した組成を持つので、洗浄工程で再利用しても、振れの少ない安定した操業ができ、結果として、安定して品質の良い被洗物を仕上げることが可能となる。

本発明の実施形態に係る連続式水洗機の模式図である。 本発明の実施形態に係る連続式水洗機の制御工程と順序を示すフローチャートである。 従来の連続式水洗機の模式図である。

符号の説明

１ 入口
２ 出口
３ 区画室（槽）
１７ 流量計
１８ すすぎ水流量調節弁
１９ 運転制御装置
３０ 給水（すすぎ水（清水））
３１ 給水（すすぎ排水からなるリサイクル水）
３２ 排出水
ｑ すすぎ水量
W 投入被洗物重量
T サイクルタイム

Claims (2)

1. 対向する両端部の一方に入口、他方に出口を備え、保水機能と通水機能を持ち、内部に複数の区画室を設けた洗濯ドラムと、当該ドラムの回転中心を固定したまま正転・逆転と揺動回転させ、且つ、一方向に移送回転させるドラム駆動装置と、当該洗濯ドラムに給排水及び給熱を行う配管設備と、運転制御装置とを備えた連続式水洗機において、
   前記配管設備のすすぎ水用清水流量調節弁には、流量制御と制御データの通信が可能な自動制御弁を使用するとともに、
   当該自動制御弁に必要な給水量を指定する指令を送る制御装置は、前記運転制御装置とし、
   同運転制御装置は、予め入力されている被洗物の品種・重量・処理工程中の位置・洗浄データ・すすぎデータ・運転条件設定データ等の制御データとプログラムとを利用してサイクルタイムと被洗物の品種・重量を加味した必要給水量を主とする指令データを算出し、
   先行処理を受けている被洗物の品種と異なる品種の被洗物が移送されて、洗浄ゾーンからすすぎゾーンに入った時に、前記自動制御弁に指令を送信できるようにしたことを特徴とする連続式水洗機の給水制御方法。
2. 請求項１に記載する連続式水洗機の給水制御方法において、運転制御装置は、前記算出されたすすぎ水量が先行処理を受けている被洗物のすすぎ水量より少量の場合は、先行処理を受けている被洗物の品種と異なる品種が移送されて、洗浄ゾーンからすすぎゾーンに入った後の、前記先行処理を受けている被洗物のすすぎ品質に悪影響を与えるおそれがなくなった時に、前記自動制御弁に指令を送信できるようにしたことを特徴とする連続式水洗機の給水制御方法。

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