JP5024706B2 - 洗濯脱水機の定置洗浄方法 - Google Patents
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Description
定置洗浄(CIP:Cleaning In Place)は、機械装置を分解することなく、その内部で洗浄液を循環させる方式である。
この定置洗浄(CIP)は高能率で自動化し易く、かつ大型機械設備にも適用が容易で洗浄薬剤の消費量が少ないという一般的な長所を有しているが、装置内部の隅々まで完全に洗浄することが難しいという問題が有る。特に、微視的な凹部の底まで清浄ならしめることが容易でない。
外胴2の中に、多孔板製の内胴3が配設されている。該内胴3は回転軸5に装着され、軸受6によって支持されている。
上記回転軸5には被動プーリ7が取り付けられていて、ベルト8および駆動プーリ9を介して駆動モータ10により回転駆動される。
前記の外胴2、軸受6、および駆動モータ10はフレーム11に搭載され、緩衝部材を介して支承されている。
符号1を付して示したのはケースであって、洗濯物を出し入れするための開口部、及び該開口部を覆うドア4が設けられている。説明の便宜上、本来的にドア4が設けられている側を洗濯脱水機の前面と呼び、その反対側を背面と呼ぶ。
洗濯物を出し入れするために内胴3を傾ける場合もあるが、その基本姿勢は回転軸5の中心線X―Xを水平にした状態である。本発明において「ほぼ水平な回転軸」とは、基本姿勢が水平であることの意である。
さらに、洗浄剤を添加した洗浄液が入れられる場合も有る。
このように、予洗、本洗、すすぎ洗い、仕上げ、洗浄など、各種の操作に応じて適量の液体が外胴2内へ注入される。また、脱水操作の際は液体を注入することなく、外胴内を空にして内胴を回転させる(図6(B)を参照して後に詳しく説明する)。
一般に、外胴2の底面から回転軸5の中心線X−Xまでを10等分して、1〜3付近を低位、5付近を中位、7付近を高位とし、これらの液面位置を検出するよう、低位液面Lには低位液面センサ15が、中位液面Mには中位液面センサ16が、高位液面Hには高位液面センサ17がそれぞれ設けられている。
各液面センサの検出信号は自動制御装置20に入力され、該自動制御装置は液ポンプ13を制御して、所要の液面位置まで液を注入する。
一般にオーバーフローパイプ19が設けられていて、液面が上がり過ぎないように規制している。該オーバーフローパイプの開口部(溢流入口)は高位液面H付近に設定され、高くても回転軸5よりは低い位置である。
その理由は、回転軸を超える高レベルまで液をいれても、徒に内胴の回転抵抗を増すだけで、洗濯作業にも、すすぎ作業にも、好適ではないからである。
(A)図は洗濯作業もしくはすすぎ作業を描いてある。内胴3を数十rpmの低速で、すなわち、洗濯物22に作用する遠心力が1Gに達しない回転速度で、付記した円弧矢印のように低速回転させる。
洗濯物22は内胴によって掻き上げられるが、作用する遠心力が1G未満であるから、掻き上げ途中で、矢印Fのように放物線を描いて落下し、内胴の内壁に叩きつけられる。このときの衝撃と撹拌が洗濯効果やすすぎ効果を発揮する。
上述のような作用で洗濯(又はすすぎ)が行われるので、洗濯液(又はすすぎ液)12
の液面は、内胴の下部を浸すことが必要であり、回転軸5に達しない程度が好適である。
洗濯物は遠心力によって内胴の内壁に張り付けられたように密着し、該内胴と一緒に高速回転せしめられる。
洗濯物に含まれている水分は遠心力で振り切られ、水滴(図示省略)となって飛散し、外胴2の内壁を伝って排水24される。
この脱水作業においては当然に、外胴2の中へ液体を注入することは無い。少なくとも
内胴3に触れ得るレベルまで液を溜めることは有り得ない。
イ.内胴が低速回転する時の液面は、内胴の下部を浸す程度、回転軸よりも下方であり、
ロ.内胴が高速回転する時の外胴内には液を入れず、空である(少なくとも、内胴に触れ得るレベルの液面は不可)。
上記の原則を外れることは考えられなかった。
特許文献1として挙げた特開2005−58740号公報に記載された発明は、高温の蒸気によって殺菌するものであり、
特許文献2として挙げた特開平6−277385号公報に記載された発明、及び、
特許文献3として挙げた特表2002−533140号公報に記載された発明は、オゾンによって殺菌する構造である。
また、特許文献4として挙げた特表2002−527215号公報に記載された発明は、原子酸素発生装置を設け、原子酸素によって殺菌する構造である。
放射線殺菌は公害防止の方策が現実的でなく、未完成である。
現在の衛生学においては、化学的手段と物理学的(力学的)手段との併用が最も望ましいとされている。
その理由は、例えば殺菌剤によって完全滅菌を達成しても、微量の有機汚物が残存していれば、これを栄養源として再び雑菌が繁殖するからである。
こうした観点から、消毒剤に表面活性剤を添加して有機汚物を除去するように配慮されているが、有機汚物の除去は不完全である。
その理由は、外見的には光沢を有する金属製部材であっても、その表面に微視的な凹凸が有り、その凹部に付着している有機汚物の完全除去は至難だからである。
この問題を、図4について次に説明する。
病院の衛生管理において、汚損ゾーンと清浄ゾーンとの区別が求められる。
例えば図示の面Z−Zから左側は人体老廃物や雑菌が存在する虞れの多い汚損ゾーン、
右側は人体老廃物や雑菌の存在を許されない清浄ゾーンであるとする。
ドア4を開いて、矢印Aのように衣類を内胴3の中へ投入して洗濯・脱水した後、再びドア4から洗濯済みの衣類を矢印Bのように取り出すと、せっかく清浄になった衣類が汚染されてしまう。
このような不具合を解消しようとすると、洗濯済みの衣類を矢印Cのように、洗濯脱水機から清浄ゾーンへ搬出しなければならない。
α.洗濯脱水機の洗浄は、単に薬剤や高温を用いて滅菌消毒するだけでなく、微視的な凹部に付着している有機汚物を機械的に(力学的に)除去しなければならない。
β.洗濯・脱水を終えた洗濯物は、汚染ゾーンを通過させることなく清浄ゾーンへ搬出できなければならない。
(注)有機汚物を化学的に除去できれば、必ずしも力学的方法を併用しなくても良い。しかし、薬液は表面張力を有しており、該薬液と金属表面との「濡れ」の問題が有って、微視的な凹部に付着している有機汚物を薬液の化学的作用のみによって完全に除去することは至難である。
どのような洗浄(消毒)液を用いるにせよ、力学的な汚物除去手段を併用することは、洗浄液の効果を発揮させるために極めて有効であることが期待される。
また、第2の目的は、洗濯・脱水された洗濯物を汚損する虞れ無く清浄ゾーンへ搬出し得る定置洗浄装置を提供することである。
請求項1の発明に係る定置洗浄方法は、
(図1参照)ほぼ水平な回転軸(5)に装着されて回転駆動される内胴(3)と、該内胴を収納した外胴(2)とを具備する洗濯脱水機を洗浄する方法において、
当該洗濯脱水機に設定されている洗濯用の液面やすすぎ用の液面(H,M,L)よりも高いレベルに、かつ前記回転軸よりも高い液面(W)まで、前記外胴内に洗浄液を満たした状態で、
前記の内胴を回転させて洗浄液を撹拌し、該洗浄液に乱流を発生させることによって、
外胴内部を隅々まで洗浄することを特徴とする。
前記の洗浄液として、80度〜90度の熱水を用いることもでき、滅菌作用が得られるので望ましい。
(図2参照)ほぼ水平な回転軸(5)に装着されて回転駆動される内胴(3)と、該内胴を収納した外胴(2)とを具備する洗濯脱水機を洗浄する方法において、
前記外胴内へ、前記内胴に接触する液面レベル(W′)以上まで洗浄液(21)を入れた状態で、
前記内胴の中に洗濯物、もしくはこれに類似する吸水性の物体(ダミー洗濯物25)を入れ、該内胴を遠心力1G以上で高速回転させることを特徴とする。
(図1参照)ほぼ水平な回転軸(5)に装着されて回転駆動される内胴(3)と、該内胴を収納した外胴(2)とを具備する洗濯脱水機において、
洗濯作業用及び又はすすぎ作業用に設定されている液面(H,M,L)よりも高く、かつ前記回転軸よりも高いレベル(W)に洗浄液面が設定されており、
上記洗浄液面まで洗浄液を満たした状態で前記の内胴を回転せしめ得るようになっていることを特徴とする。
前記の洗浄液として、80度〜90度の熱水を用いることもでき、滅菌作用が得られるので望ましい。
(図1参照)前記外胴(2)の中に、洗濯作業用及び又はすすぎ作業用の液面センサ(15,16,17)が設けられるとともに、該外胴の中へ液体を注入する液ポンプ(13)が設けられていて、
前記液面センサの検出信号を入力されて前記液ポンプを制御する自動制御装置(20)が設けられており、
前記洗濯作業用及び又はすすぎ作業用の液面センサ(15,16,17)よりも上方、かつ前記回転軸(5)よりも上方に位置せしめて洗浄液面用のセンサ(18)が設置されていて、
前記自動制御装置(20)が、洗浄液面用のセンサ(18)の出力信号を入力されて前記液ポンプ(13)を制御し、該洗浄液面用センサの位置まで注液できるようになっていることを特徴とする。
(図1参照)前記回転軸(5)付近若しくは、それよりも低い位置に開口するオーバーフローパイプが設けられておらず、
又は、オーバーフローパイプを閉塞してオーバーフロー機能を抑制し得るようになっていることを特徴とする。
(図3参照)前記内胴(3)が多孔板製であって円筒形をなしており、その側面または背面に、洗濯物を出し入れし得る内胴扉(3a)が設けられていることを特徴とする。
この乱流によって洗浄液が外胴の内面に激しく衝突し、微視的な凹部に付着していた異物を剥離させて、外胴内部を隅々まで洗浄する。
この請求項1に係る発明方法は別段の専用装置を設けるに及ばず、基本構造の濯脱水機を用い、本発明に係る液面制御を行なうことによって遂行することができる。
円の下方へ回って来たとき洗浄液に触れて、これを吸収する。そして、円の上半部を通過する際、含有していた洗浄液が遠心力で振り切られて飛散し、外胴の内面に激しく衝突する。
この衝突によって、外胴内面の微視的な凹部に付着していた異物が剥がされて除去される。
この請求項2に係る発明方法は別段の専用装置を設けるに及ばず、基本構造の濯脱水機と適宜の吸水性物体(洗濯物またはダミー洗濯物)とを用い、本発明に係る回転速度制御を行なうことによって遂行することができる。
外胴内周面の微視的な凹部に付着していた異物がこの衝突によって剥離し、外胴内部が隅々まで洗浄される。
この請求項3に係る発明装置は別段の専用装置を設けるに及ばず、基本構造の洗濯脱水機を用い、本発明に係る液面制御機構を付加することによって構成することができるので、洗濯脱水機を大型化、大重量化、複雑化させることなく、低コストで製作することができる。
洗濯脱水機に本来的に設けられている洗濯作業用及び又はすすぎ作業用の液面センサに加えて、洗浄液面用のセンサを設けるという簡単な構成により、
洗濯脱水機に本来的に設けられている自動制御装置に所要のプログラムを与えて、洗浄液面センサの出力信号により液ポンプを制御し、洗浄液面用センサの位置まで注液できるので、請求項3の発明装置を低コストで構成することができる。
回転軸付近以下に開口するオーバーフローパイプが設けられておらず、又はオーバーフローパイプを閉塞してオーバーフロー機能を抑制し得るようになっているので、本発明装置による液面制御がオーバーフローパイプによって乱される虞れが無く、確実に機能して完全な洗浄機能を発揮する。
多孔板製円筒形の内胴の側面に、洗濯物を出し入れし得る内胴扉が設けられているので、次の理由により、洗濯・脱水済みの洗濯物を再汚染する虞れ無く、清浄ゾーンに搬出することができる。
従来例の洗濯脱水機において本来的に設けられている洗濯物投入用の開口付近は、未洗濯の衣類に触れるので、必然的に汚染されているから、この開口から洗濯・脱水済みの衣類を取り出すと汚染されてしまうことは明らかである。本請求項6を適用して内胴の側面に扉を設けて、この内胴扉から洗濯・脱水済みの衣類を取り出すと、再汚染される虞れ無く清浄ゾーンに搬出することができる。
前掲の図5に示した従来例に比して、異なる点を抽出して説明すると下記のとおりである。
従来から設けられているところの、低位液面Lを検知するための低位液面センサ15、中位液面Mを検知するための中位液面センサ16、及び高位液面Hを検知するための高位液面センサ17以外に、
本発明を適用してそれよりも高い位置に、かつ回転軸5よりもハイレベルに位置せしめて洗浄液面センサ18が設けられている。
該自動制御装置は液ポンプ13を駆動制御して、外胴2内の洗浄液面Wをハイレベルに保つ。
本発明を実施する際、洗浄液面Wを外胴2の天井面に設定して、外胴2内を洗浄液で充満させるように構成しても良い。この場合は、洗浄液面センサ18の設置を省略することもできる。
本例における洗浄液は、洗剤とアルカリ剤とキレート剤とを混合して調製した。本発明を実施する際、公知の洗浄液を任意に選定して用いることができる。
前記の洗浄液として、80度〜90度の熱水を用いることもできる。熱水は、入手及び後始末が容易である上に、滅菌作用が得られるので望ましい。
何らかの事情によってオーバーフローパイプを設けたい場合は、該オーバーフローパイプに弁手段を設けるなどして、オーバーフロー機能を抑制できるようにしておき、洗浄作業に際しては洗浄液がオーバーフローしないようにすれば良い。
ただし、内胴3内に洗浄液を注入する際に内胴の上部空間内の空気を逃がす手段(図示省略)を設けておくことが望ましい。
イ.洗浄液面W付近、および、これよりも下方に位置する外胴内面は洗浄液の激しい乱流を受ける。
すなわち、局部的に洗浄液の衝突を受ける。
衝突した洗浄液は、外胴内面の微視的な凹部に付着している異物を剥がし取って除去する。異物の除去によって外胴内面が完全に清浄となる。
ロ.洗浄液面Wよりも上方の外胴内面は、回転する内胴3によって洗浄液を撥ね掛けられる。
すなわち、局部的に洗浄液の衝突を受ける。衝突した洗浄液は、外胴内面の微視的な凹部に付着している異物を剥がし取って除去する。異物の除去によって外胴内面が完全に清浄となる。
残留した有機異物を栄養源として再び雑菌が繁殖する。
こうした事情を勘案すると、本実施形態における異物除去効果の実用的な価値は非常に大きい。
本発明を実施する際、化学的な溶解力及び殺菌力を有する洗浄液を用いることが望ましい。しかし、本発明は流体力学的に異物を除去するので、どのような洗浄液を用いても洗浄効果を発揮することができる。
次に、従来例を描いた図6と対比して差異を述べる。
従来技術においては、図6(A)のように外胴2の中へ洗濯液(又はすすぎ液)12を入れて内胴3を低速回転させる操作(洗濯作業,又はすすぎ作業に対応)、または図6(B)のように外胴2の中を空にして内胴3を高速回転させる操作(脱水作業に対応)しか無かった。
これに対して本発明方法(図2)では、外胴2の中へ洗浄液21を入れた状態で、かつ内胴3の中へ洗濯物(または、これに類似した吸水性の物体:ダミー洗濯物と名付ける)25を入れて、数百rpmレベルで高速回転させる。高速回転とは、1G以上の遠心力を生じる回転速度をいう。
なお、上記の「外胴2の中へ洗浄液を入れる」とは、内胴の下部が浸される程度に洗浄液を入れる意である。
ダミー洗濯物25は円を描いて内胴3と一緒に回転し、洗浄液面W′の下方を潜り抜ける間に濡れて洗浄液を吸収し、洗浄液面W′から上昇すると、高速回転の遠心力によって洗浄液を振り飛ばされる。
異物の完全除去によって外胴の内面が清浄となる。
本実施形態における洗浄液面W′のレベルは、ダミー洗濯物25の回転軌跡円の下方が洗浄液面W′と交わる程度に設定する。
ダミー洗濯物25が回転して下方へ来たとき、洗浄液21の中を潜って濡れなければ、上方を通過する際に洗浄液滴23を飛ばすことができないから、「ダミー洗濯物25が洗浄液21で濡らされること」が必要条件である。
しかし、洗浄液面W′が必要以上に高くても内胴3の回転抵抗を増すだけであるから、
回転軸5よりも低く設定することが望ましい。
洗濯脱水機は遠心脱水作業を行うため、本来的に1Gを超えて高速回転し得るように構成されているので、従来技術に係る洗濯脱水機を用いて図2の発明方法を実施するために、大きい改造を必要としない。
すなわち、内胴回転速度の制御機構と液面制御機構との作動パターン設定を変更すれば足りる。
実施が極めて容易であることも、図2に示した実施形態の発明方法(請求項2)の長所の一つである。
内胴3は、多孔板で円筒形に形成されていて、その側面に内胴扉3aが設けられている。符号3bを付して示したのはヒンジである。
従来例(図4)におけると同様に、洗濯物を矢印Aのように内胴3内へ投入し、洗濯・脱水操作を終えてから、内胴扉3aを開いて洗濯脱水済み衣類を矢印C′のように、衣類の投入経路(矢印A)と異なる経路(矢印C′)で搬出することもできる。
また、内胴扉3aを開いて衣類を入れ(矢印C)、洗濯脱水済みの衣類を矢印A′のように取り出しても良い。
図示を省略するが、内胴3の背面(図において隠れている右側の面)に内胴扉を設けて、矢印Dのように背面から衣類を投入し、洗濯脱水済みの衣類を矢印D′のように側方へ取り出しても良い。
上記のようにして、本実施形態においては清浄ゾーンと汚染ゾーンとを厳密に区画することができる。
こうした効果は、請求項3に係る発明装置の洗浄効果と相俟って、病院設備、半導体工業などの要望に応え得るものである。
2…外胴
3…内胴
3a…内胴扉
3b…ヒンジ
4…ドア
5…回転軸
6…軸受
7…被動プーリ
8…ベルト
9…駆動プーリ
10…駆動モータ
11…フレーム
12…洗濯液(又はすすぎ液)
13…液ポンプ
14…電磁弁
15…低位液面センサ
16…中位液面センサ
17…高位液面センサ
18…洗浄液面センサ
19…オーバーフローパイプ
20…自動制御装置
21…洗浄液
22…洗濯物
23…洗浄液滴
24…排水
25…ダミー洗濯物(吸水性を有する物体)
A…洗濯物の投入を表す矢印
B…洗濯物の排出を表す矢印
C…洗濯物の搬出を表す矢印
F…洗濯物の落下を表す矢印
H…高位液面
L…低位液面
m…ポンプ駆動モータ
M…中位液面
W…洗浄液面
X―X…回転軸の中心線
Claims (1)
- ほぼ水平な回転軸に装着されて回転駆動される内胴と、該内胴を収納した外胴とを具備する洗濯脱水機を定置洗浄する方法において、
前記外胴内へ、前記内胴に接触するレベル若しくはそれよりも高いレベルまで洗浄液を入れた状態で、
上記内胴の中に洗濯物もしくはこれに類似する吸水性の物体を入れて、該内胴を遠心力1G以上で高速回転させることにより、該内胴に連れて回転する上記洗濯物もしくはこれに類似する吸水性の物体が洗浄液中を通過中に吸収した洗浄液を、洗浄液面から上昇すると回転による遠心力により振り飛ばして上記外胴内面を洗浄することを特徴とする、洗濯脱水機の定置洗浄方法。
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