JP2000246192A

JP2000246192A - 洗浄装置

Info

Publication number: JP2000246192A
Application number: JP11369966A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Sakaguchi; 勝二阪口; Masayuki Ono; 正之小野; Kazuo Tokida; 和夫常田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2000-09-12

Abstract

(57)【要約】【課題】火気を避ける必要のある環境下でも使用可能
であり、衛生的で小型、軽量の洗浄装置を提供する。【解決手段】洗浄装置は、ポンプ（１１）により圧縮
した水を加熱装置（１４）で加熱し、高温高圧の水を被
洗浄物に噴射する。加熱装置（１４）は、筒体（２４）
と、筒体（２４）内に遊挿される電気ヒータ（２５）
と、電気ヒータ（２５）の外周面と筒体（２４）の内面
との隙間に形成され、ポンプ（１１）から供給される水
が流れる螺旋流路（３８）と、筒体（２４）を収容する
筐体（１９）と、筒体（２４）と筐体（１９）の隙間に
充填される断熱材（３９）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種工場設備の殺
菌洗浄等に使用される洗浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の洗浄装置としては、ポン
プにより圧縮した水を、灯油等の燃料を燃焼させて発熱
するバーナーにより約１２０℃程度まで加熱し、被洗浄
物に対して噴射するものが知られている（特開平１０−
１９２３７１号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の洗
浄装置は、燃焼式のバーナーを使用するため、火気を避
ける必要のある環境では使用することができない。ま
た、運転時にはバーナーから有臭の燃焼ガスが排気され
るため衛生上好ましくなく、食品工場、製薬工場、病院
等で使用するのに適さない。さらに、燃料を内部に貯蔵
する必要があると共に、燃焼式のヒータ自体も大型であ
るため、装置全体として大型化、重量化を避けることが
できない。さらまた、バーナーの発生する熱が装置の外
部に放出されるため、醸造工場等の室温を低温で維持す
る必要がある環境下で使用するのに適さない。

【０００４】本発明は、上記従来の洗浄装置における問
題を解決するためになされたものであり、火気を避ける
必要のある環境下や、室温を低温に維持する必要のある
環境下でも使用可能であり、衛生的で小型、軽量の洗浄
装置を提供することを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ポンプにより圧縮した水を加熱装置で加熱
し、高温高圧の水を被洗浄物に噴射する洗浄装置であっ
て、上記加熱装置は、筒体と、該筒体内に遊挿される電
気ヒータと、該電気ヒータの外周面と筒体の内面との隙
間に形成され、上記ポンプから供給される水が流れる螺
旋流路と、上記筒体を収容する筐体と、筒体と筐体の隙
間に充填される断熱材とを備えることを特徴とする洗浄
装置を提供するものである。

【０００６】上記螺旋流路は、電気ヒータの外周面に螺
旋状に巻き付けた線材と、上記電気ヒータの外周面と、
上記筒体の内周面とにより形成されている。

【０００７】また、上記螺旋流路は、筒体の内周面や電
気ヒータの外周面に、突起や溝を螺旋状に設けることに
より形成してもよい。

【０００８】本発明の洗浄装置では、上記螺旋流路中で
水を加熱するため、電気ヒータによって十分な殺菌力が
得られる温度まで水温を速やかに上昇させることができ
る。

【０００９】また、本実施形態の洗浄装置は、電気ヒー
タにより水を加熱するため、火気を避ける必要のある環
境下でも使用可能であると共に、燃焼ガスを排気するこ
とがないため、衛生や匂いに留意する必要がある環境下
でも使用可能である。

【００１０】さらに、本発明の洗浄装置は、燃料を内部
に貯蔵する必要がなく、燃料式のヒータと比較すると電
気ヒータ自体が小型であるため、装置全体としても小
型、軽量である。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、図面に示す実施形態に基づ
いて本発明について詳細に説明する。

【００１２】図１に示す本発明の実施形態に係る洗浄装
置は、本体フレーム１の給水口１ａから供給される水を
圧縮及び加熱し、非使用時には本体フレーム１内に収容
されているホース２の先端のノズル３から高温高圧の水
を噴射するものである。

【００１３】上記本体フレーム１の内部には、図２に示
すように、上記給水口１ａからホース２まで続く管路５
が形成されている。この管路５には、上記給水口１ａ側
から順に、入口側水温計６、電磁弁７、流量計９、逆止
弁１０、ポンプ１１、圧力計１３、加熱装置１４及び出
口側水温計１５が設けられている。

【００１４】また、本体フレーム１の前面上部には、電
源スイッチ１６ａ、モータスイッチ１６ｂ、ポンプスイ
ッチ１６ｃ、停止スイッチ１６ｄ及び水温表示装置１７
が設けられている。

【００１５】本体フレーム１内に設けられた制御回路１
８（図２にのみ図示する。）には、上記入口側水温計
６、流量計９、出口側水温計１５から検出信号が入力さ
れると共に、上記電源スイッチ１６ａ、モータスイッチ
１６ｂ、ポンプスイッチ１６ｃ及び停止スイッチ１６ｄ
からの信号が入力される。制御回路１８は、これらの信
号に基づいて、電磁弁７、ポンプ１１のモータ１１ａ及
び後述する加熱装置１４の電気ヒータ２５の作動を制御
する。また、制御回路１８は、外部電源１２（１００
Ｖ、２００Ｖ等の各種電圧のものが使用可能である。）
からモータ１１ａ及び電気ヒータ２５への電力供給を連
通及び遮断する。

【００１６】上記電磁弁７は、常閉であり制御回路１８
から開弁を指令する信号が入力されると開弁する。

【００１７】上記流量計９は、管路５中を流れる水の流
量を検出して制御回路１８に出力する。

【００１８】上記逆止弁１０は、流量計９側からポンプ
１１側へは水を流すが、それとは逆方向の流れを阻止す
る。

【００１９】上記ポンプ１１は、２０〜１７０気圧程度
に圧縮した水を１〜６l/min（リットル／分）程度の流
量で吐出するものであれば、その形式は、特に限定され
ず、プランジャポンプ、ロータリーポンプ等の各種のポ
ンプを使用することができる。本実施形態では、５０気
圧程度に圧縮した水を、約３l/minの流量で吐出するプ
ランジャポンプを使用している。

【００２０】上記加熱装置１４は、図３から図６に示す
ように、ステンレス製で直方体状のヒータケース１９
（本発明における筐体を構成する）を備えている。この
ヒータケース１９の一つの側壁部１９ａには、２個の挿
通孔２０ａ，２０ｂが設けられており、この側壁部１９
ａと対向する側壁部１９ｂには、それぞれ上記挿通孔２
０ａ，２０ｂと対向する２個の挿通孔２１ａ，２１ｂが
設けられている。それぞれ互いに対向する挿通孔２０
ａ，２１ａと、挿通孔２０ｂ,２１ｂをそれぞれ貫通す
るように同一構造の２個の流路ユニット２３Ａ,２３Ｂ
がヒータケース１９に差し込まれている。

【００２１】各流路ユニット２３Ａ,２３Ｂは、外筒２
４（本発明における筒体を構成する）と、この外筒２４
内に遊挿された電気ヒータ２５とを備えている。

【００２２】上記外筒２４は、ステンレスからなり、両
端開口の直円管状であり基端側にフランジ部２４ａを備
えている。

【００２３】このフランジ部２４ａには、外筒２４の内
部と外部を連通する入出水口２４ｂが設けられている。
この入出水入口２４ｂは、後述する螺旋流路３８に対し
て円滑に水が円滑に出入りできるように、フランジ部２
４ａの径方向に対して傾斜させて設けている。また、フ
ランジ部２４ａには、雌螺子孔２４ｃが設けられてい
る。一方、外筒２４の先端側の開口は栓部材２６により
閉鎖される。この栓部材２６にも外筒２４の内部と外部
を連通する入出水口２６ａが設けられている。

【００２４】外筒２４は、上記ヒータケース１９の挿通
孔２０ａ，２０ｂの縁部に溶接により固定されている。
側壁部１９ａの外面と外筒２４のフランジ部２４ａとの
間には、パッキン２８が介設されている。また、上記フ
ランジ部２４ａの雌螺子孔２４ｃに螺合したボルト２９
により、後述する電気ヒータ２５の内筒３１のフランジ
部３１ａが連結されている。これらのフランジ部２４
ａ，３１ａの間にはパッキン３０が介装されている。一
方、上記栓部材２６はヒータケース１９の挿通孔２１
ａ，２１ｂの縁部に対して溶接により固定されている。

【００２５】電気ヒータ２５は、ステンレスからなる直
円管状の内筒３１を備えている。この内筒３１は開口し
た基端側にフランジ部３１ａを備え、先端側が閉鎖され
ている。フランジ部３１ａにはボルト挿通孔３１ｂが設
けられている。

【００２６】内筒３１内には抵抗線のコイル３２とマグ
ネシア等の絶縁材３３が充填されている。内筒３１の基
端側の開口を閉鎖する蓋部材３４を介して上記コイル３
２と接続されたリード線３５が外部に引き出されてい
る。本実施形態では、電気ヒータ２５の出力は、３０Ｗ
／ｃｍ²である。

【００２７】上記内筒３１の外径Ｄ１は、外筒２４の内
径Ｄ２よりも１〜１０ｍｍ程度小さく設定しており、内
筒３１の外周面と外筒２４の内周面との間に、０．５〜
５ｍｍ程度の微小な隙間が形成されている。本実施形態
では、内筒３１の外径Ｄ１を２８ｍｍ、外筒２４の内径
Ｄ２を３２ｍｍに設定して、２ｍｍの隙間を形成してい
る。

【００２８】また、図６に最も明瞭に示すように、内筒
３１の外周には、上記内筒３１の外周面と外筒２４の内
周面との間の隙間と等しい直径（本実施形態では２ｍ
ｍ）を有する断面円形の金属製の線材３６が螺旋状に巻
き付けられている。この線材３６は内筒３１の外周面及
び外筒２４の内周面に線接触している。そのため、外筒
２４の内部には、上記内筒３１の外周面、外筒２４の内
周面及び線材３６により微細な螺旋状の流路（螺旋流路
３８）が形成されている。この螺旋流路３８は一端が上
記外筒２４の入出水口２４ｂに連通し、他端が上記栓部
材２６の入出水口２６ａに連通している。

【００２９】本実施形態では、線材３６が形成する螺旋
のピッチＰを５ｍｍ、内筒３１の長さを２６０ｍｍに設
定し、かつ、上記のように内筒３１の外径Ｄ１を２８ｍ
ｍに設定しており、上記螺旋流路３８の総延長は６４０
ｍｍである。

【００３０】上記各流路ユニット２３Ａ，２３Ｂの外筒
２４の外周面と、ヒータケース１９の内面との間の隙間
には、断熱材３９が充填されている。本実施形態では断
熱材３９としてグラスウールを使用しているが、断熱材
３９の材質は特に限定されるものではない。

【００３１】図において下段の流路ユニット２３Ａの栓
部材２６の入出水口２６ａは上記ポンプ１１側に接続さ
れている。また、下段の流路ユニット２３Ａの外筒２４
のフランジ部２４ａに設けられた入出水口２４ｂは、図
において上段の流路ユニット２３Ｂの外筒２４のフラン
ジ部２４ａに設けられた入出水口２４ｂに連結されてい
る。さらに、上段の流路ユニット２３Ｂの栓部材２６に
設けられた入出水口２６ａはホース２及びノズル３側に
連結されている。そのため、上記ポンプ１１から供給さ
れる水は下段の流路ユニット２３Ａから上段の流路ユニ
ット２３Ｂを介してホース２及びノズル３側に供給され
る。

【００３２】次に、上記構成の洗浄装置の動作について
説明する。

【００３３】まず、使用者が電源スイッチ１６ａをオン
すると、上記モータ１１ａ及び電気ヒータ２５が外部電
源１２側と接続される。次に、使用者がモータスイッチ
１６ｂ及びポンプスイッチ１６ｃをオンすると、ポンプ
１１が始動すると共に、電磁弁７が開弁する。制御回路
１８は、流量計９の検出する管路５内の流量が所定値
（本実施形態では３ｌ／min）まで達していれば、電気
ヒータ２５をオンするが、この流量が所定値まで達して
いなければ電気ヒータ２５をオフ状態で維持する。この
ように管路５内の流量が所定値に達したときにのみ電気
ヒータ２５が作動するため、流量が少ない状態で電気ヒ
ータ２５が作動して過熱によりコイル３２が破損するの
を防止することができる。

【００３４】給水口１ａから供給された水は電磁弁７、
流量計９及び逆止弁１０を介してポンプ１１に供給され
る。ポンプ１１は供給された水を５０気圧程度まで圧縮
し、３ｌ／minの流量で加熱装置１４へ吐出する。

【００３５】ポンプ１１が吐出した水は、加熱装置１４
の下段の流路ユニット２３Ａの栓部材２６の入出水口２
６ａへ供給される。入出水口２６ａに供給された水は、
螺旋流路３８中を外筒２４のフランジ部２４ａに設けら
れた入出水口２４ｂに向けて流れる。そして、入出水口
２４ｂから上端の流路ユニット２３Ｂの外筒２４のフラ
ンジ部２４ａに設けられた入出水口２４ｂから上段の流
路ユニット２３Ｂの螺旋流路３８内に流入し、栓部材２
６に設けられた入出水口２６ａに向けて流れる。

【００３６】上記のように螺旋流路３８は微細であり、
かつ、電気ヒータの内筒３１の表面及び線材３６の表面
から熱が伝達されるため伝熱面積が大きい。また、上記
のようにポンプ１１により供給される圧縮された水は、
微細な螺旋流路３８内で一層圧縮される。このように上
段及び下段の流路ユニット２３Ａ，２３Ｂの螺旋流路３
８内では、高圧下で、かつ、高効率の熱伝達により水が
加熱される。そのため、上段の流路ユニット２３Ｂの栓
部材２６の入出水口２６ａからホース２及びノズル３側
へ吐出される水は４５気圧、１２０℃に達している。よ
って、ノズル３から吐出される高温高圧の水により、被
洗浄物を効率良く洗浄することができ、高い殺菌効果が
得られる。

【００３７】なお、作動中に入口側及び出口側水温計
６，１５が検出した水温は、水温表示装置１７に表示さ
れる。

【００３８】図７は、本実施形態の洗浄装置における、
電気ヒータ２５が作動開始後の経過時間とノズル３から
噴出される水の温度の関係を示している。この図７に示
すように、約１８０秒程度経過するとノズル３から噴射
される水温が１２０℃まで到達する。このように、本実
施形態の洗浄装置では、上記のように微細な螺旋流路３
８中で水を加熱するため、電気ヒータ２５を熱源として
十分な殺菌力が得られる温度まで水温を速やかに上昇さ
せることができる。なお、流量を減らせば水温を１２０
℃よりも更に高温に上昇させることができる。

【００３９】また、本実施形態の洗浄装置は、電気ヒー
タ２５により水を加熱するため、火気を避ける必要のあ
る環境下でも使用可能であると共に、バーナー式のよう
に衛生上好ましくない燃焼ガスを排気することがないた
め、食品工場、製薬工場、病院、ホテル、外食産業、給
食産業の調理場等の衛生や匂いに留意する必要がある環
境下でも使用可能である。

【００４０】さらに、本発明の洗浄装置は、電気ヒータ
２５を熱源とするため、従来のこの種の装置のように内
部に燃料を貯蔵する必要もなく、電気ヒータ２５自体も
小型であるため、装置全体として小型、軽量である。

【００４１】さらにまた、本発明の洗浄装置では、運転
中でも電気ヒータ２５の発生する熱が装置外に放出され
ないため、清酒、ビール等の醸造工場のような室温を低
温で維持する必要がある環境下で使用するのに適してい
る。

【００４２】（実験例）本発明の洗浄装置の殺菌力を確
認するための実験を行った。

【００４３】この実験では、上記実施形態の洗浄装置を
使用して、大腸菌、緑膿菌、サルモネラ菌、黄色ぶどう
球菌、乳酸菌の５種類の細菌を対象にその殺菌効果を調
べた。

【００４４】大腸菌、緑膿菌、サルモネラ菌、黄色ぶど
う球菌及び乳酸菌については、肉汁培地（１％ペプト
ン、０．５％肉エキス、０．５％食塩を含む液体培地、
ｐＨ０．７）を、乳酸菌についてはＧＹＰ培地（２％グ
ルコース、１％酵母エキス、１％ペプトン、０．２％リ
ン酸１カリ、１％炭酸カルシウムを含む液体培地、ｐＨ
６．４）をそれぞれ用いて２７℃で１６時間培養した培
養液を滅菌した０．３ｍＭリン酸緩衝液で希釈した試験
菌液を作製した。

【００４５】また、水蒸気滅菌後乾燥した５ｃｍ×５ｃ
ｍの市販のタイルの表面に、１％のゼラチン溶液で約１
０⁸ＣＦＵ／ｍｌまで希釈した試験菌液０．１ｍｌを２
ｃｍ×２ｃｍの面積に広げて塗布し、クリーンベンチ内
で室温で１時間乾燥させた試験試料を作製した。次に、
１０ｍｌの滅菌生理食塩水（ｐＨ７．０）を入れたシャ
ーレにタイルを入れ、緩く振盪しつつ、室温で１時間浸
漬して寒天平板希釈法により洗浄処理前の生菌数を測定
した。

【００４６】また、試験試料をステンレス製網に入れた
状態で洗浄機のノズルから５ｃｍの距離で熱水を１０秒
〜３０秒間噴射した。その後直ちに、上記洗浄処理前と
同様に寒天平板希釈法により洗浄処理後の生菌数を測定
した。

【００４７】洗浄処理前後の菌数は下記の表１に示す通
りであった。

【００４８】

【表１】

【００４９】上記表１に示すように、５種類の菌のいず
れについても、洗浄処理後の菌の数は１０個未満であ
り、洗浄処理前と比較して生菌数が約４〜５桁以上のオ
ーダーで減少した。従って、この実験結果より本実施形
態の洗浄装置は高い殺菌洗浄力を有することが確認でき
る。

【００５０】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記外筒
２４や電気ヒータ２５の内筒３１は楕円形、多角形の断
面形状を備えるものであってもよい。

【００５１】また、外筒２４の内面や電気ヒータ２５の
内筒３１の外面に螺旋状に突起や溝を設けることにより
螺旋流路を形成してもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の洗浄装置では、螺旋流路中で水を加熱するため、電気
ヒータを熱源として十分な殺菌力が得られる温度まで水
温を速やかに上昇させて被洗浄物に噴射することができ
る。

【００５３】また、本発明の洗浄装置は、電気ヒータに
より水を加熱するため、火気を避ける必要のある環境下
や、衛生や匂いに留意する必要がある環境下でも使用可
能である。

【００５４】さらに、本発明の洗浄装置は、電気ヒータ
により水を加熱するため、小型、軽量である。

【００５５】さらにまた、本発明の洗浄装置では、運転
中でも外部に熱が放出されないため、室温を低温に維持
する必要がある環境下でも使用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の洗浄装置の外観を示す斜
視図である。

【図２】本発明の実施形態の洗浄装置の配管構造を示
す概略図である。

【図３】（Ａ）は加熱装置の正面斜視図、（Ｂ）は加
熱装置の背面斜視図である。

【図４】加熱装置の分解斜視図である。

【図５】（Ａ）は図３（Ａ）のＶ−Ｖ線での断面図、
（Ｂ）は図３（Ａ）のＶ’−Ｖ’線での断面図である。

【図６】内筒及び外筒を示す一部断面面概略斜視図で
ある。

【図７】電気ヒータの作動開始からの経過時間と噴射
される水の温度の間の関係を示す線図である。

【符号の説明】

１本体フレーム２ホース３ノズル１１ポンプ１４加熱装置１８制御回路１９ヒータケース（筐体）２３Ａ,２３Ｂ流路ユニット２４外筒（筒体）２５電気ヒータ３１内筒３２コイル３３絶縁材３４蓋部材３５リード線３６線材３８螺旋流路３９断熱材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者常田和夫兵庫県尼崎市南竹谷町１丁目３番地

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプにより圧縮した水を加熱装置で加
熱し、高温高圧の水を被洗浄物に噴射する洗浄装置であ
って、上記加熱装置は、筒体と、該筒体内に遊挿される電気ヒータと、該電気ヒータの外周面と筒体の内面との隙間に形成さ
れ、上記ポンプから供給される水が流れる螺旋流路と、上記筒体を収容する筐体と、筒体と筐体の隙間に充填される断熱材とを備えることを
特徴とする洗浄装置。
【請求項２】上記螺旋流路は、電気ヒータの外周面に
螺旋状に巻き付けた線材と、上記電気ヒータの外周面
と、上記筒体の内周面とにより形成されていることを特
徴とする請求項１に記載の洗浄装置。