(57)【要約】【課題】純水を製造して洗濯の各工程に利用し、使用中の水や排水における金属イオンの量を低減して金属石けんの発生を防ぎ、洗濯物や排水路等への悪影響を防ぐことに加え、排水を再利用すると共に純水製造に用いる熱を有効活用して、水供給に係る新水とエネルギの消費を共に抑えられる洗濯システムを提供する。【解決手段】加熱器１１で温めた温水からフラッシュ蒸発で純水を発生させ、この純水を洗濯の各工程に使用可能とすることから、洗濯時の水中における金属イオンの量を極めて少なくすることができ、金属石けんの発生を抑えて金属石けんによる洗濯物や排水路への悪影響を防止できる。また、温度上昇した冷却水等の使用に供されない温水を加熱器１１で加熱される水として用いることで、加熱器１１でのエネルギ消費を節減できる上、洗濯使用後の排水を浄化し再利用することで、外部から補給する水量を抑えて水消費量の低減も図れる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を連続的又は間欠的に搬送する搬送機構と、当該搬送機構で搬送される洗濯物に対し洗い工程を実行する洗浄部と、前記洗い工程の後、前記搬送機構で搬送される洗濯物に対しすすぎ工程を実行するすすぎ部と、前記すすぎ工程の後、洗濯物に対し脱水工程を実行する脱水部とを少なくとも有する洗濯システムにおいて、
供給された水を加熱して所定温度の温水とする加熱器と、
当該加熱器で得られた温水の一部を供給され、当該温水を減圧空間で蒸発させる蒸発器と、
当該蒸発器で蒸発した気相の水を所定の冷却水と熱交換させて凝縮させ、金属イオンを含まない純水を得る凝縮器と、
前記加熱器で加熱された水のうち前記蒸発器へ供給されない残り分の温水を、前記凝縮器で得られた純水と熱交換させ、温かい純水を得る純水用熱交換器と、
前記洗浄部、すすぎ部、及び脱水部で生じた排水から、汚染物質を除去して浄化された浄化水を得る浄水器と、
前記冷却水の少なくとも一部となる新水を供給する水供給源とを少なくとも備え、
前記温かい純水又は前記純水用熱交換器で温められていない純水が、前記洗浄部及び／又はすすぎ部に対し供給され、
前記蒸発器で蒸発しきれずに液相で残った温水と、前記凝縮器で熱交換した後の温度上昇した冷却水と、前記純水用熱交換器で純水と熱交換した後の温水と、前記水供給源から供給される新水とが、加熱対象の水として合流させて前記加熱器に供給され、
前記浄水器を出た浄化水が、水供給源から供給される新水と共に前記冷却水として凝縮器に導入されることを
特徴とする洗濯システム。
【請求項２】
前記請求項１に記載の洗濯システムにおいて、
前記純水用熱交換器の後段側に配設され、所定のオゾン発生器で発生させたオゾンを純水に混入してオゾン水を製造するオゾン水製造器を備えることを
特徴とする洗濯システム。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の洗濯システムにおいて、
前記凝縮器における冷却水流路の前段側に、冷却水を他の冷却用媒体と熱交換させて冷却水の凝縮器入口温度を低下させる他の熱交換器が配設されることを
特徴とする洗濯システム。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれかに記載の洗濯システムにおいて、
前記加熱器が、所定の高温熱源と水とを熱交換させて水を加熱し、
水と熱交換した後の前記高温熱源の排熱分で作動流体を加熱して作動流体の蒸気動力サイクルを稼働させ、当該サイクルにより得られる動力で発電する排熱回収発電装置を備えることを
特徴とする洗濯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、純水を製造して洗濯の各工程に利用可能に供給すると共に、生じた排水を浄化して純水製造等に再利用する洗濯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
業務用のシーツやふとんカバー等のいわゆるリネン類は、使用された後、洗濯されて清潔な状態とされた上で、再利用に供されるが、洗濯は、使用済のリネン類が集積された後、洗濯用の設備に投入され、必要に応じて洗剤等を併用しつつ、水あるいは温水で洗濯が行われていた。
【０００３】
こうした業務用途のリネン類の洗濯に際しては、通常、大量の洗濯物を効率よく処理するために連続式洗濯機が使用されていた。そうした一例として、特開２００６−１４１７８６号公報に記載されるものがある。
【０００４】
また、こうしたリネン類を対象とした連続式洗濯機の他に、洗濯物を効率よく洗濯するものとして、洗濯物を搬送しながら洗濯、すすぎ等の工程を連続的に行っていくコンベア式の洗濯装置が提案されており、その例として、特開昭５１−６１１８０号公報、特開平６−１７０１００号公報等に記載されるものがある。
【特許文献１】特開２００６−１４１７８６号公報
【特許文献２】特開昭５１−６１１８０号公報
【特許文献３】特開平６−１７０１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の洗濯用設備は、前記特許文献に示されるようなものとなっており、前記特許文献１に記載される連続式洗濯機では、使用し排出される水の量が大量である上、洗濯物を洗濯、すすぎ用等の槽中に投入して攪拌等で水流を発生させて洗濯、すすぎを実行することで、洗濯完了まで時間がかかるという課題を有していた。
【０００６】
また、前記特許文献２、３に記載される洗濯装置では、連続的に洗濯の各工程を実行できることで、洗濯完了までの時間を短くすることができるものの、使用し排出される水の量については、前記同様大量になるという課題を有していた。
【０００７】
さらに、こうした従来の洗濯用設備では、洗濯用の水として主に水道水を用いていたことから、洗濯の工程で洗剤を水と併用する場合、洗濯物に付着した汚れに含まれる金属イオンの他、特に水道水中に含まれる金属イオンが、洗剤に含まれる石けん分（脂肪酸塩等）と反応して、水に溶けない金属石けんを発生させる場合がある。金属石けんは、洗濯物に残留して変色や異臭の原因となったり、排水と共に流出すると排水処理装置を用いる場合には装置の詰りをもたらす他、排水路に大量に集積して排水の流れを滞らせたり、排出された周囲の環境に悪影響を与えたりするという課題を有していた。
【０００８】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、純水を製造して洗濯の各工程に利用し、使用中の水や排水における金属イオンの量を低減して金属石けんの発生を防ぎ、洗濯物や排水路等への悪影響を防ぐことに加え、排水を再利用すると共に純水製造に用いる熱を有効活用して、水供給に係る新水とエネルギの消費を共に抑えられる洗濯システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る洗濯システムは、洗濯物を連続的又は間欠的に搬送する搬送機構と、当該搬送機構で搬送される洗濯物に対し洗い工程を実行する洗浄部と、前記洗い工程の後、前記搬送機構で搬送される洗濯物に対しすすぎ工程を実行するすすぎ部と、前記すすぎ工程の後、洗濯物に対し脱水工程を実行する脱水部とを少なくとも有する洗濯システムにおいて、供給された水を加熱して所定温度の温水とする加熱器と、当該加熱器で得られた温水の一部を供給され、当該温水を減圧空間で蒸発させる蒸発器と、当該蒸発器で蒸発した気相の水を所定の冷却水と熱交換させて凝縮させ、金属イオンを含まない純水を得る凝縮器と、前記加熱器で加熱された水のうち前記蒸発器へ供給されない残り分の温水を、前記凝縮器で得られた純水と熱交換させ、温かい純水を得る純水用熱交換器と、前記洗浄部、すすぎ部、及び脱水部で生じた排水から、汚染物質を除去して浄化された浄化水を得る浄水器と、前記冷却水の少なくとも一部となる新水を供給する水供給源とを少なくとも備え、前記温かい純水又は前記純水用熱交換器で温められていない純水が、前記洗浄部及び／又はすすぎ部に対し供給され、前記蒸発器で蒸発しきれずに液相で残った温水と、前記凝縮器で熱交換した後の温度上昇した冷却水と、前記純水用熱交換器で純水と熱交換した後の温水と、前記水供給源から供給される新水とが、加熱対象の水として合流させて前記加熱器に供給され、前記浄水器を出た浄化水が、水供給源から供給される新水と共に前記冷却水として凝縮器に導入されるものである。
【００１０】
このように本発明によれば、加熱器で温めた温水から蒸発器と凝縮器を用いて純水を発生させ、この純水を洗濯の各工程に使用可能とすることにより、排水中に含まれる金属イオンの量を極めて少なくすることができ、排水における金属石けんの発生を抑えて、金属石けんによる洗濯物や排水路への悪影響を防止できる。また、加熱器で発生させた熱を純水の加熱にも利用し、且つ凝縮器での熱交換で温度上昇した冷却水や蒸発器で蒸発せずに残った温水等を加熱器で加熱される水として用いることにより、加熱器で発生させた熱を適切に回収でき、加熱器で継続して大量の熱を投入せずに済み、エネルギ消費を節減できる。さらに、排水を浄化して冷却水や純水製造用、純水加熱用に再利用でき、新規に外部から補給する水量を抑えて水消費量の低減も図れる。
【００１１】
また、本発明に係る洗濯システムは必要に応じて、前記純水用熱交換器の後段側に配設され、所定のオゾン発生器で発生させたオゾンを純水に混入してオゾン水を製造するオゾン水製造器を備えるものである。
【００１２】
このように本発明によれば、純水の流路にオゾン水製造器を配設し、純水にオゾンを混入してオゾン水となし、これを洗濯の各工程、特にすすぎで使用することにより、洗剤を用いた洗濯の場合に、水中の洗剤を適切に中和、分解して洗濯物における洗剤の残留による悪影響を防止できる他、排水における洗剤成分の量を抑えられ、浄水器にかかる負担を軽減して浄水能力の維持が図れ、より効率よく浄水処理が行える。
【００１３】
また、本発明に係る洗濯システムは必要に応じて、前記凝縮器における冷却水流路の前段側に、冷却水を他の冷却用媒体と熱交換させて冷却水の凝縮器入口温度を低下させる他の熱交換器が配設されるものである。
【００１４】
このように本発明によれば、凝縮器の前段に冷却水と所定の冷却用媒体とを熱交換させる熱交換器を配設し、冷却水の凝縮器入口温度を低下させることにより、凝縮させる気相の水と冷却水との温度差を大きくして凝縮器での気相の水の凝縮を効率よく進行させられ、凝縮器における純水の収量を増加させたり、純水収量を変えずに凝縮器を小型化したりすることができる。
【００１５】
また、本発明に係る洗濯システムは必要に応じて、前記加熱器が、所定の高温熱源と水とを熱交換させて水を加熱し、水と熱交換した後の前記高温熱源の排熱分で作動流体を加熱して作動流体の蒸気動力サイクルを稼働させ、当該サイクルにより得られる動力で発電する排熱回収発電装置を備えるものである。
【００１６】
このように本発明によれば、加熱器における高温熱源の排熱で動作する排熱回収発電装置を配設し、加熱器から外部に排出される熱の一部について熱回収を行うことにより、発生させた熱エネルギの一部を電力に変換して有効利用が図れ、熱エネルギを適切に回収できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図１ないし図３に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る洗濯システムのブロック構成図、図２は本実施形態に係る洗濯システムにおける洗濯機構部の概略説明図、図３は本実施形態に係る洗濯システムにおける排熱回収発電装置のブロック構成図である。
【００１８】
前記各図において本実施形態に係る洗濯システム１は、洗濯に利用する純水を生成する純水供給部１０と、多数の洗濯物に対し連続的に洗い、すすぎ、脱水等の工程を実行する洗濯機構部２０と、洗濯により生じた排水を浄化処理する水処理部３０とを備える構成である。
【００１９】
前記純水供給部１０は、供給された水を加熱して所定温度の温水とする加熱器１１と、この加熱器１１で得られた温水の一部を供給され、この温水を減圧空間で蒸発させる蒸発器１２と、この蒸発器１２で蒸発した気相の水を冷却水と熱交換させて凝縮させ、純水を得る凝縮器１３と、前記加熱器１１で加熱された水のうち前記蒸発器１２へ供給されない残り分の温水を、前記凝縮器１３で得られた純水と熱交換させ、純水を加熱する純水用熱交換器１４と、この純水用熱交換器１４で加熱され温度上昇した純水にオゾンを導入してオゾン水とするオゾン水製造器１５と、前記冷却水の少なくとも一部となる新水を供給する水供給源１６と、加熱器１１で水を加熱した後の排熱を利用して発電し電力を得る排熱回収発電装置５０とを備える構成である。
【００２０】
前記加熱器１１は、所定の燃料の燃焼により生じた熱で装置内部に供給された水を加熱して温水及び蒸気を得る公知のボイラであり、加熱対象の水を後段側の蒸発器１２で蒸発可能な所定温度まで上昇させる。
【００２１】
この加熱器１１では、洗濯、すすぎ後の乾燥等工程で使用される蒸気を発生させると共に、純水を洗濯やすすぎ等に必要とされる温度まで加熱させるための熱交換用の温水を発生させており、加熱器１１全体で生じさせる熱量は比較的大きくなっている。このため、加熱器１１で水との熱交換を経て排出される排気は比較的高温となっており、この排気を排熱回収発電装置５０の蒸発器５１で蒸気動力サイクルの作動流体と熱交換させることで、排気の保有する熱を回収している。
【００２２】
前記蒸発器１２は、前段側で所定温度まで加熱された水をその飽和圧力以下に減圧した容器内に導入することで効率よく蒸発させて水蒸気を得る公知の装置であり、加熱器１１で加熱された温水の一部を直接供給され、この温水を蒸発させて、不純物をほとんど含まない気相の水を得るものとなっている。この蒸発器１２は、多段フラッシュ式やスプレーフラッシュ式など、いずれのフラッシュ蒸発機構とすることもできる。この蒸発器１２で蒸発しきれずに残った液相の水は、蒸発器１２外に排出され、加熱器１１に還流される仕組みである。
【００２３】
前記凝縮器１３は、内部の伝熱部を介して隔てられた流路の一方に蒸発器１２で蒸発した気相の水を流通させ、他方の流路に冷却水を流通させ、伝熱部を介して気相の水と冷却水とを熱交換させて気相の水を凝縮させるものであり、熱交換器としての構造自体は公知の構成である。この凝縮器１３で気相の水を凝縮させることで、不純物をほとんど含まない純水が得られることとなる。
【００２４】
この凝縮器１３における気相側流路の後段側には、凝縮器１３で得られた純水を所定量貯留する純水タンク１８、及び、この純水タンク１８から出た純水を所定の送給圧力で純水用熱交換器１４へ送出すポンプ１９がそれぞれ配設される構成である。純水タンク１８は、１回の洗髪に用いられる水量を少なくとも貯留可能とされ、凝縮器１３で凝縮された純水を貯留して、前記水量を連続して後段側に流せる構成である。一方、凝縮器１３における冷却水側流路は、加熱器１１の入口側に接続されており、気相の水を凝縮させて温度上昇した冷却水は加熱器１１に流入する仕組みである。
【００２５】
前記純水用熱交換器１４は、公知の熱交換器における一方の流路にポンプ１９から送給された純水、他方の流路に加熱器１１で得られた温水のうち前記蒸発器１２へ供給されない残り分の温水をそれぞれ流通させて熱交換を行わせるものであり、加熱器１１からの温水で純水を加熱して、洗濯機構部２０で洗濯に用いるのに適した温度に調整する。なお、前記他方の流路は、加熱器１１の入口側に接続されており、純水との熱交換で温度低下した温水は再び加熱器１１に流入する仕組みである。
【００２６】
この純水用熱交換器１４における純水温度の調整は、温水側流路を変化させて純水へ熱を伝達する伝熱面に対し高温の温水が接触する面積を変えることで、伝熱量を調整して純水の適切な温度状態を得る仕組みである。純水を加熱しない場合は、温水の流路を切換えて温水を純水用熱交換器１４内部に通さず、そのまま加熱器１１に還流させることとなる。
【００２７】
前記オゾン水製造器１５は、所定のオゾン発生器１５ａで発生させたオゾンを、純水用熱交換器１４を通った純水に混入させてオゾン水とするものである。純水は、オゾン水製造器１５を経由してオゾン水となった状態で洗濯機構部２０の洗浄部２２やすすぎ部２３に達し、洗い、すすぎ等の使用に供されることとなる。オゾン水を使用することで、その殺菌作用により雑菌の付着、繁殖を抑えられると共に、オゾンで洗剤成分を適切に中和して洗濯物の洗浄後状態を良好にでき、また排水も中性に近い状態にでき、浄水器３１における浄化処理の効率化が図れる。前記オゾン発生器１５ａとしては、公知の無声放電法、沿面放電法、又は紫外線照射法などを用いたもののいずれを使用してもかまわない。
【００２８】
前記水供給源１６は、加熱器１１に供給される水の一部又は全部となる新水、並びに、前記冷却水の一部又は全部となる新水をそれぞれ供給するものである。システム起動直後は、システム内各機器を通った水が加熱器１１入口側や凝縮器１３入口側に還流していないため、加熱器１１に導入される水や凝縮器１３に導入される冷却水としては、全て新水が用いられる。システムが起動して一定期間が経過すると、システム内各機器を通った水が加熱器１１入口側や凝縮器１３入口側に還流してくるため、新水の導入量を低下させられる。この新水としては水道水の他、連続的に取水されている地下水等を利用することもできる。
【００２９】
前記洗濯機構部２０は、洗濯物を連続的又は間欠的に搬送する搬送機構２１と、この搬送機構２１で搬送される洗濯物に対し洗い工程を実行する洗浄部２２と、前記洗い工程の後、前記搬送機構２１で搬送される洗濯物に対しすすぎ工程を実行するすすぎ部２３と、前記すすぎ工程の後、洗濯物に対し脱水工程を実行する脱水部２４と、脱水した洗濯物を乾燥させ、しわを伸す乾燥部２５とを備える構成である。
【００３０】
前記搬送機構２１は、透水性を有する帯状体を搬送用のベルトとして用いる一種のベルトコンベアであり、載置された洗濯物を所定の一方向に搬送する点については公知のベルトコンベア同様となっており、詳細な説明を省略する。
【００３１】
前記洗浄部２２は、搬送機構２１上に載置されて搬送される洗濯物に対し、水や温水を洗剤と共に噴射供給し、洗濯物に付着した汚れを遊離させる噴射部２２ａと、この噴射部２２ａ後段側で洗濯物に対しオゾン水製造器１５で作られたオゾン水を散布供給するオゾン水散布部２２ｂとを備える構成である。この洗浄部２２の噴射部２２ａにおける洗濯物に対する水や洗剤の噴射による供給は、洗濯物の上方からの他、洗濯物の下方から、あるいは上下両方から行うこともできる。
【００３２】
前記すすぎ部２３は、洗浄部２２の後段側で、搬送機構２１で搬送される洗濯物に対しオゾン水製造器１５で作られたオゾン水をすすぎ用の水として噴射又は散布供給し、洗濯物から洗剤や遊離した汚れ成分を流し落す装置である。このすすぎ部２３における洗濯物に対するオゾン水の噴射又は散布による供給は、洗濯物の上方からの他、洗濯物の下方から、あるいは上下両方から行うこともできる。
【００３３】
前記脱水部２４は、すすぎを終えた洗濯物を搬送機構２１で搬出後、プレス機やローラを用いた加圧で脱水を行うものであり、脱水機構自体は公知であるため説明を省略する。
【００３４】
前記乾燥部２５は、脱水した洗濯物に蒸気の熱を与えつつプレスやロール加圧等を行って、洗濯物のしわを伸しながら乾燥させるものであり、この乾燥機構自体は公知であるため説明を省略する。
【００３５】
これら脱水部２４及び／又は乾燥部２５については、脱水部２４及び／又は乾燥部２５全体を耐圧空間に収容して空間全体を減圧したり、脱水部２４後段側に洗濯物を収容する耐圧容器を設けてこの容器内を減圧するなどして、洗濯物に残る水分を減圧蒸発させて除去し、脱水効果を高めるようにすることもでき、この場合、より短時間で脱水処理が行え、洗濯物を痛めにくい。
【００３６】
前記水処理部３０は、洗濯機構部２０における各工程で生じた排水から、汚染物質を除去して浄化された水を得る浄水器３１と、浄水器３１の後段に配設される逆浸透膜式浄水器３２と、洗濯機構部２０の各部と浄水器３１の間に配設される貯水タンク３３とを備える構成である。
【００３７】
前記浄水器３１は、純水やオゾン水製造器１５を出たオゾン水が洗濯機構部２０の洗浄部２２やすすぎ部２３、脱水部２４等で使用に供された後の排水を通され、汚染物質を内部のフィルタで除去し、浄化された水を得るものである。なお、洗濯機構部２０各部から流出した排水は一旦貯水タンク３３に貯留され、排水中の残留オゾンによる洗剤等成分の分解、中和を進行させると共に、排水の浄水器３１に流入する流量が調節される仕組みである。
【００３８】
前記逆浸透膜式浄水器３２は、逆浸透膜を用いた公知の浄水装置であり、浄水器３１の後段側に配設され、浄水器３１を出た浄化水を通されて、水中の汚染物質の量をさらに減らして水道水と同等の水質とするものである。この逆浸透膜式浄水器３２を出た浄化水は、水供給源１６から供給された水道水と合流し、共に冷却水として凝縮器１３に送られることとなる。
【００３９】
前記排熱回収発電装置５０は、非共沸混合媒体を作動流体とする蒸気動力サイクルで発電機を動作させ、電力を発生させるものであり、具体的には、沸点の異なる複数の流体（例えば、アンモニアと水）が混合された作動流体を全て液相の状態で高温熱源である加熱器１１の排気と熱交換させ、作動流体を加熱しその一部を蒸発させる蒸発器５１と、この蒸発器５１で加熱された作動流体を気相分と液相分とに分離する気液分離器５２と、分離された気相の作動流体を導入されて流体の保有する熱エネルギを動力に変換する膨張機としてのタービン５３と、このタービン５３と接続されて回転動力により発電を行う発電機５４と、タービン５３を出た気相の作動流体を前記気液分離器５２を出た液相作動流体に一部吸収させる吸収器５５と、吸収器を出た作動流体を低温熱源としての冷却水と熱交換させ、気相分を凝縮させる凝縮器５６と、この凝縮器５６を出た作動流体を圧縮して前記蒸発器５１へ向わせる圧縮機としてのポンプ５７と、気液分離器５２で分離された液相の作動流体を蒸発器５１に導入される前のより低温の液相作動流体と熱交換させる再生器５８と、タービン５３の中間段から抽気された一部の気相作動流体を凝縮器５６から出た液相作動流体と熱交換させる抽気加熱器５９とを備える構成である。
【００４０】
これらの各構成は、非共沸混合媒体サイクルによる発電装置として公知のシステムに用いられるものと同様であり、さらに詳細な説明については省略する。この排熱回収発電装置５０については、前記構成の他、タービン抽気と加熱器８９での熱交換を行わない非共沸混合媒体サイクルを用いたり、単一媒体を用いた蒸気動力サイクル（例えば、ランキンサイクル）を用いることもできる。なお、凝縮器５６における冷却水としては、水供給源１６から供給された新水を用いる。この凝縮器５６で作動流体と熱交換した後の温められた冷却水は、加熱器１１に導入される。
【００４１】
次に、本実施形態に係る洗濯システムの動作について説明する。まず、システムが起動した直後は、水供給源１６から供給された新水としての水道水のみが、加熱器１１に供給されると共に、凝縮器１３及び排熱回収発電装置５０の凝縮器５６に冷却水として導入される。
【００４２】
加熱器１１では燃料を燃焼させ、発生した熱で供給された水を加熱し、温水や蒸気を得ることとなる。温水は、加熱器１１を出て、一部は蒸発器１２へ向い、残りは純水用熱交換器１４へ向う。また、蒸気は洗濯機構部２０の乾燥部２５等に向うこととなる。
【００４３】
温水が蒸発器１２に達すると、減圧された蒸発器１２内で一部の温水が蒸発し、気相の水となる。気相の水は、ミスト等を適切に分離された上で、蒸発器１２を出て凝縮器１３の一方の流路に導入される。一方、蒸発せず液相のまま残った温水は、蒸発器１２外に排出され、加熱器１１入口側に向うこととなる。
【００４４】
凝縮器１３では、気相の水が導入される一方の流路に対し、伝熱部を隔てた他方の流路に温度の低い冷却水が導入されていることで、気相の水が冷却水と熱交換して凝縮し、不純物をほとんど含まない純水となる。この純水は、凝縮器１３から排出されて後段側の純水タンク１８に一時的に貯留された後、ポンプ１９を経由して純水用熱交換器１４に送られる。また、凝縮器１３で凝縮する純水側からの熱を受け取り昇温した冷却水は、凝縮器１３から排出されて加熱器１１入口側へ向う。
【００４５】
純水用熱交換器１４では、洗浄部２２やすすぎ部２３で求められる純水温度に対応させて伝熱量を調整しつつ、加熱器１１を出た直後の高温の温水と純水とを熱交換させ、純水を昇温させることとなる。温められた純水は温純水となって純水用熱交換器１４を出て、一部はそのまま洗浄部２２に供給され、残りはオゾン水製造器１５に向う。オゾン水製造器１５においては、温純水はオゾンを混入されてオゾン水となった後、洗浄部２２やすすぎ部２３に送給されてすすぎ等に用いられる。なお、純水用熱交換器１４において純水との熱交換で純水を昇温させた結果、温度低下した温水は、純水用熱交換器１４から排出され、加熱器１１入口側に向うこととなる。
【００４６】
純水用熱交換器１４を出た温純水は、洗剤を所定量混入された後、洗浄部２２に送給され、洗浄部２２の噴射部２２ａから搬送される洗濯物に向け所定時間、例えば３０秒間噴射されて、洗濯物の洗い工程が実行されることとなる。純水には金属イオンが含まれていないことから、使用後の排水における金属石けんの発生量を極めて少なくすることができる。そして、洗浄部２２では、工程の最後の所定時間、例えば、１〜２秒間、洗剤と純水ではなく、純水にオゾンを混入させたオゾン水をオゾン水散布部２２ｂから洗濯物に散布して、すすぎの前に洗剤の分解が効率よく進行するようにしている。なお、汚れの種類によっては、洗浄部２２に供給される純水は、通常の温純水とせず、熱交換で温められる前の純水を用いたり、熱交換する水量を調整して温度を下げた純水を用いるようにしてもよい。
【００４７】
また、温純水は、一部をオゾン水製造器１５においてオゾンを混入されてオゾン水となった後、上記のようにオゾン水散布部２２ｂに送給されて洗濯物に散布されると共に、すすぎ部２３に送給されて洗濯物のすすぎに供される。すすぎ部２３では、洗濯物に残留する洗剤成分がオゾン水により洗い流されると共に、含まれるオゾンにより洗剤成分が分解され、洗濯物から洗剤成分が確実に除去される。洗濯物に付着したオゾンは短時間で分解するため洗濯物に対しての影響はない。
【００４８】
洗濯物はすすぎ部２３ですすぎを行われた後、脱水部２４に搬送され、加圧や減圧蒸発等により脱水される。脱水により生じた水は排出され、脱水された洗濯物はさらに乾燥部２５で蒸気加熱を併用したプレスやロール加圧によりしわ伸ばし（アイロンがけ）がなされ、且つ水分を確実に排除された後、システムから搬出されることとなる。
【００４９】
洗濯機構部２０の洗浄部２２やすすぎ部２３、脱水部２４等から排出された排水は、一時的に貯水タンク３３に貯留された後、浄水器３１に導入される。浄水器３１では、排水から洗剤成分等の汚染物質が取除かれ、浄化水が得られる。この浄水器３１においては、排水中に含まれる金属石けんの量が少ないことから、フィルタの詰り等が発生しにくく、浄化能力を確実に維持して効率よく浄水処理が行える。
【００５０】
浄化水は浄水器３１を出てさらに逆浸透膜式浄水器３２に達し、浄水器３１で取除かれなかった微細な汚染物質を除去されて、水道水と同等の清浄度となる。そして、逆浸透膜式浄水器３２を出た浄化水は、凝縮器１３より上流側の冷却水流路で水道水と合流し、冷却水として凝縮器１３に導入される。こうして浄化水が冷却水の一部として還流されることで、冷却水に用いる水道水の量を低減できる。
【００５１】
また、加熱器１１の入口側では、蒸発器１２を出た温水、凝縮器１３を出た温かい冷却水、及び純水用熱交換器１４を出た温水が合流し、加熱器１１に供給される水となることから、これら温水の還流した分、加熱器１１に供給する水道水の量を低減できる。
【００５２】
この後、加熱器１１入口側に各装置から出た温水を還流させ、且つ凝縮器１３入口側に使用済の浄化水を還流させながら、前記同様に純水の生成と熱交換、排水の浄化処理等の各過程が繰返されることとなる。動作の継続に伴い、加熱器１１では供給される水における還流分の温水の割合が増え、供給される水の温度が高くなることで、加熱器１１で水を所定温度まで上昇させるにあたり投入する熱量を低減でき、加熱器１１で燃焼させる燃料の消費を抑えることができる。
【００５３】
この他、加熱器１１で発生させた熱のうち水との熱交換に使用されなかった排熱が、排熱回収発電装置５０の蒸発器５１で作動流体と熱交換して回収され、この熱で作動流体の蒸気動力サイクルが稼働して発電出力が得られる。この排熱回収発電装置５０の作動流体は、凝縮器５６で気相分を凝縮されて全て液相となるが、この凝縮器５６で作動流体と熱交換して温度上昇した冷却水は、凝縮器５６から排出されて他からの水と共に加熱器１１に導入され、加熱器１１で加熱されることとなる。
【００５４】
このように、本実施形態に係る洗濯システムにおいては、加熱器１１で温めた温水から蒸発器１２と凝縮器１３を用いて純水を発生させ、この純水を洗濯に使用可能とすることから、排水中に含まれる金属イオンの量を極めて少なくすることができ、排水における金属石けんの発生を抑えて、金属石けんによる排水流路への悪影響を防止できる。また、加熱器１１で発生させた熱を純水の加熱にも利用し、且つ凝縮器１３での熱交換で温度上昇した冷却水や蒸発器１２で蒸発せずに残った温水等を加熱器１１で加熱される水として用いることから、加熱器１１で発生させた熱を適切に回収でき、加熱器１１で継続して大量の熱を投入せずに済み、エネルギ消費を節減できる。また、排水を浄化して冷却水や純水製造用、純水加熱用に再利用でき、新規に外部から補給する水量を抑えて水消費量の低減も図れる。
【００５５】
なお、前記実施形態に係る洗濯システムにおいて、システム内で最も低温の水である水供給源１６からの水道水又はこれと浄化水の混合水を、冷却水としてそのまま凝縮器１３に導入する構成としているが、これに限らず、凝縮器の前段側の冷却水通路に、あらかじめ冷却水と所定の冷却用媒体とを熱交換させて冷却水温度を低下させる熱交換器、例えば、冷却塔やチラー等を設置し、冷却水をこうした熱交換器に最初に通して熱交換により温度を下げた後、凝縮器１３に流入させる構成とすることもでき、凝縮器１３入口における冷却水温度を低下させて凝縮させる気相の水との温度差を大きくすることから、気相の水の凝縮を効率よく進行させられ、凝縮器における純水の収量を増加させたり、純水収量を変えずに凝縮器を小型化したりすることができる。
【００５６】
また、前記実施形態に係る洗濯システムにおいては、蒸発器１２に向う分と純水用熱交換器１４に向う分との合計量の水を加熱器１１で加熱する構成としているが、これに限らず、純水を低水温のまま用いたり、洗濯機構部２０で水を使用しない状況においては、加熱器で蒸発器に向ける分の水量のみ加熱し、蒸発器と凝縮器の動作で得られた純水を純水タンクに貯留するのみとし、純水用熱交換器に水を流入させない構成とすることもでき、加熱器における水加熱量を抑えられることでエネルギ消費をさらに低減できる。この他、純水用熱交換器に加熱した水を流入させない一方で、加熱器で純水用熱交換器へ進む分の水を加熱するために割当てられていた熱を、蒸発器に向う分の水の加熱に振向けて、加熱されて蒸発器に向う温水の温度をより高くする構成とすることもでき、蒸発器での蒸発に伴う気相の水の発生量を多くして、最終的に凝縮器で得られる凝縮後の純水の収量を多くすることができ、短時間で効率よく純水を製造できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態に係る洗濯システムのブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る洗濯システムにおける洗濯機構部の概略説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る洗濯システムにおける排熱回収発電装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
【００５８】
１      洗濯システム
１０    純水供給部
１１    加熱器
１２    蒸発器
１３    凝縮器
１４    純水用熱交換器
１５    オゾン水製造器
１５ａ  オゾン発生器
１６    水供給源
１８    純水タンク
１９    ポンプ
２０    洗濯機構部
２１    搬送機構
２２    洗浄部
２２ａ  噴射部
２２ｂ  オゾン水散布部
２３    すすぎ部
２４    脱水部
２５    乾燥部
３０    水処理部
３１    浄水器
３２    逆浸透膜式浄水器
３３    貯水タンク
５０    排熱回収発電装置
５１    蒸発器
５２    気液分離器
５３    タービン
５４    発電機
５５    吸収器
５６    凝縮器
５７    ポンプ
５８    再生器
５９    抽気加熱器
【図１】
2010131069.tif 000003
【図２】
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【図３】
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