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REVENDICATIONS
1. Machine automatique à laver le linge, caractérisée par le fait qu'elle comporte une cellule de production électrolytique d'hypochlorite de sodium, un réservoir de chlorure de sodium, une alimentation en eau, des moyens pour relier ledit réservoir à ladite cellule, des moyens pour mettre en liaison cette cellule avec ladite alimentation en eau, des moyens pour fixer le volume d'eau introduit dans la cellule et des moyens pour introduire des quantités dosées de chlorure de sodium dans cette cellule.
2. Machine selon la revendication 1, comprenant un dispositif de programmation et de commande de son cycle de fonctionnement, caractérisée par des moyens de réglage du courant d'alimentation de ladite cellule commandés par ledit dispositif de programmation.
3. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un circuit de refroidissement de ladite cellule sous la forme d'un échangeur de chaleur associé à la paroi délimitant la cellule.
Il existe des machines automatiques à laver le linge qui exécutent, outre le cycle classique de lavage et de rinçage, une étape de désinfection. A cet effet, ces machines comportent un distributeur d'agent désinfectant destiné à alimenter la cuve de lavage à un moment déterminé du cycle de lavage. Un agent désinfectant bien connu, utilisé également comme agent de blanchiment, est l'hypochlorite de sodium communément dénommé eau de Javel. Compte tenu de ses propriétés blanchissantes et agressives, l'utilisation et le dosage de l'hypochlorite de sodium en tant qu'agent bactéricide et fongicide sont délicats suivant la nature des textiles et la résistance des colorants. En tant qu'agent de blanchiment, l'hypochlorite de sodium est utilisé depuis longtemps pour le coton blanc, où, compte tenu de l'effet blanchissant recherché, son dosage n'est pas très délicat.
Par contre, l'effet désinfectant, s'il est désiré pour une gamme de textiles aussi large que possible ainsi que pour certains textiles colorés, suivant la résistance de leurs colorants à l'hypochlorite de sodium, nécessite des dosages précis et variables qui ne peuvent pas être laissés sans risque aux soins de l'utilisateur, malgré l'étiquetage informatique sur certains textiles.
On pourrait certes envisager un dispositif de dosage automatique associé au dispositif de programmation de la machine; toutefois, cette solution présente des inconvénients. Le stockage de l'hypochlorite suppose que la température ne dépasse en tout cas pas 40 à 50 C de sorte que, sur une machine où la température de lavage est de l'ordre de 60 C, le réservoir d'hypochlorite devrait être calorifugé si l'on veut éviter une décomposition de l'eau de Javel. Sur le plan de l'utilisation, le remplissage périodique du réservoir constitue une contrainte qui peut être gênante si l'on considère qu'une machine à laver doit pouvoir être utilisée par le public le plus large.
Dans des articles de très grande diffusion, on cherche toujours à simplifier l'utilisation au maximum et il est difficile d'ajouter une contrainte, c'est-à-dire d'inculquer une habitude nouvelle pour un article existant.
En outre, il est bien connu que les solutions aqueuses relativement concentrées en hypochlorite de sodium ne sont pas très stables dans le temps et perdent assez rapidement une partie de leur activité chlorométrique. Le but de la présente invention est de remédier, au moins partiellement, aux inconvénients susmentionnés.
A cet effet, cette invention a pour objet une machine automatique à laver le linge, caractérisée par le fait qu'elle comporte une cellule de production électrolytique d'hypochlorite de sodium, un réservoir de chlorure de sodium, une alimentation en eau, des moyens pour relier ledit réservoir à ladite cellule, des moyens pour mettre en liaison cette cellule avec ladite alimentation en eau, des moyens pour fixer le volume d'eau introduit dans la cellule et des moyens pour introduire des quantités dosées de chlorure de sodium dans cette cellule.
La figure unique du dessin annexé illustre, très schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine à laver objet de l'invention.
Dans la description qui va suivre, ne seront décrits que les seuls éléments nécessaires à la compréhension de la présente invention.
Cette machine à laver est alimentée en eau par un conduit d'alimentation 1, un conduit de vidange 2 servant à évacuer les eaux usées. Le conduit d'alimentation 1 est relié par un conduit de liaison 3 à une entrée d'une cellule électrochimique 4. Cette cellule comporte un bac 5 en acier inoxydable. La face interne de la paroi latérale de ce bac reçoit une électrode tubulaire 6 en graphite, titane platiné ou acier inox, reliée au pôle négatif de la source de courant et constituant de ce fait la cathode. Une seconde électrode 7 en graphite ou en titane platiné, reliée au pôle positif de la source de courant et constituant l'anode de la cellule électrochimique, s'étend axialement dans le bac 5. Le réglage de l'intensité du courant imposée aux électrodes 6 et 7 est déterminé en fonction du programme de lavage et de la concentration désirée d'hypochlorite de sodium.
Par conséquent, un sélecteur de programmes 8 dont est habituellement munie toute machine à laver automatique règle l'intensité du courant d'alimentation de la cellule pour fournir la densité de courant nécessaire. La cellule électrochimique 4 est dépourvue de diaphragme, de sorte que le mélange de chlore et de soude résultant de l'électrolyse de la saumure produira, par réaction, de l'hypochlorite de sodium. Le chlorure de sodium nécessaire à la formation de la saumure constituant le bain électrolytique est contenu dans un distributeur 9 pourvu d'un dispositif doseur qui comporte un piston doseur à deux segments 16a et 16b monté dans un tube distributeur 17 muni d'une ouverture d'admission 17a. Ce piston délimite une chambre 18 entre les deux segments de piston 16a et 16b.
Le volume de cette chambre 18 est choisi pour correspondre à la dose minimale de saumure nécessaire à l'alimentation de la cellule électrochimique 4. Le piston doseur 16a, 16b est solidaire d'une tige 19 qui s'étend à l'extérieur du distributeur 9 et se termine par un disque ferromagnétique 20 monté dans l'entrefer d'un électro-aimant 21. Le nombre de doses distribuées par le piston doseur détermine la concentration de l'électrolyte en chlorure de sodium. Une double valve à flotteur 11 contrôle l'extrémité du conduit de liaison 3 aboutissant à la cellule électrochimique 4 ainsi qu'une ouverture 12 de communication avec l'atmosphère.
Un conduit de sortie 13 relie la cellule électrochimique 4 à la cuve de lavage de la machine à laver. Ce conduit de sortie 13 et le conduit de liaison 3 sont contrôlés simultanément par une électrovanne à deux voies 14, 14a dont l'une est ouverte quand l'autre est fermée et vice versa.
La cellule électrochimique est encore pourvue d'un dispositif de refroidissement constitué par un serpentin 15 entourant la face externe du bac 5 et dont une extrémité est reliée au conduit de liaison 3 en amont de la vanne 14, tandis que l'autre extrémité est soit reliée au conduit d'alimentation 1 en un point situé en amont du branchement du conduit de liaison 3, soit au conduit de vidange 2, suivant que l'on désire récupérer ou non l'eau de refroidissement pour le lavage ou le rinçage. Si la sortie du serpentin 15 est reliée au conduit d'alimentation, une électrovanne 10 est interposée entre les branchements des conduits 3 et 13 sur le conduit d'alimentation.
Le refroidissement de la cellule électrochimique 4 sert à maintenir la température du bain électrolytique suffisamment basse pour assurer un bon rendement de formation de l'hypochlorite et empêcher la formation de chlorate.
La dose d'hypochlorite de sodium habituellement utilisée pour désinfecter du linge est comprise entre 1,4 g et 6 g. Le poids moléculaire du NaOCI est de 74,4. La production de 1 mol nécessite 53,6 Ah. Pour produire 1,4 g de NaOCI avec un rendement de 100%, il faudrait 1 Ah. Avec un rendement faradique de 80%, le courant nécessaire est donc de 1,2 Ah et, en ramenant la durée de production à 24 min, il faut alors 3 Ah, la tension de la cellule étant de l'ordre de 3,5 V. La densité de courant se situe entre 5 et 10 A!dm2, de sorte que chaque électrode a une surface comprise entre 0,25 et 0,5 dm2.
Suivant la quantité d'hypochlorite désirée, la concentration de
l'électrolyte peut varier entre 5 et 30 g pour une capacité totale de la cellule comprise entre 0,8 et 1,5 dm3 avec un taux de remplissage de 70 à 80%. La dose de 1,4 g de NaOCl peut être modifiée en modifiant soit la durée de production, soit l'ampérage, soit encore en modulant ces deux paramètres.
Le chargement de la cellule électrochimique se fait au moment désiré en introduisant le nombre de doses désirées à l'aide du piston doseur 16a, 1 6b actionné par l'électro-aimant 21. Une fois ces doses introduites en fonction de la concentration désirée de NaCI pour l'électrolyte, l'eau est introduite par l'ouverture de l'électrovanne 14 contrôlant le conduit de liaison 3 jusqu'à ce que la valve à flotteur Il ferme l'arrivée de ce conduit 3 dans la cellule électrochimique 4.
Après le temps nécessaire à la production électrolytique d'hypochlorite de sodium, le courant alimentant les électrodes 6 et 7 est coupé et la position de l'électrovanne à deux voies est inversée, de sorte que le contenu de la cellule électrochimique 4 peut se vider dans la machine.
Bien entendu, les doses de chlorure de sodium, le temps d'électrolyse de la solution et l'intensité du courant peuvent être déterminés par le système général de programmation de la machine, de manière à adapter la quantité d'hypochlorite à chaque type de lavage.
L'avantage de la machine à laver décrite réside essentiellement dans sa simplicité d'utilisation et dans la souplesse du dispositif de production d'hypochlorite. Le seul travail demandé à l'utilisateur est le remplissage périodique du distributeur de saumure. Tout le reste est commandé automatiquement. La production in situ de la seule quantité d'hypochlorite nécessaire à la désinfection est donc adaptée au besoin et au linge à traiter, en particulier à sa résistance à l'hypochlorite, notamment pour le linge de couleur. Cette solution résout également le problème de la conservation de l'hypochlorite dans une machine où la température au niveau du récipient de stockage peut être de l'ordre de 40-50 C, pour les programmes haute température.
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CLAIMS
1. Automatic washing machine, characterized in that it comprises a cell for the electrolytic production of sodium hypochlorite, a sodium chloride tank, a water supply, means for connecting said tank to said cell, means for connecting this cell with said water supply, means for fixing the volume of water introduced into the cell and means for introducing metered quantities of sodium chloride into this cell.
2. Machine according to claim 1, comprising a device for programming and controlling its operating cycle, characterized by means for adjusting the supply current of said cell controlled by said programming device.
3. Machine according to claim 1, characterized in that it comprises a cooling circuit of said cell in the form of a heat exchanger associated with the wall delimiting the cell.
There are automatic washing machines which, in addition to the traditional washing and rinsing cycle, perform a disinfection step. To this end, these machines include a disinfectant agent dispenser intended to supply the washing tub at a determined time in the washing cycle. A well-known disinfectant, also used as a bleach, is sodium hypochlorite commonly known as bleach. Given its whitening and aggressive properties, the use and dosage of sodium hypochlorite as a bactericidal and fungicidal agent are delicate depending on the nature of the textiles and the resistance of the dyes. As a bleaching agent, sodium hypochlorite has long been used for white cotton, where, given the whitening effect sought, its dosage is not very delicate.
On the other hand, the disinfecting effect, if desired for as wide a range of textiles as possible as well as for certain colored textiles, depending on the resistance of their dyes to sodium hypochlorite, requires precise and variable dosages which do not cannot be safely left in the care of the user, despite computer labeling on certain textiles.
We could certainly consider an automatic metering device associated with the machine programming device; however, this solution has drawbacks. Storage of hypochlorite assumes that the temperature does not in any case exceed 40 to 50 C so that, on a machine where the washing temperature is around 60 C, the hypochlorite tank should be insulated if we want to avoid decomposition of bleach. In terms of use, the periodic filling of the tank constitutes a constraint which can be troublesome if we consider that a washing machine must be able to be used by the widest public.
In articles of very wide circulation, one always seeks to simplify the use to the maximum and it is difficult to add a constraint, that is to say to instill a new habit for an existing article.
In addition, it is well known that aqueous solutions relatively concentrated in sodium hypochlorite are not very stable over time and lose some of their chlorometric activity fairly quickly. The object of the present invention is to remedy, at least partially, the aforementioned drawbacks.
To this end, the subject of this invention is an automatic washing machine, characterized in that it comprises a cell for the electrolytic production of sodium hypochlorite, a reservoir of sodium chloride, a water supply, means for connecting said reservoir to said cell, means for connecting this cell with said water supply, means for fixing the volume of water introduced into the cell and means for introducing metered quantities of sodium chloride into this cell .
The single figure of the accompanying drawing illustrates, very schematically and by way of example, an embodiment of the washing machine which is the subject of the invention.
In the description which follows, only the elements necessary for understanding the present invention will be described.
This washing machine is supplied with water by a supply pipe 1, a drain pipe 2 used to remove the waste water. The supply duct 1 is connected by a connecting duct 3 to an inlet of an electrochemical cell 4. This cell comprises a tank 5 made of stainless steel. The internal face of the side wall of this tank receives a tubular electrode 6 of graphite, platinum titanium or stainless steel, connected to the negative pole of the current source and thereby constituting the cathode. A second electrode 7 in platinum graphite or titanium, connected to the positive pole of the current source and constituting the anode of the electrochemical cell, extends axially in the tank 5. The adjustment of the intensity of the current imposed on the electrodes 6 and 7 is determined according to the washing program and the desired concentration of sodium hypochlorite.
Consequently, a program selector 8 which is usually fitted to any automatic washing machine regulates the intensity of the supply current to the cell to provide the necessary current density. The electrochemical cell 4 is devoid of diaphragm, so that the mixture of chlorine and soda resulting from the electrolysis of brine will produce, by reaction, sodium hypochlorite. The sodium chloride necessary for the formation of the brine constituting the electrolytic bath is contained in a distributor 9 provided with a metering device which comprises a metering piston with two segments 16a and 16b mounted in a distributor tube 17 provided with an opening of admission 17a. This piston defines a chamber 18 between the two piston rings 16a and 16b.
The volume of this chamber 18 is chosen to correspond to the minimum dose of brine necessary to supply the electrochemical cell 4. The metering piston 16a, 16b is integral with a rod 19 which extends outside the dispenser 9 and ends with a ferromagnetic disc 20 mounted in the air gap of an electromagnet 21. The number of doses distributed by the metering piston determines the concentration of the electrolyte in sodium chloride. A double float valve 11 controls the end of the connecting duct 3 leading to the electrochemical cell 4 as well as an opening 12 for communication with the atmosphere.
An outlet conduit 13 connects the electrochemical cell 4 to the washing tank of the washing machine. This outlet conduit 13 and the connecting conduit 3 are controlled simultaneously by a two-way solenoid valve 14, 14a, one of which is open when the other is closed and vice versa.
The electrochemical cell is also provided with a cooling device constituted by a coil 15 surrounding the external face of the tank 5 and one end of which is connected to the connecting duct 3 upstream of the valve 14, while the other end is either connected to the supply pipe 1 at a point located upstream of the connection of the connection pipe 3, or to the drain pipe 2, depending on whether or not it is desired to recover the cooling water for washing or rinsing. If the output of the coil 15 is connected to the supply duct, a solenoid valve 10 is interposed between the connections of the ducts 3 and 13 on the supply duct.
The cooling of the electrochemical cell 4 serves to keep the temperature of the electrolytic bath low enough to ensure a good yield of hypochlorite formation and prevent the formation of chlorate.
The dose of sodium hypochlorite usually used to disinfect laundry is between 1.4 g and 6 g. The molecular weight of NaOCI is 74.4. The production of 1 mol requires 53.6 Ah. To produce 1.4 g of NaOCI with a yield of 100%, 1 Ah is required. With a faradic efficiency of 80%, the necessary current is therefore 1.2 Ah and, by reducing the production time to 24 min, it then takes 3 Ah, the cell voltage being of the order of 3.5 V. The current density is between 5 and 10 A! Dm2, so that each electrode has a surface of between 0.25 and 0.5 dm2.
Depending on the quantity of hypochlorite desired, the concentration of
the electrolyte can vary between 5 and 30 g for a total cell capacity of between 0.8 and 1.5 dm3 with a filling rate of 70 to 80%. The 1.4 g dose of NaOCl can be modified by modifying either the production time, the amperage, or even by modulating these two parameters.
The electrochemical cell is charged at the desired time by introducing the number of doses desired using the metering piston 16a, 16b actuated by the electromagnet 21. Once these doses are introduced as a function of the desired concentration of NaCI for the electrolyte, water is introduced through the opening of the solenoid valve 14 controlling the connection pipe 3 until the float valve It closes the arrival of this pipe 3 in the electrochemical cell 4.
After the time necessary for the electrolytic production of sodium hypochlorite, the current supplying the electrodes 6 and 7 is cut and the position of the two-way solenoid valve is reversed, so that the contents of the electrochemical cell 4 can empty in the machine.
Of course, the doses of sodium chloride, the time of electrolysis of the solution and the intensity of the current can be determined by the general programming system of the machine, so as to adapt the quantity of hypochlorite to each type of washing.
The advantage of the washing machine described essentially lies in its simplicity of use and in the flexibility of the device for producing hypochlorite. The only work required of the user is the periodic filling of the brine dispenser. Everything else is ordered automatically. The production in situ of the only quantity of hypochlorite necessary for disinfection is therefore adapted to the need and the linen to be treated, in particular its resistance to hypochlorite, in particular for colored linen. This solution also solves the problem of keeping the hypochlorite in a machine where the temperature in the storage container can be around 40-50 C, for high temperature programs.