CN101302698A - 在清洗过程中采用的离子重获 - Google Patents

Abstract

一种为洗衣机提供的洗涤周期，所述洗衣机具有用来容纳要被洗涤的底层装料的洗涤区。所述洗涤周期包括提供施加于底层装料的洗涤液的步骤。另一步骤是用底层装料装载洗涤区。另一步骤是将金属离子与非活化的漂白剂混合作为催化剂以催化活化反应而产生活化的漂白剂。另一步骤是将活化的漂白剂与洗涤液混合。另一步骤是将带有活化漂白剂的洗涤液施加于底层装料。另一步骤是在处理洗涤液前捕获金属离子。

Description

在清洗过程中采用的离子重获

背景技术

在清洗纤维和诸如餐具的其它物质时，已知使用漂白剂去除不同种类的污垢。漂白剂可与去垢化学物质结合，例如结合在出售给设备使用者的去垢液或去垢粉中。在这种情况下，漂白剂与例如酶的其它洗涤化学物质同时被掺入洗涤液，并且两种化学物质可能抵消或降低另一方的效果，从而降低去垢剂的可能洗涤能力。

此外，漂白剂在长时间内可能无法保持稳定，尤其是如果漂白剂处于活化状态或条件下。这或者要求以稳定但非活化状态提供漂白剂，这在提供漂白或氧化作用时效率低下；或者要求漂白剂在其成形后立即使用之，这会降低去垢剂的有效保存期。

已知用催化一活化反应的金属离子来活化漂白剂以产生活化的漂白剂。然而，如果允许离子流入废水系统，则这些离子在洗涤系统中的使用可能造成环境问题。

当非活化的漂白剂和金属离子被同时提供给去垢剂时，例如以粉末形式提供以使漂白剂保持稳定，使用者对在洗涤周期中发生的漂白动作失去控制，并且当在洗涤周期中需要时无法有选择地活化漂白剂。

发明内容

在本发明的实施例中，为诸如洗衣机或洗碟机的洗涤机提供洗涤周期，所述洗涤机具有用来容纳纤维装料或其它待清洗物(例如餐具)的洗涤区。洗涤周期包括提供施加于底层装料(substrate load)的洗涤液的步骤。另一步骤是用底层装料装载洗涤区。另一步骤是将金属离子与非活化的漂白剂混合作为催化剂以催化活化反应而产生活化的漂白剂。另一步骤是将活化的漂白剂与洗涤液混合。另一步骤是将带有活化漂白剂的洗涤液施加于底层装料。另一步骤是在处理洗涤液前捕获金属离子。

在一个实施例中，非活化的漂白剂是从由包括过硼酸盐、过碳酸盐、过磷酸盐、过硅酸盐、过硫酸盐的过氧化物、它们的钠、铵、钾、锂相似体、过氧化钙、过氧化锌、过氧化钠、过氧化氢脲、过氧化氢、过酸、有机过氧化物和这些过氧化物的混合物构成的组中选择的。

在一个实施例中，金属离子是从由过渡金属和过渡金属有机化合物构成的组中选择的。

在一个实施例中，施加金属离子的步骤包括用过渡金属形成电极并在电极与洗涤液接触的同时使电流通过电极。

在一个实施例中，施加金属离子的步骤包括提供含金属离子或其盐类的固体材料块，并使材料块受到从中流过的洗涤液的作用。

在一个实施例中，施加金属离子的步骤包括在洗涤液中施加含金属离子的液体溶液。

在一个实施例中，施加金属离子至洗涤液的步骤包括将之前捕获的离子释放到洗涤液中。

在一个实施例中，施加金属离子的步骤包括以沿第一方向流动的电流作用电解系统并且捕获金属离子的步骤包括以沿相反方向流动的电流作用电解系统。

在一个实施例中，捕获金属离子的步骤包括在可更换滤筒中捕获金属离子。

在一个实施例中，在可更换滤筒中捕获金属离子的步骤包括使用离子交换树脂。

在一个实施例中，在可更换滤筒中捕获金属离子的步骤包括使用分子筛。

在一个实施例中，洗涤周期包括当滤筒需要更换时激活使用者可识指示器以发出信号。

在一个实施例中，捕获离子的步骤包括将化合物施加于洗涤液，从而或者沉淀或者鳌合离子。

在一个实施例中，捕获经沉淀或螯合的离子的步骤是经由过滤洗涤液而发生的。

在一个实施例中，为沉淀离子而分配的化合物包括絮凝体。

在一个实施例中，捕获离子的步骤包括将含金属离子的洗涤液暴露于有选择地吸收离子的物质。

在本发明的一个实施例中，为洗衣机提供洗涤周期，所述洗衣机具有容纳要洗涤的底层装料的洗涤区。洗涤周期包括将洗涤液施加于底层装料的步骤。另一步骤是将非活化的漂白剂引入洗涤液。另一步骤是继将非活化的漂白剂引入洗涤液后在洗涤周期中的要求时间，将金属离子施加于洗涤液作为催化剂以催化一活化反应，从而产生活化的漂白剂。另一步骤是在处理洗涤液前捕获金属离子。

在一个实施例中，引入非活化的漂白剂的步骤是与将去垢剂引入到洗涤液同时发生的。

在一个实施例中，将非活化的漂白剂引入洗涤液的步骤是独立于将去垢剂引入到洗涤液而发生的。

在本发明一个实施例中，为洗衣机提供洗涤周期，所述洗衣机具有容纳要洗涤的底层装料的洗涤区。洗涤周期包括步骤：继洗涤周期开始后，将金属离子与非活化的漂白剂混合作为催化剂以催化活化反应，从而形成活化的漂白剂。另一步骤是将活化的漂白剂与洗涤液混合。另一步骤是将带活化漂白剂的洗涤液施加于底层装料。另一步骤是在处理洗涤液前捕获金属离子。

附图说明

图1是表现本发明原理的洗涤周期的流程图。

图2是具有洗涤区的洗涤机的示意图。

图3是金属离子发生器的示意图。

图4是金属离子配给器的示意图。

图5是金属离子配给器的示意图。

图6是金属离子过滤滤筒的示意图。

20洗涤周期

21洗涤区

22装料步骤

23洗涤设备

24提供洗涤液步骤

25底层装料

26将金属离子与非活化漂白剂混合的步骤

27可转动滚筒

28将漂白剂与洗涤液混合的步骤

29喷嘴

30将洗涤液施加于底层装料的步骤

31喷嘴

32捕获金属离子步骤

42电解装置

44第一板

46最末板

48中间板

50板的一面

52板的相对面

54电气连接

56 DC电流源的端子

58 DC电流源

59入口

60连接

61出口

62负电极

64金属离子材料块

65入口

66容器

67出口

68容器的透明区

70传感器

72指示器

76网络

78容器

80具有金属离子的流体

82阀

83入口

84可更换滤筒

85出口

86化学物质过滤器

具体实施方式

在本发明的一个实施例中，如图1所示，提供含多个步骤的洗涤周期20。步骤22包括将用于清洗的底层装料25装填洗涤机23的洗涤区21(图2)。洗涤区21可位于水平轴洗涤机或垂直轴洗涤机的可转动滚筒27内。也可使用其它类型的洗涤机结构，包括洗碟机。这里有时专门参照洗衣机描述本发明的具体实施例，然而本发明不局限于衣物或其它纤维的洗涤周期，而是用于许多不同的要被洗涤的底料，包括餐具。

洗涤周期20包括提供洗涤液的步骤24。洗涤液一般是流体，并且可以是液体、气体、蒸气、泡沫或这些状态的某种组合。在洗涤周期20内由于不同时候给洗涤液提供不同添加剂，并且在洗涤周期内排出洗涤液的一部分并由不同的洗涤液所代替，因此洗涤液的化学成分会改变。洗涤液中可具有各种化学物质，例如去垢剂和添加剂或包括表面活化剂、乳化剂、酶活化的去污剂、起泡剂、增洁剂、抗再沉淀聚合体和香料的去垢化学物质，并且可以是水合或非水合溶剂或混合物。可将洗涤剂施加于洗涤区21中的底层装料25，例如通过喷嘴29喷洒。

洗涤周期20的另一步骤26是将金属离子与非活化漂白剂混合作为催化剂以催化活化反应，从而产生活化的漂白剂。非活化漂白剂可以是已被添加至洗涤液的添加剂，在这种情形下，将金属离子直接施加于洗涤液，在那里与非活化漂白剂混合并催化活化反应。在一个实施例中，将非活化的漂白剂引入洗涤液是与将去垢剂引入洗涤液(例如通过引入到去垢溶液或混合物)同时发生的。在另一实施例中，将非活化的漂白剂引入洗涤液是独立于将去垢剂引入洗涤液而发生的。

在步骤26的又一实施例中，可在将非活化漂白剂添加至洗涤液之前将金属离子加至非活化的漂白剂。如果随之而来的是后一种方法，则配入洗涤液的漂白剂可以是活化的漂白剂。在本实施例中，可在洗涤周期30开始前将金属离子加至非活化漂白剂，或者将其作为洗涤周期中的起始步骤，或者该步骤26可发生在洗涤周期开始之后，尽管也可执行其它步骤，例如在基于去垢剂的带酶的洗涤液中的起始洗涤步骤。

在本申请中，术语“非活化漂白剂”表示尽管不是完全惰性的、但相对反应较慢的漂白剂，至少同在与金属离子的催化反应后变成“活化漂白剂”相比而言是如此的，从而当它是“活化漂白剂”时，它因为具有至少大约两倍于“非活化漂白剂”时的自由基，因此具有至少两倍的活性。

在一个实施例中，非活化漂白剂可以是包括过硼酸盐、过碳酸盐、过磷酸盐、过硅酸盐、过硫酸盐的一种或多种过氧化物、它们的钠、铵、钾、锂相似体、过氧化钙、过氧化锌、过氧化钠、过氧化氢脲、过氧化氢、过酸、有机过氧化物和这些过氧化物的混合物。漂白剂可以例如粉末的固体形式提供，或以液态或气态溶剂或混合物的形式提供。

在一个实施例中，金属离子可来自一种或多种过渡金属和过渡金属有机化合物。

前面的三个步骤——将底料装入洗涤区的步骤22、提供洗涤液24以及将金属离子混以非活化漂白剂26——可以不同顺序发生并且在不同时间或同时发生。

在洗涤周期20的要求点，发生将活化漂白剂与洗涤液混合的步骤28。如果非活化漂白剂尚未被提供给洗涤液的话，则这可发生在将金属离子与非活化漂白剂混合的步骤26之后。如果非活化漂白剂已出现在洗涤液中或者在提供金属离子的同时被提供给洗涤液，则混合步骤28可与混合步骤26同时发生。

非活化漂白剂可配入已被施加于底层装料25的洗涤液，或者可在将洗涤液施加于底层装料前将漂白剂配入洗涤液。漂白剂可包括其它化学物质，例如去垢剂、添加物或包括表面活化剂、乳化剂、酶活化的去污剂、起泡剂、增洁剂、抗再沉淀聚合体和香料的去垢化学物质，并且可以是加至洗涤液的水合或非水合溶剂或混合物，或者可与其它化学物质分开地添加漂白剂，例如如果以流体状态提供则经由单独的喷嘴31添加。

另一步骤30是将带有活化漂白剂的洗涤液施加于底层装料25。可例如通过向洗涤区21中的底层装料喷洒洗涤液、在引入底层装料前用洗涤液填满洗涤区、将洗涤液引至洗涤盆并从那里允许洗涤液流入界定洗涤区的多孔洗涤篮、或业内公知的将洗涤液施加于底层装料的任何其它方法来将洗涤液施加于底层装料25。

在一个实施例中，混合金属离子的步骤26包括通过具有第一金属板44以及或许最末的金属板46和多个中间金属板48的电解装置42(图3)分配金属离子。每块板44、46、48由过渡金属形成或用过渡金属涂覆。例如，板44、46、48可具有表面涂覆了过渡金属材料的由诸如塑料的材料或某些其它非过渡金属材料形成的支承或基底。

板44、46和48具有两个基本平行的侧面50、52，平行侧面50、52的表面积比连接它们的周围侧面54大。多块板44、46和48被设置成对于多块中间板中的每一块而言，使一块板的平行侧面50、52中的一个侧面朝向相邻板的平行侧面50、52中的一个侧面。在一些实施例中，这些板被设置成直的行，使以平行方式设置面对的侧面50、52，尽管在其它实施例中，可以弧形方式设置板44、46、48，其中面对的侧面50、52可被设置成彼此形成一夹角，该夹角一般小于45°。

直流电流源58的正电极56和第一板44之间设有连接54并且在直流电流源58的负电极62和最末板46之间设有连接60。洗涤液可从入口59被引导流过电解装置至出口61以从板44、46、48获取金属离子，从而使它们遍及洗涤液。电解装置42和电流源的其它结构在已公开的美国专利申请US1005/0224339中有记载，该文献被包含援引于此。

在一个实施例中，混合金属离子的步骤26包括提供含金属离子或其盐类的固体材料块64(图4)，并使洗涤液从材料块上流过。材料块64可位于单独的容器66内，其中洗涤液在洗涤周期20的选定时间从入口65至出口67被引导流过容器。材料块64随着洗涤液在其上流过而缓慢地受到腐蚀，从而使金属离子遍及洗涤液。

当容器66需要重新注入附加材料或需要更换时，可使用各种类型的指示器提醒设备使用者。例如容器66可以至少部分透明的，如68所示，从而可从外部看见容器的内容64。或者，可在容器66中设置传感器70以检测材料64存在与否并且当材料已耗尽时驱动(电子或机械的)视觉或听觉指示器72。例如，可使用灯、LED或提供视觉信号的其它电驱动指示器72。或者使用例如蜂鸣器或其它听觉装置的指示器72。可使用突出指示器、变色轮或相似的机械指示符72。在其它的配置中，可用由设备运作驱动的计时器或洗涤周期计数器来改变指示器72的状态。在另外一些其它配置中，可使用在洗涤液存在的已知时间段内溶解的可溶解成分，以释放用于显示指示器72的弹簧偏置力或闭合电子指示器的电路。传感器70也可连接于例如局域计算机网或家用设备控制网的家用网络76或诸如因特网的较大型网，从而发送信号至另一设备以提醒使用者容器需要重新注入、订购新的容器或预定重装容器的服务电话。

在一个实施例中，混合金属离子的步骤26包括将含金属离子的流体溶液或混合物配入洗涤液。此外，可向单独的容器78(图5)提供包含金属离子的流体80。在洗涤周期的选定部分，可例如通过启用阀82从容器78将要求量的流体排入洗涤液，以配给金属离子使其遍及洗涤液。此外，当容器78需要重装附加液体物质80或需要以新的装满的容器更换容器时，如上所述的各种类型的指示器可用来提醒设备使用者。

洗涤周期20的另一步骤32是在处理洗涤液之前捕获金属离子。这一般发生在从设备抽出洗涤液时或者在抽出洗涤液的步骤前的洗涤周期内。

在洗涤周期20的一个实施例中，尤其是在金属离子与非活化漂白剂混合的步骤26包括用沿第一方向的电流作用电解系统32的情形下，则捕获金属离子的步骤32可包括用沿相反方向流动的电流作用电解系统以使金属离子再沉淀在板44、46、48上。

在洗涤周期的另一实施例中，捕获金属离子的步骤32包括在具有入口83和出口85的可更换滤筒84(图6)中捕获金属离子。除了例如包含在可更换滤筒84中用来捕获金属离子的化学物质过滤器86，洗涤设备可配备有用来捕获各种尺寸微粒(例如灰尘或外来物质)的单独的微粒过滤器。滤筒84可位于洗涤设备23的易触及部分或者在设备箱的外部以当滤筒失去其捕获金属离子的能力时拆除并更换它。如上所述，当滤筒84需要更换时可使用各种指示器来提醒设备使用者。

在一个实施例中，用于在可更换滤筒84中捕获金属离子的步骤32包括在滤筒中使用离子交换树脂。在一个实施例中，在可更换滤筒84中捕获金属离子的步骤32包括在滤筒中使用分子筛。

在一个实施例中，捕获离子的步骤32包括分配化合物至洗涤液以沉淀或者鳌合离子。例如，可使用絮凝体或螯化物来沉淀或鳌合离子。根据所使用的化合物，沉淀或鳌合的离子可被无害地给予，并且能够与洗涤液的剩余部分一起被排出。如上所述，可使用其中具有化合物的单独容器，其包括当需要重装或更换容器时通知使用者的适宜的指示器。通过某些化合物，可能需要或要求经由用一般的微粒过滤器过滤洗涤液、经由离心分离器、经由静水带沉淀槽、通过电泳或从流体中去除固体的相似已知配置来捕获沉淀或鳌合的离子。

在一个实施例中，捕获离子的步骤32包括使含金属离子的洗涤液暴露于有选择地吸收离子的材料。该材料可保持在具有当需要更换滤筒时通知用户的适宜指示器的可更换滤筒中。

在一个实施例中，将金属离子与非活化漂白剂混合的步骤26包括将之前捕获的离子释放到洗涤液中。这可通过使洗涤液逆向流过已捕获金属离子的区域，或者如果正使用电泳则电流逆向通过板44、46、48来实现。

在另一实施例中，捕获离子的步骤32包括多个步骤，其中通过一种方法捕获一部分离子，例如通过沉淀或鳌合，而通过另一种方法捕获另一部分的离子，例如通过离子树脂交换，从而延长可更换滤筒84的使用寿命。

已对洗涤周期的各种特征和步骤进行了说明，这些特征和步骤可单独实现或以各种方式结合在要求的洗涤周期中，尽管这里只描述了其中的某些组合。所描述的组合不应当被认为是限制性的，而是可能的具体特征组合的示例。

从前面说明书可以清楚知道，本发明可以明显区别于之前的说明和描述中记载的那些内容的多种替换和修改形式表现。应当理解，我们希望在在此保证的本专利范围内使合理和合法地落在我们对现有技术贡献的范围内的所有这些修正具体化。

Claims (20)

1.一种洗衣机的洗涤周期，所述洗衣机具有用来容纳要被洗涤的底层装料的洗涤区，所述洗涤周期包括步骤：

提供施加于底层装料的洗涤液；

用底层装料装载洗涤区；

将金属离子与非活化漂白剂混合以产生活化的漂白剂；

将带有活化的漂白剂的洗涤液施加于底层装料；以及

在处理洗涤液之前捕获金属离子。

2.如权利要求1所述的洗涤周期，其特征在于，所述非活性漂白剂是从由包括过硼酸盐、过碳酸盐、过磷酸盐、过硅酸盐、过硫酸盐的过氧化物、这些过氧化物的钠、铵、钾、锂相似体、过氧化钙、过氧化锌、过氧化钠、过氧化氢脲、过氧化氢、过酸、有机过氧化物和这些过氧化物的混合物构成的组中选择的。

3.如权利要求1所述的洗涤周期，其特征在于，所述金属离子是从由过渡金属和过渡金属有机化合物构成的组中选择的。

4.如权利要求1所述的洗涤周期，其特征在于，所述漂白剂在非活化状态下被引入到洗涤液并且所述混合金属离子的步骤包括形成具有过渡金属的电极并当电极与洗涤液接触时使电流通过电极。

5.如权利要求1所述的洗涤周期，其特征在于，所述漂白剂在非活化状态下被引入到洗涤液并且所述混合金属离子的步骤包括提供含金属离子、其盐类的固体材料块，并在所述材料块上流过洗涤液。

6.如权利要求1所述的洗涤周期，其特征在于，所述漂白剂在非活化状态下被引入到洗涤液并且所述配给金属离子的步骤包括将含金属离子的液体溶剂配入洗涤液中。

7.如权利要求1所述的洗涤周期，其特征在于，所述将金属离子与非活化漂白剂混合的步骤包括将之前捕获的离子释放入洗涤液中。

8.如权利要求1所述的洗涤周期，其特征在于，所述混合金属离子的步骤包括以沿第一方向流动的电流作用电解系统并且捕获金属离子的步骤包括以沿相反方向流动的电流作用电解系统。

9.如权利要求1所述的洗涤周期，其特征在于，所述捕获金属离子的步骤包括在可更换滤筒中捕获金属离子。

10.如权利要求9所述的洗涤周期，其特征在于，所述在可更换滤筒中捕获金属离子的步骤包括使用离子交换树脂。

11.如权利要求9所述的洗涤周期，其特征在于，所述在可更换滤筒中捕获金属离子的步骤包括使用分子筛。

12.如权利要求9所述的洗涤周期，其特征在于，包括当滤筒需要更换时启用使用者可辨识的指示器以发出信号的步骤。

13.如权利要求1所述的洗涤周期，其特征在于，所述捕获离子的步骤包括将化合物分配给洗涤液，从而或者沉淀或者鳌合离子。

14.如权利要求13所述的洗涤周期，其特征在于，包括通过过滤洗涤液捕获沉淀或鳌合离子的步骤。

15.如权利要求13所述的洗涤周期，其特征在于，分配以沉积离子的化合物包括絮凝体。

16.如权利要求1所述的洗涤周期，其特征在于，所述捕获离子的步骤包括使含金属离子的洗涤液暴露于有选择地吸收离子的材料。

17.一种用于洗衣机的洗涤周期，所述洗衣机具有用于容纳要被洗涤的底层装料的洗涤区，所述洗涤周期包括步骤：

将洗涤液施加于底层装料；

将非活化的漂白剂引入洗涤液；

继将非活化的漂白剂引入洗涤液后在洗涤周期中的要求时间将金属离子配入洗涤液作为催化剂以催化活化反应，从而产生活化的漂白剂；以及

在处理洗涤液前捕获金属离子。

18.如权利要求17所述的洗涤周期，其特征在于，所述引入非活化漂白剂的步骤是与将去垢剂引入洗涤液同时发生的。

19.如权利要求17所述的洗涤周期，其特征在于，所述将非活化漂白剂引入洗涤液的步骤是独立于将去垢剂引入洗涤液而发生的。

20.一种用于洗衣机的洗涤周期，所述洗衣机具有用于容纳要被洗涤的底层装料的洗涤区，所述洗涤周期包括步骤：

继洗涤周期开始后，将金属离子与非活化的漂白剂混合作为催化剂以催化活化反应，从而形成活化的漂白剂；

将活化的漂白剂与洗涤液混合；

将带活化漂白剂的洗涤液施加于洗涤区中的底层装料；以及

在处理洗涤液前捕获金属离子。

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