CN106661793B - 用于漂白纺织品的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本文所描述的发明的实施例提供了更可靠且可再现的用于漂白纺织品的系统和方法。该公开提供了贯穿过程允许保持臭氧的特定的剂量速率或浓度的过程控制。该公开还提供了包括用于使臭氧化空气在漂白过程期间再循环的鼓风系统的混合式洗衣机。混合式洗衣机可以合并有密封容器、洗衣机和典型地与商业干燥器相关联的空气循环体积的特征。

Description

用于漂白纺织品的方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年4月24日提交的题为“用臭氧漂白纺织品和服装物品的方法”的美国临时申请序列号61/983,661的优先权，该申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开的实施例总体涉及用于使用臭氧气体漂白纺织品的方法和系统。在一个实施例中，提供有一种混合式机器，其合并有洗衣机的某些特征并且还包括用于在机器内侧的气体分布的一体式鼓风机。还提供有一种允许机器中的臭氧维持恒定浓度的的臭氧剂量分配控制系统。在一个实施例中，在该恒定浓度下以克/小时测量的臭氧输出与正被处理的被测量产品的重量共同可以称作“漂白因子”。

背景技术

臭氧气体一直被用于漂白牛仔布，具有混合的结果。例如，一些早期的尝试使用利用各种类型和品牌的臭氧发生器生成的臭氧气体，并简单地将臭氧注射到商业洗衣机内。洗衣机是标准商业机器，用户可通过把通风口和端口密封起来进行修改以便使它们将臭氧“保持”在内侧，而用于上述过程。这些过程主要依赖于臭氧系统所阐明的输出水平和所输送的混合结果。它们通常仅用于在处理之后的多余的靛蓝染料从牛仔布中的去除。

后来的机器使用较低成本的商业“干燥器型”机器代替洗衣机，努力给出比简单地将臭氧发生器连接至现有的机器更成熟的解决方案。这些机器使用小鼓风机将臭氧化空气从机器的内部容积中拉出来。然而，这些仅是干法机器，不能处置注射到系统内的任何水。它们也未能在处理期间提供机器内侧的臭氧的任何流率或循环。

这些机器中的一些具有安装在机器上或内侧的臭氧分析器，以测量内部机器容积中的臭氧浓度的量。然而，这些系统仅提供了在臭氧发生器上的用户编程的功率百分比可变性以使臭氧水平变化。这造成漂白效果的低再现性，以及基于操作者知识的可变性。因此，期望提供改进的臭氧漂白系统。

发明内容

本文所描述的发明的实施例因此提供了更可靠且可再现的用于漂白纺织品的系统和方法。该公开提供了允许贯穿过程保持臭氧的特定的剂量速率或浓度的过程控制。该公开还提供了包括用于使臭氧空气在漂白过程期间在机器内侧循环的一体式鼓风系统的混合式洗衣机。混合式洗衣机可以合并有密封容器、洗衣机和典型地与商业干燥器相关联的空气循环体积的特征。

附图说明

图1A示出本文所描述的臭氧漂白系统的一个实施例的前视立体图。

图1B示出图1A的臭氧漂白系统的前视平面图。

图2示出用于臭氧处理的混合式洗衣机的一个实施例的前视立体图。

图3示出图2的混合式洗衣机的后视立体图。

图4示出图示出通过用于臭氧处理的混合式洗衣机的空气流动循环的前视图示意。

图5示出图4的空气流动循环的侧视示意图。

图6示出通过用于臭氧处理的混合式洗衣机的替代实施例的空气流动的前视平面图。

图7示出图6的机器的前视立体图。

图8示出图6的机器的后视平面图。

图9示出图示出通过用于臭氧处理的混合式洗衣机的替代实施例的水流动循环的前视图示意。

图10示出图9的机器的侧视平面图。

图11示出通过用于臭氧处理的混合式洗衣机的替代实施例的水流动的侧视平面图。

图12示出图11的机器的前视平面图。

图13示出图示出臭氧漂白系统的各种部件的示意。

图14示出臭氧剂量分配控制系统的一个实施例的示意性图示。

图15示出在混合式洗衣机上的水采样点的示意。

图16示出无论用在干法过程还是湿法过程中的臭氧气体流动的示意。图16还图示出单个臭氧发生器可以供给多个臭氧处理部件。

图17示出干法过程处理的示意。

图18示出湿法过程处理的示意。

具体实施方式

在一个方面中，本发明的实施例提供了用于使用专门设计为臭氧可兼容的混合式洗衣机利用臭氧来漂白纺织品的方法和系统。在其他方面中，实施例提供了具有特定剂量分配能力的臭氧系统，使得可以对精确且可再现的漂白因子进行编程。在其它方面，实施例提供了湿法臭氧漂白过程。湿法臭氧漂白过程提供了机器中所包含的臭氧化水的再循环。在进一步的方面中，提供有干法臭氧漂白过程。干法臭氧漂白过程提供了机器中所包含的空气中的臭氧的循环和持续的引入。这些湿法/干法过程可以由一种混合式洗衣机来提供，其包括与之组合形成的一体式鼓风机。鼓风机可以用来迫使臭氧化空气以大体均匀的方式通过系统并控制再循环。

图1A和图1B图示出臭氧漂白系统10的一个实施例的各种视图的一个示例。该系统实施例设置有臭氧发生器12、纺织品臭氧处理部件14和臭氧破坏单元16。臭氧发生器12被示出为具有氧气供给机架(rack)18，但应该理解的是臭氧发生器可以具有与之一体形成的氧气发生器。例如，氧气发生器(和/或氧气供给机架)和臭氧发生器可以被包含在同一壳体中。臭氧发生器12还可以设置有高浓度臭氧分析器13。高浓度臭氧分析器通常用于在操作中时实时地测量臭氧发生器12的输出。

臭氧发生器12可以与纺织品臭氧处理部件14流体连接。在使用中，纺织品臭氧处理部件14是系统的装载处理的纺织品的部分。在一个特定实施例中，处理部件14可以被设计为混合式洗衣机，如下面进一步描述的。

臭氧破坏单元16与纺织品臭氧处理部件14的出口流体连接。臭氧破坏单元16是应对高浓度的臭氧时使用的安全措施。因为臭氧是有毒的并且可能是有害的，所以在臭氧化空气可以离开处理部件14前，必须去除高浓度的臭氧。臭氧破坏单元16提供了催化破坏过程，其将待从处理部件14排出的空气中所存在的任何多余的臭氧安全地破坏(并转化回氧气)。还可以包括任选的除雾器15。除雾器15可以在待排出的空气进入臭氧破坏单元16前帮助从其中去除任何多余的水分。

本文所描述的臭氧漂白系统10还可以具有用户界面屏幕。该用户界面屏幕可以与计算机或处理器或其他电子部件通信，用于控制所输送的臭氧的重量百分比(％wt)。系统还可以被设计成控制流率、温度或可被确定为对本文所描述的漂白方法有用的任何其他变量。

干法漂白特征

如图1至图5和图17中所示，纺织品臭氧处理部件14可以设置有一体式鼓风机部件20。鼓风机部件20使处理部件14内的空气流动体积循环。这可以对于干法漂白过程特别有用。鼓风机部件20迫使臭氧化空气(并且在一些实例中是新鲜空气)通过处理部件14。在一个特定设计中，鼓风机部件20可以大约每秒一次迅速地置换处理部件14中的空气的体积。鼓风机部件20可以包括离心风扇38和风扇排气管42。

在一个实施例中，鼓风机部件20可以是内置到洗衣机或纺织品臭氧处理部件14中的高流动鼓风机，以允许机器中的空气体积的迅速置换。相信，被迫的空气流动提供了臭氧与待漂白的纺织品/织物的良好接触。还相信，确保遍及衣服的载荷以均匀的方式发生适当的漂白。(在过程结束时，鼓风机部件20也可以用来创建空气的力以在破坏步骤期间吹扫机器。这可以消除用于该过程的单独的外部风扇的使用的需要)。

在纺织品臭氧处理部件14被设计为混合式洗衣机的实施例中，处理部件14还可以合并有洗衣机的用于在臭氧化之前执行织物的预漂洗和均匀润湿的特征。它还可以合并有允许臭氧化水的循环用于漂白处理的特征。这可以对于湿法漂白过程特别有用。这样的混合式洗衣机14的一个示例通过图2和图3图示出。该混合式洗衣机14具有合并到同一机器14内的洗涤单元和干燥单元两者的特征。在这些图中，机器14被示出为具有用于保持待处理的纺织品并用以提供处理发生所在的封闭空间的滚筒24(或圆筒)。滚筒24可以具有可打开与关闭以维持闭合系统的门25。在某些实施例中，门25可以包含由气动气缸提供的门防护。

机器14还被示出为具有流体/水入口26(及伴随的阀)和新鲜空气入口/阀30。机器14还可以具有压力平衡端口31。压力平衡端口31可以被连接至专用臭氧气体释放管子68。该释放管子68可以被直接连接至臭氧破坏单元16的管道设施，以便允许臭氧气体在臭氧化过程期间逸出并防止机器的过度加压。机器的过度加压会引起臭氧泄漏并阻止气体流动维持容器中的适当臭氧水平，所以该端口31允许臭氧从滚筒24逸出并被输送至臭氧破坏单元16。在一个实施例中，端口31可以被提供为在机器的最高部分上的开口管(使得水不会到达它)，其将臭氧朝向臭氧破坏单元导向。端口31旨在避免在注射臭氧时机器中的任何加压。

水或其他溶剂可以通过流体/水入口26被输送至滚筒24。例如，可以在干法漂白处理之前注射水以使纺织品湿润或潮湿。在将流体注射到滚筒24内时，打开臭氧破坏阀50，以帮助平衡滚筒24内侧的压力。一旦滚筒24已充满臭氧化空气，鼓风机部件20就引起空气具有有着大体良好的空气循环的高流率。这可以帮助提供滚筒24内的臭氧的均匀分布，导致其中所容纳的纺织品的均匀漂白处理。

在一个示例中，为了维持空气循环/空气流动，可以在使用中使滚筒24维持处于稍微正的压力。在另一示例中，可以归因于具有被连接至破坏单元16的管子68的开口的减压阀/端口31而使滚筒维持处于基本环境压力。已发现这可以有利于创建大体均匀的臭氧气氛。当臭氧发生器12在臭氧入口46处将臭氧化空气注射到机器内的时候，鼓风机部件20迫使空气的移动。当滚筒24变得充满臭氧化空气的时候，减压阀/压力平衡端口31可以维持滚筒24内的近环境压力水平。在其他示例中，压力可以是稍微正的。这允许了通过滚筒24的持续的流动和再循环。当所使用的臭氧化空气的一部分在臭氧气体注射过程期间通过压力平衡端口31逸出并且被输送至臭氧破坏单元16的时候，臭氧化空气可以通过臭氧入口46被持续地注射到滚筒内。因此，压力平衡端口31协助了滚筒24的减压。另外，大多数臭氧化空气在再循环入口40处通过鼓风机部件20被再循环远离滚筒24并回到滚筒24内。

图4和图5图示出通过混合式洗衣机14的空气再循环的示意。空气流动用箭头“A”大体示出。在这些图中，机器14被示出为具有鼓风机部件20的风扇部分38。还提供有风扇排气管42，其用作用于将空气从风扇部分38导向至滚筒的空气导管。

可以提供臭氧破坏阀50，以便控制空气回到滚筒内或从滚筒中出来的流动。当臭氧破坏阀50是关着时，臭氧化空气被再循环回到滚筒24内。当臭氧破坏阀50在过程结束时被打开时，滚筒24中的所有的臭氧化空气都将被迫从臭氧出口52出来并进入臭氧破坏单元16内。臭氧破坏阀/出口配置可以被视为高容积流动阀/出口，因为它用于使臭氧化空气从滚筒24中迅速地移出来并移入臭氧破坏单元16内。臭氧破坏阀50/出口52与高容积鼓风机部件20和新鲜空气阀30结合地工作，以便在破坏步骤期间迫使臭氧化空气从滚筒24中出来并用新鲜空气替换它。新鲜空气阀30在臭氧破坏步骤期间被打开使得新鲜空气可以被拉入，同时破坏臭氧化空气。

图6至图8示出混合式洗衣机的替代实施例。在这些实施例中，臭氧破坏阀50可以位于更靠近风扇38的位置处，允许了风扇排气管42被缩短。图6进一步图示出门防护特征的一个实施例，其可以被提供为门防护气缸88。

为混合式洗衣机实施例提供将在干法臭氧漂白处理期间添加的蒸汽和/或湿气也是可能的。蒸汽的使用可以帮助使臭氧破坏过程更迅速地进行。图6图示出湿气注射器喷嘴82和蒸汽入口/阀54。应该理解的是，这些特征可以位于机器14上的任何合适的位置处。这些特征允许湿气和/或蒸汽在过程期间的任何期望时间被注射到滚筒24内。添加湿气的能力可以与遍及漂白过程保持织物中的恒定水分水平相关。在没有湿气或蒸汽的情况下，滚筒中的水分的水平可能由于空气循环和干燥臭氧气体的添加两者而潜在地减小。

在使用中，一旦纺织品或衣服被装载到滚筒24内，就可以通过水入口26添加水或另一液体溶剂以便润湿材料。这可以作为预漂洗程序以一个或多个循环来完成，以润湿纺织品并从纺织品中提取流体。例如，可以有允许保湿和/或去湿的各种选项的旋转循环。在其他实施例中，直接移动到臭氧化过程内是可能的，特别是如果期望在浸湿的纺织品上进行漂白过程的话。(还应该理解的是，如果过程待在干燥纺织品上进行，则可以去除任何水或流体输送步骤。)

在臭氧被注射到机器14内的任何时候，压力平衡端口31都保持打开。这是空气可以逸出的唯一的地方，所以它提供了减压功能。通常，无论是在气体注射还是只是水填充时，端口31都保持打开以便允许空气逸出机器以避免加压。接着可以将臭氧添加到臭氧入口46内，同时鼓风机部件20迫使其循环进入滚筒24内。在一个示例中，这可以通过将臭氧从臭氧发生器12注射到处理部件14上的臭氧/氧气入口46内来实现。

臭氧发生器12可以包括一个或多个压力计，以便确认待输送的臭氧处于足够的压力。臭氧/氧气入口46可以被直接连接至臭氧发生器12。在一个实施例中，臭氧/氧气入口46可以被定位在风扇排气管42上。在另一实施例中，臭氧/氧气入口46可以具有与之连接的软管。这可以允许臭氧发生器12和处理部件14彼此相距一定距离地定位，如果期望的话。

图8示出用于臭氧入口46的一个潜在位置。臭氧入口46通常被流体连接至臭氧发生器12(这些图中未示出)。在该示例中，臭氧入口被定位在风扇排气管42上使得所注射的臭氧将被直接吹到滚筒24内。注射到臭氧入口46内的臭氧归因于来自鼓风机部件风扇的空气的力被输送至滚筒24。在示出的示例中，如图4中的箭头“A”所图示出的，鼓风机部件20推动来自风扇38的空气通过风扇排气管42、拾取通过臭氧入口46注射的臭氧化空气并且将臭氧化空气导向到滚筒24内，引起了臭氧化空气的循环。该臭氧再循环是允许本文所描述的系统比现有系统更有效且可重复的特征之一。然而应该理解的是，该特征以及本文所描述的其他特征可以被定位在系统上的别处。

鼓风机部件20引起臭氧通过系统的循环和再循环。它还可以帮助脱气或除气过程。例如，当风扇38被激活并且臭氧破坏阀50是开着的时，迅速地吹扫来自机器14的内部的臭氧是可能的。例如，当臭氧被注射到处理部件14内的时候并且当鼓风机部件20使臭氧循环的时候，臭氧破坏阀50保持关着使得臭氧保持再循环。当臭氧破坏阀50被打开时，系统中的臭氧化空气被迫通过臭氧破坏出口52出来到臭氧破坏单元16。来自滚筒24的通过臭氧破坏阀50的排气将起动在滚筒24空隙上创建真空。新鲜空气阀30在臭氧破坏阀50之后立刻被打开以允许新鲜空气进入滚筒22内，满足了由通过鼓风机部件20被迫通过臭氧破坏阀50从滚筒24中出来到臭氧破坏16的臭氧化空气所创建的真空。新鲜空气阀30仅作为臭氧破坏过程的一部分被打开。它允许新鲜空气被拉入系统内并帮助将臭氧化空气通过臭氧破坏出口52推出来。当臭氧破坏循环已完成时，也可以打开排放口28以便允许任何剩余的液体或水分从滚筒24中排放。

图8还图示出臭氧安全传感器72。这可以是被设置成使得在解锁机器门25之前检测洗衣机中是否存在有适当/安全的臭氧水平的环境臭氧传感器。该传感器72可以在漂白过程已完成并且臭氧已从滚筒24中排空之后被激活。

湿法漂白特征

图9和图18大体示出图示出通过机器14的水循环的示意。水再循环可以对于进行湿法漂白过程是有用的。水用箭头“W”示出。对于湿法过程，臭氧化水可以通过图11和图12中示出的文丘里注射器100被注射到滚筒24内。文丘里注射器100将来自臭氧发生器12的臭氧与水组合以便提供用于漂白处理的臭氧化水。文丘里注射器100还可以与可帮助将臭氧和水搅拌/混合到一起的动态气体反应器102相关联。动态气体反应器102也可以被称作静态混合器。它通常被提供以便使臭氧气体溶解到水中，增加了臭氧到水内的转移效率。

在一个示例中，可以基于待处理的纺织品的干重经由阀26将某一体积的自来水引入滚筒24。接着经由水再循环回路将臭氧剂量分配到水内，以达到为待进行的特别的漂白过程量身制作的经编程的溶解臭氧水平。例如，可以将臭氧输送至(经由注射器100)正被再循环的水并且接着可以将当前臭氧化水通过臭氧化水入口104再注射到滚筒24内。取决于待处理的纺织品的干重量，可以将某一体积的臭氧化水引入滚筒24内。该重量通常以千克测量，但应该理解的是，可以使用其他重量单位。衣服的干重量可以与每件衣服的水的体积互相关联或相关；在该示例中，用于臭氧剂量的配方可以与机器内侧的水的总升数相关。(还应该理解的是，可以在干法漂白过程之前将水通过水入口26注射到滚筒24内，为了纺织品被润湿或漂洗。然而，对于干法过程，可以在臭氧化之前提取无关的水。机器通常将设置有提取控制，其可以控制被允许保持在机器中的水或水分的量并使其变化。还可能期望能够使水和水分的量变化以便得到各种漂白效果。)然而对于湿法漂白过程，臭氧化水遍及漂白过程留在滚筒24中。

流体或水再循环路径用图9和图11中的箭头“W”示出。流体可以在连续回路中流动。流体再循环泵32可以被提供用于维持滚筒24与文丘里注射器100之间的水的流动。流体再循环泵32可以具有泵入口线路34和泵出口线路36。泵入口线路34可以具有在滚筒24处的滚筒连接点56和在泵32处的泵连接点58。泵出口线路36可以具有在泵32处的泵连接点60和往回通到滚筒24内的滚筒连接点64。在一个实施例中，流体再循环泵32是能够泵送纤毛的泵。这可以确保泵可以容纳并提供通过系统的适当的流动。一旦漂白处理循环完成，在滚筒24中剩余的任何水就可以通过排放口28退出。图11和图12示出通过图6至图8的替代混合式洗衣机的水流动“W”。

为了在湿法漂白过程期间适当地剂量分配，可能期望提供剂量分配检查回路110，如图15、图16和图18中所示。剂量分配检查回路110可以包括采样点76，水可以在该采样点处被从混合式洗衣机14的滚筒24中去除。采样点76可以用于在不需要过滤的情况下得到离开机器14的采样水。在一个实施例中，机器14可以被设计有细网孔纤毛筛网77，其经由可在生产中焊接到洗衣机主体上的定制配件被旋入洗衣机主体内。水自然地流动通过筛网并流出洗衣机，进入采样装置中的小空隙内。在一个示例中，待测试的水被允许使用重力从机器中泄漏出来。

图16图示出与臭氧气体流动组合的示例性剂量分配检查回路的示意。接着可以经由小蠕动泵116将采样体积泵送通过溶解臭氧传感器114。剂量分配检查回路系统还可以设置有温度传感器T以便测量臭氧洗衣机温度水平。该数据可以帮助系统得到准确的读数以便更改臭氧剂量分配。剂量分配检查回路110可以用来确保正循环通过机器14的水被以期望的浓度适当地臭氧化。

在一个特定实施例中，溶解臭氧传感器114可以是用于在湿法漂白过程期间维持用于臭氧剂量分配的经编程的设定点的快速响应的高范围溶解臭氧传感器。溶解臭氧传感器114可以被设计成测量由PID回路精确控制的高达20PPM的溶解臭氧。

为了容纳所去除的采样水，还可以提供有水补充系统。在一个特定示例中，水补充系统可以包括电磁阀和旋转流量计。在另一示例中，补充水系统可以将所测试的水直接泵送回到系统内。在进一步的示例中，补充水可以通过水入口26被添加。在任何情形下，水补充系统都可以用于以大体等于水损失的速率替换已从机器中去除的采样水。这可以确保遍及完整的湿法臭氧漂白过程维持适当的水体积。

湿法过程特征可以被设计成在不需要过滤的情况下操作。例如，动态气体反应器102可以被设计成没有边缘或挡板，否则边缘或挡板会陷住纤毛。这可以消除作为维护物品的过滤器清洁。被堵住或无法操作的过滤器可以引起关键的变量或过程的故障点。在另一实施例中，对着纤毛筛网网孔77吹压缩空气以便使采样端口76保持可访问是可能的。

漂白过程

如所讨论的，使用用于利用干法过程、湿法过程和/或湿气/蒸汽过程使用的臭氧漂白系统10是可能的。在一个示例中，干法过程可以包括以下过程步骤。虽然步骤被编号以便于查看，但它们可以以任何合适的顺序出现：

1.在洗衣机14用户界面屏幕上输入衣服重量并选择期望的过程程序编号。

2.将衣服装载到滚筒24内；关闭门25。

3.关闭新鲜空气阀30，关闭臭氧破坏阀50。开始臭氧发生器12热身。

4.起动空气循环/鼓风机部件20并且将臭氧注射到臭氧入口46内。

5.一旦达到期望的臭氧水平，用户界面上的定时器就可以倒计时(用于操作者信息)并且系统可以将臭氧的剂量分配维持在所指示的水平持续合适的时间持续期(如下面进一步描述的)。当臭氧被注射/循环的时候，压力端口31将少量的臭氧化气体泄放至臭氧破坏单元。(这很可能通过用于设定漂白因子的计算机来控制，但应该理解是，这些步骤可以手动地进行，如果期望的话)。

6.当过程完工时，停止臭氧注射。

7.打开臭氧破坏阀50和新鲜空气阀30，并且臭氧破坏单元16接着催化臭氧直到达到安全浓度(如由传感器指示出的)。鼓风机20迫使空气从滚筒24中出来并进入臭氧破坏单元16。

8.停止空气再循环。

9.接着可以完成合适的漂洗和/或完工的步骤。例如，可以利用蒸汽加热用水来漂洗衣服。水可以被输送、排放和提取(例如，通过滚筒的旋转)。(还应该理解的是，漂洗和/或预润湿步骤也可以伴随干法过程并通常会在上面的#3之前发生。)

在另一示例中，湿法过程可以包括以下过程步骤。虽然步骤被编号以便于查看，但它们可以以任何合适的顺序出现：

1.在洗衣机14用户界面屏幕上输入衣服重量并选择期望的过程程序编号。

2.将衣服装载到滚筒24内；关闭门25。

3.关闭新鲜空气阀30，关闭臭氧破坏阀50。开始臭氧发生器12热身。

4.打开水阀26并且将机器填充至适当的水位。

5.起动文丘里注射器100并将臭氧化水注射/再循环到入口104内。流体再循环泵32维持从滚筒24中出来的贫臭氧的水的流动、通过文丘里注射器100将臭氧添加回到水内并且将再臭氧化的水输送回到滚筒24内。

6.系统可以将臭氧的剂量分配维持在所指示的水平持续合适的时间持续期。当臭氧化水被注射/再循环的时候，水测试/测量回路可以拉出来少量的臭氧化水用于测试并且将关于待在文丘里注射器100处注射的臭氧的量的反馈提供至计算机，以便维持设定的溶解臭氧水平，用于经编程的漂白过程。

6.当过程完工时，停止臭氧注射、停止循环泵32并且打开排放口28和新鲜空气阀30。

7.接着可以完成合适的漂洗和/或完工的步骤。例如，可以利用蒸汽加热用水来漂洗衣服。水可以被输送、排放和提取(例如，通过滚筒的旋转)。

8.在整个湿法漂白过程的完成时，经由排放口28去除滚筒24中的多余的水。

9.在开始新的臭氧漂白循环之前，可以在排放口28打开的状态下经由泵32来冲洗水再循环线路34、36，使得新循环以干净的系统开始。

本文所描述的混合式洗衣机实施例因此提供了商业洗衣机连同商业干燥器的高体积鼓风机的益处。另外，混合式洗衣机的附加益处之一是它可以用于没有具有施加的臭氧的“常规”洗涤程序。该特征增加了设备的多样性。作为其中不使用水再循环流动的干法过程使用机器14是可能的。归因于流体再循环泵32的存在，对于湿法臭氧漂白使用机器14也是可能的。因此，臭氧漂白系统10允许湿法过程或干法过程在同一机器中进行。它还允许臭氧化过程或者可以用于常规洗涤过程(当没有臭氧化过程由设施运行时)。在单个混合式洗衣机14上提供流体再循环泵32、文丘里臭氧注射器100和一体的鼓风机部件20实现了如下一种系统：其提供了用于化学处理、中和、润湿、湿润臭氧、潮湿臭氧气体应用、干燥臭氧气体应用、氧化副产物去除和最终提取，所有都在一个机器中的完整的过程解决方案。例如，一旦臭氧处理完成，就可以使水再循环通过机器用于漂洗过程。本文所描述的系统的使用不要求纺织品的从一个机器到另一个机器的移除。而是，所有过程都可以发生在同一处理部件/机器中。

由该公开提供的混合式洗衣机实施例因此防止操作者不得不在一个机器中准备润湿纺织品并接着将被润湿的纺织品移动至臭氧过程机器。这花费时间和劳动并且可能引起横跨同一产品类型的各种装载的变化的润湿度。此外，以前的机器在过程之后仅提供气体体积臭氧“破坏”，而没有在同一机器中漂洗的任何方式。再一次，这花费时间和劳动以将纺织品移回到另一机器用于漂洗和提取，或移回到干燥器用于干燥。

为节省时间，现有技术机器的很多操作者在臭氧化过程之后没有漂洗。这在织物中留下了未反应的死区材料。这些材料在包装之后具有留在织物中的化学气味。这给经过臭氧处理的产品带来了负面形象(因为当打开产品包装时的气味)。通过将润湿、臭氧化和漂洗过程一体化到同一机器中，可以避免这些问题。

臭氧剂量分配

臭氧发生器12还可以包括臭氧剂量分配控制系统64。剂量分配示意的一个示例被图示在图14中。剂量分配控制系统64允许单个臭氧发生器12将臭氧输送至多个纺织品臭氧处理部件14/混合式洗衣机。剂量分配控制系统64被设计成控制所输送的臭氧的浓度，使得臭氧浓度可以随着流动速度增加和/或减小而保持恒定。在一个实施例中，剂量分配控制系统64可以包括比例积分微分(PID)控制器。总体目标是使被输送至各部件14/混合式洗衣机的气体中的臭氧的浓度维持在恒定的剂量分配浓度。维持臭氧的恒定剂量分配浓度允许过程可靠且可重复。

图14示出用于剂量分配控制的示意性图示信息。臭氧发生器12可以具有与之相关联的高臭氧浓度分析器13。漂白因子可以以每重量纺织品每小时所输送的臭氧的克数来设定(单位：g/hr/重量)。在一个特定示例中，纺织品的重量以千克测量，使得漂白因子可以表达为(g/h/r/千克)。与系统相关联的软件程序/计算机可以被设计成接收这个输入并基于其创建适当的臭氧流动。第一PID回路测量并控制被输送至臭氧发生器的功率。第二PID回路测量并控制臭氧气体流率。第二PID回路可以包括质量流量计(MFM)和比例阀(PV)。系统可以调整臭氧流动和发生器功率以便获得处于期望的指定臭氧浓度的以每小时的克数计的期望的输出。这允许了基于待处理的纺织品的重量来施加恒定浓度的臭氧气体。

在一个示例中，剂量分配控制系统64每单位重量输送相同量的臭氧，而不管正由臭氧发生器12及其臭氧剂量分配系统64服务的机器14的数量如何。该恒定浓度可以被称作“漂白因子”。在一个示例中，漂白因子被限定为通常基于干重量的每千克牛仔布(或其他纺织品)材料的臭氧生产的速率。不同尺寸的多个处理机器可能要不同量的臭氧，但是通过维持以重量论的恒定剂量分配浓度恒定(例如，5％至20％/wt％)，由所有机器进行的处理过程可以造成输送至由不同机器处理的纺织品的类似的漂白因子。剂量分配系统提供了速率方程使得剂量分配可以由控制臭氧发生器12的计算机自动地完成。

相比之下，现有技术机器没有解决以重量论的臭氧或浓度的特定剂量分配概念。而是，它们仅致力于一旦臭氧被输送至机器就对其进行测量上。一旦操作者将纺织品装载到臭氧处理机器内，他们就不能设定待输送的漂白因子(即，每千克纺织品的臭氧生产的速率)。而是，他们不得不输入数个过程变量，诸如时间、臭氧发生器功率输出、破坏时间等等。机器内侧的传感器给出机器中的臭氧的参考，但是它们不经由PID回路来控制存在的臭氧的水平。处理的结果取决于操作者的专业技能和知识，而不是一致且可靠的设定。本发明人至少通过认识到剂量分配臭氧VS测量已经在机器中的臭氧的益处解决了该问题。

在一个实施例中，臭氧漂白系统10的臭氧发生器12可以使用臭氧分析器13以便在气体过程中供给确切量剂量的臭氧。在一个示例中，臭氧分析器13是高浓度臭氧分析器。在一个示例中，臭氧分析器13可以通过维持以重量论的恒定浓度来提供精确的臭氧剂量分配。剂量可以通过提供处于以重量论的恒定浓度的指定量臭氧来控制。这将允许处于以重量论的特定经编程的臭氧气体浓度针对任何数量的配方来对给定“克/hr/kg”剂量臭氧进行编程。以前的系统简单地使用高水平传感器来测量作为在各循环前编程设定的功率百分比的函数在洗衣机中的所产生的臭氧水平。它们没有使用在臭氧发生器自身中的臭氧分析器。它们也没有使用在以前的臭氧漂白系统上利用的主动PID或％wt浓度控制。

各系统可以设置有可编程逻辑控制器(PLC)。特定臭氧漂白系统可以提供被编程到洗衣机配方内的臭氧剂量分配和浓度控制。阀和臭氧流动可以通过如用图16图示出的PLC来控制。当在洗衣机编程器中选择特别的配方时，臭氧剂量分配信息被通信至臭氧系统的PLC。在一个示例中，可以有被设计用于臭氧系统的定制方程。方程可以从输入到洗衣机程序内的数据计算出臭氧输送。例如，操作者仅需要输入放到机器内的衣服的重量(通常以千克计)和期望的织物漂白因子(以g/hr/kg测量)。以质量论的臭氧浓度可以在没有任何进一步的操作者输入的情况下计算出，并且过程方程可以由机器自动地运行。在臭氧湿法或干法过程期间多个致动信号可以在洗衣机与臭氧系统之间通信。示例性通信包括但不限于“操作就绪”信号，和指示出何时添加臭氧、要添加多少臭氧及要使用的臭氧化方法的类型(例如，湿法VS干法)的信号。通信还可以包括洗衣机过程阀中的通过臭氧发生器系统12的一些控制。这些信号由臭氧剂量分配控制系统64接收，并且系统64实施改变。它们是不依赖于操作者的。

在一个实施例中，过程中的湿法处理部分可以允许利用模拟流量计的以升计的水的精确剂量至各载荷，用于衣服的均匀预润湿。该特征可以在冲洗染料、预润湿、平衡水分含量及染料与未反应的染料材料的去除中使用。

在一个示例中，混合式洗衣机14具有使洗衣机相关的功能与臭氧系统一体化的控制。这些控制可以被表示在控制面板或其他合适的用户界面上。面板可以是触摸屏幕、可以具有旋钮/操作杆、可以具有按钮或者任何其他合适的输入机构。

在一个特定实施例中，洗衣机机器可以是Tupesa的机器并且臭氧发生器系统可以是Guardian制造公司的臭氧发生器系统。臭氧发生器12可以允许臭氧输出能力与所利用的若干洗衣机的模块化扩展。系统可以从单个臭氧系统同时提供个性化的臭氧输出至单个洗衣机或至多个洗衣机。具有机器和臭氧系统的一体式控制的组合可以为纺织厂提供精确且可重复的过程。例如，臭氧漂白系统10可以允许操作者对于反复运行的特定过程创建并量身制作配方以便以均匀的结果生产出成千上万个产品零件。具有循环步骤和臭氧漂白因子的各种生产程序可以被直接编程到洗衣机内。在该示例中，各混合式洗衣机机器22将接着与臭氧发生器12通信以“请求”对于各过程配方需要发送的臭氧量。这些剂量分配控制可以允许纺织品生产者容易地训练员工关于自动化过程使用。洗衣机和臭氧系统剂量分配控制系统64可以确保对于任何数量的客户设计的应用的精确润湿、臭氧剂量分配、中和、漂洗和提取。

可以提供一系列阀和止回阀用于机器加压的适当定时、当需要时的连续过程流动和用于在干法和湿法臭氧过程两者中当需要时的受控臭氧气体去除。这样的阀可以设置在水入口26、臭氧入口46、臭氧化水入口104和/或臭氧破坏入口52(臭氧破坏阀50)处或附近。

应该理解的是，与本文所描述的臭氧漂白系统10有关地使用的部件中的所有都可以被设计成臭氧可兼容的。示例性材料包括但不限于不锈钢，或任何其他合适的材料。在特定示例中，滚筒和与臭氧接触的其他材料由SS316L不锈钢制成；门洗衣机可以用硅树脂制成；气动阀可以用PTFE(特氟龙)或Kalrez制成；轴承和油密封件可以用诸如Viton等的合成橡胶和氟聚合物弹性体制成。这些特定例作为单个示例提供并且不旨在以任何方式进行限制。总体目标时提供与臭氧兼容的材料的所有系统部件、密封部件和其他部件，以便防止密封件/部件的劣化和防止臭氧从系统泄漏。

在一些示例中，因此提供有一种臭氧漂白系统，包括：臭氧发生器，包括臭氧剂量分配控制系统；纺织品臭氧处理部件，被流体联接至臭氧发生器，纺织品臭氧处理部件包括用于容纳待处理的纺织品的滚筒和用于使臭氧化空气循环通过滚筒的一体式鼓风机部件；和臭氧破坏阀，被流体联接至臭氧破坏单元。被注射到纺织品臭氧处理部件内的臭氧可以通过鼓风机部件被再循环。

在一些实施例中，系统还可以包括流体再循环泵。这允许纺织品臭氧处理被用于湿法和干法过程。在该实施例中，系统还可以包括用于将臭氧化水注射到滚筒内的文丘里注射器。

在另一实施例中，臭氧剂量分配控制系统可以控制输送至混合式洗衣机的臭氧的浓度使得机器中的臭氧浓度随着流率增加和/或减小被保持恒定。

进一步的实施例提供了一种用于在臭氧漂白中使用的混合式洗衣机，机器被配置用于利用干法臭氧过程和湿法臭氧过程使用，包括：滚筒，用于容纳待臭氧漂白的物品；一体式鼓风机部件，用于使臭氧化空气循环遍及滚筒；臭氧空气入口；臭氧化水入口；流体再循环泵；减压阀；和臭氧破坏阀，被流体联接至臭氧破坏单元。

用于用臭氧干法处理待漂白的纺织品的一个示例性方法，包括：将纺织品装载到如所描述的混合式洗衣机/鼓风机系统内；将水输送到水入口内以便在处理之前润湿纺织品；将多余的水从纺织品上去除；将臭氧注射到系统的滚筒内；使用鼓风机部件使臭氧循环通过系统；使用减压阀维持滚筒的合适的压力；和将臭氧经由臭氧破坏阀从滚筒中排空用于指向至臭氧破坏单元。

可以在不脱离公开或以下权利要求的范围或精神的情况下对上面记述和在附图中示出的结构和方法进行改变与修改、添加和删除。

Claims (14)

1.一种臭氧漂白系统，包括：

臭氧发生器(12)，包括臭氧剂量分配控制系统；

纺织品臭氧处理部件(14)，被流体联接至所述臭氧发生器，所述纺织品臭氧处理部件包括用于容纳待处理的纺织品的滚筒(24)；和

臭氧破坏阀(50)，被流体联接至臭氧破坏单元(16)，

其特征在于，

所述纺织品臭氧处理部件包括一体式高容积鼓风机部件(20)，所述鼓风机部件(20)配置成在干法漂白过程期间使臭氧化空气循环通过所述滚筒，所述一体式高容积鼓风机部件包括高容积鼓风机风扇(38)和风扇排气管(42)，所述风扇排气管包括配置成从所述臭氧发生器接收臭氧的臭氧入口(46)，其中在干法漂白过程期间使用时，所述一体式高容积鼓风机部件推动来自所述鼓风机风扇的空气通过所述风扇排气管并且迫使通过将注入进所述臭氧入口的臭氧与空气混合所形成的混合的臭氧化空气以高流率进入所述滚筒，引起臭氧化空气在所述滚筒内的循环；

其中所述纺织品臭氧处理部件包括从所述纺织品臭氧处理部件的滚筒通入到所述一体式高容积鼓风机部件的再循环入口(40)，其中注入到所述纺织品臭氧处理部件的臭氧通过所述鼓风机部件再循环；以及

其中所述臭氧发生器包括臭氧剂量分配控制系统(64)，所述剂量分配控制系统包括控制传送至所述臭氧发生器的功率的第一PID回路以及使用质量流量计和比例阀控制臭氧气体流率的第二PID回路，其中所述臭氧剂量分配控制系统基于待处理的纺织品的重量以重量计的特定气体浓度来输送特定的臭氧剂量。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述纺织品臭氧处理部件包括混合式洗衣机。

3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括除雾器(15)，所述除雾器被定位成在臭氧化空气被输送至所述臭氧化破坏单元(16)之前对所述臭氧化空气进行接收和处理。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，进一步包括压力平衡端口(31)，其中当所述压力平衡端口和所述臭氧破坏阀是开着时，所述纺织品臭氧处理部件中的臭氧空气被输送至所述臭氧破坏单元。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，进一步包括水入口(26)，用于注入水用于预漂洗处理、用于湿法漂白过程、或者两者。

6.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，进一步包括蒸汽阀(54)、或湿气注射端口(82)、或两者。

7.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，进一步包括流体再循环泵(32)和排放口(28)，用于在湿法漂白过程期间使用。

8.根据权利要求7所述的系统，进一步包括在所述纺织品臭氧处理部件与所述流体再循环泵之间的过滤器或筛网(77)。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述流体再循环泵包括能够在没有过滤部件的情况下使固体和纤毛循环的泵。

10.根据权利要求7所述的系统，其中被注射到所述纺织品臭氧处理部件内的水通过所述流体再循环泵再循环。

11.根据权利要求7所述的系统，进一步包括用于将臭氧化水注射到所述滚筒内的文丘里注射器(100)。

12.根据权利要求7所述的系统，进一步包括剂量分配检查回路(110)。

13.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，其中所述臭氧剂量分配控制系统控制被输送至所述纺织品臭氧处理部件的臭氧的以重量计的浓度，使得在所述部件中的以重量计的臭氧浓度基于待处理的纺织品的重量随着流率增加和/或减小被保持恒定。

14.一种用于用臭氧干法处理待漂白的纺织品的方法，包括：

将纺织品装载到前述权利要求中的任一项所述的系统内；

在处理之前将水输送到水入口(26)内以便润湿所述纺织品；

将多余的水从所述纺织品中去除；

基于待处理的纺织品的重量将臭氧以特定的剂量和以重量计的浓度注射到所述系统的所述纺织品臭氧处理部件内；

使用所述一体式高容积鼓风机部件使臭氧循环通过所述部件；

使用减压阀来维持所述滚筒的适当的压力；和

将臭氧经由所述臭氧破坏阀从所述滚筒中排空用于指向至臭氧破坏单元。