CN107476017A - 改进的干燥设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于基材干燥的设备及方法，其中使用固体粒子材料，该设备包括：(a)壳体装置(1)，具有安装于其内的可旋转安装圆筒形鼓轮(2)；(b)出入装置(15)；以及(c)至少一个收集装置(10)，其中，该可旋转安装圆筒形鼓轮(2)还包括捕获和传送装置，该捕获和传送装置适于促进该固体粒子材料的收集以及该材料到至少一个收集装置(10)的转送。本发明还提供一种用于湿基材干燥的方法，该方法包括在室温或高温下，用固体粒子材料处理基材，该处理使用本发明的设备来进行。该设备和方法特别用于湿纺织品的干燥。
Description
本申请是以下申请的分案申请：申请日，2014年3月18；申请号，201480017079.7；发明创造名称，改进的干燥设备及方法。
技术领域
本发明涉及一种设备，用于使用固体粒子材料于基材，最特别的是纺织纤维及织物的干燥。更具体地，本发明涉及一种设备，其提供来使用此种固体粒子材料于一系统中，该系统适于优化该粒子与基材间的机械相互作用，且促进在干燥完成后容易从该基材去除粒子。该设备收集固体粒子材料，这促进粒子再用于诸如洗涤的后续基材处理操作中。本发明也涉及一种使用此设备干燥湿基材以及固体粒子材料的方法。
背景技术
滚转式干燥法为家庭及工业纺织品清洗程序的主干，且典型地涉及将纺织品放入诸如圆筒形鼓轮的容器中，该容器在热空气被引入鼓轮时，在交替的顺时针和逆时针方向的循环中旋转。家庭干燥机典型地包括具有实心壁的圆筒形鼓轮，且热空气被引入鼓轮后方，而工业干燥机中的圆筒形鼓轮可具有穿孔侧壁，使得热空气可经由穿孔进入。热空气处理与翻滚程序的机械作用的组合使水从纺织材料排出，以便实现干燥。
然而，此种方法虽然一般说来非常有效，却通常在造成容器旋转，以及最显著地在产生热空气方面，有高耗能的特征。典型地，现有的方法可包含在高温下长时间处理，以实现必要的干燥程度。然而，显然地，系统的能量需求越低，系统和其相关联的干燥法越有效率。因此，希望减少此种干燥处理的时间及其进行的温度，以提供更有效率的方法，同时维持同等的干燥性能。
目前有效率的家庭滚转式干燥机根据欧盟官方指示92/75/EEC，并且更具体地，根据指示95/13/EEC，按能耗分级，“A”级干燥机效率最高，“G”级干燥机效率最低。在下文中，针对每一机器类型的棉花干燥循环，以干燥负荷kWh/kg估计能耗。因此，就排水式滚转式干燥机而言，“A”级能耗为<0.51kWh/kg，“C”级(最常见)位于0.59与0.67kWh/kg之间，而“G”级则为>0.91kWh/kg。这些值与冷凝式转轮干燥机略有不同，对于冷凝式转轮干燥机，“A”级能耗为<0.55kWh/kg，“C”级(最常见)位于0.64与0.73kWh/kg之间，而“G”级则为>1.00kWh/kg。随着目前家庭干燥机的容量约为8.0kg(公斤)，这相当于“C”级排水式干燥机4.7-5.4kWh/循环；“A”级等效机器以<4.1kWh/循环运转。然而，欧盟中的最新系统(起因于委员会授权法规392/2012，其生效于2012年5月29日，并从2012年5月29日起开始适用)，已经看到了家庭滚转式干燥机切换到新的评级系统。这考虑到年度能耗，并衍生能源效率指数(EEI)，并将三个新类引入A级的顶部，其为A+，A++和A+++(最有效率)。<24的EEI值得出A+++能源效率等级。家庭区块的性能级别一般为有效率的织物干燥法定下最高标准。工业滚转式干燥的能耗典型较高，这是因为需要更快的循环时间。还值得注意的是，总体而言，滚转式干燥的效率远低于作为洗衣法的组成部分的洗涤，不管是在工业还是家用中。
循环空气加热为在此种滚转式干燥机中能量的主要运用，因此本发明人试图通过降低这种方法所需的温度水平来实现现有技术方法中的改进。这已经可以通过干燥载中织物上程序的机械作用的改变来达成。常规的水平轴滚转式干燥机中的机械作用通过落下或击打其他织物或干燥机内鼓轮表面而作用于织物上的力产生，同时织物与强制热空气流相互作用。这导致水分从织物内释放和蒸发，并因此干燥。在本文所提供的方法中，为了促进在织物表面的水更局部地释放和蒸发而作的程序的机械作用的改变已导致更低的干燥温度。就进一步的潜在益处而言，已发现，所作改变还可减少织物折叠程度，并进而减低与滚转式干燥相关联的折痕程度。在此干燥期间内集中应力的折痕为局部织物损伤的主要来源。高温熨烫为用来移除这种折痕的常规手段，且这也带来织物损伤的后果。防止织物损伤(即织物保护)为家庭消费者和工业户主要关心的事项。而且，若折痕减少，对用户还有额外的好处，即由熨烫减少所带来的方便。
因此，本发明人试图设计出针对干燥问题的新方案，其可克服与现有方法相关联的以上缺点，从而提供有效手段以消除长时间使用高干燥温度的需要，但仍能提供去除水的，从而产生经济及环境益处。本方法还通过减少折痕及更少的后续熨烫的需要促进织物保护。
以前，在WO-A-2007/128962中公开了一种用于清洗脏污基材的方法及配方，该方法包括以包含多个聚合物粒子的配方对脏污基材的处理，其中该配方不含有机溶剂。在较佳实施例中，基材包括纺织纤维，且聚合物粒子可例如包括粒子聚酰胺、聚酯、聚烯烃、聚氨酯或其共聚物的粒子，但最佳地呈尼龙粒子的形式。
在这一文件中公开的方法已非常成功地提供清洗和去污的有效手段，其也因使用要求仅用有限水量的清洗配方而产生显著的经济及环境效益。因此，本发明人试图提供一种干燥法，其采用类似在WO-A-2007/128962所公开的方案，在减少能量要求方面提供益处，其采用大幅降低的处理温度，同时仍提供可接受的性能水平，并成功实现至少同等干燥的性能。
因此，在WO-A-2012/098408中提供一种方法，其中因湿基材与物理介质的机械相互作用而实现的干燥效果被优化，使得无须延长干燥时间可在较低温度(即低能量)下实现优异的干燥性能。也已观察到在减少织物折痕和相关联的织物损伤方面有额外的好处。具体地，提供了一种用于湿基材的干燥的方法，该方法包括在室温或高温下用固体粒子材料处理基材，该处理在包括鼓轮的设备中进行，该鼓轮包括穿孔侧壁，其中包括穿孔侧壁的该鼓轮旋转，以便促进该基材和该粒子材料间增加的机械作用。
WO-A-2012/098408的方法源于本发明人察知，最佳干燥性能可通过改进基材与物理介质间的机械相互作用而实现。这可通过在干燥法中使用固体粒子来实现，且该干燥性能为容器旋转速度所决定的G力，以及粒子的数目、大小和质量以及发生干燥操作的容器内的自由体积的函数。此处的自由体积指尚未被湿基材或粒子介质占据的容器内部空间，且G力根据作用的向心力来界定。
尽管WO-A-2012/098408描述了一种可有效干燥基材的方法，本发明人现在仍试图提供一种进一步改进的设备及方法。尤其，本发明试图至少部分解决下列问题：(i)固体粒子材料的移除及收集；(ii)改进干燥性能；(iii)改进织物保护；以及(iv)减少织物折痕。
发明内容
因此，根据本发明的第一方面，提供了一种在基材的干燥中使用固体粒子材料的设备，该设备包括：
(a)壳体装置，具有安装于其内的可旋转安装圆筒形鼓轮；
(b)出入装置；以及
(c)至少一个收集装置，
其中，该可旋转安装圆筒形鼓轮还包括捕获和传送装置，该捕获和传送装置适于促进该固体粒子材料的收集以及该材料到该至少一个收集装置的转送。
在本发明的一实施例中，对每公斤基材该鼓轮具有介于5至50公升的容量。典型地，该鼓轮以产生0.05至0.99G范围内的G力的速度旋转。
在本发明的某些实施例中，该可旋转安装圆筒形鼓轮较佳地包括不含穿孔的实心侧壁，以使得在运转中任何材料仅可能经由该捕获和传送装置从鼓轮内部进出该至少一个收集装置。这一设置典型地出现在家庭干燥机和某些工业干燥机中。
在本发明的替代实施例中，该可旋转安装圆筒形鼓轮包括穿孔侧壁，其中穿孔包括具有小于固体粒子材料的粒径的直径的孔。典型地，该穿孔包括具有不大于3.0mm的直径的孔；因此，该穿孔适于防止该固体粒子物质排出。这种设置可在某些工业干燥机中被发现到。
典型地，该捕获和传送装置包括至少一个容器，该容器包括：第一流道，便于固体粒子材料从该可旋转安装圆筒形鼓轮进入；以及第二流道，便于该固体粒子材料转送到该收集装置。
在本发明的某些实施例中，该捕获和传送装置包括一个或多个隔间。
在本发明的某些实施例中，该隔间或者多个隔间可位于该可旋转安装圆筒形鼓轮的至少一个内表面上。
本发明的实施例设想了多个隔间，其典型地等间隔位于该可旋转安装圆筒形鼓轮的内周面上。
该捕获和传送装置较佳地适于可通过该可旋转安装圆筒形鼓轮的旋转方向来控制固体粒子材料进入及该固体粒子材料转送至该收集装置。因此，在本发明的实施例中，该捕获和传送装置包括至少一个隔间，该隔间包括促进固体粒子材料进入及该固体粒子材料转送至该收集装置的流道，该进入及转送依该旋转方向而定，且当旋转方向相反时，不会发生材料进入。
典型地，该捕获和传送装置包括路由装置，该路由装置适于将引导该固体粒子材料转送至该收集装置。
在本发明的实施例中，该捕获和传送装置包括调节装置。该调节装置典型地位于该第二流道内且典型地适于控制该固体粒子材料至该收集装置的转送。
本发明也设想将该捕获和传送装置及该至少一个收集装置改装到现有的设备。
该出入装置典型地包括安装在该壳体中的铰链门，该铰链门可打开，以允许出入圆筒形笼体内部，且其可关闭，以提供实质上密封的系统。典型地，该门包括窗口。
该可旋转安装圆筒形笼体水平安装在该壳体装置内。因此，该出入装置典型地位于该设备前方，提供一种前装载的设施。
该可旋转安装圆筒形笼体地旋转通过使用驱动装置实现，该驱动装置典型地包括呈电动马达形式的电驱动装置。该驱动装置的操作可由技工编程的控制装置实现。
该可旋转安装圆筒形笼体形的尺寸在大多数市售滚转式干燥机中可发现，并可具有10至7000公升范围内的容量。本发明的特定实施例涉及家庭干燥机，其中典型的容量在30至220公升范围内。然而，本发明的其他实施例涉及工业干燥水机，其中可为从220至7000公升范围内的任何容量。在干燥纺织基材的情况下，此范围内的典型尺寸适于25kg载荷，其中该鼓轮具有450至650公升的体积，且在这种情况下，该笼体通常包括一圆筒，该圆筒具有75至120cm范围内，典型地90至110cm的直径，以及介于40与100cm之间，典型地介于60与90cm之间的长度。通常，该笼体具有每公斤待干燥载荷20公升的体积。
在本发明的典型实施例中，该设备被设计成连同基材与固体粒子材料来操作，该固体粒子材料最佳地为多个聚合物粒子、或聚合物与非聚合物粒子的混合物的形式。这些粒子典型地均需有效地循环以有助于促进有效地干燥，并因此，该设备典型地包含循环装置。因此，该可旋转安装圆筒形笼体的圆筒形侧壁的内表面典型地包括多个间隔开的细长突起，该细长突起基本上垂直固定于该内表面。典型地，该设备包括3至10个该突起，最佳为4个该突起，该突起通常被称为升降器。在运转中，由在该笼体旋转时该升降器的动作来提供对该可旋转安装圆筒形笼体的内容物的搅动。
本发明的特定实施例设想如上述定义的设备，其中该捕获和传送装置包括多个隔间，其等间隔位于该可旋转安装圆筒形笼体的内周面上。在该实施例中，该多个隔间由此还用来作为多个升降器。
因此，在该实施例中，该升降器适于捕获该固体粒子材料，并促进固体粒子材料在该升降器/捕获/传送装置与该至少一个收集装置间的受控传送。最典型地，该设备包括捕获隔间，该收集隔间基本上与该升降器等长，且适于提供从隔间经由该升降器中的开口至该笼体内部的第一流道。因此，在运转中，就该笼体的既定旋转方向来说，存在于该笼体内表面上的粒子材料经由开口进入升降器，并经由第一流道输送至收容于其中的隔间；当该鼓轮的旋转方向相反时，固体粒子材料进入隔间内的情况不会发生或发生程度较小。典型地，该第一流道包括第一开口，该第一开口允许固体粒子材料进入该捕获隔间，且该第二流道包括第二开口，该第二开口允许该固体粒子材料传送至该至少一个收集装置。选择开口的尺寸与固体粒子材料的尺寸一致，以容许其有效的进入及传送。
该收集装置典型地包括容器，其作为用于该固体粒子材料的容器。该容器典型地位于邻接该可旋转安装圆筒形鼓轮的外表面处，且可定位在该可旋转安装圆筒形鼓轮的圆周上的任一位置。在替代实施例中，该收集装置可位于邻接该可旋转安装圆筒形鼓轮的端面处。在该实施例中，该收集装置可可选地位于邻接该可旋转安装圆筒形鼓轮的内背面处，远离出入装置；可替代地，该收集装置可在外部安装到该可旋转安装圆筒形鼓轮的前端。
在该收集装置位于该可旋转安装圆筒形鼓轮的内后端面的本发明的实施例中，该收集装置典型地包括圆筒形容器，该圆筒形容器围绕该鼓轮的中心轴设置，并具有相对较大的横截面积和较小的总深度，以使得该设置不会显著地负面影响该可旋转安装圆筒形鼓轮的内部容积。在该收集装置在外部安装到该可旋转安装圆筒形鼓轮的前端的本发明的实施例中，该收集装置可方便地包括在出入装置中。
在本发明的典型实施例中，该设备包括至少一个再循环装置，以促进该固体粒子材料从该收集装置到该可旋转安装圆筒形鼓轮的再循环，供再使用于干燥操作中。典型地，第一再循环装置包括连接该收集装置与该可旋转安装圆筒形鼓轮的管道。
在该实施例中，固体粒子材料从该收集装置至该可旋转安装圆筒形鼓轮的再循环可通过使用包括在该第一再循环装置中的泵装置来实现，其中泵装置典型地可被机械或气动驱动。
在运转中，该设备用于使基材干燥，并提供在干燥完成时该固体粒子材料的分离及回收。可选地，该固体粒子材料可在干燥期间被连续地再循环。该固体粒子材料在该程序结束时被收集于收集装置内，并可接着再用于后续干燥程序中。
然而，在替代的应用中，可采集被收集于收集装置中的该固体粒子材料，然后该固体粒子材料被使用在洗衣机中用于清洗操作，该清洗操作依固体粒子材料的使用而定。这种方案特别与家庭机器市场相关，在此，固体粒子材料与洗衣机中的湿基材很难达到100％分离。在该用途中，固体粒子材料与湿基材被引入干燥机中，且干燥机的额外体积提供足够的耗损量增加，以便于粒子材料达到>99％的分离水平，并且典型地，去除率接近或实际上达到100％。该设备被用来将固体粒子材料－其与湿基材一起被从匹配成对的洗衣机中的清洗操作携载–收集入收集装置中，且该固体粒子材料通过从中移除予以采集。典型地，收集装置与本发明的设备在物理上是可拆卸的，本发明的设备通过从收集装置移除，以允许固体粒子材料的简单及方便的采集，以及将其回收到匹配成对的洗衣机供后续清洗操作。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于湿基材的干燥的方法，该方法包括在室温或高温下用固体粒子材料处理基材，该处理在根据本发明的第一方面的设备中进行。
基材较佳地为、或包含至少一纺织纤维，该至少一纺织纤维典型地呈纺织纤维衣物形式。
典型地，该方法包括以下步骤：
(a)经由出入装置，将至少一种湿基材引入该可旋转安装圆筒形鼓轮；
(b)关闭该出入装置，以提供基本上密封的系统；
(c)将固体粒子材料引入该可旋转安装圆筒形鼓轮；
(d)操作该设备一干燥循环，其中使该可旋转安装圆筒形鼓轮旋转，且该固体粒子材料被可选地再循环通过该设备，直到干燥完成为止；
(e)使该可旋转安装圆筒形鼓轮旋转，以使固体粒子材料由该捕获和传送装置所捕获，从而转送到该收集装置；以及
(f)停止该可旋转安装圆筒形鼓轮的旋转。
可选地，在干燥操作完成时，该收集装置可从该设备中移出，并可采集该固体粒子材料，供再用于清洗操作中，该清洗操作需要使用固体粒子材料于合适洗衣机中。这种方案特别适用于固体粒子材料与湿基材一起被引入干燥机的本发明的实施例中，其中，该湿基材来自使用固体粒子材料的洗衣机；如前所述，在干燥操作完成时，收集装置可从设备移出，且该固体粒子材料可接着被采集来再用于匹配成对洗衣机中的清洗操作中，该匹配成对的洗衣机要求使用固体粒子材料。
典型地，该固体粒子材料包含多个粒子，其可为聚合物、非聚合物或其混合物，且其可以粒子对织物的质量比为0.1:1-10:1的添加水平添加。
该粒子的大小与其材料密度及粒子对织物的总的添加水平相结合共同决定了存在于根据本发明的程序中的粒子数。每个粒子可具有平滑或不规则表面的结构，可为实心或空心结构，并且形状和尺寸允许良好流动性以及与典型地包括织物的脏污基材的紧密接触。可使用各种粒子的形状，如圆筒、球形或长方体；可采用合适横截面形状，例如包含环形圈、狗骨和圆。然而，该粒子最好包括圆筒形或球形粒子。
聚合物粒子典型地具有在0.5-2.5g/cm3范围内的平均密度，更典型地从0.55至2.0g/cm3，最典型地从0.6至1.9g/cm3。非聚合粒子典型地具有从3.5至12.0g/cm3的范围内的平均密度，更典型地从5.0至10.0g/cm3，最典型地从6.0至9.0g/cm3。非聚合物和聚合物粒子两者的平均体积典型地在5-275mm3范围内，更典型地从8至140mm3，最典型地从10至120mm3。
在椭圆形横截面的圆柱形粒子-聚合物及非聚合物两者-情况下，大横截面轴长a典型地在从2.0至6.0mm，更典型从2.2至5.0mm，最典型从2.4至4.5mm范围内，且小横截面轴长b典型地在从1.3至5.0mm，更典型从1.5至4.0mm，且最典型地从1.7至3.5mm(a>b)范围内。这种粒子的长度h典型地从1.5至6.0mm，更典型地从1.7至5.0mm，最典型地从2.0至-4.5mm(h/b典型在从0.5至10的范围内)。
就圆形横截面的圆筒形粒子-聚合物及非聚合物两者-来说，该横截面直径dc典型地在从1.3至6.0mm，更典型地从1.5至5.0mm，最典型地从1.7至4.5mm范围内。这种粒子的长度hc典型地在从1.5至6.0mm，更典型地从1.7至5.0mm，最典型地从2.0至4.5mm(hc/dc典型在从0.5至10的范围内)。
在聚合物及非聚合物球形粒子(非正球形)情况下，直径ds典型地在从2.0至8.0mm，更典型地从2.2至5.5mm，最典型地从2.4至5.0mm范围内。
在不论聚合物或非聚合物，粒子均为正球形的实施例中，直径dps典型地在从2.0至8.0mm，更典型地从3.0至7.0mm，最典型地从4.0至6.5mm范围内。
聚合物粒子可包括发泡或不发泡的聚合物材料。此外，聚合物粒子可包括线性或交联的聚合物。
较佳地，聚合物粒子包括诸如聚乙烯及聚丙烯的聚烯烃、聚酰胺、聚酯或聚氨酯。然而，较佳地，该聚合物粒子包括聚酰胺或聚酯粒子，最特别的是尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁酯粒子。
可选地，以上聚合物材料的共聚物也可用于本发明的用途。具体地，聚合物材料的性质可通过包含对共聚物赋予特定性质的单体单元，按个别需要调配。因此，该共聚物可适于通过包括特别是通过离子充电、或包含极性部分或不饱和的有机基亲水的单体来吸收水分。
非聚合物粒子可包括玻璃、二氧化硅、石、木材或各种金属或陶瓷材料中的任一者的粒子。合适金属包含，但不限于锌、钛、铬、锰、铁、钴、镍、铜、钨、铝、锡和铅，以及其合金。合适陶瓷包含，但不限于氧化铝、氧化锆、碳化钨、碳化硅和氮化硅。可看出，由天然存在的材料(如石)制成的粒子可具有各种形状，依其在制造期间不同切割方式的倾向而定。
在本发明的进一步实施例中，该非聚合物粒子可包括有涂层的非聚合物粒子。最特别地，该非聚合物粒子可包括非聚合物芯材，以及包括聚合物材料的涂层的壳。在特定实施例中，该芯可包括典型地为钢芯的金属芯，该壳可包括例如尼龙涂层的聚酰胺涂层。
根据本发明，就既定干燥操作所作的特定粒型的选择(聚合物和非聚合物)在优化织物保护方面特别重要。因此，针对待干燥的特定基材，粒子大小、形状、质量及材料均需被审慎考虑，因此，粒子选择依待干燥的衣服的性质，也就是说，其是否包括棉、聚酯、聚酰胺、丝、羊毛或通常使用的其他普通纺织纤维的任一者而定。
合适G力的产生与固体粒子材料的作用的结合为实现湿基材的机械作用的适当水平的关键因素。G力是鼓轮大小与鼓轮的旋转速度的函数，且具体地，其为在鼓轮内表面所产生的向心力与湿基材的静重的比。因此，就内半径为r(m)的鼓轮，以R(rpm)旋转，负载为质量M(kg)，鼓轮的瞬时切线速度为v(m/s)，并取g作为重力加速度，其为9.81m/s2：
向心力＝Mv2/r
负载静重＝Mg
ν＝2πrR/60
因此，G＝4π2r2R2/3600rg＝4π2rR2/3600g＝1.118×10-3rR2
如在通常情况下，当r以厘米为单位，而非米时，则：
G＝1.118×10-5rR2
因此，在本发明的较佳实施例中，就半径为37cm(直径为74cm)、转速为48rpm的鼓轮而言，G＝0.95。典型地，对于此种鼓轮，最佳的旋转速度在从10到49rpm的范围内。
该干燥程序还包括将室温或加热空气引入该鼓轮。若该空气被加热，这即通过任何市售空气加热器来实现，并使用风扇循环，以便在设备中实现介于50℃与120℃间，较佳介于10℃与90℃间，最佳介于20°与80℃间的温度。室温空气的温度依进行干燥程序的环境而定，但这典型地从5℃至20℃变化。
应当特别注意的是，加热空气自然地导致粒子介质在干燥程序中发热。接着，在干燥循环完成时，由粒子保存这种热，因此，若下一个干燥循环发生在粒子冷却所发生的时间内，这种保存的热即转送至后续干燥程序。因此，在连续运转多个干燥循环情况下，可实现甚至更大程度的干燥效率。这当然可适用于家庭和工业洗衣业两者，但是，最特别是，适用于后者。干燥循环的快速周转与高负载量是这种工业场景中干燥操作的两个关键因素。
由于使用本发明的方法，可不增加干燥次数，实现优异的干燥性能，同时使用降低的温度(即低能耗)。因此，根据本发明的干燥操作典型在低于现有程序的20℃温度下处理，同时能以相同处理时间实现等效的干燥性能。
在用于捕获该固体粒子材料的循环期间内，典型地以使得G<1的旋转速度使该可旋转安装圆筒形鼓轮发生旋转，该G<1对98cm直径的鼓轮而言，需要高达42rpm的旋转速度，旋转的较佳速率介于30与40rpm之间。
附图说明
现在将进一步参考以下附图举例说明本发明，其中：
图1示出了根据本发明的一实施例的设备中可旋转安装圆筒形鼓轮的示意图。
图2示出了根据本发明的一实施例的设备中作为捕获和传送装置的一部分的升降器的设计。
图3示出了根据本发明的设备中收集装置位于可旋转安装圆筒形鼓轮后方的实施例。
图4示出了根据本发明的设备中收集装置位于邻接可旋转安装圆筒形鼓轮的上部外表面处的实施例。
图5示出了包含于本发明的设备中的捕获和传送装置的一实施例的操作模式。
图6示出了根据本发明的设备中收集装置位于邻接可旋转安装圆筒形鼓轮的下部外表面处的实施例。
图7示出了包含于本发明的设备中的捕获和传送装置的又一实施例的操作模式。
图8示出了根据本发明的设备中的收集装置位于可旋转安装圆筒形鼓轮前方的出入装置中的实施例。
图9示出了可存在于根据本发明的实施例的设备中的出入装置的一部分。
图10示出了根据本发明的设备中捕获和传送装置的又一实施例的操作模式。
图11示出了包含于根据本发明的设备的捕获和传送装置中的路由装置的实施例。
图12示出了包含于根据本发明的设备的捕获和传送装置中的又一路由装置的实施例。
图13示出了又一实施例，其中该收集装置位于邻接可旋转安装圆筒形鼓轮中位于根据本发明的设备的贮槽内的下部外表面处。
图14示出了调节装置的实施例，该调节装置包括在根据图13所示的本发明的设备中。
图15示出了用于本发明的方法的粒子的示意图。
具体实施方式
在使用于本发明的方法的设备中，该出入装置典型地包括安装于壳体内的铰链门，该铰链门可打开以允许出入圆筒形鼓轮内部，且该铰链门可关闭以提供基本上密封系统。典型地，该门包含窗口。
该可旋转安装圆筒形鼓轮典型地水平安装于该壳体装置内。因此，在本发明的该实施例中，该出入装置位于设备前方，并提供前装载的设施。
该可旋转安装圆筒形鼓轮的旋转通过使用驱动装置来实现，该驱动装置典型地包括呈电动马达形式的电驱动装置。该驱动装置的操作通过可由操作人员编程的控制装置来实现。
该可旋转安装圆筒形鼓轮成可为在大多数家庭或工业滚转式干燥机中所看到的大小，可具有50至7000公升的容量。家庭机的典型容量在80至220公升范围内，且就工业机而言，该范围典型地从220至2000公升。
该至少一个收集装置典型地包括容器，其作为用于该固体粒子材料的容器。该容器可选地位于邻接该可旋转安装圆筒形鼓轮的外表面处，并可定位在该可旋转安装圆筒形鼓轮的圆周上的任何位置。在替代实施例中，该收集装置可位于邻接该可旋转安装圆筒形鼓轮的端面处。在该实施例中，该收集装置可选地位于邻接该可旋转安装圆筒形鼓轮的内背面处，远离出入装置；可替代地，该收集装置可在外部安装到该可旋转安装圆筒形鼓轮的前端。
在本发明的实施例中，其中该收集装置位于该可旋转安装圆筒形鼓轮的内后端面，该收集装置典型地包括圆筒形容器，该圆筒形容器绕该鼓轮的中心轴线设置，并具有相对较大的横截面面积和较小的总深度，使得该设置不会显著地负面影响该可旋转安装圆筒形鼓轮的内部体积。在该实施例中，为了使该收集装置不会显著地负面影响可旋转安装圆筒形鼓轮的内部体积，该收集装置还可包括通道，以允许该固体粒子材料从该捕获和传送装置流至该容器。在本发明的实施例中，该收集装置在外部安装到该可旋转安装圆筒形鼓轮的前端，该收集装置可方便地被包括在出入装置中。
该捕获和传送装置适于促进在该可旋转安装圆筒形鼓轮中捕获该固体粒子材料，以及传送该材料到该至少一个收集装置，该捕获和传送装置包括至少一个容器，该容器包括：第一流道，有助于固体粒子材料从该可旋转安装圆筒形鼓轮进入；以及第二流道，有助于该固体粒子材料传送到该收集装置。
在本发明的某些实施例中，该捕获和传送装置包括一个或多个隔间，该一个或多个隔间位于该可旋转安装圆筒形鼓轮的至少一个内表面上。典型地，该捕获和传送装置包括多个隔间，其典型地等间隔位于该可旋转安装圆筒形鼓轮的内周面上，且在该实施例中，该多个隔间由此还用作多个升降器。
因此，在该实施例中，该升降器适于捕获该固体粒子材料，且有助于该升降器/捕获/传送装置与该至少一个收集装置之间固体粒子材料的受控转送。最典型地，该设备包括：捕获隔间，其基本上与该升降器等长，并适于提供第一流道，该第一流道从隔间经由该升降器中的开口至该鼓轮内部，以及第二流道，该第二流道经由该鼓轮的周面到该收集装置。
典型地，该第一流道包括第一开口，该第一开口允许固体粒子材料进入该捕获隔间，且该第二流道包括第二开口，该第二开口允许该固体粒子材料传送至该至少一个收集装置。选择该孔的尺寸与固体粒子材料的尺寸一致，以允许其有效的进入和转送。
该捕获和传送装置典型地适于由该可旋转安装圆筒形鼓轮的旋转方向控制固体粒子材料的进入。因此，在本发明的实施例中，该捕获和传送装置包括至少一个隔间，而该隔间包括促进固体粒子材料进入及该固体粒子材料传送至该收集装置的流道，固体粒子材料的进入依旋转方向而定；该固体粒子材料到该收集装置的后续传送可选地由该调节装置来控制。
典型地，该捕获和传送装置包括路由装置，其适于导引该固体粒子材料沿该第二流道传送到该收集装置。
该第二流道可选地包括在该可旋转安装圆筒形鼓轮的侧壁中的至少一个孔口，该至少一个孔口具有允许该固体粒子材料传送到该收集装置的直径。在本发明的某些实施例中，该第二流道可包括调节装置。
该路由装置可包括任何合适的装置，该装置用于使该固体粒子材料从该捕获和传送装置被传送至该收集装置。因此，例如，在本发明的某些实施例中，该路由装置可包括定向倾斜构件，该定向倾斜构件使该固体粒子物质沿特定方向被移动。一个简单例子为倾斜表面，材料沿该倾斜表面被输送。
因此，在本发明的实施例中，该捕获和传送装置包括升降器，该升降器间隔设置于可旋转安装圆筒形鼓轮的内周壁上，该升降器可方便地包括倾斜表面。在本发明的实施例中，该第二流道以及任何可选调节装置一起位于该鼓轮的后方，该固体粒子材料通过该第二流道传送到收集装置，该倾斜表面可从该可旋转安装圆筒形鼓轮的前方倾斜到后方，从而使该固体粒子材料被导引至鼓轮后方。可替代地，在第二流道及任何可选调节装置位于鼓轮前方的那些实施例中，该升降器可包括倾斜表面，该倾斜表面从该可旋转安装圆筒形鼓轮的后方倾斜到前方，从而使该固体粒子材料被导引至鼓轮前方；这一设置也可适用于收集装置本身位于鼓轮前方，例如，出入装置中的实施例。
在本发明的替代实施例中，该捕捉和转送设备被包括在升降器中，该升降器可包括路由装置，该路由装置包括多个隔间，每个隔间包括多个相对偏移室，该多个相对偏移室沿升降器内壁的每一侧较佳地设置成，在运转中，鼓轮的旋转使固体粒子材料从升降器的一侧被传送至另一侧而进入部分偏离相对室的室内，以使得该材料被沿升降器的长度输送。
在本发明的另一替代实施例中，该捕获和传送装置可包括路由装置，该路由装置包括阿基米德螺杆，该阿基米德螺杆典型地适于沿该捕获和传送装置的长度输送该固体粒子材料。这一配置再次特别适于应用在该捕获和传送装置包含于升降器中的本发明的实施例。
然而，本发明的另一实施例设想一种布置，其中该捕获和传送装置包括一内圆筒形鼓轮皮，该内圆筒形鼓轮皮位于该可旋转安装圆筒形鼓轮内，并与该可旋转安装圆筒形鼓轮同心。在特别适于工业干燥机的该实施例中，该内圆筒形鼓轮皮包括穿孔，这些穿孔具有的直径可使得该固体粒子材料可进入该内圆筒形鼓轮皮的外表面与该可旋转安装圆筒形鼓轮的内表面之间的空间。另外，在该实施例中，该内圆筒形鼓轮皮的外表面包括呈阿基米德螺旋线形式的路由装置，该路由装置适于将位于该内圆筒形鼓轮皮的外表面与该可旋转安装圆筒形鼓轮的内表面间的空间内的固体粒子材料输送至该收集装置。
在本发明的某些实施例中，该捕获和传送装置包括调节装置，该调节装置适于控制该固体粒子至该收集装置的转送。
该调节装置位于该第二流道中，并且适于控制固体粒子材料至收集装置的流动。该调节装置可方便地设成可开启门或挡板的形式，其典型地适于将该固体粒子材料释入该收集装置。
在本发明的实施例中，通过致动装置可使该门或挡板被开启，并将该固体粒子清洗材料释入该存储手段，该致动装置可包括机械装置，电气装置或磁性装置。因此，例如，该门或挡板可包含突起，该突起在该可旋转安装圆筒形鼓轮旋转过程期间与该存储装置相互作用，以使得门或挡板开启。典型地，在这种情况下，该门或挡板包括例如弹簧载荷，以保持门在关闭位置，直到突起抵接存储装置，且随之而来的相互作用提供反抗弹簧作用的力，从而使门开启。一旦突起与存储装置的相互作用停止，当鼓轮继续旋转时，力被移除并且门或挡板返回至关闭位置。
在本发明的进一步实施例中，该调节装置可设成旋转门的形式，该旋转门典型地适于将该固体粒子材料释入该收集装置。在该实施例中，该门典型地包括呈十字架形式的两个相交刚性构件，该十字架包含销或其他适当构件，该销或其他适当构件沿该刚性构件的交叉平面被插入，并且门可绕该销或其他适当构件旋转。该门典型地安装在可旋转安装圆筒形鼓轮的表面中，并通过该致动装置使其启闭，该致动装置可选地，例如包括机械装置，该机械装置位于鼓轮外部，该机械装置涉及在该鼓轮旋转期间与收集装置相互作用，从而使该固体粒子材料从该鼓轮释出，并传送到该收集装置。在某些实施例，该调节装置包含存储室，该固体粒子材料可收集在其内。
如前所述，本发明也设想了无需调节装置，能直接将该固体粒子材料传送到该收集装置的实施例。此种实施例特别适于本发明中该捕获和传送装置包含路由装置的实施例，其中该路由装置包括倾斜面，该材料沿该倾斜面被输送。
在运转中，该设备用于基材的干燥，并提供来用于固体粒子材料的可选地连续的再循环，直到干燥过程完成为止，此后，可分离包含在固体粒子材料中的粒子，并将其收集入收集装置，供再使用于后续程序。
然而，在替代用途中，固体粒子材料可被采集并用在洗衣机中供清洗操作，该清洗操作依赖于固体粒子材料的使用，且这一方法特别与家庭机市场有关。在这种用途中，固体粒子材料与湿基材被引入干燥机中，并且在干燥过程完成时，该设备用来收集固体粒子材料，该固体粒子材料与湿基材从清洗操作被转入收集装置，在此可采集该固体粒子材料。典型地，收集装置与本发明的设备物理上是可拆卸的，允许通过从收集装置移除该固体粒子材料实现简单方便的采集，以及将其回收入匹配的成对洗衣机或其他洗衣机中，供后续清洗操作。
该可旋转安装圆筒形鼓轮典型地位于该壳体装置的第一上腔室内，且第二下腔室位于该第一上腔室下方，该第二下腔室可选地包括该收集装置。
该壳体装置可选地连接到标准配管，从而提供再循环装置和输送装置，该再循环装置用于使该固体粒子材料从该收集装置返回，该输送装置可使该固体粒子材料返回到该圆筒形鼓轮。
在根据本发明的第二方面的方法的操作中，搅动由该可旋转安装圆筒形鼓轮的旋转和引入加热空气来提供。因此，该设备还包括用来使空气循环于该壳体装置内，以及用来调节其内的温度的装置。该装置典型地可包含例如再循环风扇和空气加热器。此外，还可设置传感装置用来确定设备内的温度和湿度水平，并将此信息传送到控制装置。
如上所述，该设备可选地包括再循环装置，从而促进该固体粒子材料从该下腔室至该可旋转安装圆筒形鼓轮的可选的再循环，供再次使用于干燥操作中。较佳地，该再循环装置包括连接该第二腔室与该可旋转安装圆柱鼓轮的管道。更好地，该管道包括控制装置，该控制装置适于控制该固体粒子材料进入该圆筒形鼓轮。典型地，该控制装置包括阀，该阀位于供给装置中，该供给装置较佳地呈进料管的形式，该进料管附接到位于上方的受体容器的顶点，并连接到该圆筒形鼓轮内部。
固体粒子材料从该下腔室至该可旋转安装圆筒形鼓轮的再循环可通过使用包括于该再循环装置中的泵装置实现，其中该泵装置适于输送该固体粒子材料到该控制装置，该控制装置适于控制该固体粒子材料再进入该可旋转安装圆柱鼓轮。该泵装置典型地可以是机械或气动驱动，并可例如包括真空泵系统。
在运转中，在根据本发明的第二方面的方法的循环中，含有残留水分的已清洗衣物首先被放入该可旋转安装圆筒鼓。使圆筒形鼓轮旋转，并在添加固体粒子材料之前，将室温或加热空气引入鼓轮。在通过鼓轮的旋转进行搅拌的过程期间内，通过蒸发从衣物去除水，且某一数量的固体粒子材料可由捕获和传送装置捕获，并从那里转送到收集装置。在干燥循环完成时，固体粒子材料完全从经干燥的衣物中去除，并转送到收集装置。
在该设备包括再循环装置的本发明的实施例中，该固体粒子材料可选地经由再循环装置再循环，使其在干燥操作期间以该控制装置控制的方式返回至圆筒形鼓轮。在该实施例中，固体粒子材料的该连续循环程序发生在整个干燥操作中，直到干燥操作完成为止。
在循环完成时，对可旋转安装圆筒形鼓轮的任何可选的固体粒子材料的供给停止，但鼓轮的旋转继续，以允许通过于收集装置中将固体粒子材料捕获、转送和收集，以移除固体粒子材料。空气加热和再循环也可在此时停止。在分离后，固体粒子材料被回收，以允许再次使用于后续操作中。粒子材料的分离除去>99％的这些粒子，并且典型地去除率接近或实际上达到100％。
通常，任何残留于该至少一个基材上的固体粒子材料可容易通过摇动该至少一个基材来予以除去。然而，若必要，可通过较佳地包括真空吸棒的抽吸装置，去除进一步残留的固体粒子材料。
本发明的方法可被应用到例如包含塑料材料、皮革、金属或木材的范围极广的基材的中的任何一种的干燥。然而，实际上，该方法主要适用于包括纺织纤维及织物的湿基材的干燥，并且已证明，在实现织物的有效干燥方面特别成功，该织物可例如包括诸如棉花之天然纤维，或例如尼龙6,6、聚酯、醋酸纤维素的人造和合成纺织纤维，或其纤维共混物。
最佳地，固体粒子材料包括多个可为聚合物、非聚合物或其混合物的粒子。典型聚合物粒子可包括聚酰胺或聚酯粒子，最特别地，尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁酯，或其共聚物之粒子，最佳呈珠粒形式，在其结构中，可为实心或空心。聚合物可发泡或不发泡，并可为线性或交联。可使用各种尼龙或聚酯均聚或共聚物，其包含但不限于尼龙6、尼龙6,6、聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚对苯二甲酸丁酯。较佳地，尼龙包括较佳具有从5000到30000道尔顿分子量范围内的尼龙6,6均聚物，其更佳从10000至20000道尔顿，最佳从15000至16000道尔顿。聚酯典型地具有对应于如由诸如ASTM D-4603的溶液技术测量的从0.3至1.5dl/g范围内的特性粘度测量的分子量。
合适的非聚合物粒子可包括玻璃、二氧化硅、石材、木材或各种金属或陶瓷材料的任一者的粒子。合适金属包含，但不局限于锌、钛、铬、锰、铁、钴、镍、铜、钨、铝、锡和铅，以及其合金。合适陶瓷包含，但不限于氧化铝、氧化锆、碳化钨、碳化硅和氮化硅。可看出由天然存在的材料(如石)制成的非聚合物粒子可具有各种形状，依其在制造期间以不同方式切割的倾向而定。
该固体粒子清洗材料可包括全聚合物粒子或全非聚合粒子或可包括两种类型粒子的混合物。在该固体粒子清洗材料包括聚合物粒子及非聚合物粒子两者的本发明的实施例中，聚合物粒子对非聚合物粒子的比例可为从99.9％：0.1％至0.1％：99.9％w/w的任一者。某些实施例设想了聚合物粒子对非聚合物粒子的从95.0％：5.0％至5.0％：95.0％w/w或从80.0％：20.0％至20.0％：80.0％w/w的比例。
固体粒子材料对基材的比例一般在从0.1:1至10:1w/w的范围内，较佳在从1.0:1至7:1w/w的范围内，使用介于3:1与5:1w/w间，特别是约4:1w/w的比例的聚合物粒子，实现了特别有利的结果。因此，在本发明的一个实施例中，例如使用20g聚合物粒子用于5g织物的干燥。在整个干燥循环中，固体粒子材料对基材的比例被维持在实质上恒定的水平。
本发明的方法可用于小或大规模分批处理，并应用在家庭及工业干燥法中。
如前所述，本发明的方法特别适用于织物的干燥。然而，利用于此系统中的条件确实允许采用相较于典型适用于传统织物滚转式干燥的温度大幅降低的温度，且其最终效果可以提供显著的环境及经济效益。因此，用于干燥循环的典型程序及条件要求织物一般根据本发明的方法，例如以介于20～80℃间的温度，典型地处理介于5与55分间的持续时间，进行处理。此后，需要额外时间来完成整个程序的粒子分离阶段，使整个循环的总持续时间典型地在1小时的范围内。
所获得的结果与用织物进行的常规滚转式干燥程序进行时所观察到的结果非常一致。通过本发明的方法处理的织物实现的水去除程度看起来极佳。温度要求远低于与使用常规的滚转式干燥程序相关联的水平，再次在成本和环境效益方面提供了显著效益。
本发明的方法也示出了在减少干燥相关的织物损伤方面的效益。如先前所观察到的，织物折痕容易发生在常规滚转式干燥中，且这将来自干燥法的机械作用的应力集中于每道折痕，造成局部织物损伤。这种织物损伤的预防(或织物护理)是家庭消费者及工业用户的主要关注事项。根据本发明的方法，粒子的添加通过由粒子充当在织物表面的填塞层，有效地减少了程序中的折痕，以帮助防止折叠作用。这些粒子也通过充当分离或间隔层抑制在干燥法中个别织物件间的相互作用，从而减少属于局部织物损伤的其他主因的缠结。在目前所公开的方法中，机械作用仍然存在，但是，重要的是，因粒子的作用而更均匀地分布。这是在多重干燥法下决定衣物寿命的损伤的局部方面。
因此，本发明的方法提供了在同等能量条件下相较于现有方法更好的性能；并且可替代地，可在较低能量的水平实现同等干燥性能，并且减少织物损伤。
固体粒子材料从可旋转安装圆筒形鼓轮退出的速率受到该鼓轮的旋转速度影响，更高旋转速度增加G力，虽然在G>1下，织物附着于鼓轮的侧面，并防止粒子材料退出。因此，已经发现，较慢的旋转速度在这方面提供最佳结果，这是因为它们容许粒子从织物掉落，并在翻滚期间织物张开更大时，被捕获和传送装置所捕获。因此，需要引起<1的G力的旋转速度(例如在98cm直径的鼓轮中为<42rpm)。控制G力(或旋转速度)以便最大化粒子材料在基材上的机械作用的有益效果，且最合适的G力通常发现在0.9G(例如在98cm直径的鼓轮中为40rpm)的范围内。
在干燥循环完成时，旋转G及旋转速度维持在与干燥循环中相同的<1值及低或更低的(20)rpm，以促成粒子材料的完全去除；该粒子的去除一般需要约5-20分钟，在典型操作中干燥循环典型地花40-55分钟，在1小时范围内的总循环时间的条件下。
本发明的方法已证明，在处理后，从干燥的基材去除粒子材料方面很成功，且以圆筒形聚酯粒子及包括尼龙6或尼龙6,6聚合物的尼龙粒子所作的测试表明粒子去除的效果，使得在粒子分离循环结束时，平均每件衣物<5粒子仍在清洗载荷中。通常，可进一步减少到每件衣物<2粒子的平均值，并且在利用20分钟分离循环的优化情况下，典型地实现粒子的完全去除。
此外，已经证明，粒子以上述方式的再使用操作良好，使得粒子可令人满意地再使用于后续干燥程序中。事实上，再使用于进一步干燥程序中在能源效率方面提供进一步的优势，这是因为加热空气自然地导致干燥程序中粒子介质的加热。接着在干燥循环完成时，该热量由粒子保持，且因此，如果下一个干燥循环发生在粒子冷却所发生的时间内，该保持的热即转送至后续干燥程序。因此，在多数干燥循环连续运转情况下，可实现甚至更大程度的高效率。这当然适用于家庭及工业洗衣业，但尤其适用于后者。在此种工业场景的干燥操作中，干燥循环的快速周转及高负载为两个关键因素。本发明也设想了收集的固体粒子材料和适当的洗衣机中的湿基材一起被引入干燥机，如前所述，该固体粒子材料可再使用于后续清洗操作中。
本发明的方法被认为是包括粒子对衣服的机械作用，以便释放纤维间的水分以及在粒子表面上收集水分，其中，快速蒸发发生在水所形成的薄的水膜内。某些聚合物粒子也具有较大程度吸收水分的能力(尼龙6和尼龙6,6为示例)。因此，有可能一些此种吸收也有助于干燥机。
现在参考附图，在图1中看到根据本发明的设备，该设备包括壳体装置(1)，呈鼓轮(2)形式的可旋转安装圆筒形鼓轮位于该壳体装置中，其中，该设备包含呈升降器(3)形式的捕获和传送装置。
升降器(3)的捕获动作的特写图如图2所示，其中固体粒子材料(4)经由第一流道(5)进入该升降器。
图3示出了本发明的一实施例，其中收集装置位于该可旋转安装圆筒形鼓轮的内后端面，并包括：圆筒形容器(6)，其绕鼓轮(2)的中心轴设置；以及通道(7)，其允许固体粒子材料从升降器(3)流至该容器。该鼓轮的旋转有马达(8)控制。
现在参考图4，其示出了根据本发明的设备，该设备包含壳体装置(1)，该壳体装置具有安装于其内的可旋转安装圆筒形鼓轮(2)以及位于该圆筒形鼓轮下方的驱动马达(8)。该设备还包括含有升降器(3)的捕获和传送装置，该升降器具有呈门(9)形式的调节装置，该门位于第二流道内，固体粒子材料经由该第二流道能够进入该收集装置。该收集装置包括容器(10)，该容器位于该鼓轮的上周面的上方。
转至图5，可以看到该装置的示意图，该装置用于将固体粒子材料从升降器(3)的捕获隔间释入容器(10)，该容器用于如图4所示的设备。因此，在步骤1中，可以看出，门(9)包括U形构件，固体粒子材料沉积在其中。然后，在步骤2中，随着该鼓轮(2)旋转，该调节装置上的突起(11)与容器(10)的表面相互作用，使得该固体粒子材料(4)沉积在存储装置中。最后，在步骤3中，随着鼓轮(2)继续旋转，呈门形式的调节装置返回至关闭位置。
考虑图6，可以看到根据本发明的设备，该设备包括壳体装置(1)，该壳体装置具有安装于其内的可旋转安装圆筒形鼓轮(2)以及位于该圆筒形鼓轮下方的驱动马达(8)。该设备还包括含有升降器(3)的捕获和传送装置，该升降器具有呈门(12)(参看图4和5中的门(9))形式的调节装置，该门(12)位于第二流道内，固体粒子材料经由该第二流道能够进入该收集装置。该收集装置包括容器(10)，该容器位于该鼓轮的下周面的下方。
在图7中，提供了该装置的一实施例的示意图，该装置用于将固体粒子材料从升降器(3)的捕获隔间释入容器(10)，该容器用于如图6所示的设备。因此，在步骤1中，可以看出，呈门(12)形式的调节装置使固体粒子材料(4)保持于升降器(3)的收集隔间内，直到在步骤2中，在该鼓轮(2)的旋转期间内，通过突起(13)(参看图5中的突起(11))对容器(10)的作用使门(12)打开，从而允许该固体粒子材料(4)落入容器(10)为止。最后，在步骤3中，随着鼓轮(2)继续旋转，门(12)返回至关闭位置。
现在转到图8，其示出了根据本发明的设备的示意图，该设备包括壳体装置(1)以及包含捕获和传送装置的可旋转安装圆筒形鼓轮(2)，该捕获和传送装置包括升降器(3)，其中可看出该升降器包括倾斜表面(14)，该倾斜表面从可旋转安装圆筒形鼓轮的后方倾斜到前方，从而使固体粒子材料被导向至鼓轮前方，其中收集装置包括容器(10)，该容器位于呈门(15)形式的出入装置中。
图9示出了出入装置的部分，该出入装置包括门的内表面(16)，该门包括孔口(17)，该孔口允许固体粒子材料通过至容器(未示出)。
在图10中，可以看到在如图8所示的本发明的实施例中用于固体粒子材料(4)的流道，其中，该升降器包括倾斜表面(14)，该倾斜表面从可旋转安装圆筒形鼓轮(2)的后方倾斜到前方，从而使固体粒子材料经由构件(18)被导向至鼓轮而到位于该门(15)中的容器(10)。
图11示出捕获和传送装置的一实施例，其包括位于升降器(3)中的阿基米德螺杆(19)。
现在参考图12，其提供包含于升降器(3)中的捕获和传送装置的实施例的爆炸分解视图，该升降器(3)包括隔间，该隔间包括多个相对偏离室(20)，该多个相对偏离室沿升降器的内壁的各侧设置。
现在转到图13，其示出了包括壳体装置(1)的本发明的一实施例，具有升降器(3)的可旋转安装圆筒形鼓轮(2)位于该壳体装置中，且包括容器(10)的收集装置邻接位于该设备的底部中的鼓轮(2)的下部外表面处。该设备包括呈旋转门(21)形式的调节装置，以控制固体粒子材料从升降器(3)至容器(10)的流动。
参考图14，可看到图13的调节装置的特写图，其包括旋转门(21)，该旋转门安装在升降器(3)底座处的销(22)上，以控制固体粒子材料从鼓轮(2)到容器(10)的流动。
最后转到图15，其提供了可用在本发明的方法中的不同圆筒形和球形粒子的示意图。
现在将通过参照以下范例进一步说明本发明，但以下范例不以任何方式限制其范围。
1、范例
1.1比较例
使用一组比较例进行珠粒清洗实验(见表1)。比较例评估在较佳清洗设备的洗涤循环后残留在清洗载荷中的珠粒的数量，该清洗设备呈如WO-A-2011/098815所述的洗衣机形式，以下称为Xeros US洗衣机。根据英国标准EN 60456以及内部定义的6kg和4kg的“实际”载荷，使用6kg清洗载荷进行实验。根据英国标准EN 60456以及50％的裤子和衬衫有口袋，
“实际”载荷由50wt％的压载物组成。
表1
使用Eco冷水循环(其使用在20℃温度下的约31.5L的水)的Xeros US洗衣机上评估洗涤循环结束时残留在清洗载荷的珠粒的量的实验例。在洗涤循环结束时，移除该清洗载荷，且将珠粒从衣物中分离并称重该珠粒。从这些比较例中得到的结果如表2所列。
表2
1.2实验例
将洗涤和干燥循环结束时残留在清洗载荷的珠粒的量量化的实验例通过以下步骤执行：
(i)使用Xeros US洗衣机；以及然后
(ⅱ)使用根据本发明的设备，下文称为Xeros US干燥机，其为原型机。
进一步阐释这两个步骤，以完全与1.1章节中的比较例相同的方式执行步骤(i)，在Xeros US洗衣机上使用Eco冷水循环运行清洗载荷。在步骤(ⅱ)中，将清洗载荷倒入洗衣篮，并将清洗载荷从该洗衣篮中传送到该Xeros US干燥机内。然后，该Xeros US干燥机进行2小时的干燥循环(此循环的持续时间与传统干燥机干燥6kg载荷所耗时间类似)。在这个特殊的实验例中，因Xeros US干燥机不具有通过鼓轮加热和吹气的功能，步骤(ⅱ)中的循环限制于清洗载荷在鼓轮内的翻滚。在翻滚循环结束时，移除该清洗载荷，且将任何珠粒从衣物中分离并称重。从这些实验例中获得的结果如表3中所列。
表3
2、结果
如从表2中可以看出，当清洗载荷由如6kg英国标准压载物测试所使用的扁平衣物组成时，在Xeros US洗衣机中的珠粒的移除更好。当用实际载荷重复这个比较例时，因珠粒易于收集在衣物口袋和衬衫/裤子的袖子/裤腿中，其移除性能降低。然后，当实际载荷减至4kg，鼓轮中的有效自由空间更大时，在洗涤循环后所有珠粒均被移除。
如从表3的实验例中可以看出，对于所有类型的清洗载荷，在2小时后，留在干燥机内的珠粒为0g。这表明Xeros US干燥机(根据本发明的设备)在从衣物中将珠粒分离方面提供了更进一步的改善。重要的是，该干燥机提供了一种装置，该装置甚至能够在较高的载荷程度(6kg)的挑战性的“实际”清洗载荷中移除珠粒。
遍及本说明书和本申请的权利要求书，“包括”和“包含”及其变型词指的是“包含但不限于”，且其并非旨在(及不)排除其他部分、添加剂、成分、整数或步骤。遍及本说明书和本申请的权利要求书，单数涵盖复数，除非上下文另有所指。特别是，当使用不定冠词时，本论述应被理解为考虑到复数以及单数，除非上下文另有所指。
结合本发明的特定方面、实施例或例子，所说明的特点、整数、特征、化合物、化学部分或基应被理解为适用于任何其他方面、实施例或例子，除非与其不兼容。本说明书(包含任何所附的权利要求书、摘要和附图)中所公开的所有特征和/或任何方法或程序的所有步骤除了这些特征和/或步骤的至少某些互相排斥外，可组合成任何组合。本发明并不限于任何前述实施例的细节。本发明延伸至本说明书(包含任何所附的权利要求书、摘要和附图)中所公开的特征的任一新颖者或任何新颖组合，或如所公开的任何方法或程序的步骤的任一新颖者或任何新颖组合。
请读者注意与有关该专利申请的说明书同时或在这之前提出并以此说明书开放给公众查阅的所有论文和文献，且所有这些论文和文献的内容被以参考的方式纳入本文。
Claims (30)
1.一种用于基材干燥的设备，其使用固体粒子材料，该设备包括：
(a)壳体装置，具有安装于其内的可旋转安装圆筒形鼓轮；
(b)出入装置；以及
(c)至少一个收集装置，
其中，该可旋转安装圆筒形鼓轮还包括捕获和传送装置，该捕获和传送装置适于促进该固体粒子材料的收集以及该材料到该至少一个收集装置的转送，
其中，该捕获和传送装置包括路由装置，该路由装置适于导引该固体粒子材料转移至该收集装置；
并且，或者其中该捕获和传送装置被包括在升降器中，该路由装置包括多个隔间，各隔间分别包括多个相对偏移室，该多个相对偏移室沿该升降机的内壁的各侧设置；或者其中该路由装置包括阿基米德螺杆。
2.如权利要求1所述的设备，其中该出入装置可关闭，以提供基本上密封的系统。
3.如权利要求1或2所述的设备，其中该出入装置包括安装于该壳体中的铰链门。
4.如权利要求1、2或3所述的设备，其中该可旋转安装圆筒形鼓轮包括不含穿孔的实心侧壁。
5.如权利要求1、2或3所述的设备，其中该可旋转安装圆筒形鼓轮包括穿孔侧壁，穿孔包括具有不大于3.0mm的直径的孔。
6.如权利要求1至5中任一项所述的设备，其中该可旋转安装圆筒形鼓轮的旋转由使用驱动装置实现。
7.如前述任一权利要求所述的设备，其中该捕获和传送装置包括至少一个容器，该容器包括：第一流道，用于促进固体粒子材料从该可旋转安装圆筒形鼓轮进入；以及第二流道，用于促进转送该固体粒子材料至该收集装置。
8.如权利要求7所述的设备，其中该第二流道包括在该可旋转安装圆筒形鼓轮的侧壁中的至少一个孔口，该至少一个孔口具有使得该固体粒子材料得以转送到该收集装置的直径。
9.如权利要求7或8所述的设备，其中该捕获和传送装置包括调节装置，该调节装置位于该第二流道中，并适于控制该固体粒子材料至该收集装置的转送。
10.如权利要求9所述的设备，其中该调节装置包括可开启门或挡板。
11.如权利要求10所述的设备，其中该调节装置包括旋转门。
12.如权利要求10或11所述的设备，其中该调节装置包括贮藏室，该固体粒子材料可收集于该贮藏室内。
13.如权利要求9至12中任一项所述的设备，其中通过致动装置使该调节装置开启及关闭，该致动装置包括机械装置、电气装置和磁性装置的至少一个。
14.如前述任一权利要求所述的设备，其中该捕获和传送装置适于固体粒子材料的进入以及通过该可旋转安装圆筒形鼓轮的旋转方向来控制该固体粒子材料至该收集装置的转送。
15.如前述任一权利要求所述的设备，其中该捕获和传送装置被包括在隔开的升降器中，隔开的升降器固定于该可旋转安装圆筒形鼓轮的内表面。
16.如权利要求1至15中任一项所述的设备，其中，该路由装置包括多个隔间，每个隔间包括多个相对偏移室，该多个相对偏移室沿升降器内壁的每一侧设置成，在运转中，鼓轮的旋转使固体粒子材料从升降器的一侧被传送至另一侧而进入部分偏离相对室的室内，以使得该材料被沿升降器的长度输送。
17.如权利要求1至15中任一项所述的设备，其中，该路由装置包括阿基米德螺杆，该阿基米德螺杆适于沿该捕获和传送装置的长度输送该固体粒子材料。
18.如权利要求1至14中任一项所述所述的设备，其中，该路由装置包括阿基米德螺杆，其中该捕获和传送装置包括内圆筒形鼓轮皮，该内圆筒形鼓轮皮位于该可旋转安装圆筒形鼓轮内，并与该可旋转安装圆筒形鼓轮同心，该内圆筒形鼓轮皮包括具有不大于3.0mm的直径的穿孔，且该内圆筒形鼓轮皮的外表面包括路由装置，该路由装置包括阿基米德螺旋线。
19.如前述任一权利要求所述的设备，其中该收集装置包括容器。
20.如权利要求19所述的设备，其中该容器位于邻接该可旋转安装圆筒形鼓轮的端面处。
21.如权利要求20所述的设备，其中该收集装置位于邻接该可旋转安装圆筒形鼓轮的前端面处，并被包括在该出入装置中。
22.如前述任一权利要求所述的设备，其包括至少一个再循环装置，该再循环装置用于促进该固体粒子材料从该收集装置再循环至该可旋转安装圆筒形鼓轮，供再使用于干燥操作。
23.一种用于湿基材干燥的方法，该方法包括在室温或高温下，以固体粒子材料处理基材，该处理在如权利要求1至22中任一项所述的设备中进行。
24.如权利要求23所述的方法，其中该至少一个湿基材包括至少一件纺织纤维衣物。
25.如权利要求23或24所述的方法，其包括以下步骤：
(a)经由出入装置，将至少一个湿基材引入该可旋转安装圆筒形鼓轮；
(b)关闭该出入装置，以提供基本上密封的系统；
(c)将固体粒子材料引入该可旋转安装圆筒形鼓轮；
(d)操作该设备一干燥循环，其中使该可旋转安装圆筒形鼓轮旋转，且该固体粒子材料可选地被再循环通过该设备，直到干燥完成为止；
(e)使该可旋转安装圆筒形鼓轮旋转，以使固体粒子材料被该捕获和传送装置所捕获，进而转送至该收集装置；以及
(f)停止该可旋转安装圆筒形鼓轮的旋转。
26.如权利要求25所述的方法，还包括以下步骤：
(g)从该设备移出该收集装置；以及
(h)采集该固体粒子材料，供再使用于洗衣机的清洗操作中，该清洗操作依赖于该固体粒子材料的使用。
27.如权利要求23至26中任一项所述的方法，其中该固体粒子材料包括多个聚合物粒子、或聚合物与非聚合物粒子的混合物。
28.如权利要求27所述的方法，其中该聚合物粒子包括聚酰胺、聚酯、聚烯烃或聚氨酯或其共聚物的粒子。
29.如权利要求27或28所述的方法，其中该聚合物粒子包含交联或非交联聚合物。
30.如权利要求23至29中任一项所述的方法，其中该固体粒子材料对基材的比例在0.1:1至10:1w/w的范围内。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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