CN109688886A - 用于调整清洗程序的设备、引导水的家用电器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于调整清洗程序的设备(12)，该清洗程序用于将污物从引导水的家用电器(1)中的清洗物品中移除。该设备(12)具有：用于检测引导水的家用电器(1)中的清洗水中的有机化合物的光谱测量值的传感器(13)，用于基于有机化合物的、检测到的光谱测量值来确定有机化合物的官能团的确定单元(14)，和用于基于已确定的官能团来调整当前的清洗程序的清洗参数的调整单元(15)。

Description

用于调整清洗程序的设备、引导水的家用电器和方法
技术领域
本发明涉及用于调整清洗程序的设备和方法，该清洗程序用于将污物从引导水的家用电器、例如洗碗机中的清洗物品中移除。本发明还涉及一种具有这种设备的引导水的家用电器。
背景技术
在引导水的家用电器、例如洗碗机中通常使用包括多个清洗程序段的通用清洗程序。这些清洗程序段分别被优化用于不同的潜在存在的污物。然而，如果潜在的污物类型不全部存在的话，则通用清洗程序具有不必要的长度的程序并且消耗不必要的量的能量和清洗剂或清洁剂。
为了将这种通用程序匹配于当前的污物，能够借助于传感器、所谓的浊度传感器对关于污物的量和运动方面的差异做出反应。清洗程序的温度和时间能够根据识别出的浊度被调整。然而，不存在关于污物的单独成分的具体特性的信息。此外，当污物已经被从清洗物品移除时，浊度传感器才起作用。这造成：该调整不总是导致用户期望的清洁结果。
发明内容
在该背景下，本发明的目的在于：改进引导水的家用电器中的清洗程序的调整。
因此，提出一种用于调整清洗程序的设备，该清洗程序用于将污物从引导水的家用电器中的清洗物品中移除。该设备具有：用于检测引导水的家用电器中的清洗水中的有机化合物的光谱测量值的传感器，用于基于有机化合物的、检测到的光谱测量值来确定有机化合物的官能团的确定单元，和用于基于已确定的官能团来调整当前的清洗程序的清洗参数的调整单元。
该设备基于以下功能：不仅识别清洗水的浊度，还确定清洗水内的各个成分、也就是清洗水中的有机化合物。识别出的有机化合物还被划分成官能团。当清洗物品还被染污时，在此就已经能进行官能团的检测。此外，官能团的检测还能够包含：检测相应的官能团的浓度和/或浓度变化。
在此，在洗涤液中间接地进行该确定。清洗物品上的污物由清洗水中的成分间接地测定。该设备因此用于测定污物的去除率，也就是用于测定从清洗物品中移除多少以及何种污物。
通过给出的设备能够实现：关于引导水的家用电器中的清洗物品的特性、量和运动方面进行更好的识别。对于引导水的家用电器的用户而言，以该方式能够在优化维护资源的情况下执行优化的清洁。
引导水的家用电器在本文中能被理解为例如具有作为清洗物品的餐具的洗碗机或具有作为清洗物品的洗涤物的洗衣机。
传感器用于识别污物中的有机化合物。确定单元随后确定在有机化合物中含有的官能团。官能团被理解为有机化合物中的原子团，该原子团决定性地确定包含该原子团的化合物的材料特性和反应性能。官能团根据参与的原子被划分为具有杂原子的官能团(例如醚)和不具有杂原子的该官能团(例如C＝C双键、CEC三键或芳香物质)。不同的官能团为了最佳的溶解和移除而需要不同的温度和/或不同方式的化学品添加。化学品添加在本文中被理解为添加洗涤剂、清洁剂和/或酶。
因此，调整单元基于存在的官能团来调整清洗程序的清洗参数。
根据一个实施方式，清洗参数包括：清洗水的温度、清洗剂的类型、和/或添加清洗剂的时间点。
通过调整单元，随后能够基于特定的官能团来调整当前的清洗程序的清洗参数。在此，清洗剂能够包括洗涤剂(例如表面活性剂)、酶(例如淀粉酶、蛋白酶和/或脂肪酶)、清洁剂、漂白剂或类似物。根据特定的官能团，尤其能够在不同的温度下以不同的时间输送不同的清洗剂。
根据另一个实施方式，传感器设置在引导水的家用电器的泵坑中或在引导水的家用电器的清洗容器之外的旁路装置中。
当传感器设置在泵坑中时，该传感器安装在洗涤液的平静的部分中，在该平静的部分中可以进行稳定的测量。在测量期间，在需要时还能够将转速调节至预先限定的量。在此，传感器能够由一种过滤系统保护以防止固体物体影响。过滤器的孔尺寸的设计和体积流的确定在此尤其防止固体物体在清洗循环期间淤积。
传感器也能够安装在一种旁路器中。与清洗内部空间不同，在旁路器中能够实现不同的边界条件。在此例如包括计算限定的流速(没有由转速下降影响清洗循环)或设定适当的温度。这种旁路器例如能够从洗涤液存储器的输出端引导到滤网之下的泵坑中。
根据另一个实施方式，传感器设计用于执行光谱分析，其中光谱分析是红外光谱分析、近红外光谱分析、傅里叶变换红外光谱分析、电子吸收光谱分析、微波光谱分析、核磁共振光谱分析、质谱分析或拉曼光谱分析。
使用的传感器设计用于执行光谱分析，其中辐射根据特定的特性、如能量、波长、质量等被分解。由此能够检测清洗水中的有机化合物的光谱测量值。确定单元能够基于这些测量值来确定有机化合物的官能团。
光谱分析能够实施为透射测量或反射测量。在透射测量的情况下，测定穿过存在于清洗水中的分子、也就是有机化合物的辐射。在反射测量中，检测由分子反射的辐射。也可以组合两种测量。
例如，光谱分析能够是在下文中也被称为IR或NIR的红外光谱分析或近红外光谱分析。在此，根据要求能够检测完整的NIR(近红外光谱分析)范围，或能够仅测量和考虑各个特殊的波长。这些波长也被当作光谱测量值。
NIR(近红外光谱分析)还用在农业、食品化学或药学中，以确定食物的或药物的水、淀粉、脂肪、蛋白质、乙醇含量、糖。在此，分子与电磁辐射相互作用并吸收辐射。然后，能够测量发射或反射的辐射并给出关于有机化合物的结论。类似的分子光谱分析方法是同样提供红外范围中的振动信息的拉曼光谱分析、更高频率范围中的电子吸收光谱分析、或傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)。
通过光谱分析还能够确定有机化合物的如下的官能团：湿度(OH基团)、蛋白质(蛋白、氨基等)、粗纤维(纤维、CH键等)、合成材料中的羧基(COOH)和脂肪含量(CH键)。
根据另一个实施方式，蛋白质的、脂肪的和/或碳水化合物的官能团能够被确定。
这些官能团对于调整清洗程序是有利的，因为这些官能团需要不同的温度范围和清洗剂类型，以便最佳地进行移除。
根据另一个实施方式，如果蛋白质的官能团被确定，则调整单元设计用于调整清洗参数，以便执行无碱度的冷预洗。
蛋白或蛋白质在其开始变性(氨基酸聚集)的温度、即凝固温度以下能够被最佳地清除。该凝固温度通常为42℃。因为高pH值也能导致蛋白质凝聚成块，所以对于含蛋白质的污物而言仅含表面活性剂的冷的洗涤液是最佳的。因此，首先仅将表面活性剂添加至洗涤液。
根据另一个实施方式，如果蛋白质的官能团被确定，则调整单元设计用于调整清洗参数，以便将蛋白酶输送到清洗水中。
仍然存在的蛋白质能够被蛋白酶分解并且由此被更容易地移除。清洗水的温度在此能够匹配被输送的蛋白酶。
根据另一个实施方式，如果碳水化合物的官能团被确定，则调整单元设计用于调整清洗参数，以便将含碱的制剂输送到清洗水中并且执行有碱度的冷预洗。
因此，例如在含小麦淀粉的尚未糊化的污物、例如面条的面团的情况下，具有高pH值的长的冷预洗阶段对于膨润是有意义的。然而如果存在大米淀粉，则这种预洗阶段是没有意义的，因为该大米淀粉最好在高pH值的情况下以高温清除。因此，根据存在的碳水化合物的类型，能够首先利用被输送的含碱的制剂执行冷预洗。
根据另一个实施方式，如果碳水化合物的官能团被确定，则调整单元设计用于调整清洗参数，以便将淀粉酶输送到清洗水中。
仍然存在的碳水化合物、也就是淀粉能够被淀粉酶分解并且由此被更容易地移除。清洗水的温度在此能够匹配被输送的淀粉酶。
根据另一个实施方式，如果脂肪的官能团被确定，则调整单元设计用于调整清洗参数，以便将脂肪酶输送到清洗水中。
存在的脂肪已经能够被脂肪酶分解并且由此随后能够被更容易地移除。清洗水的温度在此能够匹配被输送的脂肪酶。
根据另一个实施方式，确定单元设计用于，如果碳水化合物的官能团被确定，则确定碳水化合物的糊化温度。
糊化温度是如下的温度，在该温度下，碳水化合或淀粉膨胀并且由此能够被淀粉酶特别好地侵蚀。也就是说，在糊化温度下，淀粉酶显示出其最强的作用并且能够将碳水化合物最佳地分解。
根据另一个实施方式，调整单元设计用于调整清洗参数，以使清洗水的温度对应于糊化温度。
以该方式，碳水化合物能够被最佳地分解和移除。
根据另一个实施方式，如果脂肪的官能团被确定，则确定单元设计用于确定脂肪的融化温度。
脂肪例如在其融化温度方面彼此不同。因此，为了清除含脂肪的污物，达到或超过相应的融化温度的实施方式有利的。这种实施方式优选与表面活性剂一起实施，但是在中性pH值的情况下实施，因为脂肪否则会皂化并因此变得难以溶解。但是，如果不存在具有高融点的脂肪，则这种实施方式需要大量不必要的能量和时间进行加热。
根据另一个实施方式，调整单元设计用于调整清洗参数，以使清洗水的温度对应于融化温度。
以这种方式，能够根据融化温度最佳地移除脂肪。同时避免使用清洗水的不必要的高温度，由此能够减少所需的能量。
根据另一个实施方式，以如下顺序执行清洗程序，其中各个步骤是可选的并且与特定的官能团相关：
-在含蛋白质的污物的情况下执行无碱度的冷预洗；
-添加含碱的制剂；
-在含淀粉的污物的情况下执行有碱度的冷预洗；
-对于酶将温度水平调至大约30℃(只要是已知的，就匹配下面使用的酶的最佳的作用温度)；
-在含淀粉的污物的情况下添加淀粉酶；
-在含蛋白质的污物的情况下添加蛋白酶；
-在含脂肪的污物的情况下添加脂肪酶；
-根据已测定的淀粉类型的糊化温度来调节温度水平，以清除已经糊化的含淀粉的污物(例如在制成面条的情况下)；
-如果尚未实现，则将温度水平调至高于已测定的脂肪的最高融化温度的温度水平；
-在完全清除之后，能够添加漂白剂，其中确定已测定的染色的污物的量。为了卫生，已经添加了基础量。
当不存在脂肪和淀粉的情况下，可以省略中间的清洗。在这种情况下，在洗涤液中仅存在碱和漂白剂。根据干燥系统，冲洗还能够实施为冷的，该冲洗对于脂肪的最终清除不再是必要的。
此外，提出一种引导水的家用电器，其具有用于调整清洗程序的、如上描述的设备，该清洗程序用于将污物从引导水的家用电器中的清洗物品中移除。
根据一个实施方式，引导水的家用电器是洗碗机或洗衣机。
此外，提出一种用于调整清洗程序的方法，该清洗程序用于将污物从引导水的家用电器中的清洗物品中移除。该方法具有以下步骤：检测引导水的家用电器中的清洗水中的有机化合物的光谱测量值，基于有机化合物的、检测到的光谱测量值来确定有机化合物的官能团，并且基于已确定的官能团来调整当前的清洗程序的清洗参数。
针对已提出的设备描述的实施方式和特征相应适用于提出的方法。
此外，提出一种计算机程序产品，其在程序控制的设备上促使执行如上阐述的方法。
计算机程序产品、例如计算机程序装置能够作为存储介质、例如存储卡、USB棒、CD-ROM、DVD、或还以可下载的文件的形式由网络中的服务器提供或交付。这例如能够在无线通信网络中通过传输具有计算机程序产品或计算机程序装置的相应文件来进行。
本发明的其他可行的实施方案还包括之前或在下文中关于实施例描述的特征或实施方式的、未明确提出的组合。在此，本领域技术人员也能够将单独观点作为改进或补充添加至本发明的相应的基本形式。
附图说明
本发明的其他有利的设计方案和观点是本发明的从属权利要求的内容以及在下文中描述的实施例的内容。此外，还根据优选的实施方式参考附图来详细阐述本发明。
图1示出了引导水的家用电器的一个实施方式的立体透视图；
图2示出了用于调整清洗程序的设备的一个实施方式的示意性方框图，该清洗程序用于从引导水的家用电器中的清洗物品中移除污物；
图3示出了用于调整清洗程序的方法的一个实施例，该清洗程序用于从引导水的家用电器中的清洗物品中移除污物；
图4示出了清洗程序的一个清洗阶段的第一实施例，该清洗程序用于从引导水的家用电器中的清洗物品中移除污物；和
图5示出了清洗程序的一个清洗阶段的第二实施例，该清洗程序用于从引导水的家用电器中的清洗物品中移除污物。
具体实施方式
在附图中，只要没有另作说明，相同的或功能相同的元件具有相同的参考标号。
图1示出了引导水的家用电器1、尤其是洗碗机或洗衣机的第一实施方式的立体透视图。以下示例性地描述洗碗机。被描述的元件和功能只要可用就能够类似地转用于洗衣机。
洗碗机1具有包括清洗容器2的主体以及门3。清洗容器2和门3形成用于清洗清洗物品的清洗室4。门3在图1中以其打开位置示出。通过围绕设置在门3的下端部处的枢转轴线S的枢转，能够打开和关闭门3。
清洗容器2例如是方形的并且能够包括底部5、与底部5相对置的盖6、与门3相对置的后壁7、和两个彼此相对置的侧壁8、9。特别地，侧壁8、9能够由不锈钢板制成。
洗碗机1还具有至少一个加载层10。至少一个加载层10优选是洗碗机1的清洗物品容纳部。尤其能够设有多个加载层10，这些加载层能够包括底篮、上篮和/或餐具抽屉。多个加载层10优选彼此叠加地设置在清洗容器2中。每个加载层10能够选择性地沿推入方向E移入清洗容器2中或者沿拉出方向A从该清洗容器中移出。为此，优选在相应的加载层10的两侧设置轨道11。
选择性地设在洗碗机1的主体或门3中的控制设备12设计用于控制用于清洗清洗物品的清洗程序的流程。控制设备12能够具有例如图2中所示的、用于调整清洗程序的设备12，该清洗程序用于将污物从清洗物品中移除。
此外示出了传感器13，其能够在洗碗机1的不同部位处使用。传感器13用于执行光谱分析，以便检测洗碗机1的清洗水中的有机化合物。
控制设备12设计用于控制家用电器1的传感器13和可能的多个另外的传感器和/或执行器。
图2示出了用于调整清洗程序的设备12的一个实施方式的示意性方框图，该清洗程序用于将污物从引导水的家用电器1、例如洗碗机中的清洗物品中移除。
设备12具有传感器13、确定单元14和调整单元15。
传感器13执行光谱分析、例如近红外光谱分析，以便检测光谱测量值形式的、洗碗机1的洗涤液中的有机化合物。确定单元14能够基于有机化合物的检测到的光谱测量值来确定有机化合物的官能团。
调整单元15能够将关于官能团的信息用于调整当前的清洗程序的清洗参数，或用于调整已经存在的存储的清洗程序。为此，调整单元15也能够调整由计量单元(未示出)进行的自动计量。
关于存在的官能团，在清洗程序的温度以及使用的清洗剂方面，可以由调整单元15调整清洗程序的各个程序步骤。
图3示出了用于调整清洗程序的方法的一个实施例，该清洗程序用于从引导水的家用电器1中的清洗物品中移除污物。
在步骤S1中，检测引导水的家用电器1中的清洗水中的有机化合物的光谱测量值。
在步骤S2中，基于有机化合物的、检测到的光谱测量值来确定有机化合物的官能团。
随后，在步骤S3中，基于已确定的官能团来调整当前的清洗程序的清洗参数。
图4示出了清洗程序的一个清洗阶段的第一实施例，该清洗程序用于从引导水的家用电器1中的清洗物品中移除污物。
清洗程序例如能够如下，其中各个步骤根据存在的官能团是可选的：
(a)在含蛋白质的污物的情况下执行无碱度的冷预洗；
(b)添加含碱的制剂；
(c)在含淀粉的污物的情况下执行有碱度的冷预洗；
(d)对于酶将温度水平调至大约30℃(只要是已知的，就匹配下面使用的酶的最佳的作用温度)；
(e)在含淀粉的污物的情况下添加淀粉酶；
(f)在含蛋白质的污物的情况下添加蛋白酶；
(g)在含脂肪的污物的情况下添加脂肪酶；
(h)根据已测定的淀粉类型的糊化温度来调节温度水平，以清除已经糊化的含淀粉的污物(例如在制成面条的情况下)；
(i)如果尚未实现，则将温度水平调至高于已测定的脂肪的最高融化温度的温度水平；
(j)在完全清除之后，能够添加漂白剂，其中确定已测定的染色的污物的量。为了卫生，已经添加了基础量。
步骤(a)至(c)用于预洗，步骤(d)至(i)表示清洗程序的清洁阶段，并且步骤(j)表示最终的卫生清洗进程。可选地，在此之后还能存在另外的冲洗阶段和干燥阶段。
现在，图4以图示出清洁阶段，其中仅将碳水化合物确定为官能团，该碳水化合物源自大米。在该情况下，对于清洁阶段执行步骤(e)和(h)是足够的。首先，在步骤(e)中可选地加入淀粉酶，并且随后在步骤(h)中将温度提高到70℃，因为该温度对应于大米的糊化温度。随后，温度能够被再次降低，如由步骤(n)所示。
图5示出了清洗程序的一个清洗阶段的第二实施例，该清洗程序用于从引导水的家用电器中的清洗物品中移除污物。在此，仅将碳水化合物确定为官能团，该碳水化合物源自面粉、例如面条形式的加工过的面粉。
因此有意义的是：首先利用含碱的制剂执行冷浸泡(步骤(b)和(c))。随后，在步骤(e)中加入淀粉酶，并且将温度提高到30℃，因为在该温度下淀粉酶能够施展最佳的作用。随后，在步骤(h)中将温度再提高到59℃，因为该温度对应于面粉的糊化温度。随后，温度能够被再次降低，如由步骤(n)所示。
根据存在的官能团能够调整这些清洁阶段。
尽管根据实施例描述了本发明，但能够对本发明做多种修改。
使用的参考标号：
1 引导水的家用电器
2 清洗容器
3 门
4 清洗室
5 底部
6 盖
7 后壁
8、9 侧壁
10 加载层
11 轨道
12 控制设备(用于确定污物的设备)
13 传感器
14 确定单元
15 调整单元
A 拉出方向
E 推入方向
S 枢转轴线
S1-S2 方法步骤
(a)-(n) 清洁阶段。

Claims (15)

1.一种用于调整清洗程序的设备(12)，所述清洗程序用于将污物从引导水的家用电器(1)中的清洗物品中移除，所述设备具有：传感器(13)，所述传感器用于检测所述引导水的家用电器(1)中的清洗水中的有机化合物的光谱测量值；确定单元(14)，所述确定单元用于基于所述有机化合物的、检测到的所述光谱测量值来确定所述有机化合物的官能团；和调整单元(15)，所述调整单元用于基于已确定的所述官能团来调整当前的清洗程序的清洗参数。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述清洗参数包括：所述清洗水的温度、清洗剂的类型、和/或添加所述清洗剂的时间点。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述传感器(13)设计用于执行光谱分析，其中所述光谱分析是红外光谱分析、近红外光谱分析、傅里叶变换红外光谱分析、电子吸收光谱分析、微波光谱分析、核磁共振光谱分析、质谱分析或拉曼光谱分析。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，蛋白质的、脂肪的和/或碳水化合物的官能团能够被确定。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，如果所述蛋白质的官能团被确定，则所述调整单元(15)设计用于调整所述清洗参数，以便执行无碱度的冷预洗。
6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，如果所述蛋白质的官能团被确定，则所述调整单元(15)设计用于调整所述清洗参数，以便将蛋白酶输送到所述清洗水中。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的设备，其特征在于，如果所述碳水化合物的官能团被确定，则所述调整单元(15)设计用于调整所述清洗参数，以便将含碱的制剂输送到所述清洗水中并且执行有碱度的冷预洗。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的设备，其特征在于，如果所述碳水化合物的官能团被确定，则所述调整单元(15)设计用于调整所述清洗参数，以便将淀粉酶输送到所述清洗水中。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的设备，其特征在于，如果所述脂肪的官能团被确定，则所述调整单元(15)设计用于调整所述清洗参数，以便将脂肪酶输送到所述清洗水中。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的设备，其特征在于，如果所述碳水化合物的官能团被确定，则所述确定单元(14)设计用于确定所述碳水化合物的糊化温度。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述调整单元(15)设计用于调整所述清洗参数，以使所述清洗水的温度对应于所述糊化温度。
12.根据权利要求4至11中任一项所述的设备，其特征在于，如果所述脂肪的官能团被确定，则所述确定单元(14)设计用于确定所述脂肪的融化温度。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述调整单元(15)设计用于调整所述清洗参数，以使所述清洗水的温度对应于所述融化温度。
14.一种引导水的家用电器(1)，所述引导水的家用电器具有用于调整清洗程序的、根据权利要求1至13中任一项所述的设备(12)，所述清洗程序用于将污物从所述引导水的家用电器(1)中的清洗物品中移除。
15.一种用于调整清洗程序的方法，所述清洗程序用于将污物从引导水的家用电器(1)中的清洗物品中移除，所述方法包括：检测(S1)所述引导水的家用电器(1)中的清洗水中的有机化合物的光谱测量值，基于所述有机化合物的、检测到的所述光谱测量值来确定(S2)所述有机化合物的官能团，并且基于已确定的所述官能团来调整(S3)当前的清洗程序的清洗参数。
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