JP2023541431A - 布地を洗浄するためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
布地物品を洗浄するための機器は、布地物品に向けて流体を放出する放出ヘッダと、放出ヘッダによって放出された流体を吸い込む吸込ヘッダとを含む。吸込ヘッダ及び放出ヘッダは、互いに平行で、空間によって互いに分離される。空間は、放出ヘッダによって放出された流体が吸込ヘッダに向けて布地物品を通って流れるように、空間内に布地物品を位置付けるように構成される。布地物品を洗浄するための洗濯器具は、洗剤区画と、制御システムモニタと、ポンプと、水区画と、流体を放出する放出ヘッダと、放出ヘッダによって放出された流体を吸い込む吸込ヘッダと、放出ヘッダと吸込ヘッダとの間に配設されるスクリーンと、放出ヘッダ及び吸込ヘッダのうちの少なくとも1つと通信するサーボモータとを含む。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、「SYSTEMS AND METHODS FOR CLEANING FABRIC」と題される、2020年9月14日に出願された米国仮特許出願第63/077715号の優先権を主張し、その全体の内容は参照により本願に援用される。
本出願は、「SYSTEMS AND METHODS FOR CLEANING FABRIC」と題される、2020年9月14日に出願された米国仮特許出願第63/077715号の優先権を主張し、その全体の内容は参照により本願に援用される。
背景
技術の分野
本開示は一般に、布地を洗浄することに関し、より詳細には、布地を生態学的に洗浄することに関する。
技術の分野
本開示は一般に、布地を洗浄することに関し、より詳細には、布地を生態学的に洗浄することに関する。
当技術分野の状態の考察
洗濯機及び乾燥機は、衣服を洗浄するプロセスを自動化するために開発された。従来の洗濯機は、手による衣服の洗濯に代わる便利なものであった。従来の乾燥機は、衣服の風乾を迅速に行う代替品であった。しかしながら、従来の洗濯機は、衣服を洗浄するために多くの水を使用する。さらに、従来の乾燥機は、衣服を乾燥させるために多くのエネルギーを使用する。さらに、従来の洗濯機及び乾燥機は衣服の布地を傷める。必要なことは、従来の洗濯機及び乾燥機の欠点なしに布地を洗浄する方法である。
洗濯機及び乾燥機は、衣服を洗浄するプロセスを自動化するために開発された。従来の洗濯機は、手による衣服の洗濯に代わる便利なものであった。従来の乾燥機は、衣服の風乾を迅速に行う代替品であった。しかしながら、従来の洗濯機は、衣服を洗浄するために多くの水を使用する。さらに、従来の乾燥機は、衣服を乾燥させるために多くのエネルギーを使用する。さらに、従来の洗濯機及び乾燥機は衣服の布地を傷める。必要なことは、従来の洗濯機及び乾燥機の欠点なしに布地を洗浄する方法である。
概要
本発明は、布地洗浄のためのシステム及び/又は方法を利用する。本明細書に記載のシステム及び/又は方法は、本発明の実施形態に従って、布地を受け入れ得る。本明細書に記載のシステム及び/又は方法は、布地の一部を濡らし得る。システム及び/又は方法は、布地の一部を洗浄し得る。システム及び/又は方法は、布地の一部をすすぎ得る。システム及び/又は方法は、布地の一部を乾燥させ得る。システム及び/又は方法は、布地の一部に蒸気をあて得る。システム及び/又は方法は、布地の一部に防臭剤を吹き付け得る。
本発明は、布地洗浄のためのシステム及び/又は方法を利用する。本明細書に記載のシステム及び/又は方法は、本発明の実施形態に従って、布地を受け入れ得る。本明細書に記載のシステム及び/又は方法は、布地の一部を濡らし得る。システム及び/又は方法は、布地の一部を洗浄し得る。システム及び/又は方法は、布地の一部をすすぎ得る。システム及び/又は方法は、布地の一部を乾燥させ得る。システム及び/又は方法は、布地の一部に蒸気をあて得る。システム及び/又は方法は、布地の一部に防臭剤を吹き付け得る。
本発明の1つの利点は、衣類を洗濯するために必要な水の量を大幅に減らせるということである。別の利点は、洗濯された衣類を乾燥させるために必要なエネルギー量を大幅に減らせるということである。さらなる利点は、衣類の洗濯及び乾燥に関連する衣類の損傷を大幅に減らせるということである。
図面の簡単な説明
添付図面はいくつかの実施形態を示し、明細書とともに、実施形態による本発明の原理を説明する役割を果たす。図面に示される特定の装置は単に例示であり、いかなる意味においても、本発明の範囲又は本明細書の特許請求の範囲を限定するとは見なされないことは当業者によって理解されるであろう。
添付図面はいくつかの実施形態を示し、明細書とともに、実施形態による本発明の原理を説明する役割を果たす。図面に示される特定の装置は単に例示であり、いかなる意味においても、本発明の範囲又は本明細書の特許請求の範囲を限定するとは見なされないことは当業者によって理解されるであろう。
詳細説明
本明細書に記載の本発明のシステム及び方法(以下、場合によっては、より簡単に「システム」又は「方法」と呼ばれる)は、布地の洗浄に関連する水、エネルギー、及び損傷を大幅に削減する。特に、システムは、布地の一部を受け入れる。システムは、布地の一部を濡らす。システムは、布地の一部を洗浄する。システムは、布地の一部をすすぐ。システムは、布地の一部を乾燥させる。システムは、布地の一部に蒸気をあてる。システムは、布地の一部に防臭剤を吹き付ける。システムは、放出ヘッダ及び吸込ヘッダを含み、布地の一部は、2つのヘッダの間に位置付けられる。
本明細書に記載の本発明のシステム及び方法(以下、場合によっては、より簡単に「システム」又は「方法」と呼ばれる)は、布地の洗浄に関連する水、エネルギー、及び損傷を大幅に削減する。特に、システムは、布地の一部を受け入れる。システムは、布地の一部を濡らす。システムは、布地の一部を洗浄する。システムは、布地の一部をすすぐ。システムは、布地の一部を乾燥させる。システムは、布地の一部に蒸気をあてる。システムは、布地の一部に防臭剤を吹き付ける。システムは、放出ヘッダ及び吸込ヘッダを含み、布地の一部は、2つのヘッダの間に位置付けられる。
1つ又は複数の異なる実施形態が本出願において記載され得る。さらに、本明細書に記載の実施形態の1つ又は複数について、多数の代替的な装置が記載され得る。これらは、例示的な目的のためにのみ示され、本明細書に含まれる実施形態又は本明細書に示される特許請求の範囲をいかなる意味においても限定するものではないことは認識されるべきである。装置の1つ又は複数は、本開示から容易に明らかであるように、多数の実施形態に広範に適用可能であり得る。一般に、装置は、当業者が実施形態の1つ又は複数を実施することを可能にするのに十分なだけ詳細に記載され、他の装置が利用されてもよく、実施形態の範囲を逸脱することなく、構造的、論理的、ソフトウェア的、電気的、及び他の変更を行うことができることは認識されるべきである。本明細書に記載の実施形態のうちの1つ又は複数の特定の特徴は、本開示の一部を形成し、例示として、態様のうちの1つ又は複数の具体的な装置を示す1つ又は複数の特定の実施形態又は図面を参照して記載され得る。しかしながら、このような特徴は、それらが参照して記載される1つ又は複数の特定の実施形態又は図面における使用に限定されないことは認識されるべきである。本開示は、実施形態の1つ又は複数のすべての装置の文字通りの記載でも、すべての装置に存在しなければならない実施形態の1つ又は複数の特徴の一覧でもない。
互いに通信しているいくつかの構成要素を有する態様の記載は、このような構成要素がすべて必要であることを意味しない。それに反して、さまざまな任意選択の構成要素は、多種多様な可能な実施形態を例示し、1つ又は複数の実施形態をより完全に例示するために記載され得る。同様に、プロセスステップ、方法ステップ、アルゴリズムなどは、連続した順序で記載され得るが、このようなプロセス、方法、及びアルゴリズムは、反対の意味で特に明記されない限り、概して、代替の順序で働くように構成され得る。換言すれば、本特許出願に記載され得るステップの任意のシーケンス又は順序は、それ自体が、ステップがその順序で実行されるという要件を示していない。記載されたプロセスのステップは、任意の実用的な順序で実行され得る。さらに、いくつかのステップは、同時に発生しないと記載又は暗示されているにもかかわらず(たとえば、1つのステップが他のステップの後に記載されているため)、同時に実行され得る。さらに、図面におけるその描写によるプロセスの図示は、図示されたプロセスが他の変形例及びその修正例を除外していることを意味するものではなく、図示されたプロセス又はそのステップのいずれかが実施形態の1つ又は複数に必要であることを意味するものではなく、図示されたプロセスが好ましいことを意味するものではない。また、ステップは、概して、態様ごとに1回記載されるが、これは、それらが1回発生しなければならないことを意味するものではない、又は、プロセス、方法、又はアルゴリズムが行われる又は実行されるたびに1回のみ発生し得る。いくつかのステップは、いくつかの実施形態若しくはいくつかの生起において省略され得、又は、いくつかのステップは、所与の態様又は生起において複数回実行され得る。
単一の装置又は物品が本明細書に記載されるときに、単一の装置又は物品の代わりに、1つより多い装置又は物品が使用され得ることは容易に理解されるであろう。同様に、1つより多い装置又は物品が本明細書に記載される場合、1つより多い装置又は物品の代わりに、単一の装置又は物品が使用され得ることは容易に理解されるであろう。
装置の機能性又は特徴は、代替的に、このような機能性又は特徴を有すると明示的に記載されていない、1つ又は複数の他の装置によって具現化され得る。したがって、他の実施形態は、装置自体を含む必要はない。
本明細書に記載又は参照される技術及び機構は、時には、明瞭にするために単数形で記載される。しかしながら、特定の実施形態は、特に明記しない限り、技術の多数の反復又は機構の多数のインスタンス化を含み得ることは認識されるべきである。図におけるプロセス記載又はブロックは、プロセスにおける具体的な論理機能又はステップを実行するための1つ又は複数の実行可能命令を含むモジュール、セグメント、又はコードの一部を表すものとして理解されるべきである。代替の実施態様は、たとえば、機能が、当業者に理解されるように、関与する機能性に応じて、実質的に同時又は逆の順序を含む、示され又は考察されたものとは順序違いに実行され得る、さまざまな実施形態の範囲内に含まれる。
以下の説明は、本発明の例示的な実施形態にすぎず、本発明の範囲、適用可能性、又は構成をいかなる意味においても限定することを意図しない。むしろ、以下の説明は、本発明のさまざまな実施形態を実現するための好都合な例示を提供することを意図している。明らかになるように、添付の特許請求の範囲で概説される本発明の範囲から逸脱することなく、これらの実施形態において記載される要素の機能及び装置に関してさまざまな変更が行われ得る。
図1及び2A~Eは、布、カーペット、布地、又はタオルなどの1つ又は複数の織物103を洗浄及び/又は維持するためのシステムを示す。システムは、第1のヘッダ(放出構成要素)101と、第2のヘッダ(吸込構成要素)102とを含む。第1のヘッダ101は、断面平面上で第2のヘッダ102と平行に位置し得る。第1のヘッダ101は、水平軸平面上で第2のヘッダ102と平行に位置し得る。第1のヘッダ101は、垂直軸平面上で第2のヘッダ102と平行に位置し得る。第1のヘッダ101は、外側曲線(たとえば、円弧など)を備えてもよく、第2のヘッダ102は、断面平面上に内側曲線を備え得る。第1のヘッダ101は、外側曲線を備えてもよく、第2のヘッダ102は、水平軸平面上に内側曲線を備え得る。第1のヘッダ101は、外側曲線を備えてもよく、第2のヘッダ102は、垂直軸平面上に内側曲線を備え得る。第1のヘッダ101は、内側曲線を備えてもよく、第2のヘッダ102は、断面平面上に外側曲線を備え得る。第1のヘッダ101は、内側曲線を備えてもよく、第2のヘッダ102は、水平軸平面上に外側曲線を備え得る。第1のヘッダ101は、内側曲線を備えてもよく、第2のヘッダ102は、垂直軸平面上に外側曲線を備え得る。
第1のヘッダ101は、液体、蒸気、乾燥空気若しくは他の気体(たとえば、窒素など)、及び/又は、水蒸気などの流体を、織物103に向けて放出し得る。織物103を通して、流体は、第2のヘッダ102へ、経路104内を流れる。このシステムの最も重要な利点の1つは、すべての過剰な水がヘッダ102の吸い込みによって瞬時に引き抜かれることであり、それによって、高速回転又は布地を絞るために従来の洗濯機で必要な追加の時間を回避する。これは、時間及び電力が節約され、並びに、衣類物品の損傷が少ないことを意味する。
織物103を処理するために、第1のヘッダ101及び第2のヘッダ102は、図2Aに示されるように、織物103に沿って垂直に移動し得る。織物103を処理するために、織物103は、図2Bに示されるように、第1のヘッダ101と第2のヘッダ102との間で垂直に移動し得る。織物103を処理するために、第1のヘッダ101及び第2のヘッダ102は、図2Cに示されるように、織物103に沿って水平に移動し得る。織物103を処理するために、織物103は、図2Dに示されるように、第1のヘッダ101と第2のヘッダ102との間で水平に移動し得る。織物103を処理するために、織物103は、図2Eに示されるように、第1のヘッダ101と第2のヘッダ102との間で曲線に沿って移動し得る。
第1のヘッダ101及び第2のヘッダ102は、直線に沿って垂直に移動し得る。第1のヘッダ101及び第2のヘッダ102は、直線に沿って水平に移動し得る。第1のヘッダ101及び第2のヘッダ102は、一方向に移動し得る。第1のヘッダ101及び第2のヘッダ102は、1つより多い方向に移動し得る。第1のヘッダ101及び第2のヘッダ102は、シリンダの表面上などの曲面に沿って移動し得る。織物103は、直線に沿って垂直に移動し得る。織物103は、直線に沿って水平に移動し得る。織物103は、一方向に移動し得る。織物103は、1つより多い方向に移動し得る。織物103は、シリンダの表面上などの曲面に沿って移動し得る。
図3~6は、1つ又は複数の織物103を洗浄及び/又は維持するためのシステムをさらに示す。最初に図3を参照すると、第1のヘッダ101は、洗剤溶液、ドライクリーニング液、及び/又は清浄水を所望の温度で放出するための導管301を含む。所望の温度は5℃以上であり得る。所望の温度は100℃以下であり得る。
第1のヘッダ101は、洗浄構成要素302をさらに含む。洗浄構成要素302は、超音波トランスジューサ、回転ブラシ、加圧液体ジェット、気液混合ジェット、機械式バイブレータなど、又は上記の任意の組合せを備え得る。洗浄構成要素302は、織物繊維からほこり粒子を分離及び除去するために、機械的振動をつくってもよく、キャビテーションをつくってもよく、及び/又は、織物103にブラシをかけ得る。
織物103を洗浄するためのプロセスの間に、液体洗剤溶液及び/又はドライクリーニング液が導管301から放出され、ほこり及び固体粒子を洗浄し第2のヘッダ102の方へ運び出すために、織物103を通って流れ得る。
織物103を洗浄するためのプロセスは、すすぎプロセスを含み得る。すすぎプロセスの間、第1のヘッダ101は、清浄水及び/又はドライクリーニング液を放出し得る。放出された清浄水及び/又はドライクリーニング液は、洗浄プロセスから洗剤溶液又は汚れたドライクリーニング液を洗い流すために、織物103を通って流れ得る。
第1のヘッダ101は、ローラ303を備え得る。ローラ303は、第1のヘッダ101の、織物103の表面に沿った滑らかな移動、並びに、織物103の表面上への液体膜の滴下及び生成を防ぐための液体放出空間の分離を支援し得る。ローラ303は、自由に回転し得る。ローラ303は、電動アクチュエータで回転し得る。
第1のヘッダ101は、アイソレータ308を備え得る。第1のヘッダ101のアイソレータ308は、液体漏出を防ぐために、周辺領域から液体放出領域を分離し得る。アイソレータ308は、ローラ303と導管301との間に水密シールを提供するゴムアタッチメントであり得、そのため、導管301によって放出された流体は、ローラ303及び導管301によって囲まれた領域に実質的にとどまる。
図4を簡単に参照すると、織物103を洗浄するためのプロセスは、乾燥プロセスを含み得る。乾燥プロセス中、所望の乾燥温度の乾燥空気は、織物103中を導管304を介して流れ得る。所望の乾燥温度は、30℃~100℃の範囲内であり得る。第1のヘッダ101は、第1のヘッダ101の導管304が第2のヘッダ102の吸込ノズル305と整列するような、第2のヘッダ102との関係に移動し得る。電動アクチュエータの支援により、互いに対するヘッダの位置を変えることが可能である。他の実施形態では、空気及び水の放出導管は同じであり、したがって、ヘッダの相対位置を変える必要はない。
図3に戻ると、第2のヘッダ102は、吸込ノズル305と、吸込導管307と、前方コンベアローラ309と、後方コンベアローラ310と、穴あき又はスクリーンコンベア306とを含む。第2のヘッダ102は、第1のヘッダ101によって放出された液体、湿り空気、及び/又は水蒸気を吸い込んでもよい。穴あき又はスクリーンコンベア306は、織物103の吸込ノズル305への固着を防ぐことができる。穴あき又はスクリーンコンベア306なしでは、織物103は、吸込圧力及び周囲圧力の圧力差のために、吸込ノズル305に固着することがある。
吸込ノズル305は、第1のヘッダ101によって放出された液体、湿り空気、及び/又は水蒸気を吸込導管307に流すことができる経路を備え得る。吸込導管307は、織物103を通過した、第1のヘッダ101によって放出された液体、湿り空気、及び/又は水蒸気を吸い込んでもよい。
前方コンベアローラ309及び/又は後方コンベアローラ310は、第2のヘッダ102の、織物103の表面に沿った滑らかな移動、並びに、織物103の表面上への液体膜の滴下及び生成を防ぐための吸込空間の分離を支援し得る。前方コンベアローラ309及び/又は後方コンベアローラ310は、自由に回転し得る。前方コンベアローラ309及び/又は後方コンベアローラ310は、電動アクチュエータによって回転され得る。
第2のヘッダ102のアイソレータ308は、空気漏出を防ぐために、周辺領域から低圧の吸込領域を分離し得る。
図5を参照すると、第1のヘッダ101を反対側の第2のヘッダ102と結合すると同時に、図3に示される液体及び気体の流れが他方側に向けて織物103の一方側にあり得、その逆も同じである。図5のシステムは、織物103の両側に位置付けられた放出ヘッダ101と、各放出ヘッダ101と位置合わせされた吸込ヘッダ102とを含む。
図6を参照すると、第1のヘッダ101を反対側の第2のヘッダ102と結合すると同時に、図4に示される気体の流れが他方側に向けて織物103の一方側にあってもよく、その逆も同じである。図5の第1のヘッダ101及び第2のヘッダ102は、乾燥プロセスのために、図6に示される位置に移動され得る。
放出ヘッダ101及び吸込ヘッダ102は、それらの互いとの位置合わせを維持するために、シャーシに結合され得る。互いに対する及び織物103に対する、ヘッダ101、102の位置決めは、多くの異なる構成を有してもよく、そのいくつかは、図7A~12を参照して以下に記載される。
図7Aは、本明細書に記載のシステム及び方法による洗濯器具700を示す。図7Bに示される洗濯器具700は、図7Aに示されるものと略類似している。洗濯器具700は、たとえば、それぞれの住宅での使用に適していることがある。上で考察された構成要素に加えて、洗濯器具700は、洗剤区画701と、制御システムモニタ702と、1つ又は複数のサーボモータ703と、1つ又は複数のポンプ704と、水区画705と、スクリーン706とを備え得る。衣料品711は、洗濯器具700内にあり得る。衣料品711は、図1~6に示される織物103と類似していてもよい。洗剤区画701は、洗剤及び/又はドライクリーニング液を備え得る。制御システムモニタ702により、ユーザが洗濯器具700の他の構成要素を制御可能であり得、及び/又は、制御システムモニタ702が、洗濯器具700の他の構成要素の動作に関するフィードバックをユーザに提供し得る。制御システムモニタ702の関与により、衣料品711を保持する洗濯器具700の一部を左707又は右708に移動させ得る。1つ又は複数のサーボモータ703により、第1のヘッダ101及び/又は第2のヘッダ102を、垂直に上709に又は垂直に下710に移動させ得る。水区画705は、水を備え得る。1つ又は複数のポンプ704は、水を水区画705から第1のヘッダ101へ移動させ得る。スクリーン706は、第1のヘッダ101と衣料品711との間に位置し得る。器具700は、吸込ヘッダ102と衣料品711との間に別のスクリーン(図示せず)をさらに含む。
ヘッダ101と102との間の距離は、その間に衣料品711を受け入れるのに十分である。たとえば、ヘッダ101と102との間の距離は、約0~50mmであり得る。ヘッダ101、102は、互いの方に、且つ、互いから離れるように移動するように構成され得る。たとえば、プレス又はアイロン処置の間、ヘッダ101、102は、衣料品711がそれらの間でぴったりとプレスされるように互いの方に移動する。
放出ヘッダ101及び吸込ヘッダ102は、水平及び/又は垂直に移動するように構成され得るシャーシ上に取り付けられ得る。たとえば、シャーシは、回転ガイドねじ712(図7Bに示される)に連結され得る。しかしながら、本発明は、回転ガイドねじ712に限定されず、シャーシは、代わりに、タイミングプーリ及びベルト、ウインチシステムなどに連結され得る。2つ以上のレール及び摺動ガイドがシャーシを案内する。開始位置において、シャーシは、ハンガー上の衣料品711より下のより低い底部位置に配置され得る。洗浄、すすぎ、乾燥、及び蒸気噴射プロセスの間、シャーシは、2つのヘッダ101と102との間に織物711を配置するために上に移動する。織物711の両側の強制回転ローラ309及び303(図3に示される)は、放出ヘッダ101と吸込ヘッダ102との間に織物711を引き込む。家電製品システム700は、同時に働くヘッダ101、102の2つ以上の組を有し得る。
洗濯器具700は、衣服711などの、ハンガーに掛けた織物又は衣服に適用可能であり得る。本実施形態において、衣服711は、静止したままであり、第1のヘッダ101及び第2のヘッダ102は、衣服711の全体を処理するために、衣服711に沿って移動する。
洗濯器具700は、従来の前方及び上部投入型洗濯機に比べて水及び電力の消費が可能な限り少ない、織物の湿式及び乾式洗濯、乾燥、蒸気噴射、及び付香の機能を有する革命的な洋服たんす型洗濯機である。洗濯器具700の別の利点は、布地を回転させることによって働く従来の洗濯機と比較して、機械式こすり洗いによる織物及び布地損傷を防ぐ又は減少させることである。
図8は、産業用連続洗濯機800の実施形態を示す。前述の実施形態とは異なり、本実施形態では、第1のヘッダ(放出構成要素)101及び第2のヘッダ(吸込構成要素)102が固定されてもよく、織物103が移動し得る。第1のヘッダ101は、織物103の頂面に取り付けられ得る。第2のヘッダ102は、織物103の底面に取り付けられ得る。織物103の両側が同時に洗濯され得る。第1のヘッダ101は、乾燥空気若しくは気体及び/又は蒸気のための第1の入口導管802と、清浄水、ドライクリーニング剤又は洗剤溶液又は他の化学溶液(たとえば、漂白剤、しみ抜き剤など)の放出のための第2の入口導管803とを備え得る。第2のヘッダ102は、汚れ溶液及び/又は湿り気体又は蒸気を、織物又は布地本体から吸い込む吸込導管801を備え得る。第1のヘッダ101のそれぞれは、ヘッダ101、102が互いに一列に並んだままであるように、特定の第2のヘッダ102の反対側の位置に取り付けられ得る。ローラ804は、織物103を移動するために使用され得る。2つのスクリーン又は穴あきコンベアベルト805は、その間に織物103を保持するために使用され得る。
図9を参照すると、産業用連続洗濯機900の別の実施形態が示されている。洗濯機900は、洗剤溶液湿潤ヘッダ対901と、浸漬領域902と、洗浄ヘッダ対903と、すすぎヘッダ対904と、乾燥ヘッダ対905と、スチームアイロン906と、折りたたみ機907と、収集領域908とを備え得る。1人又は複数人の作業者は、シートなどの織物を洗濯機900に投入し得る。洗剤溶液湿潤ヘッダ対901、洗浄ヘッダ対903、水洗ヘッダ対904、及び/又は乾燥ヘッダ対905はそれぞれ、上記のような放出ヘッダ101及び吸込ヘッダ102を含み得る。
洗濯機900に投入された織物は、洗剤溶液湿潤ヘッダ対901によって洗剤溶液で湿らされ得る。洗剤溶液湿潤ヘッダ対901によって湿らされた後に、湿った織物は、浸漬領域902に入り得る。湿った織物は、所定の時間の間、浸漬領域902にとどまり得る。浸漬領域902を出た後に、織物は、洗浄ヘッダ対903によって洗浄され得る。洗浄された後に、織物は、すすぎヘッダ対904によってすすがれ得る。すすがれた後に、織物は、乾燥ヘッダ対905によって乾燥され得る。乾燥された後に、織物は、スチームアイロン906でアイロンをかけられ得る。アイロンをかけられた後に、織物は、折りたたみ機907によってたたまれ得る。折りたたまれた後に、織物は、収集領域908で格納され得る。
専門的な洗濯システム1000の実施形態が図10に示される。システム1000は、迅速で、効率的で、連続的な方法で、いくつかの衣料品1011を洗浄するように構成される。衣料品1011は、洗濯及び乾燥トンネル1002を通して、衣料品1011を移動させるように構成されたコンベア1012に掛けられている。衣服移動方向は、矢印1004で示されている。
システム1000は、洗浄プロセスの性能及び能力を向上させるために、複数の放出ヘッダ101及び吸込ヘッダ102を有し得る。ヘッダの数は、洗濯システムの能力次第である。たとえば、ヘッダ101、102の1つ又は複数の組は、衣類を洗濯するように構成されてもよく、別の組は、洗濯された衣類をすすぐように構成されてもよく、さらに別の組は、衣類を乾燥させるように構成されてもよく、さらに別の組は、衣類を芳香剤で処理するように構成され得る。洗濯ヘッダ、すすぎヘッダ、及び乾燥ヘッダは、それぞれ、一つずつ順番に配置される。たとえば、図10に示されるように、衣類を洗濯するために構成されたヘッダの組1006は、システム1000の入口1008に隣接して配置される。衣類を乾燥させるために構成されたヘッダの組1014は、システム1000の出口1016に隣接して配置される。ヘッダ101、102の各組は、ジャッキによって上昇するシャーシ上に取り付けられ得る。ジャッキは、電動アクチュエータを有するX型ジャッキであり得る。たとえば、ねじ及びナットガイドのねじは、電気モータによって回転されてもよく、その一方で、ナットは、Xジャッキの別の脚部に固定される。代替的に又は付加的に、アクチュエータは、単純な液圧式又は空気圧式ジャッキであり得る。昇降システムは、円筒状ジャッキ(たとえば、空気圧式、液圧式、若しくは電気式)若しくはいくつかの種類のタイミングベルト、チェーン及び歯車、又はウインチシステムを含み得る。たとえば、円筒状ジャッキは、構造に固定されたジャッキの一方側及びシャーシを上下に移動するように構成された他方側で、直接使用され得る。これらの種類のジャッキの任意の1つ又は組合せは、昇降システムにおいて使用され得る。
工業規模のシステムは、専門的なシステム1000と類似している。2つの間の1つの相違点は、トンネルの能力及び長さである。専門システム及び産業用システムはどちらも、図11A及び11Bに示されるフロー図に従って動作し得る。図11Aは洗剤のためのフロー図を示し、その一方で、図11Bは清浄水のための類似したフロー図を示す。乾燥気体(たとえば、空気、窒素など)、芳香剤などのシステムの他のゾーンが、図11A及び11Bに示されるフロー図に従って同様に動作することが容易に理解されよう。
図11Aは、洗濯ヘッダ対1、2...n-2、n-1、nの列1100を示す。新しい洗剤溶液は、入口1102で放出ヘッダ101(n)に入り、吸込ヘッダ102(n)からの廃水は、放出ヘッダ101(n-1)に入る。吸込ヘッダ102(n-1)の廃水は、放出ヘッダ101(n-2)に入り、その他、第1の吸込ヘッダ102(1)まで続く。吸込ヘッダ102(1)からの廃水は、1104でシステムを出る。一方、衣料品は、矢印1106で示されるように、システム1100を通って移動し、ヘッダ対1で開始し、ヘッダ対nで出る。この種類のヘッダ装置は、タンブリング運動を伴う従来の洗濯槽と比較して、洗濯効率を向上させ、洗剤、水、及び電力消費を減少させる。
図11Bに示されるフロー図1120は、ヘッダの対1、2...n-2、n-1、nが衣料品をすすぐために構成されていることを除いて、図11Aに示されるものと略類似している。洗剤の代わりに、水が、ヘッダ1、2、n-2、n-1、n及び布地媒体を通って流れる。清浄水は、入口1122で最後の放出ヘッダ101(n)に入り、各吸込ヘッダ102の出口は、前の対の放出ヘッダ101に入る。図11Bに示されるように、透明の清浄水は、放出ヘッダ101(n)に入り、吸込ヘッダ102(n)からの廃水は、放出ヘッダ101(n-1)に入る。吸込ヘッダ102(n-1)からの廃水は、放出ヘッダ101(n-2)に入り、その他、ヘッダの最初の対まで続く。第1の吸込ヘッダ102(1)からの廃水は、1124でシステムを出る。
図11A及び11Bの洗濯及びすすぎゾーン両方の液体流れ方向は、それぞれ、矢印1106及び1126でそれぞれ示される衣料品の移動方向に対して逆流である。この流れ配置は、水及び洗剤の消費を最小限にする最も効率的なプロセスである。このデザインは洗濯及びすすぎ効率を最大化するので、液体温度は室温とすることができる。これは、電力及び燃料消費量を従来のタンブリング洗濯槽より少なくすることができることを意味する。
フラットシート産業システム1200の実施形態が図12に示されている。システム1200は、2つの区間を含む。特に、システム1200は供給区間1202と、洗濯、乾燥、及びアイロン区間1204とを含む。プロセスは、供給区間1202の穴のあいた回転円筒ローラ1206上にフラットシートを広げることから始まる。ローラ1206の内部は減圧されるので、布地シートはローラ1206上に固着する。ローラの回転によって、布地シートは、円筒ローラ1206上に巻かれる。シート巻付けの完了後、ローラ1206は、机1210上に配置するために、ガイドレール1208上を移動し、次いで、同時に机1210上にシートを広げるために、ガイドレール1208に沿って移動している間に、ローラの回転は、反対方向に変わる。ガイドレール1208に沿ったローラ1206の移動方向は、矢印1207で示される。シートを濡らして、浸すために、シート上に洗剤溶液を吹き付けるいくつかのノズルがある。このプロセスは、次のシートに対して繰り返される。机1210は、X型ジャッキ1212によって自動的に上昇する。すべてのシートが机1210上に収集されるまで、このプロセスは繰り返される。
収集後、洗濯区間投入プロセスが自動的に開始される。投入プロセスの間、フィーダローラ1206は、それ自体のまわりにシートを巻くために回転し、それらを1つずつスクリーンコンベア1216上に放出する。スクリーンコンベア1216は、2つの層を含み、布地は、それらの間に位置付けられる。布地は、コンベア移動によって、洗濯、乾燥、及びアイロン区間に引き込まれる。布地は、複数の固定ヘッダ対1218a、1218b、1218cの間を通る。ヘッダ対1218aのうちのいくつかは、布地を洗濯するために構成され、他のヘッダ対1218bは、すすぎのために構成され、さらに他のヘッダ対1218cは、布地を乾燥させるために構成される。次いで、布地は、洗濯、乾燥、及びアイロン区間1204の出口の近くの回転アイロンドラム1220を通過する。
したがって、ヘッダ101と102との間に布地の位置を保持するための2つの機構がある。第1の機構は、2つの平行な穴のあいた回転ローラ又はシリンダであり、第2の機構は、スクリーンコンベア1216などの2つの隣接するスクリーンコンベアである。2つのヘッダは、一対のばねによって、又は、偏心重心によって互いの方に押しつけられる。
上記のように、(図7A及び7Bに示されるシステム700などの)いくつかのシステムでは、衣類は静止しており、ヘッダは、洗浄プロセスの間、衣類に沿って垂直に移動する。次いで、ヘッダは、他の衣類物品を洗浄するために、底部レベルで水平に移動し得る。ヘッダは、x/y軸CNC工作機械などの機構の支援によってX及びZ方向に移動するように構成されたシャーシ上に固定される。1つの衣料品を洗浄した後に、ヘッダは、吊り下げた衣類物品の下の最も低い位置に戻り、次いで、次の衣料品の下の位置に水平に移動する。いくつかのシステムでは、ヘッダが衣類に沿って垂直にのみ移動する。図8、9、及び12に示されるシステムなどの他のシステムにおいて、衣類は、ヘッダの1つの対からヘッダの別の対に水平に移動する。これらのシステムにおいて、ヘッダは静止しており、布地は、ヘッダの間で移動する。
図13は、ヘッダの相対位置を変える必要がないように、同じ場所に空気及び液体導管及びノズルを有する放出ヘッダ及び吸込ヘッダの例を示す。特に、図13は、互いに整列されたままであるように構成されたヘッダの対1301、1302の概略図である。すなわち、ヘッダ1301、1302は互いに対して移動しない。本実施形態において、ヘッダ1301、1302のそれぞれは、空気導管1304と、液体パイプ及びノズル1306と、それぞれ、反対側のヘッダ1302、1301の空気管1304及び液体ノズル1306と位置合わせされた穴あき回転シリンダ1308とを含む。回転シリンダ1308は、その中心を通る真空導管1310と、衣類又は布地がローラ1308に固着するのを防ぐスクリーン又はメッシュローラカバーとを含む。ヘッダ1301の空気管1304又は液体ノズルを通して放出される空気又は液体は、ヘッダ1302の回転真空シリンダ1308によって吸い込まれる。同様に、ヘッダ1302の空気管1304又は液体ノズルを通して放出される空気又は液体は、ヘッダ1301の回転真空シリンダ1308によって吸い込まれる。このようにして、衣類又は布地の両側が洗浄される。ヘッダ1301、1302は、ヘッダ1301、1302の間に配設される布地物品に対してヘッダ1301、1302を移動するための回転ローラ1312をさらに含む。回転スクリーンシリンダ1308がヘッダ1301、1302の寿命を延ばす機械的な単純さを提供するので、この実施形態は有利である。さらに、本実施形態のジェットノズルは、衣類又は布地上により大きい衝撃を提供し、それは、衣類又は布地からほこり及び汚れを除去する能力を改善する。
図14は、同時に2つの布地物品1406、1408を洗浄するために2つの洗濯区画1402、1404を有する布地洗浄機器1400を示す。機器1400は、吸込ヘッダ1410、1412と布地物品1406、1408との間に配設されるスクリーンデバイダ1414、1416を有する、2つの洗濯区画1402、1404の間に位置付けられた吸込ヘッダ1410、1412を含む。機器1400は、吸込ヘッダ1410、1412と一直線に並べられた、布地物品1406、1408の他方側に位置付けられた放出ヘッダ1418、1420をさらに含む。機器1400の作動中、布地物品1406、1408は所定の位置にとどまり、ヘッダ1410、1412、1418、1420は、矢印1422、1424で示されるように、布地物品に沿って上下に移動する。機器1400は、水、洗剤、空気、及び蒸気に関連する構成要素、たとえば、吸込モータ、水ポンプ、水容器などを収容する底部区画1426を含む。上部区画1428は、ヘッダ1410、1412、1418、1420を移動するために機構に関連する構成要素、たとえば、サーボモータ、制御システム集積回路などを収容する。
図15に示される、さらに別のヘッダ構成1500では、放出ヘッダ1502は、矢印1504で示される液体流れが矢印1506で示される空気流れによって囲まれるように、液体及び空気を同時に放出する。このようにして、液体流れ1504は、放出ヘッダ1502と吸込ヘッダ1508との間に配設される布地物品(図示せず)に正確に導くことができる。放出ヘッダ1502はそれぞれ、空気導管1510及び液体導管1512を含む。液体流れ1504をより正確に導くことによって、このヘッダ構成1500は、液体によって布地物品上に及ぼされる力を増加させ、それによって、このヘッダ構成1500を有する洗濯機の効率及び有効性を増加させる。
図16は、本発明の例示的な実施形態による、布地を洗浄するための方法を示す。ステップ1600では、布地(たとえば、織物、衣類、シート、衣服など)の一部が受け入れられ得る。図1~15に関して記載される洗濯機は、布地の一部を受け入れ得る。布地の一部は、ハンガー上に位置し得る。布地の一部は、水平プレート上に手動で広げられ得る。布地の一部は、水平プレート上に自動で広げられ得る。布地の一部は、スクリーンベルトの間のコンベア上で、手動で広げられ得る。布地の一部は、スクリーンベルトの間のコンベア上で、自動で広げられ得る。洗濯機は、図7A、7B、及び14に示される洗濯機などの、洋服たんす型洗濯機であり得る。洗濯機は、図8~12に示される洗濯機などの、産業用コンベアタイプ洗濯機であり得る。
ステップ1601では、布地の一部は濡らされ得る。洗濯機は、布地の一部を濡らし得る。布地の一部を濡らすことは、浸漬プロセスを開始するために、放出ヘッダ(第1のヘッダ101など)から流路(導管301など)を通して、所望の浸漬温度で布地の一部の表面上に洗濯洗剤(洗剤溶液、ドライクリーニング液、水、溶媒など)を放出することを含み得る。所望の浸漬温度は、5℃以上であり得る。所望の浸漬温度は、100℃以下であり得る。浸漬プロセスの時間は、ほこり、汚れ、及び洗濯洗剤の種類次第であり得る。放出ヘッダは、布地の一部の全体を濡らすために、布地の一部に沿って移動し得る。布地の一部は、布地の一部の全体を濡らすために、1つ又は複数の固定放出ヘッダを横切って移動し得る。
ステップ1602では、布地の一部が洗浄され得る。洗濯機は、布地の一部を洗浄し得る。布地の一部を洗浄することは、放出ヘッダの流路(導管301など)から洗濯洗剤(洗剤溶液、ドライクリーニング液、水、溶媒など)を放出することを含み得る。布地の一部を洗浄することは、放出ヘッダの洗濯部品(洗浄構成要素302など)を起動すること(たとえば、開始すること、係合することなど)を含み得る。液体は、布地の一部を通過した後に、吸込ノズル(吸込ノズル305など)を介して、吸込ヘッダ(第2のヘッダ102など)に入り得る。吸込力は、布地の一部から離れて洗濯洗剤の経路を定め得る。1つ又は複数の放出ヘッダ及び吸込ヘッダ対は、布地の一部の全体を処理する(たとえば、洗浄するなど)ために、布地の一部に沿って移動し得る。布地の一部は、布地の一部の全体を処理するために、1つ又は複数の固定放出ヘッダ及び吸込ヘッダ対を横切って移動し得る。
ステップ1603では、布地の一部はすすがれ得る。洗濯機は、布地の一部をすすいでもよい。布地の一部をすすぐことは、放出ヘッダの流路(導管301など)から水及び/又はドライクリーニング液を放出することを備え得る。水及び/又はドライクリーニング液は、布地の一部を通過した後に、吸込ノズル(吸込ノズル305など)を介して、吸込ヘッダに入り得る。布地の一部をすすぐことは、放出ヘッダの洗濯部品(洗浄構成要素302など)を起動することを含み得る。
ステップ1604では、布地の一部は乾燥され得る。洗濯機は、布地の一部を乾燥させ得る。布地の一部を乾燥させることは、放出ヘッダの気体吹込流路(導管304など)が吸込ヘッダの吸込ノズル(吸込ノズル305など)の前にあるように位置付けられるように、吸込ヘッダに対する放出ヘッダの位置を再調整することを含み得る。所望の乾燥温度の乾燥空気は、気体吹込流路から、布地の一部を通って吸込ノズルに吹き込まれ得る。所望の乾燥温度は、30℃~100℃の範囲内であってもよい。布地の一部を乾燥させることは、布地の一部が完全に乾燥するまで、布地の一部に乾燥空気を吹き込むことを含み得る。1つ又は複数の放出ヘッダ及び吸込ヘッダ対は、布地の一部の全体を乾燥させるために、布地の一部に沿って移動し得る。布地の一部は、布地の一部の全体を乾燥させるために、1つ又は複数の固定放出ヘッダ及び吸込ヘッダ対を横切って移動し得る。
ステップ1605では、布地の一部は蒸気をあてられ得る。洗濯機は、布地の一部に蒸気をあて得る。布地の一部に蒸気をあてることは、放出ヘッダの気体吹込流路(導管304など)を介して、布地の一部を通して、吸込ヘッダの吸込ノズル(吸込ノズル305など)に蒸気を吹き込むことを含み得る。
ステップ1606では、防臭剤が、布地の一部に吹き付けられ得る。洗濯機は、布地の一部に防臭剤を吹き付け得る。
本明細書で使用される場合、「1つの実施形態」又は「ある実施形態」に対するあらゆる言及は、その実施形態に関連して記載される特定の要素、特徴、構造、又は特性が少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。「1つの実施形態では」という文言が本明細書のさまざまな場所に出現するが、これは必ずしもすべてが同じ実施形態を指すものではない。
いくつかの実施形態では、「連結された」及び「接続された」という表現が、それらの派生語とともに使用して記載されることがある。たとえば、いくつかの実施形態では、2つ以上の要素が直接物理的又は電気的に接触していることを示すために「連結された」という用語を使用して記載されることがある。しかしながら、「連結された」という用語はまた、2つ以上の要素が互いに直接接触していないが、依然として互いに協働又は相互作用することを意味することがある。実施形態は、これに関連して限定されない。
本明細書において使用される場合、「備える(comprises)」、「備える(comprising)」、「含む(includes)」、「含む(including)」、「有する(has)」、「有する(having)」という用語、又は任意の他のこれらの変化形は、非排他的包含を網羅するように意図される。たとえば、要素のリストを備えるプロセス、方法、物品、又は機器が、必ずしもそれらの要素のみに限定されるというわけではないが、明確にリストされていない、或いは、このようなプロセス、方法、物品、又は機器に固有の他の要素を含み得る。さらに、相反する明示的な記載がない限り、「又は」は、「包含的な又は」を指し、「排他的な又は」を指さない。たとえば、「条件A又はB」は以下のいずれか1つを満たす。「Aは真であり(又は存在する)且つBは偽である(又は存在しない)」、「Aは偽であり(又は存在しない)且つBは真である(又は存在する)」、並びに「A及びBの両方は真である(又は存在する)」。
さらに、「a」又は「an」の使用は、本明細書の実施形態の要素及び構成要素を記載するために採用されている。これは単に便宜上及び本発明の一般的な意味を与えるために行われる。この記述は1つ又は少なくとも1つを含むように解釈されるべきであり、単数であることを明らかに意味しない限り、単数は複数も含む。
本開示を読むと、本明細書に開示された原理を通して、当業者は、布地を洗浄するためのシステム及びプロセスのための、さらに追加の代替的な構造と機能設計を理解する。したがって、特定の実施形態及び適用が、例示及び説明されたが、開示された実施形態が本明細書に開示された正確な構成及び構成要素に限定されないことが理解されるべきである。さまざまな明らかな変更、変化、及び変形が、添付の特許請求の範囲において定義される精神及び範囲を逸脱することなく、本明細書に開示される方法及び機器の配置、動作、及び詳細に行われ得る。
Claims (22)
- 布地物品を洗浄するための機器であって、
前記布地物品に向けて流体を放出する放出ヘッダと、
前記放出ヘッダによって放出された前記流体を吸い込む吸込ヘッダと
を備え、
前記吸込ヘッダ及び前記放出ヘッダが、互いに平行で、空間によって互いに分離され、
前記空間が、前記放出ヘッダによって放出された流体が前記吸込ヘッダに向けて前記布地物品を通って流れるように、前記空間内に前記布地物品を位置付けるように構成される、
機器。 - 前記放出ヘッダによって放出される前記流体が、水、洗剤、蒸気、乾燥空気、ドライクリーニング液、及び防臭剤のうちの少なくとも1つである、請求項1に記載の機器。
- 前記放出ヘッダ及び前記吸込ヘッダが、前記布地物品に対して移動するように構成される、請求項1に記載の機器。
- 前記放出ヘッダ及び前記吸込ヘッダが、互いに対して移動するように構成される、請求項1に記載の機器。
- 前記放出ヘッダが、洗浄構成要素を備える、請求項1に記載の機器。
- 前記洗浄構成要素が、超音波トランスジューサ、回転ブラシ、加圧液体ジェット、気液混合ジェット、及び機械式バイブレータのうちの少なくとも1つである、請求項5に記載の機器。
- 前記洗浄構成要素が、機械的振動をつくること、キャビテーションをつくること、及び、前記布地物品にブラシをかけることのうちの少なくとも1つのために構成される、請求項5に記載の機器。
- 前記放出ヘッダが、前記布地物品と接続するローラを備え、前記布地物品に対する前記放出ヘッダの移動を容易にする、請求項1に記載の機器。
- 前記吸込ヘッダが吸込ノズルを備える、請求項1に記載の機器。
- 前記放出ヘッダが乾燥空気導管を備え、前記吸込ヘッダが吸込ノズルを備え、前記乾燥空気導管及び前記吸込ノズルが、乾燥処置の間、互いに一直線に並べられるように、前記放出ヘッダ及び前記吸込ヘッダが互いに対して移動するように構成される、請求項1に記載の機器。
- 前記吸込ヘッダが、ローラと、スクリーンとを備え、前記スクリーンが、前記布地物品に直接接触するために構成され、それにより、前記スクリーンが、前記ローラと前記布地物品との間に配設される、請求項1に記載の機器。
- 布地物品を洗浄するための洗濯器具であって、
洗剤区画と、
制御システムモニタと、
ポンプと、
水区画と、
前記布地物品に向けて流体を放出する放出ヘッダであって、前記ポンプが前記放出ヘッダに前記流体を圧送するように構成される、放出ヘッダと、
前記放出ヘッダによって放出された前記流体を吸い込む吸込ヘッダであって、前記吸込ヘッダ及び前記放出ヘッダが、互いに平行で、空間によって互いに分離される、吸込ヘッダと、
前記放出ヘッダと前記吸込ヘッダとの間に配設されるスクリーンと、
前記放出ヘッダ及び前記吸込ヘッダのうちの少なくとも1つと通信するサーボモータと
を備え、
前記器具が、洗浄処置の間、前記放出ヘッダと前記吸込ヘッダとの間の前記空間に前記布地物品が配設されるように構成される、
洗濯器具。 - 前記放出ヘッダによって放出される前記流体が、水、洗剤、蒸気、乾燥空気、ドライクリーニング液、及び防臭剤のうちの少なくとも1つである、請求項12に記載の機器。
- 前記放出ヘッダ及び前記吸込ヘッダが、前記布地物品に対して移動するように構成される、請求項12に記載の機器。
- 前記放出ヘッダ及び前記吸込ヘッダが、互いに対して移動するように構成される、請求項12に記載の機器。
- 前記放出ヘッダが、洗浄構成要素を備える、請求項12に記載の機器。
- 前記洗浄構成要素が、超音波トランスジューサ、回転ブラシ、加圧液体ジェット、気液混合ジェット、及び機械式バイブレータのうちの少なくとも1つである、請求項16に記載の機器。
- 前記洗浄構成要素が、機械的振動をつくること、キャビテーションをつくること、及び、前記布地物品にブラシをかけることのうちの少なくとも1つのために構成される、請求項16に記載の機器。
- 前記放出ヘッダが、前記布地物品と接続するローラを備え、前記布地物品に対する前記放出ヘッダの移動を容易にする、請求項12に記載の機器。
- 前記吸込ヘッダが吸込ノズルを備える、請求項12に記載の機器。
- 前記放出ヘッダが乾燥空気導管を備え、前記吸込ヘッダが吸込ノズルを備え、前記乾燥空気導管及び前記吸込ノズルが、乾燥処置の間、互いに一直線に並べられるように、前記放出ヘッダ及び前記吸込ヘッダが互いに対して移動するように構成される、請求項12に記載の機器。
- 前記吸込ヘッダが、ローラと、スクリーンとを備え、前記スクリーンが、前記布地物品に直接接触するために構成され、それにより、前記スクリーンが、前記ローラと前記布地物品との間に配設される、請求項12に記載の機器。
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