KR20170140354A - 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하 측정 장치 및 그 방법 - Google Patents

세정액 또는 세척액 내의 오물 부하 측정 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 근적외 분광 분석법(NIR)을 이용하면서 물 사용 가전 기기(1)에서, 예컨대 식기 세척기(1)에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하의 조성을 측정하기 위한 장치(12, 13, 14, 15) 및 그 방법에 관한 것이다. 또한, 예컨대 별도의 수용 챔버들 내에 다양한 세제 제제들이 서로 분리되어 제공되어 있는 것인 세제 제형, 예컨대 카트리지가 본원에 기재된 방법과 결합되어 개시된다.

Description

세정액 또는 세척액 내의 오물 부하 측정 장치 및 그 방법
본 발명은 물 사용 가전 기기에서, 예컨대 식기 세척기에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하를 측정하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 장치를 포함한 물 사용 가전 기기에도 관한 것이다. 또한, 본 발명은 물 사용 가전 기기에서 세척 물품을 세척하기 위한 방법뿐 아니라, 본원에 기재된 방법과 결합한 세제 제형들의 이용에도 관한 것이다.
예컨대 식기 세척기들과 같은 물 사용 가전 기기들에서는, 예컨대 세정액 또는 세척액의 혼탁도를 측정하는 센서들, 특히 광학 센서들을 이용하여, 세정액 또는 세척액 내에서 세척 물품의 오염과 상관관계가 있는 오물 부하의 양 및 동역학과 관련한 차이에 대해 반응을 수행할 수 있다. 세척 매개변수들은 각각의 검출된 혼탁도에 따라서 조정될 수 있다. 그에 상응하게 형성된 계량 장치와 결합된 상기 유형의 센서 시스템은 예컨대 국제 공보 WO 2011/110243 A1호에서 개시된다. 또한, 국제 공보 WO 2005/058126 A1호는 예컨대 식기 세척기의 세척 통(wash tub) 내로 첨가제들의 첨가를 위한 계량 장치를 포함하는 식기 세척기를 개시하고 있다. 이런 경우에, 세정을 위해 이용되지 않는 하나 이상의 기본 화학약품 및/또는 2개 이상의 기본 화학약품이 함께, 그리고/또는 기본 화학약품들로 이루어진 하나 이상의 반응 혼합물이 독립적으로 첨가될 수 있지만, 그러나 다용도 제품의 모든 기본 화학약품이 함께 첨가될 수는 없다.
그러나 종래 기술은, 특히 지방, 탄수화물 또는 단백질을 함유한 오염물들(soiling)처럼 세척 과정에 특히 관련 있는 오물 성분들이 특히 별개로 검출되게 한다는 취지에서, 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하를 특징화하는 것을 충분히 허용하지 않는다. 상이한 오물 성분들은 효율적인 세척을 위해 이용되는 세척제 또는 세제의 상이한 구성성분들 역시도 요구하기 때문에, 예컨대 결과적으로 세척 또는 세정 과정에서 계량 규칙들(dosing rule)을 도출하기 위해, 상대적으로 더 특별한 센서 시스템을 제공하는 것이 바람직하다. 기존 시스템들에서 상기 가능성이 없으면, 결과적으로 사용자는 원하는 세척 결과를 자주 달성하지 못하게 된다.
또한, 세정액 또는 세정수(rinsing water)의 혼탁도를 측정하는, 현재 이용되고 있는 광학 측정 시스템들은, 세척 물품 부하, 기계, 특히 기계 섬프(machine sump)에서 발생하는 잔여 오물의 분산된 오염물들을 통한 혼탁도와 이용되는 세제 또는 석회 자국과 같은 침전물들을 통한 혼탁도를 구별할 수 없다는 단점을 갖고 있다. 그러므로 용액의 혼탁도에 영향을 미치는 실질적인 오물 부하와 기타 요인들 간의 구별을 수행할 수 있는 광학 센서 시스템들이 제공되도록 한다는 취지에서 개선 소요 역시도 존재한다.
본 발명의 과제는, 종래 기술의 배경에서, 물 사용 가전 기기에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하의 향상된 검출을 제공하는 것에 있다.
그에 따라서, 제1 양태에서, 물 사용 가전 기기에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하 측정을 위한 장치가 제안된다. 본원의 장치는 근적외(NIR) 분광 분석법을 이용하면서 물 사용 가전 기기에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 성분들의 분광 측정값들을 수집하기 위한 센서와; 세정액 또는 세척액의 수집된 분광 측정값들을 기반으로 세정액 또는 세척액의 오물 부하를 측정하기 위한 측정 유닛(determination unit)과; 측정된 오물 부하를 기반으로 현재 세척 프로그램의 세척 매개변수들을 조정하기 위한 조정 유닛(adjustment unit)을; 포함한다.
본원의 장치는, 세정액 또는 세척액의 혼탁도를 측정하는 것이 아니라, 특별히 용액 내 오염물들의 양 및 바람직하게는 그 유형, 다시 말하면 개별 오물 성분들을 측정한다는 원리를 기반으로 한다. 이런 방식으로, 세척 물품의 오염물은 간접적으로 개별 오물 성분들과 관련하여 측정될 수 있다. 그러므로 본원의 장치는 오염물의 제거 비율을 결정하기 위해, 다시 말하면 세척 물품에서 제거되는 오염물의 양 및 유형을 결정하기 위해 이용될 수 있다.
제안되는 본원의 장치를 통해, 물 사용 가전 기기에서 세척 물품의 오염물의 성질, 양 및 동역학과 관련하여 개선된 검출이 가능해질 수 있다. 이런 방식으로, 물 사용 가전 기기의 사용자는 최적으로 자원을 절약하면서 최적화된 세척을 실행할 수 있다.
본원의 문맥에서, 물 사용 가전 기기는 예컨대 세척 물품으로서 식기를 포함하는 식기 세척기, 또는 세척 물품으로서 직물 세탁물을 포함하는 세탁기를 의미할 수 있다. 본원에서 이용되는 것과 같은 세정액 또는 세척액은, 자체의 모든 성분 전체, 다시 말하면 용매(대개 물)뿐 아니라 이 용매 내에 함유되어 용해되거나, 유화되거나, 또는 분산된 모든 구성성분 전체를 포함하여, 예컨대 식기 세척기 내의 식기 또는 세탁기 내의 직물과 같은 세척 물품을 통상 세척/세탁할 의도로 처리하기 위해 이용되는 수성 액체(aqueous liquid)를 의미한다. 그에 따라, 세정액 또는 세척액은 전형적으로 물과 이 물 내에 있는 세척제 또는 세제의 구성성분들뿐 아니라 오물 성분들을 함유한다. 다단계 세척 과정이 적용되는 한, 상기 세정액 또는 세척액이란 용어는 방법의 모든 단계에서 이용되는 액체들을 포괄한다. 본원에서 오물 부하는, 정해진 매체, 전형적으로는 세척액 또는 세정액 내의 오염물들 전체를 의미한다. 오염물들은 모든 오물 성분 전체를 지칭한다. 식기 세척 또는 직물 세탁 동안 오염물들의 주 구성성분들은 지방, 단백질 및 탄수화물이다. 이런 주 구성성분들은 다시금 모두 성분의 각각의 일반 용어에 속하는 다수의 유기 화합물로 구성된다. 상기 유기 화합물들은 본 발명에 따라서 세정액 또는 세척액 내에서 NIR에 의해 정성적으로뿐 아니라 정량적으로도 측정될 수 있다. 그에 따라, 오물 부하의 측정은 개별 오물 성분들, 또는 이 오물 성분들을 형성하는 유기 화합물들의 유형 및/또는 양의 개별 측정 역시도 포함한다.
이용되는 센서는, 하기에서 NIR로도 지칭되는 근적외 분광 분석법을 이용하도록 구성된다. 이 경우, 각각의 요건에 따라서, 완전한 NIR 범위가 검출될 수 있거나, 또는 단지 개별 비파장들(specific wavelength)만이 측정되어 고려될 수도 있다. 이런 측정된 파장들은 분광 측정값들로서도 지칭된다.
NIR 측정은 예컨대 800과 2500㎚ 사이의 파장 또는 파장 범위, 또는 12500과 4000㎝-1 사이의 파수(wavenumber) 또는 파수 범위를 검출한다. NIR 분광 분석법은 근적외선 범위에서 전자기 방사선을 통한 분자 진동의 여기를 기반으로 하는 진동 분광 분석법이다. 이런 범위에서, 분자 기본 진동의 배진동(overtone vibration) 및 복합 진동(combination vibration)이 여기된다. 발생하는 분자 진동은 원자가 진동, 다시 말하면 분자들의 결합 길이의 변화일 수 있거나, 또는 변형 진동, 다시 말하면 분자들의 결합 각의 변화일 수 있다. NIR은 특히 유기 화합물들의 분석을 위해 적합한데, 그 이유는 그에 따라 예컨대 C-H, O-H, N-H, C=O, CH2, CH3 기들과 같은 유기 화합물들의 작용기들이 식별될 수 있기 때문이다. 각각의 분자는 작용기들의 존재를 기반으로 비-흡수 프로파일(specific absorption profile)을 가지기 때문에, NIR은 특정한 화합물들 또는 물질류들(substance class)을 측정하기 위해 이용될 수 있다.
NIR 측정은, MIR(중적외선) 또는 FIR(원적외선) 범위의 측정들에 비해 신속하며, 그리고 상대적으로 낮은 비용과 결부되어 있다. 또한, NIR 측정은 비파괴 방식이며, 그리고 단지 약간의 시료 준비만을 요구한다. 다른 방법들에 비해, NIR 측정은 상대적으로 큰 투과 깊이를 제공한다. 액체들, 다시 말하면 용액의 세정수 또는 세척수는 비희석 방식으로 측정될 수 있으며, 유리(glass) 상에서 단지 약간의 감쇠만이 일어난다. 그러므로 예컨대 측정액과 센서는 공간상 분리될 수 있다.
NIR은, 특히 농업, 식품화학 또는 약학에서, 예컨대 식료품들 및 약품들 내의 물, 탄수화물, 지방, 단백질, 알코올 함량 또는 당 함량을 측정하기 위해 이용된다.
센서의 NIR 측정을 통해, 세정액 또는 세척액 내의 유기 화합물들의 분광 측정값들이 수집될 수 있다. 측정 유닛은 상기 측정값들을 기반으로 유기 화합물들의 양 및 유형과 그에 따른 현재 (여전히) 존재하는 오염물의 유형을 검출할 수 있다.
이에 이어서, 조정 유닛을 통해서는, 현재 세척 프로그램의 세척 매개변수들이 측정된 오염물을 기반으로 조정될 수 있다. 센서는 용액 내의 오물 부하를 측정하기 때문에, 다시 말하면 간접적으로 세척 물품 상의 오염물을 측정하기 때문에, 세정수 내의 양 및 시간과 결합하여 확인되는 개별 성분들의 유형을 기반으로 조정 유닛을 통해 세척 매개변수들의 제어가 수행된다.
세척 매개변수들은 예컨대 온도, 회전속도, 다양한 분사 평면부들 간의 전환(어떤 평면부에서 제거가 여전히 가능한지를 확인하기 위해 하나의 평면부에서 정의되는 시간), 시간, 수량, 세척욕(cleaning bath) 및/또는 세정욕(rinsing bath)의 개수, 욕들(bath)의 가열 여부, 배출 펌핑 메커니즘, 추가 또는 개별 세제 성분들의 첨가 등일 수 있다. 이런 세척 매개변수들은 이미 사전 설정될 수 있는 추가 기본 조건들에 따라서 결정될 수 있다. 상기 기본 조건들에 속하는 것으로는 예컨대 자원 보호, 속도 또는 재료 보호가 있다.
일 실시형태에 따라서, 센서는 투과율 측정 및/또는 반사율 측정을 실행하도록 구성된다.
투과율 측정의 경우, 세정액 또는 세척액 내에 존재하는 오물 분자들, 다시 말하면 유기 화합물들을 관통하는 방사선이 검출된다. 반사율 측정에서는, 분자들에 의해 반사되는 방사선이 검출된다. 두 측정의 결합 역시도 가능하다.
순수 투과율 측정의 경우, 센서는, 측정을 최적화하기 위해, 필터 장치를 통해, 또는 필터 시스템을 통해 고형물들로부터 보호될 수 있다. 투과율 측정은 예컨대 적합한 막 두께의 셀[유동 셀(flow cell)], 다시 말해 필요한 경우에는 탐침(probe)의 형태이기도 한 유동 셀에 의해 수행될 수 있다.
다른 실시형태에 따라서, 측정 유닛은, 오물 부하의 측정 동안 오물 부하 내부에 있는 복수의 다양한 오물 성분을 측정하도록 구성된다. 여기서 오물 성분들은 특히 오물의 3가지 기본 구성성분, 즉 지방, 단백질 및 탄수화물이다.
다른 실시형태에 따라서, 측정 유닛은, 사전 정의된 보정 모델과 센서의 출력 데이터를 비교하도록 구성된다.
이를 목적으로, 기지의 시료들이 사전에 측정될 수 있고 화학계량학적 분석 방법들에 의해 관계(relationship)가 형성될 수 있다. 그 다음, 상기 보정 모델은, 세척 프로그램이 이용되는 동안, NIR 스펙트럼에 따라서 알고 있지 않은 시료들의 측정을 위해 이용될 수 있다.
검출된 오물 성분들을 기반으로, 전체 세척 과정에 대한 특징 사진(characteristic picture)이 작성될 수 있으며, 다시 말하면 세정액 또는 세척액 내의 오물 성분들의 유형 및 양을 기반으로 하는 세척 물품의 오염물의 변화가 작성될 수 있다. 이런 정보를 이용하여, 세척 프로그램들을 명확하게 조정하고 최적화할 수 있다. 각각의 검출된 특징에 따라서, 매우 다양한 시나리오들이 구현될 수 있다.
다른 실시형태에 따라서, 보정 모델은 할당된 유기 화합물들을 포함한 복수의 상이한 분광 정보를 포함한다.
보정 모델은 상이한 분광 정보들을 포함할 수 있다. 센서에 의해 수집된 분광 측정값들은 상기 분광 정보들과의 비교를 통해 특정한 유기 화합물들, 다시 말하면 특정한 오물 성분들에 대한 귀납적 추론을 허용할 수 있다. 그 다음, 조정 유닛은 이미 사전 정의된 임계값들을 통한 예컨대 세척 매개변수들의 조정을 통해 예컨대 프로그램 시퀀스의 조정을 실행할 수 있다. 사전 정의된 임계값들은 마찬가지로 보정 모델 내에 포함되어 있을 수 있다.
분광 정보들은 좁은 파장 범위들 또는 개별 대역들로 특정한 오물 성분들의 흡수에 대한 정보들로서 존재한다. 이런 경우에, 세정액 또는 세척액 내의 오물 성분으로서 지방의 측정을 위해, 특히 10803 내지 7405㎝-1, 5990 내지 5334㎝-1 및/또는 4875 내지 4104㎝-1의 파수 범위, 특히 6990 내지 5388㎝-1, 4860 내지 4130㎝-1 및/또는 4400 내지 4200㎝-1의 파수 범위의 분광 범위들이 고려된다. 단백질의 증명을 위해 적합한 파수 범위들은 6904 내지 5326㎝-1 및/또는 4655 내지 4543㎝-1의 범위, 특히 6570 내지 6200㎝-1, 5840 내지 5760㎝-1, 5410 내지 5346㎝-1 및/또는 4655 내지 4555㎝-1의 범위 이내이다. 탄수화물 증명을 위해 고려되는 분광 범위들은 9947 내지 7849㎝-1 및/또는 4802 내지 4273㎝-1의 범위, 특히 8800 내지 8700㎝-1 및/또는 4787 내지 4302㎝-1의 범위 이내이다. 전술한 오물 성분들 각각에 대해, 명시된 분광 범위들 중 다수의 분광 범위는, 특히 범위들이 중첩되는 경우 오물 성분의 최대한 명백한 식별을 가능하게 하기 위해, 서로 결합될 수도 있다.
오물 부하의 측정은 한편으로 분광 측정값들에 따르는 오물 성분들의 식별 및 필요한 경우 보정 모델과의 비교를 포함할 수 있다. 그러나 그 대안으로, 또는 그에 추가로, 오물 부하의 측정은 오물 제거 비율을 측정하기 위해서도 이용될 수 있다. 이 경우, 필요한 경우 온도, 시간 등과 같은 추가 정보들과 함께, 시간에 따른 변화량으로부터 기기 또는 기기 프로그램의 세정/세척 성능이 추론된다. 따라서, 예컨대 정해진 신호의 추가 변화가 검출될 수 없으면, 상기 신호로 측정되는 오물 성분과 관련한 세척 과정은 종료된 것으로서 간주될 수 있다. 이 경우, 특정한 실시형태들에서, 예컨대 지방 함유 오염물이 용융된 상태로 존재하는 점을 보장하기 위해, 사전 정의된 임계값들, 예컨대 최소 온도에 도달되어야 한다.
다른 실시형태에 따라서, 조정 유닛은, 사용자 입력을 기반으로 현재 세척 프로그램을 조정하도록 구성된다.
원칙상, 현재 세척 프로그램은, 앞에서 기재한 것처럼, 특정한 오염물 또는 오물 제거 비율을 기반으로 조정될 수 있다. 이미 앞에서 기재한 것처럼, 조정은 오염물의 유형 또는 양, 또는 특정한 오물 성분들 상호 간의 양 비율들과 관련한 측정값들을 기반으로 수행될 수 있지만, 그러나 오물 제거 비율에서의 시간에 따른 변화량(오물 부하의 상승, 정체, 감소)을 기반으로도 수행될 수 있다. 예컨대 단백질 또는 탄수화물의 제거 비율의 검출을 통해 예컨대 효소 상들(enzyme phase)이 강화될 수 있다. 또한, 이용되는 세제와 무관하게, (세제의) 약점들은 프로그램 구조의 강도를 통해 보상될 수 있고, 강력한 세제의 가능성은 프로그램 구조에서의 절약, 예컨대 프로그램 실행 시간, 이용되는 온도, 또는 수량의 감소를 통해 이용될 수 있다. 또한, 이로써, 세제의 노화를 보상할 수도 있다. 제거 비율은, 온도, 회전속도, 시간, 세제 첨가 등의 조정을 통해 최적화될 수 있다. 지방의 유화성은 마찬가지로 예컨대 세정수의 온도의 조정 또는 추가 세제 첨가를 통해 향상될 수 있다. 개별 욕 구조들(bath structure)의 개수 및/또는 시퀀스의 조정을 통해, 오물 제거는 최적화될 수 있다. 하나 이상의 세척욕 및/또는 중간 세정욕은 각각 요건에 따라서 가열되거나 또는 가열되지 않는다.
일 실시형태에 따라서, 조정 유닛은, 세척 프로그램의 결정된 오염물 또는 오물 제거 비율을 기반으로, 세척 시간이 연장되거나 단축되고, 온도가 상승되거나 하강되고, 추가 물 교환이 실행되거나 생략되고, 세제 또는 세제 성분들이 계량 첨가되거나, 또는 예컨대 분사 강도, 또는 세정액 순환의 유형의 방식과 같은 기계적 세척 변수들이 변경되게 하는 취지로, 세척 프로그램을 변경할 수 있다.
전체 조성으로서, 또는 개별 구성성분들의 형태로, 또는 특정한 오물 성분들에 부합하게 조정된 제형들의 형태로 이용되는 세제의 첨가의 조정은 공지된 유형 및 방식으로 수행될 수 있다. 신호, 특히 측정 신호에 반응하는, 특히 식기 세척기 및 직물 세탁기용으로 세제를 위한 적합한 계량 시스템들뿐 아니라 다양한 적합한 세제 제형들은 예컨대 국제 공보들 WO 2010/031607 A1호, WO 2010/031605 A1호, WO 2010/006761 A2호, WO 2009/146692 A2호, WO 2011/110243 A1호 및 WO 2005/058126 A1호에 기재되어 있으며, 이로써 이와 관련한 상기 국제 공보들의 개시 내용은 본원의 명세서의 대상이 된다. 개별 성분들이 분리되어 그 내에 제공되어 있는 세제 제형들은, 안정성, 비용, 계량의 용이성, 또는 다양한 비율들로 계량하는 가능성과 관련한 장점들을 제공한다. 상기 세제 시스템들은, 마찬가지로 앞에서 언급한 특허 공개 공보들에 기재된 것처럼, 예컨대 경우에 따라서 각각의 기기에 매칭되는 카트리지들의 형태로 제공될 수 있다.
세척제 및 세제의 다중 계량을 위한 상기 유형의 계량 시스템들은 공지되어 있으며, 그리고 본원의 장치들의 경우, 한편으로 식기 세척기 또는 직물 세탁기 내에 통합된 계량 시스템들과 다른 한편으로는 식기 세척기 또는 직물 세탁기로부터 독립되어 가동될 수 있는 독립적인 계량 시스템들로 구분될 수 있다. 개별 세척 과정의 실행을 위해 필요한 세제량의 수 배를 포함하고 있는 상기 계량 시스템들에 의해, 세척제부들(washing agent portion) 또는 세제부들(detergent portion)은 다수의 연속적인 세척 과정의 진행 중에 계량 장치에 의해 자동 또는 반자동 방식으로 카트리지로부터 세척 기계의 내부로 계량된다. 이를 통해 사용자는 세척제 및 세제의 반복적인 수동 계량을 수행할 필요가 없어진다. 상기 유형의 장치들에 대한 예시들은 공보들 EP 1 759 624 A2호, EP 1 976 970 A1호, DE 10 2005 062 479 A1호 또는 WO 2005/058126 A1호에 기재되어 있다. 이로써 이와 관련한 상기 공보들의 개시 내용은 본원의 명세서의 대상이 된다.
그러므로 본 발명의 장치들 및 방법들에서, 세척제 또는 세제 제제는, 물 사용 가전 기기의 내부에 있는 저장 장치에 의해, 다수의 세척 주기에 걸쳐 계량될 수 있다.
본 발명에 따라 이용되는 조정 유닛은 사용자 입력 사항 역시도 추가로 고려할 수 있다. 예컨대 사용자는 물을 절약하거나 에너지를 절약하거나 시간을 절약하는 프로그램을 원할 수 있다. 이런 경우, 이는 조정 동안 함께 고려될 수 있다. 또한, 사용자는, 예컨대 특히 지방 함유 세척 물품처럼 어떤 유형의 세척 물품에 관계가 있는지를 사전 설정할 수 있다.
또한, 일 실시형태에서, 사용자는 세척 프로그램을 선택하는 것이 아니라, 단지 추가 옵션들만을 결정할 수도 있다. 그 다음, 적합한 세척 프로그램의 선택, 또는 세척 프로그램의 제어 및 조정은 단지 센서, 측정 유닛 및 조정 유닛을 통해서만 수행된다.
다른 실시형태에 따라서, 센서는 소정의 온도에서 유기 화합물들을 검출하도록 구성된다.
NIR 측정은 온도에 따라서 거동하기 때문에, 상기 실시형태에 따라서 측정은 소정의 온도 동안 수행될 수 있다.
다른 실시형태에 따라서, 센서는 보정 계수를 이용하면서 유기 화합물들을 검출하도록 구성된다.
소정의 온도 대신, 검출된 측정값은, 잘못된 해석을 방지하기 위해, 다양한 온도들에서 보정 계수를 통해 조정될 수 있다.
다른 실시형태에 따라서, 센서는 물 사용 가전 기기의 펌프 섬프 내에, 또는 물 사용 가전 기기의 세척통 내부 및/또는 외부의 바이패스 장치 내에 배치된다. 그 다음, 측정 유닛 및 조정 유닛은 각각 마찬가지로 물 사용 가전 기기의 내부 및/또는 외부에 배치될 수 있다. 조정 유닛이 세제 또는 세제 성분들을 위한 계량 시스템이라면, 상기 조정 유닛은 특정한 실시형태들에서 적어도 분리되어 기기와 고정되는 방식으로 내장되는 것이 아니라, 예컨대 카트리지의 형태로 외부에서 적재될 수 있다. 그에 상응하는 계량 시스템들은 예컨대 앞서 언급한 국제 공보들 WO 2010/031607 A1호, WO 2010/031605 A1호, WO 2010/006761 A2호, WO 2009/146692 A2호, WO 2011/110243 A1호 및 WO 2005/058126 A1호에 기재되어 있다.
센서가 펌프 섬프 내에 배치된다면, 센서는, 안정된 측정이 그 내에서 가능한 용액의 진정되는 부분(becalmed portion) 내에 장착되는 것이다. 추가로, 필요한 경우, 측정 동안 회전속도는 사전에 정의된 레벨로 설정될 수 있다. 이 경우, 센서는 일종의 필터 시스템을 통해 고형물 입자들로부터 보호될 수 있다. 이런 경우에, 필터의 구멍 크기의 구성 및 체적 유량의 결정은 세척 주기에 걸쳐서 고형물 입자들의 고착을 방지한다.
또한, 센서는 일종의 바이패스 내에도 장착될 수 있다. 바이패스 내에는, 세척기 내부와는 다른 기본 조건들이 생성될 수 있다. 이런 기본 조건들에는 (회전속도 감소를 통한 세척 주기에 영향을 미치지 않는) 소정의 유동 속도, 또는 적합한 온도의 설정이 포함된다.
상기 바이패스는 예컨대 용액 저장부의 유출구(outlet)로부터 체부(sieve)의 하부에 있는 펌프 섬프 내로 이어질 수 있다.
일 실시형태에 따라서, 센서는 물 사용 가전 기기 내에 배치된다. 또한, 물 사용 가전 기기에서 세척 물품의 오염물 측정을 위한 앞에서처럼 기재한 장치를 포함하는 물 사용 가전 기기도 제안된다.
일 실시형태에 따라서, 물 사용 가전 기기는 식기 세척기 또는 세탁기이다.
다른 실시형태에 따라서, 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 본원의 장치는 외부 서버와 통신하도록 구성된다.
외부 서버는 데이터베이스를 포함할 수 있다. 본원의 장치는 인터넷 링크를 통해 외부 서버와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.
다른 실시형태에 따라서, 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 본원의 장치는 세척 물품의 측정된 오염물 및/또는 검출된 유기 화합물들을 외부 서버로 전송하도록 구성된다.
전송된 정보들은 외부 서버의 데이터베이스 내에 저장될 수 있다. 또한, 정보들은 세척 과정의 최적화를 위해 이용될 수 있다.
다른 실시형태에 따라서, 물 사용 가전 기기는 외부 서버로부터 프로그램 업데이트를 수신하도록 구성된다.
전송된 정보들은 후속하여 프로그램 업데이트 동안 고려될 수 있는 세척 프로그램들을 최적화하기 위해 이용될 수 있다. 상기 업데이트는 인터넷 링크를 통해 물 사용 가전 기기로 직접적으로 임포트될 수 있다.
또한, 외부 서버를 통해 보정 모델들도 수신될 수 있다. 상기 보정 모델들은 예컨대 국가 고유의 방식으로 매칭될 수 있다. 국가 고유의 보정 모델은 예컨대 국가 고유의 음식, 오물 및/또는 오염물을 함유할 수 있다.
제안되는 장치를 위해 기재된 실시형태들 및 특징들은 하기에서 제안되는 방법들에 대해서도 그에 상응하게 적용된다.
또 다른 양태에서, 물 사용 가전 기기에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하의 측정을 위한 방법이 제안된다. 본원의 방법은, 근적외 분광 분석법을 이용하면서 물 사용 가전 기기에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 성분들의 분광 측정값들을 수집하는 수집 단계와; 유기 화합물들의 수집된 분광 측정값들을 기반으로 세정액 또는 세척액의 오물 부하를 측정하는 측정 단계를; 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는 물 사용 가전 기기, 특히 식기 세척기 또는 세탁기에서 세척 물품, 특히 식기 또는 직물들을 세척하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 방법은
- 근적외 분광 분석법을 이용하면서 물 사용 가전 기기에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 성분들의 분광 측정값들을 수집하는 수집 단계와;
- 오물 성분들의 수집된 분광 측정값들을 기반으로 세정액 또는 세척액의 오물 부하를 측정하는 측정 단계와;
- 세척 매개변수들이 세척 시간의 변화량, 온도의 변화량, 실행되는 물 교체의 횟수 및 기계적 세척 변수들에서 선택되는 조건에서, 측정된 오물 부하를 기반으로 현재 세척 프래그램의 세척 매개변수들을 조정하는 조정 단계를; 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 물 사용 가전 기기, 특히 식기 세척기 또는 세탁기에서 세척 물품, 특히 식기 또는 직물들을 세척하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 방법은
- 근적외 분광 분석법을 이용하면서 물 사용 가전 기기에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 성분들의 분광 측정값들을 수집하는 수집 단계와;
- 오물 성분들의 수집된 분광 측정값들을 기반으로 세정액 또는 세척액의 오물 부하를 측정하는 측정 단계와;
- 측정된 오물 부하를 기반으로 세척제 또는 세제를 계량하는 계량 단계를; 포함한다.
본 발명의 다양한 실시형태들에서, 본원의 방법은 하기 제제들 중 2가지 이상, 바람직하게는 3가지 모두를 함유하는 다성분 세제 제형의 이용하에 실행된다.
a) 탄수화물 함유 오염물들, 특히 아밀라아제에 대해 세척 작용을 갖는 하나 이상의 구성성분을 함유하는 바람직하게는 액상인 세제 제제 A;
b) 단백질 함유 오염물들, 특히 프로테아제에 대해 세척 작용을 갖는 하나 이상의 구성성분을 함유하는 바람직하게는 액상인 세제 제제 B; 및
c) 지방 함유 오염물들, 특히 리파아제 또는 하나 이상의 비이온 계면 활성제에 대해 세척 작용을 갖는 하나 이상의 구성성분을 함유하는 바람직하게는 액상인 세제 제제 C.
세제 제제들(A, B 및 C)은 세척 과정, 바람직하게는 식기 세척 과정 또는 직물 세탁 과정의 진행 중에 바람직하게는 물 사용 가전 기기의 내부에 위치하는 카트리지로부터 기기의 내부로 계량될 수 있다. 이 경우, 카트리지 내에 있는 세제 제제 A의 부분량(a)은 기기의 내부로 계량될 수 있고, 카트리지 내에 있는 세제 제제 A의 잔량은 과정이 종료될 때까지 잔존하며, 그리고 상기 잔량은 부분량(a)의 적어도 2배, 바람직하게는 적어도 4배, 특히 바람직하게는 적어도 8배의 양에 상응하고; 그리고/또는 카트리지 내에 있는 세제 제제 B의 부분량(b)은 기기의 내부로 계량되고, 카트리지 내에 있는 세제 제제 B의 잔량은 과정이 종료될 때까지 카트리지 내에 잔존하며, 그리고 상기 잔량은 부분량(b)의 적어도 2배, 바람직하게는 적어도 4배, 특히 바람직하게는 적어도 8배의 양에 상응하고; 그리고/또는 카트리지 내에 있는 세제 제제 C의 부분량(c)은 기기의 내부로 계량되고, 카트리지 내에 있는 세제 제제 C의 잔량은 과정이 종료될 때까지 카트리지 내에 잔존하며, 그리고 상기 잔량은 부분량(c)의 적어도 2배, 바람직하게는 적어도 4배, 특히 적어도 8배의 양에 상응한다.
세제 제형은, 세제 제제들(A, B 및 C)에 추가로, 하나, 2개 또는 그 이상의 추가 세제 제제, 예컨대 추가 세제 제제 D도 포함할 수 있다. 총 2개, 3개 또는 그 이상의 상기 세제 제제는 바람직하게는 하나의 공통 카트리지 내에 존재하면서 서로 분리되어 있다. 세제 제제들(A, B 및 C)이 서로 분리되어 하나의 공통 카트리지 내에 존재하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 방법, 특히 자동 식기 세척 방법 또는 직물 세탁 방법이 바람직하다. 하나의 공통 카트리지 내에서 세제 제제들의 공통 패키징은 세제 제제의 제조 및 취급을 간소화한다. 서로 분리된 세제 제제들(A, B 및 C)이 서로 인접해 있는 방식으로, 다시 말해 세제 제제들(A, B 및 C)의 패키징을 위해 이용되는 수용 챔버들이 하나 이상의 공통 벽부를 포함하는 방식으로 세제 제제들이 공통 카트리지 내에 패키징된다면, 하나의 공통 카트리지 내에서 세제 제제들의 패키징은 그 외에 상기 세제 제제들의 화학적 및 물리적 안정성을 증가시키고 예컨대 불가피하게 발생하는 온도 변동의 불리한 작용을 감소시키기 위해서도 적합하다.
본원의 방법들은 특히 기기의 내부에 있는 저장 용기들에서 세제 제제들의 반복적인 계량을 위해 이용된다. 이 경우, 바람직한 본 발명에 따른 방법들은, 바람직하게는 액상인 세제 제제들(A, B 및 C)의 부분량이 기기의 내부로 자신들의 계량 전에 적어도 2회, 바람직하게는 적어도 4회, 특히 바람직하게는 적어도 8회, 특히 더 바람직하게는 적어도 12회의 분리된 세척 과정들의 기간 동안 기기 내에 있는 저장 용기 내에 잔존하는 것을 특징으로 한다.
"분리된 세척 과정들"로서 지칭되는 경우는 본 출원의 범위에서 바람직하게는, 주 세척 주기(main wash cycle)에 추가로, 그 밖에도 사전 세척 주기(pre-wash cycle) 및/또는 세정 주기(rinsing cycle) 역시도 포함할 수 있고 예컨대 식기 세척기의 프로그램 스위치에 의해 선택되어 개시될 수 있는 완료된 세척 과정들이다. 상기 분리된 세척 과정들의 기간은 바람직하게는 적어도 15분, 바람직하게는 20분과 360분 사이, 더 바람직하게는 30분과 240분 사이이다.
액상 세제 제제가 그 이내에서 기기의 내부로 계량되는, 2회의 분리된 세척 과정 사이의 시간 간격은 적어도 20분, 바람직하게는 적어도 60분, 특히 바람직하게는 적어도 120분이다.
본 발명에 따른 방법들의 세척 작용과 관련하여, 2개, 3개 또는 그 이상의 세제 제제의 계량은 본원의 방법의 진행 중에 상이한 시점들에서 수행될 수 있다.
일 실시형태에서, (바람직하게는 세립형인) 효소 과립들이 이용될 수 있다. 이런 경우에, 효소가 기계 내에서의 온도 변동과 관련하여 좀 더 덜 민감하다는, 다시 말하면 더 나은 온도 안정성을 보유한다는 장점이 있다.
본 발명에 따른 방법에서 이용되는 세제 제제들은 바람직한 실시형태에 따라서 바람직하게는 액상이다. 이는 제제들의 정확한 계량을 용이하게 해준다. 상기 제제들은 실질적인 용매로서 바람직하게는 물을 함유한다. 세제 제제들(A, B 및 C)에 물의 첨가를 통해, 세제 제제들의 계량이 용이하게 될 뿐 아니라, 그 외에도 물 함량은 세제액 내로 세척 활성 성분들의 방출을 촉진한다.
본 발명에 따라서 바람직하게 이용되는 세제 제제들(A, B 및 선택적으로 C 역시)은 실질적인 구성성분으로서 하나 이상의 세척 활성 효소 제제를 함유한다. 이 경우, 세제 제제의 총 중량에서 세척 활성 효소 제제(들)의 중량부(weight portion)는 바람직하게는 2 내지 60중량 퍼센트, 더 바람직하게는 5 내지 50중량 퍼센트, 특히 바람직하게는 10 내지 40중량 퍼센트이다. 세제 제제 A를 위해, 세척 활성 효소 제제들로서는 특히 아밀라아제 제제들의 군에서 선택된 효소 제제들이 이용된다. 이와 유사하게, 세제 제제들 B 및 C 각각을 위해, 세척 활성 효소 제제들로서는 특히 프로테아제 제제들 및 리파아제 제제들의 군에서 각각 선택된 효소 제제들이 이용된다. 리파아제는 협의에서의 (글리세롤 지방산 에스테르를 분해하는) 리파아제뿐 아니라, 큐티나제, 포스폴리파아제 및 또 다른 지방 또는 밀랍 가수 분해 효소들도 의미한다.
상술한 점에 추가로, 제제들 각각은 추가 효소들을 함유할 수 있다. 이 경우, 특히 우선적으로 이용되는 효소들은, 언급한 프로테아제, 아밀라아제 및 리파아제에 추가로, 헤미셀룰라아제, 셀룰라아제, 퍼하이드롤라제(perhydrolase), 또는 산화 환원 효소들 및 그 혼합물들도 포함한다.
상기 효소들 모두는 원칙상 자연에서 유래하며, 요컨대 자연 분자들에서 출발하여 세척제 또는 세제에서의 이용을 위해 개량되어 그에 상응하게 바람직하게 이용되는 변형예들이 제공된다.
본 발명에 따라 이용될 수 있는 아밀라아제에 대한 예시들로는 바실러스 리체니포미스(Bacillus licheniformis)로, 바실러스 아밀로리퀴페시언스(B. amyloliquefaciens)로, 바실러스 스테아로써모필러스(B. stearothermophilus)로, 아스페르길루스 니제르(Aspergillus niger)로, 그리고 아스페르길루스 오리제(A. oryzae)로 이루어진 α-아밀라아제들뿐 아니라, 세척제 및 세제에서 이용을 위해 개량된 전술한 아밀라아제의 개량물들이 있다. 또한, 이런 목적을 위해, 바실러스 sp. A 7-7(DSM 12368)로 이루어진 α-아밀라아제, 및 바실러스 아가라드헤렌스(B. agaradherens)로 이루어진 사이클로덱스트린 글루카노트랜스페라제(Cyclodextrin-Glucanotransferase)(CGTase)(DSM 9948)가 특히 부각된다.
프로테아제들 중에서 바람직한 것은 서브틸리신(subtilisin) 유형의 프로테아제다. 이에 대한 예시로는, 서브틸리신 BPN' 및 칼스버그뿐 아니라 그 개량된 형태들, 프로테아제 PB92, 서브틸리신 147 및 309, 바실러스 렌투스(bacillus lentus)로 이루어진 알칼리성 프로테아제, 서브틸리신 DY, 그리고 서브틸라제(Subtilase)에 할당되지만, 그러나 더는 협의의 서브틸리신에는 할당되지 않는 효소들인 테르미타제, 프로테이나제 K 및 프로테나제 TW3과 TW7이 있다.
세척 활성 프로테아제들 및 아밀라아제들은 일반적으로 순수 단백질의 형태가 아니라, 오히려 안정화되어 보관 및 운반 가능한 제제들의 형태로 공급된다. 이런 사전 패키징된 제제들은 예컨대 과립화, 압출 또는 동결 건조를 통해 수득되는 고체 제제들을 포함하거나, 또는 특히 액상 또는 젤형 매질들에서는 바람직하게는 최대한 농축되고 수분이 적고, 그리고/또는 안정화제 또는 다른 보조제와 혼합된 효소들의 용액들을 포함한다.
상기 설명내용에서 알 수 있는 것처럼, 효소-단백질은 통상의 효소 제제들의 총 중량의 일부만을 형성한다. 본 발명에 따라서 바람직하게 이용되는 프로테아제 제제들, 아밀라아제 제제들 및 리파아제 제제들은 0.1와 40중량 퍼센트 사이, 바람직하게는 0.2와 30중량 퍼센트 사이, 특히 바람직하게는 0.4와 20중량 퍼센트 사이, 특히 더 바람직하게는 0.8과 10중량 퍼센트 사이의 효소 단백질을 함유한다. 단백질 농도는, 공지된 방법들에 의해, 예컨대 BCA 방법 또는 뷰렛(biuret) 방법에 의해 측정될 수 있다.
또한, 본 발명에 따라서, 리파아제들은 특히 자신들의 트리글리세라이드 분해 활동도로 인해 이용될 수 있다. 이런 리파아제는, 예컨대 원래 휴미콜라 라누기노사(Humicola lanuginosa)[테르모미세스 라누기노수스(Thermomyces lanuginosus)]에서 수득될 수 있거나, 또는 개량된 리파아제들을 포함하며, 특히 위치 D96L, T213R 및/또는 N233R에서 상술한 리파아제에서 출발하는 후속 아미노산 교환들 중 하나 이상의 아미노산 교환을 갖는 리파아제를 포함하며, 특히 바람직하게는 교환 D96L, T213R 및 N223R 모두를 포함한다.
또한, 헤미셀룰라아제라는 용어로 통합되는 효소들이 이용될 수 있다. 이런 효소들에는 예컨대 만난아제, 크산탄리아제(xanthanlyases), 펙틴리아제(=펙티나제), 펙틴 에스테라제, 크실로글루카나제(=크실라나제), 풀루라나제 및 β-글루카나제가 포함된다.
세제 제제 C는 효소 성분(들)에 대안으로, 또는 그에 추가로도 하나 이상의 비이온 계면 활성제를 함유할 수 있다. 비이온 계면 활성제들에서는 일반 화학식 R1-CH(OH)CH2O-(AO)w-(A'O)x-(A"O)y-(A"'O)z-R2의 비이온 계면 활성제들이 선호되며, 상기 일반 화학식에서
- R1은 포화되거나 또는 1회 또는 수회 불포화된 직쇄 또는 분지형 C6-24-알킬 잔기 또는 C6-24-알케닐 잔기를 의미하고
- R2는 2개 내지 26개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 탄화수소 잔기를 의미하고;
- A, A', A" 및 A"'는 서로 독립적으로 -CH2CH2, -CH2CH2-CH2, -CH2-CH(CH3), -CH2-CH2-CH2-CH2, -CH2-CH(CH3)-CH2-, -CH2-CH(CH2-CH3)의 군에서 선택되는 잔기를 의미하며;
- w, x, y 및 z는 0.5와 120 사이의 값들을 의미하며, x, y 및/또는 z는 0일 수도 있다.
상기 비이온 계면 활성제들의 중량부는, 바람직한 액상 세제 제제들 C에서, 세제 제제 B의 총 중량과 관련하여, 0.5 내지 30중량 퍼센트, 바람직하게는 2.0 내지 25중량 퍼센트, 특히 바람직하게는 5.0 내지 20중량 퍼센트이다.
하기에서 "히드록시 혼성 에테르"로서도 지칭되는 일반 화학식 R1-CH(OH)CH2O-(AO)w-(A'O)x-(A"O)y-(A"'O)z-R2의 전술한 비이온 계면 활성제들의 첨가를 통해, 효소 함유 제제들의 세척 성능은 분명히 개선될 수 있으며, 더욱 정확하게 말하면 계면 활성제를 함유하지 않는 시스템들에 비해서뿐 아니라, 예컨대 폴리알콕실화 지방알코올들의 군에서 선택되는 대안의 비이온 계면 활성제들을 함유하는 시스템들에 비해서도 분명히 개선될 수 있다.
하나 또는 두 말단 알킬 잔기에서 하나 이상의 유리 히드록실기를 함유하는 상기 비이온 계면 활성제들의 이용을 통해, 본 발명에 따른 세제 제제들 내에 함유된 효소들의 안정성은 분명하게 개선될 수 있다.
바람직한 것은, 특히, x는 1과 90 사이의 값들, 바람직하게는 30과 80 사이의 값들, 더 바람직하게는 30과 60 사이의 값들을 의미하는 조건에서, 화학식 R1O[CH2CH2O]xCH2CH(OH)R2에 따라서, 2개 내지 30개의 탄소 원자, 바람직하게는 4개 내지 22개의 탄소 원자를 가지면서 포화되거나 불포화된 선형 또는 분지형 지방족 또는 방향족 탄화수소 잔기들을 의미하는 잔기(R1)에 추가로, 여전히 1개 내지 30개의 탄소 원자를 가지면서 포화되거나 불포화된 선형 또는 분지형 지방족 또는 방향족 탄화수소 잔기(R2)도 함유하는 말단기 폐쇄형 폴리(옥시알킬화) 비이온 계면 활성제들이다.
특히 바람직한 것은 화학식 R1O[CH2CH(CH3)O]x[CH2CH2O]yCH2CH(OH)R2의 계면 활성제들이며, 상기 화학식에서 R1은 4개 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 잔기 또는 그 혼합물들을 의미하고, R2는 2개 내지 26개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 탄화수소 잔기 또는 그 혼합물들을 지칭하고, x는 0.5와 1.5 사이의 값들을 의미하며, y는 15 이상의 값을 의미한다.
상기 비이온 계면 활성제들의 군에는, 예컨대 C2-26 지방알코올-(PO)1-(EO)15-40-2-히드록시알킬에테르가 포함되며, 특히 C8-10 지방알코올-(PO)1-(EO)22-2-히드록시데실에테르 역시도 포함된다.
또한, 특히 바람직한 것은 화학식 R1O[CH2CH2O]x[CH2CH(R3)O]yCH2CH(OH)R2의 말단기 폐쇄형 폴리(옥시알킬화) 비이온 계면 활성제들이며, 상기 화학식에서 R1 및 R2는 서로 독립적으로 2개 내지 26개의 탄소 원자를 가지면서 포화되거나 또는 1회 또는 수회 불포화된 선형 또는 분지형 탄화수소 잔기를 의미하고, R3은 서로 독립적으로 -CH3, -CH2CH3, -CH2CH2-CH3, -CH(CH3)2에서 선택되지만, 그러나 바람직하게는 -CH3을 의미하고, x 및 y는 서로 독립적으로 1과 32 사이의 값들을 의미하며, 여기서 R3 = -CH3이면서 x는 15 내지 32의 값이고 y는 0.5와 1.5 사이의 값인 비이온 계면 활성제들이 매우 특히 바람직하다.
바람직하게 이용될 수 있는 추가의 비이온 계면 활성제들은 화학식 R1O[CH2CH(R3)O]x[CH2]kCH(OH)[CH2]jOR2의 말단기 폐쇄형 폴리(옥시알킬화) 비이온 계면 활성제들이며, 상기 화학식에서 R1 및 R2는 1개 내지 30개의 탄소 원자를 가지면서 포화되거나 불포화된 선형 또는 분지형 지방족 또는 방향족 탄화수소 잔기들을 의미하고, R3은 H 또는 메틸 잔기, 에틸 잔기, n-프로필 잔기, 이소-프로필 잔기, n-부틸 잔기, 2-부틸 잔기 또는 2-메틸-2-부틸 잔기를 의미하고, x는 1과 30 사이의 값들을 의미하며, k 및 j는 1과 12 사이, 바람직하게는 1과 5 사이의 값들을 의미한다. x ≥ 2의 값이라면, 각각의 R3은 상술한 화학식 R1O[CH2CH(R3)O]x[CH2]kCH(OH)[CH2]jOR2에서 서로 상이할 수 있다. R1 및 R2는 바람직하게는 6개 내지 22개의 탄소 원자를 가지면서 포화되거나 불포화된 선형 또는 분지형 지방족 또는 방향족 탄화수소 잔기들이며, 8개 내지 18개의 C 원자를 갖는 잔기들이 특히 바람직하다. 잔기 R3에 대해서는 H, -CH3 또는 -CH2CH3이 특히 바람직하다. x에 대해 특히 바람직한 값들은 1 내지 20의 범위, 특히 6 내지 15의 범위 이내이다.
앞에서 기재한 것처럼, x ≥ 2인 경우 상술한 화학식에서 각각의 R3은 서로 상이할 수 있다. 이로써, 대괄호 안의 알킬렌옥사이드 단위는 가변될 수 있다. x가 예컨대 3을 의미하면, 잔기 R3은 각각의 순서로 서로 결합될 수 있는 에틸렌옥시드-(R3 = H) 또는 프로필렌옥시드-(R3 = CH3) 단위들, 예컨대 (EO)(PO)(EO), (EO)(EO)(PO), (EO)(EO)(EO), (PO)(EO)(PO), (PO)(PO)(EO) 및 (PO)(PO)(PO)를 형성하기 위해 선택될 수 있다. 이런 경우에, x에 대한 값 3은 예시로 선택된 것이고 전적으로 그보다 더 클 수 있으며, x 값들이 증가함에 따라 변동 폭도 증가하며, 예컨대 작은 수의 (PO)-기들과 결합되는 큰 수의 (EO)-기들을 포함하거나, 또는 그 반대되는 경우를 포함한다.
상술한 화학식의 특히 바람직한 말단기 폐쇄형 폴리(옥시알킬화) 알코올들은 k = 1 및 j = 1의 값들을 가지며, 그럼으로써 상술한 화학식은 R1O[CH2CH(R3)O]xCH2CH(OH)CH2OR2로 간소화된다. 이런 화학식에서, R1, R2 및 R3은 앞에서처럼 정의되고 x는 1 내지 30, 바람직하게는 1 내지 20, 특히 바람직하게는 6 내지 18의 숫자를 의미한다. 특히 바람직한 것은 잔기들 R1 및 R2가 9 내지 14개의 C 원자를 포함하고 R3은 H를 의미하며 x는 6 내지 15의 값들을 취하는 것인 계면 활성제들이다.
마지막으로, 특히 효율적인 것으로 증명된 것은 일반 화학식 R1-CH(OH)CH2O-(AO)w-R2의 비이온 계면 활성제들이며, 상기 화학식에서,
- R1은 포화되거나 1회 또는 수회 불포화된 직쇄 또는 분지형 C6-24-알킬 잔기 또는 C6-24-알케닐 잔기를 의미하고;
- R2는 2개 내지 26개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 탄화수소 잔기를 의미하고,
- A는 CH2CH2, -CH2CH2-CH2, -CH2-CH(CH3)의 군에서 선택된 잔기를 의미하며,
- w는 1과 120 사이의 값들, 바람직하게는 10 내지 80, 특히 바람직하게는 20 내지 40의 값들을 의미한다.
상기 비이온 계면 활성제들의 군에는, 예컨대 C4-22 지방알코올-(EO)10-80-2-히드록시알킬에테르가 포함되며, 특히 C8-12 지방알코올-(EO)22-2-히드록시데실에테르 및 C4-22 지방알코올-(EO)40-80-2-히드록시알킬에테르 역시도 포함된다.
다양한 실시형태들에서, 또 다른 세제 제제들(A, B) 또는 경우에 따라서 함유되는 추가 제제들 역시도 앞에서 기재한 계면 활성제들 중 하나 이상의 계면 활성제를 함유할 수 있다.
세제 제제들(A, B 및 C) 각각 뿐 아니라 각각의 선택에 따라 함유되는 추가 제제 역시도, 함유된 효소 성분들 또는 계면 활성제 성분들과 호환될 수 있는 점에 한해, 세척제 및 세제 내에서 통상적인 추가 구성성분들을 함유할 수 있다.
상기 유형의 구성성분들에 대한 예시들은 빌더들(builder)을 포함하기는 하지만, 그로만 국한되지 않는다. 세제 제제들의 총 중량에서 빌더들의 중량부는 전형적으로 15 내지 60중량 퍼센트이며, 바람직하게는 20 내지 50중량 퍼센트이다.
빌더들의 군에는, 본 출원에 따라서, 유기 착화제들뿐 아니라 알칼리 담체들 및 세척 활성 음이온 폴리머들 역시도 포함된다.
유기 착화제들의 군은 특히 폴리카르복실레이트/폴리카르복시산, 폴리머 카르복실레이트, 아스파르트산, 폴리아세탈, 덱스트린을 포함하며, 그리고 포스포네이트와 같은 추가의 유기 보조 빌더들(cobuilder)도 포함한다. 이런 물질류들은 하기에서 기재된다.
유용한 유기 착화제들은 예컨대 유리산(free acid) 및/또는 그 나트륨염의 형태로 이용될 수 있는 폴리카르복시산들이며, 폴리카르복시산들은, 하나보다 많은 산성기(acid function)를 담고 있는 카르복시산들을 의미한다. 이런 카르복시산들로는, 생태학적, 독물학적 또는 대응하는 이유에서 그 사용에 대해 이의가 제기되지 않는 점에 한해, 예컨대 시트르산, 아디프산, 숙신산, 에틸렌디아민 디숙신산, 글루타르산, 말산, 타르타르산, 말레산, 푸마르산, 당산, 니트릴로트리아세트산(NTA), 아미노산[특히 메틸글리신 이초산(MGDA) 또는 글루타민-N,N-이초산 및 그 염들] 및 그 유도체뿐 아니라 그 혼합물들이 있다. 유리산들은 자체의 빌더 작용에 추가로 전형적으로 산성화 성분의 특성 역시도 보유하며, 그에 따라 세척제 또는 세제의 상대적으로 더 낮고 더 순한 pH 값의 설정을 위해 이용된다. 이런 경우에, 특별히 언급되는 경우는 시트르산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 글루콘산 및 그 임의의 혼합물들이다.
동일하게, 추가의 바람직한 빌더 물질들로서 언급되는 경우는 폴리머 아미노디카르복시산들, 그 염들 또는 그 전구체 물질들이다. 더 바람직한 것은 폴리아스파르트산 또는 그 염들이다. 특히 바람직한 것은 메틸글리신 이초산(MGDA)이거나 글루타민-N,N-이초산 및 그 염들이다.
옥시디숙시네이트 및 디숙시네이트들의 또 다른 유도체, 바람직하게는 에틸렌디아민디숙시네이트 역시도 추가의 적합한 보조 빌더들이다. 이 경우, 에틸렌디아민-N,N'-디숙시네이트(EDDS)는 바람직하게는 자신의 나트륨염 또는 마그네슘염의 형태로 이용된다. 또한, 본원의 문맥에서, 글리세린디숙시네이트 및 글리세린트리숙시네이트 역시도 바람직하다.
추가의 유용한 유기 착화제들은 예컨대 경우에 따라 락톤 형태로도 존재할 수 있고 적어도 4개의 탄소 원자와 최소 하나의 히드록시기 및 최대 2개의 산기를 함유하는 아세틸화 히드록시카르복시산 또는 그 염들이다.
특히 바람직한 것은, 상기 세제 제제들(A, B 또는 C) 중 적어도 하나, 특히 C는 자신의 실질적인 빌더들 중 하나로서 시트르산의 하나 이상의 염, 다시 말해 시트레이트를 함유할 수 있다. 상기 염들은 100중량 퍼센트의 개별 세제 제제의 총 중량과 관련하여 바람직하게는 2 내지 40중량 퍼센트, 특히 5 내지 30중량 퍼센트, 특히 바람직하게는 7 내지 20중량 퍼센트의 비율로 함유되어 있다.
특히 바람직하게는, 상기 세제 제제들(A, B 또는 C) 중 적어도 하나, 특히 C는 아미노카르복실레이트, 카르보네이트 및 시트레이트의 군에서 선택되는 2개 이상의 빌더를 함유할 수 있으며, 세제 제제의 총 중량과 관련한 상기 빌더들의 중량부는 바람직하게는 5 내지 60중량 퍼센트, 바람직하게는 15 내지 50중량 퍼센트, 특히 바람직하게는 25 내지 40중량 퍼센트이다. 특히 아미노카르복실레이트로서 바람직하게는 MGDA 및/또는 GLDA 또는 그 염들이 이용된다. 이 경우, 아미노카르복실레이트(들)의 함유된 양은 각각의 세제 제제에서, 특히 세제 제제 C에서 전체적으로 각각의 세제 제제의 총 중량과 관련하여 바람직하게는 2 내지 40중량 퍼센트, 특히 5 내지 30중량 퍼센트, 더 특히 바람직하게는 7 내지 20중량 퍼센트이다. 상술한 군에서 선택된 2개 이상의 빌더의 결합은 본 발명에 따른 자동 식기 세정제의 세척 및 세정 성능을 위해 바람직한 것으로 증명되었다.
착물 형성 포스포테이트들은 본 발명에 따른 세제 제제들 내에서 이용될 수 있는 추가 유기 착화제들의 군을 형성하며, 이런 군은, 1-히드록시에탄-1,1-디포스폰산에 추가로, 예컨대 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산)(DTPMP)과 같은 일련의 상이한 화합물들도 포함한다. 바람직한 것은 특히 히드록시알칸 포스포네이트 또는 아미노알칸 포스포네이트이다. 히드록시알칸 포스포네이트들 중에서 1-히드록시에탄-1,1-디포스포네이트(HEDP)가 보조 빌더로서 특히 중요하다. 이는 바람직하게는 나트륨염으로서 이용되며, 디나트륨염은 중성으로 반응하고 테트라나트륨염은 알칼리성(pH 9)으로 반응한다. 아미노알칸 포스포네이트로서는 바람직하게는 에틸렌디아민테트라메틸렌 포스포네이트(EDTMP), 디에틸렌트리아민펜타메틸렌 포스포네이트(DTPMP) 및 그 상위의 동족체들이 고려된다. 이들은 바람직하게는 중성으로 반응하는 나트륨염들의 형태로, 예컨대 EDTMP의 헥사나트륨염으로서, 또는 DTPMP의 헵타- 및 옥타-나트륨염으로서 이용된다. 이 경우, 빌더로서는, 포스포네이트들의 류에서 바람직하게는 HEDP가 이용된다. 또한, 아미노알칸 포스포네이트들은 뚜렷한 중금속 결합 능력을 보유하고 있다. 그에 상응하게, 특히 매질들이 표백제 역시 함유하고 있다면, 아미노알칸 포스포네이트들, 특히 DTPMP를 이용하거나, 또는 상기 포스포네이트들의 혼합물들을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
빌더들의 제2 군은 알칼리 담체를 형성한다. 이 경우, 알칼리 담체들의 군은 카르보네이트들 및/또는 하이드겐카르보네이트들뿐 아니라 알칼리 금속 히드록시드들 역시도 포함한다. 카르보네이트들 및 하이드로겐 카르보네이트들의 군은 본 출원의 범위에서 (하이드로겐)카보네이트의 명칭을 통해 통합된다.
알칼리도의 상승 또는 설정을 위해, 세제 제제들은 알칼리 금속 히드록시드(들)를 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 세제 제제들은, 앞에서 기재한 빌러들에 추가로, 추가 빌더들을 함유할 수 있다. 상응하는 빌더들에 대한 예시로는, 세제 제제들 내에서 바람직하게는 알칼리 금속 포스페이트들의 형태로 이용될 수 있고 특히 바람직한 것으로는 펜타나트륨 포스페이트 또는 펜타칼륨 포스페이트(나트륨 또는 칼륨 트리폴리포스페이트)인 포스페이트들이 있다.
그러나 본 발명에 따라 바람직한 세제 제제들은 10중량 퍼센트 미만, 특히 바람직하게는 5중량 퍼센트 미만, 특히 더 바람직하게는 2중량 퍼센트 미만의 포스페이트를 함유한다. 포스페이트를 함유하지 않은 세제 제제들이 본 발명에 따라 매우 특히 바람직하다. 또한, 바람직한 것은, 2중량 퍼센트 미만, 바람직하게는 1중량 퍼센트 미만, 특히 바람직하게는 0.5중량 퍼센트 미만의 실리케이트를 함유하는 본 발명에 따른 세척제 또는 세제 제제들이다. 포스페이트 함량의 감소뿐만 아니라 실리케이트 함량의 감소 역시도 안정성을 위해 바람직한 것으로서 증명되었다.
세척 활성 음이온 폴리머들은 본원에 기재된 세제 제제들 내에 함유된 빌더들의 제3 군을 형성한다.
세척 활성 음이온 폴리머들은 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 상이한 모노머 단위를 포함할 수 있다. 상기 폴리머들의 군은, 호모폴리머 및 코폴리머 폴리카르복실레이트들에 추가로, 특히 코폴리머 폴리설포네이트 역시도 포함하며, 이 코폴리머 폴리설포네이트는, 불포화된 카르복시산들의 군의 모노머에 추가로, 불포화된 술폰산들의 군의 하나 이상의 추가 모노머도 포함한다.
폴리머 폴리카르복실레이트들은 세척 활성 음이온 폴리머들의 제1 군을 형성한다. 상기 유형의 폴리머들에 대한 예시들은 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산의 알칼리 금속염들이며, 예컨대 500 내지 70000g/mol의 상대 분자 질량을 갖는 알칼리 금속염들이다.
적합한 음이온 폴리머들은 특히 바람직하게는 2000 내지 20000g/mol의 분자 질량을 갖는 폴리아크릴레이트들이다. 또 한편으로는, 자체의 탁월한 용해성을 기반으로, 상기 군 중에서 2000 내지 10000g/mol, 특히 바람직하게는 3000 내지 5000g/mol의 몰 질량을 갖는 단쇄 폴리아크릴레이트들이 바람직할 수 있다.
또한, 적합한 것은 코폴리머 폴리카르복실레이트들이며, 특히 메타크릴산을 포함한 아크릴산의 코폴리머 폴리카르복실레이트 및 말레산을 포함한 아크릴산 또는 메타크릴산의 코폴리머 폴리카르복실레이트이다. 특히 적합한 것으로 증명된 것은, 50 내지 90중량 퍼센트의 아크릴산 및 50 내지 10중량 퍼센트의 말레산을 함유하는, 말레산을 포함한 아크릴산의 코폴리머들이다. 유리산과 관련한 상기 코폴리머들의 상대 분자 질량은 일반적으로 2000 내지 70000g/mol, 바람직하게는 20000 내지 50000g/mol, 특히 바람직하게는 30000 내지 40000g/mol이다.
바람직한 코폴리머 폴리설포네이트들은, 술폰산기 함유 모노머(들)에 추가로, 불포화된 카르복시산들의 군에서 선택되는 하나 이상의 모노머도 함유한다.
불포화된 카르복시산(들)으로서는, 특히 우선적으로, 화학식 R1(R2)C=C(R3)COOH의 불포화된 카르복시산들이 이용되며, 상기 화학식에서 R1 내지 R3은, 서로 독립적으로, -H, -CH3, 2개 내지 12개의 탄소 원자를 가지면서 포화된 직쇄 또는 분지형 알킬 잔기, 2개 내지 12개 탄소 원자를 가지면서 1회 또는 수회 불포화된 직쇄 또는 분지형 알케닐 잔기, 앞에서 정의한 것처럼 -NH2, -OH 또는 -COOH로 치환된 알킬 또는 알케닐 잔기들, 또는 -COOH 또는 -COOR4를 의미하며, R4는 1개 내지 12개의 탄소 원자를 가지면서 포화되거나 불포화된 직쇄 또는 분지형 탄화수소 잔기이다.
특히 바람직한 불포화된 카르복시산들은 아크릴산, 메타크릴산, 에타크릴산, α-클로로아크릴산, α-시아노크릴산, 크로톤산, α-페닐-아크릴산, 말레산, 말레산 무수물, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메틸렌말론산, 소르브산, 계피산 또는 그 혼합물들이다. 자명한 사실로서, 불포화된 디카르복시산들 역시도 이용될 수 있다.
술폰산기 함유 모노머들의 경우 하기 화학식
R5(R6)C=C(R7)-X-SO3H의 모노머들이 바람직하며,
상기 화학식에서 R5 내지 R7은, 서로 독립적으로 -H, -CH3, 2개 내지 12개의 탄소 원자를 가지면서 포화된 직쇄 또는 분지형 알킬 잔기, 2개 내지 12개의 탄소 원자를 가지면서 1회 또는 수회 불포화된 직쇄 또는 분지형 알케닐 잔기, -NH2, -OH 또는 -COOH로 치환된 알킬 또는 알케닐 잔기들, 또는 -COOH 또는 -COOR4를 의미하고, R4는 1개 내지 12개의 탄소 원자를 가지면서 포화되거나 불포화된 직쇄 또는 분지형 탄화수소 잔기이며, X는 n = 0 내지 4인 -(CH2)n-, k = 1 내지 6인 -COO-(CH2)k, -C(O)-NH-C(CH3)2-, -C(O)-NH-C(CH3)2-CH2- 및 -C(O)-NH-CH(CH2CH3)-에서 선택되어 선택적으로 제공되는 스페이서기(spacer group)를 의미한다.
상기 모노머들 중에서 바람직한 것은 하기 화학식들의 모노머들이며,
H2C=CH-X-SO3H
H2C=C(CH3)-X-SO3H
H03S-X-(R6)C=C(R7)-X-SO3H,
상기 화학식들에서, R6 및 R7은, 서로 독립적으로, -H, -CH3, - CH2CH3, -CH2CH2CH3, -CH(CH3)2 에서 선택되고, X는 n = 0 내지 4인 -(CH2)n-, k = 1 내지 6인 -COO-(CH2)k, -C(O)-NH-C(CH3)2-, -C(O)-NH-C(CH3)2-CH2- 및 -C(O)-NH-CH(CH2CH3)-에서 선택되어 선택적으로 제공되는 스페이서기를 의미한다.
이 경우, 특히 바람직한 술폰산기 함유 모노머들은 1-아크릴아미도-1-프로판술폰산, 2-아크릴아미도-2-프로판술폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산, 2-메타크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산, 3-메타크릴아미도-2-히드록시-프로판술폰산, 알릴술폰산, 메트알릴술폰산, 알릴옥시벤젠술폰산, 메트알릴옥시벤젠술폰산, 2-히드록시-3-(2-프로페닐옥시)프로판술폰산, 2-메틸-2-프로펜1-술폰산, 스티렌술폰산, 비닐술폰산, 3-술포프로필아크릴레이트, 3-술포프로필메트아크릴레이트, 술포메트아크릴아미드, 술포메틸메트아크릴아미드 및 상술한 산들의 혼합물들 또는 언급한 산들의 수용성 염들이다.
폴리머들 내에는 술폰산기들은 완전히, 또는 부분적으로 중성화된 형태로 존재할 수 있으며, 이는, 술폰산기의 산성 수소 원자가 일부 또는 모든 술폰산기에서 금속이온들, 바람직하게는 알칼리 금속이온들 및 특히 나트륨 이온들로 교환될 수 있음을 의미한다. 부분 또는 완전 중성화된 술폰산기 함유 코폴리머들의 이용이 본 발명에 따라서 바람직하다.
다른 바람직한 실시형태에서, 코폴리머들은, 카르복실기 함유 모노머 및 술폰산기 함유 모노머에 추가로, 그 밖에 하나 이상의 비이온 모노머, 바람직하게는 소수성 모노머도 포함한다.
비이온 모노머들로서는 바람직하게는 일반 화학식 R1(R2)C=C(R3)-X-R4의 모노모들이 이용되며, 상기 화학식에서 R1 내지 R3은, 서로 독립적으로, -H, -CH3 또는 -C2H5를 의미하고, X는 -CH2-, -C(O)O- 및 -C(O)-NH-에서 선택되어 선택적으로 제공되는 스페이서기를 의미하며, R4는 2개 내지 22개의 탄소 원자를 가지면서 포화된 직쇄 또는 분지형 알킬 잔기를 의미하거나, 또는 6개 내지 22개의 탄소 원자를 가지면서 불포화된 바람직하게는 방향족인 잔기를 의미한다.
특히 바람직한 비이온 모노머들은 부텐, 이소부텐, 펜텐, 3-메틸-부텐, 2-메틸부텐, 시클로펜텐, 헥센, 헥센-1, 2-메틸펜텐-1, 3-메틸펜텐-1, 시클로헥센, 메틸시클로펜텐, 시클로헵텐, 메틸시클로헥센, 2,4,4-트리메틸펜텐-1, 2,4,4-트리메틸펜텐-2, 2,3-디메틸헥센-1, 2,4-디메틸헥센-1, 2,5-디메틸헥센-1, 3,5-디메틸헥센-1, 4,4-디메틸헥산-1, 에틸시클로헥신, 1-옥텐, 예컨대 1-데센, 1-도데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 및 C22-α-올레핀처럼 10개 이상의 탄소 원자를 갖는 α-올레핀, 2-스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 4-시클로헥실스티렌, 4-도데실스티렌, 2-에틸-4-벤질스티렌, 1-비닐나프탈린, 2,비닐나프탈린, 아크릴산 메틸에스테르, 아크릴산 에틸에스테르, 아크릴산 프로필에스테르, 아크릴산 부틸에스테르, 아크릴산 펜틸에스테르, 아크릴산 헥실에스테르, 메타크릴산 메틸에스테르, N-(메틸)아크릴아미드, 아크릴산-2-에틸헥실에스테르, 메타크릴산-2-에틸헥실에스테르, N-(2-에틸헥실)아크릴아미드, 아크릴산 옥틸에스테르, 메타크릴산 옥틸에스테르, N-(옥틸)아크릴아미드, 아크릴산 라우릴에스테르, 메타크릴산 라우릴에스테르, N-(라우릴)아크릴아미드, 아크릴산 스테아릴에스테르, 메타크릴산 스테아릴에스테르, N-(스테아릴)-아크릴아미드, 아크릴산 베헤닐에스테르, 메타크릴산 베헤닐에스테르 및 N-(베헤닐)-아크릴아미드 또는 이들의 혼합물들이다.
또한, 세제 제제들, 특히 효소 성분을 함유하지 않는 세제 제제들은 구성성분으로서 하나 이상의 산소 표백제를 함유할 수 있다. 표백제로서 이용되면서 물에 H2O2를 공급하는 화합물들 중에서 나트륨 퍼카보네이트, 나트륨 퍼보레이트 테트라하이드레이트 및 나트륨 퍼보레이트 모노하이드레이트가 특히 중요하다. 추가의 유용한 표백제들은 예컨대 퍼옥시피로포스페이트, 시트레이트 퍼하이드레이트뿐 아니라, 퍼벤조에이트, 퍼옥소프탈레이트, 디퍼아젤라산, 프탈로이미도과산 또는 디퍼도데칸디오산과 같은 H2O2-공급 과산 염들 또는 과산류이다. 또한, 유기 표백제들의 군에서 선택되는 표백제들 역시도 이용될 수 있다. 전형적인 유기 표백제들은 예컨대 디벤조일 퍼옥시드와 같은 디아실 퍼옥시드이다. 추가의 전형적인 유기 표백제들은 퍼옥시산들이며, 특히 알킬 퍼옥시산들 및 아릴 퍼옥시산들을 그 예로 들 수 있다.
특히 바람직하게는 산소 표백제로서 수소 퍼옥시드가 이용된다. 산소 표백제 함유 세제 제제는 주석 화합물들, 포스포네이트들 또는 라디칼 트랩들의 첨가를 통해 안정화될 수 있다.
본 발명에 따라 이용될 수 있는 세제 제제들의 추가 구성성분은 유기 용매이다. 바람직한 유기 용매들은 단가 또는 다가 알코올, 알칸올아민 또는 글리콜에테르의 군에서 유래한다. 바람직하게는 용매들은, 에탄올, n- 또는 i-프로판올, 부탄올, 글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 글리세린, 디글리콜, 프로필디글리콜, 부틸디글리콜, 헥실렌글리콜, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르, 에틸렌글리콜프로필에테르, 에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 디-에틸렌글리콜에틸에테르, 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜에틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 디프로필렌글리콜에틸에테르, 메톡시트리글리콜, 에톡시트리글리콜, 부톡시트리글리콜, 1-부톡시에톡시-2-프로판올, 3-메틸-3-메톡시부탄올, 프로필렌-글리콜-t-부틸에테르, 및 이 용매들의 혼합물들에서 선택된다. 세제 제제들의 총 중량에서 상기 유기 용매들의 중량부는 바람직하게는 5 내지 80중량 퍼센트, 바람직하게는 8 내지 60중량 퍼센트, 특히 바람직하게는 10 내지 50중량 퍼센트이다.
효소들, 히드록시 혼성 에테르들의 군에서 선택된 비이온 계면 활성제들, 용매들, 빌더들 및 표백제들과 같은 계속 앞에서 기재한 성분들에 추가로, 본원의 세제 제제들은 추가 성분들, 예컨대 세척 활성 폴리머들, 부식 억제제들, 향료들 또는 염료들의 군에서 선택되는 활성물질들을 함유할 수 있다.
본원의 세제 제형은, 세제 제제들(A, B 및 C)이 서로 분리되어 하나의 공통 카트리지 내에 존재하는 것을 특징으로 할 수 있다.
앞에서 기재한 세제 제제들(A, B 및 C)은 자신들의 조성과 관련하여 구분되며, 다시 말해 서로 동일하지 않다.
세제들의 앞에서 기재한 조합물의 패키징은 서로 분리된 수용 챔버들의 형태로 수행되며, 상기 수용 챔버들 각각은 서로 결합된 세제들 중 하나의 세제를 포함한다. 상기 유형의 패키징 형태들에 대한 예시들은 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 서로 분리된 수용 챔버, 예컨대 2중, 3중, 4중 또는 다중 챔버형 병들(bottle)을 포함하는 카트리지들이다. 서로 상이한 조성의 세제들의 분리를 통해, 화학적 비호환성으로 인한 원하지 않는 반응들은 배제될 수 있다.
본 발명에 따른 세제 제제들의 계량은 바람직하게는 특별한 계량 시스템에 의해 수행된다. 일 바람직한 실시형태에서, 세제 제형들의 앞에서 기재한 카트리지들에는 이 카트리지로부터 분리될 수 있는 계량 장치가 구비된다. 상기 계량 장치는 예컨대 접착 결합, 래칭 결합, 스냅온 결합 또는 플러그인 결합에 의해 카트리지와 연결될 수 있다. 카트리지 및 계량 장치의 분리를 통해, 예컨대 카트리지의 충전은 간소화된다. 그 대안으로, 카트리지 및 계량 장치의 분리 가능한 연결은 계량 장치에서 카트리지들의 교환을 가능하게 한다. 상기 교환은 예컨대 세척 프로그램이 변경될 때, 또는 카트리지가 완전하게 비워진 후에 표시될 수 있다.
상기 세제 계량 시스템은 앞에서 기재한 세제 제제들뿐 아니라, 세제 제제들이 그 내에서 서로 분리된 수용 챔버들 내에 존재하는 세제 제제들을 위한 카트리지와; 카트리지와 연결되어 있거나 연결될 수 있는 계량 장치를; 포함할 수 있다. 카트리지 및 계량 장치는 바람직하게는 분리 가능하게 서로 연결되어 있지만, 그러나 분리되지 않게 서로 연결되어 있을 수도 있다.
본 발명에 따른 세제 제제들과, 카트리지와, 카트리지와 분리 가능하게, 또는 분리되지 않게 연결된 계량 장치를 포함하는 전술한 세제 계량 시스템들은, 일 바람직한 실시형태에서, 하나의 공통 외부 패키지 내에 존재하며, 충전된 카트리지 및 계량 장치는 특히 바람직하게는 서로 분리되어 외부 패키지 내에 포함되어 있다. 외부 패키지는 본 발명에 따른 세제 제형을 보관하고 이송하고 그 상태를 확인하게 하는 역할을 하며, 그리고 오염, 충격 및 충돌로부터 상기 세제 제형을 보호한다. 특히 상태 확인의 목적을 위해, 외부 패키지는 적어도 부분적으로 투명하게 형성되어야 한다.
외부 패키지의 대안으로, 또는 그에 보충되어, 세제 제형은 예컨대 식기 세척기와 같은 물 사용 가전 기기와 함께 시장에서 판매될 수 있다. 이런 조합은 특히 자동 식기 세척 과정의 거동(예: 기간, 온도 프로파일, 급수) 및 세제 레시피 또는 계량 장치의 전자 제어 장치가 서로 매칭되어 있는 경우들에서 바람직하다.
계량 시스템은 본 발명에 따른 세제 제형의 기본 요소들과, 카트리지와 연결될 수 있는 계량 장치로 구성되며, 계량 장치는 다시금 예컨대 부품 캐리어, 액추에이터, 록킹 부재, 센서, 에너지원 및/또는 제어 유닛과 같은 추가 모듈들로 형성된다.
바람직하게는, 계량 시스템은 이동 가능하다. 본 출원의 문맥에서, 이동 가능하다는 것은, 계량 시스템이 예컨대 식기 세척기, 세탁기, 세탁물 건조기 등과 같은 물 사용 장치와 분리되지 않게 연결되어 있는 것이 아니라, 예컨대 식기 세척기로부터 사용자에 의해 탈거될 수 있거나, 또는 식기 세척기 내에 포지셔닝될 수 있다는 점, 다시 말하면 독립적으로 취급될 수 있다는 점을 의미한다.
일 대안의 구현예에 따라서, 계량 장치가 사용자를 위해 예컨대 식기 세척기, 세탁기, 세탁물 건조기 등과 같은 물 사용 장치와 분리 가능하게 연결되어 있지 않고 오직 카트리지만이 이동 가능한 점 역시도 생각해볼 수 있다.
본 출원의 문맥에서 카트리지는, 유동성 또는 산란성(scatterable) 제제들을 둘러싸거나 응집시키기 위해 적합하고 제제의 분배를 위해 계량 장치에 연결될 수 있는 패키징 수단을 의미한다.
특히 카트리지는 서로 상이한 조성물들로 충전될 수 있는 복수의 챔버 역시도 포함할 수 있다. 또한, 복수의 용기가 배치되어 하나의 카트리지 유닛을 형성하게 하는 점 역시도 생각해볼 수 있다.
또 다른 구현예에서, 카트리지는 일체형으로 형성된다. 이로써, 카트리지들은, 특히 적합한 취입 성형 공정을 통해, 하나의 제조 단계에서 경제적으로 형성된다. 이 경우, 하나의 카트리지의 챔버들은 예컨대 웨브들 또는 통합 브리지들을 통해 서로 분리되어 있을 수 있다. 또한, 카트리지는, 사출 성형에서 제조되고 이어서 서로 조립되는 부품들을 통해 다중 부재형으로도 형성될 수 있다. 또한, 하나 이상의 챔버, 바람직하게는 모든 챔버가 개별적으로 계량 장치에서 탈거될 수 있거나, 또는 계량 장치 내로 삽입될 수 있는 방식으로 카트리지가 다중 부재형으로 형성되는 점 역시도 생각해볼 수 있다. 이로써, 하나의 챔버에서 제제를 상이한 정도로 사용할 때 이미 비워진 챔버를 교환할 수 있는 반면에, 여전히 제제로 충전되어 있을 수 있는 나머지 챔버들은 계량 장치 내에 잔존한다. 그에 따라, 개별 챔버들은 자신들의 각각의 제제들로 목표한 바대로 필요에 따라 보충될 수 있다.
하나의 카트리지의 챔버들은 적합한 결합 방법들을 통해 서로 고정될 수 있으며, 그럼으로써 하나의 용기 유닛이 형성된다. 챔버들은 적합한 형태 결합식, 강제 끼워 맞춤식 또는 재료 결합식 결합을 통해 분리 가능하게, 또는 분리되지 않게 서로 고정될 수 있다. 특히 고정은 스냅인 결합, 후크 및 루프 체결, 압입 끼워 맞춤, 용융 결합, 접착 결합, 용접 결합, 납땜 결합, 나사 결합, 키 접합(keyed joint), 클램프 결합 또는 반동 결합(bounce connection)의 군에서 선택되는 결합 유형들 중 하나 이상의 결합 유형을 통해 수행될 수 있다. 특히 고정은 가열된 상태에서 전체 카트리지 또는 카트리지의 섹션들에 걸쳐 당겨지고 냉각된 상태에서는 챔버들 또는 카트리지를 단단히 에워싸는 수축 튜브(이른바 슬리브)를 통해서도 형성될 수 있다.
챔버들의 바람직한 잔류물 완전 배출 특성(residue emptying property)을 제공하기 위해, 챔버들의 바닥부는 배출구 쪽으로 갈수록 깔때기 형태로 경사져 있을 수 있다. 또한, 챔버의 내부 벽부는, 내부의 챔버 벽부 상에서 제제의 사소한 정도의 물질 점착이 실현되는 방식으로, 적합한 재료 선택 및/또는 표면 구성을 통해 형성될 수 있다. 이런 조치를 통해서도 역시 챔버의 잔류물 완전 배출 능력(residue emptying ability)은 추가로 최적화된다.
하나의 카트리지의 챔버들은 동일하거나 서로 상이한 충전 용량을 보유할 수 있다. 2개의 챔버를 포함한 구성에서, 용기 체적들의 비율은 바람직하게는 5:1이며, 3개의 챔버를 포함하는 구성에서는 바람직하게는 5:1:1이며, 이런 구성들은 특히 식기 세척기에서의 이용을 위해 적합하다.
카트리지는 통상 5,000㎖ 미만(< 5,000㎖), 특히 2,000㎖ 미만(< 2,000㎖)의 충전 용량, 바람직하게는 0과 1500㎖ 사이, 더 바람직하게는 50과 90㎖ 사이, 특히 바람직하게는 250과 800㎖ 사이의 충전 용량을 보유한다.
카트리지는 각각 임의의 공간 형태를 취할 수 있다. 카트리지는 예컨대 입방체 유형으로, 구상으로, 또는 판형으로 형성될 수 있다.
통상, 시장에서 구입 가능한 식기 세척기들은, 예컨대 냄비 또는 큰 접시와 같은 상대적으로 더 큰 세척 물품이 식기 세척기의 하부 식기 바스켓 내에 배치되는 방식으로 설계되어 있다. 상부 식기 바스켓 내에서 사용자를 통한 계량 시스템의 최적이 아닌 포지셔닝을 방지하기 위해, 본 발명의 바람직한 구현예에서, 계량 시스템은, 이 계량 시스템의 포지셔닝이 오직 그를 위해 제공된 하부 식기 바스켓의 수용부들 내에서만 가능해지는 방식으로 치수 설계된다. 이를 위해, 계량 시스템의 폭 및 높이는 특히 150㎜와 300㎜ 사이, 특히 바람직하게는 175㎜와 250㎜ 사이에서 선택될 수 있다.
그러나 실질적으로 원형이거나 정방형인 베이스면을 갖는 컵 형태로 계량 유닛을 형성하는 점 역시도 생각해볼 수 있다.
계량 장치 내에는 작동을 위해 필요한 제어 유닛, 센서 유닛 및 하나 이상의 액추에이터가 통합된다. 바람직하게는 마찬가지로 에너지원도 계량 장치 내에 배치된다.
바람직하게는, 계량 장치는 튀김물 보호식 하우징(splash-protected housing)으로 구성되며, 이 하우징은 예컨대 계량 장치의 내부로 식기 세척기에서 이용 시 발생할 수 있는 것과 같은 튀김물(spalsh water)의 침투를 방지한다.
특히 바람직하게는, 계량 장치는 하나 이상의 제1 인터페이스를 포함하며, 이 제1 인터페이스는, 물 사용 기기로부터 계량 장치로 전기 에너지의 전송이 실현되는 방식으로, 특히 물 사용 가전 기기, 바람직하게는 식기 세척기 또는 세탁기와 같은 물 사용 기기 내에, 또는 그 상에 형성되는 상응하는 인터페이스와 상호작용한다.
본 발명의 일 구현예에서, 인터페이스들은 플러그인 커넥터들을 통해 형성된다. 다른 구현예에서, 인터페이스들은, 전기 에너지의 무선 전송이 구현되는 방식으로도 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 추가 개선예에서, 각각 하나의 제2 인터페이스는, 특히 계량 장치 및/또는 식기 세척기와 같은 물 사용 기기의 작동 정보, 상태 정보, 측정 정보 및/또는 제어 정보를 나타내는 전자기 신호들의 전송을 위해 계량 장치 및 예컨대 식기 세척기와 같은 물 사용 기기 상에 형성된다.
어댑터를 통해, 물 사용 가전 기기와 계량 시스템의 간단한 연결이 실현될 수 있다. 어댑터는 물 사용 가전 기기와 계량 시스템을 기계적으로, 그리고/또는 전기적으로 연결하는 역할을 한다.
어댑터는, 가전 기기의 물 가이드 라인과 연결되며, 바람직하게는 고정 연결된다. 그러나 어댑터가 그 내에서 가전 기기의 물 흐름 및/또는 분사 제트에 의해 부딪치는 가전 기기 내에 또는 상에 포지셔닝되도록 어댑터를 제공하는 점도 생각해볼 수 있다.
어댑터를 통해, 독립형 버전뿐 아니라 "내장형(built-in)" 버전을 위해서도 계량 시스템을 구현할 수 있다. 또한, 예컨대 계량 장치의 에너지원이 그 내에서 충전되거나, 또는 계량 장치와 어댑터 간의 데이터가 그 내에서 교환되는 계량 시스템을 위한 일종의 충전 스테이션으로서 어댑터를 형성할 수도 있다.
어댑터는, 식기 세척기 내에서 세척 챔버의 내부 벽부들 중 하나의 내부 벽부 상에, 특히 식기 세척기 도어의 안쪽 면 상에 배치될 수 있다. 그러나 어댑터가 그 자체로서 사용자가 접근할 수 없는 방식으로 물 사용 가전 기기 내에 포지셔닝됨으로써 계량 장치가 예컨대 가전 기기와의 조립 동안 어댑터 내로 삽입되며, 어댑터, 계량 장치 및 가전 기기는, 카트리지가 사용자에 의해 계량 장치와 연결될 수 있는 방식으로 형성되는 점 역시도 생각해 볼 수 있다.
기재한 세제 제형들은 식기 세척기의 내부에 위치하는 계량 시스템을 이용한 계량을 위해 적합하다. 그러나 식기 세척기의 내부에 고정되게 통합될 수 있지만(기계 통합형 계량 장치), 그러나 자명한 사실로서 이동 가능한 장치로서도 내부에 삽입될 수 있는(독립형 계량 장치) 상기 유형의 계량 시스템은 자동 세척 과정의 실행을 위해 필요한 수 배의 세제량을 포함한다.
본 출원의 문맥에서 '이동 가능하다'라는 것은, 분배 및 계량 시스템이 예컨대 식기 세척기, 세탁기, 세탁물 건조기 등과 같은 장치와 분리되지 않게 연결되는 것이 아니라, 예컨대 식기 세척기로부터 탈거될 수 있거나, 또는 식기 세척기 내에 포지셔닝될 수 있다는 점을 의미한다.
요컨대 세제 조합물들뿐 아니라 세제 제형들도, 재충전 팩들로서, 식기 세척기의 내부에 고정되게 통합되는 계량 장치들을 위해서뿐 아니라 식기 세척기의 내부에 포지셔닝되도록 제공되는 이동 가능한 계량 장치들을 위해서도 적합하다.
본 발명의 또 다른 양태는 물 사용 가전 기기를 위한 세제 저장부로서 본원에 기재되는 세제 제형 또는 본원에서 기재되는 세제 계량 시스템의 이용에 관한 것이다. 이 경우, 계량 시스템은 i) 물 사용 가전 기기의 내부에 고정되게 통합된 계량 장치일 수 있거나, 또는 ii) 물 사용 가전 기기의 내부에 포지셔닝되도록 제공되는 이동 가능한 계량 장치일 수 있다.
또한, 프로그램 제어식 유닛 상에서 앞에서처럼 설명한 방법의 하나 이상의 단계를 실행하게 하는 컴퓨터 프로그램 제품도 제안된다.
예컨대 컴퓨터 프로그램 수단들과 같은 컴퓨터 프로그램 제품은 예를 들면, 예컨대 메모리카드, USB 스틱, CD-ROM, DVD와 같은 저장 매체로서, 또는 다운로드 가능한 파일의 형태로 서버로부터 네트워크로 제공되거나 공급될 수 있다. 이는 예컨대 무선 통신 네트워크에서 컴퓨터 프로그램 제품 또는 컴퓨터 프로그램 수단을 포함하는 상응하는 파일의 전송을 통해 수행될 수 있다.
본 발명의 추가의 가능한 구현예들은, 상기에서, 또는 하기에서 실시예들과 관련하여 기재되는 특징들 또는 실시형태들의 분명하게 언급하지 않은 조합구성들 역시도 포함한다. 이 경우, 통상의 기술자는 본 발명의 각각의 기본 형태에 개선안 또는 보충안으로서 개별 양태들 역시도 부가할 수 있을 것이다.
본 발명의 추가의 바람직한 구현예들 및 양태들은 본 발명의 종속 청구항들 및 하기에서 기재되는 실시예들의 대상이다. 본 발명은 하기에서 첨부한 도면들을 참조하여 바람직한 실시형태들에 따라서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 물 사용 가전 기기의 일 실시형태를 도시한 사시도이다.
도 2는 물 사용 가전 기기에서 세척 물품의 오염물을 측정하기 위한 장치의 일 실시형태를 도시한 개략적 블록선도이다.
도 3은 물 사용 가전 기기의 세척통 내의 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 장치의 제1 배치구조를 도시한 도면이다.
도 4는 물 사용 가전 기기의 세척통 내 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 장치의 제2 배치구조를 도시한 도면이다.
도 5는 물 사용 가전 기기의 세척통 내의 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 장치의 제3 배치구조를 도시한 도면이다.
도 6은 물 사용 가전 기기의 세척통 내의 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 장치의 제4 배치구조를 도시한 도면이다.
도 7은 물 사용 가전 기기의 세척통 내의 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 장치의 제5 배치구조를 도시한 도면이다.
도 8은 물 사용 가전 기기에서 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 9는 물 사용 가전 기기에서 식기 또는 직물을 세척하기 위한 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도이다.
도면들에서, 동일하거나 기능이 동일한 요소들에는, 다른 사항이 명시되어 있지 않는 점에 한해, 동일한 도면부호들이 부여된다.
도 1에는, 물 사용 가전 기기(1), 특히 식기 세척기 또는 세탁기의 제1 실시예의 사시도가 도시되어 있다. 하기에서는 예시로서 식기 세척기가 기재된다. 기재되는 요소들 및 기능들은, 적용가능한 한, 세탁기에도 유사하게 준용될 수 있다.
식기 세척기(1)는 세척통(2)을 에워싸는 몸체뿐 아니라 도어(3)를 포함한다. 세척통(2) 및 도어(3)는 세척 물품을 세척하기 위한 하나의 세척 챔버(4)를 형성한다. 도어(3)는 도 1에 자신이 개방된 위치로 도시되어 있다. 도어(3)는, 도어(3) 자체의 하부 단부 상에 제공되는 회동축(S)을 중심으로 폐쇄되거나 개방될 수 있다.
세척통(2)은 예컨대 직육면체이며, 그리고 바닥부(5)와, 이 바닥부(5)에 대향하는 천장부(6)와, 도어(3)에 대향하는 후벽부(7)와, 서로 대향하는 2개의 측면 벽부(8, 9)를 포함할 수 있다. 특히 측면 벽부들(8, 9)은 스테인리스강 박판으로 제조될 수 있다.
또한, 식기 세척기(1)는 하나 이상의 적재 평면부(10)도 포함한다. 하나 이상의 적재 평면부(10)는 바람직하게는 식기 세척기(1)의 세척 물품 수용부이다. 특히 하부 바스켓, 상부 바스켓 및/또는 날붙이류 서랍부(cutlery drawer)를 포함할 수 있는 복수의 적재 평면부(10)가 제공될 수 있다. 복수의 적재 평면부(10)는 바람직하게는 세척통(2) 내에 상하로 배치된다. 각각의 적재 평면부(10)는 선택적으로 세척통(2) 내부로의 삽입 방향(E)으로, 또는 상기 세척통 외부로의 인출 방향(A)으로 변위될 수 있다. 이를 위해, 각각의 적재 평면부(10)의 양측에는 레일(11)이 제공된다.
식기 세척기(1)의 몸체 내에, 또는 그 도어(3) 내에 선택적으로 제공되는 제어 장치(12)는 세척 물품을 세척하기 위한 세척 프로그램의 시퀀스를 제어하도록 구성된다. 제어 장치(12)는, 예컨대 도 2에서 기재되는 것과 같은, 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 장치(12)를 포함할 수 있다.
또한, 식기 세척기(1)의 다양한 위치들에서 이용될 수 있는 센서(13)도 도시되어 있다. 센서(13)는 식기 세척기(1)의 세척수 내의 유기 화합물들을 검출하기 위해 근적외 분광 분석법을 실행하는 역할을 한다.
제어 장치(12)는, 센서(13), 및 필요한 경우 가전 기기(1)의 다수의 추가 센서 및/또는 액추에이터를 작동시키도록 구성된다.
도 2에는, 물 사용 가전 기기, 예컨대 식기 세척기(1) 내 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 장치(12)의 일 실시형태의 개략적 블록선도가 도시되어 있다.
본원의 장치(12)는 센서(13)와, 측정 유닛(14)과, 조정 유닛(15)을 포함한다.
센서(13)는, 식기 세척기(1)의 세척수 내의 유기 화합물들을 검출하기 위해, 하기에서 NIR 측정으로 지칭되는 근적외 분광 분석법을 실행한다. 측정 유닛(14)은 검출된 유기 화합물들을 기반으로 세척 물품의 오염물을 측정할 수 있다.
조정 유닛(15)은, 현재 세척 프로그램의 세척 매개변수들을 조정하기 위해, 또는 이미 제공되고 저장된 세척 프로그램을 조정하기 위해, 오염물에 대한 정보들을 이용할 수 있다. 이를 위해, 조정 유닛(15)은 계량 유닛(22)을 통한 자동 계량 역시도 조정할 수 있다.
센서(13)는, 실제로 도 3 내지 도 7을 참조하여 기재되는 것처럼, 식기 세척기(1)의 다양한 위치들에 배치될 수 있다.
도 3에는, 식기 세척기(1)의 세척통(2) 내의 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 장치(12)의 제1 배치구조가 도시되어 있다.
상기 배치구조에서, 센서(13)는 다양한 분사 평면부들(16) 하부의 펌프 섬프(17) 내에 위치된다. 이는 측정의 높은 정밀도를 달성하는데, 그 이유는 상기 펌프 섬프가 오히려 진정되는 구역이기 때문이다. 제어 유닛 또는 오염물의 측정을 위한 본원의 장치(12)는 센서(13)로부터 데이터를 (선택적으로, 또는 지속적으로) 수집하여, 이 데이터를 저장된 보정 모델과 비교하고, 이에 이어서 사전 설정된 임계값들과 비교한다. 사전 정의된 논리를 기반으로, 진행 중인 프로그램에 대한 판단이 내려진다. 이 경우, 순환 펌프(18), 순환 펌프(18)용 가열 유닛(19), 워터 스위치(20), 배출 펌프(21) 또는 분말용 계량 유닛(22), 단일 및/또는 다중 기능 탭(mono and/or multifunctional tab), 세정 보조 장치, 및/또는 세제 시스템의 개별 컴포넌트들과 같은 유닛들이 제어될 수 있다. 본원의 장치(12)는 추가로 인터넷 통신 유닛(23)을 통해 외부 서버(24) 상의 데이터베이스와 연결될 수 있다.
도 4에는, 식기 세척기(1)의 세척통(2) 내의 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 장치(12)의 제2 배치구조가 도시되어 있다.
상기 배치구조에서, 센서(13)는 순환 펌프(18) 하류의 바이패스 내에 위치되며, 그리고 세척수는 센서(13)를 통과하여 다시 세척통(2) 또는 [예컨대 체 시스템(sieve system) 하부의] 펌프 섬프(3) 내로 회수된다. 선택적으로, 바이패스는 밸브(26)를 통해 "차단되며" 그리고 개방될 수 있다. 이 경우, 용액은 정지 상태에 있으며, 다시 말하면 어떤 유동도 존재하지 않는다.
이 경우, 센서(13)의 장착은, 밸브(26)가 폐쇄된 경우, 다시 말해 유동 이동이 없을 때 고형물 입자들이 하향 정착될 수 있도록 선택될 수 있다. 추가로, 측정 섹션 내에는 가열 및/또는 냉각 장치(27)가 장착될 수 있다. 또한, 필터(28)를 통해 고형물이 여과 제거될 수 있으며, 그럼으로써 고형물은 측정을 방해하지 않게 된다. 정상적인 유동 조건에서, 필터(28)는 워터 스위치(20)의 방향으로 세척될 수 있다. 추가로 본원의 장치(12)는 상기 배치구조에서 신선한 물(25)을 제어할 수 있다.
도 5에는, 식기 세척기(1)의 세척통(2) 내의 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 장치(12)의 제3 배치구조가 도시되어 있다.
도 4의 배치구조에서처럼, 센서(13)는 바이패스 내에 위치된다. 그러나 여기서는 워터 스위치(20)에서 용액 저장부를 위한 포트가 이용된다.
도 6에는, 식기 세척기(1)의 세척통(2) 내의 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 장치(12)의 제4 배치구조가 도시되어 있다.
도 6의 배치구조의 경우, 상류에 연결된 밸브(29)를 포함한 측정 하우징(30)이 제공되며, 센서(13)는 상기 측정 하우징 내에 수용된다. 그에 따라, 용액은 유동 진정된 상태로 존재할 수 있고 추가로 유닛(27)을 통해 가열되거나 냉각될 수 있다.
도 7에는, 식기 세척기(1)의 세척통(2) 내의 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 장치(12)의 제5 배치구조가 도시되어 있다.
상기 배치구조의 경우, 복수의 센서(13)가 다양한 분사 평면부들(16)의 공급 라인(31, 32, 33) 내에 포지셔닝된다.
도 8에는, 물 사용 가전 기기(1)에서 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 방법의 일 실시계가 도시되어 있다.
단계 S1에서, 물 사용 가전 기기(1)의 세척수 내의 유기 화합물들이 근적외 분광 분석법의 이용하에 검출된다.
단계 S2에서, 세척 물품의 오염물이 검출된 유기 화합물들을 기반으로 측정된다.
도 9에는, 물 사용 가전 기기(1) 내에서, 특히 식기 세척기 또는 세탁기 내에서 식기 또는 직물을 세척하기 위한 방법의 일 실시예가 도시되어 있다.
단계 S1에서, 물 사용 가전 기기(1)에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 성분들의 분광 측정값들이 근적외 분광 분석법의 이용하에 수집된다.
단계 S2에서, 세정액 또는 세척액의 오물 부하가 오물 성분들의 수집된 분광 측정값들을 기반으로 측정된다.
그리고 단계 S3에서, 현재 세척 프로그램의 세척 매개변수들이 측정된 오물 부하를 기반으로 조정된다.
그 대안으로, 단계 S3에서, 세척제 또는 세제는 측정된 오물 부하를 기반으로 계량되며, 바람직하게는 물 사용 가전 기기(1) 내의 세정액 또는 세척액 내로 계량된다.
비록 본 발명을 실시예들에 따라서 기재했기는 하지만, 본 발명은 다양하게 수정될 수 있다.
1: 물 사용 가전 기기
2: 세척통
3: 도어
4: 세척 챔버
5: 바닥부
6: 천장부
7: 후벽부
8: 측면 벽부
9: 측면 벽부
10: 적재 평면부
11: 레일
12: 제어 장치(오염물 측정용 장치)
13: 센서
14: 측정 유닛
15: 조정 유닛
16: 분사 평면부
17: 섬프를 포함한 펌프 포트
18: 순환 펌프
19: 순환 펌프용 가열 유닛
20: 워터 스위치
21: 배출 펌프
22: 계량 유닛
23: 통신 인터페이스
24: 데이터베이스를 포함한 외부 서버
25: 신선한 물
26: 밸브
27: 가열/냉각 유닛
28: 필터
29: 밸브
30: 측정 하우징
31: 하부 분사 평면부로 향하는 공급 라인
32: 중간 분사 평면부로 향하는 공급 라인
33: 상부 분사 평면부로 향하는 공급 라인
A: 인출 방향
E: 삽입 방향
S: 회동축
S1: 방법 단계
S2: 방법 단계
S3: 방법 단계

Claims (21)

  1. 물 사용 가전 기기(1)에서, 특히 식기 세척기 또는 세탁기에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하의 측정을 위한 장치(12)에 있어서, 근적외 분광 분석법을 이용하면서 상기 물 사용 가전 기기(1)에서 상기 세정액 또는 세척액 내의 오물 성분들의 분광 측정값들을 수집하기 위한 센서(13)와; 상기 세정액 또는 세척액 내의 오물 성분들의 수집된 분광 측정값들을 기반으로 상기 세정액 또는 세척액의 오물 부하의 측정을 위한 측정 유닛(14)과; 측정된 오물 부하를 기반으로 현재 세척 프로그램의 세척 매개변수들을 조정하기 위한 조정 유닛(15)을; 포함하는, 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하 측정 장치(12).
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서(13)는 투과율 측정 및/또는 반사율 측정을 실행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하 측정 장치(12).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측정 유닛(14)은, 상기 오물 부하의 측정 동안 상기 오물 부하 내부에 있는 복수의 다양한 오물 성분을 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하 측정 장치(12).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정 유닛(14)은, 사전 정의된 보정 모델과 상기 센서(13)의 출력 데이터를 비교하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하 측정 장치(12).
  5. 제4항에 있어서, 상기 보정 모델은 할당된 유기 화합물들을 포함하는 복수의 상이한 분광 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하 측정 장치(12).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조정 유닛(15)은, 사용자 입력을 기반으로 현재 세척 프로그램을 조정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하 측정 장치(12).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서(13)는 소정의 온도에서 상기 유기 화합물들을 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하 측정 장치(12).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서(13)는 보정 계수를 이용하면서 상기 유기 화합물들을 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하 측정 장치(12).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서(13)는 상기 물 사용 가전 기기(1)의 펌프 섬프(17) 내에, 또는 상기 물 사용 가전 기기(1)의 세척통(2) 내부 및/또는 외부의 바이패스 장치 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하 측정 장치(12).
  10. 물 사용 가전 기기(1)에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하의 측정을 위한 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따르는 장치(12)를 포함하는 물 사용 가전 기기(1).
  11. 제10항에 있어서, 상기 물 사용 가전 기기(1)는 식기 세척기 또는 세탁기인 것을 특징으로 하는, 물 사용 가전 기기(1).
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 상기 장치(12)는 외부 서버(24)와 통신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 물 사용 가전 기기(1).
  13. 제12항에 있어서, 세척 물품의 오염물의 측정을 위한 상기 장치(12)는 상기 세척 물품의 검출된 유기 화합물들 및/또는 측정된 오염물을 상기 외부 서버(24)로 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 물 사용 가전 기기(1).
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 물 사용 가전 기기(1)는, 상기 외부 서버(24)로부터 프로그램 업데이트를 수신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 물 사용 가전 기기(1).
  15. 물 사용 가전 기기(1)에서, 특히 식기 세척기 또는 세탁기에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하의 측정을 위한 방법에 있어서,
    - 근적외 분광 분석법을 이용하면서 상기 물 사용 가전 기기(1)에서 상기 세정액 또는 세척액 내의 오물 성분들의 분광 측정값들을 수집하는 수집 단계(S1)와,
    - 상기 오물 성분들의 수집된 분광 측정값들을 기반으로 상기 세정액 또는 세척액의 오물 부하를 측정하는 측정 단계(S2)를 포함하는, 세정액 또는 세척액 내의 오물 부하 측정 방법.
  16. 물 사용 가전 기기(1) 내에서, 특히 식기 세척기 또는 세탁기 내에서 식기 또는 직물을 세척하기 위한 방법에 있어서,
    - 근적외 분광 분석법을 이용하면서 상기 물 사용 가전 기기(1)에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 성분들의 분광 측정값들을 수집하는 수집 단계(S1)와,
    - 상기 오물 성분들의 수집된 분광 측정값들을 기반으로 상기 세정액 또는 세척액의 오물 부하를 측정하는 측정 단계(S2)와,
    - 측정된 오물 부하를 기반으로 현재 세척 프로그램의 세척 매개변수들을 조정하는 조정 단계(S3)를 포함하는, 식기 또는 직물 세척 방법.
  17. 물 사용 가전 기기(1) 내에서, 특히 식기 세척기 또는 세탁기 내에서 식기 또는 직물을 세척하기 위한 방법에 있어서,
    - 근적외 분광 분석법을 사용하면서 상기 물 사용 가전 기기(1)에서 세정액 또는 세척액 내의 오물 성분들의 분광 측정값들을 수집하는 수집 단계(S1)와,
    - 상기 오물 성분들의 수집된 분광 측정값들을 기반으로 상기 세정액 또는 세척액의 오물 부하를 측정하는 측정 단계(S2)와,
    - 측정된 오물 부하를 기반으로 세척제 또는 세제를 계량하는 계량 단계(S3)를 포함하는, 식기 또는 직물 세척 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 세척제 또는 세제는
    a) 탄수화물 함유 오염물들, 특히 아밀라아제에 대해 세척 작용을 갖는 하나 이상의 구성성분을 함유하는 바람직하게는 액상인 세제 제제 A;
    b) 단백질 함유 오염물들, 특히 프로테아제에 대해 세척 작용을 갖는 하나 이상의 구성성분을 함유하는 바람직하게는 액상인 세제 제제 B; 및
    c) 지방 함유 오염물들, 특히 리파아제 또는 하나 이상의 비이온 계면 활성제에 대해 세척 작용을 갖는 하나 이상의 구성성분을 함유하는 바람직하게는 액상인 세제 제제 C;
    중 2가지 이상, 바람직하게는 3가지 모두를 함유하는 다성분 세제 제형을 포함하며, 그리고
    계량은, 상기 세제 제제들(A 내지 C) 중 하나 이상이 측정된 오물 성분들의 유형 및 양을 기반으로 계량 첨가되는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 식기 또는 직물 세척 방법.
  19. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따르는 물 사용 가전 기기(1) 내에서, 특히 식기 세척기 또는 세탁기 내에서 식기 또는 직물을 세척하기 위한 방법에서,
    a) 탄수화물 함유 오염물들, 특히 아밀라아제에 대해 세척 작용을 갖는 하나 이상의 구성성분을 함유하는 바람직하게는 액상인 세제 제제 A;
    b) 단백질 함유 오염물들, 특히 프로테아제에 대해 세척 작용을 갖는 하나 이상의 구성성분을 함유하는 바람직하게는 액상인 세제 제제 B; 및
    c) 지방 함유 오염물들, 특히 리파아제 또는 하나 이상의 비이온 계면 활성제에 대해 세척 작용을 갖는 하나 이상의 구성성분을 함유하는 바람직하게는 액상인 세제 제제 C;
    중 2가지 이상, 바람직하게는 3가지 모두를 함유하는 다성분 세제 제형의 이용.
  20. 제18항에 따르는 방법 또는 제19항에 따르는 이용에 있어서, 수용 챔버들 각각이 세제 제제들 중 하나를 포함하는 조건에서 상기 다성분 세제 제형은 서로 분리된 수용 챔버들의 형태 내에 패키징되며, 패키징 형태는 바람직하게는 서로 분리된 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 수용 챔버를 포함하는 카트리지인 것을 특징으로 하는, 방법 또는 이용.
  21. 제20항에 있어서, 상기 세척제 또는 세제는 이 세척제 및 세제의 다중 계량을 위한 계량 시스템을 통해 계량 첨가되며, 상기 계량 시스템은, 상기 세제 제제들(A 내지 C)과, 상기 세제 제제들이 그 내에서 서로 분리된 수용 챔버들 내에 존재하는 세제 제제들을 위한 카트리지와, 상기 카트리지와 연결되어 있거나 연결될 수 있는 계량 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법 또는 이용.
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