在清洗過程中採用的離子重獲的製作方法

2023-07-20 09:18:01

專利名稱：在清洗過程中採用的離子重獲的製作方法
在清洗過程中採用的離子重獲
背景技術：
在清洗纖維和諸如餐具的其它物質時，已知使用漂白劑去除不同種類的汙垢。 漂白劑可與去垢化學物質結合，例如結合在出售給設備使用者的去垢液或去垢粉
中。在這種情況下，漂白劑與例如酶的其它洗滌化學物質同時被摻入洗滌液，並且 兩種化學物質可能抵消或降低另一方的效果，從而降低去垢劑的可能洗滌能力。
此外，漂白劑在長時間內可能無法保持穩定，尤其是如果漂白劑處於活化狀 態或條件下。這或者要求以穩定但非活化狀態提供漂白劑，這在提供漂白或氧化作
用時效率低下；或者要求漂白劑在其成形後立即使用之，這會降低去垢劑的有效保 存期。
已知用催化一活化反應的金屬離子來活化漂白劑以產生活化的漂白劑。然而， 如果允許離子流入廢水系統，則這些離子在洗滌系統中的使用可能造成環境問題。
當非活化的漂白劑和金屬離子被同時提供給去垢劑時，例如以粉末形式提供 以使漂白劑保持穩定，使用者對在洗滌周期中發生的漂白動作失去控制，並且當在 洗滌周期中需要時無法有選擇地活化漂白劑。

發明內容
在本發明的實施例中，為諸如洗衣機或洗碟機的洗滌機提供洗滌周期，所述 洗漆機具有用來容納纖維裝料或其它待清洗物(例如餐具)的洗滌區。洗滌周期包
括提供施加於底層裝料(substrate load)的洗滌液的步驟。另一步驟是用底層裝料 裝載洗滌區。另一步驟是將金屬離子與非活化的漂白劑混合作為催化劑以催化活化 反應而產生活化的漂白劑。另一步驟是將活化的漂白劑與洗滌液混合。另一步驟是 將帶有活化漂白劑的洗滌液施加於底層裝料。另一步驟是在處理洗滌液前捕獲金屬 離子。
在一個實施例中，非活化的漂白劑是從由包括過硼酸鹽、過碳酸鹽、過磷酸 鹽、過矽酸鹽、過硫酸鹽的過氧化物、它們的鈉、銨、鉀、鋰相似體、過氧化鈣、 過氧化鋅、過氧化鈉、過氧化氫脲、過氧化氫、過酸、有機過氧化物和這些過氧化物的混合物構成的組中選擇的。
在一個實施例中，金屬離子是從由過渡金屬和過渡金屬有機化合物構成的組
中選擇的。
在一個實施例中，施加金屬離子的步驟包括用過渡金屬形成電極並在電極與 洗滌液接觸的同時使電流通過電極。
在一個實施例中，施加金屬離子的步驟包括提供含金屬離子或其鹽類的固體 材料塊，並使材料塊受到從中流過的洗滌液的作用。
在一個實施例中，施加金屬離子的步驟包括在洗滌液中施加含金屬離子的液 體溶液。
在一個實施例中，施加金屬離子至洗滌液的步驟包括將之前捕獲的離子釋放 到洗滌液中。
在一個實施例中，施加金屬離子的步驟包括以沿第一方向流動的電流作用電 解系統並且捕獲金屬離子的步驟包括以沿相反方向流動的電流作用電解系統。
在一個實施例中，捕獲金屬離子的步驟包括在可更換濾筒中捕獲金屬離子。 在一個實施例中，在可更換濾筒中捕獲金屬離子的步驟包括使用離子交換樹脂。
在一個實施例中，在可更換濾筒中捕獲金屬離子的步驟包括使用分子篩。 在一個實施例中，洗滌周期包括當濾筒需要更換時激活使用者可識指示器以 發出信號。
在一個實施例中，捕獲離子的步驟包括將化合物施加於洗滌液，從而或者沉 澱或者鰲合離子。
在一個實施例中，捕獲經沉澱或螯合的離子的步驟是經由過濾洗滌液而發生的。
在一個實施例中，為沉澱離子而分配的化合物包括絮凝體。
在一個實施例中，捕獲離子的步驟包括將含金屬離子的洗滌液暴露於有選擇 地吸收離子的物質。
在本發明的一個實施例中，為洗衣機提供洗滌周期，所述洗衣機具有容納要 洗滌的底層裝料的洗滌區。洗滌周期包括將洗滌液施加於底層裝料的步驟。另一步 驟是將非活化的漂白劑引入洗滌液。另一步驟是繼將非活化的漂白劑引入洗滌液後 在洗滌周期中的要求時間，將金屬離子施加於洗滌液作為催化劑以催化一活化反 應，從而產生活化的漂白劑。另一步驟是在處理洗滌液前捕獲金屬離子。在一個實施例中，引入非活化的漂白劑的步驟是與將去垢劑引入到洗滌液同 時發生的。
在一個實施例中，將非活化的漂白劑引入洗滌液的步驟是獨立於將去垢劑引 入到洗滌液而發生的。
在本發明一個實施例中，為洗衣機提供洗滌周期，所述洗衣機具有容納要洗
滌的底層裝料的洗滌區。洗滌周期包括步驟繼洗滌周期開始後，將金屬離子與非 活化的漂白劑混合作為催化劑以催化活化反應，從而形成活化的漂白劑。另一步驟 是將活化的漂白劑與洗滌液混合。另一步驟是將帶活化漂白劑的洗滌液施加於底層 裝料。另一步驟是在處理洗滌液前捕獲金屬離子。


圖1是表現本發明原理的洗滌周期的流程圖。 圖2是具有洗滌區的洗滌機的示意圖。 圖3是金屬離子發生器的示意圖。 圖4是金屬離子配給器的示意圖。 圖5是金屬離子配給器的示意圖。
圖6是金屬離子過濾濾筒的示意圖。
20洗滌周期
21洗滌區
22裝料步驟
23洗滌設備
24提供洗滌液步驟
25底層裝料
26將金屬離子與非活化漂白劑混合的步驟 27可轉動滾筒
28將漂白劑與洗滌液混合的步驟 29噴嘴
30將洗滌液施加於底層裝料的步驟 31噴嘴
32捕獲金屬離子步驟 42電解裝置44第一板
46最末板
48中間板
50板的一面
52板的相對面
54電氣連接
56 DC電流源的端子
58 DC電流源
59入口
60連接
61出口
62負電極
64金屬離子材料塊
65人口
66容器
67出口
68容器的透明區 70傳感器 72指示器 76網絡 78容器
80具有金屬離子的流體
82閥
83入口
84可更換濾筒
85出口
86化學物質過濾器
具體實施例方式
在本發明的一個實施例中，如圖1所示，提供含多個步驟的洗滌周期20。 步驟22包括將用於清洗的底層裝料25裝填洗滌機23的洗滌區21 (圖2)。洗滌區21可位於水平軸洗滌機或垂直軸洗滌機的可轉動滾筒27內。也可使用其它 類型的洗滌機結構，包括洗碟機。這裡有時專門參照洗衣機描述本發明的具體實施 例，然而本發明不局限於衣物或其它纖維的洗滌周期，而是用於許多不同的要被洗 滌的底料，包括餐具。
洗滌周期20包括提供洗滌液的步驟24。洗滌液一般是流體，並且可以是液體、 氣體、蒸氣、泡沫或這些狀態的某種組合。在洗滌周期20內由於不同時候給洗滌 液提供不同添加劑，並且在洗滌周期內排出洗滌液的一部分並由不同的洗滌液所代 替，因此洗滌液的化學成分會改變。洗滌液中可具有各種化學物質，例如去垢劑和 添加劑或包括表面活化劑、乳化劑、酶活化的去汙劑、起泡劑、增潔劑、抗再沉澱 聚合體和香料的去垢化學物質，並且可以是水合或非水合溶劑或混合物。可將洗滌 劑施加於洗滌區21中的底層裝料25，例如通過噴嘴29噴灑。
洗滌周期20的另一步驟26是將金屬離子與非活化漂白劑混合作為催化劑以 催化活化反應，從而產生活化的漂白劑。非活化漂白劑可以是已被添加至洗滌液的 添加劑，在這種情形下，將金屬離子直接施加於洗滌液，在那裡與非活化漂白劑混 合併催化活化反應。在一個實施例中，將非活化的漂白劑引入洗滌液是與將去垢劑 引入洗滌液(例如通過引入到去垢溶液或混合物)同時發生的。在另一實施例中， 將非活化的漂白劑引入洗滌液是獨立於將去垢劑引入洗滌液而發生的。
在步驟26的又一實施例中，可在將非活化漂白劑添加至洗滌液之前將金屬離 子加至非活化的漂白劑。如果隨之而來的是後一種方法，則配入洗滌液的漂白劑可 以是活化的漂白劑。在本實施例中，可在洗滌周期30開始前將金屬離子加至非活 化漂白劑，或者將其作為洗滌周期中的起始步驟，或者該步驟26可發生在洗滌周 期開始之後，儘管也可執行其它步驟，例如在基於去垢劑的帶酶的洗滌液中的起始 洗滌步驟。
在本申請中，術語"非活化漂白劑"表示儘管不是完全惰性的、但相對反應 較慢的漂白劑，至少同在與金屬離子的催化反應後變成"活化漂白劑"相比而言是 如此的，從而當它是"活化漂白劑"時，它因為具有至少大約兩倍於"非活化漂白 劑"時的自由基，因此具有至少兩倍的活性。
在一個實施例中，非活化漂白劑可以是包括過硼酸鹽、過碳酸鹽、過磷酸鹽、 過矽酸鹽、過硫酸鹽的一種或多種過氧化物、它們的鈉、銨、鉀、鋰相似體、過氧 化鈣、過氧化鋅、過氧化鈉、過氧化氫脲、過氧化氫、過酸、有機過氧化物和這些 過氧化物的混合物。漂白劑可以例如粉末的固體形式提供，或以液態或氣態溶劑或混合物的形式提供。
在一個實施例中，金屬離子可來自 一種或多種過渡金屬和過渡金屬有機化合物。
前面的三個步驟——將底料裝入洗滌區的步驟22、提供洗滌液24以及將金屬 離子混以非活化漂白劑26——可以不同順序發生並且在不同時間或同時發生。
在洗滌周期20的要求點，發生將活化漂白劑與洗滌液混合的步驟28。如果非 活化漂白劑尚未被提供給洗滌液的話，則這可發生在將金屬離子與非活化漂白劑混 合的步驟26之後。如果非活化漂白劑己出現在洗滌液中或者在提供金屬離子的同 時被提供給洗滌液，則混合步驟28可與混合步驟26同時發生。
非活化漂白劑可配入已被施加於底層裝料25的洗滌液，或者可在將洗滌液施 加於底層裝料前將漂白劑配入洗滌液。漂白劑可包括其它化學物質，例如去垢劑、 添加物或包括表面活化劑、乳化劑、酶活化的去汙劑、起泡劑、增潔劑、抗再沉澱 聚合體和香料的去垢化學物質，並且可以是加至洗滌液的水合或非水合溶劑或混合 物，或者可與其它化學物質分開地添加漂白劑，例如如果以流體狀態提供則經由單 獨的噴嘴31添加。
另一步驟30是將帶有活化漂白劑的洗滌液施加於底層裝料25。可例如通過向 洗滌區21中的底層裝料噴灑洗滌液、在引入底層裝料前用洗滌液填滿洗滌區、將 洗滌液引至洗滌盆並從那裡允許洗滌液流入界定洗滌區的多孔洗滌籃、或業內公知 的將洗漆液施加於底層裝料的任何其它方法來將洗滌液施加於底層裝料25。
在一個實施例中，混合金屬離子的步驟26包括通過具有第一金屬板44以及 或許最末的金屬板46和多個中間金屬板48的電解裝置42 (圖3)分配金屬離子。 每塊板44、 46、 48由過渡金屬形成或用過渡金屬塗覆。例如，板44、 46、 48可具 有表面塗覆了過渡金屬材料的由諸如塑料的材料或某些其它非過渡金屬材料形成 的支承或基底。
板44、 46和48具有兩個基本平行的側面50、 52，平行側面50、 52的表面積 比連接它們的周圍側面54大。多塊板44、 46和48被設置成對於多塊中間板中的 每一塊而言，使一塊板的平行側面50、 52中的一個側面朝向相鄰板的平行側面50、 52中的一個側面。在一些實施例中，這些板被設置成直的行，使以平行方式設置 面對的側面50、 52，儘管在其它實施例中，可以弧形方式設置板44、 46、 48，其 中面對的側面50、 52可被設置成彼此形成一夾角，該夾角一般小於45。。
直流電流源58的正電極56和第一板44之間設有連接54並且在直流電流源58的負電極62和最末板46之間設有連接60。洗滌液可從入口 59被引導流過電解 裝置至出口 61以從板44、 46、 48獲取金屬離子，從而使它們遍及洗滌液。電解裝 置42和電流源的其它結構在已公開的美國專利申請US1005/0224339中有記載，
該文獻被包含援引於此。
在一個實施例中，混合金屬離子的步驟26包括提供含金屬離子或其鹽類的固 體材料塊64 (圖4)，並使洗滌液從材料塊上流過。材料塊64可位於單獨的容器 66內，其中洗滌液在洗滌周期20的選定時間從入口 65至出口 67被引導流過容器。 材料塊64隨著洗滌液在其上流過而緩慢地受到腐蝕，從而使金屬離子遍及洗滌液。
當容器66需要重新注入附加材料或需要更換時，可使用各種類型的指示器提 醒設備使用者。例如容器66可以至少部分透明的，如68所示，從而可從外部看見 容器的內容64。或者，可在容器66中設置傳感器70以檢測材料64存在與否並且 當材料己耗盡時驅動(電子或機械的)視覺或聽覺指示器72。例如，可使用燈、 LED或提供視覺信號的其它電驅動指示器72。或者使用例如蜂鳴器或其它聽覺裝 置的指示器72。可使用突出指示器、變色輪或相似的機械指示符72。在其它的配 置中，可用由設備運作驅動的計時器或洗滌周期計數器來改變指示器72的狀態。 在另外一些其它配置中，可使用在洗滌液存在的已知時間段內溶解的可溶解成分， 以釋放用於顯示指示器72的彈簧偏置力或閉合電子指示器的電路。傳感器70也可 連接於例如局域計算機網或家用設備控制網的家用網絡76或諸如網際網路的較大型 網，從而發送信號至另一設備以提醒使用者容器需要重新注入、訂購新的容器或預 定重裝容器的服務電話。
在一個實施例中，混合金屬離子的步驟26包括將含金屬離子的流體溶液或混 合物配入洗滌液。此外，可向單獨的容器78 (圖5)提供包含金屬離子的流體80。 在洗滌周期的選定部分，可例如通過啟用閥82從容器78將要求量的流體排入洗滌 液，以配給金屬離子使其遍及洗滌液。此外，當容器78需要重裝附加液體物質80 或需要以新的裝滿的容器更換容器時，如上所述的各種類型的指示器可用來提醒設 備使用者。
洗滌周期20的另一步驟32是在處理洗滌液之前捕獲金屬離子。這一般發生 在從設備抽出洗滌液時或者在抽出洗滌液的步驟前的洗滌周期內。
在洗滌周期20的一個實施例中，尤其是在金屬離子與非活化漂白劑混合的步 驟26包括用沿第一方向的電流作用電解系統32的情形下，則捕獲金屬離子的步驟 32可包括用沿相反方向流動的電流作用電解系統以使金屬離子再沉澱在板44、46、48上。
在洗滌周期的另一實施例中，捕獲金屬離子的步驟32包括在具有入口 83和 出口85的可更換濾筒84 (圖6)中捕獲金屬離子。除了例如包含在可更換濾筒84 中用來捕獲金屬離子的化學物質過濾器86，洗滌設備可配備有用來捕獲各種尺寸 微粒(例如灰塵或外來物質)的單獨的微粒過濾器。濾筒84可位於洗滌設備23 的易觸及部分或者在設備箱的外部以當濾筒失去其捕獲金屬離子的能力時拆除並 更換它。如上所述，當濾筒84需要更換時可使用各種指示器來提醒設備使用者。
在一個實施例中，用於在可更換濾筒84中捕獲金屬離子的步驟32包括在濾 筒中使用離子交換樹脂。在一個實施例中，在可更換濾筒84中捕獲金屬離子的步 驟32包括在濾筒中使用分子篩。
在一個實施例中，捕獲離子的步驟32包括分配化合物至洗滌液以沉澱或者鰲 合離子。例如，可使用絮凝體或螯化物來沉澱或鰲合離子。根據所使用的化合物， 沉澱或鰲合的離子可被無害地給予，並且能夠與洗滌液的剩餘部分一起被排出。如 上所述，可使用其中具有化合物的單獨容器，其包括當需要重裝或更換容器時通知 使用者的適宜的指示器。通過某些化合物，可能需要或要求經由用一般的微粒過濾 器過濾洗滌液、經由離心分離器、經由靜水帶沉澱槽、通過電泳或從流體中去除固 體的相似己知配置來捕獲沉澱或鰲合的離子。
在一個實施例中，捕獲離子的步驟32包括使含金屬離子的洗滌液暴露於有選 擇地吸收離子的材料。該材料可保持在具有當需要更換濾筒時通知用戶的適宜指示 器的可更換濾筒中。
在一個實施例中，將金屬離子與非活化漂白劑混合的步驟26包括將之前捕獲 的離子釋放到洗滌液中。這可通過使洗滌液逆向流過已捕獲金屬離子的區域，或者 如果正使用電泳則電流逆向通過板44、 46、 48來實現。
在另一實施例中，捕獲離子的步驟32包括多個步驟，其中通過一種方法捕獲 一部分離子，例如通過沉澱或鰲合，而通過另一種方法捕獲另一部分的離子，例如 通過離子樹脂交換，從而延長可更換濾筒84的使用壽命。
已對洗滌周期的各種特徵和步驟進行了說明，這些特徵和步驟可單獨實現或 以各種方式結合在要求的洗滌周期中，儘管這裡只描述了其中的某些組合。所描述 的組合不應當被認為是限制性的，而是可能的具體特徵組合的示例。
從前面說明書可以清楚知道，本發明可以明顯區別於之前的說明和描述中記 載的那些內容的多種替換和修改形式表現。應當理解，我們希望在在此保證的本專利範圍內使合理和合法地落在我們對現有技術貢獻的範圍內的所有這些修正具體 化。
權利要求
1.一種洗衣機的洗滌周期，所述洗衣機具有用來容納要被洗滌的底層裝料的洗滌區，所述洗滌周期包括步驟提供施加於底層裝料的洗滌液；用底層裝料裝載洗滌區；將金屬離子與非活化漂白劑混合以產生活化的漂白劑；將帶有活化的漂白劑的洗滌液施加於底層裝料；以及在處理洗滌液之前捕獲金屬離子。
2. 如權利要求l所述的洗滌周期，其特徵在於，所述非活性漂白劑是從由包 括過硼酸鹽、過碳酸鹽、過磷酸鹽、過矽酸鹽、過硫酸鹽的過氧化物、這些過氧化 物的鈉、銨、鉀、鋰相似體、過氧化鈣、過氧化鋅、過氧化鈉、過氧化氫脲、過氧 化氫、過酸、有機過氧化物和這些過氧化物的混合物構成的組中選擇的。
3. 如權利要求l所述的洗滌周期，其特徵在於，所述金屬離子是從由過渡金 屬和過渡金屬有機化合物構成的組中選擇的。
4. 如權利要求l所述的洗滌周期，其特徵在於，所述漂白劑在非活化狀態下 被引入到洗滌液並且所述混合金屬離子的步驟包括形成具有過渡金屬的電極並當 電極與洗滌液接觸時使電流通過電極。
5. 如權利要求l所述的洗滌周期，其特徵在於，所述漂白劑在非活化狀態下 被引入到洗滌液並且所述混合金屬離子的步驟包括提供含金屬離子、其鹽類的固體 材料塊，並在所述材料塊上流過洗滌液。
6. 如權利要求1所述的洗滌周期，其特徵在於，所述漂白劑在非活化狀態下 被引入到洗滌液並且所述配給金屬離子的步驟包括將含金屬離子的液體溶劑配入 洗滌液中。
7. 如權利要求l所述的洗滌周期，其特徵在於，所述將金屬離子與非活化漂 白劑混合的步驟包括將之前捕獲的離子釋放入洗漆液中。
8. 如權利要求l所述的洗滌周期，其特徵在於，所述混合金屬離子的步驟包 括以沿第一方向流動的電流作用電解系統並且捕獲金屬離子的步驟包括以沿相反 方向流動的電流作用電解系統。
9. 如權利要求l所述的洗滌周期，其特徵在於，所述捕獲金屬離子的步驟包括在可更換濾筒中捕獲金屬離子。
10. 如權利要求9所述的洗滌周期，其特徵在於，所述在可更換濾筒中捕獲 金屬離子的步驟包括使用離子交換樹脂。
11. 如權利要求9所述的洗滌周期，其特徵在於，所述在可更換濾筒中捕獲金屬離子的步驟包括使用分子篩。
12. 如權利要求9所述的洗滌周期，其特徵在於，包括當濾筒需要更換時啟 用使用者可辨識的指示器以發出信號的步驟。
13. 如權利要求1所述的洗滌周期，其特徵在於，所述捕獲離子的步驟包括 將化合物分配給洗滌液，從而或者沉澱或者鰲合離子。
14. 如權利要求13所述的洗滌周期，其特徵在於，包括通過過濾洗滌液捕獲 沉澱或鰲合離子的步驟。
15. 如權利要求13所述的洗滌周期，其特徵在於，分配以沉積離子的化合物 包括絮凝體。
16. 如權利要求1所述的洗滌周期，其特徵在於，所述捕獲離子的步驟包括 使含金屬離子的洗滌液暴露於有選擇地吸收離子的材料。
17. —種用於洗衣機的洗滌周期，所述洗衣機具有用於容納要被洗滌的底層裝料的洗滌區，所述洗滌周期包括步驟 將洗滌液施加於底層裝料； 將非活化的漂白劑引入洗滌液；繼將非活化的漂白劑引入洗滌液後在洗滌周期中的要求時間將金屬離子配入 洗滌液作為催化劑以催化活化反應，從而產生活化的漂白劑；以及 在處理冼滌液前捕獲金屬離子。
18. 如權利要求17所述的洗滌周期，其特徵在於，所述引入非活化漂白劑的 步驟是與將去垢劑引入洗滌液同時發生的。
19. 如權利要求17所述的洗漆周期，其特徵在於，所述將非活化漂白劑引入 洗滌液的步驟是獨立於將去垢劑引入洗滌液而發生的。
20. —種用於洗衣機的洗滌周期，所述洗衣機具有用於容納要被洗滌的底層 裝料的洗滌區，所述洗滌周期包括步驟繼洗滌周期開始後，將金屬離子與非活化的漂白劑混合作為催化劑以催化活 化反應，從而形成活化的漂白劑；將活化的漂白劑與洗滌液混合；將帶活化漂白劑的洗滌液施加於洗滌區中的底層裝料；以及 在處理洗滌液前捕獲金屬離子。
全文摘要
一種為洗衣機提供的洗滌周期，所述洗衣機具有用來容納要被洗滌的底層裝料的洗滌區。所述洗滌周期包括提供施加於底層裝料的洗滌液的步驟。另一步驟是用底層裝料裝載洗滌區。另一步驟是將金屬離子與非活化的漂白劑混合作為催化劑以催化活化反應而產生活化的漂白劑。另一步驟是將活化的漂白劑與洗滌液混合。另一步驟是將帶有活化漂白劑的洗滌液施加於底層裝料。另一步驟是在處理洗滌液前捕獲金屬離子。
文檔編號D06F39/02GK101302698SQ20081009318
公開日2008年11月12日 申請日期2008年4月21日 優先權日2007年5月7日
發明者J·A·萊科曼, R·D·瑞赫爾, T·懷特, Z·於瑟夫 申請人:惠爾普爾公司