CN101302697A - 用于使自动洗涤机的洗涤槽中的化学物质活化和减活化的控制和洗涤周期 - Google Patents

Abstract

一种用于自动洗涤机的控制，以通过根据要在洗涤机的洗涤区中用洗涤液洗涤的织物装载量中的各种污物和污迹确定的洗涤周期来操作洗涤机。控制具有至少可以选择和检测以及用特定洗涤周期清洗的多个污迹/污物类型输入。控制对使用分配控制的特定洗涤周期进行操作控制，所述分配控制在洗涤周期期间选中时刻把添加剂分配给洗涤液，以及在洗涤周期期间选中时刻操作活化剂和减活化剂。

Description

用于使自动洗涤机的洗涤槽中的化学物质活化和减活化的控制和洗涤周期

技术领域

本发明涉及洗涤控制、洗涤周期和自动洗涤机。

背景技术

例如，在用于处理各种底物的、诸如处理织物的洗衣电器和处理餐具的洗碗机之类的家用电器中，时常在不同处理周期期间或在给定处理周期期间的不同时间，根据所执行的处理功能和根据所处理的项目，把不同的化学物质添加到电器中。已知在洗涤周期中提供活化剂，诸如美国专利6,513,180号中描述的氧化剂催化剂。

在本技术领域中所需要的是对洗涤机的控制，通过该控制操作洗涤机使之通过多种不同的洗涤周期以除去多种不同的污迹和污物，并且按需要分配适当的洗涤液添加剂，以及使这些添加剂活化或减活化。如果提供用于洗涤机的一种控制，以操作洗涤机使之通过使各种洗涤液添加剂活化和减活化的洗涤周期而除去特定的污物和污迹，则这将是本技术领域中的一个改进。

发明内容

提供了用于自动洗涤机的一种控制，以操作洗涤机通过洗涤周期，该洗涤周期是根据要用洗涤液在洗涤机的洗涤区中洗涤的织物装载量的条件范围确定的。在本发明的一个实施例中，控制包括多个污迹/污物类型输入，用特定的洗涤周期至少可以对它们进行选择或检测且接下来进行清洗，。污迹/污物类型输入包括草、血、咖啡、茶、红酒、果汁、番茄酱、可可粉、碳、汗、污垢、污物、颜料、颜色、食物以及油的污迹和污物。

该控制具有对各种洗涤液添加剂的分配控制，所述洗涤液添加剂包括清洁剂、氯漂白剂、防褪色漂白剂、清洗增强剂、氧化剂、预洗涤污迹除去剂、预洗涤化学物质、可转换的或可调节的表面活性剂、防皱、颜色修整、防水剂、防污迹、功能性修整、织物柔软剂、水柔软剂、香气、抗静电剂、干燥辅助、去皱化学物质、除臭剂、表面活性剂、乳化剂、活化酶的污迹除去剂、起泡剂、增洁剂、抗再沉积聚合物、洗涤中污迹除去剂以及香料。

该控制对于各种添加剂的活化剂和减活化剂具有可操作的控制。活化剂和减活化剂包括热的、生物的、化学的、电磁的和机械的动作。生物的活化剂和减活化剂可以包括酶、植物提取物、脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶和微生物。化学的活化剂和减活化剂可以包括pH控制、贵金属、离子化、可转换的表面活性剂、催化剂以及臭氧。电磁的活化剂和减活化剂可以包括UV、微波、电磁辐射、电解、可见光以及磁场。机械动作活化剂和减活化剂可以包括滚动、推动、下垂、搅动、织物装载量的可挠性、音速的、声学的、兆音速的和超声波。

可以在从0.1-8.5的低pH时执行超声波活化，最好是从0.1-6.5，更好的是从0.1-4.0。系统应该能够监视和控制pH处于这些范围中。可以使用可转换的表面活性剂来除去污物、产生可以减少或增加机械动作的泡沫或除去泡沫或提供或减少旋转系统中的拖曳。表面活性剂可以通过pH、电解水或温度来转换。还可以利用它们恢复而关断或从洗涤液中排放出污物。当排放污物时，可以从系统过滤和排出它们，从而可以再使用表面活性剂。可以在从5-25C或25-50C或50-100C或100+C的温度下完成酶的活化。温度范围对于所使用的酶的类型以及所除去的污迹是特定的。

该控制对于特定洗涤周期具有可操作的控制，在洗涤周期期间使用分配控制以所选择的次数把添加剂分配给洗涤液，并且在洗涤周期期间以所选择的次数操作活化剂和减活化剂。可以在洗涤周期的一部分期间(诸如浸泡、预洗涤、标准洗涤、预漂洗、漂洗、液体回收和预排水)操作活化剂和减活化剂。

附图说明

图1是用于自动洗涤机的控制的示意性图解。

图2是自动洗涤机的示意性图解。

具体实施方式

在本发明的一个实施例中，如图1和2所示，本发明提供用于自动洗涤机电器22的控制20，以操作洗涤机经过基于要清洗的材料或底物24(substrate)中的各种污物或污迹确定的洗涤周期。可以使用洗涤机22来清洗织物，诸如洗衣机或衣服清洗机，或可以用来清洗餐具，诸如洗碗机，或可以用来清洗其它底物。

在这里将描述其特定实施例的洗衣机22的情况下，即使本发明不局限于如此的环境，也在已经把织物装载量引入到洗涤机的洗涤区26之后才安排用洗涤液来洗涤织物装载量24。洗涤液通常是流体，并且可以是液体、气体、蒸汽、泡沫或这些状态的某种组合，并且可以是含水的或不含水的溶液或混合物。

控制20包括可以至少选择或检测的多个污迹/污物类型输入30，然后使用来以特定的洗涤周期清洗织物装载量。例如，控制20可以包括用户界面32，其中用户可以从污迹/污物输入列表输入或选择出现在织物装载量24中的污物或污迹的类型，或通过输入信息来识别污迹或污物的类型。户界面32可包括专用于特定污物或污迹的开关或按钮，或可以存在带有列出多种污迹/污物类型输入的下拉菜单的电子显示器。可以提供键盘，以允许用户键入或否则选择一个特定的污物或污迹，然后控制可以使用该信息从内部数据库或存储器贮备中查找关于该特定污物或污迹的信息(不管该存储器是否为软件、固件或是有导线的硬件的一部分)，或从外部数据库或存储器贮备进行查找，包括访问局域网、广域网或诸如因特网之类的万维网上的远程数据库或存储器贮备。

同样，控制20可以包括用于接收表示至少一个污迹类型输入的线路34上的信号的电子输入。这样，可以在洗涤周期之前或洗涤周期期间根据所存在的污迹的检测来选择污迹类型，诸如通过织物装载量的反射率或发射率读数，或在洗涤周期期间检测存在的特定污迹属性，诸如所存在的释放到洗涤液中的蛋白质。

污迹/污物类型输入可以包括草、血、咖啡、茶、红酒、果汁、可可粉、番茄酱、碳、汗、颜料、颜色、食物、污垢、污物、和油的污迹和污物。

控制20具有对各种洗涤液添加剂36的分配控制，所述洗涤液添加剂包括清洁剂、氯漂白剂、防褪色漂白剂、清洗增强剂、氧化剂、预洗涤污迹除去剂、预洗涤化学物质、可转换的或可调节的表面活性剂、防皱、颜色修整、防水剂、防污迹、功能性修整、织物柔软剂、水柔软剂、香气、抗静电剂、干燥辅助、去皱化学物质、除臭剂、表面活性剂、乳化剂、活化酶的污迹除去剂、起泡剂、增洁剂、抗再沉积聚合物、洗涤中污迹除去剂以及香料。

可以作为添加剂使用的氧化剂包括活化氧释放化合物，例如，过氧化物(过氧化合物)，诸如过硼酸盐、过碳酸盐、过磷酸盐、过硅酸盐、过硫酸盐、它们的钠、铵、钾和锂类似物、过氧化钙、过氧化锌、过氧化钠、过氧化尿素、过氧化氢等。这些化学制剂也包括过酸和有机过氧化物以及它们的各种混合物。

过氧酸是一种酸，其中已经由-OOH基代替了酸性-OH基。他们主要通过周期表的14、15和16族中的元素来形成，但是还已知硼和某些元素也可形成过氧酸。硫和磷形成过氧酸的最大范围，包括某些浓缩的形式，诸如过氧二磷酸(peroxydiphosphoric acid)，H₄P₂O₈和过氧二硫酸(peroxydisulfuric acid)，H₂S₂O₈。这个项还包括化合物，诸如过氧羧酸和间-氯代过苯甲酸(meta-chloroperoxybenzoic acid(mCPBA))。

有机过氧化物是包括过氧化物官能团(ROOR’)的有机化合物。如果R’是氢，则把该化合物称为有机过氧化氢。过酸酯具有一般的结构RC(O)OOR。O-O键容易断裂和形成形式为RO·的自由基。这使得有机过氧化物对于清洗是有用的。

根据浓度，氧化剂生成物成分有四种可能的描述。“极端浓缩的”是指80到100％的漂白剂是活化的。“浓缩的”的是指40到79％的漂白剂是活化的。“带有添加剂的漂白剂”是指20到40％的漂白剂是活化的。“带有漂白剂的清洗生成物”是指小于25％的漂白剂是活化的。

可以在选择了其它添加剂材料的混合物中组合氧化剂，所述其它添加剂材料诸如下列一个或多个：增洁剂、表面活性剂、酶、漂白活化剂、漂白催化剂、漂白增强剂、碱度源、抗菌剂、着色剂、香料、前体-香料(pro-perfumes)、修整辅助、钙皂分散剂、成分恶臭控制剂、气味中和剂、聚合染料转移禁止剂、晶体生长禁止剂、光致漂白、重金属离子螯合剂、防锈剂、抗菌剂、抗氧化剂、交联剂、抗再沉积剂、电解质、pH改性剂、增稠剂、研磨剂、二阶的或三阶的离子、金属离子盐、酶稳定剂、腐蚀抑制剂、二铵或聚铵和/或它们的烷氧基化、肥皂水稳定聚合物、溶剂、工艺辅助、织物柔软剂、光增亮剂、向水性的、肥皂水或泡沫抑制剂、肥皂水或泡沫增强剂、织物软化剂、抗静电剂、染料定色剂、染料磨损抑制剂、抗喷霜剂、减皱剂、防皱剂、污物释放聚合物、防污物剂、遮光剂、防褪色剂、水可溶的聚合物、水可泡胀的聚合物、以及它们的混合物。

要添加以形成氧化剂洗涤液的特定的氧化剂可以包括水与一个或多个碳酸钠、过碳酸钠、表面活性剂和酶的组合。

这些洗涤液添加剂36可以存储在洗涤机内部或外部的柜38中，诸如内容器40或外容器42中，或在特定洗涤周期中需要这些洗涤液添加剂时可以在洗涤机处或洗涤机附近处产生它们。在需要特定添加剂时要组合的或作用的先驱化学物质可以存储在洗涤机处，以致刚好在使用不稳定的添加剂之前产生它们而得以利用。可以在需要的时刻通过电解产生诸如过氧化氢之类的氧化剂，可以是臭氧和其它添加剂。添加剂36可以是固体、液体、气体、凝胶体、泡沫和蒸汽的形式，以及可以是诸如UV之类的电磁辐射形式。还可以提供混合箱44，其中可以把一个或多个添加剂或化学物质引入一部分洗涤液、并且在引入到织物装载量24中之前在其中稀释。

控制20对各种添加剂的活化剂和减活化剂48具有可操作的控制。活化剂和减活化剂48可以包括热的、生物的、化学的、电磁的和机械的动作。生物的活化剂和减活化剂可以包括酶、植物提取物、脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶和微生物的使用。化学的活化剂和减活化剂可以包括pH控制、贵金属、离子化、可转换的表面活性剂、催化剂、抗肥皂水材料以及臭氧的使用。电磁的活化剂和减活化剂可以包括UV、微波、电磁辐射、电解、可见光、电击以及磁场的使用。机械动作活化剂和减活化剂可以包括滚动、推动、下垂、搅动、织物装载量的可挠性、音速的、声学的、兆音速的和超声波的使用。

混合箱44可以是对各种添加剂进行活化或减活化的地方。例如，可以通过把氧化剂的温度提高到某个阀值温度之上而使某些氧化剂活化，而且只要氧化剂保持在低于阀值温度的结束温度之上，就可使氧化剂保持活化。因此，可以使较小质量的氧化剂加热到用于活化的较高的阀值温度，然后当把它添加到较大质量的洗涤液中时，只要氧化剂和洗涤液的组合温度大于结束温度，还可使它保持在活化状态。与把整个洗涤液质量加热到活化阀值温度相比，这允许使用较少的能量来活化。

减活化剂48可以包括除去或描绘无效的操作机构或活化剂的结果。例如，如果使用金属离子来催化氧化剂的活化，则可以在放置洗涤液之前从洗涤液捕获或除去金属离子。

控制20在洗涤周期期间选中的时刻使用把添加剂36分配给洗涤液的分配控制在特定洗涤周期50上进行可操作的控制，以及在洗涤周期50期间的选中时刻操作活化剂和减活化剂48。可以在洗涤周期期间的不同部分(诸如浸泡、预洗涤、标准洗涤、预漂洗、漂洗、液体回收和预排水)操作活化剂和减活化剂48。

可以提供预洗涤步骤，其中基本上没有把清洁剂添加到洗涤液中，然而，提供其它添加剂，诸如活化的氧化剂、臭氧、酶或水调理。可以使用水调理剂来除去硬度、改变pH、ORP、或洗涤液的传导性。

可以在单个阶段、两个阶段或多个阶段中执行活化和减活化48。可以组合或平行地使用几个方法以进行活化。例如，可以添加诸如过氧化氢之类的氧化剂，用温度的增加来活化过氧化氢，添加催化剂，进一步温度调节，以及然后添加臭氧。

当利用可转换的溶剂时，可以根据工艺步骤的目标、特定的循环转换(诸如肥皂水的量、效率、获取和溶解性)来控制溶剂，例如，通过pH、光、声或气体的引入。

例如，在洗涤步骤期间，目标可以是防止由增加表面张力而得到的肥皂水闭塞。在获取步骤期间，目标可以是由减小表面张力得到的提高获取效率。在漂洗步骤期间，目标可以是由增加表面张力得到的无肥皂水的清洁漂洗。同样，在漂洗步骤期间，可以使pH成为中性的。

在一些情况中，所要求的效果是治理添加到织物或其本身其它底物的添加剂，诸如用防皱或防污、颜色修整、防水剂、功能性修整来进行。这可以通过纳米治理来完成。具有这些修整，需要极高温度或极高pH的极端条件。然而，可以使用活化方法(诸如UV或pH)来克服这些情况。

可以存储添加剂36或把它引入到包括池52、存储/保存容器42或从分配器44到定义洗涤区26的鼓形圆桶的管道54的多种位置的洗涤液中。

为了活化一些添加剂，需要极端条件。例如，对于一些情况，需要极高的pH。根据溶液中的溶质的温度和浓度，过碳酸物作为氧化剂的使用产生碳酸钠和可以产生pH在约12的范围内的碳酸离子。为了得到较强的漂白剂，根据溶液中硼砂钠的温度和浓度，硼砂钠(Na₄B₂O₅)可以产生约12.5那么高的pH(即，更大的氢氧基离子浓度)。这个pH范围大于碳酸离子产生的pH。可以准备硼砂钠和过氧化氢组合的溶液，通过工作在320到390nm波长范围内的一个或多个激光器58来活化。

已经描述了控制20和洗涤机22的各个特征，可以把这些特征中的单个特征或它们的各种组合结合到所要求的系统中，即使这里只描述了某些组合。不应把所描述的组合视为限制，而这些只是特定特征的可能组合的示意性例子。从上述说明可以显而易见，容许用各种变型和修改来实施本发明，这些变型和修改与已经在前面的说明书和描述中描述的那些特别不相同。应该理解，我们希望所有如此的修改在批准的专利范围内实施，合理地和正确地落在我们对于现有技术的贡献的范围内。

20：控制

22：洗涤机电器

24：底物装载量

26：洗涤区

30：污迹/污物类型

32：控制界面

34：线路

36：添加剂/分配器

38：柜

40：内容器

42：外容器

44：混合箱

48：活化剂和减活化剂

50：洗涤周期

52：池

54：管道

56：鼓形圆桶

58：激光器

Claims (15)

1.一种用于自动洗涤机的控制，用于操作洗涤机通过一洗涤周期，该洗涤周期是根据要用洗涤液在洗涤机的洗涤区中洗涤的底物装载量的各种污物和污迹确定的，所述控制包括：

多个污迹/污物类型输入，可以用特定的洗涤周期对其进行选择、检测和清洗中的至少一种操作，

对至少一个洗涤液添加剂进行的分配控制，所述洗涤液添加剂来自包括清洁剂、氯漂白剂、防褪色漂白剂、清洗增强剂、氧化剂、预洗涤污迹除去剂、预洗涤化学物质、可转换的或可调节的表面活性剂、防皱剂、颜色修整剂、排水剂、防污迹、功能性修整剂、织物柔软剂、水柔软剂、芳香剂、抗静电剂、干燥辅助、去皱化学物质、除臭剂、表面活性剂、乳化剂、活化酶的污迹除去剂、起泡剂、增洁剂、抗再沉积聚合物、洗涤中污迹除去剂以及香料的组，

对添加剂组的成员的活化剂和减活化剂进行的操作控制，所述活化剂和减活化剂来自包括热的、生物的、化学的、电磁的和机械的动作的组，以及

对特定洗涤周期进行的操作控制，它使用分配控制在洗涤周期期间的选中时刻把添加剂分配到洗涤液并且在洗涤周期期间的选中时刻操作活化剂和减活化剂。

2.如权利要求1所述的控制，其特征在于，所述污迹/污物类型输入选自包括草、血、咖啡、茶、红酒、番茄酱、果汁、可可粉、碳、汗、污垢、污物、颜料、颜色、食物、泥浆以及油的污迹和污物的组。

3.如权利要求1所述的控制，其特征在于，根据污迹/污物类型输入的分类，所述控制选择并使用由所述控制分配的添加剂以及活化剂和减活化剂，所述污迹/污物类型输入被分类为从包括蛋白质、脂肪、半固体、络合物、特定物、污物、酶敏感物、pH敏感物和表面活性剂敏感物的组中选出的一个类别。

4.如权利要求1所述的控制，其特征在于，从包括酶、微生物、植物提取物、脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶的组中选择生物的活化剂和减活化剂。

5.如权利要求1所述的控制，其特征在于，从包括pH控制剂、稀有/贵金属、离子化剂、可转换的表面活性剂、催化剂、过氧化氢以及臭氧的组中选择化学的活化剂和减活化剂。

6.如权利要求1所述的控制，其特征在于，从包括UV、微波、电磁辐射、电解、可见光、激光以及磁场的组中选择电磁的活化剂和减活化剂。

7.如权利要求1所述的控制，其特征在于，从包括滚动、推动、下垂、搅动、织物装载量的弯曲、音速的、声学的、兆音速的、轻摇、旋转和超声波的组中选择机械动作活化剂和减活化剂。

8.如权利要求1所述的控制，其特征在于，在从包括浸泡、预洗涤、标准洗涤、预漂洗、漂洗、液体回收和预排水的组中选择的洗涤周期的一部分期间，操作活化剂和减活化剂。

9.一个洗涤周期，包括下列步骤：

用要清洗的底物装载量来装载洗涤机，

至少根据底物装载量中的污迹/污物来选择洗涤周期，

使洗涤液接触底物装载量，

把洗涤液添加剂分配到洗涤液中，洗涤液添加剂选自包括清洁剂、氯漂白剂、防褪色漂白剂、清洗增强剂、氧化剂、预洗涤污迹除去剂、预洗涤化学物质、可转换的或可调节的表面活性剂、防皱剂、颜色修整剂、防水剂、防污迹、功能性修整剂、织物柔软剂、水柔软剂、芳香剂、抗静电剂、干燥辅助剂、去皱化学物质、除臭剂、表面活性剂、乳化剂、活化酶的污迹除去剂、起泡剂、增洁剂、抗再沉积聚合物、洗涤中污迹除去剂以及香料的组，以及

用活化剂和减活化剂对所分配的添加剂选择地进行活化和减活化，所述活化剂和减活化剂来自包括热的、生物的、化学的、电磁的和机械的动作的组。

10.如权利要求9所述的洗涤周期，其特征在于，从包括草、血、咖啡、茶、红酒、番茄酱、果汁、可可粉、碳、汗、污垢、污物、颜料、颜色、食物、泥浆以及油的污迹和污物的组中选择污迹/污物类型输入。

11.如权利要求9所述的洗涤周期，其特征在于，从包括酶、微生物、植物提取物、脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶的组中选择生物的活化剂和减活化剂。

12.如权利要求9所述的控制，其特征在于，从包括pH控制剂、稀有/贵金属、离子化、可转换的表面活性剂、催化剂、过氧化氢以及臭氧的组中选择化学的活化剂和减活化剂。

13.如权利要求9所述的控制，其特征在于，从包括UV、微波、电磁辐射、电解、可见光、激光以及磁场的组中选择电磁的活化剂和减活化剂。

14.如权利要求9所述的控制，其特征在于，从包括滚动、推动、下垂、搅动、织物装载量的弯曲、音速的、兆音速的、轻摇、旋转、声学的、和超声波的组中选择机械动作活化剂和减活化剂。

15.如权利要求9所述的控制，其特征在于，在从包括浸泡、预洗涤、标准洗涤、预漂洗、漂洗、液体回收和预排水的组中选择的洗涤周期的一部分期间，操作活化剂和减活化剂。

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