CN102378837A - 具有脱盐装置的水导电型家用设备及相关方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水导电型家用设备，其具有用于待洗物品的容器(1)、供水***(8、9、10)和排出***、用于产生脱盐水的脱盐装置(17)的程序控制器(12)以及漂洗水存储器(22)。所述脱盐装置(17)是离子交换器。本发明还涉及一种用于在洗衣机中处理待洗衣物的方法，所述洗衣机包括洗衣筒(2)、桶体(1)、供水***(8、9、10)、具有排出泵(16)的洗涤液排出***、程序控制器(12)、用于产生脱盐水的脱盐装置(17)和漂洗水存储器(22)，其中，所述方法至少包括一个洗涤步骤和至少一个漂洗步骤，其中，在漂洗步骤中使用脱盐水；在所述漂洗步骤中使用的脱盐水被储存，并且在后面的洗涤程序能够被再次使用。

Description

具有脱盐装置的水导电型家用设备及相关方法

技术领域

本发明涉及一种具有脱盐装置的水导电型家用设备，以及一种用于在水导电型家用设备中处理待洗物品的方法。

背景技术

当在洗衣机中处理脏的待洗衣物时，使用适当洗涤剂的实际洗涤步骤一般后面接着漂洗阶段，漂洗阶段包括一个或多个用水漂洗步骤。在该漂洗阶段，包括由污垢和清洁剂的洗涤液体以及附着在待洗物品上的污垢和清洁剂任何残余物被从所述待洗物品上去除。使用已知的方法时，残留在待洗物品的纤维上的这些物质的量越小，就有越多的水用于漂洗和/或使用水更频繁地进行漂洗。然而，基于洗衣机用户的要求和环境保护方面的考虑，需要缩短漂洗阶段的时间和减少漂洗所用水量。同时，关于洗衣机的洗涤效率的需求正变得更高。

在洗碗机中，使所使用的水更“柔软”(或水更软化)的软水剂已经是现有技术。水的软化应理解为去除在水中溶解的自然碱金属阳离子Ca2+和Mg2+，这些自然碱金属阳离子由于形成钙皂而会降低洗涤剂的洗涤作用，并造成有问题的水垢沉淀。“软水”由一般称为“硬水”的水来生成。

为了可察觉地提高漂洗效率，如在洗碗机中那样地从水中仅仅去除钙和镁离子对衣物洗涤程序而言是不够的。因此，已知为化学软水剂的物质常常被加入到洗涤剂中，以与自然碱金属阳离子显著地相互作用，之后自然碱金属阳离子就不再能够产生有问题的反应。在这个过程中，自然碱金属阳离子没有被从水中去除。此时，这些水的表现在一定程度上仿佛它们是软水。因此，这个过程不是实际软化过程，硬水的缺点基本上仍然存在。在漂洗循环中还必须去除软水剂，由此漂洗水的需要使用量依然更高。

DE 1944397A描述了一种洗衣机或洗碗机，其具有根据反向渗透原理进行工作的水软化设施，其具有至少一个半渗透性薄膜，所述半渗透性薄膜的一个表面被配属于或指定用于供水管线，而另一个表面配属于或指定用于排水管线。所述附图显示为洗碗机，在其中具有排水阀的存储容器可设置用于已软化水。

DE 19709085A描述了一种用于洗衣机特别是家用洗衣机的方法，其中在洗涤程序段中，待洗衣物用洗涤流体在桶体中处理，在随后的漂洗程序段中用漂洗涤液处理，并且其中在各个洗涤/漂洗程序段结束时，所述桶体是被排空的，洗涤液和/或至少一个漂洗程序段的漂洗涤液被倾倒到收集器中，并且在利用反向渗透、微滤、超滤或纳米过滤程序进行制备之后被再次使用，同时在存储器中进行备用。所制备的洗涤流体或漂洗流体提供给同一程序序列的后一漂洗程序段。

DE 29611091U描述了一种具有程序控制器的流体导电型的家用设备，其中进一步的程序序列能够设定为被探测的测量变量的函数，至少一个导电传感器被设置成来确定在家用设备的反应区或作用区中的流体的导电性。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种具有减少的水消耗量的水导电型(water-conducting)家用设备，以及提供一种用于在水导电型家用设备中减少水消耗量的方法。

根据本发明，这个目的通过一种水导电型家用设备实现，所述水导电型家用设备具有用于待洗物品的容器、供水***和排水***、程序控制器、用于产生脱盐水的脱盐装置和漂洗水存储器，所述脱盐装置是离子交换器。有利的实施例体现在相应从属权利要求的特征中，这些特征可以单独使用和组合使用。

本发明具有这样的优点，即在要去除所添加的处理剂时，特别是在漂洗过程中能够减少水消耗量。

本发明的水导电型家用设备优选是洗衣机或洗衣干燥机，但也可以是洗碗机。根据本发明的所有水导电型家用设备包括用于待洗物品的容器，即例如洗碗机的内部容器，或在洗衣机情况下是具有位于其内部的洗衣筒的桶体。所称的待洗物品可以是在本发明的水导电型家用设备中能够处理的任何待处理物品，在洗衣机情况下也是如此。

本发明的水导电型家用设备还包括控制器，以控制待执行的程序。所述程序控制器优选连接到显示设备，所述显示设备还能够额外地包括用于由使用者输入数据的输入设施。

下面使用术语“洗衣机”来代表水导电型家用设备。

在背景技术中所称的“软水”不应与蒸馏水或脱矿物质水相混淆。脱矿物质的水，也称为去离子水或完全脱盐水，是不含有正常泉水和自来水中所具有的矿物质(盐、离子)的水(H₂O)。测量导电率以确定脱矿物质的水的纯度。使用电导仪来测量导电率。导电率用S/m(西门子/米)表示。由于脱矿物质的水具有具有非常低的导电率，常用单位是mS/m或用技术术语是μS/cm。取决于水的硬度，自来水具有700到800μS/cm的导电率。即使软水也具有约600μS/cm。脱盐水的值取决于脱盐的方式，一般低于200μS/cm。在化学角度上讲，由于水是两性电解质，能够与自身发生反应，即使最纯的水也具有低的电传导率：在25℃时，计算阈值是0.055μS/cm。蒸馏水的值在0.5-5μS/cm之间。

为了本发明的目的，脱盐水在本发明中的意义是指这样的水，其具有小于200μS/cm的导电率，优选小于100μS/cm，更优选地小于50μS/cm，甚至更优选地小于20μS/cm。特别优选的是具有小于10μS/cm导电率的充分脱盐水。

上述脱盐程度通过在设备中提供一种脱盐装置来实现。所述脱盐装置优选连接到新鲜水供给装置。所述脱盐装置能够安置在进入设备的上游或经过所述进入设备。

在本发明的水导电型家用设备中，所述脱盐装置是离子交换器。

因此，根据本发明的方法，离子交换器被特别优选用作脱盐装置。根据本发明，不对所述离子交换器进行特别限制。然而，优选使用合成树脂离子交换器，特别是混合床离子交换器。所述离子交换器能够安置在适当的芯筒(下文也称为离子交换器筒)内，其具有进入连接装置和排出连接装置。通过在洗衣机中设置适当的开口和支撑装置，能够将这种芯筒***洗衣机中和去除这种芯筒。例如，这种芯筒能够与洗衣机的相应进入和排出连接装置相接合。

在另一实施例中，反向渗透设施被设置为脱盐装置。所述反向渗透设施是这样一种设施，其在被称为“反向渗透”的物理薄膜过滤程序中通过利用压力使得自然渗透过程逆转来提高溶解在流体中的物质的浓度或集中度。这使水被脱盐而几乎不用维护。这不需要交换或再生过程。然而，因为例如必须设定压力，高效的反向渗透设备的结构就能源消耗和成本而言是成本昂贵的。还有，所述废水具有更高的盐浓度。

所述脱盐装置还可以是电渗析设施。电渗析也是本身已知的脱盐方法，不需要较多的维护费用。

如果脱盐的副产品是具有更高盐浓度的水(例如使用反向渗透的情况)，这些水也能够被储存，然后用于后面洗涤程序中的第一漂洗循环的其中一个。这具有如下的优点，即在洗涤程序中的活性物质被盐作用而更大程度地结合，并且能够以颗粒的形式漂洗掉。为此，本发明的洗衣机具有连接到脱盐装置上的存储器，所述存储器中储存的更高盐浓度的水然后能够从所述存储器通过相应管线再次供给到所述桶体。所述供给同样地通过所述程序控制器进行控制。

在本发明的一个优选实施例中，所述洗衣机包括第一传感器，用于确定所述脱盐装置的功能性能或容量。例如，能够设置有用于登记或记录在洗衣机中存在所述芯筒的传感器。

依据本发明优选的第一传感器便利地布置在所述脱盐装置的下游，优选布置在所述脱盐装置和桶体之间，并且测量从所述脱盐装置离开的水的含盐量。所述第一传感器特别地能够是直接或间接检测离子的传感器。例如离子选择性电极或导电传感器是合适的。导电传感器一般包括在待测液体中进行布置的两个电极；通过它们之间所测量的导电性，这种传感器提供关于例如盐、清洁剂或织物软化剂的不同物质的定性和定量存在的信息。根据本发明，所述第一传感器优选包括导电传感器。

所述第一传感器优选连接到所述程序控制器，并且因而能够用于监测所述脱盐装置的脱盐容量或能力。在本过程中，所述第一传感器中测量离开所述脱盐装置的水的含盐量L，并且比较所测量的含盐量L和例如存储在所述程序控制器中的预定上限值Lmax。当达到或超过Lmax时，优选能够指示所述脱盐装置的脱盐容量或能力已经耗尽。当离子交换器芯筒的脱盐容量或能力逐渐减少时，离开由第一传感器(例如导电传感器形式)所记录的所述芯筒的水的导电性增加。然后，能够用声音或者通过洗衣机的显示设备光来显示需要更换所述芯筒。根据本发明，尽管不存在离子交换器芯筒或者离子交换器容量被耗尽的情况，但是也能够提供待执行的洗衣处理程序。

也能够设置第二传感器，所述第二传感器布置在用于待洗物品的容器中，即在洗衣机的桶体中，并且测量这里所存在流体中的有机物和无机物的含量S，并且比较所测量的含量S和预定值Smin。所述程序控制器保证当所述含量达到或低于Smin时，停止水供给和/或不再执行漂洗步骤。所述第二传感器优选是光学传感器、张力计或导电传感器。光学传感器测量流体的光学属性，水和含无机物和/或有机物的水的光学属性不同。相应地，在水溶液中存在的无机物和/或有机物能够定性或定量地确定。张力计是用于确定液体中的表面活性物质含量的简单动态测量装置。根据使用所述张力计的已知为气泡压力方法的方法，来产生与流体的表面张力成比例的信号，所述信号对应于表面活性物质的浓度。光学传感器或导电传感器特别优选地用作所述第二传感器。在本发明方法的一个优选实施例中，当使用导电传感器时，所述导电传感器还用于泡沫检测。所述第二传感器优选安置在所述桶体的下部区域中。

为了定量测定盐或无机物和有机物含量，需要使用在所述程序控制器的记忆体中所需的存储数据，以在盐或无机物和有机物的性质和浓度与来自各自传感器(例如导电性、表面张力、光学特性)信号之间建立起关系。

根据本发明的实施例，所述脱盐装置的脱盐容量或能力耗尽(也就是说，在待使用的水中存在有盐)，优选是在接触待漂洗的洗涤物品之前、以光学和/或声音信号的形式来进行指示。同样地，相同的方式也应用于指示在桶体中的漂洗水内的无机物和有机物已被去除到低于容差含量的信息。例如声音显示设备能够用于此目的，例如一个或多个具有不同声音或音调的蜂鸣器，或具有例如“再生离子交换器”或“漂洗停止”讯息的声音合成器。相应地，关于在水中存在的盐或者在漂洗水中存在的无机物和/或有机物的定性和定量信息，也能够经由光学显示设备(LED或LCD)来提供。

因此，本发明的洗衣机优选具有显示设备，其用于显示存在L大于/等于Lmax的状态和/或S小于/等于Smin的状态，其中，L是由第一传感器测量的盐含量L，S是由第二传感器测量的无机物和有机物的数量，Lmax是盐的预定量，以及Smin是无机物和有机物的预定量。对由第一传感器和/或第二传感器所提供的测量值的分析，对漂洗涤液的盐、无机物和/或有机物含量的评价，以及可选的关于水数量的水供给和漂洗步骤的数量的最终调节，优选由洗衣机的程序控制器进行执行。

为了节省更多的水，用过的漂洗水能够再次使用。为此，设置漂洗水存储器，用过的漂洗水被暂存或缓存在漂洗水存储器中，以使得用过的漂洗水能够例如在随后的洗涤循环中再次使用。特别地，来自最后漂洗循环的用过的水是如此地清洁，以致其能够用来代替新鲜水用于润湿和洗涤。已经脱盐的、用过的漂洗水还具有如下优点，即因为已经脱盐的水是已经“软化的”，甚至在已经经过本发明的漂洗循环以后，不必针对硬度方面来调整洗涤剂的浓度。因此，所述用过的脱盐的水用作洗涤水甚至比新鲜水更有利。

本发明的另一主题是用于处理洗衣机中的待洗衣物的方法，所述洗衣机包括洗衣筒、桶体、供水***、具有排出泵的洗涤液排出***、程序控制器、用于产生脱盐水的脱盐装置、以及漂洗水存储器，所述方法包括至少一个洗涤步骤和至少一个漂洗步骤，其中，脱盐水在漂洗步骤中被使用，且在漂洗步骤中使用的脱盐水被暂存且在后面的洗涤程序中再次使用。

一般地，在用于处理待洗衣物的方法中，实际的洗涤阶段后面跟随有漂洗阶段，所述漂洗阶段包括一个或多个用水漂洗步骤，一般为两个或三个漂洗步骤。根据本发明，脱盐水能够用在这些漂洗步骤中的任何漂洗步骤中。本发明的方法优选不在第一漂洗步骤中执行，而是在第二漂洗步骤中执行，并且特别优选地，在最后漂洗步骤中的一个漂洗步骤中执行。从被洗衣物中的待去除的盐和其他物质的数量随着每个漂洗步骤的进行而下降，因而当从被洗衣物中的待去除的盐和其他物质的数量已经显著下降时，能够特别有效地使用脱盐水。

具有自来水的正常盐浓度的水一般可适当地用于第一漂洗步骤，所以，因在第一漂洗过程中使用脱盐水所引起的任何额外效果是相对较小的。相反地，即使使用具有比自来水更高盐浓度的水(例如，作为使用反向渗透进行脱盐的结果)，因为在洗涤过程中的活性物质能够由盐结合成更大的程度，从而能够实现积极的效应。

在一个优选实施例中，脱盐水用于倒数第二漂洗步骤。在倒数第二漂洗步骤之后跟随有织物软化剂添加步骤。根据本发明，织物软化剂添加步骤是这样一个漂洗步骤，在这个步骤中可能向待漂洗物品添加进一步的物质，例如织物软化剂、浸渍剂、香料等。因为这些物质将要保留在待洗衣物上，此后不再执行进一步的漂洗步骤。

来自第一和/或第二传感器的信号能够在本发明方法的过程中连续或断续地进行测量。例如，由第一传感器执行的测量能够在漂洗步骤开始时执行，而由第二传感器执行的测量能够在停止向所述桶体供给水后执行。

当所述含量达到或低于Smin时，优选停止所述水供给，和/或不执行进一步的漂洗步骤。在漂洗步骤中所使用的水量一般是洗衣机中的洗衣量或装载量大小的函数。洗衣量的大小能够由本身已知的测量值来确定。结果，所述漂洗阶段能够非常精确地匹配预定洗衣量。对于5kg的洗衣量而言，在漂洗步骤中一般需要大约15到18升的水量。当执行本发明的方法时，可减小这个水量和/或待执行的漂洗步骤的数量。根据本发明，通过在脱盐水中形成弱酸性PH值(例如通过添加酸)，本发明的脱盐水的漂洗作用能够进一步提高。

根据本发明，在漂洗步骤中使用的所述脱盐水被储存，并且在后面的洗涤程序再次使用，例如在下一个洗涤循环中。这里的优点在于，洗涤剂的需要量仅根据待洗衣物的污染程度进行配量而不用考虑水的硬度，因为水已经被脱盐化。在最后的漂洗循环中被再次吸收的盐和物质的浓度非常小，以致于不会削弱或损害洗涤过程。

本发明具有许多优点。本发明的方法具有这样的优点，即使得漂洗阶段一般所需要的漂洗水的量显著减少、但维持由正常漂洗所达到的漂洗效果。这能够有利地使洗衣机中的整个洗衣处理不用延长持续时间。在某些实施例中，本发明还使得洗衣物暴露于不想要的盐和其他待减少的有机物和/或无机物的机会或时间减少。也就是说，能够减少织物软化剂的使用或避免使用织物软化剂。

附图说明

下面基于图1更详细地说明本发明。

图1显示本发明的洗衣机的正截面图的示意图。

具体实施方式

图1的示意图显示洗衣机的一部分，在其中执行下面将描述的方法，洗衣机的所述部分在目前情况下是相关联的。可以想象其他实施例。洗衣机具有用于待洗物品7的容器1，在这种情况下为桶体1；在桶体1中，洗衣筒2能够被旋转地支撑并且由驱动电机14运行。通过与用于洗涤液6的特定形状的搅拌件4和铲斗件5的相互作用，洗涤液6或漂洗水6通过待洗衣物7的流动得到增强。洗衣机具有洗涤液供给***，其包括用于家用水供给管网8的水连接装置、电控制阀9和通向桶体1的供给管线10，所述供给管线10经过进入托盘11，且进入水(新鲜水)能够从进入托盘11将处理剂运送到桶体1中。在桶体1中存在加热设备13。阀9和加热设备13能够由程序控制器12作为程序序列计划的函数进行控制。设置有传感器15以测量桶体1中的静水压力p。

设置有脱盐装置17以对水进行脱盐，脱盐装置17在本实施例中布置在进入阀和所述桶体之间，然而还经由经过进入托盘的管线连接到桶体1。在一个实施例(未显示)中，脱盐装置17还能够设置在阀9和进入托盘11之间。然而，如果脱盐装置17被布置成不是必需在每次供给水时都对进入水进行脱盐，则将是有利的，这是因为一方面对于洗涤而言不是绝对必须地使用脱盐水，另一方面，如果仅在某些程序步骤中供给脱盐水，则能够保存脱盐的能力或容量。如上所述，优选在漂洗过程，特别优选在漂洗程序结束时，才应当使用脱盐水。

表现为导电传感器19形式的第一传感器被布置在脱盐装置17和桶体1之间，以确定流过脱盐装置17的水的含盐量。

如本实施例中所示例的，存储器18连接到脱盐装置17，且额外地设置成用于具有更高盐浓度的水。如果脱盐装置17是反向渗透设施，则在脱盐过程中所产生的含有更多盐的水收集在这里，并且进行保存以备后面使用，例如用于最初的漂洗循环。

在所示例的实施例中还设置有另一漂洗水存储器22，其能够储存漂洗过程中所使用的水。该水，特别如果是在漂洗过程中已使用的、以前已经脱盐的水，则能够再次用于后面的洗涤循环中。为此，漂洗水存储器22经由管线23连接到阀9，所述阀9还控制着新鲜水供给。

表现为第二导电传感器形式的第二传感器安置在桶体1的下部区域中。第二导电传感器20能够用于确定在漂洗后的漂洗水的无机物和有机物含量。为此，存储在程序控制器12的记忆体中的数据能够用于建立盐或无机物和有机物的性质和浓度与导电性之间的关系。附图标记21表示一个显示设备，用来表示存在大于/等于最大待用水量Lmax的状态L，或存在小于或等于桶体1中的最小漂洗水量Smin的状态S。在比较无机物和有机物的测量含量S与下预定值Smin、并且确定是否所述含量已经达到或低于Smin之后，停止水供给到洗衣机的桶体1和筒2中，和/或不再执行漂洗步骤。

附图标记列表

1  用于待洗物品的容器，桶体

2  洗衣筒

3  洗衣筒的旋转轴

4  搅拌件

5  铲斗件

6  洗涤液

7  待洗物品，待洗衣物

8  家用水供给管网

9  阀

10 供给管线

11 进入托盘

12 程序控制器

13 加热设备

14 驱动电机

15 压力传感器

16 泵

17 脱盐装置

18 具有更高盐浓度的水的存储器

19 第一导电传感器

20 第二导电传感器

21 显示设备

22 漂洗水存储器

23 管线

Claims (11)

1.一种水导电型家用设备，其具有用于待洗物品的容器(1)、供水***(8、9、10)和排出***、程序控制器(12)、用于产生脱盐水的脱盐装置(17)，以及漂洗水存储器(22)，其特征在于：

所述脱盐装置(17)是离子交换器。

2.根据权利要求1所述的水导电型家用设备，其特征在于：

所述水导电型家用设备是用于处理待洗衣物的洗衣机，所述洗衣机包括洗衣筒(2)、桶体(1)、供水***(8、9、10)和具有排出泵(16)的洗涤液排出***，以及程序控制器(12)和用于产生脱盐水的脱盐装置(17)。

3.根据前述权利要求中的任意一项所述的水导电型家用设备，其特征在于：

所述水导电型家用设备具有用于确定所述脱盐装置(17)的功能容量的第一传感器(19)。

4.根据前述权利要求中的任意一项所述的水导电型家用设备，其特征在于：

所述水导电型家用设备额外地具有显示设备(21)。

5.根据前述权利要求中的任意一项所述的水导电型家用设备，其特征在于：

所述显示设备(21)指示所述脱盐装置(17)的功能容量。

6.一种用于在洗衣机中处理待洗衣物的方法，所述洗衣机包括洗衣筒(2)、桶体(1)、供水***(8、9、10)、具有排出泵(16)的洗涤液排出***、程序控制器(12)、用于产生脱盐水的脱盐装置(17)和漂洗水存储器(22)，所述方法包括至少一个洗涤步骤和至少一个漂洗步骤，其中在漂洗步骤中使用脱盐水，其特征在于：

在所述漂洗步骤中使用的脱盐水被储存，并且可选地在后面的洗涤程序被再次使用。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：

脱盐水在最后漂洗步骤中的一个或多个中使用。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：

脱盐水在倒数第二个漂洗步骤中使用，并且仅织物调理剂添加步骤跟随其后。

9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：

脱盐水在最后的漂洗步骤中使用。

10.根据权利要求6至9中的任意一项所述的方法，其特征在于：

所述第一传感器(19)测量从所述脱盐装置中排出的水中的含盐量(L)，并且比较所述含盐量(L)与预定上限值(Lmax)，且当达到或超过预定上限值(Lmax)时，指示脱盐装置(17)的脱盐能力已被耗尽。

11.根据权利要求6至10中的任意一项所述的方法，其特征在于：

所述桶体(1)中的第二传感器(20)测量在此所存在的流体中的无机物和有机物的含量(S)，并且比较所述含量(S)与预定值(Smin)，且当所述含量(S)达到或低于预定值S(min)时，停止所述供水和/或不再执行漂洗步骤。