改良式清洗设备及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种使用固体颗粒材料的清洗设备。
【背景技术】
[0002] 水性清洁流程是通常的家用及工业用纺织品织物的主要清洁方法。如果达到了所 需要清洁程度，那么运些通常的流程的效率由其能量、水及洗涂剂的消耗程度限定。一般而 言，关于运=种组份的需求量越低，洗涂流程被认为越有效。减少的水及洗涂剂消耗的下游 效应也会显著，运是因为运最大限度减少污水排放的需要，污水排放既极端昂贵又对环境 有害。
[0003] 运种洗涂流程设及织物的水性浸没，接着为污垢移除、水性污垢悬浮及水漂洗。一 般而言，由于实际所限，所使用的能量(或溫度）、水及洗涂剂程度越高，清洗越佳。然而，关 键问题设及到水消耗，因为是根据其设定了能量要求（W便加热洗涂水)及洗涂剂剂量（W 达到所要洗涂剂浓度）。另外，水使用量限定了流程对织物的机械作用，运是另一重要效能 参数。也就是说，在洗涂期间布料表面的揽动在释放嵌入的污垢方面起到显著作用。在水洗 流程中，此机械作用由水使用量结合任何特定洗衣机的滚筒设计来提供。一般而言，已发 现，滚筒中水量越高，机械作用越佳。因此，形成了改良总体流程效率(也就是减少能量、水 及洗涂剂消耗)的需求与洗涂中有效机械作用的需要的矛盾。
[0004] 在先前技术中已发布了新清洁技术发展的各种不同路径，除基于臭氧技术、超音 波技术或蒸汽技术的方法外还包括借助电解清洁或等离子清洁的方法。因此，例如， W02009/021919掲示一种织物清洁及消毒过程，其利用紫外线产生的臭氧和等离子。一种可 用技术设及在特殊的酶的环境下进行冷水洗涂，而特别有利的一种另外的方法依赖空气洗 涂技术记载于如US2009/0090138中。另外，已开发出各种二氧化碳清洁技术，诸如记载于 US7481893及US2008/0223406中的使用醋添加剂及高压气体处理的方法，但运些方法通常 更多地适用于干式清洁的领域中。然而，运些技术中的许多技术在技术上极为复杂。
[0005] 鉴于与水性洗涂流程相关的问题，本申请人先前已设计一种解决该问题的新方 法，其允许减少或克服由先前技术的方法所体现的不足。提供的运方法消除了对使用大量 的水的要求，但仍能够提供有效的清洁及污迹移除，同时也产生经济及环境效益。
[0006] 因此，在W02007/128962中，记载了一种用于清洁污染基材的方法及配方，该方法 包括用含大量聚合颗粒的混合物来处理润湿基材，其中该配方不含有机溶剂。基材可浸湿， W便达到介于1:0.1至l:5w/w(质量比）之间的基材与水的比率，且任选地，配方另外包含至 少一种清洁材料，该至少一种清洁材料通常包含表面活性剂，表面活性剂最好具有洗涂剂 性质。在所记载的实施例中，基材包含纺织品纤维。聚合颗粒可(例如)包含聚酷胺、聚醋、聚 締控、聚胺基甲酸醋或其共聚物的颗粒，一种具体实例为尼龙珠粒。
[0007] 然而，运种清洗方法的使用要求尼龙珠粒在清洗操作结束时有效地与已清洗的基 材分离，运个问题最初在W02010/094959被提及，其提供了需要使用两个能独立旋转的内部 滚筒的清洗设备的新设计，其同时应用到了工业及家用清洗流程。
[0008] 然而，为了提供更简单、更经济的用于解决在清洗流程结束时将清洗珠粒与基材 有效分离的手段，W02011/064581中公开又一设备。W02011/064581记载的设备可应用于工 业及家用清洗流程，包括穿孔滚筒及可卸外筒壳层，该可卸外筒壳层设置为防止流体及固 体颗粒材料进出滚筒内部。清洗方法须在第一洗涂循环期间，将壳层附装于滚筒，此后，在 操作第二洗涂循环之前卸下该壳层，随后，从滚筒卸下已清洗的基材。
[0009] W02011/064581的设备及方法被证明在成功清洗基材方面极为有效，然而，外壳层 的装卸要求会减低该方法的整体效率，并因此，本发明人已设法解决清洗操作运个方面的 问题，并提供一种不再需要该程序步骤的方法。由此，在清洗程序期间通过提供清洗珠粒的 连续循环，已被证明能够省去提供外壳层的需要。
[0010] 因此，在W02011/098815中，申请人提供了一种用于清洁污染基材的装置，该装置 包含外壳构件，该外壳构件具有：第一上腔室，其具有安装于其中的旋转安装的圆筒形笼 体;及第二下腔室，其设置于圆筒形笼体下面，且该装置另外包含至少一个再循环装置、进 入装置、累送装置及多个传送装置，其中旋转安装的圆筒形笼体包含具有穿孔侧壁的滚筒， 其中运些侧壁的高达60%的表面积包含穿孔，运些穿孔包含具有不大于25.Omm直径的孔。
[0011] W02011/098815的设备通过用包含固体微粒清洁材料及洗涂水的配方处理基材的 方法清洗脏污基材，该方法通常包括W下步骤：
[0012] (a)将固体颗粒清洗材料和水引入至装置的下腔室中；
[0013] (b)揽动并加热固体颗粒清洗材料和水；
[0014] (C)通过进入装置将至少一种脏污基材装载至旋转安装的圆筒形笼体中；
[0015] (d)关闭进入装置，W便提供实质上密封之系统；
[0016] (e)将固体颗粒清洗材料和水引入至旋转安装的圆筒形笼体中；
[0017] (f)操作该装置进行一洗涂循环，其中旋转安装的圆筒形笼体旋转，且其中流体及 固体颗粒清洗材料W受控制方式经由旋转安装的圆筒形笼体中的穿孔而落至下腔室中；
[0018] (g)操作累送装置，W便将新的固体颗粒清洗材料及再循环使用的固体颗粒清洗 转移至分离装置；
[0019] 化)操作控制装置，W便W受控制的方式将新的和再循环的固体微粒颗粒清洗添 加至旋转安装的圆筒形笼体;W及
[0020] (i)按要求继续步骤(f)、（g)及化)W实现对脏污基材的清洗。
[0021] 如W上概述，W02011/098815的设备因此包含将固体颗粒清洗材料引入旋转安装 的圆筒形笼体的特征，为了在清洗操作中重复利用该固体颗粒材料，还包括至少一个再循 环装置，W便于该固体颗粒材料再循环。此外，W02011/098815的设备可包括管道，其包括用 于将固体颗粒材料与水分离的分离装置，W及适于控制固体颗粒材料进入圆筒形笼体的控 制装置。在一已公开实施例中，分离装置包括位于圆筒形笼体上方的受体容器中，诸如金属 丝网目的刚性过滤器材料，且该控制装置包括位于进料装置中的阀，其较佳W进料管的形 式附接至接收容器，并连接至笼体。
[0022] 尽管W02011/098815中所记载的设备在利用固体颗粒清洗材料及洗涂水的配方对 脏污基材的清洗上提供了相当大的改进，却仍然存在一些缺点，运些缺点设及到在该些固 体颗粒材料从洗涂液中分离时使用该类设备，该些固体颗粒材料要在清洗操作的使用和重 复使用前从洗涂液中分离。特别是，W02011/098815中固体颗粒材料与设备的分离，是使用 设备的壳体外部和圆筒形笼体上方的分离容器来进行。分离装置放置于此位置中被认为是 必要的，因为呈珠粒形式的固体颗粒材料在进入圆筒形笼体之前，在重力作用下落至过滤 器材料。为了再循环，该些固体颗粒材料沿着再循环路径累送，该再循环路径从位于设备下 部的加大胆槽朝圆筒形笼体上方的分离容器延伸。
[0023] -长的固体颗粒材料的再循环路径消极影响了设备效率，因为更多能量消耗于累 送，并需要较大的累来沿着再循环路径输送固体颗粒材料。此外，由于珠粒必须和水一起沿 着再循环路径累送，在设备内的水的利用并不理想，因为再循环所需总水量增加。此外，分 离容器加入圆筒形笼体上方负面地增加设备的尺寸，因此，对家用洗衣机而言，上述问题的 考虑特别重要。
[0024] 本发明在一些实施例中，试图提供一种W固体颗粒材料清洗脏污基材的清洗设 备，其可改善或克服上述与现有技术相关的问题。特别是，需要一种W固体颗粒材料清洗脏 污基材的清洗设备及方法，包括在清洗操作中引入该固体颗粒之前，使该固体颗粒材料与 水分离的改进装置。具体地，需要一种用来使固体颗粒材料与洗涂水分离的设备及方法，W 解决W02011 /098815中所记载的设备及方法的一些或所有缺点。
【发明内容】
[0025] 根据本发明的实施例，提供一种用来对清洗设备的旋转安装的滚筒提供出入口的 n。该口可包括用于洗涂液及大量固体颗粒(也称为"固体颗粒材料"）的流道，W及一分离 器，该分离器可被设置成将大量固体颗粒从流道引入滚筒。该分离器又被设置成将洗涂液 的一部分从流道引导至不是进入滚筒内的一位置。
[0026] 因此，在一些较佳的实施例中，分离器可用来有效地调节或限制洗涂液进入滚筒 的量，由此，最大化用于清洗操作的固体颗粒材料的清洗效果。而且，通过将该分离器作为 口的一部分设置，清洗设备的整体大小可被减少。
[0027] 在一些实施例中，口可在其中设置供洗涂液及该固体颗粒至分离器的第一流道， 又可设置将该洗涂液的一部分从分离器，引导至不是进入滚筒内的一位置的第二流道。在 一些实施例中，本发明的口可设置为具有至少两条独立流道，包含供洗涂液及固体颗粒至 分离器的第一流道，W及用于洗涂液的来自分离器的第二流道，该第二流道不会进入该滚 筒。
[0028] 在一些实施例中，口可包括进给管，供该洗涂液及该固体颗粒通过。在一些实施例 中，该进给管可定义为该流道的一部分。
[0029] 在一些实施例中，口可包括一出口，其位于该分离器下游，供该洗涂液从该流道被 引导至不同于滚筒内的位置。在一些实施例中，n可包括一内部，其包含一个或更多个通 道，W引导该洗涂液至该出口。
[0030] 在一些实施例中，分离器可包括网或基材，其具有形成于其内的多个孔，其中该孔 的尺寸被定成可允许洗涂液通过，并同时可防止该固体颗粒通过。
[0031] 在一些实施例中，分离器可包括入口、出口 W及设在该入口与该出口之间的弯曲 体部。在一些实施例中，该弯曲体部包括该网或基材，具有形成于其内的多个孔，其中该孔 的尺寸定成允许洗涂液通过，同时防止该固体颗粒通过。
[0032] 在其他实施例中，分离器可包括入口、出口 W及设在该入口及该出口之间的本体， 该本体包括第一平面壁构件，其在一公共点连结至第二平面壁构件，其中，该第二平面壁构 件相对于该第一平面壁件倾斜，且其中该第二平面壁构件包括该网或基材，该网或基材具 有形成于其内的多个孔，其中该孔的尺寸定成允许洗涂液通过，同时防止该固体颗粒通过。 在进一步的实施例中，该第二平面壁构件可位于该第一平面壁构件上游。本文中，上游一词 是根据洗涂液及固体颗粒流通过分离器的方向而定的。
[0033] 在一些实施例中，分离器可包括多个孔，其尺寸定成允许洗涂液通过，同时防止该 固体颗粒通过，其中该孔被进一步配置成捕获夹带在洗涂液中的棉绒和/或细颗粒物。
[0034] 在一些实施例中，分离器可包括一网状物。
[0035] 根据本发明的进一步的实施例，提供一种通过多个固体颗粒(在本文亦称为"固体 颗粒材料"）清洗至少一脏污基材的清洗设备，清洗设备包括：
[0036] (a)-壳体，其容纳一旋转安装的在其内的滚筒；
[0037] (b)- 口，其在一开启位置和一关闭位置之间移动，在该开启位置至少一个脏污基 材可放入该滚筒内，在该关闭位置该清洗设备实质上密封；
[0038] (C)至少一个输送装置，其用于添加该洗涂液；
[0039] (d)累送装置，其设置为从第一位置累送该洗涂液及多个固体颗粒至该口；
[0040] 其中该口可包括:一用于该洗涂液及该固体颗粒的流道，W及一分离器，所述分离 器被设置为将该多个固体颗粒从该流道引导至该滚筒。该分离器又被进一步设置为将洗涂 液的一部分从该流道引导至不是进入该滚筒的位置。
[0041] 在一些实施例中，该累送装置可设置为将该洗涂液及该固体颗粒从该第一位置向 上累送至该口。在一些实施例中，该分离器可设置为接收该洗涂液及该固体颗粒的向上液 流，且其中该分离器进一步设置为将该多个固体颗粒从该向上液流引导至该滚筒。在一些 实施例中，该第一位置可在壳体的下部。在一些实施例中，壳体的下部可在滚筒下方。
[0042] 在一些实施例中，该分离器可设置为接收该洗涂液及该固体颗粒的向下液流，且 其中该分离器进一步设置为将该多个固体颗粒从该向下液流引导至该滚筒。
[0043] 在一些实施例中，该分离器设置为接收该洗涂液及该固体颗粒的水平液流，且其 中该分离器进一步设置为将该多个固体颗粒从该水平液流引导至该滚筒。
[0044] 在一些实施例中，分离器设置为从该累送装置接收该洗涂液流及该固体颗粒，且 进一步设置为将洗涂液总质量的至少1%从该流道引导至不同于滚筒内的该位置。在一些 实施例中，分离器可进一步设置为将洗涂液总质量的至少10%从该流道引导至该不是进入 滚筒内的位置。在一些实施例中，分离器可进一步设置为将洗涂液总质量的至少40%从该 流道引导至不是进入滚筒内的该位置。在一些实施例中，分离器可进一步设置为将该洗涂 液总质量的至少70%从该液流引导至该不同于滚筒内的位置。在一些实施例中，分离器可 进一步设置为将洗涂液总质量的至少90%从该流道引导至该不是进入滚筒内的位置。
[0045] 在一些实施例中，分离器设置为从该累送装置接收该洗涂液流及该固体颗粒，并 可进一步设置为将不大于99%的洗涂液总质量，从该液流引导至该不是进入滚筒内的位 置。在一些实施例中，分离器设置为从该累送装置接收该洗涂液流及该固体颗粒的液流，并 可进一步设置为将不大于90%的洗涂液总质量，从该液流引导至该不同于滚筒内的位置。
[0046] 在一些实施例中，分离器可包括入口，其设置为从该累送装置接收该洗涂液流及 该固体颗粒的实质垂直液流；W及出口，其设置为将该固体颗粒引入该滚筒，其中至少一些 固体颗粒，较佳地所有固体颗粒W相对于进入该入口的洗涂液及固体颗粒的液流呈约60° 至约120°的一角度离开该出口。在某些实施例中，该固体颗粒材料离开分离器出口时，相对 于经由该入口进入分离器的洗涂液及固体颗粒的实质垂直液流，所呈的该角