改良式清洗设备及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及使用一清洗系统的待洗物的水性清洗，其仅需要使用有限量的能量、 水及洗净剂。最特别地，本发明是关于采用这一系统的纺织纤维、织品与其他待洗物的清 洗，并提供适用于在这样的环境下使用的一设备，这一设备能提供明显优于已有系统的设 计优点。
【背景技术】
[0002] 水性清洗程序是家用及工业用纺织品洗涤的重要基础。在达到所需的清洗水平的 前提下，这类程序的效率通常由其能量、水及洗净剂的消耗等级来表征。一般而言，针对这 三个因素的需求越低，则洗涤程序被视为更有效率。减少水及洗净剂的消耗量的下游效应 也很重要，因为这能够将处理水性流出物的需求最小化，而处理水性流出物极为昂贵并对 环境有很大危害。
[0003] 这类洗涤程序包含织品的水性浸没，随后则是脏污移除、水性脏污悬浮及水漂洗。 一般而言，在实际的限制范围内，所用的能量（或温度）、水及洗净剂的量级越高，清洗效果 越好。不过，关键问题涉及水的消耗量，因为这决定了能量需求（为了加热洗涤水）以及洗 净剂的剂量（为了达到所需的洗净剂浓度）。此外，水的使用量级定义了该程序在织品上 的机械动作，而这是另一重要的性能参数；这是洗涤期间织物表面的搅动，其在去除嵌入的 脏污时发挥关键作用。在水性程序中，这一机械动作藉由水的使用量级结合用于任何特定 洗涤机的滚筒设计来提供。一般说来，目前发现滚筒中的水的量级越高，机械动作越佳。因 此，对改善总体程序效率（亦即，减少能量、水及洗净剂的消耗量）的需求以及对洗涤中有 效率的机械动作的需求，这两者产生了本质上的对立。
[0004] 在先前的技术中已记述有发展新清洗技术的各种不同方法，除了基于臭氧技术、 超声波技术或蒸汽技术的方法之外，还包括凭借电解质清洗或电浆清洗的方法。因此，例 如TO-A-2009/021919讲授了一种织品清洗及消毒程序，其利用UV制成的臭氧以及电浆。 一替代技术包含在特定酶存在的情况下进行冷水洗涤，而另一特别得到青睐的方法则依赖 于空气洗涤技术，例如在US-A-2009/0090138中所公开的。此外，各种二氧化碳清洗技术 已经得到发展，例如使用酯类添加剂及密相气体处理的方法，这些方法在US-B-7481893及 US-A-2008/0223406中都有叙述，尽管这类方法通常在干洗领域中具有更广泛的适用性。然 而，这些技术中许多在技术上都非常复杂。
[0005] 鉴于与水性洗涤程序相关的挑战，本发明人先前已针对问题设计出一新型方法， 其技术简单，但仍得以克服先前技术的方法的不足之处。所提供的方法消除了对使用大量 水的需求，并仍能提供有效的清洗及残留物移除手段，同时在经济及环境方面也是有益的。
[0006] 因此，在W0-A-2007/128962中公开了一种用于清洗脏污待洗物的方法及配方，该 方法包含以一包括多个聚合物粒子的配方处理湿润的待洗物，其中该配方不含有机溶剂。 较佳地，将待洗物弄湿，以便达成待洗物和水的比例介于1 :〇. 1至1 :5w/w之间，并且可选 择地，该配方额外包括至少一清洁材料，其通常包括界面活性剂，界面活性剂最好是有洗净 剂性质的。在较佳实施例中，待洗物包括纺织纤维，且聚合物粒子可例如包括聚酰胺、聚酯、 聚烯、聚胺酯或其共聚物的粒子，但最好为尼龙珠的形式。
[0007] 不过，这一清洗方法的使用提出对在清洁操作结尾时有效地将清洗珠与已清洗的 待洗物分开的需求，并且这一问题最初于W0-A-2010/094959中解决，其中提供需要使用两 个能够独立旋转的内部滚筒的清洗设备的新设计，并且发现其在工业用及家用这两种清洗 程序中可应用。
[0008] 不过，为了提供一种更简单、更经济的手段，以解决在清洗程序的结尾时清洗珠与 待洗物有效分开的问题，在W0-A-2011/064581中公开了另一设备。W0-A-2011/064581的设 备在工业用及家用两种清洗程序中找到其应用之处，这一设备包括一穿孔滚筒及一可移除 的外部滚筒皮，其适用于防止流体及固体微粒物质从滚筒的内部空间进入或排出。该清洗 方法需要在第一洗涤循环期间将外部皮连接至滚筒，然后，在操作第二洗涤循环之前将皮 移除，随后再从滚筒移除已清洗的待洗物。
[0009] 目前已发现W0-A-2011/064581的设备及方法在成功清洗待洗物方面极为有效， 但需要安装及移除外部皮减损了程序的总体效率，为此本发明人已寻求应对这一清洁操作 以及提供在其中不需要这一程序步骤的程序。因此，藉由在清洗程序期间提供清洗珠的连 续循环，已发现无需提供外部皮是可能的。
[0010] 因此，在W0-A-2011/098815中，本发明人提供用于清洗脏污待洗物的一设备，该 设备包括外壳部件，其具有一第一上部室，该第一上部室具有安装在其中的一可旋转安装 的圆柱形笼；该外壳部件还具有一第二下部室，其位于该圆柱形笼的下方，并额外包括至少 一再循环部件、出入口部件、泵部件及多个输送部件，其中该可旋转安装的圆柱形笼包括一 滚筒，其具有穿孔侧壁，其中侧壁多至60%的表面积具有穿孔，这些穿孔具有不大于25. 0 mm直径。
[0011] 该设备用于通过一些方法清洗脏污待洗物，这些方法包含以一些配方处理待洗 物，这些配方包括固体微粒清洁材料及洗涤水，该些方法通常包含以下步骤：
[0012] (a)将固体微粒清洁材料及水引入该设备的下部室；
[0013] (b)搅动并加热该固体微粒清洁材料及水；
[0014] (c)经由该出入口部件将至少一脏污待洗物加载至该可旋转安装的圆柱形笼内；
[0015] (d)关闭该出入口部件，以提供一实质密封的系统；
[0016] (e)将该固体微粒清洁材料及水引入该可旋转安装的圆柱形笼；
[0017] (f)运转该设备达一洗涤循环，其中使得该可旋转安装的圆柱形笼旋转，且使得流 体及固体微粒清洁材料通过该可旋转安装的圆柱形笼的穿孔以受控方式落入该下部室；
[0018] (g)操作该泵部件，以传输新的固体微粒清洁材料，并将使用过的固体微粒清洁材 料回收至该分离部件；
[0019] (h)操作控制部件，以受控方式添加该新的及回收的固体微粒清洁材料至该可旋 转安装的圆柱形笼；及
[0020] ⑴依需要继续步骤（f)、（g)及（h)，以实现该脏污待洗物的清洗。
[0021] 将水及洗净剂引入标准正面装载洗涤机的需求总是对于从业者提出挑战，但同时 也提供了增加性能效率的机会。事实上，应当理解的是，在正面装载洗涤机中通过喷洒至负 载上来引入水及洗净剂的方式，不仅提供了产生清洗性能的方法，还提供在洗涤程序中减 少水消耗的方法。随后喷洒洗清水则是减少总体水消耗的进一步方法。典型地，执行两种 功能所需的喷雾喷嘴位于机器滚筒门内不随洗涤滚筒的移动而旋转的一点，但这一设置方 式下喷雾的效率通常会受到限制。
[0022] 因此，在FR-A-2525645中，举例来说，这一类喷嘴连接至机门的中心，因而具有顺 着洗涤滚筒的水平轴的水喷雾。不过，这一设置在某种程度上是没有效率的，因为其通常 无法完全使滚筒中的负载湿透，原因在于前头的物体会阻碍喷雾抵达更接近背面的那些物 体，并且高于该轴的那些物体容易接收到相比该轴下方的那些物体更少的喷雾；这一设置 还会阻碍门本身容易的开启及闭合。为了应对后面这个问题，在给水线中可使用易弯曲的 软管或可分离的连接，但两种选择实际上都无法针对此问题提供令人满意的解决方案。以 易弯曲的软管这一方式来使得机门得以容易使用是困难的，而可分离的连接由于其密封件 会随着使用时间的延长而磨损，因而随着时间的推移可能成为泄漏的潜在来源。
[0023] 在一些替代设置中，喷雾喷嘴安装在滚筒后部，同样位于轴上，或者在滚筒表面的 外侧，通过其穿孔喷洒。在这样的设置中，虽然机门未经修改，但须考虑像FR-A-2525645的 系统一样，自轴上喷洒导致的负载得不到足够湿润的问题，或者是由水的损耗量所引起的 问题，例如，喷雾撞击滚筒的外部壁而非穿过其中的穿孔。
[0024] 在包含使用洗净剂及水的标准洗涤操作的情况下，必须应对这类困难，但在洗涤 程序中使用固体微粒清洁材料（例如，聚合物珠）时，这一问题更加严重，而且这类程序在 促进将珠运送至滚筒内时呈现出类似，但更为严重的问题。
[0025] 在W0-A-2011/098815的设备的情况下，其公开了出入口部件通常包括一安装在 外壳中的铰接门，其可开启以允许进入圆柱形笼的内侧，其也可闭合以提供实质密封的系 统。该门通常包括一窗及至少一额外的开口，使得材料容易添加至可旋转安装的圆柱形笼。 在操作中，将固体微粒清洁材料经由安装在机门（出入口部件）上的入料管添加至圆柱形 笼中的负载。
[0026] 因此，使用此类型珠清洗技术的这种及其他现有洗涤机，如常规的洗涤机一样，也 将例如珠的清洁材料通过机门引入，因而也与这些常规的机器一样遭遇了同样的问题。因 此，这一类设置也不理想，而本发明通过提供用于将这些材料引入至设备中的替代手段来 寻求应对这一问题。
【发明内容】
[0027] 因此，根据本发明的第一方面，提供一用于清洗脏污待洗物的设备，该设备包括外 壳部件，包括：
[0028] (a) -定置式构件；
[0029] (b) -可旋转安装的圆柱形笼；及
[0030] (c)出入口部件，
[0031] 其中该定置式构件包括一环状平面构件，其具有大于该出入口部件的内径，且位 于邻接该可旋转安装的圆柱形笼处，该定置式构件包括多个安装于其上的输送部件及多个 分别可操作地连接至该多个输送部件的孔口，其中该多个输送部件适用于帮助将材料输送 至该可旋转安装的圆柱形笼中。
[0032] 在本发明的某些实施例中，该可旋转安装的圆柱形笼包括一滚筒，其包括穿孔的 侧壁，其中该侧壁多至60%的表面积具有穿孔，而穿孔具有最大不超过25. Omm的直径。
[0033] 在本发明的典型实施例中，50%以下，更佳的是40%以下的侧壁具有穿孔。
[0034] 在本发明的实施例中，该些穿孔包括具有2至25mm，较佳的是4至10mm，最佳的是 5至8mm直径的孔。
[0035] 该出入口部件通常包括至少一铰接门，安装在该外壳部件中，该门可开启以允许 进入圆柱形笼的内侧，还可闭合以提供一实质密封的系统。较佳的