具有待清洁的内部表面的、引导水的家用器具以及用于其运行的方法
【专利说明】具有待清洁的内部表面的、引导水的家用器具以及用于其 运行的方法
[0001] 本发明涉及具有待清洁的内部表面的、引导水的家用器具以及用于其运行的方 法。本发明尤其涉及引导水的、具有用于接收待处理的物品的处理容器和至少一个内部的 表面的家用器具。
[0002] 在引导水的家用器具如洗衣机、洗衣干衣机、干衣机、尤其冷凝干衣机或者餐具冲 洗机中，在构件的具有持续潮湿的表面的区域中经常形成生物膜。"持续潮湿的表面"中这 里为在家用器具常规运行时与水或者含水液体产生接触的表面。生物膜中含水系统中大部 分在边界面上形成，例如成为固态，并且包括薄的黏液层，中所述黏液层中滋生微生物。为 了保护免受外部作用并且为了改进它们的生存条件，这些微生物包围有细胞外聚合物的物 质（EPS)。EPS结合水形成水凝胶，从而产生黏液式的基质，在所述基质中溶解养料物质和 其他物质。
[0003] 除了表面上的暗的覆层以外，也经常产生难闻的气味。因此，例如在冲入壳中和在 家用器具的碱液容器区域中形成的生物膜能够产生卫生、美观和/或气味问题。最后，如果 与生物膜的厚度直接相关的、水中的总病菌数过大，在一些家用器具中为了在之后的过程 步骤中再利用的存储水的卫生也可能是成问题的。最后，除了气味问题以外，也可能由于生 物膜中的微生物的物质交换而引起变色以及腐蚀。
[0004] 因此，生物膜在引导水的家用器具的表面上的形成应当被尽可能地避免。尤其应 当控制和尽可能地消除已经存在的生物膜。为此，已知的是，灭菌地装备家用器具表面、例 如洗衣机的冲入壳。然而，灭菌地装备的表面不持续地阻止生物膜的持续形成，因为总是仅 与表面直接接触的、吸收灭菌剂的病菌死亡。其他的、定居在死掉的病菌上的病菌经常能够 幸存并且繁殖。
[0005] 另一方面，灭菌地起作用的、从外部作用到生物膜上的化学物质普遍地仅杀灭上 部的病菌层。经常不能达到较深的层，因为较深的层通过EPS被保护。此外，化学清洁剂要 求具有高浓度以及具有长的作用时间的使用。最后，灭菌剂或者说化学制剂或者它们的反 应产品经常是有害环境和/或有害健康的并且例如会引起过敏。另外的问题是，重复地使 用灭菌剂会导致微生物的抗药性，由此使得对微生物的控制附加地变困难。
[0006] 已知的热杀菌方法不消除生物膜本身，从而在已杀灭的病菌或者说保留的生物膜 上会滋生新的病菌。新的病菌在此经常获得理想的养料状况，从而常常有利于微生物的重 新滋生。
[0007] 此外，为了避免和/或消除生物膜已知生物方法。DE3841596A1说明了一种用于减 少水在其中循环的设备中的黏液和覆层形成的方法。在此，非固着的（nicht-sessile)微 生物供入给循环的水，所述非固着的微生物与构成生物膜的微生物发生养料竞争并且因此 减少生物膜的形成。
[0008] EP1350575B1说明了具有能够转变的超疏水性的表面以及用于实现的方法。所述 表面尤其是具有能够转变的内在浸润性的粗糙表面，其中，在转变的框架下进行可逆地过 渡成Cassie-Baxter理论意义上的复合表面，该方法包括基质，该基质设有具有能够转变 的浸润性的薄层。内在浸润性通过温度变化，pH变化，电场或者与选择性溶液的接触来转 变。薄层在此优选包括至少一个亲水成分和至少一个疏水成分，所述成分通过相态分离交 替地在表面上增浓。例如，薄层能够实施为多组分的聚合物刷并且相态分离通过与用于其 组分的选择性溶液的接触来实现。
[0009] 具有能够转变的特性的表面上的刷式聚合物由Petra Uhlmann等人 在Iissenschaftliche Zeitschrift Technischen University Dresden"，56 卷（2007)， 1至2期，47至51页中描述。
[0010] 能够转变的聚合物表面活性剂在Fraunhofer IAP 2003年刊66和67页中描述。
[0011] 在所述背景下，本发明的任务是提供一种引导水的家用器具，其中，避免生物膜的 形成以及改进生物膜的控制。尤其应当能够容易地执行生物膜的去除。此外，本发明的任务 是提供用于运行这种家用器具的方法。出于描述本发明的目的，在这里将名称"生物膜"用 于这样的生物膜并且也用于尚未形成生物膜的、微生物在引导水的家用器具的内部表面上 的或多或少的大聚集物。
[0012] 本发明的所基于的任务通过根据对应的权利要求的引导水的家用器具以及用于 其运行的方法来解决。本发明的优选构型在对应的从属权利要求中列举。方法的优选构型 相应于家用器具的优选构型并且反之亦然，即使在此没有分别特别地指出。
[0013] 由此，本发明的主题是引导水的、具有用于接收待处理的物品的处理容器和至少 一个内部表面的家用器具，其中，内部的表面包括具有能够转变的聚合物的涂层。
[0014] 术语"涂层"在这里已设定。这里，该术语涉及或多或少地薄的、不同材料例如金 属或者也有其他聚合物的涂层。此外，家用器具的具有这种内部表面的部件能够例如具有 能够转变的聚合物或者由其构成。由此，"具有能够转变的聚合物的涂层"已经意味着，所述 部件的内部的表面具有带有能够转变的聚合物的涂层。在此，涂层也能够在于，在内部的表 面上例如可以存在聚合链，该聚合链或多或少地布置在内部的表面布置的附近，只要所述 聚合链的至少一个端部与表面固定。在这里，固定能够是化学或者物理的连接。
[0015] 术语"能够转变的聚合物"在这里意味着，聚合物具有至少两个不同的状态，其中， 这些状态的特征普遍地在于不同的内部结构或者表面结构在引导水的家用器具中能够在 所述结构之间转变。即，能够执行转变或者说转变过程，其中，聚合物从第一状态过渡到第 二状态中，在第二状态中，生物膜相对于第一状态较差地附着在聚合物上。优选能够可逆地 执行这种转变过程，从而根据本发明优选使用能够可逆地转的聚合物。
[0016] 在引导水的家用器具的优选实施方式中，所述能够转变的聚合物的结构能够由于 外部的化学条件和/或物理条件的改变而转变。这里，所述物理条件包括温度，pH值，离子 强度和/或压力。所述化学条件尤其包括化学反应的进行，所述化学反应从由以下化学反 应构成的组中选出：质子化去质子化反应，分解反应，重排和氧化或还原过程。
[0017] 对于这种情况，即，转变过程通过温度改变触发，例如能够转变的聚合物的加热， 能够例如以充分热的水例如清洗液来冲洗具有能够转变的聚合物的内部的表面、例如冲入 壳但是或者可以通过接通设置在能够转变的聚合物中的加热线来充分地加热。此外，能够 转变的聚合物的通过温度改变引起的转变的两种方法能够组合。以热的清洗液如水或者混 有清洁制剂的其他含水清洗液来加热具有优点，即，在转变过程之后较差附着的生物膜能 够基于流动的清洗液的机械作用而脱落并且最终被冲走。
[0018] 优选，所述内部的表面的表面结构进而特性能够转变。特性能够例如为内部的表 面的亲水性，所述亲水性普遍地通过以含水液体或多或少地大的浸润性和/或微生物进而 生物膜的或多或少地大的可附着性来区分，或者内部的表面的大小和/或粗糙性。
[0019] 除此之外，在本发明的实施方式中尤其也能够这样构型具有能够转变的聚合物 的涂层，使得在转变过程中也改变内部的结构。在本发明的这种实施方式中，尤其也可能 的是，在涂层在嵌入灭菌作用的物质，所述物质能够在转变过程之后较快地到达表面进 而到达生物膜。这是通过根据本发明的、能够转变的聚合物的应用引起的受控释放过程 (Controlled-Release-Vorgang)的实例。
[0020] 根据本发明，涂层能够相对薄。优选，涂层具有最大5微米的厚度，特别优选最大 2微米的厚度，尤其特别优选最大1微米的厚度。
[0021] 根据本发明，引导水的家用器具没有被特别限制。所有引导水的家用器具（在所 述家用器具中，由于存在水而可能形成生物膜，并且在所述家用器具中，因此希望避免、减 少和/或消除生物膜）根据本发明均适用，其中，家用器具尤其可以包含供水管道。根据本 发明特别优选的是，餐具清洗机、洗衣机、洗衣干衣机或者干衣机、尤其冷凝干衣机。冷凝干 衣机在此为这样的干衣机，其中，来自作为包含潮湿的洗涤衣物的处理室的干燥室的、湿热 的过程空气通过冷凝被提取包含在湿热的过程空气中的水。冷凝液被中间存储和/或从干 衣机排出，因此干衣机也作为引导水的家用器具来理解。
[0022] 根据本发明的家用器具具有用于接收待处理的物品例如洗涤衣物或者餐具的处 理容器。因此，处理容器经常为滚筒。术语"处理"尤其包括洗涤或者干燥待处理的物品。
[0023] 在特别优选的实施方式中，根据本发明的家用器具为洗衣机，其具有碱液容器，滚 筒，供水系统和带有碱液栗的碱液排出系统和控制装置。
[0024] 优选使用引导水的家用器具，其具有用于家用器具中已使用的水的储水器。在这 样的家用器具中存储进而循环已使用的含水液体作为存储水重新使用。在洗衣机或者洗衣 干衣机的情况下，来自上一清洗过程的相对清洁的水例如适用于此。这样的储水器能够以 不同来源的水供给并且能够根据仅有的或者优选的水源而定例如为冷凝液聚集容器、软水 或硬水容器和/或清洗水存储器。在餐具清洗机、洗衣机或者洗衣干衣机中，储水器优选为 清洗水存储器。在清洗水存储器中，通常中间存储使用过的清洗水，以便例如在随后的洗涤 过程中又使用。在干衣机或者洗衣干衣机中，储水器优选为冷凝液聚集容器，其用于在干燥 潮湿的空气时积聚的冷凝液，例如为布置在热交换器下面的冷凝液槽。此外，储水器也能够 为软水容器或硬水容器，例如当洗衣机具有去盐装置时。
[0025] 所提及的储水器易于形成生物膜，并且由此，具有由能够转变的聚合物制成的涂 层的内部表面的构型非常有利。尤其