專利名稱：具有離子洗滌、中水回用和殺菌消毒功能的洗滌機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明膠體屬洗滌機械領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)洗衣機，該洗衣機裝有電解離子水生成裝置，可替代或局部替代化學(xué)洗滌劑。同時具有納米銀膠體制造裝置或臭氧發(fā)生器，將納米銀膠體注入洗滌水中殺菌消毒，進一步，本發(fā)明還包括洗滌污水機內(nèi)凈化裝置及相關(guān)的水箱、水路系統(tǒng)和微電腦控制器。
背景技術(shù)：
由于目前的工業(yè)洗衣機消耗大量的水資源和使用大量化學(xué)洗滌劑造成環(huán)節(jié)污染，人們正在通過多種方式尋求解決這一問題的方法。已公布過的專利中，有利用電解水離子代替洗衣粉的家用離子洗衣機，如中國專利200320121905.1(用于洗衣機的電解裝置)；200320121903(一種電解水給水回路)。也有利用納米銀膠體進行殺菌抑菌的銀離子洗衣機，如中國專利03811869.9(洗衣機)；但上述技術(shù)，限于家用洗衣機。用于工業(yè)洗衣機的離子水洗技術(shù)和銀膠體殺菌技術(shù)，目前未見多少報導(dǎo)。雖然，從原理上似乎不存在問題，但在實際上，差別很大。表現(xiàn)在電解水離子洗滌技術(shù)用于大型工業(yè)洗衣機時，電解槽可從廠家直接購得，但目前的電解槽絕大多數(shù)是用于生產(chǎn)保健用的弱堿性飲水。Ph值通常較低，不超過9。但要做到使之具有凈化功能，必須使ph值大于11。另外，光有高的ph值并不意味著就能代替洗衣粉，還要檢查氧化還原電壓(ORP)。含堿基的離子水的氧化還原電壓值，應(yīng)是負(fù)數(shù)。通常要有-500～-1000毫伏才具有較強的溶解污物的效果。另外，為了節(jié)水，將污水凈化后循環(huán)使用，就要解決封閉式水路系統(tǒng)中的對衣物纖維過濾必須很徹底，不允許纖維物質(zhì)進入電解水槽內(nèi)，以免堵塞離子交換膜之間的縫隙，以及引起短路，堵路、損害電解槽。其次，全封閉式離子洗滌模式中，凈化后的洗滌水中含有多種無機鹽(改質(zhì)劑)、調(diào)質(zhì)劑、絮凝劑和膠體中的銀離子等，電導(dǎo)率和自來水的不相同，電流會發(fā)生很大的變化。另外，重復(fù)使用的洗滌水(包括離子水和含洗滌劑的水)能否具有洗凈力？下一次應(yīng)補充多少離子水，都必須考慮周到。另外，銀膠體的濃度多大合適？如何保證殺菌效果？直接電解流過銀膠體發(fā)生器的自來水的效果如何？都是新問題。試驗證明如果電解前不進行水質(zhì)調(diào)整(如軟化硬水和增加電導(dǎo)率)，就很難保證洗滌水中含有足夠多的納米銀離子。殺菌和抑菌效果會很差。目前上市的家用離子洗衣機是開放式的，沒有循環(huán)利用水的問題。銀離子消毒是直接電解自來水，事前無法進行改質(zhì)，電解后又不進行調(diào)質(zhì)，這種離子水是達(dá)不到代替洗衣粉的目的。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述工業(yè)洗衣機的耗費水資源過多，使用大量污染環(huán)境的化學(xué)洗滌劑的問題以及現(xiàn)有節(jié)水、用離子洗滌和用納米銀離子消毒中存在的問題，本發(fā)明提供一種解決方案，即，一種具有全封閉循環(huán)用水裝置；具有幾乎與洗衣粉同等洗凈力的離子洗滌水；以及有殺菌效力的納米銀膠體生成器；一套微電腦控制器來實現(xiàn)大幅度地節(jié)省水，取代或部份取代化學(xué)洗滌劑，實現(xiàn)應(yīng)用廣譜殺菌功能的納米銀膠體消毒、抑菌、滿足衛(wèi)生要求的新型工業(yè)洗衣機。
本發(fā)明的上述優(yōu)點是通過提供一種洗衣機系統(tǒng)來實現(xiàn)。它是一種運用現(xiàn)有高新技術(shù)和采用我們自己的研究成果來組成一種綜合系統(tǒng)工程，而不是單單的一臺洗滌機械。該洗衣機系統(tǒng)包括一臺與現(xiàn)行工業(yè)洗衣機結(jié)構(gòu)兼容的全自動水洗機；加上電解水槽及其他供電電路；銀膠體發(fā)生器及其供電電路、控制電路。用于存儲洗滌水、離子水和漂洗水的帶有四個獨立腔體的水箱，連接各水箱，各主要部件和洗衣機本體的水管、閥門及其控制元件、水位計、電動泵、過濾器、污漬分離器和投料器等。上述系統(tǒng)是由一臺具有觸摸式屏幕作為輸入部件及顯示控制操作狀態(tài)的微電腦控制器—PLC機或單片機。不僅如此，本發(fā)明提出的工業(yè)洗衣機還包括一整套與提高離子水洗滌凈化功能，使其效果接近甚至超過洗衣粉的專利技術(shù)(包括制劑、使用規(guī)程)；包括實現(xiàn)洗滌污水(洗滌水和漂洗水)在線快速絮凝凈化的專利技術(shù)(制劑、裝置和使用規(guī)程)；包括實現(xiàn)對衣物消毒的納米銀膠體生成、使用的專利技術(shù)(裝置，使用規(guī)程)。所述的通過電解水獲得用于洗滌衣物的離子水的裝置，是一種由直流電壓驅(qū)動的、正負(fù)極施加到一雙由同類金屬材料或合金材料所組成的電極上。水中帶正電荷的氧原子(具有酸性)和水中帶負(fù)電荷的堿基，是兩種性質(zhì)完全不相同的水。利用高分子離子膜交換技術(shù)，將聚集在正負(fù)極兩端的含氧離子(O+)的酸性水，(ph值達(dá)到3左右)和含OH-的堿性水分開，由不同的管路排出電解槽。我們的離子工業(yè)洗衣機是利用含OH-的堿基水來對衣物實現(xiàn)凈化洗滌的。我們在電解水之前和之后，分別進行了改質(zhì)(改變電導(dǎo)率)和調(diào)質(zhì)(增強活性)的措施。通過這種措施，使原先ph只有9左右、氧化還原電壓(ORP)只有很低的負(fù)電位甚至是正電位的的離子水，提高到ph在11以上，ORP值達(dá)到-700～-1000mv。經(jīng)實測，加入調(diào)質(zhì)活性劑之后的洗凈效果幾乎達(dá)到甚至超過使用洗衣粉。這是本發(fā)明的第一大前提保證洗滌質(zhì)量，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對洗凈度的要求。實際上，由于被洗滌的對象千變?nèi)f化，即使在常規(guī)洗衣機上，也不能只用一種洗衣粉就達(dá)到洗干凈所有布草的要求，往往還要附加氯漂、氧漂等特殊洗滌劑和和程序。毫無例外，在采用離子洗滌時，也不能片面擴大其功效，片面鼓吹“不用洗衣粉的洗衣機”。前面提到利用本發(fā)明裝置和技術(shù)獲得的由電解水生成的堿基離子水，雖然達(dá)到甚至超過了使用洗衣粉的效果，也不能認(rèn)為決了一切洗滌問題。事實上，離子水對嚴(yán)重的油污染、對血漬的去污功能，可能會受到限制，不如洗衣粉有效。因為，由自來水生成的離子水中，缺乏生物蛋白酶和乳化劑。用離子水洗滌，主要利用了其電解水后的如下特性(1)堿基OH-的去污能力；(2)高位的氧化還原電壓的對污物的溶化作用；(3)原先水的分子團較大，是由12個以上的水分子組成的大團，電解后，變成5～7個水分子組成的小分子團，使離子水具有較強的活性(減小了表面張力等)。但它對油脂、蛋白的去污能力還是不夠的。因此，我們設(shè)計了用于對付這種情況的“節(jié)水半封閉洗滌模式”。使用這種洗滌模式時，關(guān)閉水電解槽。在洗滌水中，洗第一次時，按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)加入足量的洗衣粉。漂洗時，運用漂洗水，“前排后存”的原則，將第一次漂洗的水外排，最后一次過清是利用外加的干凈自來水進行，過清之后，水質(zhì)污染較差輕，保存起來，注入機上的存水箱中，供下一次洗滌時作為第一次漂洗水用。這樣，每次只有相當(dāng)于25％～30％的漂洗水外排。洗滌水是封閉式地進行在線快速絮凝和污漬分離。凈化后的仍含洗滌劑的水洗掉水，只須作微量補充(除第一次以外，每一次的補充量約為10％左右)。連續(xù)洗滌次數(shù)越多，節(jié)省的洗衣粉就越多，加熱水的蒸汽量就越省。為了使主洗水能長期使用不變質(zhì)，本發(fā)明洗衣機增加了消毒裝置(臭氧消毒或納米銀離子消毒)。作為基本功能，即使增效部分出了故障，停止工作，本體機仍然可當(dāng)作普通洗衣機用。
所述的消毒裝置臭氧殺菌裝置是公知技術(shù)，采用市面上的元部件即可，但在使用時必須注意不損傷洗衣機本休的的金屬元部件。例如，不要直接接觸洗滌腔(不銹鋼)；也不要直接接觸衣物，否則會變質(zhì)、褪色、縮短布料壽命。我們主要是利用臭氧發(fā)生器對循環(huán)使用的主冼水進行殺菌消毒，在主洗水箱內(nèi)進行。由于臭氧在10-20分鐘后會失效，所以當(dāng)下一次進行新的循環(huán)洗滌時，已超過了20分鐘，洗滌水中不再含有臭氧了，不會影響機器和被洗滌衣物。
在采用銀離子消毒時，由于鈉米銀具有廣譜殺菌、長效殺菌的功能，在殺菌后銀粒子會游離出來，繼續(xù)殺菌，不會發(fā)生“兩效俱傷”現(xiàn)象，所以在采用全封閉離子洗滌模式時，只有第一次要全力開動銀膠體產(chǎn)生器，使主洗水具有2ppm到20ppm的濃度就可以了，下一次洗滌時，只需對被衣物帶走的銀微粒進行微量補充就可以實現(xiàn)高效、穩(wěn)定，長期殺菌的目的。至于納米銀膠體的制備，為了保證質(zhì)量和殺菌效果，與目前家用洗衣機的作法不同，不是采取水管式一通即過(不進行水質(zhì)預(yù)處理)的設(shè)備和使同用方法，而是采用離線預(yù)制。事先用蒸溜水，通過特制的穩(wěn)壓、恒流電路，產(chǎn)生十公斤、高濃度的透明的、無沉淀的銀膠體。然后，根據(jù)每臺洗衣機的負(fù)載和主洗水的容量，往主洗水中溝對已制備的銀膠體，使之具有有效的殺菌功能。具體的結(jié)構(gòu)，電路，已在我們的另一份專利中作了較具體的闡述。
在本發(fā)明裝置中，回水管路中必須安裝高效的特別是阻隔各種紡織物纖維的過濾器，極為重要。所述的洗衣機管路系統(tǒng)中，有兩級過濾粗過濾和精細(xì)過濾。另外在訂購各種閥、泵和管路時，要注意其耐高溫能力。工業(yè)洗衣機的洗滌水溫高達(dá)攝氏90C。微電腦控制器是全機的司令部，與常規(guī)洗衣機不同，它面對和處理的信息與數(shù)據(jù)要多許多，會使得PLC機或單片機的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。要特別注意其可靠性、穩(wěn)定性。經(jīng)驗證明，在生產(chǎn)初期，利用PLC技術(shù)為好。雖然成本高一些，但可靠穩(wěn)定。只有從另件到線路都得到穩(wěn)定可靠性保證之后，在批量生產(chǎn)中才可使用單片機作為微機控制器。


下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的上述優(yōu)點和具體的實施方法圖1是本發(fā)明的離子工業(yè)洗衣機與現(xiàn)有洗衣機之間的關(guān)系框圖；圖2是所示離子工業(yè)洗衣機結(jié)構(gòu)的正面圖2(a)和背面圖2(b)；圖3是所示離子工業(yè)洗衣機電路方框圖；
圖4是所示離子工業(yè)洗衣機外形結(jié)構(gòu)的兩種基本形式透視圖。
具體實施例方式
圖1是本發(fā)明的離子工業(yè)洗衣機在功能和構(gòu)造上與傳統(tǒng)工業(yè)洗衣機之間的關(guān)系。所述洗衣機的本體與現(xiàn)有工業(yè)洗衣機的結(jié)構(gòu)兼容。換句話說，所述洗衣機是由可以相互獨立的兩部份組成，基礎(chǔ)是一臺現(xiàn)有的洗衣機1，能單獨運行。增加了新功能后，并不影響本體機的工作運行。在離子洗滌部分故障狀態(tài)下，可切換運行模式到常規(guī)洗滌，而新增的部份主要有三種功能及相應(yīng)的設(shè)備、另部件即，離子洗滌功能、機內(nèi)在線污水凈化功能和殺菌消毒功能(特別是納米銀膠體殺菌)。本體機只對配套部份發(fā)出兩種指令，即給水信號與排水信號，微機控制器3(PLC或單片機)進行洗衣機系統(tǒng)的全面管理、控制、協(xié)調(diào)和故障警告與排除。圖2(a)展示了本發(fā)明的一臺典型的離子工業(yè)洗衣機的外部構(gòu)造中各部份的位置，互相連接和相互關(guān)系。這張圖是從前視的角度得到的平面圖。其中，1是整個洗衣機的本體機殼。19是洗滌腔。圖2(a)的上部是在原有工業(yè)洗衣機的結(jié)構(gòu)上增加的裝置，主要是水箱。水箱區(qū)分為互相隔開的四個空間。主洗水箱14是盛裝洗滌水用，它與漂洗水箱10和過清水箱5是互不相通的。主洗水箱的主洗水，在全封閉離子洗滌狀態(tài)下，是由改質(zhì)過的自來水經(jīng)過電解槽11后獲得的含堿基OH-的堿水，加上為了提高洗凈度，所添加的活性劑組成?；钚詣┩ǔＭㄟ^加料口2投入。第二車洗滌時，主洗水中還含有作為絮凝劑的無機鹽。絮凝劑是通過凈化器12投入主洗水箱中的。漂洗水箱10和過清水水箱5是用于盛裝漂洗和過清水，在水箱5內(nèi)進行電絮凝凈化。7是電絮凝裝置。電解預(yù)置水水箱16的容量由主洗水箱14的容積確定，常按酸堿水比例為30％比70％計算。水箱16的容積是水箱14的143％左右。水箱17中的水通過電解裝置11后，形成的含O+酸水注入漂洗水箱10中，而含OH-的堿性水則注入到主洗水箱14內(nèi)。每個水箱上都安裝有水位觀測窗口13，9和6。而4，8和15是透明的水位觀察槽。水箱16的水位觀察口是17和右邊的相應(yīng)透明槽。在微機控制器的輸入和顯示屏幕3上，可執(zhí)行操作指令的選擇和輸入及編輯新的程序。電源箱18為全機提供電源和其他所需要的電信號。圖2(b)是這臺實施例離子洗衣機的后視圖，從中可以更具體地了解機器的結(jié)構(gòu)布局和相互關(guān)系，正如前面所述，機器上部是涉及與離子洗滌、污水凈化和消毒殺菌有關(guān)的重要另件或部件。它們之間與本體機的聯(lián)系，除了上下放置的機械連接相互關(guān)系外，主要是水路的連接關(guān)系。其中的關(guān)鍵部件是將上部諸水箱與洗滌腔連接的公共管路23。管路中，循環(huán)泵22是將各種水進行調(diào)運、使用、儲存的動力。循環(huán)泵使水通過過濾器中的過濾網(wǎng)21，阻攔洗滌水中的尺寸較大的雜物。當(dāng)循環(huán)泵將凈化過的洗滌水注入預(yù)存水箱27時，要經(jīng)過第二級纖維過濾器25。在運行中，氣動閥門或電磁閥門(例如28)，將根據(jù)微控制器的指令，引導(dǎo)和管理水流的流動方向。除此以外，還有兩個較小的電動泵37和32。37是用于調(diào)運漂洗水箱、過清水箱中的水。32是離子泵，用于將水箱27中的水抽到電解槽33內(nèi)進行電解。31是專門用于處理30中的主洗水的凈化裝置，電絮凝器35用于使漂洗和過清水箱中的水進行凈化。為了控制各個水箱的注水和排水，安裝有水位觀察器和相應(yīng)的水位控制繼電開關(guān)36，38和29。整個洗衣機的外界注水口39和熱水蒸汽注入口40位于洗衣機殼體后側(cè)。
上述系統(tǒng)是由表示在圖3中的電路所控制。這個電路方框圖也是設(shè)計微電腦控制器PLC或單片機的依據(jù)和邏輯?？刂齐娐酚扇缦虏糠萁M成4是用戶指令集，是個小小的數(shù)據(jù)庫，由用戶根據(jù)需要選取必要的指令，這套電路具有智能化的功能。當(dāng)用戶從4選取指令后，通過指令輸入鍵盤3進入到主控制蕊片組2，通過界面8，一方面可在顯示面板6上顯示輸入指令和受控部件5執(zhí)行指令的情況，同時，還可通過故障信號傳感器1判斷。有12種典型的故障源10～21。有故障時，系統(tǒng)會發(fā)出報警信號。通過界面9，用戶可在7環(huán)節(jié)中比較輸入指令和執(zhí)行指令的差異，發(fā)現(xiàn)錯誤后可以糾正。
圖4是本發(fā)明的實施例結(jié)構(gòu)布局的兩種方式上部是整體布局方式，增加功能的裝置2-以水箱為主-，安放并連接到洗衣機本機1的上部。圖4的下部是分體式布局。水箱與洗衣機本體分開，放置到洗衣機本體的左右或后方。另外，還可采取混合式布局，4個水箱中，放1-2個到本體上方，其余放在周圍。
以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但本發(fā)明的范圍并不僅僅限于此，使用者可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進行各種變更，加以實施。
權(quán)利要求
1.一種具有離子洗滌、中水回用和殺菌消毒功能的洗滌機械，其特征是由洗滌離子水生成器，高濃度的銀膠體殺菌消毒液生成器，無機鹽或電絮凝凈化裝置，通過一個智能微電腦控制器對整個洗滌機械系統(tǒng)進行的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有離子洗滌、中水回用和殺菌消毒功能的洗滌機械，其特征在于所述的洗滌離子生成器是一個自來水電解槽及相應(yīng)的電路組成，從入水口可注入自來水或經(jīng)過使用的凈化后的主冼水，這種循環(huán)使用的洗滌水，經(jīng)過雜質(zhì)過濾和紡織物纖維過濾器后，存放于電離預(yù)用水箱中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有離子洗滌、中水回用和殺菌消毒功能的洗滌機械，其特征在于所述的高濃度的納米銀膠體殺菌消毒液生成器，安裝在主洗水箱附近，其膠體介質(zhì)是蒸餾水，或經(jīng)過預(yù)處理的自來水，納米銀膠體生成器的出口與主洗水箱相通，使用時循“離線制備，在線溝對和微量補充”的原則，自動或手動地按比例向主洗水箱中加注，使納米銀膠體濃度介于2ppm到20pmm的有效殺菌范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有離子洗滌、中水回用和殺菌消毒功能的洗滌機械，其特征在于所述的凈化裝置是由主洗水箱上的無機鹽絮凝劑加料器和過清水箱內(nèi)的電絮凝器組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有離子洗滌、中水回用和殺菌消毒功能的洗滌機械，其特征在于微電微控制器電路由觸摸輸入顯示器、主控芯片、信號傳感器、執(zhí)行機和故障信號判斷裝置所組成，操作指令輸入和顯示執(zhí)行狀態(tài)在同一個顯示面板上進行。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有離子洗滌、中水回用和殺菌消毒功能的洗滌機械，其特征在于主洗水箱、漂洗水箱和過清水箱及電解水預(yù)存水箱，通過管路、閥門和水泵相連接，形成一個電離水，主洗水和漂洗水機內(nèi)在線凈化循環(huán)使用的供水系統(tǒng)，四個水箱可以同時置于機體頂部，也要以分散地置于機體左右和后部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有離子洗滌、中水回用和殺菌消毒功能的洗滌機械，其特征在于進行半封閉節(jié)水洗滌模式時，洗第一車應(yīng)加足按國家標(biāo)準(zhǔn)計算的洗滌劑量，以后減為每次只補充10％左右的洗滌劑，不開啟電解水槽和過清水電絮凝器，但在主洗水箱使用快速絮凝劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有離子洗滌、中水回用和殺菌消毒功能的洗滌機械，其特征在于電解自來水前，進行水質(zhì)(電導(dǎo)率、ph值和氧化還原電位ORP)的調(diào)整，電解后對離子堿水進行活性調(diào)質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明的洗滌裝置是具有三種洗滌模態(tài)的工業(yè)洗衣機。除了常規(guī)的洗滌模態(tài)以外，增加了全封閉式離子洗滌式模態(tài)和減少洗滌劑用量、漂洗水遞次回用的半封閉式洗滌模態(tài)。兩種模態(tài)洗衣機的本體結(jié)構(gòu)與目前的工業(yè)洗衣機兼容，但增加了一個洗滌離子水生成器、一個殺菌消毒裝置、一個電絮凝器以及與上述單元相關(guān)的供電電路、水路、閥門、水泵、水位計、過濾器和纖維阻隔過濾器等裝置。洗滌離子水的生成的全過程包括改水質(zhì)預(yù)處理和電解后的增效調(diào)質(zhì)處理。本發(fā)明裝置實現(xiàn)機內(nèi)在線污水凈化循環(huán)使用，安裝有多格結(jié)構(gòu)的水箱電解預(yù)用水水箱、主洗水水箱、漂洗水水箱和過清水水箱。整個洗滌過程是通過微電腦控制器進行全自動控制。
文檔編號C02F1/461GK1837450SQ200610020240
公開日2006年9月27日 申請日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者朱上翔 申請人:朱上翔