Стиральная машина и способ машинной стирки
Стиральная машина содержит бак для воды, в котором размещается вода для стирки, стерилизатор, осуществляющий стерилизацию воды для стирки посредством процесса электролиза, и циркуляционную систему, осуществляющую циркуляцию воды для стирки в стерилизаторе. Стерилизатор имеет первый электрод, содержащий серебро, и второй электрод, содержащий металл, имеющий склонность к ионизации более высокую, чем у серебра. Машина также содержит блок питания для подачи электрического тока к электродам и контроллер для переключения полярности электрического тока, прикладываемого к первому и второму электродам. Технический результат заключается в непрерывном проявлении во время процессов стирки и полоскания стерилизующего эффекта. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
Настоящее изобретение относится к стиральной машине и способу стирки. В частности, настоящее изобретение относится к стиральной машине, содержащей стерилизатор, обеспечивающий стерилизацию воды для стирки, и циркуляционную систему, которая обеспечивает циркуляцию воды для стирки в стерилизаторе.
Обычно стирка белья в баке стиральной машины осуществляется за счет перемешивания белья вместе с водой для стирки, смешанной с моющим средством.
Такая стиральная машина содержит корпус, формирующий внешний вид машины, установленный в корпусе бак для воды, в который заливается вода для стирки, дозатор моющих средств, в котором моющее средство смешивается с водой, подаваемой снаружи, и из которого эта вода подается в бак для воды.
В последние годы для обеспечения стирки белья со стерилизацией бактерий, присутствующих в воде и белье, стиральные машины снабжают устройством подачи раствора серебра, обеспечивающим подачу раствора серебра, получаемого путем растворения ионов серебра, проявляющих бактерицидную и стерилизующую функции.
Устройство подачи ионов серебра содержит пару электродов из серебра, к которым прикладывается напряжение, и подает в бак для воды ионы серебра, вырабатываемые пластиной из серебра в процессе электролиза при прохождении воды для стирки через электроды из серебра.
Устройство подачи раствора серебра, которым снабжена стиральная машина, установлено вместе с бачком для растворения моющих средств в канале водоснабжения, по которому вода для стирки подается в бак для воды, а ионы серебра подаются в воду для стирки, подаваемую в бак для воды. Однако после прекращения подачи воды устройство прекращает подачу раствора серебра, вследствие чего утрачивается возможность непрерывного проявления бактерицидной и стерилизующей функций ионов серебра при стирке и полоскании.
Кроме того, вследствие реакции с другими ионами, присутствующими в воде для стирки, происходит постепенное снижение концентрации ионов серебра, вырабатываемых устройством подачи раствора серебра и подаваемых в воду для стирки, что может приводить к уменьшению эффекта стерилизации. Увеличение количества ионов серебра, подаваемых в воду для стирки, с учетом этого явления может вызывать повышение расхода серебра в пластине из серебра и, вследствие этого, уменьшение срока службы пластины из серебра.
Соответственно, один или более примеров осуществления настоящего изобретения направлены на создание стиральной машины с возможностью осуществления непрерывной бактерицидной и стерилизующей функций при стирке и полоскании.
Один или более примеров осуществления настоящего изобретения также направлены на создание стиральной машины с возможностью снижения расхода серебра в пластине из серебра.
Дополнительные особенности и/или преимущества изобретения будут частично рассмотрены в приводимом ниже описании и частично станут очевидными из описания или могут быть выяснены при практическом использовании изобретения.
Упомянутые выше и/или другие задачи настоящего изобретения решены путем создания стиральной машины, которая согласно изобретению содержит бак для воды, в котором размещается вода для стирки, стерилизатор, который осуществляет стерилизацию воды для стирки посредством процесса электролиза, и циркуляционную систему, которая осуществляет циркуляцию воды для стирки в стерилизаторе.
Предпочтительно, стерилизатор содержит первый электрод, содержащий серебро, и второй электрод, содержащий металл, имеющий склонность к ионизации более высокую, чем у серебра.
Предпочтительно, стерилизатор размещен выше уровня воды для стирки.
Предпочтительно, второй электрод содержит титан.
Предпочтительно, второй электрод содержит платину или иридий, нанесенный на его поверхность.
Стиральная машина может дополнительно содержать блок питания, обеспечивающий подачу электрического тока к первому и второму электродам, и контроллер, который переключает полярность электрического тока, прикладываемого к первому и второму электродам.
Предпочтительно, первый электрод является анодом, а второй электрод - катодом в первом режиме работы контроллера, или второй электрод является анодом, а первый электрод - катодом во втором режиме работы контроллера.
Предпочтительно, циркуляционная система содержит циркуляционный патрубок, образующий канал циркуляции, по которому циркулирует вода для стирки в баке для воды, и циркуляционный насос, накачивающий воду для стирки в канал циркуляции.
Предпочтительно, циркуляционный патрубок размещен по периферии бака для воды.
Предпочтительно, бак для воды содержит впускное отверстие для ввода воды для стирки в канал циркуляции и выпускное отверстие для слива воды для стирки, прошедшей через канал циркуляции, в бак для воды.
Предпочтительно, выпускное отверстие выполнено в верхней части бака для воды.
Предпочтительно, выпускное отверстие имеет насадку, осуществляющую впрыскивание воды для стирки с обеспечением ее равномерного распределения в баке для воды.
Стиральная машина может дополнительно содержать устройство подачи соли, которое обеспечивает подачу соли в воду для стирки.
Предпочтительно, устройство подачи соли размещено в устройстве подачи моющего средства, которое обеспечивает подачу моющего средства в бак для воды.
Предпочтительно, первый и второй электроды защищены от загрязнения, когда циркуляционная система не осуществляет циркуляцию.
Поставленные задачи решаются также и за счет создания способа машинной стирки, согласно которому заливают воду для стирки в бак, в котором размещены вещи для стирки, стерилизуют воду для стирки посредством процесса электролиза и осуществляют циркуляцию воды для стирки в процессе ее стерилизации.
Предпочтительно, при стерилизации подают электрический ток к первому электроду, содержащему серебро, и ко второму электроду, содержащему металл, имеющий более высокую склонность к ионизации, чем серебро, и переключают полярность электрического тока, прикладываемого к первым и вторым электродам, в соответствии с заданным режимом стерилизации.
Предпочтительно, если не осуществляют циркуляцию воды для стирки, то первый и второй электроды вынимают из воды для стирки.
Эти и/или другие аспекты и преимущества изобретения станут очевидными и более понятными из приводимого ниже описания примеров осуществления, сопровождаемого прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 - схематичный вид внутренней конструкции стиральной машины, включающей в себя стерилизатор, используемый в примерах осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 - вид в перспективе с разнесением деталей конструкции стерилизатора, представленного на фиг.1; и
фиг.3 - схематичный вид внутренней конструкции стиральной машины, представленной на фиг.1.
Далее будут подробно описаны примеры осуществления настоящего изобретения, иллюстрируемые прилагаемыми чертежами, на которых одни и те же позиции везде относятся к одинаковым элементам. Примеры осуществления носят иллюстративный характер и описывают настоящее изобретение со ссылками на чертежи.
На фиг.1 представлен схематичный вид внутренней конструкции стиральной машины в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
Стиральная машина содержит корпус 1, формирующий внешний вид машины, бак 2 для воды, установленный в корпусе 1, и барабан 3, установленный с возможностью вращения в баке 2 для воды.
В передней части корпуса 1 установлена дверца 4, открывающая и закрывающая переднюю часть корпуса 1. В верхней части бака для воды 2 установлены водоподающие клапаны 5, соединенные с внешним источником водоснабжения и с устройством 6 для подачи моющих средств, которое обеспечивает растворение моющего средства в воде, подаваемой через водоподающие клапаны 5, и подачу воды в бак 2 для воды.
Устройство 6 для подачи моющих средств содержит кожух 6a и бункер 6b, установленный с возможностью выдвижения в кожухе 6a.
Циркуляционный патрубок 7, образующий канал циркуляции, установлен с внешней стороны бака 2 для воды так, что вода для стирки может циркулировать в баке 2 для воды. Циркуляционный насос 8 установлен в канале циркуляции, образованном циркуляционным патрубком 7.
Под баком 2 для воды установлен трехходовой клапан 9, предназначенный для переключения канала протекания воды между сливным патрубком 12, через который происходит слив воды для стирки из бака 2 для воды, и циркуляционным патрубком 7.
Циркуляционный патрубок 7 соединяет верхнюю и нижнюю части бака 2 для воды так, что вода для стирки из нижней части бака 2 для воды может быть направлена в верхнюю часть бака 2 для воды. При этом циркуляционный насос 8 накачивает воду для стирки, подаваемую в циркуляционный насос 8, из нижней части бака 2 для воды по циркуляционному патрубку 7 так, чтобы можно было осуществить слив воды для стирки из верхней части бака 2 для воды.
Стерилизатор 100 установлен над циркуляционным насосом 8, чтобы обеспечить выполнение стерилизующей функции посредством производства ионов серебра в процессе электролиза или активирования вырабатываемых ионов серебра.
На фиг.2 представлен вид в перспективе с разнесением деталей конструкции стерилизатора, показанного на фиг.1.
Стерилизатор 100 содержит контейнер 110, имеющий впускное отверстие 110a с открытой верхней поверхностью, через которое вода для стирки поступает в стерилизатор 100, и выпускное отверстие 110b, через которое происходит слив воды для стирки.
Между впускным отверстием 110a и выпускным отверстием 110b подсоединен циркуляционный патрубок, и на верхней открытой поверхности контейнера 110 установлена крышка 120, а на крышке 120 установлены первый и второй электроды 130 и 140, образующие электроды для электролиза.
Первый и второй электроды 130 и 140 установлены в контейнере 110 через отверстия 120a и 120b в крышке 120 и при прохождении воды для стирки через контейнер 110 погружены в нее.
Кроме того, первый и второй электроды 130 и 140 имеют форму пластин, как показано на фиг.2, обращены навстречу друг другу и установлены параллельно направлению протекания воды для стирки в контейнере 110.
Форма пластин первого и второго электродов 130 и 140 позволяет увеличить площадь участка контакта с водой для стирки. Однако в других примерах осуществления электроды могут также иметь форму стержня.
Первый и второй электроды 130 и 140 могут содержать соответственно серебро и титан. В дополнение к титану второй электрод 140 может также содержать другие металлы со склонностью к ионизации выше, чем у серебра.
В случае когда второй электрод 140 содержит титан, на его поверхность методом металлизации могут быть нанесены металлы (например, платина и иридий) со способностью к ионизации выше, чем у серебра, позволяющие повысить коррозиеустойчивость такого электрода.
На фиг.3 представлен схематичный вид внутренней конструкции стиральной машины, показанной на фиг.1.
Бак 2 для воды установлен в корпусе 1 стиральной машины, а барабан 3 установлен в баке 2 для воды.
Водоподающие клапаны 5, обеспечивающие подачу воды в бак 2 для воды, соединены с устройством 6 для подачи моющих средств через водоподающий патрубок 11 в верхней части бака 2 для воды и выпускное и впускное отверстия 3b, 3a, выполненные соответственно в верхней и нижней частях бака 2 для воды.
Циркуляционный патрубок 7, образующий канал 20 циркуляции путем соединения выпускного и впускного отверстий 3b, 3a, соединен с внешней стороной бака 2 для воды, а циркуляционный насос 8 и стерилизатор 100 соединены с каналом 20 циркуляции.
Впускное отверстие 3a используется в качестве водовода для слива воды для стирки в бак 2 для воды, а трехходовой клапан 9 установлен в нижней части впускного отверстия 3a для переключения канала протекания воды для стирки, обеспечивающего направление воды для стирки, введенной через впускное отверстие 3a, в дренажный патрубок 12 или циркуляционный патрубок 7.
В выпускном отверстии 3b установлена насадка 21, обеспечивающая возможность распределения сливаемой воды для стирки по большой площади. Выпускное отверстие 3b и насадка 21 установлены в верхней части бака 2 для воды так, чтобы при сливе в бак 2 для воды обеспечивалась возможность равномерного распределения воды для стирки, проходящей через стерилизатор 100, в барабане 3 и баке 2 для воды.
При запуске процесса стирки или полоскания вода для стирки заполняет бак 2 для воды до заданного уровня, а стерилизатор 100 размещен выше уровня воды для стирки. В соответствии с этим при нерабочем состоянии циркуляционного насоса 8 электроды 130 и 140 в стерилизаторе 100 не погружены в воду для стирки, что позволяет предотвратить загрязнение стерилизатора 100 водой, остающейся по окончании процесса стирки или полоскания. Кроме того, это позволяет предотвратить удар током в случае разблокировки дверцы вследствие возникновения нарушений в работе стиральной машины или других проблем.
Эти два электрода 130 и 140 стерилизатора 100 соединены с блоком 30 питания, обеспечивающим подачу питания на электроды 130 и 140. Блок 30 питания преобразует электрический ток и обеспечивает питание электродов 130 и 140 постоянным током.
Полярность постоянного тока, подаваемая на электроды 130 и 140, может быть изменена контроллером 40, который управляет блоком 30 питания.
Стерилизатор 100 работает в двух режимах. В первом режиме первый электрод 130 служит анодом, так как положительная полярность (+) постоянного тока с помощью контроллера 40 подается на первый электрод 130, а второй электрод 140 служит катодом, так как отрицательная полярность (-) постоянного тока подается на второй электрод 140. Во втором режиме полярности электродов являются обратными по отношению к их полярностям в первом режиме, то есть первый электрод 130 служит катодом, а второй электрод 140 - анодом.
В первом режиме первый электрод 130, содержащий серебро, служит анодом для обеспечения выделения ионов серебра в воду для стирки. То есть первый электрод 130 и второй электрод 140 являются соответственно анодом и катодом, и в этих двух электродах протекает электрический ток. Кроме того, серебро в первом электроде 130 подвергается электролизу, при котором ионы серебра вырабатываются в состоянии
Ag+ и эти ионы подаются в циркулируемую воду для стирки.
Во втором режиме полярности первого и второго электродов 130 и 140 являются обратными по отношению к их полярностям в первом режиме, то есть второй электрод 140, содержащий титан, является анодом, а первый электрод 130 (электрод из серебра) - катодом.
В этом случае ионы серебра не выделяются первым электродом 130, и второй электрод 140 не подвергается электролизу. В соответствии с этим, ионы (например, Ti+) не вырабатываются во втором электроде 140, и протекание электрического тока между первым электродом 130 и вторым электродом 140 обеспечивается за счет электролита, присутствующего в воде для стирки, или ионов, вырабатываемых моющим средством.
В таком втором режиме ионы для стерилизации непосредственно не вырабатываются, но ионы, содержащиеся в воде для стирки, активируются. То есть в результате электролиза может быть обеспечена ионизация соединения в нейтральном состоянии, содержащегося в воде для стирки.
В частности, если при выделении ионов серебра в воду для стирки в первом режиме концентрация ионов серебра в процессе стерилизации снижается и они становятся электрически нейтральными, эффект стерилизации исчезает. Таким образом, в результате электролиза может быть обеспечено восстановление ионов серебра в нейтральном состоянии в ионы серебра.
Во втором режиме бактерии, содержащиеся в воде для стирки, стерилизуются электрическим током, протекающим между первым электродом 130 и вторым электродом 140. То есть при прохождении воды для стирки между первым электродом 130 и вторым электродом 140 под действием электрического тока может происходить частичное разрушение клеточной мембраны бактерий, содержащихся в воде для стирки, или образование пор в этой клеточной мембране.
Под действием электрического тока клеточная мембрана бактерий разрушается и перестает существовать. Даже если уничтожения бактерий не происходит, ионы серебра получают возможность легкого проникновения в бактерии. Если ионы серебра были выделены в воду для стирки в первом режиме, то вследствие проникновения ионов серебра происходит уничтожение бактерий.
Действие электрического тока, протекающего между первым электродом 130 и вторым электродом 140, на бактерии увеличивается пропорционально плотности электрического тока, протекающего между этими двумя электродами 130 и 140, то есть силе электрического тока на единичную площадь.
Стерилизующая функция в первом и втором режимах, описываемая выше, может быть применена по-разному во время всего процесса стирки, и ниже приводится описание примеров осуществления, касающихся стерилизующей функции.
В одном примере осуществления стерилизатор 100 работает в первом режиме для выделения ионов серебра, а по истечении заданного периода времени происходит его переключение с первого режима на второй режим.
Обычно это используется применительно к процессам стирки и полоскания. На фиг.3 в состоянии, когда вода для стирки подается в бак 2 для воды через водоподающие клапаны 5 и устройство 6 подачи моющих средств, а трехходовой клапан 9 соединяет впускное отверстие 3a с каналом 20 циркуляции для образования канала 20 циркуляции, при работающем циркуляционном насосе 8 вода для стирки циркулирует через канал 20 циркуляции и стерилизатор 100, соединенный с каналом 20 циркуляции.
Поскольку стерилизатор 100 работает в первом режиме, ионы серебра выделяются первым электродом 130 в воду для стирки, и вода для стирки, содержащая ионы серебра, впрыскивается в бак 2 для воды и барабан 3 через насадку 21, проявляя, таким образом, бактерицидную и стерилизующую функции.
По истечении заданного периода времени стерилизатор 100 начинает работать во втором режиме. То есть клеточная мембрана бактерий подвергается воздействию электрического тока, протекающего между этими двумя электродами 130 и 140, в результате которого под действием ионов серебра происходит разрушение или уничтожение бактерий. Кроме того, во втором режиме происходит активация серебра, которое было выделено в первом режиме и концентрация которого была снижена в процессе стерилизации бактерий или других операций.
Восстановление израсходованных ионов серебра осуществляется в результате описываемого выше процесса, так что продолжительность работы в первом режиме может быть сокращена, и, таким образом, расход серебра в первом электроде может быть снижен.
В другом примере осуществления стерилизатор 100 работает сначала во втором режиме, а затем - в первом режиме. Первоначальная работа стерилизатора 100 во втором режиме объясняется тем, что на ионы серебра, выделяемые во время процесса стирки, может воздействовать моющее средство высокой плотности, растворенное в воде для стирки, и другие ионы, и стерилизующая функция ионов серебра может быть нарушена. В процессе стирки стерилизатор 100 работает во втором режиме и обеспечивает возможность проявления стерилизующей функции под действием электрического тока между первым электродом 130 и вторым электродом 140, а затем в процессе полоскания стерилизатор 100 начинает работать в первом режиме, при котором плотность моющего средства снижена и в воду для стирки можно подавать ионы серебра.
В дополнительном другом примере осуществления стиральная машина может работать в режиме стирки, при котором бак для воды и барабан подвергаются отдельной мойке перед процессами стирки и полоскания.
Режим стирки соответствует специальному процессу стирки для удаления биопленок, образующихся в баке для воды и барабане вследствие распространения бактерий. То есть в состоянии, при котором вода для стирки подается в бак для воды без белья, циркуляционный насос 8 работает для обеспечения циркуляции воды для стирки, а стерилизатор 100 работает во втором режиме или первом режиме.
Для повышения эффективности стирки с помощью циркулируемой воды для стирки может быть использовано устройство подачи соли (не показано), обеспечивающее подачу соли в подаваемую воду. Устройство подачи соли может быть установлено в стиральной машине в виде дополнительного устройства или может быть выполнено в бункере 6b устройства 6 подачи моющих средств (см. фиг.1).
По мере растворения соли в воде для стирки в процессе электролиза образуется HOCl. Так как реакция и условия образования HOCl известны специалистам в данной области техники, подробное их описание не включено в данное описание.
Проявление стерилизующей функции HOCl, образующейся в стерилизаторе, обусловлено ее сильной окислительной способностью, обеспечивающей возможность эффективного предотвращения образования биопленок или их удаления путем очистки бака 2 для воды и барабана 3 с помощью HOCl.
В стиральной машине согласно настоящему изобретению, описываемой выше, возможно достижение максимального стерилизующего эффекта при использовании малого количества серебра, и этот эффект может продолжаться в течение всего процесса стирки, в результате чего использование циркуляционного насоса может обеспечить стерилизацию не только вредных микроорганизмов, присутствующих в белье, но и микроорганизмов, остающихся или вырастающих в стиральной машине, и, таким образом, предотвратить вторичное загрязнение белья.
Выше были приведены иллюстрации и описание нескольких примеров осуществления настоящего изобретения, однако специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что в эти примеры осуществления могут быть внесены изменения, которые не выходят за пределы принципов и существа изобретения, объем которых определен в формуле изобретения и ее эквивалентах.
1. Стиральная машина, содержащая бак для воды, в котором размещается вода для стирки, стерилизатор, который осуществляет стерилизацию воды для стирки посредством процесса электролиза и содержит первый электрод, содержащий серебро, и второй электрод, содержащий металл, имеющий склонность к ионизации более высокую, чем у серебра, циркуляционную систему, которая осуществляет циркуляцию воды для стирки в стерилизаторе, блок питания, обеспечивающий подачу электрического тока к первому и второму электродам, и контроллер, который переключает полярность электрического тока, прикладываемого к первому и второму электродам.
2. Стиральная машина по п.1, в которой стерилизатор размещен выше уровня воды для стирки.
3. Стиральная машина по п.1, в которой второй электрод содержит титан.
4. Стиральная машина по п.1, в которой второй электрод содержит платину или иридий, нанесенный на его поверхность.
5. Стиральная машина по п.1, в которой первый электрод является анодом, а второй электрод - катодом в первом режиме работы контроллера, или второй электрод является анодом, а первый электрод - катодом во втором режиме работы контроллера.
6. Стиральная машина по п.1, в которой циркуляционная система содержит циркуляционный патрубок, образующий канал циркуляции, по которому циркулирует вода для стирки в баке для воды, и циркуляционный насос, накачивающий воду для стирки в канал циркуляции.
7. Стиральная машина по п.6, в которой циркуляционный патрубок размещен по периферии бака для воды.
8. Стиральная машина по п.6, в которой бак для воды содержит впускное отверстие для ввода воды для стирки в канал циркуляции, и выпускное отверстие для слива воды для стирки, прошедшей через канал циркуляции, в бак для воды.
9. Стиральная машина по п.8, в которой выпускное отверстие выполнено в верхней части бака для воды.
10. Стиральная машина по п.8, в которой выпускное отверстие имеет насадку, осуществляющую впрыскивание воды для стирки с обеспечением ее равномерного распределения в баке для воды.
11. Стиральная машина по п.1, дополнительно содержащая устройство подачи соли, которое обеспечивает подачу соли в воду для стирки.
12. Стиральная машина по п.11, в которой устройство подачи соли размещено в устройстве подачи моющего средства, которое обеспечивает подачу моющего средства в бак для воды.
13. Способ машинной стирки, согласно которому заливают воду для стирки в бак, в котором размещены вещи для стирки, стерилизуют воду для стирки посредством процесса электролиза, при котором подают электрический ток к первому электроду, содержащему серебро, и ко второму электроду, содержащему металл, имеющий более высокую склонность к ионизации, чем серебро, и переключают полярность электрического тока, прикладываемого к первым и вторым электродам, в соответствии с заданным режимом стерилизации, и осуществляют циркуляцию воды для стирки в процессе ее стерилизации.
