[发明专利]一种利用高浓度活化离子水进行工业洗涤的方法和装置

说明书

本发明是一种利用高浓度活化离子水进行工业洗涤的方法和装置，是对现有利用离子水进行织物布草洗涤的离子工业洗衣机的原理和装置的创新。其特征在于：在保证洗衣机有足够的达到质量要求的离子水的前提下，减少对洗衣机内部空间的要求，去掉现有离子洗衣机结构中的顶部大水箱。具体的技术方案是利用电解水的酸碱度，即pH值和所有影响因素都呈非线性关系的特点，首先在机内体积较小的电解装置中制备高浓度的电解水，存储于制存两用的电解槽内，使用时在洗涤腔内稀释成为需要的较低浓度的活化离子水。大量实践验证了这种方法和装置的可行性和有效性。

技术领域

本发明属于洗涤机械领域，尤其涉及一种利用高浓度活化离子水进行工业洗涤的方法，是对现有利用离子水进行织物布草洗涤的方法和装置的改进。

背景技术

已授权的我国发明专利《具有离子洗涤、中水回用和杀菌消毒功能的洗涤机械》(专利号：ZL 200610020240.0)，提出了针对传统工业洗涤三大痛点：高耗水、高耗能、严重污染环境的解决方案。其核心技术是利用电解水和活化剂(称为活化离子水)替代工业洗衣粉进行布草洗涤。该专利已经实施多年，产品也已在市面上销售。节水、节能和环保方面获得了有益效果。

但上述专利技术在实际应用时，遇到一些困难。主要表现在以下方面：制备活化离子水的时间较长。为了实现在线制取足够高浓度的电解水用于主洗和漂洗，同时不延长洗涤时间，保证合理的生产效率，必须在洗涤过程中预先制备出足量的电解水。为此，在洗衣机结构上，机器的顶部增加了一个能预存1000 立升左右的不锈钢预存水箱(预存酸水和碱水各500立升)。增加预存水箱带来了诸多弊病：洗衣机总高太高(比传统洗衣机高出了35-40厘米)，既不美观，也不经济。如果增高太多，会在运输途中达到或超过最高限度。另外，由于大约一吨的水放置到洗衣机顶部，全机重心高移，带来安全隐患。设法通过技术改进，去掉附加水箱，可扫除推广应用离子工业洗衣机的障碍。本发明的目的是为了解决这个问题。

发明内容

最佳解决方案是在保证洗衣机有足够的达到质量要求的离子水的前提下，减少对洗衣机空间容积的要求，去掉现有离子工业洗衣机结构中的顶部大水箱。具体的技术方案是利用电解水的酸碱度，即pH值，和所有影响因素都呈非线性关系的特点。这个特点是由pH值的定义决定的：

pH＝-log[C]

其中，C为水中含有氢离子的浓度，用十进对数表示，即C＝10^logC。影响溶液中酸碱度(pH)的因素有好几个，即法拉第常数、分子量大小、电流强度、水量、电解时间。可用一般数学公式来表达：(用增量表示)

ΔpH＝(C₀+lg i-lg q)*ζ (1)

或ΔpH＝(C₀+lg i-lg w+lg t)*ζ (2)

其中，C₀是一个和法拉第常数与分子量有关的常数。

i电流(安培)

q流量(单位时间通过的流体质量)

w水量(立升或公斤)

t时间(秒)

ζ误差修正量(电解效率、计量误差等)

公式(1)或(2)是设计电解槽的基本公式。

由(2)式可观察到水量的对数lg w与pH增量值呈反比关系。lg w越大， pH值越小，反之亦真。由此可推导出不同的pH值和不同的容积(或质量) 之间的足够准确的近似表达式：

w₂/w₁＝10(^pH₂-^pH₁)＝10^ΔpH (3)