包括燃料电池和制氢反应器的洗涤机制造技术

一种用于洗涤各种物品的机器，包括装有洗涤液的洗涤桶（１），并具有反应器（３），所述反应器执行双重功能，即产生用于加热所述洗涤液的热量和供应给产生电源的燃料电池（２）的气态氢流。在其内部，所述反应器装有优选包括镁的金属块，并产生气态氢流。该机器进一步包括流入所述反应器以引发产生所述氢气的反应过程的水源、接收所述氢气流并将其转化为电能的燃料电池、适于将所述燃料电池产生的电输送至包括在所述机器内的控制和执行装置的电连接装置、和将所述反应器产生的热量传递至所述洗涤液的装置。在其内部，所述反应器包括适于将其内部产生的热量传递至装在该机器的所述洗涤桶内的洗涤液的第一热交换器（８）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种改进型洗涤机，尤其涉及一种洗衣机或一种洗碟机，其适于在基本上不需要由任何供电线路供电的情况下操作。
技术介绍
虽然以下整个说明书将参考家用洗衣机，但是应当理解本专利技术同样适用于需要大量热来加热洗涤液或工艺液体，以及需要稳定低压电源的任何类型的机器。因此从这种意义上讲，应当了解它可以有效且有利地适用于洗碟机。在本领域普遍公知的是迫切需要减少对供电线路输送电能的消耗，并将该消耗保持在尽可能低的水平。同样公知的是家用电器制造厂通常努力提供利用不断减少的能量来操作的电器。这种总趋势如今在整个工业领域被广泛认可和接收，因此在这里没有必要对它做任何进一步的论述。尤其由必须研制和设计用于家庭洗涤目的的家电的人们广泛认可的同样是技术和首要是经济本性的问题，该经济本性关系到以工业规模制造电器，该电器在使用常规供电线路输送的供电电压进行操作的同时，遵守目前适用于这种电器和机器的最严格的安全标准规则；这种约束实际上使得必须以被迫包括许多复杂构造并且必然会使制造成本超额很多的方式设计和制造相同的电器，当然这基本上正是由于遵守了目前适用的整套安全规则造成的。此外还应当适时地记住，这些电器的大部分实际用电量主要是用来执行那些无疑是最初步、最基本的任务，即加热。从能源利用的观点看，这种情形使得对洗涤机的要求特别高，并且使洗涤机特别贵。最后应当适时考虑这样一个事实，即通常洗涤机在进行它们的洗涤周期时对电能的高需要量实际上使得这些机器完全依赖于供电干线-->的可供性，这是因为此时考虑是否可能出于这些目的而使用不同的、备选的、更经济或实用的并且通常更便利和方便的电源是不现实的。这种情形的结果是，实际上至今在确保以下家用洗涤机的可用性方面还没有取得显著的进展：该洗涤机即使在没有常规供电线路的情况下也能够工作，因此可以在偏远、孤立的地方使用，例如山上或小岛上的远离现实的房子、中至小型船，或者更普遍的是没有供电线路或经济上不能承受的任何地方。新近，技术开发工作已经特别指向提供更经济、节省成本，并且首要的是独立能源和电源的形式，这种形式能够利用所谓的燃料电池，即能够通过单独使用气态形式的氢与大气氧化合产生电的电池。在这方面最引人注意的解决方案披露在授予LG ELECTRONICSINC的公开号为KR 1020020056131 A的专利中。如上面所引专利中所披露的，使用燃料转化器来产生一定量的气态氢H2，这些氢随后输送给一种本领域原本已公知的燃料电池。所述燃料转化器由燃料供给源供应，燃料与所述燃料转化器内的大气氧发生的反应是一种剧烈的放热反应；这种反应产生的热量随后被收集并且直接或通过适当的热交换器传递至洗涤机中的洗涤液，从而洗涤液以和用电加热元件进行加热的传统方式大致相同的方式被加热，其中所述电加热元件由供电线路供电并浸在所述洗涤液中。因此，所述披露的解决方案显然是特别引人注意的一种方案，因为它提出提供和使用完全独立的装置，这种装置不仅以简单而又节省成本的方式产生大量热，而且确保使用原本已知的燃料电池产生电，所述燃料电池使用这样制造出来的氢气，并且能够连续操作产生低电压，因此没有危险电平存在，这又可以进一步有利地用来仅仅进行最有价值和高要求功能的操作，这些功能没有使用电的备选方案，因此避免了用它来加热水。然而上述解决方案有非常严重的缺陷，使其不能以真正实际且有效的方式进行使用。该缺陷实际上是由于供应给燃料转化器的燃料引起的，该燃料可以是气态和液态，并且装在适当的容器内。-->现在，供应和操作燃料转化器所需的燃料构成了产生危险的明显原因，尤其是在家中使用燃料转化器时，因为在家中通常没有足够的技术和能力来处理和解决不管怎样都很危险的液态或气态燃料。此外，甚至燃料转化器的制备，即构造也是高花费和高要求的，而且必须经常且很认真地观察和监视它的操作，很显然这就抵消了由上面所引专利技术提供的大量优点。必须进一步考虑这样一个事实，即燃料转化器无论如何都是一件设备，尽管在最大可能的程度内小型化了，但是它始终保持有非常大的尺寸，而该大尺寸与正常的家庭用具预期的结合使用不相适应，即不兼容。
技术实现思路
因此希望提供一种用于洗涤各种不同物品的机器，这实际上也是本专利技术的主要目的。所述机器不依赖于外部电源来供电给同一机器的不同操作部件和将所述电能转化为热量以加热以传统方式洗涤所述物品所使用的洗涤液。在所述主要目的的范围内，本专利技术另一目的是提供一种上面所引类型的机器，它可以使用通用现有技术简单地进行制造，在其构造上具有更大的竞争力，同时使用和操作方便且容易。附图说明根据本专利技术，这些目的以一种特定类型的洗涤机实现，该洗涤机具有如下面参照附图用非限制性例子描述的操作和控制装置，其中：图1是根据本专利技术的洗涤机基本构造的大体示意图；图2是图1中所示洗涤机的改进实施例的视图；图3是根据本专利技术的洗涤机基本装置的内部部件的部分横截面示意性视图；图4是图3中所示装置的分解图；图4A是图3中所示同一装置的横截面视图；图5是根据本专利技术的洗涤机的进一步改进实施例的示意图；图6是示出了根据本专利技术的洗涤机的各个操作模式的一些时间相-->关性的曲线A、B、C和D的简图。具体实施方式本专利技术的基本目的在于使用单个装置，即反应器产生旨在供应给燃料电池的气态氢流和加热洗涤液需要的热量，即执行在能量利用方面通常被认为是高花费的任务，燃料电池反过来又产生所需的电能。根据本专利技术的洗衣机包括桶或外筒1，所述桶或外筒1内装有洗涤液，并进一步以常规方式容纳适于装待洗物品，即洗涤物(washload)的滚筒(未图示)。所述洗衣机进一步包括：适于接收气态氢流并通过适当的能量产生过程将其转化为电能的燃料电池2；该燃料电池是本领域普遍公知的一种装置，因此可以专门采用通用技术和部件进行制造，或者从市场上可买到的多种类型和型式中适当地选择使用。该过程产生的电能通过普通连接件和连接装置输送至洗衣机的控制和执行装置并且输送到洗衣机的所有那些用电操作的装置。洗衣机的这些用电装置的典型例子是继电器、泵、用于驱动滚筒的马达、电磁阀、指示灯和类似显示装置、压力开关、恒温或温度控制开关以及更普遍地所有那些需要供电的电子控制装置。所述气态氢流的制造由下列装置实现：-密封式反应器3，-水源或水箱4，-第一管道5，其用于将水从所述水源或水箱4输送到所述反应器3，-第二管道6，其用于将气态氢从所述密封式反应器输送至所述燃料电池，-第三管道7，其用于将水流从所述反应器输送至所述洗涤液，-所述第三管道7和所述反应器之间的第一热交换器装置8。针对密封式反应器3(本专利技术的真正核心)的构造和操作，下面给出了一些基本信息，以及技术数据和详细说明，这些数据和详细说-->明虽然在科学水平上是普遍公知的，但是有利于以完全创新且独创的方式实现本专利技术的目的。通过使用活性金属及合金分解水而产生氢气水受到各种金属的作用可以释放出氢气。碱性和碱土金属(除了钙)在氢气释放期间与水的反应更剧烈。这里，所述反应是在室温下进行的。这些金属例如钙、镁、铝、锰(粉末)、稀土金属与加热至50-100℃的水反应。铝只在活化态与水相互作用。锌、铬、铁、钛、钴、镍等与处于红铜温度(red metal temperature)的水蒸气反应。通常，在实践中使用Mg和Al，因为B、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于洗涤各种物品的优选为家庭用的机器，包括：　　　　用于装洗涤液的固定的洗涤桶（１），　　　　包括燃料电池（２）的第一装置，其适于接收气态氢气流并将所述气流转化为电力，　　　　第二装置，其适于产生所述气态氢气流并将其通过适当的管道（６）输送至所述燃料电池（２），　　　　电连接装置，其适于将所述燃料电池内产生的电力输送至包括在所述洗涤机内的控制和执行装置，　　　　其特征在于：所述第二装置包括：　　　　密封式反应器（３），在其内部放置有一块金属材料，　　　　水源，　　　　连接所述水源和所述密封式反应器的第三装置，　　　　连接所述密封式反应器和所述燃料电池的第四装置，以及　　　　将所述反应器产生的热量传递至所述洗涤液的第五装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2005-6-8 05105004.51.一种用于洗涤各种物品的优选为家庭用的机器，包括：用于装洗涤液的固定的洗涤桶(1)，包括燃料电池(2)的第一装置，其适于接收气态氢气流并将所述气流转化为电力，第二装置，其适于产生所述气态氢气流并将其通过适当的管道(6)输送至所述燃料电池(2)，电连接装置，其适于将所述燃料电池内产生的电力输送至包括在所述洗涤机内的控制和执行装置，其特征在于：所述第二装置包括：密封式反应器(3)，在其内部放置有一块金属材料，水源，连接所述水源和所述密封式反应器的第三装置，连接所述密封式反应器和所述燃料电池的第四装置，以及将所述反应器产生的热量传递至所述洗涤液的第五装置。2.根据权利要求1所述的洗涤机，其特征在于：所述金属材料包括镁。3.根据权利要求2所述的洗涤机，其特征在于：所述水源包括水箱(4)，并且连接所述水箱和所述反应器的所述第三装置包括第一管道(5)、包含在所述第一管道(5)内的第一泵(15)和控制所述第一管道(5)内的水流的第一阀(16)。4.根据权利要求2或3所述的机器，其特征在于：所述第四装置包括第二管道(6)和控制所述第二管道内的氢气流的第二阀(17)。5.根据权利要求4所述的机器，其特征在于：所述第四装置进一步包括布置在所述第二阀(17)下游的所述第二管道(6)内的湿气冷凝器(10)。6.根据上述权利要求中任一项所述的机器，其特征在于：所述第五装置包括：-->第三管道(7)，加热液体流以闭环方式在所述第三管道内循环，并且所述第三管道适于连接所述反应器(3)的内部容积和装有洗涤液的洗涤机的所述桶，以及安装在所述第三管道内的第二泵(27)。7.根据权利要求6所述的机器，其特征在于：所述反应器(3)包括第一热交换器(8)，所述第一热交换器适于将所述反应器内产生的热量传递至所述第三管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：E法布罗，VF扎罗夫，AV克罗蒂恩斯基，
申请(专利权)人：伊莱克斯家用产品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]