專利名稱：電化學(xué)活化的陽極電解液和陰極電解液液體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清潔和/或消毒系統(tǒng)，更具體地，涉及但不局限于產(chǎn) 生具有清潔和/或消毒特性的工作液體的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，許多不同的系統(tǒng)用于清潔或消毒住宅、工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)院、食 品加工、以及餐館設(shè)施的諸如表面和其它基底，以及用于清潔或消毒如食 品產(chǎn)品或其它物品的各種項(xiàng)目。
例如，硬地板表面清刷洗滌機(jī)廣泛用于清潔工業(yè)和商業(yè)建筑的地板。 該清刷洗滌劑的尺寸范圍從由在其后面行走的操作者控制的小型設(shè)備到 由坐在其上的操作者控制的大型設(shè)備。這種機(jī)器通常為適合操作者控制的 輪式車輛。所述機(jī)器的本體包括動(dòng)力及驅(qū)動(dòng)元件、保持清潔液體的溶液罐 以及保持從擦洗的地板回收的污染溶液的回收罐。容納一個(gè)或多個(gè)硬毛刷 的擦洗頭以及相關(guān)的驅(qū)動(dòng)元件被連接到車輛，并且可以位于該車輛的前 部、下方或后部。溶液分布系統(tǒng)將清潔液體從溶液罐分配到硬毛刷或刷子 附近的地板。
軟地板清潔機(jī)可以如同由操作者操縱的小移動(dòng)式機(jī)器一樣實(shí)現(xiàn)，或可
以在具有連接到載重汽車的清潔桿(cleaningwand)的安裝在載重汽車上 的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。載重汽車攜帶清潔液的溶液罐、廢水回收罐以及高效真空 提取器。
硬和軟地板清潔系統(tǒng)中使用的典型的清潔液體包括水和基于化學(xué)的 清潔劑。清潔劑典型地包括溶劑、增潔劑和表面活性劑。當(dāng)這些清潔劑增 加用于如污垢和油污的各種不同污物類型的清潔效果時(shí)，這些清潔劑還具 有在清潔表面上留下不希望有的殘余物的趨勢。這種殘余物可能不利地影 響了表面的外觀，且根據(jù)清潔劑，表面重新變臟的趨勢可能潛在地造成不 利于健康或環(huán)境的影響。相似的缺點(diǎn)也施加到用于其它類型的表面和項(xiàng)目的清潔系統(tǒng)。
改進(jìn)的清潔系統(tǒng)要求用于降低典型的清潔劑的使用和/或降低清潔后 留在表面上的殘余物，同時(shí)保持所需的清潔和/或消毒特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種至少部分由與陽極和陰極接觸的水產(chǎn) 生的噴射反應(yīng)產(chǎn)物。陽極和陰極通過隔膜分離，隔膜允許橫過該隔膜單向 運(yùn)送由陰極或陽極產(chǎn)生的選擇的離子。
本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種由與陽極接觸的水和與陰極接觸的水 的組合產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物。陽極和陰極通過隔膜分離，隔膜允許橫過該隔膜 單向運(yùn)送由陰極或陽極產(chǎn)生的選擇的離子。
本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種組合的陽極電解液和陰極電解液電化 學(xué)活化的流體。


圖l顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的功能發(fā)生器的實(shí)例，所述功能發(fā) 生器可以在硬地板和/或軟地板清潔機(jī)上或遠(yuǎn)離該清潔機(jī)，用于電化學(xué)活
化在清潔中使用的諸如水的待處理的液體；
圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的功能發(fā)生器； 圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有位于功能發(fā)生器的下游的噴
射裝置的設(shè)備；
圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有位于功能發(fā)生器的上游的噴 射裝置的設(shè)備；
圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有位于功能發(fā)生器的上游的電 解電池式噴射裝置的設(shè)備；
圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有位于功能發(fā)生器的上游和下 游的噴射裝置的設(shè)備；
圖7顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電解電池式噴射裝置；
圖8A和圖8B共同顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的容納噴射裝置和功 能發(fā)生器的外殼；圖9是圖8B所示的噴射裝置的透視圖10A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)示例實(shí)施例的移動(dòng)式硬地板表面 清潔機(jī)的側(cè)視圖10B是圖10A所示在其蓋關(guān)閉狀態(tài)下的移動(dòng)式硬地板表面清潔機(jī)的 透視圖10C是圖10A所示在其蓋打開狀態(tài)下的移動(dòng)式硬地板表面清潔機(jī)的 透視圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的更具體地顯示圖10A-10C所示的 清潔機(jī)的液體分布流動(dòng)路徑的方框圖12是當(dāng)使用相同的整個(gè)清潔機(jī)時(shí)構(gòu)成有多種類型的清潔工具和提 取器以適應(yīng)不同的清潔操作的地板清潔機(jī)的方框圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在適于清潔軟地板的模式中 的圖12所示的清潔機(jī)的方框圖14是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在適于深度清潔軟地板的模 式中的圖12所示的清潔機(jī)的方框圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在適于清潔硬地板的模式中 的圖5所示的清潔機(jī)的方框圖16是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的軟地板清潔機(jī)(例如，地毯抽吸器) 的透視圖17是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的所有表面的清潔機(jī)的透視圖18是顯示根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例的車載系統(tǒng)的簡圖19是顯示根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例的具有帶有有氣味的化合物
供給源的EA水分布系統(tǒng)的清潔機(jī)的簡化方框圖20是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的安裝到平臺(tái)的清潔液體發(fā)生器的簡化方
框圖；以及
圖21是包括表示功能發(fā)生器的操作狀態(tài)的指示器的系統(tǒng)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
在公開的一個(gè)示例實(shí)施例中，提供了一種方法和設(shè)備，所述方法和所 述設(shè)備使用噴射液體、電化學(xué)活化(EA)陽極電解液和/或陰極電解液液體、或?yàn)樽鳛槲ㄒ换蛑饕鍧嵰旱膰娚淝译娀瘜W(xué)活化的陽極電解液和/或 陰極電解液液體，以在清潔或消毒期間，基本或完全消除傳統(tǒng)的表面活性 劑/清潔劑的使用。
l.傳統(tǒng)清潔液體中使用的表面活性劑
傳統(tǒng)的清潔液體通常包括水和化學(xué)表面活性劑。在此使用的術(shù)語"表 面活性劑"或"表面活化劑"指有利于表面或分界面處的吸收以及以特定
的濃度和溫度聚集的兩性基化合物(amphiphilic compund)。由表面活性 劑構(gòu)成的化學(xué)制品粘接到特定的分子結(jié)構(gòu)。分子由至少兩種成分組成，一 種是水溶性的(親水性)，而另一種為不溶于水的(疏水性)。在油中，成 分分別為親脂性和疏脂性。兩者平衡以獲得用于表面活性劑所需的特性。 采用包括例如移動(dòng)式硬地板清潔機(jī)的機(jī)械擦洗器的清潔設(shè)備，包括表 面活性劑的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)具有的能力為，有效向清潔中將使用的液體充氣以形 成泡沫，將起泡沫的清潔液體施加到硬地板表面，用擦洗刷操作起泡沫的 清潔液體，并在回收臟溶液之前基本從起泡沫的清潔液體中除去氣泡。在
操作中，充氣的清潔液體的氣泡去除通過刷子接觸快速實(shí)現(xiàn)。結(jié)果，只有 相對(duì)較少的泡沫被輸送到回收罐中。
基本具有四種表面活性劑，例如-(1)在水相環(huán)境中分離成帶負(fù)電荷 的離子(陰離子)和帶正電荷的離子(陽離子)的陰離子型表面活性劑， 其中陰離子變?yōu)楸砻婊罨匦缘妮d體，(2)也分離成陰離子和陽離子的陽 離子型表面活性劑，其中陽離子變?yōu)楸砻婊罨匦缘妮d體，(3)為表面活 化物質(zhì)的非離子型表面活性劑，其在水相環(huán)境中不會(huì)分離成離子，以及(4) 當(dāng)存在于水相環(huán)境中時(shí)在相同的表面活性劑分子中包含正電荷和負(fù)電荷 并根據(jù)組成和諸如水相環(huán)境的pH值的條件可以具有陰離子或陽離子特性
的兩性表面活性劑。
通常，用于清潔的表面活化劑的兩個(gè)主要任務(wù)包括(1)減少水的表 面張力，以獲得潤濕特性并從表面釋放出污物，以及(2)分散固體顆粒 和顏料。當(dāng)產(chǎn)生有效的清潔表面活性劑和清潔劑時(shí)，具有可以起作用的許 多變化。通常，重要的參數(shù)是時(shí)間、溫度、充氣或不充氣的系統(tǒng)、濃度、 污物和機(jī)械處理。 2. EA液體和噴射己經(jīng)發(fā)現(xiàn)，電化學(xué)活化(EA)水和其它EA液體可以用在傳統(tǒng)的清潔
系統(tǒng)，而不是或除了基于化學(xué)表面活性劑的液體，以清潔諸如硬地板和/
或軟地板的表面。以下說明使用EA"水"作為主要清潔液體的實(shí)例。然 而，任何其它適合的EA液體或溶液可以用在其它實(shí)施例中。
在此使用的術(shù)語"電化學(xué)活化液體"或"EA液體"，例如是指具有高 反應(yīng)性的水，所述水包含(1)活性反應(yīng)組分和/或(2)當(dāng)在非平衡狀態(tài) 下以基本電壓電勢或電流的形式暴露到電化學(xué)能后形成的亞穩(wěn)定(活化) 離子以及自由基。例如，術(shù)語"活化"意味著電化學(xué)或電物理狀態(tài)，或具 有當(dāng)暴露到熱力學(xué)非平衡狀態(tài)一段時(shí)間后獲得的過度內(nèi)勢能的狀態(tài)。亞穩(wěn) 定離子和自由基通過經(jīng)歷從亞穩(wěn)定狀態(tài)到熱動(dòng)力平衡狀態(tài)的逐漸轉(zhuǎn)變按 時(shí)松弛(relax)。
在此使用的術(shù)語"電化學(xué)活化"例如是指在非平衡電荷輸送狀態(tài)下在 將包含溶解物質(zhì)的離子和分子的液體電化學(xué)暴露到靠近電極表面的特定 電荷的區(qū)域期間產(chǎn)生處于亞穩(wěn)定狀態(tài)的物質(zhì)的過程。
在生產(chǎn)EA水的情況下，用于形成EA水的初始液體來源可以包括例如， (1)常規(guī)的、未處理的自來水或通常可獲得的其它水，(2)已經(jīng)增加一 種或多種電解質(zhì)的純水，(3)化學(xué)處理的自來水，以及(4)包含適合濃 度的電解質(zhì)的其它水溶液。在一個(gè)實(shí)施例中， 一種或多種電解質(zhì)加入到純 水(或其它水溶液)中，以獲得大于零且不超過0.1摩爾每升的電解質(zhì)濃 度。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，電解質(zhì)濃度大于零且不超過1.0摩爾每升。在 此范圍內(nèi)或之外的其它濃度可以用在其它實(shí)施例中。適合的電解質(zhì)的實(shí)例 包括氯鹽(chloride salt)、硝酸鹽、碳酸鹽或可溶解在水中的任何其它的 鹽(或被電化學(xué)活化的其它液體)。例如，氯鹽包括氯化鈉(例如，純NaCl)、
氯化鉀、氯化錳、氯化鈣或類似物。術(shù)語"電解質(zhì)"表示當(dāng)溶解在水中時(shí) 分離成兩個(gè)或更多個(gè)離子的任何物質(zhì)或當(dāng)為溶液時(shí)將傳導(dǎo)電流的任何物質(zhì)。
當(dāng)與非EA水比較時(shí)，EA水具有增強(qiáng)的清潔能力和消毒能力。EA水 在分子水平和電子能級(jí)上不同于常規(guī)或未處理的水。
進(jìn)一步己經(jīng)發(fā)現(xiàn)，噴射裝置可以用于將微細(xì)氣泡增加到EA水(或?qū)?噴射的其它液體)中，以產(chǎn)生傳送到待清潔表面或項(xiàng)目并在清潔過程中使用的清潔液體。例如，所述液體可以在液體被電化學(xué)活化成陽極電解液和 陰極電解液之前或之后被噴射。最終的清潔液體促進(jìn)了地板表面的有效潤 濕。如果使用諸如氧氣的活性氣體，則氧氣氣泡可以通過降低液體的表面 張力進(jìn)一步改進(jìn)液體的潤濕特性，并且可以發(fā)生反應(yīng)以進(jìn)一步增強(qiáng)液體的 清潔和/或消毒特性。
如果例如通過機(jī)械和/或電氣方法噴射用于清潔中的待處理液體，則在 電化學(xué)活化之前，通過噴射產(chǎn)生的高氧(或其它氣體)水平可以有助于電 化學(xué)活化過程，以產(chǎn)生用于增強(qiáng)的清潔或消毒能力的超氧化EA液體。由 于存在亞穩(wěn)定離子和反應(yīng)自由基的不同范圍，所以超氧化EA水包含高水 平的氧氣并被電化學(xué)活化。最終結(jié)果是具有增強(qiáng)的清潔和/或消毒能力的 電化學(xué)活化泡沫、泡沫或反應(yīng)氣體。
3.產(chǎn)生EA液體的功能發(fā)生器
圖1顯示了可以用于產(chǎn)生EA液體的功能發(fā)生器(反應(yīng)器)IO的實(shí)例。 術(shù)語"功能發(fā)生器"和"反應(yīng)器"在此可相互交換。功能發(fā)生器10包括 一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)活化(EA)電池(cell) 12，所述單元通過供給管線16、 17和18從液體來源14接收供給水(或在清潔中使用的待處理的其它液 體)。液體來源M可以包括罐或其它溶液貯存器，或者可以包括用于從外 部來源接收液體的配件或其它入口。在一個(gè)實(shí)施例中，供給水包括諸如常 規(guī)的自來水的水組成物，包含不大于l.O摩爾每升的鹽。在另一實(shí)施例中， 水組成物包含不大于0.1摩爾每升的鹽。包含不大于1.0摩爾每升的鹽的 水組成物可以用在進(jìn)一步的實(shí)施例中。
術(shù)語常規(guī)的"自來水"表示通常適用于家庭或商業(yè)上使用的來自公共 建筑、儲(chǔ)存器、井等的任何水。常規(guī)的自來水典型地包含小于O.l摩爾每 升的濃度的鹽。由于離子有助于水的電化學(xué)活化，所以不優(yōu)選去離子水或 離子含量可忽略不計(jì)的水。如上所述，不同于或除了常規(guī)的自來水外的液 體成分可以用作為了在清潔和/或消毒中使用被處理以及為了增強(qiáng)的清潔 和/或消毒能力被電化學(xué)活化的液體。
每個(gè)EA電池12通過至少部分利用電解電化學(xué)活化供給水，并以酸性 陽極電解液成分20和堿性陰極電解液成分22的形式產(chǎn)生EA水。術(shù)語"酸 性陽極電解液"、"EA陽極電解液"、"EA氧化水"和"陽極電解液成分"在詳細(xì)的說明中可以互換使用。同樣地，術(shù)語"堿性陰極電解液"、"EA
還原水"、"EA陰極電解液"和"陰極電解液成分"在詳細(xì)的說明中可以
互換使用。
在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)EA電池12都具有一個(gè)或多個(gè)陽極室24以及 一個(gè)或多個(gè)陰極室26 (只顯示了一個(gè))，所述陽極室和所述陰極室通過諸 如陽離子或陰離子交換膜的離子交換膜27分開。在每個(gè)陽極室24和每個(gè) 陰極室26中分別設(shè)置一個(gè)或多個(gè)陽極電極30和陰極電極32 (每種電極 顯示一個(gè))。陽極和陰極電極30、 32可以由任何適合的材料制作，例如， 鈦或用諸如鉑的貴金屬涂敷的鈦或任何其它適合的電極材料。電極和各個(gè) 室可以具有任何適合的形狀和結(jié)構(gòu)。例如，電極可以為平板、同軸板、桿 或其組合。例如，每個(gè)電極都可以具有實(shí)體結(jié)構(gòu)或可以具有一個(gè)或多個(gè)孔， 如金屬篩網(wǎng)。此外，例如，多個(gè)電池12可以彼此串聯(lián)或并聯(lián)連接。
電極30、 32電連接到傳統(tǒng)電源(未顯示)的相對(duì)端子。離子交換膜 27位于電極30和32之間。電源可以將恒定的DC輸出電壓、脈沖或另外 調(diào)制的DC輸出電壓、或脈沖或另外調(diào)制的AC輸出電壓提供給陽極或陰 極電極。電源可以具有任意適合的輸出電壓水平、電流水平、工作循環(huán)(duty cycle)或波形。
例如，在一個(gè)實(shí)施例中，電源以相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)施加供給到板的電壓。 電源包括使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制配置的DC/DC轉(zhuǎn)換器，以控制 輸出電壓和電流輸出。DC/DC轉(zhuǎn)換器使用接近15 kHz的脈沖，以在5V 到25V的范圍內(nèi)對(duì)陽極和陰極產(chǎn)生所需的電壓，例如，產(chǎn)生達(dá)到大約 120-150瓦(W)的電力的15V的電壓。工作循環(huán)依賴于所需的電壓和電 流輸出。例如，DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作循環(huán)可以為90%。如以下更具體的 說明，如果需要，電源可以構(gòu)成為以相対穩(wěn)定狀態(tài)的電壓在一個(gè)極性處5 秒鐘和以相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的電壓在另一個(gè)極性處5秒鐘之間進(jìn)行交替。
也可以使用其它電源類型，電源可以為脈沖或非脈沖式、以及其它電 壓和電力范圍。參數(shù)是特定的。
供給水通過可以分支成陽極供給管線或歧管17以及陰極供給管線或 歧管18的供給水供給管線16從來源14供給到陽極室24和陰極室26。 陽極供給管線17將供給水供應(yīng)到每個(gè)陽極室24，而陰極供給管線18將供給水供應(yīng)到每個(gè)陰極室。
在陽離子交換膜的情況下，當(dāng)橫過陽極30和陰極32施加DC電壓勢 能時(shí)，例如在大約5伏(V)到大約25V的范圍內(nèi)的電壓，最初存在于陽 離子室24中的陽離子朝向陰極32移動(dòng)橫過離子交換膜27，而陽極室24 中的陰離子朝向陽極30移動(dòng)。同樣地，存在于陰極室26中的陽離子朝向 陰極32移動(dòng)。然而，存在于陰極室26中的陰離子無法通過陽離子交換膜， 因此保留而被限制在陰極室26內(nèi)。
此外，與陽極30接觸的水分子在陽極室24中被電化學(xué)氧化為氧氣 (02)和氫離子(H+)，而與陰極32接觸的水分子在陰極室26中被電 化學(xué)還原為氫氣(H2)和氫氧離子(OH一)。允許陽極室24中的氫離子 通過陽離子交換膜27進(jìn)入陰極室26，其中氫離子還原為氫氣，而在陽 極室24中的氧氣氧化供給水以形成陽極電解液20。此外，由于常規(guī)的 自來水典型地包括氯化鈉和/或其它氯化物，所以陽極30氧化存在的氯 化物以形成氯氣。結(jié)果，產(chǎn)生基本量的氯氣，且陽極電解液成分20的 pH隨著時(shí)間的過去逐漸變?yōu)樗嵝浴?br> 如上所述，當(dāng)施加電壓電勢時(shí)，與陰極32接觸的水分子電化學(xué)還原 為氫氣和氫氧離子(OET)，而陽極室24中的陽離子通過陽離子交換膜27 進(jìn)入陰極32。這些陽離子可用于以離子形式與在陰極32處產(chǎn)生的氫氧離 子相結(jié)合，而氫氣典型地起泡到表面，并如箭頭34所示逸出陰極室26。 結(jié)果，基本量的氫氧離子隨著時(shí)間的過去積聚在陰極室26中并與陽離子 發(fā)生反應(yīng)以形成堿性氫氧化物。此外，由于陽離子交換膜不允許帶負(fù)電荷 的氫氧離子通過陽離子交換膜，所以氫氧化物保留而被限定到陰極室26。 因此，在陰極室26中產(chǎn)生基本量的氫氧化物，且陰極電解液成分22的pH 隨著時(shí)間的過去逐漸變?yōu)閴A性。
由于氫氣34容易從陰極室26中逸出，所以功能發(fā)生器10的電化學(xué) 反應(yīng)永遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到平衡。結(jié)果，功能發(fā)生器10中的電解過程的不平衡狀 態(tài)允許陽極室24和陰極室26中的活性反應(yīng)組分的集中、以及亞穩(wěn)定離子 和原子團(tuán)的形成。
典型地通過電子排出(electron withdrawal)(在陽極30處)或電子引 入(在陰極32處)，從而導(dǎo)致供給水的物理化學(xué)(包括結(jié)構(gòu)、能量和接觸反應(yīng))特性的改變，出現(xiàn)電化學(xué)活化過程。供給水(陽極電解液或陰極電 解液)在緊靠電極表面處被活化，在該電極表面處，電場強(qiáng)度可以達(dá)到很 高的水平。此區(qū)域可以稱為雙電層(EDL)。
可供選擇地，例如，包含去離子水和達(dá)到0.1摩爾每升鹽(例如，0.1 摩爾每升氯化鈉)的水組成物可以被引入到陽極室24和陰極室26。氯化 鈉完全溶解成帶正電荷的鈉離子(Na+)和帶負(fù)電荷的氯離子(Cr)。鈉離 子和氯離子通過水分子變得被水化。存在于水中的帶正電荷的鈉離子朝向 陰極32移動(dòng)，而負(fù)的氯離子朝向陽極30移動(dòng)。
水在陽極30處氧化成氧氣和氫離子，并在陰極32處還原為氫氧離子 和氫氣。因此，位于陰極32的表面上或附近的鈉離子能夠以離子形式結(jié) 合帶負(fù)電荷的氫氧離子以形成氫氧化鈉。結(jié)果，陰極室26包含水和氫氧 化物，從而使得pH增加，且水隨著時(shí)間的過去逐漸變?yōu)閴A性。
同樣地，存在于陽極室24中的氯離子變?yōu)楸浑娀瘜W(xué)氧化為氯氣。存 在于陽極室32中的氫氧離子或其它陽離子通過陽離子交換膜27輸送。結(jié) 果，陽極室24包含隨著時(shí)間的過去使pH下降的氯氣和氧氣。
如上所述，氫氣容易從水組成物(aqueous composition)中逸出；因 此，電化學(xué)反應(yīng)不能達(dá)到平衡。結(jié)果，在功能發(fā)生器10中的電解過程的 不平衡狀態(tài)持續(xù)，以允許陽極室24和陰極室26中的活性反應(yīng)組分的集中 以及亞穩(wěn)定離子和原子團(tuán)的形成。
在另一個(gè)實(shí)施例中，電極30和32中的一個(gè)或兩個(gè)可以用銀涂敷?？?供選擇地，例如，額外的電極可以增加到用銀涂敷或嵌入的室32中。在 使用期間，銀緩慢地溶解，從而將諸如銀納米離子的銀離子釋放進(jìn)陽極電 解液和/或陰極電解液中。銀離子可以幫助增加產(chǎn)生的EA液體的消毒特 性。
4.離子交換膜
如上所述，離子交換膜27可以包括陽離子交換膜或陰離子交換膜。 在陽離子交換膜的情況下，例如，隔膜可以為由一個(gè)全氟離聚物樹脂獲得 的單層隔膜的形式。可供選擇地，例如，離子交換膜27可以為由相同或
兩個(gè)不同的全氟離聚物樹脂獲得的兩層隔膜的形式。也可以使用具有許多 層的其它材料。此外，隔膜通常通過由例如聚四氟乙烯(PTFE)制作的多孔結(jié)構(gòu)或多孔體加強(qiáng)，以提供充分的機(jī)械強(qiáng)度。
陽離子交換膜包括例如為聚合物基干的共價(jià)鍵的陰離子交換基(-SO; 或-coo-)。在操作期間，離子鹽在水中溶解成陽離子或陰離子。陽離子稱 為抗衡離子，而陰離子稱為陽離子交換膜的共離子。
在電化學(xué)電池中存在的電勢梯度下，與水分子聚集的Na+和tT離子通 過隔膜朝向帶負(fù)電荷的陰極傳輸，而共離子(Cr和OH—)朝向帶正電荷的 陽極傳輸。
即使陽離子交換膜選擇性地傳輸Na+，但其它的陽離子和水分子會(huì)抑 制Cr和Off離子的擴(kuò)散， 一些氫氧陰離子仍然能通過陽離子交換膜移動(dòng)。 主要的最終結(jié)果是在陽極室24中富含Cr離子，而在陰離子室26中富含 Na+ (較少程度的H+)離子，以及Cr陰離子從陽極電解液20到陰極電解 液22極低地?cái)U(kuò)散，而OH—陰離子從陰極電解液22到陽極電解液20極低 地?cái)U(kuò)散。在一個(gè)實(shí)施例中，為了限制或防止氫氧離子的移動(dòng)，接觸陰極電 解液22的全氟磺酸隔膜的側(cè)面可以用全氟羧酸聚合物 (perfluorocarbohylyc acid polymer)層覆蓋。
在陽離子交換膜中的結(jié)合離子的電荷以tf、 Li+、 Na+、 K+等的形式通 過抗衡離子的當(dāng)量電荷來平衡。典型地，當(dāng)充分與水化合時(shí)，陽離子交換 膜工作。當(dāng)聚合物放置在水中時(shí)，聚合物溶脹，變?yōu)橐鬃儾⒃试S離子在電 壓電勢的作用下或通過擴(kuò)散自由移動(dòng)。結(jié)果，陽離子交換膜表現(xiàn)得如同電 場中的離子導(dǎo)體，并可以高選擇性地傳輸陽離子。
也可以認(rèn)為，強(qiáng)酸樹脂的氫(R-S03H)和鈉(R-S03Na)形式高度離 解，而可交換的Na+和lT在整個(gè)pH范圍內(nèi)容易獲得以用于交換。因此， 交換能力不依賴于pH并因此使過程效率不依賴于pH。然而，可以認(rèn)為， 弱羧酸的氫(R-COOH)和鈉(R-COONa)形式的離解性不高，且主要依 賴于pH。因此，弱羧酸的交換能力主要依賴于pH，且當(dāng)釆用這種隔膜時(shí) 為高效加工。
陽離子交換膜的操作是以下所述的函數(shù)(l)離子導(dǎo)電性或通過隔膜 的全部陽離子的輸送，(2)離子電流密度，(3)相對(duì)于施加的總電流的離 子輸送數(shù)量或由特定離子攜帶的電流，(4)線型聚合物的分子量，(5)隔 膜的孔隙度，(6)每克中包含1摩爾磺酸基的干聚合物的當(dāng)量或重量，(7)適用于聚合樹脂的每單位重量或單位體積的交換的磺酸基的化學(xué)當(dāng)量的 離子交換能力或全部數(shù)量，(8)通過聚合物吸收的水合作用或百分比水和
/或(9)水輸送。
可以在功能發(fā)生器10中使用的適合的陽離子交換膜的實(shí)例包括由美 國的Dupont生產(chǎn)的Nafion隔膜、由日本的Asahi Glass Co.生產(chǎn)的FIemion 隔膜、由日本的Asahi Chemical Industries Co.生產(chǎn)的Aciplex隔膜、以及 由美國Dow Chemical生產(chǎn)的Dow隔膜。適合的功能發(fā)生器的實(shí)例包括在 JP2000ALKABLUELX內(nèi)發(fā)現(xiàn)的EmcoTech "JP102"電池，其由韓國的 Yeupdong， Goyang-City， Kyungki-Do的Emco Tech Co., LTD購得。此特殊 的電池具有27伏的DC范圍，大約10到大約5.0的pH范圍，62mmX 109mm X0.5mm的電池尺寸，以及五個(gè)電極板。也可以使用可以具有各種不同規(guī) 格的其它類型的功能發(fā)生器。
5.EA水輸出的特性
在功能發(fā)生器10內(nèi)的電化學(xué)活化產(chǎn)生可以用于清潔和/或消毒的EA 水。EA水分別在陽極室24和陰極室26的輸出處以酸性陽極電解液20和 堿性陰極電解液22的形式產(chǎn)生。
A.陽極電解液
陽極電解液20的特性為酸性，并包含例如為活性氯(Cl2)形式的很 強(qiáng)的氧化劑。在一個(gè)實(shí)施例中，陽極電解液20具有大約2.0到大約4.0的 pH，但在其它實(shí)施例中可以具有在此范圍外的pH，例如在大約2.5到6 的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，陽極電解液20具有大約+600mV到 大約+ 1200mV的氧化-還原電勢(ORP)，或可以在諸如+100mV到 十1200mV， +400 mV到+900mV，或+400 mV到+700mV的其它范圍中。 其它的pH值、氧化-還原電勢和氯濃度可以在其它實(shí)施例中使用。氧化-還原反應(yīng)的強(qiáng)度依賴于水溶液中的電子活性，其特征在于氧化-還原電勢 (ORP)值。ORP值越高，則介質(zhì)越"酸"，且越能夠氧化分子。ORP值 越低，則該陽極電解液的還原能力、抗氧化能力越高。由于靠近陽極的水 的電化學(xué)暴露，該陽極電解液的氧化-還原電勢增加，且獲得氧化劑特性。 陽極電解液20可以用在需要消毒或殺菌的地方。由于具有此范圍的 氧化-還原電勢的水改變了微生物、病毒、細(xì)菌和其它生物生命形式可以繁殖的環(huán)境，并從環(huán)境和微生物吸引電子，所以陽極電解液20可以用于 殺死細(xì)菌。結(jié)果，使環(huán)境和微生物被氧化。因此，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，
在表面清潔機(jī)操作期間，EA陽極電解液水可以用作消毒劑和殺菌劑。然
而，在具有電勢的表面上應(yīng)該注意腐蝕。
在水的電化學(xué)活化期間，陽極電解液20還可以包含在陽極30處產(chǎn)生 的許多亞穩(wěn)定離子和活性自由基分子。這些分子可以包括03、 02、 H202、 Cl2、 c102、 HCIO、 HCl、 hc103、 02、 H202、 03、 H+、 H30+、 OH、 CKT、
ho—、 h2ct、 o2—、 o'、 cio—以及cr自由基和其它受激分子。
分子氯還可以反應(yīng)以形成次氯酸和離子ocr的其它離子。這些ocr 離子可以進(jìn)一步氧化并變?yōu)槁人犭x子(cicv)和高氯酸離子(hcio:)。 二氧化氯還可以通過氯化鈉和鹽酸的氧化獲得。此外，許多其它依賴于PH 的反應(yīng)導(dǎo)致產(chǎn)生包含分子、離子和自由基的許多不同的很大程度的亞穩(wěn)定
和/或活性的氯。除了消毒特性外，適度酸性的陽極電解溶液20中的氯離
子可以與待清潔的表面上的污垢中的金屬氧化物反應(yīng)，這有助于去除污垢。
B.陰極電解液
由于靠近陰極的水的電化學(xué)暴露，該陰極電解液的氧化-還原電勢降
低，且該陰極電解液獲得抗氧化特性。陰極電解液22為強(qiáng)堿性，且在一 個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，陰極電解溶液的pH的范圍從大約8到大約12，或從 9到大約12。然而，在其它實(shí)施例中，陰極電解液可以具有在此范圍以外 的pH值。在一個(gè)實(shí)施例中，陰極電解液22具有大約-600mV到大約 -lOOOmV的ORP，或ORP可以在諸如-150mV至lJ-1000mV、 -150 mV到 -700111￥或-300 mV到-700mV的其它范圍中。陰極電解液22可以用于重 金屬、凝結(jié)物、洗滌及提取的絮結(jié)產(chǎn)物。此外，陰極電解液22可以用于 清洗傷口(而不是利用碘酒)，且無論什么情況下都需要增加水的pH水平。 陰極電解液22還可以包括過氧化氫(H202)、鈉和其它氫氧化物、亞穩(wěn)定 離子和/或自由基。
例如，水分子典型地對(duì)于圍繞離子的每個(gè)團(tuán)簇以12-14個(gè)分子聚集在 一起。有時(shí)這被稱為"表面張力"。正常的自來水包括二十面體的水團(tuán)簇 的網(wǎng)。這些大的水團(tuán)塊太大使得不容易滲透不同的有機(jī)和無機(jī)材料以及生物體，從而可能為耗廢時(shí)間和消耗能量的過程。大的水團(tuán)簇分解成較小的 水團(tuán)簇可以使水在實(shí)際應(yīng)用中更具有活性且更具有價(jià)值。當(dāng)功能發(fā)生器電 化學(xué)活化水時(shí)，氫和氧之間的氫共價(jià)鍵斷開，導(dǎo)致H20團(tuán)簇降低到每個(gè)團(tuán) 簇在10個(gè)分子以下，例如，每個(gè)團(tuán)簇在5個(gè)分子和6個(gè)分子之間。因此，
最終的EA水具有包括大量的小尺寸團(tuán)簇的水團(tuán)簇尺寸的分布。因此，EA 水為具有更大的潤濕能力、更有浸透性、以及更可溶解的"濕潤劑"。因 為EA水為具有比通常的水更大的潤濕能力的"濕潤劑"，所以該EA水可 以比非EA水快六到十倍(舉例而言)地與水化合，且將用作用于提升和 比非EA水更容易地將碎片從正在清潔的表面上分離出來的輸送機(jī)構(gòu)。
更具體地，為堿性陰極電解液組成物的形式的EA水具有與陰離子表 面活性劑、陽離子表面活性劑、非離子式表面活性劑和兩性表面活性劑類 似的能力。由于陰極電解液22可以具有高pH，并在電化學(xué)活化后被大量 的負(fù)離子裝填，所以陰極電解液22具有與表面活性劑類似的效果。在一 個(gè)實(shí)施例中，陰極電解液22為具有9或更大(例如，在大約10到12的 范圍內(nèi))的pH的強(qiáng)堿性，但在其它實(shí)施例中可以具有在此范圍外的其它 pH值。當(dāng)在溶液中時(shí)，水分子團(tuán)簇典型地環(huán)繞離子。在電化學(xué)活化期間， 電子和離子在水分子團(tuán)簇內(nèi)強(qiáng)烈地移動(dòng)，并彼此撞擊直到水分子團(tuán)簇變?yōu)?很小為止。因此，這些較小的水分子團(tuán)簇能穿入臟物和物體之間的裂縫和 間隙，并能比普通的非EA水更有效地提升臟物。
陰極電解液22能以與使用普通公知的表面活性劑時(shí)看到的相似方式 增強(qiáng)分散作用。由于陰極電解液22包含包圍物體和臟物的任何分子的負(fù) 離子，所以觀察到這些效果。用負(fù)電荷包圍或環(huán)繞物體和臟物的分子產(chǎn)生 使物體和臟物的分子彼此排斥并保持分離的負(fù)電勢。
這些特性也改進(jìn)了溶劑化和油脂、酸性臟物以及含碳油的去除。這是 因?yàn)殛帢O電解液22用負(fù)電荷環(huán)繞油脂分子，油脂分子可以在被負(fù)離子環(huán) 繞后被單獨(dú)搬走。此外，用負(fù)電荷環(huán)繞油脂分子有助于降低油脂分子的總 尺寸，因此陰極電解液22使油脂分子變得更小。
此外，用負(fù)電荷環(huán)繞油脂分子有效地使油脂分子皂化，并有助于乳化 或穩(wěn)定水中的疏水性油脂分子。當(dāng)脂肪或油脂等物質(zhì)由來自陰極電解液22
的負(fù)電荷環(huán)繞時(shí)，陰極電解液將油脂轉(zhuǎn)換成合成液體皂。結(jié)果，油或油脂污物變?yōu)榭扇芙獾模?并可以通過陰極電解液22去除，而不需要添加作為 部分清潔液體的化學(xué)表面活性劑/清潔劑。然而，如果需要，在其它實(shí)施 例中，表面活性劑/清潔劑也可以增加到在活化之前或之后在清潔中使用 的待處理的液體中。
因此，陰極電解液22具有很強(qiáng)的清潔能力。陰極電解液22可以用作 具有高水平清潔能力的清潔溶液，且安全并不會(huì)污染環(huán)境。由于還原水還 原物質(zhì)且不氧化物質(zhì)，所以陰極電解液22對(duì)于環(huán)境而言很安全。氧化使 一些物質(zhì)生銹、退化、老化并變臟。陰極電解液22避免了生銹、退化、 過早老化并變臟。
因此，由功能發(fā)生器10產(chǎn)生的EA水(陰極電解液和陽極電解液) 具有清潔能力和殺菌能力。結(jié)果，諸如移動(dòng)式或固定式硬地板和/或軟地 板清潔機(jī)的清潔設(shè)備可以使用EA水清潔地板以及例如工業(yè)、商業(yè)、住宅 建筑的其它非地板表面。清潔機(jī)可以使用沒有添加諸如有助于清潔硬表面 和/或軟表面的表面活性劑或清潔劑的表面活性成分的EA水。
另外，由功能發(fā)生器10產(chǎn)生的EA水具有在使油變?yōu)榭梢詮谋砻嫣?取的溶液中很有效的溶劑化能力。與傾向于保持油為懸浮液的清潔劑相 反，當(dāng)水失去其活化特性并發(fā)生中和時(shí)，EA水在提取后使油重新組合。 當(dāng)使用具有污液回收功能的清潔設(shè)備時(shí)，此EA水的該特性使油與提取的 污水更有效地分離。這樣可以降低與從清潔的表面或項(xiàng)目回收的污染的廢 水的處理相關(guān)的費(fèi)用。
如在下面更詳細(xì)的說明中，陽極電解液和陰極電解液可以分別施加并 從清潔的表面或項(xiàng)目提取，或可以一起順序或作為混合物施加。陽極電解 液和陰極電解液可以通過單獨(dú)的分布系統(tǒng)施加，或可以共用同一個(gè)分布系 統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)例中，如果不使用一個(gè)特定的陽極電解液和陰極電解液，則 可以將該電解液從功能發(fā)生器的輸出規(guī)劃到緩沖器或貯存器中，用于在后 面使用，或可以規(guī)劃到廢物或回收罐中。術(shù)語罐、緩沖器以及貯存器可互 相交換。
C.混合的陽極電解液和陰極電解液
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，陽極電解液和陰極電解液可以在清潔設(shè)備的分布系統(tǒng)內(nèi)和 /或清潔的表面或項(xiàng)目上混合在一起，同時(shí)仍然保留有利的清潔和消毒特性?；旌系腅A水組成物還可以通過使變化比率的陽極電解液20和陰極 電解液22相互混合而形成。當(dāng)混合時(shí)，混合的EA水為不平衡狀態(tài)，并 可以包括例如具有大約2.5-6的pH和-150mV到-700mV的ORP的陽極電 解液物質(zhì)、以及例如具有大約8-12的pH和大約+400 mV到大約+900mV 的ORP的陰極電解液物質(zhì)。相信小的水團(tuán)簇不能使陽極電解液和陰極電 解液中的活性反應(yīng)組分瞬間重新組合并中和。雖然混合了陽極電解液和陰 極電解液，但所述電解液起初還是不平衡，因此暫時(shí)保持其增強(qiáng)的清潔和 消毒特性。
對(duì)于典型的移動(dòng)式表面清潔機(jī)或提取器類型的清潔機(jī)，在提取之前的 清潔表面上的液體存留時(shí)間相對(duì)較短，例如，對(duì)于典型的移動(dòng)式表面清潔 機(jī)在2-3秒之間。這就使混合的EA水的氧化-還原電勢和其它有利的清潔 /消毒特性，在這些特性在清潔機(jī)的回收罐或以下處理中基本中和之前的 停留時(shí)間內(nèi)被基本保持。
6.陽極電解液和陰極電解液的變化的產(chǎn)品濃度和體積
陽極電解液和陰極電解液可以通過改變功能發(fā)生器10的結(jié)構(gòu)、通過 發(fā)生器和/或分布系統(tǒng)的流量，以彼此不同的比例產(chǎn)生或施加。
例如，如果EA水的主要功能為清潔，則功能發(fā)生器可以構(gòu)成為產(chǎn)生 與陽極電解液相比更大體積的陰極電解液。可供選擇地，例如，如果EA 水的主要功能為消毒，則功能發(fā)生器可以構(gòu)成為產(chǎn)生與陰極電解液相比更 大體積的陽極電解液。另外，每個(gè)電解液中的活性反應(yīng)組合的濃度可以改 變。
圖2顯示了根據(jù)實(shí)施例的功能發(fā)生器40的示意圖，該實(shí)施例具有為3: 2比率的陰極板41和陽極板42，用于產(chǎn)生與陽極電解液相比更大體積的 陰極電解液。每個(gè)陰極板41都通過各自的離子交換膜43與陽極板42分 離。因此，對(duì)于兩個(gè)陽極室，具有三個(gè)陰極室。此結(jié)構(gòu)通過輸出44產(chǎn)生 大約60%的陰極電解液，通過輸出45產(chǎn)生大約40%的陽極電解液。在另 一實(shí)施例中，與圖2所示的實(shí)施例相似，每個(gè)電池都包括三個(gè)陰極室和一 個(gè)陽極室，每個(gè)都通過各自的隔膜分離。也可以使用其它的比率。
對(duì)于多個(gè)陽極室和陰極室，比率可以通過選擇電啟動(dòng)或電停用的電極 板進(jìn)一步改進(jìn)。對(duì)于電極，啟動(dòng)和停用可以用電源線中的適當(dāng)開關(guān)實(shí)現(xiàn)，該開關(guān)可以通過控制電路自動(dòng)控制，通過操作者手動(dòng)控制，或兩者結(jié)合控 制。在圖2所示的實(shí)施例中，1: 1的比率可以通過停用一個(gè)陰極41并切 斷到該室的流動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。在此實(shí)例中，陰基板與陽極板的2: 3的比率可
以僅通過轉(zhuǎn)換施加到板41和42的電勢的極性來實(shí)現(xiàn)。因此，每個(gè)板41 都變?yōu)殛枠O板，而每個(gè)板42都變?yōu)殛帢O板。施加的電壓的極性也可以周 期性地或在其它時(shí)間轉(zhuǎn)換，以自清潔陽極和陰極板，因此，延長了所述陽 極板及陰極板的壽命。因此，用在此說明和權(quán)利要求中的術(shù)語"陽極"和 "陰極"以及術(shù)語"陽極電解液"和"陰極電解液"可以分別互相交換。
可供選擇地或除此之外，到選擇的室的流動(dòng)可以通過流動(dòng)限制裝置46 機(jī)械啟動(dòng)、停止或減少，該裝置可以位于功能發(fā)生器40的輸入端或輸出 端。流動(dòng)限制裝置可以包括適于限制流動(dòng)的諸如閥或泵的任何裝置。
每個(gè)室中的活性反應(yīng)組分的濃度、pH或還原電勢的變化可以通過調(diào) 節(jié)流過該室的流動(dòng)來調(diào)節(jié)。在特定室中采用較高的流量，供給水在該室中 具有較短的停留時(shí)間，并因此用較少的時(shí)間產(chǎn)生活性反應(yīng)組合或改變pH 或還原電勢。
功能發(fā)生器40還可以具有彼此平行的多個(gè)電池，所述電池可以根據(jù) 需要選擇性地啟動(dòng)或停用。
在另一實(shí)施例中， 一個(gè)或多個(gè)陰極板可以具有與各陽極板不同的表面 積，以使一個(gè)室中產(chǎn)生的活性水的濃度相對(duì)于另一個(gè)室改變。
在本公開的另一實(shí)施例中，陰極電解液的輸出44和陽極電解液的輸 出45在功能發(fā)生器40的輸出處的流動(dòng)路徑中相結(jié)合。
7.噴射
如上所述，己經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在功能發(fā)生器的上游或下游噴射在清潔中使用 的待處理的液體可以提高最終液體的清潔或消毒特性?？晒┻x擇地，例如， 噴射裝置可以在沒有功能發(fā)生器的任何設(shè)備中單獨(dú)使用，而不局限于在此 的公開內(nèi)容中。在一個(gè)實(shí)施例中，術(shù)語"噴射"表示通過本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員了解的任何適合的方法將氣體分散進(jìn)液體中或?qū)⒁后w分散進(jìn)氣體 中。術(shù)語"噴射的EA液體"和"噴射的EA水"指已經(jīng)在電化學(xué)活化液 體或水的功能發(fā)生器10的上游和/或下游被噴射的EA液體或EA水。圖3 顯示了具有位于功能發(fā)生器10的下游的噴射裝置50的設(shè)備。噴射裝置50噴射或注入具有氣體的陽極電解液EA液體20和陰極電解液EA液體22， 以形成噴射的陽極電解液EA液體51和噴射的陰極電解液EA液體52。 單個(gè)的組合噴射裝置或分離裝置可以用于噴射每個(gè)流動(dòng)液流?？晒┻x擇 地，例如，噴射裝置50被連接以只噴射陽極電解液EA液體20和陰極電 解液EA液體22中的一個(gè)或另一個(gè)。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，例如，流動(dòng) 液流20和22在通過裝置50噴射之前結(jié)合成單個(gè)液流。另外，例如，多 個(gè)噴射裝置可以用于彼此平行地串聯(lián)在一起。
在一個(gè)實(shí)施例中，噴射裝置50將細(xì)微的氣泡分散進(jìn)EA液體，以產(chǎn) 生傳輸?shù)酱鍧嵉谋砻婊蝽?xiàng)目上的泡沫。適合的氣體包括空氣、氧氣、氮 氣、氨、二氧化碳和其它氣體。在空氣和氧氣的情況下，最終的噴射EA 液體變?yōu)楦叨妊趸?。氧化的增加進(jìn)一步促進(jìn)待清潔的表面或項(xiàng)目的有效濕 潤，并可以增強(qiáng)促進(jìn)清潔或消毒的化學(xué)反應(yīng)。
噴射裝置50可以包括各種泡沫發(fā)生裝置，包括但不局限于以機(jī)械為 基礎(chǔ)操作的裝置、以機(jī)電為基礎(chǔ)例如通過電解操作的裝置、以化學(xué)為基礎(chǔ) 操作的裝置或其組合。機(jī)械噴射裝置可以適于將氣體分散進(jìn)液體或?qū)⒁后w 分散進(jìn)氣體。實(shí)例包括增壓或不增壓的氣體傳送系統(tǒng)、增壓或不增壓的液 體傳送系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、噴射器和起泡器。在一個(gè)實(shí)施例中，增壓氣體被 引入到用于清潔的待處理液體的流動(dòng)路徑中，然后通過適合的混合件分散 進(jìn)液體中，混合件例如為能夠通過剪切動(dòng)作、氣體夾帶或其兩者的組合產(chǎn) 生泡沫的擴(kuò)散介質(zhì)。在另一實(shí)施例中，例如，文丘里管可以用于將氣體引 進(jìn)液體流動(dòng)路徑。
例如，在圖4所示的實(shí)施例中，如果將噴射裝置50放置在功能發(fā)生 器10的上游，則氣體也可以有助于電化學(xué)活化過程，以提高最終EA液 體的清潔或消毒能力。來自噴射裝置的噴射液體53可以供給到功能發(fā)生 器10的陽極室、陰極室或陽極室和陰極室兩者，而常規(guī)的自來水(或其 它液體)可以供給到不接收噴射液體的任何室中。
如果噴射氣體包括空氣或氧氣，則電化學(xué)活化期間的高氧水平可以產(chǎn) 生超氧化的EA水。增加的氧水平可以增加電化學(xué)活化過程的效率。另外， 在電化學(xué)活化過程期間，噴射水可以具有水團(tuán)簇尺寸分布，所述分布具有 對(duì)于每個(gè)團(tuán)簇具有較少量的水分子的大量較小團(tuán)簇。這些較小團(tuán)簇可以通過功能發(fā)生器的離子交換膜增加輸送和分離的效率。超氧化的EA水變?yōu)?被電化學(xué)活化，導(dǎo)致具有增強(qiáng)清潔或消毒能力的電化學(xué)活化泡沫、起泡和 /或活化氣體。
在圖5所示的實(shí)施例中，噴射裝置50包括以電化學(xué)為基礎(chǔ)操作的一 個(gè)或多個(gè)電解電池以實(shí)現(xiàn)噴射。電解電池可以位于功能發(fā)生器10的上游 或下游。在圖5中，電解電池50在功能發(fā)生器10的上游。與圖1和圖2 所示的功能發(fā)生器相似，電解電池具有一個(gè)或多個(gè)陽極以及一個(gè)或多個(gè)陰 極。然而，在一個(gè)實(shí)施例中，電解電池沒有離子交換膜。
此外，噴射裝置50可以沿自液體來源14 (圖1和圖2所示)的流動(dòng) 路徑定位，或定位在液體來源14的內(nèi)部，例如，在通過移動(dòng)式地板表面 清潔機(jī)攜帶的來源罐中。
常規(guī)的自來水典型地包含8到40mg/L的氧。氧水平可以通過電解提 高。來自水源的供給水(或來自功能發(fā)生器10的EA水)的電解可以將 氧氣和過氧化氫引入到水中。氧和其它氣泡不僅通過降低水的表面張力進(jìn) 一步改進(jìn)了水的潤濕特性，而且這些氣泡還可以反應(yīng)以進(jìn)一步增強(qiáng)水的清 潔和/或消毒特性。由電解產(chǎn)生的氧化水54還可以包含過氧化氫，其為強(qiáng) 氧化劑，并可以進(jìn)一步提高水的消毒特性。
噴射可以導(dǎo)致"微小氣泡"或"納米氣泡"的進(jìn)入。微小氣泡和納米 氣泡具有通常太小以至于不會(huì)破壞液體的表面張力的尺寸。結(jié)果，這些氣 泡在液體中無限期地保持懸浮。氣泡無限期的懸浮使得氣泡的濃度增加， 并最終導(dǎo)致具有氣泡的超飽和水。
圖6是顯示與圖5相似的實(shí)施例的簡圖，但進(jìn)一步包括在功能發(fā)生器 10的下游的第二電解電池(或?qū)崿F(xiàn)噴射的其它裝置)50，用于另外電解 和產(chǎn)生氧以產(chǎn)生具有較佳的清潔或消毒能力的反應(yīng)氣泡。在一個(gè)實(shí)施例 中，由箭頭51和52表示的自功能發(fā)生器10的超氧化陽極電解液和陰極 電解液的輸出，通過第二電解電池50，單獨(dú)地通過兩個(gè)分離的室或混合在 一起。在另一實(shí)施例中，諸如超氧化陽極電解液輸出的一個(gè)輸出通過第二 電池50，而如箭頭55所示，諸如超氧化陰極電解液輸出的另一輸出繞過 第二電池50。通過在由另外的電池50電解之前電化學(xué)活化水，在用于噴 射液體的電解過程期間遇到較小的電阻。此外，在最終的反應(yīng)氣泡中可以獲得納米氣泡的更有效的保持。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，罐可以由EA液體的事先密封容器填充，或可 以由附近固定或移動(dòng)的"填充站"填充，填充站攜帶用于電化學(xué)活化液體 的功能發(fā)生器，然后通過軟管或其它臨時(shí)附件將罐裝載到清潔機(jī)。當(dāng)裝載
EA水后，在輸送到待清潔或消毒的表面或項(xiàng)目之前，將EA水輸送到噴 射裝置。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，罐可以由噴射液體的事先密封容器填充，或可 以由附近固定或移動(dòng)的"填充站"填充，填充站攜帶用于噴射液體的噴射 裝置，然后通過軟管或其它臨時(shí)附件將罐裝載到清潔機(jī)。當(dāng)裝載噴射液體 后，在輸送到待清潔或消毒的表面或項(xiàng)目之前，將液體輸送到用于電化學(xué) 活化的功能發(fā)生器。在一個(gè)實(shí)例中，噴射液體包含在具有適合內(nèi)壓的容器 中，以保持液體的噴射狀態(tài)直到輸送或使用為止。可以將容器清空到由清 潔裝置承載的罐中，和/或可以將容器構(gòu)成為在功能發(fā)生器的上游或下游 直接連接到裝置的流動(dòng)路徑中。
8.電解電池
圖7是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的可以用作噴射裝置的電解電池50 的方框圖。例如，電池50包括反應(yīng)室56、陽極57和陰極58。室56可以 由電池50的壁、放置電極57和58的容器或管道的壁或由電極本身來限 定。陽極57和陰極58可以由任何適合的材料或材料的組合制作，例如， 鈦或涂敷有貴金屬(例如，鉑)的鈦。陽極57和陰極58連接到傳統(tǒng)的電 源(未顯示)。在一個(gè)實(shí)施例中，電解電池50包括限定室56并位于清潔 設(shè)備中的待處理液體的流動(dòng)路徑中的其本身的容器。在另一實(shí)施例中，電 解電池50包括陽極57和陰極58，但不包括容器。在這些實(shí)施例中，反 應(yīng)室56可以通過放置電極的容器或管道部分限定。
在另一實(shí)例中，如圖1和圖2所示，陽極和陰極電極可以放置在液體 罐14的內(nèi)部。
在進(jìn)一步的實(shí)例中，陽極和陰極電極可以放置在沿清潔設(shè)備的液體流 動(dòng)路徑定位的管道的一部分內(nèi)或沿著該管道的一部分放置。
電解電池50及其電極可以具有任何物理形狀和結(jié)構(gòu)。例如，電極可 以為平板、同軸板、桿或其組合。每個(gè)電極都可以具有實(shí)體結(jié)構(gòu)，或可以具有一個(gè)或多個(gè)孔，例如金屬篩網(wǎng)的。
在操作期間，液體通過例如圖1和圖2中的罐14和/或功能發(fā)生器10
的來源14供給，并引入到電解電池50的電解室56中。在圖7所示的實(shí) 施例中，電解電池50不包括將陽極57處的反應(yīng)產(chǎn)物與陰極58處的反應(yīng) 產(chǎn)物分離的離子交換膜。在自來水用作在清潔中使用的待處理液體的實(shí)例 中，當(dāng)將水引入到室56中并在陽極57和陰極58之間施加電壓電勢后， 與陽極57接觸或在該陽極附近的水分子被電化學(xué)氧化為氧氣(02)和氫 離子(H+)，而與陰極58接觸或在該陰極附近的水分子被電化學(xué)還原為氫 氣(H2)和氫氧離子(OH.)。由于沒有使反應(yīng)產(chǎn)物彼此分離的物理阻擋， 所以來自兩個(gè)電極的反應(yīng)產(chǎn)物能夠混合并形成具有中性pH或在大約 500mV到大約800mV的范圍內(nèi)的ORP的氧化流體59。氫氣60典型地在 環(huán)繞陰極58的流體的表面起泡并逸出到大氣中，而由于氧氣比氫氣有更 大的密度，所以氧氣可長時(shí)間保持懸浮在水中。結(jié)果，流體59由于氧變 得超飽和并具有強(qiáng)ORP。如果將電解電池59放置在功能發(fā)生器的上游， 則引入的流體的超氧化、強(qiáng)ORP以及減小的團(tuán)簇尺寸的特性對(duì)于功能發(fā) 生器內(nèi)的電化學(xué)活化過程可以具有極大的幫助。
可供選擇地，例如，陽極57可以通過利用諸如設(shè)置在陽極和陰極之 間的不可透過隔膜(未顯示)的電介質(zhì)屏障與陰極58分離。 9.噴射增強(qiáng)混合的陽極電解液和陰極電解液EA水 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)陽極電解液EA水與陰極電解液EA水混合時(shí)，功能發(fā)
生器的噴射上游和/或下游還可以增強(qiáng)和有助于保持清潔和/消毒特性。
進(jìn)行簡單的實(shí)驗(yàn)，其中將各種類型的EA水放置在敞開的容器中，并 將油滴放置在水表面上，以測量每種類型的EA水的油分散性。沒有噴射 的陽極電解液EA水表明沒有油分散性。沒有噴射和噴射的陰極電解液EA 水顯示出100%的油分散性，其中油在100。Z的水表面上分散。沒有噴射 的陽極電解液和陰極電解液EA水在相結(jié)合時(shí)顯示出100%的油分散性。 噴射的陽極電解液EA水顯示出50。％的油分散性，其中與對(duì)于沒有噴射的 陽極電解液EA水的OX的油分散性相比，油在50%的水表面上分散。噴 射的陽極電解液和陰極電解液EA水在相結(jié)合時(shí)顯示出100 Q%的油分散性。 噴射陽極電解液的油分散特性增加50%表明，混合的EA水具有增加的油分散能力，從而應(yīng)該會(huì)增強(qiáng)清潔/消毒特性，且由于增加了水中的活 性，所以應(yīng)該會(huì)延長混合的EA水中和之前的時(shí)間?？晒┻x擇地，例如， 液體可以更快速地通過功能發(fā)生器，同時(shí)保持基本相同的清潔/消毒能力。 10.用于組合噴射裝置和混合輸出的功能發(fā)生器的殼體實(shí)例
圖8A和圖8B共同顯示了通過蛤殼狀半殼62A和62B形成的殼體， 所述半殼一起形成包括控制電子裝置64、功能發(fā)生器10和噴射裝置50 的大致不漏水的殼體。殼體62為功能發(fā)生器10和噴射裝置50以及其相 關(guān)的控制電子裝置64提供方便、緊湊的殼體。然而，在其它實(shí)施例中， 這些裝置可以單獨(dú)安裝。
控制電子裝置64包括包含用于提供電力和控制功能發(fā)生器10和噴射 裝置50的操作的電子裝置的印刷電路板。半殼體62A包括提供獲取一個(gè) 或多個(gè)電氣測試點(diǎn)的進(jìn)入口 65;以及電纜66，所述電纜提供用于供電給 控制電子裝置64以及裝置10和50、以及用于控制殼體62外部的諸如一 個(gè)或多個(gè)泵或閥的另外的元件的導(dǎo)線連接。半殼體62A可以進(jìn)一步包括提 供用于控制電子裝置64的散熱裝置的蓋板67。板67可以進(jìn)一步包括多 個(gè)用于提供額外冷卻的散熱片，且如果需要，還可以改進(jìn)以支撐冷卻風(fēng)扇。 在其它實(shí)施例中，冷卻風(fēng)扇可以設(shè)置在外殼62的任何其它的位置上或附 近。
在一個(gè)實(shí)例中，控制電路64包括電源，電源具有與功能發(fā)生器10和 噴射裝置50并聯(lián)耦合、并限制輸送到兩個(gè)裝置的電力為例如150瓦的輸 出?？刂齐娐?4還包括能夠選擇性地使施加到功能發(fā)生器IO和噴射裝置 50的電壓的極性相反的H-電橋，其中所述電壓作為控制電路所產(chǎn)生的控 制信號(hào)的函數(shù)。例如，控制電路64可以構(gòu)成為以預(yù)定的圖案例如每5秒 改變極性。極性的頻繁反相可以對(duì)電極提供自清潔功能，從而可以減少電 極表面上的沉積物的結(jié)垢或增加，并可以延長電極的壽命。
在與圖4所示的實(shí)例相似且顯示在圖8B中的實(shí)例中，噴射裝置50 連接在功能發(fā)生器10的上游。圖8B中的箭頭顯示了從入口 70到出口 71 的液體流動(dòng)路徑。噴射裝置50和功能發(fā)生器10通過各種截面的管道72 在入口 70和出口 71之間連接在一起。
圖8B顯示了功能發(fā)生器10的實(shí)例，所述功能發(fā)生器通過改進(jìn)商業(yè)上可購得的電池(即，由EmcoTechCo.，LTD生產(chǎn)的JP102電池)實(shí)現(xiàn)。功 能發(fā)生器電池IO具有包含電極板(例如，如圖2所示)的殼體并具有兩 個(gè)入口 73和兩個(gè)出口 74和75。 一個(gè)或兩個(gè)入口 73可以連接到噴射裝置 50。如果一個(gè)入口不使用，則該入口可以用蓋封閉。由發(fā)生器10內(nèi)的陽 極室和陰極室產(chǎn)生的輸出液體通過單獨(dú)的端口供給到室76。從室76去除 用JP102電池提供的(并選擇性地將陽極電解液和陰極電解液發(fā)送到各自 的出口 74和75以進(jìn)行分離)閥機(jī)構(gòu)，且室76用蓋板76密封，使得室 76形成接收來自陽極室的陽極電解液和來自陰極室的陰極電解液的混合 室。陽極電解液和陰極電解液在室76中混合在一起，以形成混合的陽極 電解液和陰極電解液EA水，所述EA水被從室76引導(dǎo)到出口 74再到出 口71。出口75用蓋封閉。在另一實(shí)施例中，例如，陽極電解液和陰極電 解液的輸出可以在功能發(fā)生器電池10的下游混合，或通過出口 44和45 保留作為分離的液流。
在圖8B所示的實(shí)例中，噴射裝置50具有管形。圖9A更具體地顯示 了根據(jù)一個(gè)說明性實(shí)例的噴射裝置50，其中為了顯示切掉了部分裝置50。 在此實(shí)例中，噴射裝置50為具有管狀外電極80和管狀內(nèi)電極82的電解 電池，所述外電極和所述內(nèi)電極以適合的間隙(例如，0.020英寸)分開。 也可以采用其它的間隙尺寸。在一個(gè)實(shí)例中，外電極80具有實(shí)體板結(jié)構(gòu)， 內(nèi)電極82具有金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，且兩個(gè)電極通過管狀電介質(zhì)絲網(wǎng)84分開。 例如，外電極80可以包括用鉑噴鍍的鈦板，而內(nèi)電極82可以包括具有1/16 英寸柵格的弁304不銹鋼篩網(wǎng)。也可以采用其它材料、電極形狀和尺寸。 在此實(shí)例中，元件82和84的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了兩個(gè)電極之間的間隙內(nèi)的液 體流動(dòng)。此液體流動(dòng)導(dǎo)電并完成兩個(gè)電極之間的電路。電解電池50可以 具有任何適合的尺寸。在一個(gè)實(shí)例中，電池50可以具有大約4英寸長的 長度和大約3/4英寸的外徑。長度和直徑可以選擇以控制液體的處理時(shí)間 和每單位體積產(chǎn)生的納米氣泡或微小氣泡量?？晒┻x擇地，例如，如果電
池被安放在包含液體的外腔中，則兩個(gè)電極可以都為管狀篩網(wǎng)。在進(jìn)一步 的實(shí)例中，內(nèi)電極包括與外電極同軸的裸線。可以使用許多變更形式。
電池50可以沿液體流動(dòng)路徑連接在任何適合的位置處，例如，通過 接合兩個(gè)導(dǎo)管件之間的電池使得液體在圖8B所示的箭頭方向上流過電池來連接?？梢允褂萌魏芜B接方法，例如，通過塑料快速連接配件86連接。
圖9B顯示了根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實(shí)施例的噴射裝置50的視圖。在 圖9B所示的一個(gè)實(shí)例中，噴射裝置50包括安裝在具有入口 92和出口 93 的容器91內(nèi)的商業(yè)上可購得的充氧器90。例如，充氧器90可以包括可 由明尼蘇達(dá)州布盧明頓的Aqua Innovation Inc.購得的OXYGENHATOR Bait Keeper,其更具體地在Senkiw的美國專利第6, 689， 262號(hào)中說明。 充氧器90具有一對(duì)外露電極94，所述電極通過彼此平行并以小間隙分開 以形成反應(yīng)室的平坦圓形金屬絲網(wǎng)和平坦圓形板形成。容器91可以沿液 體流動(dòng)路徑定位在任何適合的位置處。
11.硬地板和/或軟地板清潔系統(tǒng)的實(shí)例
上述各種功能發(fā)生器和噴射裝置可以在各種不同類型的清潔或消毒 系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。例如，所述功能發(fā)生器和所述噴射裝置可以在機(jī)載(或非機(jī) 載)移動(dòng)式(或固定式)表面清潔機(jī)上實(shí)現(xiàn)，例如，移動(dòng)式硬地板表面清 潔機(jī)、移動(dòng)式軟地板表面清潔機(jī)或例如適于清潔硬地板和軟地板或其它表 面的移動(dòng)式表面清潔機(jī)。
圖10A-10C顯示了根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)示例實(shí)施例的移動(dòng) 式硬地板表面清潔機(jī)100。圖IOA是清潔機(jī)100的側(cè)視圖。圖10B是在關(guān) 閉位置處具有其蓋的清潔機(jī)100的透視圖，而圖10C是在打開位置處具有 其蓋的清潔機(jī)IOO的透視圖。
在一個(gè)實(shí)例中，清潔機(jī)100與注明為2006年9月9日的T5操作者手 冊02修訂版以及注明為2006年11月11日的T5零件手冊02修訂版中所 顯示及說明的Tennant T5擦洗器-干燥機(jī)基本相似，其中例如，所述清潔 機(jī)已經(jīng)修改為包括噴射裝置和功能發(fā)生器，例如，但其不局限于圖8A和 圖8B所示、或在此顯示或說明的任何其它實(shí)施例和/或其組合的情況。
在此實(shí)例中，清潔機(jī)100為用于清潔例如混凝土、瓷磚、乙烯基、水 磨石等的硬地板表面的跟隨在后面行走式的清潔機(jī)?？晒┻x擇地，例如， 清潔機(jī)100可以構(gòu)成為坐在上面、可連接式或用于進(jìn)行如下所述的擦洗操 作的后牽引式清潔機(jī)。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，清潔機(jī)IOO可以適于清潔例 如地毯的軟地板，或在進(jìn)一步的實(shí)施例中可以清潔硬地板和軟地板。清潔 機(jī)IOO可以包括通過機(jī)載電源(例如，電池)或通過電纜供電的電動(dòng)機(jī)。例如，可供選擇地，內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)可以單獨(dú)使用或與電動(dòng)機(jī)一起組合使用。
清潔機(jī)100通常包括基座102和蓋104，蓋104沿基座102的一側(cè)通 過鉸鏈(未顯示)連接，使得蓋104可以向上樞轉(zhuǎn)以提供進(jìn)入到基座102 的內(nèi)部?；?02包括用于容納待處理的液體或主要清潔和/或消毒液體 成分(例如，常規(guī)的自來水)、并在清潔/消毒操作期間施加到地板表面的 罐106?？晒┻x擇地，例如，液體在容納在罐106中之前，可以在清潔機(jī) IOO上或在清潔機(jī)IOO外進(jìn)行處理。罐106可以具有在基座102內(nèi)的任何 適合的形狀，并可以具有至少部分環(huán)繞由基座102承載的其它部件的隔室。
基座102承載包括一個(gè)或多個(gè)擦洗件112、護(hù)罩114以及擦洗件驅(qū)動(dòng) 器116的電動(dòng)擦洗頭110。擦洗件112可以包括一個(gè)或多個(gè)刷子，例如， 硬毛刷、襯墊式擦洗件、微纖維或其它硬(或軟)地板表面擦洗件。驅(qū)動(dòng) 器116包括一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)以旋轉(zhuǎn)擦洗件112。如圖10A-10C所示，擦 洗件U2可以包括繞相對(duì)于地板表面大致垂直的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的盤式擦洗 刷?？晒┻x擇地，例如，擦洗件112可以包括繞相對(duì)于硬地板表面大致水 平的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的一個(gè)或多個(gè)圓柱體式擦洗刷。驅(qū)動(dòng)器116還可以使擦洗 件112擺動(dòng)。擦洗頭IIO可以連接到清潔機(jī)IIO，使得擦洗頭110可以在 下降的清潔位置和升高的行進(jìn)位置之間移動(dòng)?？晒┻x擇地，例如，清潔機(jī) 100可以不包括擦洗頭110或擦洗刷。
基座102進(jìn)一步包括將供給源罐106支撐在輪子118和小腳輪119上 的機(jī)器框架117。輪子118由以120表示的電動(dòng)機(jī)及轉(zhuǎn)換軸組件驅(qū)動(dòng)?？?架的后面裝載有連接流體回收裝置122的聯(lián)動(dòng)裝置121。在圖10A-10C所 示的實(shí)施例中，流體回收裝置122包括通過軟管126與回收罐108中的入 口室真空連通的真空橡皮刮板124。供給源罐106的底部包括連接到用于 清空供給源罐106的排出軟管132的排出管130。同樣地，回收罐108的 底部包括連接到用于清空回收罐108的排出軟管134的排出管133。可供 選擇地，例如，供給源罐和回收罐之一或兩者以及相關(guān)的系統(tǒng)可以由單獨(dú) 的設(shè)備容納或承載。
在進(jìn)一步的示例實(shí)施例中，流體回收裝置包括用于提升臟溶液遠(yuǎn)離地 板表面并將臟溶液輸送到收集罐或容器的非真空機(jī)械裝置。例如，非真空 機(jī)械裝置可以包括多個(gè)如柔軟材料件的擦洗介質(zhì)，其與地板表面旋轉(zhuǎn)接觸以接合地板表面并從地板表面提升臟溶液。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，清潔機(jī)100不配置擦洗頭，其中液體分配到地
板125，用于清潔或消毒而沒有擦洗動(dòng)作。接著，流體回收裝置122從地
板回收至少部分分配的液體。
在另一實(shí)施例中，清潔機(jī)100包括桿式噴射器和提取器或可以用于清 潔地板外的表面的其它附加裝置(未顯示)。
清潔機(jī)100可以進(jìn)一步包括其中放置電池142的電池盒140。電池 142給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)116、真空風(fēng)扇或泵144以及清潔機(jī)100的其它電氣元 件提供電力。真空風(fēng)扇144安裝在蓋104中。安裝在清潔機(jī)100的本體的 后部上的控制單元146包括轉(zhuǎn)向控制手柄148以及用于清潔機(jī)100的操作 控制和計(jì)量。
液體罐106填充有使用用于清潔和/或消毒使用的待處理的液體，例 如，常規(guī)的自來水。在一個(gè)實(shí)施例中，液體沒有任何表面活性劑、清潔劑 或其它清潔化學(xué)品。清潔機(jī)100進(jìn)一步包括輸出流體流動(dòng)路徑160，其包 括泵164、噴射裝置161和功能發(fā)生器162。罐106、噴射裝置161、功能 發(fā)生器162和泵164可以位于清潔機(jī)100上的任何位置。在一個(gè)實(shí)施例中， 噴射裝置161和功能發(fā)生器162與圖8A和圖8B所示的相似，并且安裝 在裝載在基座102內(nèi)的殼體150內(nèi)。泵164安裝在供給源罐106的下方， 并通過噴射裝置161和功能發(fā)生器162，沿流動(dòng)路徑160從罐106將水抽 吸到擦洗頭110的鄰近區(qū)域，并最終到達(dá)地板125，其中回收裝置122回 收臟的液體，并將該液體返回到回收罐108。圖IOA中的箭頭顯示來自罐 106的液體流通過流動(dòng)路徑160到達(dá)地板125、然后從回收裝置122到回 收罐128的方向?？晒┻x擇地，例如，第二噴射裝置163 (在圖11中顯示) 可以位于功能發(fā)生器162的下游。同樣地，泵164可以沿流動(dòng)路徑160位 于任何部件的下游或上游?？晒┻x擇地，例如，可以去除泵164，而流動(dòng) 路徑160構(gòu)成為使得水通過重力的操作沿流動(dòng)路徑160通過。任何適合類 型或型號(hào)的泵都可以使用。例如，泵164可以包括具有無阻流量(open flow capacity)為1.0加侖/分鐘(gpm)的SHURflo SLV10-AB41隔膜泵(可由 加利福尼亞塞浦路斯的SHURflo， LLC購得)。在此實(shí)例中，由于在此實(shí) 例中的流動(dòng)路徑160具有很小或沒有背壓，所以，可以使用具有小無阻流量的泵。當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，泵164可以控制為以任何適合的速率抽吸，例如，大
于零gpm并達(dá)到l.Ogpm的任何速率抽吸。例如，所述速率可以設(shè)定為預(yù) 定的速率，或在.01gpm到l.Ogpm的范圍內(nèi)、或在0.15gpm到0.75gpm的 范圍內(nèi)的可調(diào)節(jié)速率。如果需要，較大的速率可以用大泵實(shí)現(xiàn)。
在公開的一個(gè)實(shí)施例中，控制單元146構(gòu)成為以"要求"的形式操作 泵164、噴射裝置161和功能發(fā)生器162。當(dāng)清潔機(jī)IOO靜止且相對(duì)于待 清潔的地板不移動(dòng)時(shí)，泵164在"關(guān)閉"狀態(tài)，而噴射裝置161和功能發(fā) 生器162不通電。如箭頭165所示，當(dāng)清潔機(jī)100在相對(duì)于地板向前的方 向上行進(jìn)時(shí)，控制單元146將泵164打開到"開"狀態(tài)，并給噴射裝置 161和功能發(fā)生器162通電。在"開"狀態(tài)，泵164將水從罐106通過流 動(dòng)路徑160抽吸到擦洗頭110的附近。因此，噴射裝置161和功能發(fā)生器 162在"要求"時(shí)產(chǎn)生并輸送EA水。
當(dāng)水沿流動(dòng)路徑160通過時(shí)，噴射裝置161和功能發(fā)生器162通過將 納米氣泡噴射進(jìn)水中臨時(shí)重新構(gòu)成了水的結(jié)構(gòu)，使得水變?yōu)楦叨瘸溲?，?電化學(xué)活化水和將活化的水分離成陰極電解液輸出流和陽極電解液輸出 流。功能發(fā)生器改變陰極電解液和陽極電解液輸出流的氧化還原電勢
(ORP)。如上所述，常規(guī)的自來水由無組織的水分子的大聚集塊組成， 該聚集塊太大以至于在沒有表面活性劑的情況下不能有效地移動(dòng)以破壞 水的表面張力。例如，陰極電解液輸出流變?yōu)榫哂写蠹s11的pH的高度堿 性，并由具有較小的水分子團(tuán)簇構(gòu)成，當(dāng)用于清潔的目的時(shí)，該水分子團(tuán) 簇以快得多的速率穿過。堿性水富含電子，并稱為還原水。該堿性水具有 穿入污物分子并清潔表面的能力、起到基于表面活性劑的清潔溶液的作 用。陽極電解液輸出流變?yōu)槔缇哂写蠹s3的pH的高度酸性。最終的酸 性水缺乏電子并稱為氧化水。同樣地，酸性水具有通過去除電子減少細(xì)菌 和其它有害生物的能力。
在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)圖8A和圖8B說明陰極電解液和陽極電解液 的輸出流在功能發(fā)生器162的輸出處重新結(jié)合，然后，流動(dòng)路徑160將最 終混合的陰極電解液和陽極電解液EA水分配到擦洗頭110，或直接分配
到待清潔的地板上。
可供選擇地，例如， 一個(gè)或多個(gè)罐106可以填充有噴射水、非噴射的EA水(陰極電解液和/或陽極電解液)、或噴射的EA水，然后通過清潔機(jī) 100分配。例如，罐106可以由事先密封的EA水容器填充，或可以從附 近的靜止或移動(dòng)的"填充站"填充，該填充站承載用于電化學(xué)活化水并然 后通過軟管或其它臨時(shí)連接裝置將罐106裝載到清潔機(jī)100的功能發(fā)生 器。如果需要，添加劑可以增加預(yù)先電化學(xué)活化的水以保持電化學(xué)活化狀 態(tài)。在罐106填充有噴射的非EA水的情況下，清潔機(jī)100可以包括功能 發(fā)生器，以在噴灑水之前電化學(xué)活化水。在罐106填充有非噴射的EA水 的情況下，清潔機(jī)IOO可以分配非噴射的EA水，而不進(jìn)行進(jìn)一步的處理， 或可以包括在分配水之前噴射水的噴射裝置。如果罐106填充有噴射的 EA水，則清潔機(jī)100可以分配具有或不具有通過機(jī)載功能發(fā)生器和/或機(jī) 載噴射裝置進(jìn)一步處理的液體?？晒┻x擇地，例如，附加的噴射裝置可以 用機(jī)載清潔機(jī)實(shí)現(xiàn)，以在分配之前噴射EA水。
如以下更具體的說明，流動(dòng)路徑160可以包括用于在功能發(fā)生器162 的輸出處產(chǎn)生的混合的陰極電解液和陽極電解液EA水的單一組合輸出流 動(dòng)路徑，或可以包括可以在沿流動(dòng)路徑160或在分配器處的某處組合或沿 流動(dòng)路徑160的整個(gè)長度保持分離的單獨(dú)路徑。分離的流動(dòng)液流可以具有 靠近擦洗頭IIO的共用流體分配器，或可以發(fā)送到單獨(dú)的液體分配器。泵 164可以表現(xiàn)為用于多個(gè)流動(dòng)路徑的單個(gè)泵或多個(gè)泵。
在清潔機(jī)IOO構(gòu)成為選擇性地分配一個(gè)或兩個(gè)陰極電解液或陽極電解 液EA水的輸出的實(shí)施例中，清潔機(jī)IOO還可以包括來自功能發(fā)生器162 的一個(gè)或多個(gè)廢水流動(dòng)路徑，用于將不用的陰極電解液和陽極電解液EA 水從殼體150發(fā)送到回收罐108或單獨(dú)的廢水罐。流動(dòng)路徑還可以設(shè)置用 于將不用的陰極電解液和陽極電解液發(fā)送到緩沖器或貯存器(在圖 10A-10C中未顯示)，用于由清潔機(jī)IOO在后面使用。例如，如果清潔機(jī) IOO只在清潔模式中操作，則不需要由功能發(fā)生器162產(chǎn)生的陽極電解液 EA水，并可以發(fā)送到回收罐108或緩沖器、或單獨(dú)的儲(chǔ)存罐，用于在后 面使用，例如，在消毒操作模式中使用。
如果清潔機(jī)100只在消毒模式中操作，則不需要由功能發(fā)生器產(chǎn)生的 陰極電解液EA水，并可以發(fā)送到回收罐108或緩沖器、或單獨(dú)的儲(chǔ)存罐， 用于在后面使用，例如，在清潔操作模式中使用。在清潔和消毒操作模式中，陰極電解液EA水和陽極電解液EA水都沿流動(dòng)路徑160發(fā)送，以同 時(shí)或順序施加到地板。可以將陰極電解液EA水施加到地板表面以清潔地 板表面，然后為了消毒的目的，在將陽極電解液EA水施加到相同的地板 表面之前去除陰極電解液EA水。陰極電解液和陽極電解液EA水還可以 以相反的順序施加?？晒┻x擇地，例如，清潔機(jī)100可以構(gòu)成為在后面為 施加陽極電解液EA水的短時(shí)間周期內(nèi)間斷地施加陰極電解液EA水，反 之亦然。控制陰極電解液和/或陽極電解液EA水是否施加以及何時(shí)施加、 濃度、流量和比例(例如，參照圖2的說明)的各種操作模式，都可以通 過控制單元146由操作者控制。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，清潔機(jī)100可以改進(jìn)為包括兩個(gè)單獨(dú)的清潔頭， 一個(gè)用于分配和回收陽極電解液EA水，而另一個(gè)用于分配和回收陰極電 解液EA水。例如，每個(gè)頭都將包括其自身的液體分配器、擦洗頭和橡皮 刮板。 一個(gè)可以沿著清潔機(jī)的移動(dòng)路徑跟隨另一個(gè)。例如，前面的頭可以 用于清潔，而后面的頭可以用于消毒。
然而，在圖8所示的實(shí)例中，兩個(gè)輸出液流在功能發(fā)生器162的輸出 處結(jié)合，而無需對(duì)每個(gè)輸出液流單獨(dú)控制。
己經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)包含陽極電解液EA水和陰極電解液EA水的兩個(gè)液體 液流同時(shí)施加到待清潔的表面上時(shí)，無論是通過結(jié)合的輸出液流還是通過 單獨(dú)輸出的液流，雖然在表面上混合或結(jié)合，但在表面上的典型停留時(shí)間 期間，兩種液體都保持其單獨(dú)的增強(qiáng)的清潔和消毒特性。例如，當(dāng)清潔機(jī) 100以典型的速率前進(jìn)橫過待清潔的表面時(shí)，在分布到表面和通過真空橡 皮刮板124回收之間在表面上停留的時(shí)間相對(duì)較短，例如大約3秒。在一 個(gè)實(shí)例中，例如，即使兩種液體混合在一起，陰極電解液EA水和陽極電 解液EA水也會(huì)保持其獨(dú)特的電化學(xué)活化特性至少30秒。在此時(shí)間期間， 兩種類型液體的獨(dú)特的電化學(xué)活化特性不會(huì)相抵消，直到液體已經(jīng)從表面 回收后為止。這樣就允許在共同的清潔操作期間利用每種液體的有利特 性。
當(dāng)回收后，納米氣泡開始減少，而堿性和酸性液體開始中和。 一旦中 和，則包括回收的混合液體的pH的電化學(xué)特性恢復(fù)到常規(guī)的自來水的水平。噴射裝置161和功能發(fā)生器162可以通過電池142或通過一個(gè)或多個(gè) 單獨(dú)的電源供電，該電源通過或獨(dú)立于電池142供電并適于提供具有所需 波形的所需電壓和電流水平的電極。在一個(gè)實(shí)例中，噴射裝置161和功能 發(fā)生器162彼此并聯(lián)地電連接，并通過控制電路由電池142供電，如圖 8A所示，所述控制電路間斷性地使施加到裝置的極性反相。
如果需要，清潔機(jī)100的液體分布路徑還可以包括一個(gè)或多個(gè)過濾器， 用于從供給水或產(chǎn)生的EA水中去除選擇的成分或化學(xué)品，以減少存留在 清潔表面上的殘余物。所述路徑還可以包括用于UV處理液體的紫外線 (UV)輻射發(fā)生器，以減少液體中的病毒和細(xì)菌。
圖11是更具體地顯示根據(jù)本公開的實(shí)施例的清潔機(jī)100的液體分布 流動(dòng)路徑160的方框圖。為簡化起見，到回收罐108的廢水流動(dòng)路徑和清 潔機(jī)100的其它部件沒有顯示在圖11中。在其它實(shí)施例中，流動(dòng)路徑160 中的元件可以彼此相對(duì)重新布置在上游或下游。另外，沿流動(dòng)路徑160的 特定元件可以從一個(gè)實(shí)施例到下一個(gè)實(shí)施例有極大的變化，此變化依賴于 具體的應(yīng)用場合和實(shí)現(xiàn)的平臺(tái)。可以去除一些元件，同時(shí)可以增加其它元 件。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可以去除噴射裝置161，而在另一實(shí)施例中， 可以去除功能發(fā)生器162。用虛線顯示的元件在圖10A-10C所示的實(shí)例中 不存在，但可以包括在其它實(shí)施例中。顯示在圖11中的實(shí)施例只是示例。
在罐106中的液體或供給水通過導(dǎo)管部分170, 171、泵164和噴射裝 置161連接到功能發(fā)生器162的輸入處。泵164可以包括諸如隔膜泵的任 何適合類型的泵。也可以使用其它類型的泵。
如上所述，諸如電解液(例如，氯化鈉)或其它化合物的添加劑或增 加的化合物可以以任何需要的濃度以及在功能發(fā)生器162的上游沿流動(dòng) 路徑的在任何所需位置處增加到供給水中。例如，添加劑可以增加到罐106 內(nèi)的水中。在進(jìn)一步的實(shí)例中，流過裝置173的添加劑可以與流動(dòng)路徑一 列式連接，例如，在用于將添加劑插入到供給水中的泵164的下游(或上 游)。然而，這種添加劑對(duì)于很多清潔應(yīng)用以及諸如常規(guī)自來水的液體類 型是不需要的。在一些應(yīng)用中，添加劑可以用于進(jìn)一步增加功能發(fā)生器的 陽極電解液和陰極電解液輸出的各自pH值，如果需要，甚至可以進(jìn)一步 遠(yuǎn)離中性的pH。噴射裝置161可以位于沿液體來源106和功能發(fā)生器162之間的流動(dòng) 路徑的任何位置，或在功能發(fā)生器162的下游的任何位置。在一個(gè)實(shí)施例 中，噴射裝置包括電解電池，例如，顯示在圖9A或圖9B中用于通過電 解噴射液體。然而，例如，如上所述，也可以使用其它類型的噴射裝置。
在需要添加的清潔劑的應(yīng)用中，清潔機(jī)IOO可以改進(jìn)為進(jìn)一步包括清 潔劑的供給源180，清潔劑通過導(dǎo)管部分181、 182和泵183 (所有都用虛 線顯示)供給到功能發(fā)生器的輸入處?？晒┻x擇地，例如，泵183可以將 清潔劑供給到功能發(fā)生器162的下游的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)路徑160，或供給 到例如泵164的上游的流動(dòng)路徑?；旌霞?84將供給的清潔劑和來自液體 來源106的供給水混合。
清潔劑的流動(dòng)基本不依賴于供給源180中的清潔劑的體積產(chǎn)生。止回 闊(未顯示)可以安裝在具有導(dǎo)管部分170的管線中，以便當(dāng)流體混合件 184在泵164的上游時(shí)，防止清潔劑和主要的清潔液體成分回流到罐106。 泵183可以包括例如電磁泵的任何適合的泵。適合的電磁泵的一個(gè)實(shí)例是 通過Madison CT的Farmington Engineering銷售并由CEME制造的泵號(hào) ET200BRHP的泵。另一適合的泵是由Valcor Scientific制造的SV 653計(jì) 量泵。其它類型的泵也可以作為泵使用。
控制器186 (以虛線顯示)通過控制信號(hào)187控制泵183的操作。一 個(gè)適合的控制器是由Infitec Inc.或Syracuse NY銷售的零件號(hào)QRS2211C (24V或36V)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，信號(hào)187為提供相對(duì)于地面(未顯示) 的電力的脈沖信號(hào)，并控制泵通過導(dǎo)管182驅(qū)動(dòng)清潔劑的持續(xù)時(shí)間。例如， 控制信號(hào)187可以以0.1秒啟動(dòng)泵183并以2.75秒關(guān)掉泵，以產(chǎn)生濃縮清 潔劑的低容量輸出流。也可以采用其它開/關(guān)時(shí)間。此外，可以去除泵164 和183，而液體和清潔劑可以通過另外的機(jī)理如重力供給。在圖10A-10C 所示的實(shí)例中，由于不使用另外的清潔劑，所以清潔劑100不包括元件 180、 183、 184和186。
功能發(fā)生器162具有陰極電解液EA水輸出190和陽極電解液EA水 輸出192，所述EA水輸出190及192組合成共用的流動(dòng)路徑160 (以實(shí) 線顯示)，并供給到流體分配器194。在公幵的另一實(shí)施例中，流動(dòng)路徑 160包括用于每個(gè)輸出190和192的單獨(dú)的流動(dòng)路徑160A和160B (以虛線顯示)。通過單獨(dú)或組合的流動(dòng)路徑的相對(duì)流量可以通過一個(gè)或多個(gè)閥 或沿路徑放置的其它流動(dòng)控制裝置195控制。
緩沖器或貯存器196可以沿路徑160、 160A和/或160B放置，以收集 由功能發(fā)生器162產(chǎn)生的任何陰極電解液和陽極電解液，但不立即輸送到 流體分配器194。例如，忙存器196可以包括排氣閥(burp valve)，其允 許貯存器填充，然后再次填充，清空進(jìn)各自的流動(dòng)路徑用于使用。也可以 使用其它類型的貯存器和閥或緩沖系統(tǒng)。兩個(gè)貯存器196可以交替、同時(shí) 或根據(jù)任何間隔或控制信號(hào)控制打開或清空。如果陰極電解液或陽極電解 液中的一個(gè)不用于特定的清潔或消毒操作，則多余的不使用液體可以通過 閥195供給到回收罐108。可供選擇地，例如，液體可以供給到單獨(dú)的儲(chǔ) 存罐中，用于以后使用。例如，在分配器的輸出流速超過在流動(dòng)路徑中的 一個(gè)或多個(gè)元件可以有效地處理待分配的液體的速率的實(shí)施例中，例如， 也可以使用單獨(dú)的儲(chǔ)存罐。
根據(jù)公開的另一實(shí)施例中，對(duì)于特定的構(gòu)造如果要求或需要， 一個(gè)或 多個(gè)流動(dòng)限制件198可以與流動(dòng)路徑160、160A和/或160B放置在一條直 線上，以調(diào)節(jié)液體的流動(dòng)。例如，橫過流動(dòng)限制件198的壓降可以限制流 體的流動(dòng)，以提供所需的體積流量。例如，當(dāng)泵164出口的壓力接近40psi 時(shí)，流動(dòng)限制件198可以包括提供所需輸出流動(dòng)(例如，0.2GPM)的計(jì) 量孔或孔板。也可以采用大于或小于0.2GPM的其它流量。
如果采用清潔劑的供給，則例如清潔劑的體積流量可以由泵183限制 為接近每分鐘IO立方厘米或更低。用于控制液體和清潔劑的體積流量的 元件和方法的實(shí)例在美國專利第7， 051, 399號(hào)中進(jìn)行更具體的說明。然 而，在本公開內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中不需要這些元件和方法。
除此之外或代替噴射裝置161，清潔機(jī)IOO可以進(jìn)一步包括沿組合的 流體路徑160或沿一個(gè)或兩個(gè)單獨(dú)的流動(dòng)路徑160A和160B的在功能發(fā) 生器162的下游的一個(gè)或多個(gè)噴射裝置163。噴射裝置163可以沿流動(dòng)路 徑160、 160A和160B位于功能發(fā)生器162和流體分配器194之間的任何 地方。在一個(gè)實(shí)施例中，噴射裝置163包括電解電池，例如，在圖9A或 9B中所示用于通過電解噴射液體的電解電池。然而，也可以使用其它類 型的噴射裝置。流動(dòng)路徑160、 160A和/或160B可以進(jìn)一步包括可以位于沿清潔機(jī) 100中的任何流動(dòng)路徑的任何適合的位置處的減壓安全閥202和止回閥 204。當(dāng)清潔機(jī)100處于使用中時(shí)，止回閥204可以幫助限制液體的泄漏。
流體分配器194可以包括用于使用清潔機(jī)100的具體應(yīng)用的任何適合 的分配件。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，流體分配器194將液體引導(dǎo)到硬地板 表面，或引導(dǎo)到清潔機(jī)100的另一部件，例如，擦洗頭。在擦洗頭具有多 個(gè)刷子的情況下，流體分配器194可以包括例如T型接頭，如果需要，可 以用于將單獨(dú)的輸出液流發(fā)送到每個(gè)刷子。液體可以例如以通過噴射或滴 落的任何適合的方式分配。
在陽極電解液和陰極電解液彼此單獨(dú)施加的實(shí)施例中，流體分配器 194可以具有單獨(dú)的輸出，對(duì)于一種類型液體有一個(gè)輸出?？晒┻x擇地， 例如，流體分配器可以具有單個(gè)輸出，其中自每個(gè)流動(dòng)路徑的流動(dòng)通過例 如閥、開關(guān)和緩沖器控制。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，流體分配器194包括只 選擇性地通過陽極電解液、只選擇性地通過陰極電解液或陽極電解液和陰 極電解液的混合物的流動(dòng)控制裝置。例如，術(shù)語流體分配器和液體分配器 可以包括單個(gè)分配件或多個(gè)分配件，無論這些件是否連接在一起。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩種液體同時(shí)施加到待清潔的表面上且混合在一起時(shí)， 由噴射裝置161和163中的任何一個(gè)產(chǎn)生的微小氣泡(例如，納米氣泡) 可以進(jìn)一步延遲陰極電解液EA水和陽極電解液EA水的中和。此優(yōu)點(diǎn)可 以在以下各種情況都存在無論是液體分布在單獨(dú)的流動(dòng)路徑還是組合的 流動(dòng)路徑中；以及無論是噴射裝置在功能發(fā)生器162的上游、功能發(fā)生器 162的下游、在下游流動(dòng)路徑160A和160B的一個(gè)或兩個(gè)中、組合的流動(dòng) 路徑160中或這些位置的任何組合中。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)包含陽極電解液EA水和陰極電解液EA水的兩種液體 流同時(shí)施加到待清潔的表面上時(shí)，無論是通過組合的輸出液流還是單獨(dú)的 輸出液流，雖然在表面上混合，但在表面上的通常存留時(shí)間期間，兩種液 體都保持其單獨(dú)的增強(qiáng)的清潔和消毒特性。例如，當(dāng)清潔機(jī)100以通常的 速率前進(jìn)橫過待清潔的表面時(shí)，在分布到表面上和接著通過真空橡皮刮板 124 (顯示在圖10A中)回收之間在表面上停留的時(shí)間相對(duì)較短，例如大 約2-3秒。在此時(shí)間期間，兩種液體的獨(dú)特的電化學(xué)活化特性不會(huì)相抵消，直到液體已經(jīng)從表面回收后為止。這樣就可以在共同的清潔操作期間利用 每種液體的有利特性。
當(dāng)回收后，納米氣泡開始減少，而堿性和酸性液體開始中和。 一旦中 和，則包括回收的混合液體的pH的電化學(xué)特性恢復(fù)到常規(guī)自來水的水平。 這樣，在清潔機(jī)的回收罐中這些特性基本抵消或以下處理之前，在停留期 間，基本保持混合的EA水的氧化-還原電勢和其它有利的清潔/消毒特性。
另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)回收后，混合的EA水(或其它EA液體)的氧 化-還原電勢和其它電化學(xué)活化特性在回收罐中相對(duì)快速地抵消。這樣， 就使得當(dāng)清潔操作已經(jīng)完成后，不必等待，幾乎立即處理回收液體，或?qū)?回收的液體儲(chǔ)存在臨時(shí)的處理罐中直到液體發(fā)生中和為止。
清潔機(jī)100僅是可以使用一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的表面清潔機(jī)的一個(gè)實(shí) 例。具有各種其它結(jié)構(gòu)和元件的其它類型的清潔機(jī)可以用在本公開內(nèi)容的 可供選擇的實(shí)施例中，例如，如下所述的這些實(shí)施例。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，液體可以在清潔機(jī)ioo外被轉(zhuǎn)換成陽極龜解液 EA液體和陰極電解液EA液體。在此實(shí)施例中，清潔機(jī)100可以改進(jìn)為 包括陽極電解液供給源罐和陰極電解液供給源罐，用于接收由非機(jī)載式功 能發(fā)生器產(chǎn)生的陽極電解液EA液體和陰極電解液EA液體。因此，在清 潔機(jī)100上可以消除功能發(fā)生器162。來自陽極電解液體罐和陰極電解液 體罐的輸出可以組合，或保持如上所述的單獨(dú)的輸出流。如果需要，清潔 機(jī)100可以包括例如圖11所示的一個(gè)或多個(gè)噴射裝置，以噴射組合或單 獨(dú)的輸出流。
12.陽極電解液和陰極電解液輸出的快速中和
本公開內(nèi)容的進(jìn)一步方面涉及方法，其中具有在pH6和pH8之間的 相對(duì)中性的pH (例如pH7)、以及在土50mV之間的相對(duì)中間的OPR (例 如，0mV)的諸如水的液體通過功能發(fā)生器，以產(chǎn)生陽極電解液EA輸出 和陰極電解液EA輸出。陽極電解液和陰極電解液的EA輸出具有在pH6 和pH8之間的范圍之外的pH，并具有在土50mV的范圍外的ORP。例如， 陽極電解液EA輸出具有大約2.5到6的pH以及在+100mV至U+1200mV、 +400 mV到+900mV、或+400 mV到+700mV的范圍內(nèi)的ORP。例如，陰 極電解液EA輸出具有大約8-12的pH以及在大約-150mV至lj-1000mV、-150 mV到-700mV或-300 mV到-700mV的范圍內(nèi)的ORP。
將陽極電解液和陰極電解液EA輸出施加到表面上停留一段時(shí)間，然 后從表面上回收該輸出并放置在回收罐中。在一個(gè)實(shí)施例中，陽極電解液 和陰極電解液EA輸出在5秒時(shí)間內(nèi)施加到表面上，此時(shí)，液體由功能發(fā) 生器產(chǎn)生，并且該輸出可以以較小的時(shí)間范圍(例如，在產(chǎn)生的3秒內(nèi)) 施加到表面。在一個(gè)實(shí)施例中，在表面上的停留時(shí)間為大于零秒并小于5 秒，例如，在l-5秒之間或2-3秒之間。
陽極電解液和陰極電解液EA輸出可以在施加到表面之前混合，在表 面上混合或在回收罐中混合。例如，陽極電解液和陰極電解液EA輸出可 以作為單個(gè)混合液體或作為分離的液體同時(shí)施加到表面上，或可以順序施 加和回收，無論在表面上重疊還是不重疊都是如此。
一旦回收，回收罐內(nèi)的混合的陽極電解液和陰極電解液EA輸出快速 中和，基本達(dá)到源液體(例如，正常的自來水)的初始pH和ORP。在一 個(gè)實(shí)例中，回收罐內(nèi)的混合的陽極電解液和陰極電解液EA輸出快速中和， 在從陽極電解液和陰極電解液EA輸出由功能發(fā)生器產(chǎn)生的時(shí)間開始，小 于1分鐘(例如在30秒內(nèi))的時(shí)間窗內(nèi)，基本達(dá)到pH6和pH8之間的pH 以及在士50mV之間的ORP。
此后，回收的液體可以以任何適合的方式處理。同樣地，在不從待清 潔的表面回收液體的實(shí)施例中，混合的陽極電解液和陰極電解液EA輸出 在表面上快速中和，基本達(dá)到源液體的初始pH和ORP。此方法可以用清 潔機(jī)100或任何其它設(shè)備進(jìn)行，例如但不局限于在此公開的設(shè)備。
13.組合式硬地板及軟地板清潔機(jī)的實(shí)例
圖12是構(gòu)成有多種類型的清潔工具和提取器以在利用相同的整體清 潔機(jī)的同時(shí)適應(yīng)不同的清潔操作的地板清潔機(jī)300的方框圖。
清潔機(jī)300可以構(gòu)成為，以污物輸送清潔模式用于在軟地板表面上進(jìn) 行污物輸送清潔操作，以深度提取模式用于進(jìn)行深度提取清潔操作，以及 以硬地板擦洗模式用于擦洗硬地板表面。在這些模式的每個(gè)中，清潔機(jī)300 用流體回收系統(tǒng)去除液體廢物和碎屑。然而，所有這種部件在圖12的所 有實(shí)施例中都不需要。部件的特定選擇只是作為實(shí)例提供。
清潔機(jī)300可以構(gòu)成為由在清潔機(jī)300后面步行或坐在清潔機(jī)300上的操作者使用，或者可以構(gòu)成為用手握住或裝在人身上的連接到另一裝置 的后牽引式清潔機(jī)等。清潔機(jī)300可以通過例如電池或內(nèi)燃機(jī)的機(jī)載電源 供電，或通過電纜供電。
地板清潔機(jī)300總體地包括移動(dòng)體306、電動(dòng)清潔頭308、液體分配 器310、 一個(gè)或多個(gè)真空裝置312、至少一個(gè)真空提取工具314、真空橡 皮刮板316和廢物回收罐317。
移動(dòng)體306支撐在用于在地面302上行進(jìn)的驅(qū)動(dòng)輪318以及小腳輪 320上。在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)輪由電動(dòng)機(jī)322驅(qū)動(dòng)。
清潔機(jī)300具有與關(guān)于圖8和圖9說明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例相似的液 體分布路徑。例如，如關(guān)于圖9如上所述，根據(jù)結(jié)構(gòu)，液體分配器310從 功能發(fā)生器324和一個(gè)或多個(gè)噴射裝置325和326接收液體，例如，陽極 電解液EA水、陰極電解液EA水、陽極電解液和陰極電解液的EA水或 混合的陽極電解液和陰極電解液EA水?？晒┻x擇地，例如，清潔機(jī)300 可以包括功能發(fā)生器324而沒有噴射裝置，或可以包括噴射裝置而沒有功 能發(fā)生器。分配器310通過一個(gè)或多個(gè)噴嘴或開口直接將液體分配到地板 302或清潔頭308的部件。
例如，清潔頭308包括清潔工具328和用于驅(qū)動(dòng)清潔工具328繞平行 于或垂直于表面302的軸線的旋轉(zhuǎn)的一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)330。如箭頭331 所示，旋轉(zhuǎn)清潔工具328接合表面302以進(jìn)行硬地板和軟地板清潔操作。 清潔工具328可以包括一個(gè)或多個(gè)刷子，例如，硬毛刷、襯墊式擦洗件、 微纖維或其它硬地板或軟地板表面擦洗件。
根據(jù)一個(gè)實(shí)例，清潔機(jī)300包括清潔頭提升器，其降低清潔頭308， 用于地板清潔操作，并當(dāng)不使用時(shí)，例如在清潔機(jī)300的運(yùn)輸期間，提升 清潔頭308。
例如，清潔機(jī)300的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)成用于多種類型的清潔工具328， 以便使用相同的電動(dòng)機(jī)330的同時(shí)適應(yīng)不同的清潔操作。因此，清潔頭308 可以配備有軟地板清潔工具328或硬地板清潔工具328?？晒┻x擇地，例 如，清潔機(jī)300可構(gòu)成有單獨(dú)的軟地板及硬地板清潔頭308。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，除此之外或代替清潔頭308，清潔機(jī)300可以 包括清潔桿(未顯示)。清潔桿可以包括連接到用于分配EA水的分配器310的第一軟管以及連接到用于從表面302提取臟的EA水的真空裝置312
的第二軟管。
在圖12所示的實(shí)施例中， 一個(gè)或多個(gè)真空裝置312用于與至少一個(gè) 真空提取器工具314組合使用，以從清潔工具328和/或表面302去除液 體和臟的廢物(即，臟的清潔液體)。 一個(gè)真空裝置312還通過橡皮刮板 316操作以從表面102去除廢物。然后在一個(gè)或多個(gè)廢物回收罐317或另 一位置中處理廢物。在一個(gè)實(shí)施例中，單個(gè)吸塵器312利用真空路徑選擇 器332選擇性地連接到橡皮刮板316和提取器工具314。在另一實(shí)施例中， 清潔機(jī)300包括用于真空橡皮刮板316和提取器工具314的單獨(dú)真空裝置 312。 一個(gè)或多個(gè)提升器可以設(shè)置用以提升和下降每個(gè)工具314和316離 開操作和進(jìn)入操作。
在一個(gè)實(shí)施例中，提取器工具314用于從軟表面去除液體及固體碎屑， 而橡皮刮板316用于從硬表面去除液體和固體碎屑。其它類型的液體和碎 屑回收工具和方法也可以用在硬表面、軟地板表面或兩者上。
圖13是更具體地顯示清潔工具328的簡圖。在圖13所示的實(shí)施例中， 清潔工具328包括用于清潔軟地板的一個(gè)或多個(gè)臟物輸送滾340，而提取 器工具314包括滾子提取器工具342。滾子通過一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)330(圖 12)的操作旋轉(zhuǎn)，并清掃表面302，其將臟物從表面輸送到臟物輸送滾340 上。由箭頭表示的方向上的滾子340的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致部分臟物輸送滾被清潔液 體潤濕，然后由滾子提取器340提取，并從表面302擦去。例如，當(dāng)滾子 340旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾子接合軟地板(例如，地毯纖維)302，并使污物從地毯 纖維輸送到滾子340。進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)滾子340，并通過噴嘴346再次噴灑清 潔液體。接著，真空抽吸滾子340的表面，以從滾子去除臟的清潔液體， 并將該液體回收到回收罐317。提取器工具314的另一實(shí)施例為構(gòu)成為從 表面302去除液體和固體廢物的表面提取器工具348的形式。
圖14顯示了深度提取清潔操作模式下的清潔工具328，其中除了清潔 液體包括上述EA水和/或噴射水外，清潔機(jī)300的功能與公知的地毯提取 器相似。如果需要，臟物輸送滾340用提取器刷子350替換，清潔頭308 和表面提取器344移動(dòng)到其操作位置，而真空橡皮刮板316移動(dòng)到升高位 置。液體分配器310將清潔液體通過噴嘴352排出到表面302，或利用噴嘴354將液體引導(dǎo)到表面302和前面的提取器刷子350上。提取器刷子 350通過電動(dòng)機(jī)330驅(qū)動(dòng)以接合地板表面302。當(dāng)清潔機(jī)300前進(jìn)橫過地 板表面302時(shí)，表面提取器344接合該表面的潤濕部分，以從表面去除臟 的液體。另外，滾子提取器工具342從刷子350去除臟的液體和碎屑。
圖15顯示了在硬地板擦洗操作模式中的清潔工具328。首先，將硬地 板擦洗刷360安裝在可重新配置的清潔頭308中，或?qū)⒕哂胁料此?60的 單獨(dú)的硬地板清潔頭308連接到移動(dòng)體306 (圖12)。另外，將清潔頭308 和真空橡皮刮板316移動(dòng)到其操作位置，而表面提取器344移動(dòng)到升高位 置。接下來，液體分配器310通過噴嘴352排出液體來潤濕表面302，和 /或通過在擦洗刷360的內(nèi)部或外部的管路362排出液體230來潤濕表面 302和擦洗刷360。當(dāng)擦洗刷360接合潤濕的表面302時(shí)，電動(dòng)機(jī)330旋 轉(zhuǎn)擦洗刷360。當(dāng)清潔機(jī)300在向前的方向移動(dòng)時(shí)，臟的液體通過橡皮刮 板316收集并引導(dǎo)到廢物回收罐317。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，清潔機(jī)300的結(jié)構(gòu)與明尼蘇達(dá)州的明尼阿波利 斯的Tennant公司的READY 8 八€￡@商標(biāo)下的商業(yè)上可購得的多模式清潔 機(jī)相似，但改進(jìn)為去除了傳統(tǒng)的清潔劑供給系統(tǒng)，并用與在此說明的一個(gè) 或多個(gè)實(shí)施例相似的噴射裝置和/或功能發(fā)生器代替該清潔機(jī)供給系統(tǒng)。 例如，READY SPACE 清潔機(jī)的一個(gè)實(shí)施例在美國專利第6, 735, 812號(hào)中
進(jìn)行了更具體的說明。
14.地毯提取器系統(tǒng)的實(shí)例
圖16是地毯提取機(jī)370的透視圖，其具有用于從地毯或其它軟地板 提取至少一部分臟液體的真空拾取頭371。提取器370進(jìn)一步包括一對(duì)輪 子372和控制手柄373。在操作期間，當(dāng)提取器將液體分配到待清潔的地 板和/或一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)清潔工具375時(shí)，操作者在箭頭373的方向上向 后拉動(dòng)提取器370。清潔工具375可以包括任何公知的軟地板清潔工具， 例如，刷子、滾子、硬毛刷等。提取器370的其它細(xì)節(jié)公開在美國專利第 7，059，013號(hào)和第4，956，891號(hào)中。例如，在此公開的任何真空拾取頭都 可以用在提取器370中。在一個(gè)示例實(shí)施例中，提取器370可以不包括清 潔工具375，并恰好將液體分配到地板上，然后從地板提取臟的液體。
提取器370改進(jìn)為包括具有噴射裝置和/或功能發(fā)生器的液體分布系統(tǒng)，例如但不局限于在圖11中公開或在此公開的任何其它的實(shí)施例的內(nèi) 容。提取器370可以構(gòu)成為將一種或多種以下液體傳送到待清潔的地板并 接著從該地板上提取，例如所述液體為陽極電解液EA水、陰極電解液
EA水、噴射的陽極電解液EA水、噴射的陰極電解液EA水、混合的陽極 電解液和陰極電解液EA水、混合的噴射陽極電解液和陰極電解液EA水 以及噴射的水。除了水之外，也可以使用其它的液體。 15.所有表面(例如，浴室)的清潔機(jī)的實(shí)例
圖17是所有表面清潔組件380的透視圖，其在美國專利第6， 425， 958 號(hào)中進(jìn)行了更具體的說明。清潔組件380改進(jìn)為包括具有一個(gè)或多個(gè)噴射 裝置和/或一個(gè)或多個(gè)功能發(fā)生器的液體分布路徑，例如但不局限于在圖 11中所示的內(nèi)容，或不局限于在此公開的任何其它實(shí)施例。
例如，清潔組件380可以構(gòu)成為將一種或多種以下液體傳送到待清潔 的地板并從該地板選擇性地回收該液體，所述液體例如為陽極電解液 EA水、陰極電解液EA水、噴射的陽極電解液EA水、噴射的陰極電解液 EA水、混合的陽極電解液和陰極電解液EA水以及混合的噴射陽極電解 液和陰極電解液EA水以及噴射的水。除了水之外，也可以使用其它的液 體。
例如，清潔組件380可以用于清潔衛(wèi)生間的硬地板表面，或具有至少 一個(gè)硬表面的任何其它房間。清潔組件380包括如在美國專利第6, 425, 958號(hào)中說明的清潔裝置和用于清潔表面的清潔裝置使用的附件。清潔組 件380包括殼體381、手柄382、輪子383、排出軟管384和各種附件。 附件可以包括具有伸縮及伸長的手柄386的地板刷385、兩件式雙彎頭桿 的第一工件387A和第二工件387B，以及各種未顯示在圖17中的附加的 附件，包括真空軟管、吹管、噴射軟管、吹管噴嘴、噴槍、橡皮刮板地板 工具附件、吸入工具以及罐填充軟管(其可以連接到組件380上的端口 )。 組件具有承載罐或可拆卸液體容器以及回收罐或可拆卸回收液體容器的 殼體。清潔組件380用于通過噴射軟管將清潔液體噴射到表面上來清潔表 面。吹管接著用于吹干表面，并在預(yù)定的方向上吹動(dòng)表面上的流體。真空 軟管用于抽吸掉表面上的流體，并將其吸收進(jìn)清潔裝置380內(nèi)的回收罐中， 從而清潔表面。為了方便運(yùn)輸，真空軟管、吹管、噴射軟管和與清潔組件380 —起使用的其它附件可以用清潔裝置380承載。
在一些實(shí)施例中，輸出流速可以很高，例如用噴射器噴射。如果特定 工具或設(shè)備的輸出流速超過功能發(fā)生器或噴射裝置能夠有效地處理待噴 射的液體的速率，則設(shè)備可以構(gòu)成為包括用于容納產(chǎn)生的陽極電解液和陰 極電解液(無論是單獨(dú)的還是相組合)直到需要為止的一個(gè)或多個(gè)輸出貝亡 存器。 一旦用輸出液體灌注，則輸出貯存器可以提供可以供給較高輸出流 量的緩沖。
16. 車載清潔系統(tǒng)的實(shí)例
圖18是顯示根據(jù)本公開內(nèi)容的進(jìn)一步實(shí)施例的車載系統(tǒng)400的簡圖。 具有一個(gè)或多個(gè)在此說明的例如圖11所示實(shí)施例的部件的清潔系統(tǒng)安裝 在載重汽車402內(nèi)。使用圖11所示的標(biāo)號(hào)，載重汽車402承載用于容納 液體(例如，常規(guī)的自來水)的供給源罐106、機(jī)載功能發(fā)生器162、以 及用于電化學(xué)活化和噴射水的一個(gè)或多個(gè)噴射裝置161和/或163。可供選 擇地，例如，可以去除噴射裝置和/或功能發(fā)生器。液體分布系統(tǒng)包括一 個(gè)或多個(gè)軟管404，其通過電化學(xué)活化水(例如，噴射的陽極電解液EA 水和/或噴射的陰極電解液EA水)，到達(dá)將水分配到待清潔的表面上的清 潔桿406。清潔桿406可以進(jìn)一步包括通過軟管408連接到也由載重汽車 402承載的真空供給源的提取器。當(dāng)操作者使桿406的清潔端通過待清潔 的表面時(shí)，桿將EA水分配到表面上，同時(shí)提取器從表面回收臟水和碎屑。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，無論是有還是沒有其它的清潔或提取工具或回 收系統(tǒng)，與桿406相似的桿可以在參照此處的任何圖顯示或說明的任何清 潔機(jī)上實(shí)現(xiàn)。
17. 添味劑
圖19是簡化的方框圖，其顯示了具有根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例的EA水 分布系統(tǒng)的移動(dòng)或固定式清潔機(jī)500，其可以在在此說明的任何實(shí)施例中 實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，分布系統(tǒng)包括液體源502、噴射裝置503、功能 發(fā)生器504、噴射裝置505以及流體分配器506。此外，清潔系統(tǒng)500包 括有氣味的化合物的供給源508，其可以通過在功能發(fā)生器504的上游或 下游的分配泵510被抽進(jìn)液體流動(dòng)路徑中。其它的設(shè)備和方法也可以用于 將有氣味的化合物分散進(jìn)液體中。例如，有氣味的化合物可以形成為可以放置在流體路徑中并緩慢溶解的長的耐久存的圓盤形狀。另外，在其它實(shí)
施例中， 一個(gè)或多個(gè)噴射裝置503、功能發(fā)生器504或噴射裝置505都可
以去除。
有氣味的化合物將香味或臭味加入到液體中，影響、刺激使用者的嗅 覺或被使用者的嗅覺察覺到。例如，這種香味可以包括可以由使用者察覺 到的容易選擇的香味，以表明表面清潔過。例如，香味可以為"清新"、"刺 激"或"柑橘香"。也可以使用其它香味起到其它效果，例如，治療或用 于匹配使用處理的地板或表面的環(huán)境的香味。例如，熱帶香味可以用于匹 配熱帶裝飾。清潔機(jī)的使用者可以選擇用于環(huán)境的適合香味。
然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于可以通過功能發(fā)生器生產(chǎn)的例如氯的亞穩(wěn)定活 性反應(yīng)組分，在此公開的一個(gè)或多個(gè)清潔裝置已經(jīng)提供了自然的"清潔" 香味，而沒有使用額外的有氣味的化合物508。
18.清潔液體發(fā)生器
圖20是根據(jù)示例實(shí)施例安裝到平臺(tái)601上的清潔液體發(fā)生器600的 簡化方框圖。平臺(tái)601可以構(gòu)成為由手握住的、由操作者或車輛攜帶安裝 或放置在地板、墻、長椅或其它表面上的設(shè)施中，通過手保持連接到另外 的裝置，或攜帶在身上等。例如，平臺(tái)601可以由清潔或保養(yǎng)推車或拖把 桶攜帶。平臺(tái)601包括用于從供給源接收液體(例如，自來水)的入口 602。 可供選擇地，例如，平臺(tái)601可以包括用于保持待處理的液體的供給的罐。 平臺(tái)601進(jìn)一步包括噴射裝置603、功能發(fā)生器604以及另外的噴射裝置 605。在一個(gè)實(shí)施例中，平臺(tái)601只包括噴射裝置603或605之一。在進(jìn) 一步的實(shí)施例中，噴射裝置603或605兩者都被去除。噴射裝置605 (或 功能發(fā)生器604)的輸出連接到出口 606。平臺(tái)601還可以包括例如但不 限于在此公開的任何其它的裝置或部件。
來自功能發(fā)生器604的輸出的流動(dòng)路徑可以構(gòu)成為只分配陽極電解液 EA液體、只分配陰極電解液EA液體、陽極電解液EA液體和陰極電解液 EA液體、或混合的陽極電解液和陰極電解液EA液體。例如，不使用的 陽極電解液或陰極電解液可以被引導(dǎo)到平臺(tái)601上的廢物罐或排出出口 。 在陽極電解液和陰極電解液EA都通過出口 606分配的實(shí)施例中，出口可 以具有單獨(dú)的端口或組合的端口，例如，參照圖U的說明，輸送陽極電解液和陰極電解液混合的混合物。此外，在此說明的任何實(shí)施例都可以包 括在分配器的輸出處用于容納產(chǎn)生的液體的貯存罐。另外，在其它實(shí)施例
中，可以去除一個(gè)或多個(gè)噴射裝置603、功能發(fā)生器604或噴射裝置605。 在進(jìn)一步的實(shí)施例中，平臺(tái)可以組合在例如手觸發(fā)噴射瓶的噴射瓶中 或之上，其中噴射瓶容納待噴射在表面上的液體，而在分配作為輸出噴霧 的轉(zhuǎn)換液體之前，功能發(fā)生器將液體轉(zhuǎn)換成為陽極電解液EA液體和陰極 電解液EA液體。陽極電解液和陰極電解液EA液體可以作為組合的混合 物或作為單獨(dú)的噴射輸出分配。采用提供給噴射瓶的小且間斷輸出的流 量，例如，功能發(fā)生器可以具有小包裝并通過由包裝和噴射瓶攜帶的電池 供電。
19.氧化-還原電勢指示器
本公開內(nèi)容的另外方面涉及用于提供給使用者EA液體的氧化-還原 電勢的人眼可觀察到的指示的方法和設(shè)備，例如但不局限于在此說明的任 何實(shí)施例中產(chǎn)生或使用的EA液體。例如，參照圖10-17說明的移動(dòng)式硬 地板表面和/或軟地板表面清潔機(jī)可以改進(jìn)為包括機(jī)載功能發(fā)生器和輸出 液體的氧化-還原電勢的視覺或可聽到的指示器。同樣地，參照任何其它 圖顯示和說明的任何設(shè)備都可以改進(jìn)為進(jìn)一步包括此指示器。
指示器可以包括具有模擬或數(shù)字標(biāo)尺、指示器燈、刻度盤或聲音輸出 的測量工具，或可以包括液體的可觀察特性(例如，該液體的顏色)的變 化。例如，根據(jù)測量工具的輸出，可以將染料噴射進(jìn)液體中，或顏色的改 變可以通過液體內(nèi)的添加劑的化學(xué)響應(yīng)觸發(fā)，以指示液體的氧化-還原電 勢。例如，特定的金屬離子可以作為水的氧化-還原電勢的函數(shù)改變水的 顏色。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，指示器提供為氧化-還原電勢的函數(shù)的機(jī)器可 讀的模擬或數(shù)字輸出。設(shè)備可以包括用于提供用于監(jiān)測氧化-還原電勢、 和/或儲(chǔ)存氧化-還原電勢的歷史數(shù)據(jù)的任意類型的各輸出信號(hào)的電氣硬件 和軟件，以及反應(yīng)設(shè)備的操作狀態(tài)或條件的其它任何所需的指示器。在一 個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備監(jiān)測使用的EA水的量、設(shè)備的狀態(tài)以及輸出液體的氧 化-還原電勢。如果氧化-還原電勢不在所需的范圍內(nèi)，或如果在設(shè)備上出 現(xiàn)另外的錯(cuò)誤狀態(tài)，則此情況可以記錄在設(shè)備上并報(bào)告給機(jī)器的使用者，或通過適合的輸出及傳輸介質(zhì)傳輸?shù)奖镜鼗蜻h(yuǎn)距離的維修人員。例如，本 地監(jiān)測系統(tǒng)可以接收該傳輸并通過電子郵件信息將相應(yīng)的報(bào)告發(fā)送給維 修人員。也可以紀(jì)錄其它的維修情況并報(bào)告用于觸發(fā)自動(dòng)的維修步驟。
另外，EA液體的使用可以自動(dòng)在設(shè)備上記錄，并為了填寫清單輸送 到本地或遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)。
在進(jìn)一歩的實(shí)施例中，設(shè)備可以通過以上任何方法監(jiān)測、記錄和/或 報(bào)告噴射裝置的情況和功能狀態(tài)。為了以預(yù)定的間隔制定特定的維修程 序，設(shè)備可以測量、記錄和報(bào)告操作時(shí)間。例如，在功能發(fā)生器或噴射裝 置中的一個(gè)或多個(gè)電極發(fā)射例如銀離子的離子的實(shí)施例中，由于安裝了電 極，所以使用的總時(shí)間的測量可以在電極使用壽命結(jié)束之前用于制定的更 換或通過指示器報(bào)告使用者。
20.顯示功能發(fā)生器的操作的視覺指示器
本公開內(nèi)容的的另一個(gè)方面涉及用于提供給使用者功能發(fā)生器或噴 射器的電操作的人眼可觀察到的指示的方法和設(shè)備。功能發(fā)生器(和/或 噴射器)消耗的電力水平可以用于確定功能發(fā)生器是否正確操作，并因此
確定由發(fā)生器產(chǎn)生的液體(EA陽極電解液和/或EA陰極電解液)是否被 電化學(xué)活化到充分的水平。在合理水平以下的電力消耗可以反應(yīng)例如使用 超純供給水或通常具有低電解液含量(例如，低鈉/礦物含量)的供給水 的各種電勢問題，使得水在功能發(fā)生器內(nèi)不能傳導(dǎo)充分水平的電流。因此， 例如，電流消耗也可以指示氧化-還原電勢的高或低水平。
例如，參照圖10-17說明的移動(dòng)式硬地板表面和/軟地板表面清潔機(jī)可 以改進(jìn)為包括機(jī)載功能發(fā)生器和表示功能發(fā)生器消耗的電力的視覺、可聽 見的或觸覺的指示器。同樣地，參照其它任何圖顯示和說明的任何設(shè)備可 以進(jìn)一步包括如指示器。
圖21是根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施例的具有指示器的系統(tǒng)700的方框圖，
例如，其可以組合進(jìn)在此公開的任何實(shí)施例中。系統(tǒng)700包括電源702、 功能發(fā)生器(和/或噴射器)704、控制電子裝置706、冷卻風(fēng)扇708、電 流傳感器710、邏輯電路712和指示器714。為簡化起見，功能發(fā)生器704 的液體輸入和輸出在圖21中沒有顯示。系統(tǒng)700的所有元件都可以通過 相同的電源702或例如通過兩個(gè)或更多個(gè)單獨(dú)的電源供電?？刂齐娮友b置706被連接，以便根據(jù)系統(tǒng)700的現(xiàn)有操作模式控制功 能發(fā)生器704的操作，且使用者控制輸入，例如，如圖IOA-IOC所示由清 潔機(jī)100的控制單元146接收的輸入。例如，控制電子裝置706可以對(duì)應(yīng) 于圖8A所示的實(shí)施例中的控制電子裝置64。冷卻風(fēng)扇708可以設(shè)置用以 冷卻控制電子裝置706，并可以連接到例如包含功能發(fā)生器704和控制電 子裝置706的殼體。
功能發(fā)生器710消耗的電力可以通過與功能發(fā)生器704和電源702串 聯(lián)地電連接的電流傳感器710監(jiān)測。電流傳感器710提供表示流過功能發(fā) 生器的電流的模擬或數(shù)字輸出716。邏輯電路712將輸出716與預(yù)定的閾 值電流水平或范圍進(jìn)行比較，然后作為比較的函數(shù)操作指示器714。閾值 電流水平或范圍可以被選擇以例如表示預(yù)定的功率消耗水平。
指示器714可以包括指示器燈、刻度盤、聲音輸出、觸覺輸出、具有 模擬或數(shù)字刻度的測量工具、或任何其它的可觀察輸出。在一個(gè)實(shí)施例中， 以下參照圖22更具體地顯示，風(fēng)扇708為包括一個(gè)或多個(gè)彩色燈(例如， LED)的發(fā)光風(fēng)扇，如圖21所示，發(fā)光風(fēng)扇與風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)并聯(lián)地電連接。 當(dāng)通過開關(guān)718由邏輯電路712操作時(shí)，燈起到表示功能發(fā)生器704的操 作狀態(tài)的指示燈的作用。然而，在其它實(shí)施例中，指示器燈可以不依賴于 風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)通過邏輯電路操作。
在一個(gè)說明性實(shí)施例中，邏輯電路712操作作為由電流傳感器710感 應(yīng)的電流水平的函數(shù)的指示器燈714。例如，邏輯電路712可以關(guān)閉(或 可供選擇地，打開)作為感應(yīng)的電流水平是在閾值水平之上還是之下的函 數(shù)的指示器燈。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)感應(yīng)的電流水平在閾值水平之上時(shí)， 邏輯電路712以穩(wěn)定的"開"狀態(tài)操作指示器燈，而當(dāng)感應(yīng)的電流水平在 閾值水平之下時(shí)，使指示器燈以選擇的頻率在"開"狀態(tài)和"關(guān)"狀態(tài)之 間循環(huán)以指示問題。在其它實(shí)施例中，可以使用多個(gè)閾值水平和頻率。另 外，指示器714可以包括多個(gè)單獨(dú)控制的指示器，例如多個(gè)燈，每個(gè)燈都 表示在預(yù)先限定的范圍內(nèi)的操作?？晒┻x擇地或除此之外，例如，邏輯電 路可以構(gòu)成為改變作為關(guān)于一個(gè)或多個(gè)閾值或范圍的感應(yīng)電流水平的函 數(shù)的一個(gè)或多個(gè)指示器燈的亮度水平。
在圖IOC所示的實(shí)施例中，外殼150的頂部包括用于冷卻功能發(fā)生器和噴射器的控制電子裝置的冷卻風(fēng)扇708。在此實(shí)施例中，冷卻風(fēng)扇包括 Mad Dog MD-80MM-4LED-F型80mm的彩色風(fēng)扇，其包括四個(gè)藍(lán)色LED 燈，以便當(dāng)風(fēng)扇通電且風(fēng)扇葉片以接近2000 RPM旋轉(zhuǎn)時(shí)照亮風(fēng)扇組件。 此種形式的風(fēng)扇典型地用于模擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用于冷卻和 照亮安放計(jì)算機(jī)硬件的透明計(jì)算機(jī)殼體。其它形式的發(fā)光風(fēng)扇可以在其它 實(shí)施例中使用。
在圖10C所示的實(shí)施例中，風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)和LED如圖21所示彼此并聯(lián) 地電連接。因此，風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)和LED在邏輯電路712的控制下一起打開 和關(guān)閉。然而，風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)和LED也可以如上所述單獨(dú)控制。發(fā)光風(fēng)扇 提供視覺指示功能發(fā)生器的可用狀態(tài)的簡單裝置。對(duì)于使用者，指示器燈 穩(wěn)定輝光提供了施加到待清潔的表面的水在電化學(xué)活化的情況中的保證。
圖10B顯示了具有清潔機(jī)的蓋104的清潔機(jī)100在基座102的頂部上 封閉。由于功能發(fā)生器靠近蓋104和基座102之間的間隙放置，所以在正 常操作期間，用箭頭720表示的冷卻風(fēng)扇LED的穩(wěn)定輝光在沿清潔機(jī)的 側(cè)面的區(qū)域中可見。然而，指示器燈可以位于任何其它位置，無論是具有 風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)還是離開風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)都可以。
在另一實(shí)施例中，指示器714可以位于其中組裝系統(tǒng)700的裝置上的 任何位置。例如，指示器714可以包括連接到如圖IOA-IOC所示的清潔機(jī) IOO的使用者的控制面板的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管?？晒┻x擇地，例如， 指示器714可以位于清潔機(jī)100的殼體內(nèi)或之上。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，邏輯電路712可以儲(chǔ)存電流水平或消耗的電力 的歷史記錄以及反映設(shè)備的操作狀態(tài)或條件的任何其他所需指示器。在一 個(gè)實(shí)施例中，如果消耗的功率不在所需的范圍內(nèi)，或如果在設(shè)備上出現(xiàn)另 外的錯(cuò)誤狀態(tài)，則此情況可以記錄在設(shè)備上并報(bào)告給機(jī)器的使用者，或通 過適合的輸出和傳輸介質(zhì)傳輸給本地或遠(yuǎn)距離的維修人員。例如，本地監(jiān) 測系統(tǒng)可以接收該傳輸并通過電子郵件信息將相應(yīng)的報(bào)告發(fā)送給維修人 員。也可以紀(jì)錄其它的維修情況并報(bào)告用于觸發(fā)自動(dòng)的維修步驟。
在仍然進(jìn)一步的實(shí)施例中，指示器包括例如振動(dòng)器的觸覺指示器，當(dāng) 功能發(fā)生器消耗的功率在所需的范圍外或低于一定的閾值時(shí)，該振動(dòng)器振 動(dòng)清潔機(jī)的元件。例如，在圖10A-10C所示的實(shí)施例中，觸覺指示器可以振動(dòng)控制手柄148或輪子118或119。在包括用于操作者的座椅的實(shí)施例 中，當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤狀態(tài)時(shí)，觸覺指示器可以選擇性地振動(dòng)該座椅。
21. 輸出液體
在示例實(shí)施例中，提供噴射反應(yīng)產(chǎn)物，其至少部分由與陽極和陰極接 觸的水產(chǎn)生，陽極和陰極通過隔膜分開，該隔膜允許由陰極或陽極產(chǎn)生的 選擇的離子單向運(yùn)送橫過隔膜。
例如，反應(yīng)產(chǎn)物可以包括自來水或可以基本由水組成。也可以使用其 它的液體。如上所述，反應(yīng)產(chǎn)物可以包括陽極電解液和陰極電解液的組合。 例如，陰極電解液以超過理想配比(stochiometric excess)的氫氧離子為 特征，而陽極電解液以超過理想配比的氫離子為特征。
在進(jìn)一步的示例實(shí)施例中，提供了反應(yīng)產(chǎn)物，該產(chǎn)物由與陽極接觸的 水和與陰極接觸的水的組合產(chǎn)生，陽極和陰極通過隔膜分離，該隔膜允許 由陰極或陽極產(chǎn)生的選擇的離子單向運(yùn)送橫過隔膜。
例如，隔膜允許氫氧離子朝向陰極單向運(yùn)送橫過隔膜，而其中隔膜允 許橫過由陰極產(chǎn)生的離子的隔膜朝向陽極單向傳送隔膜。例如，反應(yīng)產(chǎn)物 可以包括由陽極產(chǎn)生的陽極電解液和由陰極產(chǎn)生的陰極電解液，其中陽極 電解液以超過理想配比的氫離子為特征，而陰極電解液以超過理想配比的 氫氧離子為特征。
在進(jìn)一步的示例實(shí)施例中，提供組合的陽極電解液和陰極電解液的電 化學(xué)活化流體。例如，流體可以包括自來水和可以基本由水組成。也可以 施用其它流體。
22. 結(jié)論
由于沒有添加表面活性劑和清潔劑，所以一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種 清潔系統(tǒng)，該系統(tǒng)為完全沒有化學(xué)制品，并具有使用普通的自來水的能力， 該自來水作為主要或唯一的液體被電化學(xué)活化，同時(shí)提供有效的清潔和/ 或消毒特性。然而，如果需要也可以添加表面活性劑和清潔劑。另外，在 功能發(fā)生器的噴射上游和/或下游的添加可以進(jìn)一步增強(qiáng)輸出液體的清潔 或消毒特性以及產(chǎn)品效率。因此，系統(tǒng)可以提供有效的環(huán)境溶液，用于清 潔住宅、工業(yè)設(shè)施、商業(yè)設(shè)施、醫(yī)院、食品加工設(shè)施以及餐館設(shè)施以及更 多場合。清潔系統(tǒng)可以為移動(dòng)式或固定式。另外，當(dāng)在清潔和/或消毒系統(tǒng)中使用時(shí)，當(dāng)自來水已經(jīng)作為唯一的 清潔液體被電化學(xué)活化時(shí)，在硬地板或軟地板擦洗機(jī)的回收罐中不需要消 泡室。
在此說明和權(quán)利要求中使用的術(shù)語"連接"可以包括直接連接或通過 一個(gè)和多個(gè)中間件連接。
權(quán)利要求
1. 一種至少部分由與陽極和陰極接觸的水產(chǎn)生的噴射反應(yīng)產(chǎn)物，所述陽極和陰極通過隔膜分離，所述隔膜允許橫過所述隔膜單向運(yùn)送由所述陰極或陽極產(chǎn)生的選擇的離子。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的反應(yīng)產(chǎn)物主要由水組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的反應(yīng)產(chǎn)物包括自來水。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的反應(yīng)產(chǎn)物包括陽極電解液和陰極電解液的組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的反應(yīng)產(chǎn)物包括陰極電解液。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陰極電解液的特征在于超過理想配比的氫氧離子。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陰極電解液的pH為大 約大于7。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陰極電解液的pH為大 約9到12。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陰極電解液具有大約 -150mV到大約-1000mV的氧化-還原電勢。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)產(chǎn)物包括陽極電解液。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陽極電解液的特征在 于超過理想配比的氫離子并具有大約小于7的pH。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陽極電解液具有大約 2.5到大約6的pH。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陽極電解液的氧化-還原電勢為大約+100mV到大約+1200mV。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陽極電解液包括氯。
15. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陽極電解液包括溶液 中的氧。
16. —種由與陽極接觸的水和與陰極接觸的水的組合產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn) 物，所述陽極和所述陰極通過隔膜分離，所述隔膜允許橫過所述隔膜單向運(yùn)送由所述陰極或陽極產(chǎn)生的選擇的離子。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述隔膜允許氫氧離子朝向所述陰極的單向運(yùn)送，所述氫離子已經(jīng)通過所述陽極產(chǎn)生。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述隔膜允許橫過所述隔膜朝著所述陽極運(yùn)送由所述陰極產(chǎn)生的離子。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的反應(yīng)產(chǎn)物，包括由所述陽極產(chǎn)生的陽極電 解液和由所述陰極產(chǎn)生的陰極電解液。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陰極電解液的特征在 于超過理想配比的氫氧離子。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陰極電解液的pH為 大約大于7。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陰極電解液的pH為 大約9到12。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陰極電解液具有大約 -150mV到大約-1000mV的氧化-還原電勢。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陽極電解液具有大約 小于7的pH。
25. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陽極電解液具有大約 2.5到大約6的pH。
26. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述陽極電解液的氧化-還原電勢為大約+100mV到大約+1200mV。
27. —種組合的陽極電解液和陰極電解液電化學(xué)活化的流體。
28. 權(quán)利要求27所述的流體主要由水組成。
29. 權(quán)利要求27所述的流體包括自來水。
30. 權(quán)利要求27所述的流體，其中所述陰極電解液的特征在于超過理 想配比的氫氧離子。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的流體，其中所述陰極電解液的pH為大約 大于7。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的流體，其中所述陰極電解液的pH為大約 9到12。
33. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的流體，其中所述陰極電解液具有大約 -150mV到大約-1000mV的氧化-還原電勢。
34. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的流體，其中所述陽極電解液具有大約為7 的pH。
35. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的流體，其中所述陽極電解液具有大約2.5 到大約6的pH。
36. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的流體，其中所述陽極電解液的氧化-還原 電勢為大約+100mV到大約+1200mV。
37. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的流體，其中所述陽極電解液包括氯。
38. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的流體，其中所述陽極電解液包括溶液中的氧。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電化學(xué)活化的流體(20, 22, 44, 45, 51, 52, 190, 192)，所述流體具有陽極電解液和陰極電解液。例如，提供噴射的陽極電解液和噴射的陰極電解液(51, 52)。在另一個(gè)實(shí)例中，提供組合的陽極電解液和陰極電解液(71, 160)。
文檔編號(hào)C02F1/461GK101421054SQ200780013021
公開日2009年4月29日 申請日期2007年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者布魯斯·F·菲爾德, 帕特里克·J·格朗倫德 申請人:坦南特公司