专利名称：具有喷射装置的移动式表面清洁机和在移动式表面清洁机上产生喷射清洁液体的方法
技术领域：
本发明涉及一种清洁和/或消毒系统，更具体地，涉及但不局限于产 生具有清洁和/或消毒特性的工作液体的系统。
背景技术：
目前，许多不同的系统用于清洁或消毒住宅、工业、商业、医院、食 品加工、以及餐馆设施的诸如表面和其它基底，以及用于清洁或消毒如食 品产品或其它物品的各种项目。
例如，硬地板表面清刷洗涤机广泛用于清洁工业和商业建筑的地板。 该清刷洗涤剂的尺寸范围从由在其后面行走的操作者控制的小型设备到 由坐在其上的操作者控制的大型设备。这种机器通常为适合操作者控制的 轮式车辆。所述机器的本体包括动力及驱动元件、保持清洁液体的溶液罐 以及保持从擦洗的地板回收的污染溶液的回收罐。容纳一个或多个硬毛刷 的擦洗头以及相关的驱动元件被连接到车辆，并且可以位于该车辆的前 部、下方或后部。溶液分布系统将清洁液体从溶液罐分配到硬毛刷或刷子 附近的地板。
软地板清洁机可以如同由操作者操纵的小移动式机器一样实现，或可
以在具有连接到载重汽车的清洁杆(cleaning wand)的安装在载重汽车上 的系统中实现。载重汽车携带清洁液的溶液罐、废水回收罐以及高效真空 提取器。
硬和软地板清洁系统中使用的典型的清洁液体包括水和基于化学的 清洁剂。清洁剂典型地包括溶剂、增洁剂和表面活性剂。当这些清洁剂增 加用于如污垢和油污的各种不同污物类型的清洁效果时，这些清洁剂还具 有在清洁表面上留下不希望有的残余物的趋势。这种残余物可能不利地影 响了表面的外观，且根据清洁剂，表面重新变脏的趋势可能潜在地造成不利于健康或环境的影响。相似的缺点也施加到用于其它类型的表面和项目 的清洁系统。
改进的清洁系统要求用于降低典型的清洁剂的使用和/或降低清洁后 留在表面上的残余物，同时保持所需的清洁和/或消毒特性。
发明内容
本发明的一个实施例涉及一种移动式表面清洁机。清洁机包括构成为 在表面上行进的移动体、液体源、液体分配器、从液体源到液体分配器的 流动路径、以及与流动路径流体连通的电解喷射装置。
另一个实施例涉及一种移动式表面清洁机。清洁机包括构成为在表面 上行进的移动体、由移动体承载的罐、连接到移动体上并包括清洁工具的 电动清洁头、液体分配器、从所述罐到液体分配器的流动路径、以及在通 过电解喷射液体的清洁机上的电解器。
另一个实施例涉及一种移动式表面清洁机。清洁机包括构成为在表面 上行进的移动体、液体源、液体分配器、以及从液体源到液体分配器的流 动路径。清洁机上的喷射装置通过电解喷射液体。 本发明的另一个实施例涉及一种方法，所述方法包括步骤a)沿地 板移动移动式地板清洁机；b)在移动式地板清洁机上通过电解喷射液体； 以及c)从移动式地板清洁机分配喷射液体。
本发明的另一个实施例涉及一种方法，所述方法包括步骤a)沿地 板移动移动式地板清洁装置；b)在移动式地板清洁装置上通过电解作用 电解液体；c)从移动式地板清洁装置分配电解的液体；d)利用由装置承 载的电动擦洗工具对地板上的分配的液体进行操作；以及e)利用由装置 承载的回收系统从地板回收至少一部分分配的液体。
本发明的另一个实施例涉及一种方法，所述方法包括步骤a)沿地 板移动移动式地板清洁装置；b)在移动式地板清洁装置上至少通过利用 电解喷射液体；c)从移动式地板清洁装置分配喷射液体；d)利用由装置 承载的电动擦洗工具对地板上的分配的液体进行操作；以及e)利用由装 置承载的回收系统从地板回收至少一部分分配的液体。
图l显示根据本发明的一个实施例的功能发生器的实例，所述功能发 生器可以在硬地板和/或软地板清洁机上或远离该清洁机，用于电化学活 化在清洁中使用的诸如水的待处理的液体；
图2显示根据本发明的另一个实施例的功能发生器；
图3显示根据本发明的一个实施例的具有位于功能发生器的下游的喷 射装置的设备；
图4显示根据本发明的一个实施例的具有位于功能发生器的上游的喷 射装置的设备；
图5显示根据本发明的一个实施例的具有位于功能发生器的上游的电 解电池式喷射装置的设备；
图6显示根据本发明的一个实施例的具有位于功能发生器的上游和下 游的喷射装置的设备；
图7显示根据本发明的一个实施例的电解电池式喷射装置；
图8A和图8B共同显示根据本发明的一个实施例的容纳喷射装置和功 能发生器的外壳；
图9是图8B所示的喷射装置的透视图10A是根据本发明的一个或多个示例实施例的移动式硬地板表面 清洁机的侧视图10B是图10A所示在其盖关闭状态下的移动式硬地板表面清洁机的 透视图10C是图10A所示在其盖打开状态下的移动式硬地板表面清洁机的 透视图11是根据本发明的一个实施例的更具体地显示图10A-10C所示的
清洁机的液体分布流动路径的方框图12是当使用相同的整个清洁机时构成有多种类型的清洁工具和提
取器以适应不同的清洁操作的地板清洁机的方框图13是显示根据本发明的一个实施例的在适于清洁软地板的模式中 的图12所示的清洁机的方框图14是显示根据本发明的一个实施例的在适于深度清洁软地板的模式中的图12所示的清洁机的方框图15是显示根据本发明的一个实施例的在适于清洁硬地板的模式中 的图5所示的清洁机的方框图16是根据本发明的一个实施例的软地板清洁机(例如，地毪抽吸器) 的透视图17是根据本发明的一个实施例的所有表面的清洁机的透视图18是显示根据本发明的进一步实施例的车载系统的简图19是显示根据本发明的进一步实施例的具有带有有气味的化合物
供给源的EA水分布系统的清洁机的简化方框图20是根据另一个实施例的安装到平台的清洁液体发生器的简化方 框图；以及
图21是包括表示功能发生器的操作状态的指示器的系统的方框图。
具体实施例方式
在公幵的一个示例实施例中，提供了一种方法和设备，所述方法和所 述设备使用喷射液体、电化学活化(EA)阳极电解液和/或阴极电解液液 体、或为作为唯一或主要清洁液的喷射且电化学活化的阳极电解液和/或 阴极电解液液体，以在清洁或消毒期间，基本或完全消除传统的表面活性 剂/清洁剂的使用。
l.传统清洁液体中使用的表面活性剂
传统的清洁液体通常包括水和化学表面活性剂。在此使用的术语"表 面活性剂"或"表面活化剂"指有利于表面或分界面处的吸收以及以特定 的浓度和温度聚集的两性基化合物(amphiphilic compund)。由表面活性 剂构成的化学制品粘接到特定的分子结构。分子由至少两种成分组成，一 种是水溶性的(亲水性)，而另一种为不溶于水的(疏水性)。在油中，成 分分别为亲脂性和疏脂性。两者平衡以获得用于表面活性剂所需的特性。
采用包括例如移动式硬地板清洁机的机械擦洗器的清洁设备，包括表 面活性剂的一个优点具有的能力为，有效向清洁中将使用的液体充气以形 成泡沫，将起泡沫的清洁液体施加到硬地板表面，用擦洗刷操作起泡沫的 清洁液体，并在回收脏溶液之前基本从起泡沫的清洁液体中除去气泡。在操作中，充气的清洁液体的气泡去除通过刷子接触快速实现。结果，只有 相对较少的泡沫被输送到回收罐中。
基本具有四种表面活性剂，例如-(1)在水相环境中分离成带负电荷 的离子(阴离子)和带正电荷的离子(阳离子)的阴离子型表面活性剂， 其中阴离子变为表面活化特性的载体，(2)也分离成阴离子和阳离子的阳 离子型表面活性剂，其中阳离子变为表面活化特性的载体，(3)为表面活
化物质的非离子型表面活性剂，其在水相环境中不会分离成离子，以及(4)
当存在于水相环境中时在相同的表面活性剂分子中包含正电荷和负电荷
并根据组成和诸如水相环境的pH值的条件可以具有阴离子或阳离子特性 的两性表面活性剂。
通常，用于清洁的表面活化剂的两个主要任务包括(1)减少水的表 面张力，以获得润湿特性并从表面释放出污物，以及(2)分散固体颗粒 和颜料。当产生有效的清洁表面活性剂和清洁剂时，具有可以起作用的许 多变化。通常，重要的参数是时间、温度、充气或不充气的系统、浓度、 污物和机械处理。 2. EA液体和喷射
已经发现，电化学活化(EA)水和其它EA液体可以用在传统的清洁 系统，而不是或除了基于化学表面活性剂的液体，以清洁诸如硬地板和/ 或软地板的表面。以下说明使用EA "水"作为主要清洁液体的实例。然 而，任何其它适合的EA液体或溶液可以用在其它实施例中。
在此使用的术语"电化学活化液体"或"EA液体"，例如是指具有高 反应性的水，所述水包含(1)活性反应组分和/或(2)当在非平衡状态 下以基本电压电势或电流的形式暴露到电化学能后形成的亚稳定(活化) 离子以及自由基。例如，术语"活化"意味着电化学或电物理状态，或具 有当暴露到热力学非平衡状态一段时间后获得的过度内势能的状态。亚稳 定离子和自由基通过经历从亚稳定状态到热动力平衡状态的逐渐转变按 时松弛(relax)。
在此使用的术语"电化学活化"例如是指在非平衡电荷输送状态下在 将包含溶解物质的离子和分子的液体电化学暴露到靠近电极表面的特定 电荷的区域期间产生处于亚稳定状态的物质的过程。在生产EA水的情况下，用于形成EA水的初始液体来源可以包括例如， (1)常规的、未处理的自来水或通常可获得的其它水，(2)已经增加一 种或多种电解质的纯水，(3)化学处理的自来水，以及(4)包含适合浓 度的电解质的其它水溶液。在一个实施例中， 一种或多种电解质加入到纯 水(或其它水溶液)中，以获得大于零且不超过0.1摩尔每升的电解质浓 度。在进一步的实施例中，电解质浓度大于零且不超过1.0摩尔每升。在 此范围内或之外的其它浓度可以用在其它实施例中。适合的电解质的实例 包括氯盐(chloride salt)、硝酸盐、碳酸盐或可溶解在水中的任何其它的 盐(或被电化学活化的其它液体)。例如，氯盐包括氯化钠(例如，纯NaCl)、 氯化钾、氯化锰、氯化钙或类似物。术语"电解质"表示当溶解在水中时 分离成两个或更多个离子的任何物质或当为溶液时将传导电流的任何物 质。
当与非EA水比较时，EA水具有增强的清洁能力和消毒能力。EA水 在分子水平和电子能级上不同于常规或未处理的水。
进一步已经发现，喷射装置可以用于将微细气泡增加到EA水(或将 喷射的其它液体)中，以产生传送到待清洁表面或项目并在清洁过程中使 用的清洁液体。例如，所述液体可以在液体被电化学活化成阳极电解液和 阴极电解液之前或之后被喷射。最终的清洁液体促进了地板表面的有效润 湿。如果使用诸如氧气的活性气体，则氧气气泡可以通过降低液体的表面 张力进一步改进液体的润湿特性，并且可以发生反应以进一步增强液体的 清洁和/或消毒特性。
如果例如通过机械和/或电气方法喷射用于清洁中的待处理液体，则在 电化学活化之前，通过喷射产生的高氧(或其它气体)水平可以有助于电 化学活化过程，以产生用于增强的清洁或消毒能力的超氧化EA液体。由 于存在亚稳定离子和反应自由基的不同范围，所以超氧化EA水包含高水 平的氧气并被电化学活化。最终结果是具有增强的清洁和/或消毒能力的 电化学活化泡沫、泡沫或反应气体。
3.产生EA液体的功能发生器
图1显示了可以用于产生EA液体的功能发生器(反应器)10的实例。 术语"功能发生器"和"反应器"在此可相互交换。功能发生器10包括一个或多个电化学活化(EA)电池(cell) 12，所述单元通过供给管线16、 17和18从液体来源14接收供给水(或在清洁中使用的待处理的其它液 体)。液体来源14可以包括罐或其它溶液贮存器，或者可以包括用于从外 部来源接收液体的配件或其它入口。在一个实施例中，供给水包括诸如常 规的自来水的水组成物，包含不大于l.O摩尔每升的盐。在另一实施例中， 水组成物包含不大于0.1摩尔每升的盐。包含不大于1.0摩尔每升的盐的 水组成物可以用在进一步的实施例中。
术语常规的"自来水"表示通常适用于家庭或商业上使用的来自公共 建筑、储存器、井等的任何水。常规的自来水典型地包含小于0.1摩尔每 升的浓度的盐。由于离子有助于水的电化学活化，所以不优选去离子水或 离子含量可忽略不计的水。如上所述，不同于或除了常规的自来水外的液 体成分可以用作为了在清洁和/或消毒中使用被处理以及为了增强的清洁 和/或消毒能力被电化学活化的液体。
每个EA电池12通过至少部分利用电解电化学活化供给水，并以酸性 阳极电解液成分20和碱性阴极电解液成分22的形式产生EA水。术语"酸 性阳极电解液"、"EA阳极电解液"、"EA氧化水"和"阳极电解液成分" 在详细的说明中可以互换使用。同样地，术语"碱性阴极电解液"、"EA 还原水"、"EA阴极电解液"和"阴极电解液成分"在详细的说明中可以 互换使用。
在一个实施例中，每个EA电池12都具有一个或多个阳极室24以及 一个或多个阴极室26 (只显示了一个)，所述阳极室和所述阴极室通过诸 如阳离子或阴离子交换膜的离子交换膜27分开。在每个阳极室24和每个 阴极室26中分别设置一个或多个阳极电极30和阴极电极32 (每种电极 显示一个)。阳极和阴极电极30、 32可以由任何适合的材料制作，例如， 钛或用诸如铂的贵金属涂敷的钛或任何其它适合的电极材料。电极和各个 室可以具有任何适合的形状和结构。例如，电极可以为平板、同轴板、杆 或其组合。例如，每个电极都可以具有实体结构或可以具有一个或多个孔， 如金属筛网。此外，例如，多个电池12可以彼此串联或并联连接。
电极30、 32电连接到传统电源(未显示)的相对端子。离子交换膜 27位于电极30和32之间。电源可以将恒定的DC输出电压、脉冲或另外调制的DC输出电压、或脉冲或另外调制的AC输出电压提供给阳极或阴
极电极。电源可以具有任意适合的输出电压水平、电流水平、工作循环(duty cycle)或波形。
例如，在一个实施例中，电源以相对稳定的状态施加供给到板的电压。 电源包括使用脉冲宽度调制(PWM)控制配置的DC/DC转换器，以控制 输出电压和电流输出。DC/DC转换器使用接近15 kHz的脉冲，以在5V 到25V的范围内对阳极和阴极产生所需的电压，例如，产生达到大约 120-150瓦(W)的电力的15V的电压。工作循环依赖于所需的电压和电 流输出。例如，DC/DC转换器的工作循环可以为90%。如以下更具体的 说明，如果需要，电源可以构成为以相对稳定状态的电压在一个极性处5 秒钟和以相对稳定状态的电压在另一个极性处5秒钟之间进行交替。
也可以使用其它电源类型，电源可以为脉冲或非脉冲式、以及其它电 压和电力范围。参数是特定的。
供给水通过可以分支成阳极供给管线或歧管17以及阴极供给管线或 歧管18的供给水供给管线16从来源14供给到阳极室24和阴极室26。 阳极供给管线17将供给水供应到每个阳极室24，而阴极供给管线18将 供给水供应到每个阴极室。
在阳离子交换膜的情况下，当横过阳极30和阴极32施加DC电压势 能时，例如在大约5伏(V)到大约25V的范围内的电压，最初存在于阳 离子室24中的阳离子朝向阴极32移动横过离子交换膜27，而阳极室24 中的阴离子朝向阳极30移动。同样地，存在于阴极室26中的阳离子朝向 阴极32移动。然而，存在于阴极室26中的阴离子无法通过阳离子交换膜， 因此保留而被限制在阴极室26内。
此外，与阳极30接触的水分子在阳极室24中被电化学氧化为氧气 (02)和氢离子(HO，而与阴极32接触的水分子在阴极室26中被电 化学还原为氢气(H2)和氢氧离子(OH一)。允许阳极室24中的氢离子 通过阳离子交换膜27进入阴极室26，其中氢离子还原为氢气，而在阳 极室24中的氧气氧化供给水以形成阳极电解液20。此外，由于常规的 自来水典型地包括氯化钠和/或其它氯化物，所以阳极30氧化存在的氯 化物以形成氯气。结果，产生基本量的氯气，且阳极电解液成分20的pH随着时间的过去逐渐变为酸性。
如上所述，当施加电压电势时，与阴极32接触的水分子电化学还原
为氢气和氢氧离子(OfT)，而阳极室24中的阳离子通过阳离子交换膜27 进入阴极32。这些阳离子可用于以离子形式与在阴极32处产生的氢氧离 子相结合，而氢气典型地起泡到表面，并如箭头34所示逸出阴极室26。 结果，基本量的氢氧离子随着时间的过去积聚在阴极室26中并与阳离子 发生反应以形成碱性氢氧化物。此外，由于阳离子交换膜不允许带负电荷 的氢氧离子通过阳离子交换膜，所以氢氧化物保留而被限定到阴极室26。 因此，在阴极室26中产生基本量的氢氧化物，且阴极电解液成分22的pH 随着时间的过去逐渐变为碱性。
由于氢气34容易从阴极室26中逸出，所以功能发生器10的电化学 反应永远不会达到平衡。结果，功能发生器10中的电解过程的不平衡状 态允许阳极室24和阴极室26中的活性反应组分的集中、以及亚稳定离子 和原子团的形成。
典型地通过电子排出(electron withdrawal)(在阳极30处)或电子引 入(在阴极32处)，从而导致供给水的物理化学(包括结构、能量和接触 反应)特性的改变，出现电化学活化过程。供给水(阳极电解液或阴极电 解液)在紧靠电极表面处被活化，在该电极表面处，电场强度可以达到很 高的水平。此区域可以称为双电层(EDL)。
可供选择地，例如，包含去离子水和达到0.1摩尔每升盐(例如，0.1 摩尔每升氯化钠)的水组成物可以被引入到阳极室24和阴极室26。氯化 钠完全溶解成带正电荷的钠离子(Na+)和带负电荷的氯离子(Cr)。钠离 子和氯离子通过水分子变得被水化。存在于水中的带正电荷的钠离子朝向 阴极32移动，而负的氯离子朝向阳极30移动。
水在阳极30处氧化成氧气和氢离子，并在阴极32处还原为氢氧离子 和氢气。因此，位于阴极32的表面上或附近的钠离子能够以离子形式结 合带负电荷的氢氧离子以形成氢氧化钠。结果，阴极室26包含水和氢氧 化物，从而使得pH增加，且水随着时间的过去逐渐变为碱性。
同样地，存在于阳极室24中的氯离子变为被电化学氧化为氯气。存 在于阳极室32中的氢氧离子或其它阳离子通过阳离子交换膜27输送。结果，阳极室24包含随着时间的过去使pH下降的氯气和氧气。
如上所述，氢气容易从水组成物(叫ueous composition)中逸出；因 此，电化学反应不能达到平衡。结果，在功能发生器10中的电解过程的 不平衡状态持续，以允许阳极室24和阴极室26中的活性反应组分的集中 以及亚稳定离子和原子团的形成。
在另一个实施例中，电极30和32中的一个或两个可以用银涂敷。可 供选择地，例如，额外的电极可以增加到用银涂敷或嵌入的室32中。在 使用期间，银缓慢地溶解，从而将诸如银纳米离子的银离子释放进阳极电 解液和/或阴极电解液中。银离子可以帮助增加产生的EA液体的消毒特 性。
4.离子交换膜
如上所述，离子交换膜27可以包括阳离子交换膜或阴离子交换膜。
在阳离子交换膜的情况下，例如，隔膜可以为由一个全氟离聚物树脂获得 的单层隔膜的形式。可供选择地，例如，离子交换膜27可以为由相同或
两个不同的全氟离聚物树脂获得的两层隔膜的形式。也可以使用具有许多 层的其它材料。此外，隔膜通常通过由例如聚四氟乙烯(PTFE)制作的 多孔结构或多孔体加强，以提供充分的机械强度。
阳离子交换膜包括例如为聚合物基干的共价键的阴离子交换基(-SO;
或-COCT)。在操作期间，离子盐在水中溶解成阳离子或阴离子。阳离子称 为抗衡离子，而阴离子称为阳离子交换膜的共离子。
在电化学电池中存在的电势梯度下，与水分子聚集的Na+和IT离子通 过隔膜朝向带负电荷的阴极传输，而共离子(cr和OH》朝向带正电荷的 阳极传输。
即使阳离子交换膜选择性地传输Na+，但其它的阳离子和水分子会抑 制cr和OH-离子的扩散， 一些氢氧阴离子仍然能通过阳离子交换膜移动。 主要的最终结果是在阳极室24中富含Cr离子，而在阴离子室26中富含 Na+ (较少程度的H+)离子，以及Cr阴离子从阳极电解液20到阴极电解 液22极低地扩散，而OH"阴离子从阴极电解液22到阳极电解液20极低 地扩散。在一个实施例中，为了限制或防止氢氧离子的移动，接触阴极电 解液22的全氟磺酸隔膜的侧面可以用全氟羧酸聚合物(perfluorocarbohylyc acid polymer)层覆盖。
在阳离子交换膜中的结合离子的电荷以H"、 Li+、 Na+、 K+等的形式通 过抗衡离子的当量电荷来平衡。典型地，当充分与水化合时，阳离子交换 膜工作。当聚合物放置在水中时，聚合物溶胀，变为易变并允许离子在电 压电势的作用下或通过扩散自由移动。结果，阳离子交换膜表现得如同电 场中的离子导体，并可以高选择性地传输阳离子。
也可以认为，强酸树脂的氢(R-S03H)和钠(R-S03Na)形式高度离 解，而可交换的Na+和H+在整个pH范围内容易获得以用于交换。因此， 交换能力不依赖于pH并因此使过程效率不依赖于pH。然而，可以认为， 弱羧酸的氢(R-COOH)和钠(R-COONa)形式的离解性不高，且主要依 赖于pH。因此，弱羧酸的交换能力主要依赖于pH，且当采用这种隔膜时 为高效加工。
阳离子交换膜的操作是以下所述的函数(l)离子导电性或通过隔膜 的全部阳离子的输送，(2)离子电流密度，(3)相对于施加的总电流的离 子输送数量或由特定离子携带的电流，(4)线型聚合物的分子量，(5)隔 膜的孔隙度，(6)每克中包含1摩尔磺酸基的干聚合物的当量或重量，(7) 适用于聚合树脂的每单位重量或单位体积的交换的磺酸基的化学当量的 离子交换能力或全部数量，(8)通过聚合物吸收的水合作用或百分比水和 /或(9)水输送。
可以在功能发生器10中使用的适合的阳离子交换膜的实例包括由美 国的Dupont生产的Nafion隔膜、由日本的Asahi Glass Co.生产的Flemion 隔膜、由日本的Asahi Chemical Industries Co.生产的Aciplex隔膜、以及 由美国Dow Chemical生产的Dow隔膜。适合的功能发生器的实例包括在 JP2000 ALKABLUE LX内发现的Emco Tech " JP102 "电池，其由韩国的 Yeupdong, Goyang-City， Kyungki-Do的Emco Tech Co., LTD购得。此特殊 的电池具有27伏的DC范围，大约10到大约5.0的pH范围，62mmX 109mm X0.5mm的电池尺寸，以及五个电极板。也可以使用可以具有各种不同规 格的其它类型的功能发生器。
5.EA水输出的特性
在功能发生器10内的电化学活化产生可以用于清洁和/或消毒的EA水。EA水分别在阳极室24和阴极室26的输出处以酸性阳极电解液20和 碱性阴极电解液22的形式产生。 A.阳极电解液
阳极电解液20的特性为酸性，并包含例如为活性氯(Cl2)形式的很 强的氧化剂。在一个实施例中，阳极电解液20具有大约2.0到大约4.0的 pH，但在其它实施例中可以具有在此范围外的pH，例如在大约2.5到6 的范围内。在一个实施例中，例如，阳极电解液20具有大约+600mV到 大约+1200mV的氧化-还原电势(ORP)，或可以在诸如+100mV到 + 1200mV， +400 mV至U+900mV，或+400 mV至U+700mV的其它范围中。 其它的pH值、氧化-还原电势和氯浓度可以在其它实施例中使用。氧化-还原反应的强度依赖于水溶液中的电子活性，其特征在于氧化-还原电势 (ORP)值。ORP值越高，则介质越"酸"，且越能够氧化分子。ORP值 越低，则该阳极电解液的还原能力、抗氧化能力越高。由于靠近阳极的水 的电化学暴露，该阳极电解液的氧化-还原电势增加，且获得氧化剂特性。
阳极电解液20可以用在需要消毒或杀菌的地方。由于具有此范围的 氧化-还原电势的水改变了微生物、病毒、细菌和其它生物生命形式可以 繁殖的环境，并从环境和微生物吸引电子，所以阳极电解液20可以用于 杀死细菌。结果，使环境和微生物被氧化。因此，在一个或多个实施例中， 在表面清洁机操作期间，EA阳极电解液水可以用作消毒剂和杀菌剂。然 而，在具有电势的表面上应该注意腐蚀。
在水的电化学活化期间，阳极电解液20还可以包含在阳极30处产生 的许多亚稳定离子和活性自由基分子。这些分子可以包括03、 02、 H202、 Cl2、 C102、 HCIO、 HC1、 HCI03、 02、 H202、 03、 H+、 H30+、 OH-、 CIO-、 HO-、 H2CT、 02_、 CT、 ClCT以及Cr自由基和其它受激分子。
分子氯还可以反应以形成次氯酸和离子ocr的其它离子。这些ocr
离子可以进一步氧化并变为氯酸离子(CKV)和高氯酸离子(HCIO;)。 二氧化氯还可以通过氯化钠和盐酸的氧化获得。此外，许多其它依赖于pH
的反应导致产生包含分子、离子和自由基的许多不同的很大程度的亚稳定
和/或活性的氯。除了消毒特性外，适度酸性的阳极电解溶液20中的氯离
子可以与待清洁的表面上的污垢中的金属氧化物反应，这有助于去除污B.阴极电解液
由于靠近阴极的水的电化学暴露，该阴极电解液的氧化-还原电势降 低，且该阴极电解液获得抗氧化特性。阴极电解液22为强碱性，且在一
个或多个实施例中，阴极电解溶液的pH的范围从大约8到大约12，或从 9到大约12。然而，在其它实施例中，阴极电解液可以具有在此范围以外 的pH值。在一个实施例中，阴极电解液22具有大约-600mV到大约 -lOOOmV的ORP，或ORP可以在诸如-150mV妾lJ-1000mV、 -150 mV到 -700mV或-300 mV到-700mV的其它范围中。阴极电解液22可以用于重 金属、凝结物、洗涤及提取的絮结产物。此外，阴极电解液22可以用于 清洗伤口(而不是利用碘酒)，且无论什么情况下都需要增加水的pH水平。 阴极电解液22还可以包括过氧化氢(1"1202)、钠和其它氢氧化物、亚稳定 离子和/或自由基。
例如，水分子典型地对于围绕离子的每个团簇以12-14个分子聚集在 一起。有时这被称为"表面张力"。正常的自来水包括二十面体的水团簇 的网。这些大的水团块太大使得不容易渗透不同的有机和无机材料以及生 物体，从而可能为耗废时间和消耗能量的过程。大的水团簇分解成较小的 水团簇可以使水在实际应用中更具有活性且更具有价值。当功能发生器电 化学活化水时，氢和氧之间的氢共价键断开，导致H20团簇降低到每个团 簇在10个分子以下，例如，每个团簇在5个分子和6个分子之间。因此， 最终的EA水具有包括大量的小尺寸团簇的水团簇尺寸的分布。因此，EA 水为具有更大的润湿能力、更有浸透性、以及更可溶解的"湿润剂"。因 为EA水为具有比通常的水更大的润湿能力的"湿润剂"，所以该EA水可 以比非EA水快六到十倍(举例而言)地与水化合，且将用作用于提升和 比非EA水更容易地将碎片从正在清洁的表面上分离出来的输送机构。
更具体地，为碱性阴极电解液组成物的形式的EA水具有与阴离子表 面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子式表面活性剂和两性表面活性剂类 似的能力。由于阴极电解液22可以具有高pH，并在电化学活化后被大量 的负离子装填，所以阴极电解液22具有与表面活性剂类似的效果。在一 个实施例中，阴极电解液22为具有9或更大(例如，在大约10到12的范围内)的pH的强碱性，但在其它实施例中可以具有在此范围外的其它 pH值。当在溶液中时，水分子团簇典型地环绕离子。在电化学活化期间， 电子和离子在水分子团簇内强烈地移动，并彼此撞击直到水分子团簇变为 很小为止。因此，这些较小的水分子团簇能穿入脏物和物体之间的裂缝和
间隙，并能比普通的非EA水更有效地提升脏物。
阴极电解液22能以与使用普通公知的表面活性剂时看到的相似方式 增强分散作用。由于阴极电解液22包含包围物体和脏物的任何分子的负 离子，所以观察到这些效果。用负电荷包围或环绕物体和脏物的分子产生 使物体和脏物的分子彼此排斥并保持分离的负电势。
这些特性也改进了溶剂化和油脂、酸性脏物以及含碳油的去除。这是 因为阴极电解液22用负电荷环绕油脂分子，油脂分子可以在被负离子环 绕后被单独搬走。此外，用负电荷环绕油脂分子有助于降低油脂分子的总 尺寸，因此阴极电解液22使油脂分子变得更小。
此外，用负电荷环绕油脂分子有效地使油脂分子皂化，并有助于乳化 或稳定水中的疏水性油脂分子。当脂肪或油脂等物质由来自阴极电解液22 的负电荷环绕时，阴极电解液将油脂转换成合成液体皂。结果，油或油脂 污物变为可溶解的，并可以通过阴极电解液22去除，而不需要添加作为 部分清洁液体的化学表面活性剂/清洁剂。然而，如果需要，在其它实施 例中，表面活性剂/清洁剂也可以增加到在活化之前或之后在清洁中使用 的待处理的液体中。
因此，阴极电解液22具有很强的清洁能力。阴极电解液22可以用作 具有高水平清洁能力的清洁溶液，且安全并不会污染环境。由于还原水还 原物质且不氧化物质，所以阴极电解液22对于环境而言很安全。氧化使 一些物质生锈、退化、老化并变脏。阴极电解液22避免了生锈、退化、 过早老化并变脏。
因此，由功能发生器10产生的EA水(阴极电解液和阳极电解液) 具有清洁能力和杀菌能力。结果，诸如移动式或固定式硬地板和/或软地 板清洁机的清洁设备可以使用EA水清洁地板以及例如工业、商业、住宅
建筑的其它非地板表面。清洁机可以使用没有添加诸如有助于清洁硬表面 和/或软表面的表面活性剂或清洁剂的表面活性成分的EA水。另外，由功能发生器10产生的EA水具有在使油变为可以从表面提 取的溶液中很有效的溶剂化能力。与倾向于保持油为悬浮液的清洁剂相
反，当水失去其活化特性并发生中和时，EA水在提取后使油重新组合。 当使用具有污液回收功能的清洁设备时，此EA水的该特性使油与提取的 污水更有效地分离。这样可以降低与从清洁的表面或项目回收的污染的废 水的处理相关的费用。
如在下面更详细的说明中，阳极电解液和阴极电解液可以分别施加并 从清洁的表面或项目提取，或可以一起顺序或作为混合物施加。阳极电解 液和阴极电解液可以通过单独的分布系统施加，或可以共用同一个分布系 统。在一个实例中，如果不使用一个特定的阳极电解液和阴极电解液，则 可以将该电解液从功能发生器的输出规划到缓冲器或贮存器中，用于在后 面使用，或可以规划到废物或回收罐中。术语罐、缓冲器以及贮存器可互 相交换。
C.混合的阳极电解液和阴极电解液
已经发现，阳极电解液和阴极电解液可以在清洁设备的分布系统内和 /或清洁的表面或项目上混合在一起，同时仍然保留有利的清洁和消毒特 性。混合的EA水组成物还可以通过使变化比率的阳极电解液20和阴极 电解液22相互混合而形成。当混合时，混合的EA水为不平衡状态，并 可以包括例如具有大约2,5-6的pH和-150mV到-700mV的ORP的阳极电 解液物质、以及例如具有大约8-12的pH和大约+400 mV到大约+900mV 的ORP的阴极电解液物质。相信小的水团簇不能使阳极电解液和阴极电 解液中的活性反应组分瞬间重新组合并中和。虽然混合了阳极电解液和阴 极电解液，但所述电解液起初还是不平衡，因此暂时保持其增强的清洁和 消毒特性。
对于典型的移动式表面清洁机或提取器类型的清洁机，在提取之前的 清洁表面上的液体存留时间相对较短，例如，对于典型的移动式表面清洁 机在2-3秒之间。这就使混合的EA水的氧化-还原电势和其它有利的清洁 /消毒特性，在这些特性在清洁机的回收罐或以下处理中基本中和之前的 停留时间内被基本保持。
6.阳极电解液和阴极电解液的变化的产品浓度和体积阳极电解液和阴极电解液可以通过改变功能发生器10的结构、通过 发生器和/或分布系统的流量，以彼此不同的比例产生或施加。
例如，如果EA水的主要功能为清洁，则功能发生器可以构成为产生 与阳极电解液相比更大体积的阴极电解液。可供选择地，例如，如果EA 水的主要功能为消毒，则功能发生器可以构成为产生与阴极电解液相比更 大体积的阳极电解液。另外，每个电解液中的活性反应组合的浓度可以改 变。
图2显示了根据实施例的功能发生器40的示意图，该实施例具有为3: 2比率的阴极板41和阳极板42，用于产生与阳极电解液相比更大体积的 阴极电解液。每个阴极板41都通过各自的离子交换膜43与阳极板42分 离。因此，对于两个阳极室，具有三个阴极室。此结构通过输出44产生 大约60%的阴极电解液，通过输出45产生大约40%的阳极电解液。在另 一实施例中，与图2所示的实施例相似，每个电池都包括三个阴极室和一 个阳极室，每个都通过各自的隔膜分离。也可以使用其它的比率。
对于多个阳极室和阴极室，比率可以通过选择电启动或电停用的电极 板进一步改进。对于电极，启动和停用可以用电源线中的适当开关实现， 该开关可以通过控制电路自动控制，通过操作者手动控制，或两者结合控 制。在图2所示的实施例中，1: 1的比率可以通过停用一个阴极41并切 断到该室的流动来实现。在此实例中，阴基板与阳极板的2: 3的比率可 以仅通过转换施加到板41和42的电势的极性来实现。因此，每个板41 都变为阳极板，而每个板42都变为阴极板。施加的电压的极性也可以周 期性地或在其它时间转换，以自清洁阳极和阴极板，因此，延长了所述阳 极板及阴极板的寿命。因此，用在此说明和权利要求中的术语"阳极"和 "阴极"以及术语"阳极电解液"和"阴极电解液"可以分别互相交换。
可供选择地或除此之外，到选择的室的流动可以通过流动限制装置46 机械启动、停止或减少，该装置可以位于功能发生器40的输入端或输出 端。流动限制装置可以包括适于限制流动的诸如阀或泵的任何装置。
每个室中的活性反应组分的浓度、pH或还原电势的变化可以通过调 节流过该室的流动来调节。在特定室中采用较高的流量，供给水在该室中 具有较短的停留时间，并因此用较少的时间产生活性反应组合或改变pH或还原电势。
功能发生器40还可以具有彼此平行的多个电池，所述电池可以根据 需要选择性地启动或停用。
在另一实施例中， 一个或多个阴极板可以具有与各阳极板不同的表面 积，以使一个室中产生的活性水的浓度相对于另一个室改变。
在本公开的另一实施例中，阴极电解液的输出44和阳极电解液的输 出45在功能发生器40的输出处的流动路径中相结合。 7.喷射
如上所述，己经发现，在功能发生器的上游或下游喷射在清洁中使用 的待处理的液体可以提高最终液体的清洁或消毒特性。可供选择地，例如， 喷射装置可以在没有功能发生器的任何设备中单独使用，而不局限于在此 的公开内容中。在一个实施例中，术语"喷射"表示通过本领域的普通技 术人员了解的任何适合的方法将气体分散进液体中或将液体分散进气体 中。术语"喷射的EA液体"和"喷射的EA水"指已经在电化学活化液 体或水的功能发生器10的上游和/或下游被喷射的EA液体或EA水。图3 显示了具有位于功能发生器10的下游的喷射装置50的设备。喷射装置50 喷射或注入具有气体的阳极电解液EA液体20和阴极电解液EA液体22， 以形成喷射的阳极电解液EA液体51和喷射的阴极电解液EA液体52。 单个的组合喷射装置或分离装置可以用于喷射每个流动液流。可供选择 地，例如，喷射装置50被连接以只喷射阳极电解液EA液体20和阴极电 解液EA液体22中的一个或另一个。在进一步的实施例中，例如，流动 液流20和22在通过装置50喷射之前结合成单个液流。另外，例如，多 个喷射装置可以用于彼此平行地串联在一起。
在一个实施例中，喷射装置50将细微的气泡分散进EA液体，以产 生传输到待清洁的表面或项目上的泡沫。适合的气体包括空气、氧气、氮 气、氨、二氧化碳和其它气体。在空气和氧气的情况下，最终的喷射EA 液体变为高度氧化。氧化的增加进一步促进待清洁的表面或项目的有效湿 润，并可以增强促进清洁或消毒的化学反应。
喷射装置50可以包括各种泡沫发生装置，包括但不局限于以机械为 基础操作的装置、以机电为基础例如通过电解操作的装置、以化学为基础操作的装置或其组合。机械喷射装置可以适于将气体分散进液体或将液体 分散进气体。实例包括增压或不增压的气体传送系统、增压或不增压的液 体传送系统、搅拌系统、喷射器和起泡器。在一个实施例中，增压气体被 引入到用于清洁的待处理液体的流动路径中，然后通过适合的混合件分散 进液体中，混合件例如为能够通过剪切动作、气体夹带或其两者的组合产 生泡沫的扩散介质。在另一实施例中，例如，文丘里管可以用于将气体引 进液体流动路径。
例如，在图4所示的实施例中，如果将喷射装置50放置在功能发生 器10的上游，则气体也可以有助于电化学活化过程，以提高最终EA液 体的清洁或消毒能力。来自喷射装置的喷射液体53可以供给到功能发生 器10的阳极室、阴极室或阳极室和阴极室两者，而常规的自来水(或其 它液体)可以供给到不接收喷射液体的任何室中。
如果喷射气体包括空气或氧气，则电化学活化期间的高氧水平可以产 生超氧化的EA水。增加的氧水平可以增加电化学活化过程的效率。另外， 在电化学活化过程期间，喷射水可以具有水团簇尺寸分布，所述分布具有 对于每个团簇具有较少量的水分子的大量较小团簇。这些较小团簇可以通 过功能发生器的离子交换膜增加输送和分离的效率。超氧化的EA水变为 被电化学活化，导致具有增强清洁或消毒能力的电化学活化泡沫、起泡和 /或活化气体。
在图5所示的实施例中，喷射装置50包括以电化学为基础操作的一 个或多个电解电池以实现喷射。电解电池可以位于功能发生器10的上游 或下游。在图5中，电解电池50在功能发生器10的上游。与图1和图2 所示的功能发生器相似，电解电池具有一个或多个阳极以及一个或多个阴 极。然而，在一个实施例中，电解电池没有离子交换膜。
此外，喷射装置50可以沿自液体来源14 (图1和图2所示)的流动 路径定位，或定位在液体来源14的内部，例如，在通过移动式地板表面 清洁机携带的来源罐中。
常规的自来水典型地包含8到40mg/L的氧。氧水平可以通过电解提 高。来自水源的供给水(或来自功能发生器10的EA水)的电解可以将 氧气和过氧化氢引入到水中。氧和其它气泡不仅通过降低水的表面张力进一步改进了水的润湿特性，而且这些气泡还可以反应以进一步增强水的清 洁和/或消毒特性。由电解产生的氧化水54还可以包含过氧化氢，其为强 氧化剂，并可以进一步提高水的消毒特性。
喷射可以导致"微小气泡"或"纳米气泡"的进入。微小气泡和纳米 气泡具有通常太小以至于不会破坏液体的表面张力的尺寸。结果，这些气 泡在液体中无限期地保持悬浮。气泡无限期的悬浮使得气泡的浓度增加， 并最终导致具有气泡的超饱和水。
图6是显示与图5相似的实施例的简图，但进一步包括在功能发生器 10的下游的第二电解电池(或实现喷射的其它装置)50，用于另外电解 和产生氧以产生具有较佳的清洁或消毒能力的反应气泡。在一个实施例 中，由箭头51和52表示的自功能发生器10的超氧化阳极电解液和阴极 电解液的输出，通过第二电解电池50，单独地通过两个分离的室或混合在 一起。在另一实施例中，诸如超氧化阳极电解液输出的一个输出通过第二 电池50，而如箭头55所示，诸如超氧化阴极电解液输出的另一输出绕过 第二电池50。通过在由另外的电池50电解之前电化学活化水，在用于喷 射液体的电解过程期间遇到较小的电阻。此外，在最终的反应气泡中可以 获得纳米气泡的更有效的保持。
在进一步的实施例中，罐可以由EA液体的事先密封容器填充，或可 以由附近固定或移动的"填充站"填充，填充站携带用于电化学活化液体 的功能发生器，然后通过软管或其它临时附件将罐装载到清洁机。当装载 EA水后，在输送到待清洁或消毒的表面或项目之前，将EA水输送到喷 射装置。
在进一步的实施例中，罐可以由喷射液体的事先密封容器填充，或可 以由附近固定或移动的"填充站"填充，填充站携带用于喷射液体的喷射 装置，然后通过软管或其它临时附件将罐装载到清洁机。当装载喷射液体 后，在输送到待清洁或消毒的表面或项目之前，将液体输送到用于电化学 活化的功能发生器。在一个实例中，喷射液体包含在具有适合内压的容器 中，以保持液体的喷射状态直到输送或使用为止。可以将容器清空到由清 洁装置承载的罐中，和/或可以将容器构成为在功能发生器的上游或下游 直接连接到装置的流动路径中。8.电解电池
图7是根据本公开的一个实施例的可以用作喷射装置的电解电池50 的方框图。例如，电池50包括反应室56、阳极57和阴极58。室56可以 由电池50的壁、放置电极57和58的容器或管道的壁或由电极本身来限 定。阳极57和阴极58可以由任何适合的材料或材料的组合制作，例如， 钛或涂敷有贵金属(例如，铂)的钛。阳极57和阴极58连接到传统的电 源(未显示)。在一个实施例中，电解电池50包括限定室56并位于清洁 设备中的待处理液体的流动路径中的其本身的容器。在另一实施例中，电 解电池50包括阳极57和阴极58，但不包括容器。在这些实施例中，反 应室56可以通过放置电极的容器或管道部分限定。
在另一实例中，如图1和图2所示，阳极和阴极电极可以放置在液体 罐14的内部。
在进一步的实例中，阳极和阴极电极可以放置在沿清洁设备的液体流 动路径定位的管道的一部分内或沿着该管道的一部分放置。
电解电池50及其电极可以具有任何物理形状和结构。例如，电极可 以为平板、同轴板、杆或其组合。每个电极都可以具有实体结构，或可以 具有一个或多个孔，例如金属筛网的。
在操作期间，液体通过例如图1和图2中的罐14和/或功能发生器10 的来源14供给，并引入到电解电池50的电解室56中。在图7所示的实 施例中，电解电池50不包括将阳极57处的反应产物与阴极58处的反应 产物分离的离子交换膜。在自来水用作在清洁中使用的待处理液体的实例 中，当将水引入到室56中并在阳极57和阴极58之间施加电压电势后， 与阳极57接触或在该阳极附近的水分子被电化学氧化为氧气(02)和氢 离子(H+)，而与阴极58接触或在该阴极附近的水分子被电化学还原为氢 气(H2)和氢氧离子(OET)。由于没有使反应产物彼此分离的物理阻挡， 所以来自两个电极的反应产物能够混合并形成具有中性pH或在大约 500mV到大约800mV的范围内的ORP的氧化流体59。氢气60典型地在 环绕阴极58的流体的表面起泡并逸出到大气中，而由于氧气比氢气有更 大的密度，所以氧气可长时间保持悬浮在水中。结果，流体59由于氧变 得超饱和并具有强ORP。如果将电解电池59放置在功能发生器的上游，则引入的流体的超氧化、强ORP以及减小的团簇尺寸的特性对于功能发 生器内的电化学活化过程可以具有极大的帮助。
可供选择地，例如，阳极57可以通过利用诸如设置在阳极和阴极之
间的不可透过隔膜(未显示)的电介质屏障与阴极58分离。
9. 喷射增强混合的阳极电解液和阴极电解液EA水
己经发现，当阳极电解液EA水与阴极电解液EA水混合时，功能发 生器的喷射上游和/或下游还可以增强和有助于保持清洁和/消毒特性。
进行简单的实验，其中将各种类型的EA水放置在敞开的容器中，并 将油滴放置在水表面上，以测量每种类型的EA水的油分散性。没有喷射 的阳极电解液EA水表明没有油分散性。没有喷射和喷射的阴极电解液EA 水显示出100%的油分散性，其中油在100%的水表面上分散。没有喷射 的阳极电解液和阴极电解液EA水在相结合时显示出100%的油分散性。 喷射的阳极电解液EA水显示出50%的油分散性，其中与对于没有喷射的 阳极电解液EA水的OX的油分散性相比，油在50%的水表面上分散。喷 射的阳极电解液和阴极电解液EA水在相结合时显示出100X的油分散性。
喷射阳极电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，从而应该会增强清洁/消毒特性，且由于增加了水中的活 性，所以应该会延长混合的EA水中和之前的时间。可供选择地，例如， 液体可以更快速地通过功能发生器，同时保持基本相同的清洁/消毒能力。
10. 用于组合喷射装置和混合输出的功能发生器的壳体实例
图8A和图8B共同显示了通过蛤壳状半壳62A和62B形成的壳体， 所述半壳一起形成包括控制电子装置64、功能发生器10和喷射装置50 的大致不漏水的壳体。壳体62为功能发生器10和喷射装置50以及其相 关的控制电子装置64提供方便、紧凑的壳体。然而，在其它实施例中， 这些装置可以单独安装。
控制电子装置64包括包含用于提供电力和控制功能发生器10和喷射 装置50的操作的电子装置的印刷电路板。半壳体62A包括提供获取一个 或多个电气测试点的进入口 65;以及电缆66，所述电缆提供用于供电给 控制电子装置64以及装置10和50、以及用于控制壳体62外部的诸如一 个或多个泵或阀的另外的元件的导线连接。半壳体62A可以进一步包括提供用于控制电子装置64的散热装置的盖板67。板67可以进一步包括多
个用于提供额外冷却的散热片，且如果需要，还可以改进以支撑冷却风扇。
在其它实施例中，冷却风扇可以设置在外壳62的任何其它的位置上或附近。
在一个实例中，控制电路64包括电源，电源具有与功能发生器10和 喷射装置50并联耦合、并限制输送到两个装置的电力为例如150瓦的输 出。控制电路64还包括能够选择性地使施加到功能发生器10和喷射装置 50的电压的极性相反的H-电桥，其中所述电压作为控制电路所产生的控 制信号的函数。例如，控制电路64可以构成为以预定的图案例如每5秒 改变极性。极性的频繁反相可以对电极提供自清洁功能，从而可以减少电 极表面上的沉积物的结垢或增加，并可以延长电极的寿命。
在与图4所示的实例相似且显示在图8B中的实例中，喷射装置50 连接在功能发生器10的上游。图8B中的箭头显示了从入口 70到出口 71 的液体流动路径。喷射装置50和功能发生器10通过各种截面的管道72 在入口 70和出口 71之间连接在一起。
图8B显示了功能发生器10的实例，所述功能发生器通过改进商业上 可购得的电池(即，由EmcoTechCo.，LTD生产的JP102电池)实现。功 能发生器电池10具有包含电极板(例如，如图2所示)的壳体并具有两 个入口 73和两个出口 74和75。 一个或两个入口 73可以连接到喷射装置 50。如果一个入口不使用，则该入口可以用盖封闭。由发生器10内的阳 极室和阴极室产生的输出液体通过单独的端口供给到室76。从室76去除 用JP102电池提供的(并选择性地将阳极电解液和阴极电解液发送到各自 的出口 74和75以进行分离)阀机构，且室76用盖板76密封，使得室 76形成接收来自阳极室的阳极电解液和来自阴极室的阴极电解液的混合 室。阳极电解液和阴极电解液在室76中混合在一起，以形成混合的阳极 电解液和阴极电解液EA水，所述EA水被从室76引导到出口 74再到出 口71。出口75用盖封闭。在另一实施例中，例如，阳极电解液和阴极电 解液的输出可以在功能发生器电池10的下游混合，或通过出口 44和45 保留作为分离的液流。了根据一个说明性实例的喷射装置50，其中为了显示切掉了部分装置50。
在此实例中，喷射装置50为具有管状外电极80和管状内电极82的电解 电池，所述外电极和所述内电极以适合的间隙(例如，0.020英寸)分开。 也可以采用其它的间隙尺寸。在一个实例中，外电极80具有实体板结构， 内电极82具有金属丝网结构，且两个电极通过管状电介质丝网84分开。 例如，外电极80可以包括用铂喷镀的钛板，而内电极82可以包括具有1/16 英寸栅格的弁304不锈钢筛网。也可以采用其它材料、电极形状和尺寸。 在此实例中，元件82和84的筛网结构增强了两个电极之间的间隙内的液 体流动。此液体流动导电并完成两个电极之间的电路。电解电池50可以 具有任何适合的尺寸。在一个实例中，电池50可以具有大约4英寸长的 长度和大约3/4英寸的外径。长度和直径可以选择以控制液体的处理时间 和每单位体积产生的纳米气泡或微小气泡量。可供选择地，例如，如果电 池被安放在包含液体的外腔中，则两个电极可以都为管状筛网。在进一步 的实例中，内电极包括与外电极同轴的裸线。可以使用许多变更形式。
电池50可以沿液体流动路径连接在任何适合的位置处，例如，通过 接合两个导管件之间的电池使得液体在图8B所示的箭头方向上流过电池 来连接。可以使用任何连接方法，例如，通过塑料快速连接配件86连接。
图9B显示了根据本公开内容的另一实施例的喷射装置50的视图。在 图9B所示的一个实例中，喷射装置50包括安装在具有入口 92和出口 93 的容器91内的商业上可购得的充氧器90。例如，充氧器90可以包括可 由明尼苏达州布卢明顿的Aqua Innovation Inc.购得的OXYGENHATOR Bait Keeper,其更具体地在Senkiw的美国专利第6, 689， 262号中说明。 充氧器90具有一对外露电极94，所述电极通过彼此平行并以小间隙分开 以形成反应室的平坦圆形金属丝网和平坦圆形板形成。容器91可以沿液 体流动路径定位在任何适合的位置处。
11.硬地板和/或软地板清洁系统的实例
上述各种功能发生器和喷射装置可以在各种不同类型的清洁或消毒 系统中实现。例如，所述功能发生器和所述喷射装置可以在机载(或非机 载)移动式(或固定式)表面清洁机上实现，例如，移动式硬地板表面清 洁机、移动式软地板表面清洁机或例如适于清洁硬地板和软地板或其它表面的移动式表面清洁机。
图10A-10C显示了根据本公开内容的一个或多个示例实施例的移动
式硬地板表面清洁机100。图10A是清洁机100的侧视图。图10B是在关 闭位置处具有其盖的清洁机100的透视图，而图10C是在打开位置处具有 其盖的清洁机100的透视图。
在一个实例中，清洁机100与注明为2006年9月9日的T5操作者手 册02修订版以及注明为2006年11月11日的T5零件手册02修订版中所 显示及说明的Tennant T5擦洗器-干燥机基本相似，其中例如，所述清洁 机已经修改为包括喷射装置和功能发生器，例如，但其不局限于图8A和 图8B所示、或在此显示或说明的任何其它实施例和/或其组合的情况。
在此实例中，清洁机100为用于清洁例如混凝土、瓷砖、乙烯基、水 磨石等的硬地板表面的跟随在后面行走式的清洁机。可供选择地，例如， 清洁机100可以构成为坐在上面、可连接式或用于进行如下所述的擦洗操 作的后牵引式清洁机。在进一步的实施例中，清洁机100可以适于清洁例 如地毯的软地板，或在进一步的实施例中可以清洁硬地板和软地板。清洁 机IOO可以包括通过机载电源(例如，电池)或通过电缆供电的电动机。 例如，可供选择地，内燃机系统可以单独使用或与电动机一起组合使用。
清洁机100通常包括基座102和盖104，盖104沿基座102的一侧通 过铰链(未显示)连接，使得盖104可以向上枢转以提供进入到基座102 的内部。基座102包括用于容纳待处理的液体或主要清洁和/或消毒液体 成分(例如，常规的自来水)、并在清洁/消毒操作期间施加到地板表面的 罐106。可供选择地，例如，液体在容纳在罐106中之前，可以在清洁机 IOO上或在清洁机IOO外进行处理。罐106可以具有在基座102内的任何 适合的形状，并可以具有至少部分环绕由基座102承载的其它部件的隔室。
基座102承载包括一个或多个擦洗件112、护罩114以及擦洗件驱动 器116的电动擦洗头110。擦洗件112可以包括一个或多个刷子，例如，
硬毛刷、衬垫式擦洗件、微纤维或其它硬(或软)地板表面擦洗件。驱动 器116包括一个或多个电动机以旋转擦洗件112。如图10A-10C所示，擦
洗件112可以包括绕相对于地板表面大致垂直的旋转轴旋转的盘式擦洗 刷。可供选择地，例如，擦洗件112可以包括绕相对于硬地板表面大致水平的旋转轴旋转的一个或多个圆柱体式擦洗刷。驱动器116还可以使擦洗 件112摆动。擦洗头110可以连接到清洁机110，使得擦洗头110可以在 下降的清洁位置和升高的行进位置之间移动。可供选择地，例如，清洁机
100可以不包括擦洗头110或擦洗刷。
基座102进一步包括将供给源罐106支撑在轮子118和小脚轮119上 的机器框架117。轮子118由以120表示的电动机及转换轴组件驱动。框 架的后面装载有连接流体回收装置122的联动装置121。在图IOA-IOC所 示的实施例中，流体回收装置122包括通过软管126与回收罐108中的入 口室真空连通的真空橡皮刮板124。供给源罐106的底部包括连接到用于 清空供给源罐106的排出软管132的排出管130。同样地，回收罐108的 底部包括连接到用于清空回收罐108的排出软管134的排出管133。可供 选择地，例如，供给源罐和回收罐之一或两者以及相关的系统可以由单独 的设备容纳或承载。
在进一步的示例实施例中，流体回收装置包括用于提升脏溶液远离地 板表面并将脏溶液输送到收集罐或容器的非真空机械装置。例如，非真空 机械装置可以包括多个如柔软材料件的擦洗介质，其与地板表面旋转接触 以接合地板表面并从地板表面提升脏溶液。
在进一步的实施例中，清洁机100不配置擦洗头，其中液体分配到地 板125，用于清洁或消毒而没有擦洗动作。接着，流体回收装置122从地 板回收至少部分分配的液体。
在另一实施例中，清洁机IOO包括杆式喷射器和提取器或可以用于清 洁地板外的表面的其它附加装置(未显示)。
清洁机100可以进一步包括其中放置电池142的电池盒140。电池 142给驱动电动机116、真空风扇或泵144以及清洁机100的其它电气元 件提供电力。真空风扇144安装在盖104中。安装在清洁机100的本体的 后部上的控制单元146包括转向控制手柄148以及用于清洁机100的操作 控制和计量。
液体罐106填充有使用用于清洁和/或消毒使用的待处理的液体，例 如，常规的自来水。在一个实施例中，液体没有任何表面活性剂、清洁剂 或其它清洁化学品。清洁机100进一步包括输出流体流动路径160，其包括泵164、喷射装置161和功能发生器162。罐106、喷射装置161、功能 发生器162和泵164可以位于清洁机100上的任何位置。在一个实施例中， 喷射装置161和功能发生器162与图8A和图8B所示的相似，并且安装 在装载在基座102内的壳体150内。泵164安装在供给源罐106的下方， 并通过喷射装置161和功能发生器162，沿流动路径160从罐106将水抽 吸到擦洗头110的邻近区域，并最终到达地板125，其中回收装置122回 收脏的液体，并将该液体返回到回收罐108。图IOA中的箭头显示来自罐 106的液体流通过流动路径160到达地板125、然后从回收装置122到回 收罐128的方向。可供选择地，例如，第二喷射装置163 (在图11中显示) 可以位于功能发生器162的下游。同样地，泵164可以沿流动路径160位 于任何部件的下游或上游。可供选择地，例如，可以去除泵164，而流动 路径160构成为使得水通过重力的操作沿流动路径160通过。任何适合类 型或型号的泵都可以使用。例如，泵164可以包括具有无阻流量(open flow capacity)为1.0加仑/分钟(gpm)的SHURflo SLV10-AB41隔膜泵(可由 加利福尼亚塞浦路斯的SHURflo， LLC购得)。在此实例中，由于在此实 例中的流动路径160具有很小或没有背压，所以，可以使用具有小无阻流 量的泵。当启动时，泵164可以控制为以任何适合的速率抽吸，例如，大 于零gpm并达到l.Ogpm的任何速率抽吸。例如，所述速率可以设定为预 定的速率，或在.01gpm到l.Ogpm的范围内、或在0.15gpm到0.75gpm的 范围内的可调节速率。如果需要，较大的速率可以用大泵实现。
在公开的一个实施例中，控制单元146构成为以"要求"的形式操作 泵164、喷射装置161和功能发生器162。当清洁机100静止且相对于待 清洁的地板不移动时，泵164在"关闭"状态，而喷射装置161和功能发 生器162不通电。如箭头165所示，当清洁机100在相对于地板向前的方 向上行进时，控制单元146将泵164打开到"开"状态，并给喷射装置 161和功能发生器162通电。在"开"状态，泵164将水从罐106通过流 动路径160抽吸到擦洗头110的附近。因此，喷射装置161和功能发生器 162在"要求"时产生并输送EA水。
当水沿流动路径160通过时，喷射装置161和功能发生器162通过将 纳米气泡喷射进水中临时重新构成了水的结构，使得水变为高度充氧，并电化学活化水和将活化的水分离成阴极电解液输出流和阳极电解液输出 流。功能发生器改变阴极电解液和阳极电解液输出流的氧化还原电势
(ORP)。如上所述，常规的自来水由无组织的水分子的大聚集块组成， 该聚集块太大以至于在没有表面活性剂的情况下不能有效地移动以破坏 水的表面张力。例如，阴极电解液输出流变为具有大约11的pH的高度碱 性，并由具有较小的水分子团簇构成，当用于清洁的目的时，该水分子团 簇以快得多的速率穿过。碱性水富含电子，并称为还原水。该碱性水具有 穿入污物分子并清洁表面的能力、起到基于表面活性剂的清洁溶液的作
用。阳极电解液输出流变为例如具有大约3的pH的高度酸性。最终的酸
性水缺乏电子并称为氧化水。同样地，酸性水具有通过去除电子减少细菌 和其它有害生物的能力。
在一个实施例中，根据图8A和图8B说明阴极电解液和阳极电解液 的输出流在功能发生器162的输出处重新结合，然后，流动路径160将最 终混合的阴极电解液和阳极电解液EA水分配到擦洗头110，或直接分配 到待清洁的地板上。
可供选择地，例如， 一个或多个罐106可以填充有喷射水、非喷射的 EA水(阴极电解液和/或阳极电解液)、或喷射的EA水，然后通过清洁机 IOO分配。例如，罐106可以由事先密封的EA水容器填充，或可以从附 近的静止或移动的"填充站"填充，该填充站承载用于电化学活化水并然 后通过软管或其它临时连接装置将罐106装载到清洁机100的功能发生 器。如果需要，添加剂可以增加预先电化学活化的水以保持电化学活化状 态。在罐106填充有喷射的非EA水的情况下，清洁机100可以包括功能 发生器，以在喷洒水之前电化学活化水。在罐106填充有非喷射的EA水 的情况下，清洁机IOO可以分配非喷射的EA水，而不进行进一步的处理， 或可以包括在分配水之前喷射水的喷射装置。如果罐106填充有喷射的 EA水，则清洁机100可以分配具有或不具有通过机载功能发生器和/或机 载喷射装置进一步处理的液体。可供选择地，例如，附加的喷射装置可以 用机载清洁机实现，以在分配之前喷射EA水。
如以下更具体的说明，流动路径160可以包括用于在功能发生器162 的输出处产生的混合的阴极电解液和阳极电解液EA水的单一组合输出流动路径，或可以包括可以在沿流动路径160或在分配器处的某处组合或沿 流动路径160的整个长度保持分离的单独路径。分离的流动液流可以具有 靠近擦洗头110的共用流体分配器，或可以发送到单独的液体分配器。泵
164可以表现为用于多个流动路径的单个泵或多个泵。
在清洁机ioo构成为选择性地分配一个或两个阴极电解液或阳极电解
液EA水的输出的实施例中，清洁机IOO还可以包括来自功能发生器162 的一个或多个废水流动路径，用于将不用的阴极电解液和阳极电解液EA 水从壳体150发送到回收罐108或单独的废水罐。流动路径还可以设置用 于将不用的阴极电解液和阳极电解液发送到缓冲器或贮存器(在图 10A-10C中未显示)，用于由清洁机IOO在后面使用。例如，如果清洁机 100只在清洁模式中操作，则不需要由功能发生器162产生的阳极电解液 EA水，并可以发送到回收罐108或缓冲器、或单独的储存罐，用于在后 面使用，例如，在消毒操作模式中使用。
如果清洁机100只在消毒模式中操作，则不需要由功能发生器产生的 阴极电解液EA水，并可以发送到回收罐108或缓冲器、或单独的储存罐， 用于在后面使用，例如，在清洁操作模式中使用。在清洁和消毒操作模式 中，阴极电解液EA水和阳极电解液EA水都沿流动路径160发送，以同 时或顺序施加到地板。可以将阴极电解液EA水施加到地板表面以清洁地 板表面，然后为了消毒的目的，在将阳极电解液EA水施加到相同的地板 表面之前去除阴极电解液EA水。阴极电解液和阳极电解液EA水还可以 以相反的顺序施加。可供选择地，例如，清洁机100可以构成为在后面为 施加阳极电解液EA水的短时间周期内间断地施加阴极电解液EA水，反 之亦然。控制阴极电解液和/或阳极电解液EA水是否施加以及何时施加、 浓度、流量和比例(例如，参照图2的说明)的各种操作模式，都可以通 过控制单元146由操作者控制。
在进一步的实施例中，清洁机100可以改进为包括两个单独的清洁头， 一个用于分配和回收阳极电解液EA水，而另一个用于分配和回收阴极电 解液EA水。例如，每个头都将包括其自身的液体分配器、擦洗头和橡皮 刮板。 一个可以沿着清洁机的移动路径跟随另一个。例如，前面的头可以 用于清洁，而后面的头可以用于消毒。然而，在图8所示的实例中，两个输出液流在功能发生器162的输出 处结合，而无需对每个输出液流单独控制。
已经发现，当包含阳极电解液EA水和阴极电解液EA水的两个液体 液流同时施加到待清洁的表面上时，无论是通过结合的输出液流还是通过 单独输出的液流，虽然在表面上混合或结合，但在表面上的典型停留时间 期间，两种液体都保持其单独的增强的清洁和消毒特性。例如，当清洁机 100以典型的速率前进横过待清洁的表面时，在分布到表面和通过真空橡 皮刮板124回收之间在表面上停留的时间相对较短，例如大约3秒。在一 个实例中，例如，即使两种液体混合在一起，阴极电解液EA水和阳极电 解液EA水也会保持其独特的电化学活化特性至少30秒。在此时间期间， 两种类型液体的独特的电化学活化特性不会相抵消，直到液体已经从表面 回收后为止。这样就允许在共同的清洁操作期间利用每种液体的有利特 性。
当回收后，纳米气泡开始减少，而碱性和酸性液体开始中和。 一旦中 和，则包括回收的混合液体的pH的电化学特性恢复到常规的自来水的水 平。
喷射装置161和功能发生器162可以通过电池142或通过一个或多个 单独的电源供电，该电源通过或独立于电池142供电并适于提供具有所需 波形的所需电压和电流水平的电极。在一个实例中，喷射装置161和功能 发生器162彼此并联地电连接，并通过控制电路由电池142供电，如图 8A所示，所述控制电路间断性地使施加到装置的极性反相。
如果需要，清洁机100的液体分布路径还可以包括一个或多个过滤器， 用于从供给水或产生的EA水中去除选择的成分或化学品，以减少存留在 清洁表面上的残余物。所述路径还可以包括用于UV处理液体的紫外线 (UV)辐射发生器，以减少液体中的病毒和细菌。
图11是更具体地显示根据本公开的实施例的清洁机100的液体分布 流动路径160的方框图。为简化起见，到回收罐108的废水流动路径和清 洁机100的其它部件没有显示在图11中。在其它实施例中，流动路径160 中的元件可以彼此相对重新布置在上游或下游。另外，沿流动路径160的 特定元件可以从一个实施例到下一个实施例有极大的变化，此变化依赖于具体的应用场合和实现的平台。可以去除一些元件，同时可以增加其它元 件。例如，在一个实施例中，可以去除喷射装置161,而在另一实施例中，
可以去除功能发生器162。用虚线显示的元件在图IOA-IOC所示的实例中 不存在，但可以包括在其它实施例中。显示在图11中的实施例只是示例。
在罐106中的液体或供给水通过导管部分170， 171、泵164和喷射装 置161连接到功能发生器162的输入处。泵164可以包括诸如隔膜泵的任 何适合类型的泵。也可以使用其它类型的泵。
如上所述，诸如电解液(例如，氯化钠)或其它化合物的添加剂或增 加的化合物可以以任何需要的浓度以及在功能发生器162的上游沿流动 路径的在任何所需位置处增加到供给水中。例如，添加剂可以增加到罐106 内的水中。在进一步的实例中，流过装置173的添加剂可以与流动路径一 列式连接，例如，在用于将添加剂插入到供给水中的泵164的下游(或上 游)。然而，这种添加剂对于很多清洁应用以及诸如常规自来水的液体类 型是不需要的。在一些应用中，添加剂可以用于进一步增加功能发生器的 阳极电解液和阴极电解液输出的各自pH值，如果需要，甚至可以进一步 远离中性的pH。
喷射装置161可以位于沿液体来源106和功能发生器162之间的流动 路径的任何位置，或在功能发生器162的下游的任何位置。在一个实施例 中，喷射装置包括电解电池，例如，显示在图9A或图9B中用于通过电 解喷射液体。然而，例如，如上所述，也可以使用其它类型的喷射装置。
在需要添加的清洁剂的应用中，清洁机IOO可以改进为进一步包括清 洁剂的供给源180，清洁剂通过导管部分181、 182和泵183 (所有都用虚 线显示)供给到功能发生器的输入处。可供选择地，例如，泵183可以将 清洁剂供给到功能发生器162的下游的一个或多个流动路径160，或供给 到例如泵164的上游的流动路径。混合件184将供给的清洁剂和来自液体 来源106的供给水混合。
清洁剂的流动基本不依赖于供给源180中的清洁剂的体积产生。止回 阀(未显示)可以安装在具有导管部分170的管线中，以便当流体混合件 184在泵164的上游时，防止清洁剂和主要的清洁液体成分回流到罐106。 泵183可以包括例如电磁泵的任何适合的泵。适合的电磁泵的一个实例是通过Madison CT的Farmington Engineering销售并由CEME制造的泵号 ET200BRHP的泵。另一适合的泵是由Valcor Scientific制造的SV 653计 量泵。其它类型的泵也可以作为泵使用。
控制器186 (以虚线显示)通过控制信号187控制泵183的操作。一 个适合的控制器是由Infitec Inc.或Syracuse NY销售的零件号QRS2211C (24V或36V)。根据一个实施例，信号187为提供相对于地面(未显示) 的电力的脉冲信号，并控制泵通过导管182驱动清洁剂的持续时间。例如， 控制信号187可以以0.1秒启动泵183并以2.75秒关掉泵，以产生浓縮清 洁剂的低容量输出流。也可以采用其它开/关时间。此外，可以去除泵164 和183，而液体和清洁剂可以通过另外的机理如重力供给。在图10A-10C 所示的实例中，由于不使用另外的清洁剂，所以清洁剂100不包括元件 180、 183、 184和186。
功能发生器162具有阴极电解液EA水输出190和阳极电解液EA水 输出192，所述EA水输出190及192组合成共用的流动路径160 (以实 线显示)，并供给到流体分配器194。在公开的另一实施例中，流动路径 160包括用于每个输出190和192的单独的流动路径160A和160B (以虚 线显示)。通过单独或组合的流动路径的相对流量可以通过一个或多个阀 或沿路径放置的其它流动控制装置195控制。
缓冲器或贮存器196可以沿路径160、 160A和/或160B放置，以收集 由功能发生器162产生的任何阴极电解液和阳极电解液，但不立即输送到 流体分配器194。例如，贮存器196可以包括排气阀(burp valve)，其允 许贮存器填充，然后再次填充，清空进各自的流动路径用于使用。也可以 使用其它类型的贮存器和阀或缓冲系统。两个贮存器196可以交替、同时 或根据任何间隔或控制信号控制打开或清空。如果阴极电解液或阳极电解 液中的一个不用于特定的清洁或消毒操作，则多余的不使用液体可以通过 阀195供给到回收罐108。可供选择地，例如，液体可以供给到单独的储 存罐中，用于以后使用。例如，在分配器的输出流速超过在流动路径中的 一个或多个元件可以有效地处理待分配的液体的速率的实施例中，例如， 也可以使用单独的储存罐。
根据公开的另一实施例中，对于特定的构造如果要求或需要， 一个或多个流动限制件198可以与流动路径160、 160A和/或160B放置在一条直 线上，以调节液体的流动。例如，横过流动限制件198的压降可以限制流 体的流动，以提供所需的体积流量。例如，当泵164出口的压力接近40psi 时，流动限制件198可以包括提供所需输出流动(例如，0.2GPM)的计 量孔或孔板。也可以采用大于或小于0.2GPM的其它流量。
如果采用清洁剂的供给，则例如清洁剂的体积流量可以由泵183限制 为接近每分钟10立方厘米或更低。用于控制液体和清洁剂的体积流量的 元件和方法的实例在美国专利第7, 051, 399号中进行更具体的说明。然 而，在本公开内容的一个或多个实施例中不需要这些元件和方法。
除此之外或代替喷射装置161，清洁机100可以进一步包括沿组合的 流体路径160或沿一个或两个单独的流动路径160A和160B的在功能发 生器162的下游的一个或多个喷射装置163。喷射装置163可以沿流动路 径160、 160A和160B位于功能发生器162和流体分配器194之间的任何 地方。在一个实施例中，喷射装置163包括电解电池，例如，在图9A或 9B中所示用于通过电解喷射液体的电解电池。然而，也可以使用其它类 型的喷射装置。
流动路径160、 160A和/或160B可以进一步包括可以位于沿清洁机 100中的任何流动路径的任何适合的位置处的减压安全阀202和止回阀 204。当清洁机100处于使用中时，止回阀204可以帮助限制液体的泄漏。
流体分配器194可以包括用于使用清洁机100的具体应用的任何适合 的分配件。例如，在一个实施例中，流体分配器194将液体引导到硬地板 表面，或引导到清洁机100的另一部件，例如，擦洗头。在擦洗头具有多 个刷子的情况下，流体分配器194可以包括例如T型接头，如果需要，可 以用于将单独的输出液流发送到每个刷子。液体可以例如以通过喷射或滴 落的任何适合的方式分配。
在阳极电解液和阴极电解液彼此单独施加的实施例中，流体分配器 194可以具有单独的输出，对于一种类型液体有一个输出。可供选择地， 例如，流体分配器可以具有单个输出，其中自每个流动路径的流动通过例 如阀、开关和缓冲器控制。在进一步的实施例中，流体分配器194包括只 选择性地通过阳极电解液、只选择性地通过阴极电解液或阳极电解液和阴极电解液的混合物的流动控制装置。例如，术语流体分配器和液体分配器 可以包括单个分配件或多个分配件，无论这些件是否连接在一起。
己经发现，当两种液体同时施加到待清洁的表面上且混合在一起时， 由喷射装置161和163中的任何一个产生的微小气泡(例如，纳米气泡)
可以进一步延迟阴极电解液EA水和阳极电解液EA水的中和。此优点可
以在以下各种情况都存在无论是液体分布在单独的流动路径还是组合的
流动路径中；以及无论是喷射装置在功能发生器162的上游、功能发生器 162的下游、在下游流动路径160A和160B的一个或两个中、组合的流动 路径160中或这些位置的任何组合中。
已经发现，当包含阳极电解液EA水和阴极电解液EA水的两种液体 流同时施加到待清洁的表面上时，无论是通过组合的输出液流还是单独的 输出液流，虽然在表面上混合，但在表面上的通常存留时间期间，两种液 体都保持其单独的增强的清洁和消毒特性。例如，当清洁机100以通常的 速率前进横过待清洁的表面时，在分布到表面上和接着通过真空橡皮刮板 124 (显示在图10A中)回收之间在表面上停留的时间相对较短，例如大 约2-3秒。在此时间期间，两种液体的独特的电化学活化特性不会相抵消， 直到液体已经从表面回收后为止。这样就可以在共同的清洁操作期间利用 每种液体的有利特性。
当回收后，纳米气泡开始减少，而碱性和酸性液体开始中和。 一旦中 和，则包括回收的混合液体的pH的电化学特性恢复到常规自来水的水平。 这样，在清洁机的回收罐中这些特性基本抵消或以下处理之前，在停留期 间，基本保持混合的EA水的氧化-还原电势和其它有利的清洁/消毒特性。
另外，已经发现，当回收后，混合的EA水(或其它EA液体)的氧 化-还原电势和其它电化学活化特性在回收罐中相对快速地抵消。这样， 就使得当清洁操作已经完成后，不必等待，几乎立即处理回收液体，或将 回收的液体储存在临时的处理罐中直到液体发生中和为止。
清洁机100仅是可以使用一个或多个实施例的表面清洁机的一个实 例。具有各种其它结构和元件的其它类型的清洁机可以用在本公开内容的 可供选择的实施例中，例如，如下所述的这些实施例。
在进一步的实施例中，液体可以在清洁机IOO外被转换成阳极电解液EA液体和阴极电解液EA液体。在此实施例中，清洁机100可以改进为
包括阳极电解液供给源罐和阴极电解液供给源罐，用于接收由非机载式功
能发生器产生的阳极电解液EA液体和阴极电解液EA液体。因此，在清 洁机100上可以消除功能发生器162。来自阳极电解液体罐和阴极电解液 体罐的输出可以组合，或保持如上所述的单独的输出流。如果需要，清洁 机100可以包括例如图11所示的一个或多个喷射装置，以喷射组合或单 独的输出流。
12.阳极电解液和阴极电解液输出的快速中和
本公开内容的进一步方面涉及方法，其中具有在pH6和pH8之间的 相对中性的pH (例如pH7)、以及在± 50mV之间的相对中间的OPR (例 如，OmV)的诸如水的液体通过功能发生器，以产生阳极电解液EA输出 和阴极电解液EA输出。阳极电解液和阴极电解液的EA输出具有在pH6 和pH8之间的范围之外的pH，并具有在士50mV的范围外的ORP。例如， 阳极电解液EA输出具有大约2.5到6的pH以及在+100mV到+1200mV、 +400 mV到+900mV、或+400 mV到+700mV的范围内的ORP。例如，阴 极电解液EA输出具有大约8-12的pH以及在大约-150mV至lj-1000mV、 -150 mV到-700mV或-300 mV到-700mV的范围内的ORP。
将阳极电解液和阴极电解液EA输出施加到表面上停留一段时间，然 后从表面上回收该输出并放置在回收罐中。在一个实施例中，阳极电解液 和阴极电解液EA输出在5秒时间内施加到表面上，此时，液体由功能发 生器产生，并且该输出可以以较小的时间范围(例如，在产生的3秒内) 施加到表面。在一个实施例中，在表面上的停留时间为大于零秒并小于5 秒，例如，在l-5秒之间或2-3秒之间。
阳极电解液和阴极电解液EA输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，阳极电解液和阴极电解液EA输出可 以作为单个混合液体或作为分离的液体同时施加到表面上，或可以顺序施 加和回收，无论在表面上重叠还是不重叠都是如此。
一旦回收，回收罐内的混合的阳极电解液和阴极电解液EA输出快速 中和，基本达到源液体(例如，正常的自来水)的初始pH和ORP。在一 个实例中，回收罐内的混合的阳极电解液和阴极电解液EA输出快速中和，在从阳极电解液和阴极电解液EA输出由功能发生器产生的时间开始，小
于I分钟(例如在30秒内)的时间窗内，基本达到pH6和pH8之间的pH 以及在士50mV之间的ORP。
此后，回收的液体可以以任何适合的方式处理。同样地，在不从待清 洁的表面回收液体的实施例中，混合的阳极电解液和阴极电解液EA输出 在表面上快速中和，基本达到源液体的初始pH和ORP。此方法可以用清 洁机IOO或任何其它设备进行，例如但不局限于在此公开的设备。
13.组合式硬地板及软地板清洁机的实例
图12是构成有多种类型的清洁工具和提取器以在利用相同的整体清 洁机的同时适应不同的清洁操作的地板清洁机300的方框图。
清洁机300可以构成为，以污物输送清洁模式用于在软地板表面上进 行污物输送清洁操作，以深度提取模式用于进行深度提取清洁操作，以及 以硬地板擦洗模式用于擦洗硬地板表面。在这些模式的每个中，清洁机300 用流体回收系统去除液体废物和碎屑。然而，所有这种部件在图12的所 有实施例中都不需要。部件的特定选择只是作为实例提供。
清洁机300可以构成为由在清洁机300后面步行或坐在清洁机300上 的操作者使用，或者可以构成为用手握住或装在人身上的连接到另一装置 的后牵引式清洁机等。清洁机300可以通过例如电池或内燃机的机载电源 供电，或通过电缆供电。
地板清洁机300总体地包括移动体306、电动清洁头308、液体分配 器310、 一个或多个真空装置312、至少一个真空提取工具314、真空橡 皮刮板316和废物回收罐317。
移动体306支撑在用于在地面302上行进的驱动轮318以及小脚轮 320上。在一个实施例中，驱动轮由电动机322驱动。
清洁机300具有与关于图8和图9说明的一个或多个实施例相似的液 体分布路径。例如，如关于图9如上所述，根据结构，液体分配器310从 功能发生器324和一个或多个喷射装置325和326接收液体，例如，阳极 电解液EA水、阴极电解液EA水、阳极电解液和阴极电解液的EA水或 混合的阳极电解液和阴极电解液EA水。可供选择地，例如，清洁机300 可以包括功能发生器324而没有喷射装置，或可以包括喷射装置而没有功能发生器。分配器310通过一个或多个喷嘴或幵口直接将液体分配到地板
302或清洁头308的部件。
例如，清洁头308包括清洁工具328和用于驱动清洁工具328绕平行 于或垂直于表面302的轴线的旋转的一个或多个电动机330。如箭头331 所示，旋转清洁工具328接合表面302以进行硬地板和软地板清洁操作。 清洁工具328可以包括一个或多个刷子，例如，硬毛刷、衬垫式擦洗件、 微纤维或其它硬地板或软地板表面擦洗件。
根据一个实例，清洁机300包括清洁头提升器，其降低清洁头308， 用于地板清洁操作，并当不使用时，例如在清洁机300的运输期间，提升 清洁头308。
例如，清洁机300的一个实施例构成用于多种类型的清洁工具328， 以便使用相同的电动机330的同时适应不同的清洁操作。因此，清洁头308 可以配备有软地板清洁工具328或硬地板清洁工具328。可供选择地，例 如，清洁机300可构成有单独的软地板及硬地板清洁头308。
在进一步的实施例中，除此之外或代替清洁头308，清洁机300可以 包括清洁杆(未显示)。清洁杆可以包括连接到用于分配EA水的分配器 310的第一软管以及连接到用于从表面302提取脏的EA水的真空装置312 的第二软管。
在图12所示的实施例中， 一个或多个真空装置312用于与至少一个 真空提取器工具314组合使用，以从清洁工具328和/或表面302去除液 体和脏的废物(即，脏的清洁液体)。 一个真空装置312还通过橡皮刮板 316操作以从表面102去除废物。然后在一个或多个废物回收罐317或另 一位置中处理废物。在一个实施例中，单个吸尘器312利用真空路径选择 器332选择性地连接到橡皮刮板316和提取器工具314。在另一实施例中， 清洁机300包括用于真空橡皮刮板316和提取器工具314的单独真空装置 312。 一个或多个提升器可以设置用以提升和下降每个工具314和316离 开操作和进入操作。
在^个实施例中，提取器工具314用于从软表面去除液体及固体碎屑， 而橡皮刮板316用于从硬表面去除液体和固体碎屑。其它类型的液体和碎 屑回收工具和方法也可以用在硬表面、软地板表面或两者上。图13是更具体地显示清洁工具328的简图。在图13所示的实施例中， 清洁工具328包括用于清洁软地板的一个或多个脏物输送滚340,而提取 器工具314包括滚子提取器工具342。滚子通过一个或多个电动机330(图 12)的操作旋转，并清扫表面302，其将脏物从表面输送到脏物输送滚340 上。由箭头表示的方向上的滚子340的旋转导致部分脏物输送滚被清洁液 体润湿，然后由滚子提取器340提取，并从表面302擦去。例如，当滚子 340旋转时，滚子接合软地板(例如，地毯纤维)302，并使污物从地毯 纤维输送到滚子340。进一步旋转滚子340，并通过喷嘴346再次喷洒清 洁液体。接着，真空抽吸滚子340的表面，以从滚子去除脏的清洁液体， 并将该液体回收到回收罐317。提取器工具314的另一实施例为构成为从 表面302去除液体和固体废物的表面提取器工具348的形式。
图14显示了深度提取清洁操作模式下的清洁工具328，其中除了清洁 液体包括上述EA水和/或喷射水外，清洁机300的功能与公知的地毯提取 器相似。如果需要，脏物输送滚340用提取器刷子350替换，清洁头308 和表面提取器344移动到其操作位置，而真空橡皮刮板316移动到升高位 置。液体分配器310将清洁液体通过喷嘴352排出到表面302，或利用喷 嘴354将液体引导到表面302和前面的提取器刷子350上。提取器刷子 350通过电动机330驱动以接合地板表面302。当清洁机300前进橫过地 板表面302时，表面提取器344接合该表面的润湿部分，以从表面去除脏 的液体。另外，滚子提取器工具342从刷子350去除脏的液体和碎屑。
图15显示了在硬地板擦洗操作模式中的清洁工具328。首先，将硬地 板擦洗刷360安装在可重新配置的清洁头308中，或将具有擦洗刷360的 单独的硬地板清洁头308连接到移动体306 (图12)。另外，将清洁头308 和真空橡皮刮板316移动到其操作位置，而表面提取器344移动到升高位 置。接下来，液体分配器310通过喷嘴352排出液体来润湿表面302，和 /或通过在擦洗刷360的内部或外部的管路362排出液体230来润湿表面 302和擦洗刷360。当擦洗刷360接合润湿的表面302时，电动机330旋 转擦洗刷360。当清洁机300在向前的方向移动时，脏的液体通过橡皮刮 板316收集并引导到废物回收罐317。
在进一步的实施例中，清洁机300的结构与明尼苏达州的明尼阿波利斯的Tennant公司的READY 8 八0￡ 商标下的商业上可购得的多模式清洁 机相似，但改进为去除了传统的清洁剂供给系统，并用与在此说明的一个 或多个实施例相似的喷射装置和/或功能发生器代替该清洁机供给系统。 例如，READY5 八0￡@清洁机的一个实施例在美国专利第6， 735， 812号中 进行了更具体的说明。
14. 地毯提取器系统的实例
图16是地毯提取机370的透视图，其具有用于从地毯或其它软地板 提取至少一部分脏液体的真空拾取头371 。提取器370进一步包括一对轮 子372和控制手柄373。在操作期间，当提取器将液体分配到待清洁的地 板和/或一个或多个电动清洁工具375时，操作者在箭头373的方向上向 后拉动提取器370。清洁工具375可以包括任何公知的软地板清洁工具， 例如，刷子、滚子、硬毛刷等。提取器370的其它细节公开在美国专利第 7,059,013号和第4， 956, 891号中。例如，在此公开的任何真空拾取头都 可以用在提取器370中。在一个示例实施例中，提取器370可以不包括清 洁工具375，并恰好将液体分配到地板上，然后从地板提取脏的液体。
提取器370改进为包括具有喷射装置和/或功能发生器的液体分布系 统，例如但不局限于在图11中公开或在此公开的任何其它的实施例的内 容。提取器370可以构成为将一种或多种以下液体传送到待清洁的地板并 接着从该地板上提取，例如所述液体为阳极电解液EA水、阴极电解液 EA水、喷射的阳极电解液EA水、喷射的阴极电解液EA水、混合的阳极 电解液和阴极电解液EA水、混合的喷射阳极电解液和阴极电解液EA水 以及喷射的水。除了水之外，也可以使用其它的液体。
15. 所有表面(例如，浴室)的清洁机的实例
图17是所有表面清洁组件380的透视图，其在美国专利第6,425,958 号中进行了更具体的说明。清洁组件380改进为包括具有一个或多个喷射 装置和/或一个或多个功能发生器的液体分布路径，例如但不局限于在图 11中所示的内容，或不局限于在此公开的任何其它实施例。
例如，清洁组件380可以构成为将一种或多种以下液体传送到待清洁 的地板并从该地板选择性地回收该液体，所述液体例如为阳极电解液 EA水、阴极电解液EA水、喷射的阳极电解液EA水、喷射的阴极电解液EA水、混合的阳极电解液和阴极电解液EA水以及混合的喷射阳极电解
液和阴极电解液EA水以及喷射的水。除了水之外，也可以使用其它的液体。
例如，清洁组件380可以用于清洁卫生间的硬地板表面，或具有至少 一个硬表面的任何其它房间。清洁组件380包括如在美国专利第6， 425, 958号中说明的清洁装置和用于清洁表面的清洁装置使用的附件。清洁组 件380包括壳体381、手柄382、轮子383、排出软管384和各种附件。 附件可以包括具有伸縮及伸长的手柄386的地板刷385、两件式双弯头杆 的第一工件387A和第二工件387B，以及各种未显示在图17中的附加的 附件，包括真空软管、吹管、喷射软管、吹管喷嘴、喷枪、橡皮刮板地板 工具附件、吸入工具以及罐填充软管(其可以连接到组件380上的端口 )。 组件具有承载罐或可拆卸液体容器以及回收罐或可拆卸回收液体容器的 壳体。清洁组件380用于通过喷射软管将清洁液体喷射到表面上来清洁表 面。吹管接着用于吹干表面，并在预定的方向上吹动表面上的流体。真空 软管用于抽吸掉表面上的流体，并将其吸收进清洁装置380内的回收罐中， 从而清洁表面。为了方便运输，真空软管、吹管、喷射软管和与清洁组件 380 —起使用的其它附件可以用清洁装置380承载。
在一些实施例中，输出流速可以很高，例如用喷射器喷射。如果特定 工具或设备的输出流速超过功能发生器或喷射装置能够有效地处理待喷 射的液体的速率，则设备可以构成为包括用于容纳产生的阳极电解液和阴 极电解液(无论是单独的还是相组合)直到需要为止的一个或多个输出贮 存器。 一旦用输出液体灌注，则输出贮存器可以提供可以供给较高输出流 量的缓冲。
16.车载清洁系统的实例
图18是显示根据本公幵内容的进一步实施例的车载系统400的简图。 具有一个或多个在此说明的例如图11所示实施例的部件的清洁系统安装 在载重汽车402内。使用图11所示的标号，载重汽车402承载用于容纳 液体(例如，常规的自来水)的供给源罐106、机载功能发生器162、以 及用于电化学活化和喷射水的一个或多个喷射装置161和/或163。可供选 择地，例如，可以去除喷射装置和/或功能发生器。液体分布系统包括一个或多个软管404，其通过电化学活化水(例如，喷射的阳极电解液EA 水和/或喷射的阴极电解液EA水)，到达将水分配到待清洁的表面上的清 洁杆406。清洁杆406可以进一步包括通过软管408连接到也由载重汽车 402承载的真空供给源的提取器。当操作者使杆406的清洁端通过待清洁 的表面时，杆将EA水分配到表面上，同时提取器从表面回收脏水和碎屑。 在进一步的实施例中，无论是有还是没有其它的清洁或提取工具或回 收系统，与杆406相似的杆可以在参照此处的任何图显示或说明的任何清 洁机上实现。
17. 添味剂
图19是简化的方框图，其显示了具有根据进一步的实施例的EA水 分布系统的移动或固定式清洁机500，其可以在在此说明的任何实施例中 实现。在一个实施例中，分布系统包括液体源502、喷射装置503、功能 发生器504、喷射装置505以及流体分配器506。此外，清洁系统500包 括有气味的化合物的供给源508，其可以通过在功能发生器504的上游或 下游的分配泵510被抽进液体流动路径中。其它的设备和方法也可以用于 将有气味的化合物分散进液体中。例如，有气味的化合物可以形成为可以 放置在流体路径中并缓慢溶解的长的耐久存的圆盘形状。另外，在其它实 施例中， 一个或多个喷射装置503、功能发生器504或喷射装置505都可 以去除。
有气味的化合物将香味或臭味加入到液体中，影响、刺激使用者的嗅 觉或被使用者的嗅觉察觉到。例如，这种香味可以包括可以由使用者察觉 到的容易选择的香味，以表明表面清洁过。例如，香味可以为"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，治疗或用 于匹配使用处理的地板或表面的环境的香味。例如，热带香味可以用于匹 配热带装饰。清洁机的使用者可以选择用于环境的适合香味。
然而，已经发现，由于可以通过功能发生器生产的例如氯的亚稳定活 性反应组分，在此公开的一个或多个清洁装置已经提供了自然的"清洁" 香味，而没有使用额外的有气味的化合物508。
18. 清洁液体发生器
图20是根据示例实施例安装到平台601上的清洁液体发生器600的简化方框图。平台601可以构成为由手握住的、由操作者或车辆携带安装 或放置在地板、墙、长椅或其它表面上的设施中，通过手保持连接到另外
的装置，或携带在身上等。例如，平台601可以由清洁或保养推车或拖把 桶携带。平台601包括用于从供给源接收液体(例如，自来水)的入口 602。 可供选择地，例如，平台601可以包括用于保持待处理的液体的供给的罐。 平台601进一步包括喷射装置603、功能发生器604以及另外的喷射装置 605。在一个实施例中，平台601只包括喷射装置603或605之一。在进 一步的实施例中，喷射装置603或605两者都被去除。喷射装置605 (或 功能发生器604)的输出连接到出口 606。平台601还可以包括例如但不 限于在此公开的任何其它的装置或部件。
来自功能发生器604的输出的流动路径可以构成为只分配阳极电解液 EA液体、只分配阴极电解液EA液体、阳极电解液EA液体和阴极电解液 EA液体、或混合的阳极电解液和阴极电解液EA液体。例如，不使用的 阳极电解液或阴极电解液可以被引导到平台601上的废物罐或排出出口。 在阳极电解液和阴极电解液EA都通过出口 606分配的实施例中，出口可 以具有单独的端口或组合的端口，例如，参照图11的说明，输送阳极电 解液和阴极电解液混合的混合物。此外，在此说明的任何实施例都可以包 括在分配器的输出处用于容纳产生的液体的贮存罐。另外，在其它实施例 中，可以去除一个或多个喷射装置603、功能发生器604或喷射装置605。
在进一步的实施例中，平台可以组合在例如手触发喷射瓶的喷射瓶中 或之上，其中喷射瓶容纳待喷射在表面上的液体，而在分配作为输出喷雾 的转换液体之前，功能发生器将液体转换成为阳极电解液EA液体和阴极 电解液EA液体。阳极电解液和阴极电解液EA液体可以作为组合的混合 物或作为单独的喷射输出分配。采用提供给喷射瓶的小且间断输出的流 量，例如，功能发生器可以具有小包装并通过由包装和喷射瓶携带的电池 供电。
19.氧化-还原电势指示器
本公开内容的另外方面涉及用于提供给使用者EA液体的氧化-还原 电势的人眼可观察到的指示的方法和设备，例如但不局限于在此说明的任 何实施例中产生或使用的EA液体。例如，参照图10-17说明的移动式硬地板表面和/或软地板表面清洁机可以改进为包括机载功能发生器和输出 液体的氧化-还原电势的视觉或可听到的指示器。同样地，参照任何其它 图显示和说明的任何设备都可以改进为进一步包括此指示器。
指示器可以包括具有模拟或数字标尺、指示器灯、刻度盘或声音输出 的测量工具，或可以包括液体的可观察特性(例如，该液体的颜色)的变 化。例如，根据测量工具的输出，可以将染料喷射进液体中，或颜色的改 变可以通过液体内的添加剂的化学响应触发，以指示液体的氧化-还原电 势。例如，特定的金属离子可以作为水的氧化-还原电势的函数改变水的 颜色。
在进一步的实施例中，指示器提供为氧化-还原电势的函数的机器可 读的模拟或数字输出。设备可以包括用于提供用于监测氧化-还原电势、 和/或储存氧化-还原电势的历史数据的任意类型的各输出信号的电气硬件 和软件，以及反应设备的操作状态或条件的其它任何所需的指示器。在一
个实施例中，设备监测使用的EA水的量、设备的状态以及输出液体的氧 化-还原电势。如果氧化-还原电势不在所需的范围内，或如果在设备上出 现另外的错误状态，则此情况可以记录在设备上并报告给机器的使用者， 或通过适合的输出及传输介质传输到本地或远距离的维修人员。例如，本 地监测系统可以接收该传输并通过电子邮件信息将相应的报告发送给维 修人员。也可以纪录其它的维修情况并报告用于触发自动的维修步骤。
另外，EA液体的使用可以自动在设备上记录，并为了填写清单输送 到本地或远程监测系统。
在进一步的实施例中，设备可以通过以上任何方法监测、记录和/或 报告喷射装置的情况和功能状态。为了以预定的间隔制定特定的维修程 序，设备可以测量、记录和报告操作时间。例如，在功能发生器或喷射装 置中的一个或多个电极发射例如银离子的离子的实施例中，由于安装了电 极，所以使用的总时间的测量可以在电极使用寿命结束之前用于制定的更 换或通过指示器报告使用者。
20.显示功能发生器的操作的视觉指示器
本公开内容的的另一个方面涉及用于提供给使用者功能发生器或喷 射器的电操作的人眼可观察到的指示的方法和设备。功能发生器(和/或喷射器)消耗的电力水平可以用于确定功能发生器是否正确操作，并因此 确定由发生器产生的液体(EA阳极电解液和/或EA阴极电解液)是否被 电化学活化到充分的水平。在合理水平以下的电力消耗可以反应例如使用 超纯供给水或通常具有低电解液含量(例如，低钠/矿物含量)的供给水 的各种电势问题，使得水在功能发生器内不能传导充分水平的电流。因此， 例如，电流消耗也可以指示氧化-还原电势的高或低水平。
例如，参照图10-17说明的移动式硬地板表面和/软地板表面清洁机可
以改进为包括机载功能发生器和表示功能发生器消耗的电力的视觉、可听 见的或触觉的指示器。同样地，参照其它任何图显示和说明的任何设备可 以进一步包括如指示器。
图21是根据本公开内容的实施例的具有指示器的系统700的方框图， 例如，其可以组合进在此公开的任何实施例中。系统700包括电源702、 功能发生器(和/或喷射器)704、控制电子装置706、冷却风扇708、电 流传感器710、逻辑电路712和指示器714。为简化起见，功能发生器704 的液体输入和输出在图21中没有显示。系统700的所有元件都可以通过 相同的电源702或例如通过两个或更多个单独的电源供电。
控制电子装置706被连接，以便根据系统700的现有操作模式控制功 能发生器704的操作，且使用者控制输入，例如，如图IOA-IOC所示由清 洁机100的控制单元146接收的输入。例如，控制电子装置706可以对应 于图8A所示的实施例中的控制电子装置64。冷却风扇708可以设置用以 冷却控制电子装置706，并可以连接到例如包含功能发生器704和控制电 子装置706的壳体。
功能发生器710消耗的电力可以通过与功能发生器704和电源702串 联地电连接的电流传感器710监测。电流传感器710提供表示流过功能发 生器的电流的模拟或数字输出716。逻辑电路712将输出716与预定的阈 值电流水平或范围进行比较，然后作为比较的函数操作指示器714。阈值
电流水平或范围可以被选择以例如表示预定的功率消耗水平。
指示器714可以包括指示器灯、刻度盘、声音输出、触觉输出、具有
模拟或数字刻度的测量工具、或任何其它的可观察输出。在一个实施例中， 以下参照图22更具体地显示，风扇708为包括一个或多个彩色灯(例如，LED)的发光风扇，如图21所示，发光风扇与风扇电动机并联地电连接。 当通过开关718由逻辑电路712操作时，灯起到表示功能发生器704的操 作状态的指示灯的作用。然而，在其它实施例中，指示器灯可以不依赖于 风扇电动机通过逻辑电路操作。
在一个说明性实施例中，逻辑电路712操作作为由电流传感器710感 应的电流水平的函数的指示器灯714。例如，逻辑电路712可以关闭(或 可供选择地，打开)作为感应的电流水平是在阈值水平之上还是之下的函 数的指示器灯。在一个实施例中，当感应的电流水平在阈值水平之上时， 逻辑电路712以稳定的"开"状态操作指示器灯，而当感应的电流水平在 阈值水平之下时，使指示器灯以选择的频率在"开"状态和"关"状态之 间循环以指示问题。在其它实施例中，可以使用多个阈值水平和频率。另 外，指示器714可以包括多个单独控制的指示器，例如多个灯，每个灯都 表示在预先限定的范围内的操作。可供选择地或除此之外，例如，逻辑电 路可以构成为改变作为关于一个或多个阈值或范围的感应电流水平的函 数的一个或多个指示器灯的亮度水平。
在图10C所示的实施例中，外壳150的顶部包括用于冷却功能发生器 和喷射器的控制电子装置的冷却风扇708。在此实施例中，冷却风扇包括 Mad Dog MD-80MM-4LED-F型80mm的彩色风扇，其包括四个蓝色LED 灯，以便当风扇通电且风扇叶片以接近2000RPM旋转时照亮风扇组件。 此种形式的风扇典型地用于模拟计算机系统，所述计算机系统用于冷却和 照亮安放计算机硬件的透明计算机壳体。其它形式的发光风扇可以在其它 实施例中使用。
在图10C所示的实施例中，风扇电动机和LED如图21所示彼此并联 地电连接。因此，风扇电动机和LED在逻辑电路712的控制下一起打开 和关闭。然而，风扇电动机和LED也可以如上所述单独控制。发光风扇 提供视觉指示功能发生器的可用状态的简单装置。对于使用者，指示器灯 稳定辉光提供了施加到待清洁的表面的水在电化学活化的情况中的保证。
图10B显示了具有清洁机的盖104的清洁机100在基座102的顶部上 封闭。由于功能发生器靠近盖104和基座102之间的间隙放置，所以在正 常操作期间，用箭头720表示的冷却风扇LED的稳定辉光在沿清洁机的侧面的区域中可见。然而，指示器灯可以位于任何其它位置，无论是具有 风扇电动机还是离开风扇电动机都可以。
在另一实施例中，指示器714可以位于其中组装系统700的装置上的 任何位置。例如，指示器714可以包括连接到如图10A-10C所示的清洁机 100的使用者的控制面板的一个或多个发光二极管。可供选择地，例如， 指示器714可以位于清洁机100的壳体内或之上。
在进一步的实施例中，逻辑电路712可以储存电流水平或消耗的电力 的历史记录以及反映设备的操作状态或条件的任何其他所需指示器。在一 个实施例中，如果消耗的功率不在所需的范围内，或如果在设备上出现另 外的错误状态，则此情况可以记录在设备上并报告给机器的使用者，或通 过适合的输出和传输介质传输给本地或远距离的维修人员。例如，本地监 测系统可以接收该传输并通过电子邮件信息将相应的报告发送给维修人 员。也可以纪录其它的维修情况并报告用于触发自动的维修步骤。
在仍然进一步的实施例中，指示器包括例如振动器的触觉指示器，当 功能发生器消耗的功率在所需的范围外或低于一定的阈值时，该振动器振 动清洁机的元件。例如，在图10A-10C所示的实施例中，触觉指示器可以 振动控制手柄148或轮子118或119。在包括用于操作者的座椅的实施例 中，当出现错误状态时，触觉指示器可以选择性地振动该座椅。
21.输出液体
在示例实施例中，提供喷射反应产物，其至少部分由与阳极和阴极接 触的水产生，阳极和阴极通过隔膜分开，该隔膜允许由阴极或阳极产生的 选择的离子单向运送横过隔膜。
例如，反应产物可以包括自来水或可以基本由水组成。也可以使用其 它的液体。如上所述，反应产物可以包括阳极电解液和阴极电解液的组合。 例如，阴极电解液以超过根据化学式计算的理论值(stochiometric excess) 的氢氧离子为特征。
在进一步的示例实施例中，提供了反应产物，该产物由与阳极接触的 水和与阴极接触的水的组合产生，阳极和阴极通过隔膜分离，该隔膜允许 由阴极或阳极产生的选择的离子单向运送横过隔膜。
例如，隔膜允许氢氧离子朝向阴极单向运送横过隔膜，而其中隔膜允许横过由阴极产生的离子的隔膜朝向阳极单向传送隔膜。例如，反应产物 可以包括由阳极产生的阳极电解液和由阴极产生的阴极电解液，其中阴极 电解液以超过理想配比的氢氧离子为特征。
在进一步的示例实施例中，提供组合的阳极电解液和阴极电解液的电 化学活化流体。例如，流体可以包括自来水和可以基本由水组成。也可以 采用其它流体。
22.结论
由于没有添加表面活性剂和清洁剂，所以一个或多个实施例提供一种 清洁系统，该系统为完全没有化学制品，并具有使用普通的自来水的能力， 该自来水作为主要或唯一的液体被电化学活化，同时提供有效的清洁和/ 或消毒特性。然而，如果需要也可以添加表面活性剂和清洁剂。另外，在 功能发生器的喷射上游和/或下游的添加可以进一步增强输出液体的清洁 或消毒特性以及产品效率。因此，系统可以提供有效的环境溶液，用于清 洁住宅、工业设施、商业设施、医院、食品加工设施以及餐馆设施以及更 多场合。清洁系统可以为移动式或固定式。
另外，当在清洁和/或消毒系统中使用时，当自来水己经作为唯一的 清洁液体被电化学活化时，在硬地板或软地板擦洗机的回收罐中不需要消 泡室。
虽然己经参照一个或多个实施例说明了本公开，但本领域的普通技术 人员应该认识到，可以在此基础上对形式和具体内容进行改变，而不脱离 本公开的范围。另外，在此说明和权利要求中使用的术语"连接"可以包 括直接连接或通过一个和多个中间件连接。
权利要求
1. 一种移动式表面清洁机，包括构成为在表面上行进的移动体；液体源；液体分配器；从所述液体源到所述液体分配器的流动路径；以及与所述流动路径流体连通的电解喷射装置。
2. 根据权利要求l所述的移动式表面清洁机，其中所述电解喷射装置 包括第一和第二导电电极，所述第一和第二导电电极由间隙分开，其中所 述流动路径与所述间隙流体连通。
3. 根据权利要求2所述的移动式表面清洁机，其中 所述第一或第二电极中的至少一个为管状；以及 所述第一和第二电极彼此同轴。
4. 根据权利要求3所述的移动式表面清洁机，其中所述电解喷射装置 进一步包括在所述第一和第二电极之间定位于所述间隙中的管状电介质筛网，且 其中所述第一和第二电极中的一个包括实体管状金属板，而另一个电极包 括管状金属丝网。
5. 根据权利要求2所述的移动式表面清洁机，其中所述第一和第二电 极是平坦的。
6. 根据权利要求1所述的移动式表面清洁机，其中所述液体源包括罐；以及所述电解喷射装置连接在所述罐和所述液体分配器之间的所述流动 路径中。
7. 根据权利要求1所述的移动式表面清洁机，其中 所述液体源包括罐；以及 所述电解喷射装置至少部分地位于所述罐内。
8. 根据权利要求1所述的移动式表面清洁机，其中所述清洁机包括将电力施加到所述喷射装置的控制电路，其中所述喷射装置操作以通过电解 在所述液体中产生纳米气泡，且其中所述纳米气泡具有太小以至于不能破 坏所述液体的表面张力的尺寸。
9. 根据权利要求1所述的移动式表面清洁机，进一步包括 在所述流体路径中的功能发生器，所述功能发生器包括由离子交换膜分开的阳极室和阴极室，且所述功能发生器电化学活化来自供给源的所述 液体或来自所述喷射装置的喷射液体中的至少一个。
10. 根据权利要求9所述的移动式表面清洁机，其中来自所述阳极室 的液体流沿所述流动路径与来自所述阴极室的液体流相结合、或者在所述 液体分配器处相结合，以形成组合流或从所述液体分配器分配的其组合 物。
11. 根据权利要求9所述的移动式表面清洁机，其中所述流动路径包 括从所述阳极室到所述液体分配器的第一流动路径、以及从所述阴极室到 所述液体分配器的第二流动路径，且其中所述液体分配器分配来自所述第 一流动路径的液体和来自所述第二流动路径的液体作为单独的液流。
12. 根据权利要求1所述的移动式表面清洁机，其中所述液体源包括承载供给液体的罐，且其中所述清洁机进一步包括 与所述流动路径流体连通的泵。
13. 根据权利要求12所述的移动式表面清洁机，其中所述清洁机包括在所述清洁机相对于将清洁的表面运动期间的第一操作模式，在所述 第一操作模式期间，所述清洁机给所述泵通电以沿所述流动路径抽吸所述 液体，并且给所述电解喷射装置通电以喷射通过所述装置并通过所述液体分配器输送到所述表面的液体；以及所述清洁机相对于将清洁的表面静止时的第二操作模式，在所述第二 操作模式期间，所述清洁机断开所述泵的电源以停止所述液体沿所述流动 路径的流动，且所述清洁机断开所述电解喷射装置的电源。
14. 根据权利要求1所述的移动式表面清洁机，其中所述液体源包括由所述清洁机承载的罐，且其中所述清洁机进一步包括连接到所述移动体并包括清洁工具的电动清洁头；与所述流动路径流体连通的泵，其中所述液体分配器构成为将喷射的液体施加到包括所述表面、所述清洁工具或所述表面和所述清洁工具两者 的组中的至少一个元件；以及连接到所述移动体的流体回收装置。
15. 根据权利要求14所述的移动式表面清洁机，其中所述清洁工具包 括硬地板表面清洁工具，所述流体回收装置包括连接到所述移动体以接合 所述表面的真空橡皮刮板。
16. 根据权利要求15所述的移动式表面清洁机，其中所述硬地板表面 清洁工具包括硬地板擦洗刷。
17. 根据权利要求14所述的移动式表面清洁机，其中所述清洁工具包括软地板表面清洁工具，所述软地板表面清洁工具包括脏物输送滚或软地板抽吸工具；以及所述流体回收装置包括构成为从将清洁的表面或所述清洁工具中的 至少一个去除液体的真空提取器。
18. —种移动式表面清洁机，包括 构成为在表面上行进的移动体； 由所述移动体承载的罐；连接到所述移动体并包括清洁工具的电动清洁头； 液体分配器；从所述罐到所述液体分配器的流动路径；以及在所述清洁机上的通过电解喷射所述液体的电解器。
19. 根据权利要求18所述的移动式表面清洁机，其中所述电解器包括第一和第二导电电极，所述第一和第二导电电极由与所述流动路径流体连通的间隙分开。
20. 根据权利要求19所述的移动式表面清洁机，其中所述第一或第二电极中的至少一个为管状；以及 所述第一和第二电极彼此同轴。
21. 根据权利要求20所述的移动式表面清洁机，其中所述电解器进一 步包括在所述第一和第二电极之间定位在所述间隙中的管状电介质筛网，且 其中所述第一和第二电极中的一个包括实体管状金属板，而另一个电极包 括管状金属丝网。
22. 根据权利要求19所述的移动式表面清洁机，其中所述第一和第二电极是平坦的。
23. 根据权利要求18所述的移动式表面清洁机，其中所述电解器连接在所述罐和所述液体分配器之间的所述流动路径中。
24. 根据权利要求18所述的移动式表面清洁机，其中 所述电解器至少部分地位于所述罐内。
25. 根据权利要求18所述的移动式表面清洁机，其中所述电解器操作 以通过电解在所述液体中产生纳米气泡，所述纳米气泡具有总体上太小以 至于不能破坏所述液体的表面张力的尺寸。
26. 根据权利要求18所述的移动式表面清洁机，进一步包括 在所述流体路径中的功能发生器，所述功能发生器包括由离子交换膜分开的阳极室和阴极室，且所述功能发生器电化学活化来自所述液体源的 液体或来自所述电解器的喷射液体中的至少一个。
27. 根据权利要求18所述的移动式表面清洁机，进一步包括-与所述流动路径流体连通的泵。
28. 根据权利要求27所述的移动式表面清洁机，其中所述清洁机包括在所述清洁机相对于将清洁的表面运动期间的第一操作模式，在所述 第一操作模式期间，所述清洁机给所述泵通电以沿所述流动路径抽吸所述 液体，并且所述清洁机给所述电解器通电以喷射来自所述液体源的液体， 所述液体通过所述电解器并通过所述液体分配器输送到所述表面；以及所述清洁机相对于将清洁的表面静止时的第二操作模式，在所述第二 操作模式期间，所述清洁机断开所述泵的电源以停止所述液体沿所述流动 路径的流动，且所述清洁机断开所述电解器的电源。
29. 根据权利要求18所述的移动式表面清洁机，其中所述清洁机进一 步包括与所述流动路径流体连通的泵，其中所述液体分配器构成为将喷射的液体施加到包括所述表面、所述清洁工具或所述表面和所述清洁工具两者 的组中的至少一个元件；以及连接到所述移动体的流体回收装置。
30. 根据权利要求29所述的移动式表面清洁机，其中所述清洁工具包 括硬地板表面清洁工具，所述流体回收装置包括连接到所述移动体以接合 所述表面的真空橡皮刮板。
31. 根据权利要求30所述的移动式表面清洁机，其中所述硬地板表面清洁工具包括硬地板擦洗刷。
32. 根据权利要求29所述的移动式表面清洁机，其中所述清洁工具包括软地板表面清洁工具，所述软地板表面清洁工具包括脏物输送滚或软地板抽吸工具；以及所述流体回收装置包括构成为从将清洁的表面或所述清洁工具中的 至少一个去除液体的真空提取器。
33. —种移动式表面清洁机，包括 构成为在表面上行进的移动体； 液体源；液体分配器；从所述液体源到所述液体分配器的流动路径；以及 用于在所述清洁机上喷射的装置，所述装置通过电解喷射所述液体。
34. —种方法，包括步骤a) 沿地板移动移动式地板清洁机；b) 在所述移动式地板清洁机上通过电解喷射液体；以及c) 由所述移动式地板清洁机分配喷射的液体。
35. 根据权利要求34所述的方法，其中步骤b)中的喷射由电解喷射装置执行，所述电解喷射装置包括第一和第二导电电极，所述第一和第二导电电极由与所述流动路径流体连通的间隙分开。
36. 根据权利要求35所述的方法，其中所述第一或第二电极中的至少一个为管状；以及 所述第一和第二电极彼此同轴。
37. 根据权利要求36所述的方法，其中所述电解喷射装置进一步包括在所述第一和第二电极之间定位在所述间隙中的管状电介质筛网，且 其中所述第一和第二电极中的一个包括实体管状金属板，而另一个电极包 括管状金属丝网。
38. 根据权利要求35所述的方法，其中所述第一和第二电极是平坦的。
39. 根据权利要求34所述的方法，其中步骤b)中的喷射包括步骤 沿着由所述移动式地板清洁机承载的罐和一个或多个液体分配器之间的流动路径喷射所述液体，所述液体分配器在步骤c)中分配喷射的液体。
40. 根据权利要求34所述的方法，其中步骤b)中的喷射包括步骤 喷射罐内的液体，所述罐由所述移动式地板清洁机承载并供给在步骤c)中分配的喷射的液体。
41. 根据权利要求34所述的方法，其中步骤b)中的喷射包括步骤 通过电解在所述液体中产生纳米气泡，其中所述纳米气泡具有总体上太小以至于不能破坏所述液体的表面张力的尺寸。
42. 根据权利要求34所述的方法，进一步包括步骤d)在所述移动式地板清洁机上，在进行步骤b)之前电化学活化至少 一种液体，或在进行步骤b)之后电化学活化喷射的液体，以产生阳极电 解液电化学活化(EA)液体和阴极电解液EA液体。
43. 根据权利要求42所述的方法，其中步骤d)包括电化学活化在步骤c)中产生的喷射液体。
44. 根据权利要求42所述的方法，其中步骤d)包括在步骤c)中喷射所述液体之前电化学活化所述液体；以及步骤b)中的喷射包括喷射所述阳极电解液EA液体或阴极电解液EA 液体中的至少一个。
45. 根据权利要求42所述的方法，其中步骤c)中的分配包括单独地 分配所述阳极电解液EA液体和所述阴极电解液EA液体，或将所述阳极电解液EA液体和所述阴极电解液EA液体作为组合的阳极电解液和阴极 电解液EA液体进行分配。
46. 根据权利要求34所述的方法，进一步包括步骤d)沿流动路径从由所述移动式地板清洁机承载的罐将所述液体抽吸 到液体分配器。
47. 根据权利要求34所述的方法，进一步包括步骤d) 在第一操作模式期间执行步骤b)和c)，同时在步骤a)中沿地板 移动所述移动式地板清洁机；以及e) 在第二操作模式期间，当所述移动式地板清洁机相对于地板静止 时，中止步骤b)和c)。
48. 根据权利要求34所述的方法，其中所述液体包括自来水。
49. 根据权利要求34所述的方法，其中所述液体主要由自来水组成。
50. 根据权利要求34所述的方法，其中所述液体由自来水组成。
51. 根据权利要求34所述的方法，其中所述液体包括水和大于零但不 超过1.0摩尔每升的电解液浓度。
52. 根据权利要求34所述的方法，进一步包括步骤d)用电动擦洗工具擦洗地板，所述电动擦洗工具由所述机器承载并从由硬地板擦洗刷、脏物输送滚和软地板提取刷组成的组中选择。
53. 根据权利要求34所述的方法，进一步包括步骤-d)利用由所述机器承载的回收系统从地板回收至少部分喷射的液体。
54. 根据权利要求53所述的方法，其中所述回收系统从以下的组中选 择，所述组包括接合地板的真空橡皮刮板； 接合地板的真空提取器；以及从清洁工具回收喷射的液体的真空提取器，所述清洁工具由所述移动 式地板清洁机承载并接合地板。
55. 根据权利要求34所述的方法，其中步骤c)中的分配包括步骤将喷射的液体分配在由所述机器承载并接合地板的电动擦洗工具的 附近。
56. 根据权利要求34所述的方法，其中步骤c)中的分配包括步骤从连接到所述机器的杆喷洒喷射的液体。
57. —种方法，包括步骤a) 沿地板移动移动式地板清洁装置；b) 在所述移动式地板清洁装置上通过电解来电解液体； C)分配来自所述移动式地板清洁装置的电解液体；d) 利用由所述装置承载的电动擦洗工具在地板上操作分配的液体；以及e) 使用由所述装置承载的回收系统从地板回收至少部分所述分配的液体。
58. —种方法，包括步骤a) 沿地板移动移动式地板清洁装置；b) 在所述移动式地板清洁装置上，至少通过利用电解来喷射液体；c) 分配来自所述移动式地板清洁装置的喷射液体；d) 利用由所述装置承载的电动擦洗工具在地板上操作分配的液体；以及e) 利用由所述装置承载的回收系统从地板回收至少部分所述分配的 液体。
全文摘要
本发明提供一种移动式表面清洁机(100、300、370、380、500)以及一种产生喷射的清洁液体(51、52、53、54、55、59、71、93、190、192)的方法。清洁机包括构成为在表面(125、302)上行进的移动体(102、306、381)、液体源(14、70、106、502)、液体分配器(194、310、352、354、362、371、506)、从液体源到液体分配器(194、310、352、354、362、371、506)的流动路径(16、17、18、59、70、71、160、10A、160B)、以及与流动路径((16、17、18、59、70、71、160、10A、160B)流体连通的电解喷射装置(50、161、163、325、326、503、505)。
文档编号C02F1/461GK101421053SQ200780012999
公开日2009年4月29日 申请日期2007年2月8日 优先权日2006年2月10日
发明者布鲁斯·F·菲尔德, 帕特里克·J·格朗伦德 申请人:坦南特公司