用於產生、施加和中和電化學活化液體的方法和裝置的製作方法

2023-09-14 11:54:35 5

專利名稱：用於產生、施加和中和電化學活化液體的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及清潔和/或消毒系統，尤其涉及但不限於產生具有清潔和/ 或消毒特性的工作液體的系統。
背景技術：
目前使用各種各樣的系統來清潔或消毒住宅、工業、商業、醫院、食 品加工和餐館設施，比如表面和其他襯底，以及清潔或消毒各種物品，比 如食品或其他制 品。
例如，硬地面擦洗機廣泛用於清潔工業和商業建築的地面。它們的尺 寸範圍小至由在其後步行的操作人員控制的小模型，大至由乘坐在其上的 操作人員控制的大模型。這些機器一般是具有合適的操作人員控制器的有 輪車輛。它們的車體包含動力和驅動元件，容納清潔液體的溶液箱，和容 納從被擦洗的地面回收的汙染溶液的回收箱。擦洗頭，其包含一個或多個 擦洗刷，相關驅動元件連接到車輛上並可以設置在它的前面、下面或後面。 溶液分送系統將清潔液體從溶液箱分送到擦洗刷附近的地面上。
軟地面清潔機能夠用作小的移動機器，其通過操作人員來操縱，或者 可以使用在車載型系統中，其具有連接到卡車的清潔棒。卡車攜帶清潔液 體溶液箱、廢水回收箱和強大的真空抽取器。
硬和軟清潔系統中使用的典型清潔液體包括水和基於化學的清潔劑。 清潔劑通常包括溶劑、增潔劑和表面活性劑。這些清潔劑提高了對於不同 汙垢類型比如灰塵和油的清潔有效性的同時，這些清潔劑也具有在已清潔 的表面上留下多餘的殘餘物的趨勢。這種殘餘物會不利地影響表面的外觀 並具有再次汙染表面的趨勢，且根據清潔劑的不同，會潛在地導致對健康 不利或造成不利的環境影響。類似的缺點在用於其它類型的表面和物品的 清潔系統中也存在。
希望有一種改進的清潔系統，在保持理想的清潔和/或消毒特性的同時，減少典型清潔劑的使用和/或減少清潔之後剩餘在表面上的殘餘物。

發明內容
本發明實施例涉及一種方法，其包括a)接收pH值範圍在pH6-pH8 之間且氧化還原電勢(ORP)在士50mV之間的液體；b)將液體轉變成陽 極電解液和陰極電解液，其具有在pH6-pH8之間的範圍以外的各自pH值 和在士50mV之間的範圍以外的各自ORP; c)將陽極電解液和陰極電解 液施加到表面持續駐留時間；以及d)在駐留時間以後從表面回收至少一 部分陽極電解液和陰極電解液並將陽極電解液和陰極電解液放置在公共 回收箱中，其中陽極電解液和陰極電解液在陽極電解液和陰極電解液在步 驟b)中被轉變的一分鐘以內基本上中和至pH6-pH8之間的pH值和± 50mV之間的ORP。
另一個實施例涉及一種方法，其包括a)接收pH值範圍在pH6-pH8 之間且氧化還原電勢(ORP)在土50mV之間的液體；b)將液體轉變成陽 極電解液和陰極電解液，其具有在pH6-pH8之間的範圍以外的各自pH值 和在士50mV之間的範圍以外的各自ORP;以及c)將陽極電解液和陰極 電解液施加到表面持續駐留時間，其中陽極電解液和陰極電解液在表面上 處於混合狀態並且在陽極電解液和陰極電解液在步驟b)中轉變的時間的 一分鐘以內基本上中和至pH6-pH8之間的pH值和土50mV之間的ORP。


圖1表示功能發生器(functional generator)的例子，其能夠用來電化 學地活化待處理以用於清潔的液體，比如水，在根據本發明實施例的硬和 /或軟地面清潔器上隨車攜帶或非隨車攜帶。
圖2表示根據本發明另一實施例的功能發生器。
圖3表示根據本發明的實施例，具有位於功能發生器下遊的噴霧裝置 的裝置。
圖4表示根據本發明的實施例，具有位於功能發生器上遊的噴霧裝置 的裝置。
圖5表示根據本發明的實施例，具有位於功能發生器上遊的鈾電解槽(electrolysis cell)型噴霧裝置的裝置。
圖6表示根據本發明的實施例，具有位於功能發生器下遊的鈾電解槽 型噴霧裝置的裝置。
圖7表示根據本發明實施例的鈾電解槽型噴霧裝置。
圖8A和8B —起表示根據本法明實施例的容納噴霧裝置和功能發生 器的外殼。
圖9是圖8B所示噴霧裝置的透視圖。
圖10A是根據本發明一個或多個實施例的可移動硬地面清潔器的側 視圖。
圖IOB是圖IOA所示可移動硬地面清潔器的透視圖，其蓋子處於關 閉狀態。
圖IOC是圖IOA所示可移動硬地面清潔器的透視圖，其蓋子處於打 開狀態。
圖11是根據本發明實施例更詳細地表示圖10A—10C所示可移動硬 地面清潔器的方框圖。
圖12是地面清潔器的方框圖，其可以利用多個類型的清潔工具和抽 取器構成以在使用相同的總清潔器的同時適應於不同的清潔操作。
圖13是根據本發明實施例的方框圖，其表示圖12中所示清潔器處在 適於清潔軟地面的模式。
圖14是根據本發明實施例的方框圖，其表示圖12中所示清潔器處在
適於深度清潔軟地面的模式。
圖15是根據本發明實施例的方框圖，其表示圖5中所示清潔器處在 適於清潔硬地面的模式中。
圖16是根據本發明實施例的軟地面清潔器(例如，地毯抽取器)的
方框圖。
圖17是根據本發明實施例的所有表面清潔器的透視圖。 圖18是根據本發明另一實施例的方框圖，表示車載型系統。 圖19是簡化方框圖，其表示根據本發明另一實施例的具有EA水分送 系統，該系統具有有氣味的化合物來源。
圖20是根據本發明實施例安裝到平臺的清潔液體產生器的簡化方框圖。
圖21是系統方框圖，其包括表現功能發生器的工作狀態的指示器。
具體實施例方式
在本發明的一個實施例中，提供一種方法和裝置，其使用霧化液體，
電化學活化(activated) (EA)陽極和/或陰極電解液，或者既霧化又電化 學活化陽極和/或陰極電解的液體作為唯一的或主要的清潔液體以基本上 或完全排除清潔或消毒過程中傳統表面活性/清潔劑的使用。 1. 傳統清潔液體中使用的表面活性劑
傳統的清潔液體一般包括水和化學表面活性劑。如這裡所使用的，術 語"表面活性劑"或"表面活性試劑"是指有助於表面或界面處的吸收以 及特定濃度和溫度下的凝聚的兩性分子化合物。由表面活性劑組成的化學 成分粘附到特定分子結構上。該分子由至少兩種成份組成， 一種是水溶性 的(親水的)，而另一種是非水溶性的(憎水的)。在油中，這些組份分別 是親脂的和憎脂的。這兩種組份被平衡以使表面活性劑獲得理想的特性。
對於包括機械擦洗器的清潔裝置，比如可移動硬地面清潔器，包括表 面清潔劑的一個好處是能夠有效地使將要在清潔中使用的液體與空氣混 合成為泡沫，將泡沫清潔液體施加到硬地面，使泡沫清潔液體隨著擦洗刷 工作，並且在回收汙染溶液之前基本上從泡沫清潔液體中除去氣泡。在操 作中，通過刷的接觸而快速除去與空氣混合的清潔液體的氣泡。結果，相 對很少的泡沫被轉移到回收箱中。
基本上有四種類型的表面活性劑，例如——(1)陰離子表面活性劑， 其在水環境中分解成帶負電的離子(陰離子)和帶正電的離子(陽離子)， 其中陰離子成為表面活性的載體，(2)陽離子表面活性劑，其也分解成陰 離子和陽離子，其中陽離子成為表面活性的載體，(3)非離子表面活性劑， 其為表面活性物質，在水環境中不分解成陰離子和陽離子，以及(4)兩 性表面活性劑，當存在於水環境中時在相同的表面活性劑分子中既包含正 電荷又包含負電荷，並能夠根據成分和條件比如水環境的pH值的不同而 具有陰離子或陽離子特性。
一般地，表面活性試劑對於清潔的兩個主要任務包括(1)減小水的表面張力以獲得潤溼特性，並將汙垢從表面釋放，和(2)使固體顆粒和 色素分散。當製造有效的清潔表面活性劑和清潔劑時有許多變量起作用。 一般地，重要參數是時間、溫度、通氣或非通氣系統、濃度、汙染和機械處理。
2. EA液體與霧化(噴射)
已經發現電化學活化(EA)水和其他EA液體能夠代替或添加到基於 化學活性劑的液體而與傳統的清潔系統一起使用以清潔表面比如硬和/或 軟地面。以下討論使用EA "水"作為主清潔液體的一個例子。不過，任 何其他合適的EA液體或溶液都能夠用於其他的實施例中。
如這裡所使用的那樣，術語"電化學活化液體"或"EA液體"是指， 例如，具有高反應性的水，其包含(O活性反應成分，和/或(2)在非平 衡條件下在暴露於以基本電勢或電流形式的電化學能之後形成的亞穩(活 性)離子和自由基。術語"活性"的意思是，例如，或者具有過多內勢能 的電化學或電物理狀態或條件，該內勢能是在暴露於熱力非平衡條件達一 段時間而獲得的。亞穩離子和自由基通過從亞穩狀態漸變到熱力學平衡狀 態而及時鬆弛(relax)。
如這裡所用的那樣，術語"電化學活化"是指，例如，這樣的處理(過 程)，在這樣的處理中，在非平衡電荷遷移條件下，在電化學暴露於液體的 過程中產生處於亞穩狀態的物質，在該液體中包含到達靠近電極表面的特 殊電荷的區域的溶解物質的離子和分子。
在EA水產生的情況下，用來形成EA水的初始液體源可包括，例如， (1)常規的、未處理的日常可得的自來水或其他水，(2)已經加入了一 種或多種電解液的純水，(3)化學處理過的自來水，和(4)包含合適濃 度的電解液的其他水溶液。在一個實施例中， 一種或多種電解液被加入到 純水(或其他水溶液)中以獲得大於零且不超過0.1摩爾每升的電解液濃 度。在另一個實施例中，電解液濃度大於零且不超過l.O摩爾每升。該範 圍以內或以外的其他濃度也可以用於其他實施例中。合適的電解液的例子 包括氯化鹽、硝酸鹽、碳酸鹽或任何其他可溶於水的鹽(或被電化學活化 的其他液體)。氯化鹽包括，例如，氯化鈉(比如純NaCl)，氯化鉀，氯 化鎂，氯化鈣等。術語"電解液"意思是當溶解在水中時分離成兩種或多種離子的任何物質或當在溶液中時將傳導電流的任何物質。
與非EA水相比，EA水具有增強的清潔能力和衛生能力。EA水在分 子級別和電子級別上也不同於常規的或未處理的水。
另外還發現噴霧裝置可用於將細小的氣泡加到EA水(或待霧化的其 它液體)以生成分送到將要清潔並在清潔過程中處理的表面或物品的清潔 液體。例如，該液體可以在液體被電化學活化成陽極和陰極電解液之前或 之後霧化。作為結果的清潔液體有助於有效潤溼地面。如果使用活性氣體， 比如氧氣，那麼氧氣氣泡能夠通過減小液體的表面張力而進一步提高液體 的潤溼特性，並能夠對進一步提高液體的清潔和/或消毒特性起作用。
如果在被電化學活化之前，待處理以用於清潔的液體被霧化，例如通 過機械和/或電氣方法，那麼由霧化產生的高氧(或其他氣體)等級能夠有 助於在電化學活化過程產生超氧化EA液體以獲得增強的清潔或消毒能 力。超氧化EA水包含高水平的氧氣並由於各種範圍的亞穩離子和反應自 由基的存在而被電化學活化。最終的結果是具有增強的清潔和/或消毒能力 的電化學活化泡沫、浮泡或活性氣體。
3. 用以產生EA液體的功能發生器
圖1表示功能發生器(反應器)10的例子，其能夠用來產生EA液體。 術語"功能發生器"和"反應器"在這裡可以互換。功能發生器10包括 一個或多個電化學活化(EA)單元12，其通過補給線16、 17和18從液 體源14接收給水(feed water)(或待處理以用於清潔的的其他液體)。液 體源14可包括罐或其它溶液容器，或可包括用於從外部源接收液體的接 頭或其它進口。在一個實施例中，給水包括含水成分，比如常規的自來水， 包含不超過l.O摩爾每升的鹽。在另一實施例中，含水的成分包含不超過 0.1摩爾每升的鹽。包含超過l.O摩爾每升鹽的含水成分能夠在其他實施例 中使用。
術語常規的"自來水"意思是為了家庭或商業使用而從公共建設工程、 倉庫、井等可一般地獲得的任何水。常規自來水通常包含濃度小於0.1摩 爾每升的鹽。去離子水或其中離子含量可以忽略的水是次優的，因為離子 有助於水的電化學活化。如上所述，不同於或除了常規自來水以外的液體 成分也可以用作待處理以用於清潔和/或消毒的液體，並被電化學活化以獲得增強的清潔和/或消毒能力。
每一個EA單元12通過至少部分地利用電解來電化學活化給水，並產 生以酸性陽極電解液成分20和鹼性陰極電解液成分22形式的EA水。術 語"酸性陽極電解液"、"EA陽極電解液"、"EA充氧水"和"陽極電解液 成分"在詳細的說明範圍以內可互換地使用。類似的術語"鹼性陰極電解 液"、"EA還原水"、"EA陰極電解液"和"陰極電解液成分"在詳細的說 明範圍以內可互換地使用。
在一個實施例中，每一個EA單元12具有一個或多個陽極室24和一 個或多個陰極室26 (僅示出一個)，它們通過離子交換膜27比如陽離子或 陰離子交換膜隔開。在每一個陽極室24和每一個陰極室26中分別設置一 個或多個陽極30和陰極32 (每一種電極示出一個)。陽極和陰極30， 32 能夠由任何合適的材料，比如鈦或塗敷有貴金屬比如鉑的鈦，或者任何其 他合適的電極材料製成。電極和相應的室可以具有任何合適的形狀和構 造。例如，電極可以是平板極(plate)、同軸板極、棒或其組合。每一個 電極可具有例如實心結構或可以具有一個或多個 L，比如金屬網眼。此外， 多個單元(cell) 12可以例如串聯或並聯地相互聯接。
電極30、 32電連接到常規電源(未示出)的相對終端。離子交換膜 27位於電極30與32之間。電源可提供恆定的DC輸出電壓、脈衝或調製 DC輸出電壓，或者脈衝或調製AC輸出電壓給陽極和陰極。電源可以具 有任何合適的輸出電壓電平、電流等級、佔空因數或波形。
例如在一個實施例中，電源以相對穩定的狀態施加電壓給板極。電源 包括DC/DC轉換器，其使用脈衝寬度調製(PWM)控制方案來控制電壓 和電流輸出。DC/DC轉換器使用大約15kHz脈衝以產生5V至25V的範 圍以內的期望電壓給陽極和陰極，比如具有上至大約120—150瓦的功率 的15V的電壓。佔空因數取決於想要的電壓和電流輸出。例如，DC/DC 轉換器的佔空因數可以是90%.如以下更詳細說明的那樣，如果想要的話， 電源可以構造成在持續5秒的一種極性的相對穩定狀態與持續5秒的相反 極性的相對穩定狀態之間交變。
其他類型的電源也可以使用，其可以是脈衝的或非脈衝的，並可以在 其他電壓和功率範圍。參數是根據特定應用而定的。給水(feed water)從水源14經由給水補給線16供應給陽極室24和 陰極室26，補給線16可以分叉成陽極補給線或歧管17和陰極補給線或歧 管18。陽極補給線17供應給水給每一個陽極室24，而陰極補給線18供 應給水給每一個陰極室。
在陽離子交換膜的情況下， 一旦跨越陽極30和陰極32施加DC電壓， 比如大約5伏(V)至大約25V範圍內的電壓，最初存在於陽極室24中 的陽離子橫跨離子交換膜27向陰極32移動，同時陽極室24中的陰離子 向陽極30移動。類似地，存在於陰極室26中的陽離子向陰極32移動。 不過，存在於陰極室26中的陰離子不能穿過陽離子交換膜，因此保持受 限於陰極室26以內。
此外，與陽極30相接觸的水分子在陽極室24中電化學地氧化成氧氣 (02)和氫離子(H+)，與此同時與陰極32相接觸的水分子在陰極室26 中電化學地還原成氫氣(H2)和氫氧離子(OH—)。陽極室24中的氫離子 被允許穿過陽離子交換膜27進入陰極室26，在那裡氫離子被還原成氫氣 而陽極室24中的氧氣氧化給水以形成陽極液20。此外，由於日常的自來 水通常包括氯化鈉和/或其他氯化物，因此陽極30氧化存在的氯化物以形 成氯氣。結果，產生大量的氯氣且陽極液組成物20的pH隨著時間變得酸 性越來越大。
如已經指出的那樣，當施加電壓時，與陰極32相接觸的水分子被電 化學地還原成氫氣(H2)和氫氧離子(OH—)，與此同時陽極室24中的陽 離子穿過陽離子交換膜27進入陽極32。這些陽離子可用來與在陰極32 產生的氫氧離子離子地相關聯，同時氫氣通常起泡浮到表面並逃離陰極室 26，如箭頭34所示。結果，隨著時間流逝在陰極室26中積累大量的氫氧 離子並與陽離子反應以形成鹼性氫氧化物。此外，氫氧化物保持限制在陰 極室26，因為陽離子交換膜不允許帶負電的氫氧離子穿過陽離子交換膜。 因此，在陰極室26中產生大量的氫氧化物，且陰極電解液組合物22的pH 隨著時間流逝變得鹼性越來越大。
由於氫氣34容易從陰極室26逃逸，因此功能發生器10的電化學反 應永遠不會達到平衡。結果，功能發生器10中的電解過程的非平衡條件 能夠實現反應物的聚集和陽極室24與陰極室26中的亞穩離子與自由基的形成。
電化學活化過程通常通過電子的排出(在陽極30)或電子的引入(在
陰極32)而產生，這導致給水的生理化學的(包括結構的、能量的和催化
的)特性的改變。相信給水(陽極液或陰極液)在緊挨著電極表面的地方 受到活化，在那裡電場強度能夠達到非常高的水平。該區域可以稱作電偶
層(EDL)。
可選地，例如，包含去離子水和可達O.l摩爾每升的鹽比如0.1摩爾 每升的氯化鈉的水合成物，可被引入陽極和陰極室24和26。氯化鈉完全 分解成帶正電的鈉離子(Na+)和帶負電的氯離子(Cr)。鈉和氯離子通 過水分子變成水合物。存在於水中的帶正電的鈉離子向陰極32運動，同 時帶負電的氯離子向陽極30運動。
水在陽極30被氧化為氧氣和氫離子並在陰極32被還原成氫氧離子和 氫氣。位於陰極32表面附近或其上的鈉離子因此能夠與帶負電的氫氧離 子離子地相關聯以形成氫氧化鈉。結果，陰極室26包含水和氫氧化物， 這導致pH值增加，且隨著時間的流逝水變得鹼性越來越強。
類似地，存在於陽極室24中的氯離子被電化學地氧化成氯氣。存在 於陰極室32中的氫離子或其他陽離子穿過陽離子交換膜27遷移。結果， 陽極室24包含氯氣和氧氣，這導致隨著時間流逝pH值下降。
如前所述，氫氣很容易從水合成物逃逸；因此，電化學反應不能達成 平衡。結果，功能發生器10中的電解過程的非平衡條件繼續使得反應物 集中並在陽極室24和陰極室26中形成亞穩離子和自由基。
在另一個實施例中， 一個或兩個電極30和32都能夠塗敷上銀。可選 地，例如，可以在室12中增加另外的電極，其可以塗敷或嵌入銀。在使 用過程中銀慢慢地溶解，由此銀離子比如銀鈉米離子釋放到陽極液和/或陰 極液。銀離子有助於增強所產生的EA液體的清潔特性。
4. 離子交換膜
如上所述，離子交換膜27可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，膜可以是由例如一種全氟離聚物樹脂得到的單層 膜。可選地，例如，陽離子交換膜27可以是由例如相同或兩種不同的全 氟離聚物樹脂得到的兩層膜。也可以使用具有各種層數的其他材料。此外，膜通常通過多孔結構或體加強，該結構或體由例如聚四氟乙烯(PTFE)制 成，以提供足夠的機械強度。
陽離子交換膜包括例如陰離子交換基(一sor或一COO一)，其共價地
結合到聚合物基幹上。在操作過程中，離子鹽在水中分解成陽離子或陰離 子。陽離子被稱為相反離子(counterion)，而陰離子被稱為陽離子交換膜 的聯合離子或共離子(co-ion)。
在存在於電化學單元中的電勢梯度下，與水分子簇聚的Na+和H+離 子穿過膜向帶負電的陰極傳送，且聯合離子(C1一和OIT)向帶正電的陽 極傳送。
即使陽離子交換膜選擇性地傳輸Na+、其他陽離子和水分子但抑制Cl 一和OfT離子的擴散， 一些氫氧基陰離子仍然能夠穿過陽離子交換膜移動。 主要的最終結果是Cr離子在陽極室24中富集且Na+ (和較少的IT)離子 在陰極室26中富集，並且Cr離子從陽極液20非常低地擴散到陰極液22， 陰離子OET從陰極液22非常低地擴散到陽極液20。在一個實施例中，為 了限制或防止氫氧離子的遷移，接觸陰極液22的全氟磺酸膜一側可以用 全氟碳酸(perfluorocarbohylycacid)聚合物層覆蓋。
在陽離子交換膜中結合的離子的電荷通過以IT, Li+， Na+， K+等等形式 的相反的離子的電荷來平衡。陽離子交換膜通常在充分水合作用以後起作 用。當聚合物置於水中時，聚合物膨脹，變得柔韌且允許離子在電壓的作 用下或通過擴散自由運動。結果，陽離子交換膜成為電場中的離子導體並 能夠以高選擇性傳輸陽離子。
氫(R-S03H)和鈉(R-S03Na)形式的強酸樹脂高度分解且可交換的 Na+和lT很容易可用來在整個pH範圍上交換。因此，交換能力以及由此 處理效率不依pH而定。不過，相信氫(R-COOH)和鈉(R-COONa)形 式的弱羧酸的分解程度不高且非常依賴pH。因此，當使用這種膜時，弱 羧酸的交換能力強烈地依賴於pH，處理效率也如此。
陽離子交換膜的操作也是隨以下因素變化(1)離子傳導率或通過膜 的陽離子總輸送，(2)離子流密度，(3)離子輸送數量或相對於施加的總 電流由特定離子運送的電流，(4)基幹聚合物的分子量，(5)膜的多孔性， (6)等效重量或包含一摩爾磺酸基的以克計量的幹聚合物的重量，(7)離子交換能力或每單位重量或單位體積的聚合物樹脂的可用於交換的磺
酸基的化學等效物的總數量，(8)水合作用或由聚合物吸收的水的百分比 和/或(9)水運輸。
能夠用在功能發生器10中的合適的陽離子交換膜的例子包括來自美 國DuPont的Nafion膜，來自日本Asahi Glass Co.的Flemion膜、來自日 本Asahi Chemical Industries Co.的Aciplex膜和來自美國Dow Chemical的 Dow膜。合適的功能發生器的例子包括JP2000 ALKABLUELX以內找到 的Emco Tech "JP102"單元，其可從南韓，Kyungki-Do, Goyang-City， Yeupdong的Emco Tech Co.， LTD獲得。該特定單元具有27伏的DC範圍， 大約10至大約5.0的pH範圍，62 mm* 109 mm*0.5 mm的單元尺寸和五 個電極板。也可以使用其他類型的功能發生器，它們可以具有各種不同的 規格。
5. EA水輸出的特性
功能發生器10內的電化學活性產生能夠用於清潔和/或消毒的EA水。 EA水是以分別在陽極室24和陰極室26的輸出處的酸性陽極電解液20和 鹼性陰極電解液22的形式產生的。
陽極電解液20本質上是酸性的，並且包含非常強的例如以活性氯 (Cl2)形式的氧化劑。在一個實施例中，陽極電解液20具有大約2.0至 大約4.0的pH，但在其他實施例中可以具有該範圍以外的pH，比如在大 約2.5至6的範圍內。在一個實施例中，陽極電解液20具有大約+600mV 至大約+1200mV的氧化還原電勢(ORP)，或者可以在比如+100mV至 十1200mV， +400mV至+900mV，或+400mV至+700mV的其他範圍。在其 他實施例中也可以使用其他pH值、氧化還原電勢和氯濃度。氧化還原反 應的強度取決於水溶液中的電子活性，其特徵在於氧化還原電勢(ORP) 的值。ORP值越高，介質就越"酸"，且越能夠使分子氧化。ORP值越低， 則其還原、抗氧化劑能力越高。作為靠近陽極的水的電化學暴露的結果， 其氧化一還原電勢增大，且其獲得了氧化劑的性質。
無論什麼情況下只要需要消毒或殺菌，都可以使用陽極電解液20。陽 極電解液20能夠用來殺死細菌，因為具有該範圍的氧化還原電勢的水改
15變了微生物、病毒、細菌和其他生物生命形態能夠存活的環境，並且從環 境和微生物吸引電子。結果，環境和微生物被氧化。因此，在一個或多個
實施例中，在表面清潔劑的操作過程中，EA陽極電解液水能夠用作消毒 劑和殺菌劑。不過，必須對具有發生腐蝕的潛在可能性的表面加以小心。 陽極電解液20還可以包含在水的電化學活化過程中在陽極30處產生 的許多亞穩離子和反應自由基分子。這些分子可包括03, 02, H202, Cl2， C102, HCIO, HC1， HC103， 02， H202, 03， H+, H30+, OH-， CIO-, HO-, H2CT， 02-,
o—， cio—和cr自由基以及其他受激分子。
分子氯也可以反應以形成次氯酸和OCL.離子的其它離子。這些OCL' 離子可進一步氧化和變成氯酸離子(CLCV)和高氯酸離子(HCL(V)。也 可以通過氯化鈉與鹽酸氧化而獲得二氧化氯。此外，許多其他的依據pH 而定的反應導致了各種各樣的非常亞穩和/或反應性的包含分子、離子和自 由基的氯。除了殺菌特性以外，溫和酸性的陽極電解液20中的氯離子能 夠與被清潔表面上的積垢中的金屬氧化物反應，這有助於除去積垢。
B. 陰極電解液
作為陰極附近的水的電化學暴露的結果，其氧化還原電勢降低，且其 獲得抗氧化劑的性質。陰極電解液22是強鹼性的，並且在一個或多個實 施例中，陰極電解液的pH的範圍從大約8至大約12，或從9至大約12。 不過，在另外的實施例中陰極電解液可以具有該範圍以外的pH值。在一 個實施例中，陰極電解液22具有大約-600mV至大約一1000mV的ORP， 或者ORP可以在比如一150mV至—1000mV、 —150mV至一700mV或一 300mV至一700mV的其他範圍。陰極電解液22可用於重金屬絮凝、凝結、 洗滌和提取。此外，陰極電解液22可用來清洗傷口 (代替使用碘酒)，且 無論什麼情況下只要需要增大水的pH水平，都可以使用陰極電解液22。 陰極電解液22還可以包括反應性的過氧化氫(H202)，鈉和其他氫氧化物， 亞穩離子和/或自由基。
水分子通常在離子周圍以例如每簇(per duster) 12—14個分子聚集 在一起。這有時被稱為"表面張力"。正常的自來水包括二十面體的水分 子簇網絡。該大型的水分子團太大以至於不易穿透不同的有機和無機材料 和生物體，這可能是耗時耗能的過程。大型水分子簇降解成較小的分子簇能使得水更具活性且對於實際應用更有價值。當功能發生器電化學地活化水時，氫與氧之間的共價氫鍵被打破，導致H20的分子簇被減小為每簇 IO個分子以下，比如每簇5和6個分子之間。作為結果的EA水因此具有 這樣的水分子簇大小分布，即其具有更大量的較小尺寸的分子簇。EA水 因此更"溼"、具有更大的潤溼能力、更易滲透且更易溶解。因為EA水比 通常的水更"溼"且具有更大的潤溼能力，它能夠比非EA水快六至十倍 (例如)地水合且可起到輸送機構的作用，以便比非EA水更容易地從被 清潔的表面提升和分離碎屑。更具體而言，鹼性陰極電解液組合物形式的EA水具有模仿陽離子、 陰離子、非離子和兩性表面活性劑的能力。陰極電解液22具有表面活性 劑模仿作用，因為陰極電解液22能夠具有高的pH且在電化學活化之後以 非常大量的負離子包裹。在一個實施例中，陰極電解液22是高度鹼性的， 具有9或更大例如在大約10至大約12的範圍中的pH，但在另外的實施 例中也可以具有該範圍以外的pH值。當在溶液中時，水分子簇通常包圍 離子。在電化學活化過程中，電子和離子在水分子簇以內猛烈地四處活動 並且互相衝擊直到水分子簇變得非常小。因此，這些較小的分子簇能夠穿 透灰塵與物體之間裂紋和裂縫，並且能夠比普通的非EA水更有效地帶走 灰塵。陰極電解液22能夠以類似於在使用公知的表面活性劑時觀察到的方 式提高分散性。這些效果之所以被觀察到，是因為陰極電解液22包含包 裹物體與灰塵的任何分子的負離子。用負離子包裹或包圍物體與灰塵分子 產生了導致物體和灰塵分子互相排斥並保持分離的負電勢。這些特性還增強了溶劑化作用和油脂、酸性汙物和含碳油的除去能 力。這是因為陰極電解液22用負電荷包圍了油脂，其在被負離子包圍之 後用能夠被分離地帶走。此外，用負電荷包圍油脂分子有助於減小油脂分 子的整體尺寸，因此陰極電解液22導致油脂分子變得更小。此外，用負電荷包圍油脂分子有效地皂化了油脂分子並幫助乳化或穩 定水中的憎水性的油脂分子。當含脂肪的或油脂狀物質被來自陰極電解液 22的負電荷包圍時，陰極電解液將油脂轉化成合成液體肥皂。結果，油或 脂的汙漬變得可溶並能夠被陰極電解液22除去，而不需要添加表面活性劑/清潔劑化學物質作為清潔液體的一部分。不過，在另外的實施例中，在 活化之前或之後，表面活性劑/清潔劑能夠被加入待處理以用於清潔的液 體，如果想要的話。陰極電解液22因此具有強的清潔能力。陰極電解液22能用作具有高 清潔力等級的清潔溶液，是安全的且不汙染環境。陰極電解液22對於環 境是安全的，因為還原水還原物質而不是氧化物質。氧化導致一些材料生 鏽、退化、老化和變髒。陰極電解液22避免了生鏽、退化、過早老化和變髒。由功能發生器10產生的EA水(陰極電解液和陽極電解液)因此具有 清潔能力和殺菌能力。結果，清潔裝置，比如可移動或不可移動的硬和/ 或軟地面清潔器，能夠使用EA水來清潔例如工業、商業和居民樓的地面 和其他離地表面。清潔器可使用EA水而不需要添加表面活性成分，比如 表面活性劑或清潔劑來幫助硬和/或軟地面的清潔。此外，由功能發生器10產生的EA水具有溶劑化(油ating)能力， 該溶劑化能力對於迫使油溶入能夠從表面提取的溶液中是非常有效的。對 比於傾向於使油保持懸浮的清潔劑相比，EA水使得油能夠在提取之後在 EA水喪失其活性並中和時再結合。當與具有汙染液體回收功能的清潔裝 置一起使用時，EA水的這種特性使得油能夠更有效地從被提取的汙染水 分離。這可減少與從被清潔的表面或物品回收的汙染水的處理相關聯的費 用。如以下更詳細地說明的那樣，陽極電解液和陰極電解液可以單獨或一 起、順序地或混合地，施加到被清潔的表面或物品上或者從被清潔的表面 或物品提取。陽極電解液和陰極電解液可以通過分離的分送系統來施加或 這共享相同的分送系統。在一個例子中，如果沒有使用陽極電解液和陰極 電解液中的某一個，那麼它可以從功能發生器的輸出口發送到緩存器或貯 存器以便後續使用，或者能夠發送到廢水或回收箱。術語箱或罐、緩存器 和貯存器是可互換的。C. 混合的陽極電解液和陰極電解液已經發現當仍然保持有益的清潔和消毒特性的同時，'陽極電解液和陰 極電解液可以在清潔裝置內和/或在被清潔的表面或物品上混合在一起。混合的EA水組合物也可以通過使變化比例的陽極電解液20和陰極電解液 22互相混合來形成。 一旦混合，混合的EA水處在非平衡態並可包括具有 例如大約2.5 — 6的pH和_ 150mV至一700mV的ORP的陽極電解液種類， 和具有例如大約8—l2的pH和大約+400mV至大約+900mV的OPR的陰 極電解液種類。相信小的分子簇不允許陽極電解液和陰極電解液中的反應 性物質瞬間重新結合及中和。儘管陽極電解液和陰極電解液被混合，它們 最初不是平衡的，因此短暫地保持它們增強的清潔和消毒特性。
儘管對於典型的移動式表面清潔器或對於抽取器型清潔器，被清潔表 面上的液體在提取之前的駐留時間相對較短，比如對於典型的移動式表面 清潔器而言在2 — 3秒之間。這使得在氧化還原電勢和其他有益的清潔/消 毒特性在清潔器的回收箱或隨後的處理中基本上中和之前，混合EA水的 氧化還原電勢和其他有益的清潔/消毒特性能夠在駐留期間基本上被保持。 6. 變化陽極電解液和陽極電解液的生產濃度和產量 陽極電解液和陰極電解液能夠通過對功能發生器10的結構進行改造、 以及對通過發生器和/或分送系統的流量進行改變而以相互不同的比例產 生或施加。
例如，功能發生器可以構造成產生比陽極電解液更大量的陰極電解 液，如果EA水的主要功能是清潔的話。或者，例如，功能發生器可以構 造成產生比陰極電解液更大量的陽極電解液，如果EA水的主要功能是消 毒的話。同樣，每一種電解液中的反應性物質的濃度也可以改變。
圖2表示根據一個實施例的功能發生器40的示意圖，在該實施例中 陰極板41相對於陽極板42的比例為3:2以產生比陽極電解液更大量的陰 極電解液。每一個陰極板41與陽極板42通過相應的離子交換膜43隔離。 於是，對應於兩個陽極室有三個陰極室。該構造產生了通過輸出口 44的 大概60%的陰極電解液，對比於通過輸出口 45的40%的陽極電解液。在 另一個實施例中，每一個單元包括三個陰極室和一個陽極室，每一個都通 過相應的膜隔離，類似於圖2中所示的實施例。也可以使用其他的比例。
利用多個陽極和陰極室，比例可以通過電啟用或停用所選擇的電極板 來進一步修改。啟用和停用可以利用通向電極的電源線中的合適的開關來 實現，這可以通過控制電路自動地、通過操作員手動地或兩者的組合來控制。在圖2所示的例子中，1:1的比例可以通過停用陰極41中的一個並切 斷到達該室的流動來實現。在該例中，陰極板相對於陽極板的2:3的比例 可以簡單地反轉施加到板41和42的電壓極性來實現。因此，每一個板41 變成了陽極板，同時每一個板42變成了陰極板。所施加的電壓的極性也 可以周期性地或不時地反轉以自清潔陽極和陰極板，從而延長它們的使用 壽命。因此，本說明書和權利要求書中使用的術語"陽極"和"陰極"以 及術語"陽極電解液"和"陰極電解液"是可以相應地互換的。
可選地或附加地，可以通過限流裝置46機械地啟動、禁止或減小到 達所選擇腔室的液流，所述限流裝置可位於功能發生器40的輸入端或輸 出端。限流裝置可包括適於限制液流的任何裝置，比如閥或泵。
反應物質的濃度，每一個室中pH或還原電勢的變化能夠通過調整通 過腔室的液流來調整。特定腔室中的流速越高，給水在該腔室中具有越短 的駐留時間從而用越少的時間來產生反應物質或者改變pH或還原電勢。
功能發生器40也可以具有互相併列的多個單元，它們可以根據需要 選擇性地被啟用或停用。
在另一個實施例中， 一個或多個陰極板可具有不同於對應的陽極板的 表面積，以改變一個腔室中產生的活性水相對於另一個腔室的濃度。
在本發明的另一個實施例中，陰極電解液輸出44和陽極電解液輸出 45在功能發生器40的輸出口處的流動路徑中合併。
7. 霧化
如上所述，已經發現在功能發生器下遊或上遊霧化待處理以用於清潔 的液體能夠提高所產生的液體的清潔或消毒性能。可選地，例如，噴霧裝 置可單獨地使用在任何裝置比如但不限於這裡所披露的那些裝置中，而沒 有功能發生器。在一個實施例中，術語"霧化"意思是通過任何適當的方 法使氣體分散在液體中或使液體分散在氣體中，這些方法對於本領域技術 人員而言是可以理解的。術語"霧化的EA液體"和"霧化的EA水"是 指已經在電化學活化液體或水的功能發生器的上遊和/或下遊霧化的EA 液體或EA水。圖3表示具有位於功能發生器10下遊的噴霧裝置50的裝 置。噴霧裝置50將氣體噴灑或注入陽極EA液20和陰極EA液22以形成 霧化陽極EA液51和霧化陰極EA液52。單一的複合噴霧裝置或分離的裝置都可以用來霧化每一液流。可選地，例如，噴霧裝置50被結合以僅 霧化陽極EA液20和陰極EA液22中的一個或另一個。在另一個實施例 中，例如，在由裝置50霧化之前，液流20和22被合併成單一的液流。 同樣，多個噴霧裝置可以例如彼此平行地串聯結合在一起。
在一個實施例中，噴霧裝置50將細小的氣泡分散到EA液體中以產生 被輸送到待清潔表面或物品的泡沬。合適的氣體包括空氣、氧氣、氮氣、 氨氣、二氧化碳和其他氣體。在空氣和氧氣的情況下，所產生的噴霧EA 液變得高度氧化(充氧)。氧化的加大進一步有助於有效地潤溼待清潔的 表面或物品，並能夠增強有助於清潔或消毒的化學反應。
噴霧裝置50可包括各種各樣的泡沬產生裝置，包括但不限於基於機 械原理操作的裝置，基於電化學原理比如通過電解操作的裝置，和基於化 學原理操作的裝置，或它們的組合。機械噴霧裝置可以適於將氣體分散到 液體中或將液體分散到氣體中。例子包括加壓或不加壓氣體輸送系統、加 壓或不加壓液體輸送系統、攪拌系統、噴霧器和起泡器。在一個實施例中， 加壓氣體被引入待處理以用於清潔的液體的流動路徑中，然後通過合適的 混合構件，比如能夠通過剪切作用、氣體夾帶或它們的組合產生泡沫的擴 散介質，分散在液體中。在另一個實施例中，例如，文氏管能夠用來將氣 體引入液體流動路徑中。
如果噴霧裝置50置於功能發生器10的上遊，如在圖4中所示的實施 例中那樣，氣體也能夠協助電化學活化過程以提高所產生的EA液體的清 潔或消毒能力。來自噴霧裝置的噴霧液體53能夠被供應到功能發生器10 的陽極室、陰極室或者陽極室和陰極室兩者，同時常規的自來水(或其他 液體)能夠被供應到不接收噴霧液體的任何腔室。
如果噴霧氣體包括空氣或氧氣，在電化學活化過程中提高的氧水平能 夠產生超氧化EA水。增加的氧氣水平提高了電化學活化過程的效率。同 樣地，在電化學活化處理過程中，噴霧水可具有這樣的水分子簇大小分布， 該分布具有大量的較小的簇，每簇具有較低數量的水分子。這些較小的簇 可提高通過功能發生器的離子交換膜進行輸送和分離的效率。超氧化EA 水被電化學活化，產生了具有增強的清潔或消毒能力的電化學活化泡沫、 浮泡和/或活性氣體。在圖5所示的實施例中，噴霧裝置50包括一個或多個電解單元，其 基於電化學原理操作以完成噴霧。電解單元可位於功能發生器10的上遊 或下遊。在圖5中，電解單元50是在功能發生器10的上遊。電解單元具 有類似於圖1和2所示的功能發生器的一個或多個陽極以及一個或多個陰 極。不過在一個實施例中，電解單元沒有離子交換膜。
此外，噴霧裝置50可以沿著從液體源14 (表示在圖1和2中)開始 的流動路徑設置，或者設置在液體源14內部，比如在由移動式地面清潔 器攜帶的源箱(sourcetank)中。
常規的自來水通常包含8至40 mg/L的氧氣。氧氣等級可以通過電解 來提升。來自水源的給水(或來自功能發生器10的EA水)的電解能夠將 氧氣和過氧化氫引入水中。氧氣和其他氣體的氣泡不僅通過減小水的表面 張力進一步改善了水的潤溼性能，這些氣泡也能夠對進一步提高水的清潔 和/或消毒性能起作用。由電解產生的充氧水54也可以包含過氧化氫，其 為強氧化劑並能夠進一步提升水的消毒性能。
噴霧可導致"微泡"或"納泡"的引入。微泡和納泡具有通常來說太 小以至於不能破壞液體的表面張力的大小。結果這些氣泡保持不確定地懸 浮在液體中。氣泡的不確定懸浮使得能夠增大氣泡的濃度，最終能夠實現 氣泡過飽和的水。
圖6是表示類似於圖5的實施例的示圖，但還包括位於功能發生器10 的下遊的第二電解單元(或其他裝置以完成噴霧)50用於附加的電解和氧 氣發生以產生具有優良的清潔或消毒能力的活性泡沫。在一個實施例中， 來自功能發生器10的超氧化(充氧)陽極電解液和陰極電解液輸出，由 箭頭51和52表示，以分別地通過兩個分離的腔室或混合在一起的方式通 過第二電解單元50。在另一個實施例中， 一個輸出，比如超氧化陽極電解 液輸出，通過第二單元50，與此同時另一個輸出，比如超氧化陰極電解液 輸出，從旁路通過(繞過)第二單元50，如箭頭55所示。通過在被附加 的單元50電解之前電化學活化水，在用來使液體成為噴霧的電解過程中 可以具有較小的電阻。此外，可以獲得納泡在最終的反應性泡沫中的更有 效的保持。
在另一個實施例中，水箱可從預先密封的EA液體容器來填充或者可以從附近的固定或移動的"填充站"來填充，所述填充站帶有用於電化學 活化液體然後通過連接到清潔器的軟管或其他臨時性的附件給水箱裝載
的功能發生器。在裝載EA水之後，EA水在輸送到待清潔或消毒的表面 或物品之前被輸送到噴霧裝置。
在另外一個實施例中，水箱可以從噴霧液體的預先密封的容器填充或 可以從附近的固定或移動的"填充站"，其帶有用於使液體成為噴霧然後 通過連接到清潔器的軟管或其他臨時性的附件給水箱裝載的噴霧裝置。裝 載噴霧液體以後，該液體在輸送到待清潔或消毒的表面或物品之前被輸送 到功能發生器。在一個例子中，噴霧液體包含在具有合適的內壓的容器中 以維持液體的噴霧狀態直至輸送或使用。該容器可以排空到由清潔裝置攜 帶的水箱中和/或構造成直接連接到裝置的流動路徑中，或者在功能發生器 的上遊或者在下遊處。
8. 電解單元
圖7是能夠用作根據本發明一個實施例的噴霧裝置的電解單元50的 框圖。單元50包括反應室56、陽極57和陰極58。例如，室56可通過單 元50的壁、電極57和58所在的容器或管道的壁或者通過電極自身來確 定。陽極57和陰極58可由任何合適的材料或組合材料製成，比如鈦或塗 敷有例如鉑的貴金屬。陽極57和陰極58連接到傳統的電源(未示出)。 在一個實施例中，電解單元50包括其自己的容器，所述容器確定了室56 並位於清潔裝置中待處理的液體的流動路徑中。在另一個實施例中，電解 單元50包括陽極57和陰極58但沒有容器。在這些實施例中，反應室56 可以通過電極所在的容器或管道部分來確定。
在另一個例子中，陽極和陰極可以設置在液體箱14以內，如圖1和2 所示。
在另一個例子中，陽極和陰極可以放在部分管道以內或沿著部分管道 放置，所述管道沿著清潔裝置的液體流動路徑設置。
電解單元50與其電極可以具有任何物理形狀和結構。例如，電極可 以是平板、同軸板、杆或它們的組合。每一個電極可以具有實心結構或能 夠具有一個或多個孔，比如金屬網。
在操作過程中液體由源14比如圖1和2中的箱14和/或功能發生器IO提供，並且被引入電解單元50的電解室56。在圖7所示的實施例中， 電解單元50不包括離子交換膜，所述離子交換膜使陽極57處的反應產物 與陰極58處的反應產物隔離。在使用自來水作為待處理以用於清潔的液 體的例子中，在將水引入室56並將電壓施加在陽極57和陰極58之間以 後，靠近或與陽極57接觸的水分子被電化學氧化成氧氣(02)和氫離子 (H+)，同時靠近或與陰極58接觸的水分子被電化學地還原成氫氣(H2) 和氫氧離子(OH一)。源自兩個電極的反應產物能夠混合併形成具有中性 pH和在大約500mV至大約800mV範圍內的ORP的氧化(充氧)流體59， 因為不存在物理屏障使反應產物彼此隔離。氫氣60通常起泡到陰極58周 圍的流體表面並逃逸到大氣中去，同時氧氣保持懸浮在水中達很長一段時 間，因為氧氣比氫氣密度大得多。結果，液體59變成氧氣超飽和並且具 有強的ORP。如果電解單元50被置於功能發生器的上遊，那麼引入流體 的超氧化、強ORP和減小了分子簇大小的特性能夠大大地有助於功能發 生器以內的電化學活化過程。
可選地，例如，陽極57能夠通過使用介電屏障比如設置在陽極與陰 極之間的不可滲透膜(未示出)來與陰極58隔離。
9. 噴霧增強了混合陽極電解液與陰極電解液的EA水 同樣已經發現，當陽極電解液EA水與陰極電解液EA水混合時，功 能發生器上遊和/或下遊的噴霧也能夠提高和幫助保持水的清潔和/或消毒 特性。
實施簡單的試驗，在該實驗中不同類型的EA水置於開口容器中，且 一滴油放置在水的表面以測量每一種EA水類型的油分散特性。非霧化的 陽極電解液EA水錶現出沒有油分散特性。非霧化和霧化的陰極電解液EA 水錶現出100%的油分散特性，其中油分散在100%的水表面之上。非霧化 的陽極和陰極電解液EA水，當合併時，表現出100%的油分散。與非霧 化陽極電解液EA水的OM相比，霧化陽極電解液EA水錶現出50°/。的油分 散特性，其中油分散在50%的水表面上。霧化的陽極和陰極電解液EA水， 當合併時，表現出100%的油分散。
霧化陽極電解液的油分散特性增加50%，暗示出混合的EA水具有增 大的油分散能力，這應該會提高清潔/消毒特性並且應該會延長混合EA水中和之前的時間，因為水中的活性增大了。可選地，例如，液體可以更快 地通過功能發生器，與此同時保持基本上相同的清潔/消毒能力。
10.示例性的用於組合噴霧裝置與功能發生器的外殼，其使輸出混
和
圖8A和8B —起描繪了由蛤殼式半部62A和62B構成的外殼，它們 一起形成了容納控制電子設備64、功能發生器IO和噴霧裝置50的大致水 密封的外殼。外殼62為功能發生器10和噴霧裝置50兩者以及它們相關 的控制電子設備64提供了便利的、緊湊的外殼。不過，在其他實施例中 這些設備能夠分離地安裝。
控制電子設備64包括印刷電路板，該印刷電路板包含用於供電和控 制功能發生器IO和噴霧裝置的電子裝置。外殼半部62A包括進入口 65， 其提供到一個或多個電測試點的路徑，和電纜66，其提供用於給控制電子 設備64和裝置10以及50供電並用於控制外殼62外部的其他元件比如一 個或多個泵或閥的電線。外殼半部62A可以進一步包括用於向控制電子設 備64提供熱沉的蓋板67。板67還可包括用於提供附加的冷卻的多個翼片， 並且也能夠修改成支撐冷卻扇，如果想要的話。在另一個實施例中，冷卻 扇可以設置在外殼62的任何其他位置中、上或附近。
在一個例子中，控制電路64包括具有與功能發生器10和噴霧裝置50 並聯的輸出的電源，並且該電源限制輸送到兩個裝置的功率為150瓦，例 如，控制電路64還包括H橋，其能夠選擇性地反轉施加到功能發生器10 和噴霧裝置50上的電壓的極性，行使由控制電路產生的控制信號的職能。 例如，控制電路64能夠構造成以預定的模式比如每5秒改變極性。極性 的頻繁反轉能夠向電極提供自清潔功能，這能夠減少結垢並減少電極表面 上的沉積物的堆積，並且能夠延長電極的使用壽命。
在圖8B所示且類似於圖4的例子中，噴霧裝置50連接在功能發生器 10的上遊。圖8B中的箭頭表示液體從入口 70到出口 71的流動路徑。噴 霧裝置50和功能發生器10通過各種管道段72在入口 70與出口 71之間 連接在一起。
圖8B表示功能發生器10的例子，其通過改造可商業購得的單元，即 來自Emco Tech Co., LTD的JP102單元來實現。功能發生器10具有容納電極板(例如，如圖2所示)並具有兩個入口 73和兩個出口 74、 75的外 殼。 一個或兩個入口 73可以接合到噴霧裝置50。如果一個入口不使用， 那麼該入口可以被蓋上以關閉。由發生器10內的陽極和陰極室產生的輸 出液體通過分離的埠供應到室76。與JP102單元一起提供(並選擇性地 將陽極電解液和陰極電解液輸送到分離的、各自的出口74和75)的閥機 構從室76除去，並且室76以蓋板77密封以使得室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和室。陽極電解液和陰極 電解液在室76中混合在一起以形成混和的陽極電解液和陰極電解液EA 水，該水從室76被引導通至出口 74再至出口 71。出口75被蓋閉合。在 另一個實施例中，陰極電解液和陽極電解液輸出能夠在功能發生器10的 下遊混和或者保持作為分離的液流通過出口 44和45，例如。
在圖8B所示的例子中，噴霧裝置50具有管形。圖9A根據一個示例 更詳細的表示了噴霧裝置，其中部分裝置50被切開以便於描述。在該例 中，噴霧裝置50是具有管形外電極80和管形內電極82的電解單元，管 形外電極80和管形內電極82可以隔開合適的間隙，比如0.020英寸。其 他的間隙尺寸也可以使用。在一個例子中，外電極80具有實心板結構， 內電極82具有金屬絲網結構，且這兩個電極通過管形介電網84分離。例 如，外電極80能夠包括濺射有鉑的鈦板，而內電極82可包括具有1/16 英寸的格柵的304#不鏽鋼。其他材料、電極形狀和尺寸也可以使用。在該 例中，元件82和84的網眼結構提高了兩個電極之間的間隙內的液體流動。 該液體流動是導電的並完成了兩個電極之間的電路。電解單元50可具有 合適的尺寸。在一個例子中，單元50可具有大約4英寸的長度和大約3/4 英寸的外徑。長度和直徑可以選擇以控制每單位體積的液體產生的納泡和 微泡的處理時間和數量。可選地，例如，兩個電極都可以是管狀網，如果 單元收納在包含液體的外腔中的話。在另一個例子中，內電極包括與外電 極同軸的裸線。各種各樣的變更都可以使用。
單元50可以在沿著液體流動路徑的任何位置處連接，比如通過在兩 個管道之間接合單元以使得流體在圖8B所示的箭頭的方向上流過該單 元。任何連接方法都可以使用，比如通過塑料快速連接裝置86。
圖9B表示根據本發明另一實施例的噴霧裝置50。在圖9B所示的一個例子中，噴霧裝置50包括可商業購得的氧氣發生器90，其安裝在具有 入口 92和出口 93的容器91內。例如，氧氣發生器90可包括可從Aqua Innovation Inc. of Bloomington， MN獲得的OXYGENTATOR Bait Keeper,
其在Senkiw的美國專利No. 6689262中有更詳細的說明。氧氣發生器90 具有一對外部暴露的、由平面的圓形金屬絲網和平面的、圓形板形成的電 極94，它們互相平行並隔開小的間隙以形成反應室。容器91可位於沿著 液體流動路徑的任何合適的位置。
11.硬和/或軟地面清潔系統的例子。
以上討論的各種功能發生器和噴霧裝置能夠以各種各樣的不同類型 的清潔或消毒系統來實現。例如，它們可以實施在隨車攜帶的(或不隨車 攜帶的)移動式(或非移動式)表面清潔器，比如移動式硬地面清潔器， 移動式軟地面清潔器或適於既清潔硬地面又清潔軟地面或其他表面的移 動式表面清潔器，例如。
圖10A—10C表示根據本發明一個或多個實施例的移動式硬地面清潔 器100。圖10A是清潔器100的側視圖。圖10B是清潔器100的蓋子處在 封閉位置的透視圖，而圖10C是清潔器100的蓋子處在敞開位置的透視圖。
在一個例子中，清潔器100基本上類似於例如T5操作者手冊Rev. 02， 日期為2006年9月9日以及T5部件手冊Rev. 02，日期為2006年11月 11日中所示和所述的TennantT5擦洗一乾燥機，其已經改造成包括噴霧裝 置和功能發生器，比如但不限於圖8A和8B所示的那些或者這裡所示或 所述的其他實施例和/或它們的組合。
在該例中，清潔器100是用來清潔硬地面比如混凝土、瓷磚、聚乙烯、 磨石子地等的在後行走型清潔器。可選地，例如，清潔器100可以構造為 乘騎式、可聯接式或在後拖曳式清潔器，用於執行如這裡所述的擦洗操作。 在另一個例子中，清潔器100可適於清潔軟地面，比如地毯，或者在其他 實施例中既適於清潔硬地面又適於清潔軟地面。清潔器100可包括通過隨 車攜帶的電源比如電池供電或通過電纜供電的電動機。可選地，例如，內 燃機系統可單獨地使用，或者結合電動機使用。
清潔器100 —般地包括基底102和蓋104，所述蓋沿著基底102的一 側通過鉸鏈(未示出)聯接以使得蓋104能夠向上樞轉以提供到達基底102
27內部的途徑。基底102包括水箱106，用於容納液體或待處理和在清潔/ 消毒過程中施加到地面的初步清潔和/或消毒液體成分(比如常規的自來 水)。可選地，例如，該液體可以在清潔器100上被處理或在容納在水箱 106之前在清潔器100處被處理。水箱106可在基底102以內具有任何合 適的形狀，並能具有至少部分地包圍由基底102攜帶的其他部件的隔間。
基底102攜帶機動化的擦洗頭110，其包括一個或多個擦洗構件112、 罩蓋114和擦洗構件驅動器116。擦洗構件112可包括一個或多個刷，比 如鬃毛刷、襯墊擦洗器、微纖維或其他硬(或軟)地面擦洗元件。驅動器 116包括一個或多個電動機以驅使擦洗構件112旋轉。擦洗構件112可包 括圍繞基本上垂直於地面的旋轉軸旋轉的盤型擦洗刷，如圖IOA—IOC所 示。可選地，例如，擦洗構件112可包括一個或多個圍繞基本上平行於地 面的旋轉軸旋轉的圓柱型擦洗構件。驅動器116也可以使擦洗構件112擺 動。擦洗頭110可聯接到清潔器100上以使得擦洗頭110能夠在下降的清 潔位置與升高的運行位置之間移動。可選地，例如，清潔器100可以不包 括擦洗頭110或擦洗刷。
基底102進一步包括機器框架117，其將水源箱106支撐在車輪118 和迴轉腳輪119上。車輪118通過電動機和驅動橋組件驅動，表示為120。 框架的後部攜帶連接機構121，流體回收裝置122連接到所述連接機構上。 在圖IOA—IOC所示的實施例中，流體回收裝置122包括真空橡皮滾子 124，其與回收箱108中的入口室通過軟管126真空相連。水源箱106的 底部包括排水裝置130，其連接到排水軟管132，用於排空水源箱106。類 似地，回收箱108的底部包括排水裝置133，其連接到排水軟管134,用 於排空回收箱108。可選地，例如，水源箱和回收箱中的一個或兩個以及 相關聯的系統能夠收納在分離的裝置中或由分離的裝置承載。
在另一個實施例中，流體回收箱包括不抽成真空的機械裝置，用於提 升汙染的溶液離開地面並將汙染的溶液朝著收集箱或容器運送。不抽成真 空的機械裝置可包括，例如，多個擦拭介質比如柔軟的材料元件，它們被 驅動旋轉以與地面接觸來從地面吸引和提升汙染溶液。
在另一個實施例中，清潔器100沒有配備擦洗頭，其中液體被分送到 地面125以便清潔和消毒而沒有擦洗動作。隨後，流體回收裝置122從地面回收至少一部分被分送的液體。
在另一個實施例中，清潔器ioo包括棍形噴霧器和提取器或其他附件
(未示出)，它們能夠用來清潔離地表面。
清潔器100能夠進一步包括電池室140，電池142位於其中。電池142 提供電力以驅動電動機116、真空扇或泵144，以及清潔器100的其他電 氣部件。真空扇144安裝在蓋104中。安裝在清潔器100的主體後部的控 制單元146包括用於清潔器100的轉向控制手柄148和操作控制器以及測
量儀器。
液箱106填充有待處理以用於清潔和/或消毒用途的液體，比如常規的 自來水。在一個實施例中，液體是沒有任何表面活性劑、清潔劑或其他清 潔化學試劑的。清潔器100還包括輸出流體流動路徑160，其包括泵164、 噴霧裝置161和功能發生器162。箱106、噴霧裝置161、功能發生器162 和泵164可位於清潔器100上的任何位置。在一個實施例中，噴霧裝置161 和功能發生器162類似於圖8A和8B所示並安裝在外殼150以內，所述 外殼被承載在基底102以內。泵164安裝在水源箱106之下並從箱106沿 著流動路徑160、通過噴霧裝置161和功能發生器162泵送水到擦洗頭110 附近，最終到達地面125，在那裡回收裝置122回收汙染液體並使其返回 回收箱。圖10A中的箭頭表示液流從箱106，通過流道160到達地面125， 然後從回收裝置122到達回收箱128的方向。可選地，例如，第二噴霧裝 置163 (表示在圖11中)能夠位於功能發生器162的下遊。類似地，泵 164可沿著流動路徑160位於任何部件的上遊或下遊。可選地，例如，泵 164可被除去且流動路徑160構造成使得水通過重力的作用流過流動路徑 160。任何合適類型或樣式的泵都可以使用。例如，泵164可包括具有1.0 加侖/分鐘(gpm)的無阻流量的SHURflo SLV10-AB41隔膜泵(可從 SHURflo， LLC of Cypress California獲得)。在該例中，能夠使用具有小的 無阻流量的泵，因為在該例中流動路徑160具有很小或者沒有背壓。當啟 動時，泵164可被控制以任何合適的速度抽吸，比如以大於Ogpm且直到 l.Ogpm的任何速度。例如該速度可以設定為在O.lgpm至l.Ogpm的範圍以 內的預定速度或可調速度，或者在0.15gpm至0.75gpm的範圍以內。利用 更大的泵可以獲得更大的速度，如果想要的話。在本發明的一個實施例中，控制單元146構造成使泵164、噴霧裝置 161和功能發生器162以"根據請求(on-demand)"方式運轉。當清潔器 100靜止且不關於被清潔地面移動時泵164是"關閉"狀態且噴霧裝置161 和功能發生器162被去激勵。當清潔器100在相對於地面的方向上行進時， 如箭頭165所示，控制單元146將泵164轉變成"開"狀態並且啟動噴霧 裝置161和功能發生器162。在"開"狀態，泵164從箱106抽吸水通過 流動路徑160到達擦洗頭110附近。這樣，噴霧裝置161和功能發生器162 "根據請求"產生和輸送EA水。
當水沿著流動路徑160通過時，通過注入納泡至水中以使其高度充氧 並通過電化學活化水且使活化水分離成陰極電解液輸出流和陽極電解液 輸出流，噴霧裝置161和功能發生器162使水臨時改變結構。功能發生器 改變陰極電解液和陽極電解液輸出流的氧化還原電勢(ORP)。如上所討 論的，常規的自來水由未結構化的大分子團形成，其太大以至於沒有表面 活性劑打破水的表面張力的化則不能有效地移動。陰極電解液輸出流變得 高度鹼性，具有大約ll的pH，例如，並且被構造成較小的水分子簇，當 用於清潔目的時其以快得多的速度滲透。鹼性水富有電子並被稱為還原 水。它具有穿透汙垢分子並清潔表面的能力，模仿基於表面活性劑的清潔 溶液。陽極電解液輸出流成為高度酸性，例如具有大約3的pH。所產生 的酸性水缺乏電子並被稱為氧化水。這樣，酸性水具有通過剝奪細菌和其 他有害有機體的電子來減少細菌和其他有害有機體的能力。
在一個實施例中，陰極電解液和陽極電解液輸出流在功能發生器162 的出口處合併，已經關於圖8A和8B討論了，且流動路徑160然後將所 產生的混和陰極和陽極電解液EA水分送到擦洗頭110或直接分送到被清 潔的地面。
可選地，例如， 一個或多個水箱106可填充有霧化水，非霧化的EA 水(陰極電解液和/或陽極電解液)，或霧化EA水，其然後由清潔器100 分送。例如，水箱106可從預先密封的EA水的容器來填充或者可以從附 近的固定或移動的"填充站"來填充，所述填充站帶有功能發生器，用於 電化學活化液體然後通過連接到清潔器的軟管或其他臨時性的附件給水 箱裝載。如果需要的話，添加劑能夠被加入到預先電化學活化的水中以保持電化學活化狀態。在水箱106填充有霧化的非EA水的情況下，清潔器 100可包括功能發生器以在分送該水之前電化學活化該水。在箱106填充 有非霧化的EA水的情況下，清潔器100可分送該非霧化的EA水而不必 進一步處理或者可包括霧化裝置來在分送該水之前霧化該水。如果水箱 106被填充有霧化的EA水，那麼清潔器100可以在有或者沒有通過隨車 攜帶的功能發生器和/或隨車攜帶的噴霧裝置進行進一步處理的情況下分 送該液體。可選地，例如，附加的噴霧裝置可以隨車攜帶在清潔器上以在 分送之前霧化EA水。
如以下更詳細地說明的是，流動路徑160可包括單個的、合併的輸出 流動路徑以用於在功能發生器162的輸出口處產生混和的陰極和陽極EA 水，或者能夠包括分離的路徑，所述分離的路徑能夠在沿著流動路徑160 的某處或在分送器處合併，或者能夠沿著流動路徑160的整個長度維持分 離。分離的液流能夠在擦洗頭110附近具有公共的流體分送器或者能夠發 送到單獨的液體分送器。泵164可代表單一的泵或用於多個流動路徑的多 個泵。
在清潔器100構造成選擇性地分送陽極電解液或陰極電解液EA水輸 出中的一個或兩者的情況下，清潔器100也可以包括從功能發生器162開 始的一個或多個廢水流動路徑，用於將未使用的陰極電解液或陽極電解液 EA水從外殼150發送到回收箱108或單獨的廢水箱。流動路徑也能夠提 供用於發送未使用的陰極電解液或陽極電解液EA水至緩存器或貯存器 (在圖IOA—IOC中未示出)，以便以後由清潔器100使用。例如，如果 清潔器100以僅清潔的模式操作，那麼由功能發生器162產生的陽極電解 液EA水就不需要了 ，其能夠發送到回收箱108或者發送到緩存器或貯存 器以便以後使用，比如在消毒操作模式中。
如果清潔器100以僅消毒的模式操作，那麼由功能發生器162產生的 陰極電解液EA水就不需要了，其能夠發送到回收箱108或者發送到緩存 器或貯存器以便以後使用，比如在清潔操作模式中。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水兩者都沿著流動路徑160發 送以同時或先後施加到地面上。陰極電解液EA水能夠施加到地面以清潔 地面，然後在施加陽極電解液EA水至同一地面以便消毒之前被除去。陽極電解液和陰極電解液EA水也能夠以相反的順序施加。可選地，例如， 清潔器100可以構造成間歇地持續短時間地施加陰極電解液EA水，隨後 施加陽極電解液EA水，或者反之亦然。控制是否施加陰極電解液和/或陽 極電解液EA水以及何時施加、濃度、流速和比例(比如參考圖2所述的 那些)的各種操作模式能夠由操作人員通過控制單元164來控制。
在另一個實施例中，清潔器100改造成包括兩個分離的清潔頭， 一個 用於分送和回收陽極電解液EA水， 一個用於分送和回收陰極電解液EA 水。例如，每一個頭可包括它自己的液體分送器、擦洗頭和橡皮滾子。一 個可跟隨另一個沿著清潔器的行程移動。例如，前引頭可以用於清潔，同 時尾隨的頭可用於消毒。
不過在圖8所示的例子中，兩個輸出流在功能發生器162的輸出口處 合併，不需要單獨控制每一個輸出流。
已經發現當包含陽極電解液EA水和陰極電解液EA水的兩個液流、 通過合併的輸出流或分離地輸出流被同時施加到正在清潔的表面上時，兩 種液體儘管在表面上混和(blend)或合併(combine)，但在表面上的典型駐 留時間期間仍然保持它們獨立的增強的清潔和消毒特性。例如，當清潔器 100以通常的速度前行越過被清潔的表面時，在分送到表面和然後通過真 空橡皮滾子124回收之間的在表面上的駐留時間相對較短，比如大約3秒。 在一個例子中，儘管兩種液體混和在一起陰極電解液EA水和陽極電解液 EA水維持它們獨特的電化學活性例如達至少30秒。在此期間，兩種類型 的液體的獨特電化學活性不發生中和直到液體已經從表面回收。這使得在 日常的清潔操作中能夠利用每一種液體的有利特性。
回收之後，納泡開始消失且鹼性和酸性液體開始中和。 一旦中和，所 回收的混和液體的電化學特性，包括pH，回復到常規的自來水特性。
噴霧裝置161和功能發生器162能夠通過電池142或通過一個或多個 分離的電源供電，所述分離的電源通過或獨立於電池142而被供電並適於 以理想的波形為電極提供理想的電壓和電流水平。在一個例子中，噴霧裝 置161和功能發生器162彼此並聯地電連接並由電池142通過控制電路比 如圖8A所示的電路供電，其間歇地反轉施加到裝置上的極性。
清潔器100的液體分送路徑也可以包括，如果想要的話， 一個或多個過濾器以從給水或產生的EA水中除去選擇的成分或化學物質，以減少剩 餘在被清潔表面上的殘留。該路徑也可以包括紫外線(UV)輻射發生器， 用於紫外線處理該液體以減少液體中的病毒和細菌。
圖11是更詳細的表示根據本發明的清潔器100的液體分送路徑的框 圖。為了簡單起見，到達回收箱108的廢水流動路徑和清潔器100的其他 流動路徑沒有表示在圖11中。在另一個實施例中流動路徑160中的元件 相對彼此被重新布置在上遊或下遊。同樣地，沿著流動路徑160的特定元 件可從一個實施例到另一個實施例發生極大的改變，根據特定應用和所實 施的情況決定。 一些元件可以被除去，而另一些可以被增加。例如，在一 個實施例中，噴霧裝置161可以去除，而在另一個實施例中，功能發生器 162可以去除。虛線所示的元件不存在於圖10A—10C所示的例子中，但 可以包括在其他實施例中。圖11所示的實施例僅僅是示例性的。
水箱106中的液體或給水通過管道段170,171、泵164和噴霧裝置161 連接到功能發生器162的輸入口。泵164可包括任何合適的泵類型，比如 隔膜泵。其它類型的泵也可以使用。
如上所述，附加的或輔助的化合物，比如電解液(例如，氯化鈉)或 其他化合物，能夠以任何想要的濃度和在沿著功能發生器162的上遊流動 路徑的任何位置處加到給水中。例如，添加劑能夠在水箱106內加到給水 中。在另一個例子中，添加劑流通裝置173可以串聯地與流動路徑連接， 比如在泵164的下遊(或上遊)，用於將添加劑插入給水。不過，這種添 加劑對於許多清潔應用和液體類型比如常規的自來水而言是不需要的。在 一些應用中，添加劑可用來進一步增加功能發生器的陽極電解液和陰極電 解液輸出的pH，甚至更遠離中性pH，如果想要的話。
噴霧裝置161可以位於沿著液源106與功能發生器162之間的流動路 徑的任何位置，或者功能發生器162下遊的任何位置。在一個實施例中， 噴霧裝置包括電解單元，比如圖9A或9B所示的那種，用於通過電解霧 化液體。不夠，其它類型的噴霧裝置也可以使用，比如以上討論的那些。
在想要附加的清潔劑的應用中，清潔器IOO可以改造成進一步包括清 潔劑源180，所述清潔劑通過管道段181,182和泵183 (全都以虛線表示) 提供給功能發生器。可選地，例如，泵183能夠提供清潔劑給功能發生器162下遊的一個或給多個流動路徑160或例如泵164的上遊的流動路徑。 混和構件184使提供的清潔劑與來自液源106的給水混和。
清潔劑的流動基本上獨立於供應源180中的清潔劑的量而發生。止回 閥(未示出)能夠與管道段170串聯地安裝以防止當流體混和構件184處 在泵164的上遊時清潔劑和主要清潔液體成分回流至箱106。泵183可以 包括任何合適的泵，比如螺線管式泵。合適的螺線管式泵的例子為通過 Farmington Engineering of Madison, CT出售且由CEME製造的泵號ET200 BRHP。另一個合適的泵是由Valcor Scientific製造的SV 653計量泵。其它 類型的泵也可以用作泵。
控制器186 (以虛線表示)通過控制信號187控制泵183的操作。一 個合適的控制器是由Infitec Inc.或Syracuse, NY出售的部件號QRS2211C (或者24V或者36V)。根據一個實施例，信號187是提供相對於地的電 力並控制泵驅動其清潔劑通過管道182的持續時間的脈衝信號。例如，控 制信號187可開啟泵183達0.1秒並關閉達2.75秒以產生低體積的濃縮清 潔劑輸出流量。也可以使用其他開/關時間。此外，泵164和183可以除去， 液體和清潔劑可以通過其他機構進給，比如重力。在圖10A—10C所示的 例子中，清潔器100不包括元件180,183,184和186，因為不使用附加的清 潔劑。
功能發生器162具有陰極電解液EA水輸出190和陽極電解液EA水 輸出192，其合併到公共的流動路徑160中(以實線表示)並進給到流體 分送器194。在本發明的另一個實施例中，流動路徑160包括分離的流動 路徑160A和160B (以虛線表示)，用於每一個輸出190和192。通過各 自或合併的流動路徑的相應液流可以通過沿著流動路徑設置的一個或多 個閥或其他流動控制裝置195來控制。
緩存器或貯存器196可沿著流動路徑160， 160A和/或160B設置以收 集由功能發生器162產生的任何陰極電解液或陽極電解液但不立即輸送到 流體分送器194。例如，貯存器196可包括排氣(burp)閥，其允許貯存器填 滿，然後一旦被填滿，排空到相應的流動路徑以便使用。其他類型的貯存 器和閥或擋板系統也可以使用。兩個貯存器196能夠被控制以交替、同時 或以任何其他間隔或控制信號打開或排空。如果陰極電解液或陽極電解液中的一個不用於特定的清潔或消毒操作，那麼額外的未使用的液體可以通
過閥195供應到回收箱108。可選地，例如，液體可以供應到單獨的存儲 箱以便以後使用。單獨的存儲箱也可以用於例如這樣的實施例，即在該實 施例中分送器的輸出流速超過了流動路徑中的一個或多個元件能夠處理 該液體以便有效地分送的速度。
根據本發明的另一個實施例，針對特定的構造， 一個或多個限流構件 198可以與流動路徑160，160A和/或160B串聯地設置以調節液體的流動， 如果想要或需要的話。例如，跨越限流構件198的壓降能夠約束流體的流 動以提供想要的體積流速。例如，限流構件198可以包括計量孔口或孔板， 其提供想要的輸出流動，比如0.2GPM，例如，當泵164的出口壓力在大 約40psi時。大於或小於0.2GPM的其他流速也可以使用。
如果供應清潔劑，那麼清潔劑的體積流速可以通過泵183限制到例如 大約每分鐘10立方釐米或更小。用於控制液體的體積流速的元件和方法 的例子在美國專利No.7051399中有更詳細的說明。不過，這些元件和方 法在本發明的一個或多個實施例中並不需要。
附加到或代替噴霧裝置161，清潔器100可進一步包括在功能發生器 162的下遊沿著合併的流動路徑160或沿著分離的流動路徑160A和160B 中的一個或兩個的一個或多個噴霧裝置163。噴霧裝置163可位於功能發 生器162和流體分送器194之間的沿著流動路徑160,160A和160B的任何 位置。.在一個實施例中，噴霧裝置163包括電解單元，比如圖9A或9B 所示的那樣，用於通過電解使液體霧化。不過，其它類型的噴霧裝置也可 以使用。
流動路徑160,160A和/或160B能夠進一步包括壓力釋放閥202和止 回閥204，其可位於沿著清潔器100中的任何流動路徑的任何合適的位置 處。當清潔器100不使用時，止回閥204可幫助限制液體的洩漏。
流體分送器194可包括用於其中使用清潔器100的特定應用的任何合 適的分送元件。例如在一個實施例中，流體分送器194引導流體至硬地面 或至清潔器100的其他部件，比如擦洗頭。在擦洗頭具有多個刷的情況下， 流體分送器194可包括T聯接器，例如，可用來發送單獨的輸出流至每一 個刷，如果想要的話。液體能夠以任何合適的方式分送，比如通過噴射或滴下。
在陽極電解液和陰極電解液彼此分離地施加的實施例中，流體分送器
194可具有分離的輸出，每個用於每一種類型的液體。可選地，例如，流
體分送器可具有單一輸出，其中來自每一個流動路徑的液流由閥、開關或
隔板控制，例如。在另一個實施例中，流體分送器194包括流動控制裝置， 其選擇性地僅使陽極電解液通過、僅使陰極電解液通過或使陽極與陰極電 解液的混合物通過。術語流體分送器和液體分送器可包括，例如，單個的 分送元件或多個分送元件，無論是否這些元件連接在一起。
同樣已經發現由噴霧裝置161和163的任何一個產生的細小氣泡，比 如納泡能夠進一步延遲當兩種液體同時施加到被清潔表面並混合在一起 時陽極電解液EA水和陰極電解液EA水的中和。無論液體在分離的流動 路徑中分送還是合併的流動路徑中分送，且無論噴霧裝置在功能發生器 162的上遊還是功能發生器162的下遊、在一個或兩個下遊的流動路徑 160A和160B中、合併的流動路徑160中還是這些位置的組合，都存在這 種好處。
巳經發現當包含陽極電解液EA水和陰極電解液EA水的兩種液流同 時施加到被清潔的表面時，無論通過合併的輸出流還是分離的輸出流，這 兩種液體，儘管在表面上混和，但在表面上的通常駐留時間期間仍然保持 它們獨立的增強的清潔和消毒特性。例如，當清潔器100以通常的速度前 行越過被清潔的表面時，在分送到表面和然後通過真空橡皮滾子124 (表 示在圖10A中)回收之間的在表面上的駐留時間相對較短，比如大約2-3 秒。在此期間，兩種類型的液體的獨特電化學活性不發生中和直到液體已 經從表面回收。這使得在日常的清潔操作中能夠利用每一種液體的有利特 性。
回收之後，納泡開始消失且鹼性和酸性液體開始中和。 一旦中和，所 回收的混和液體的電化學特性，包括pH，回復到常規的自來水特性。這 使得混和EA水的氧化一還原電勢和其他有益的清潔/消毒特性在這些特 性在清潔器的回收箱中或隨後的處理中基本上中和之前的駐留時間期間 基本上得以保持。
此外，已經發現在回收之後混和EA水(或其他EA液體)的氧化一還原電勢和其他電化學活化特性在回收箱中相對快速地中和。這使得回收 液體在清潔操作已經完成之後幾乎立即被處理而不必等待或將回收液體 存儲在暫時處理箱中直到液體中和。
清潔器ioo僅僅是一個或多個實施例能夠使用的表面清潔器的一個例
子。在本發明的可選實施例中，具有各種各樣的其他構造和元件的其他類 型的清潔器也可以使用，比如以下討論的那些。
在另一個實施例中，液體可以在清潔器100外轉變成陽極電解液EA 液體和陰極電解液EA液體。在該實施例中，清潔器100可以改造成包括 陽極電解液源箱和陰極電解液源箱，以用於接收由外部功能發生器產生的 陽極電解液EA液體和陰極電解液EA液體。因此可以在清潔器100上除 去功能發生器162。來自陽極電解液源箱和陰極電解液源箱的輸出可以如 上所述地合併或保持為分離的輸出流。清潔器ioo可包括一個或多個噴霧 裝置比如圖ll所示的那些，如果想要的話，以霧化合併或分離的輸出流。
12.陽極電解液與陰極電解液輸出的快速中和
本發明的另一個方面是涉及一種方法，其中具有在pH6與pH8之間 的相對中性pH，比如pH7，和在土50mV之間的相對中性ORP,比如OmV 的液體比如水，通過功能發生器以產生陽極電解液EA輸出和陰極電解液 EA輸出。陽極電解液和陰極電解液EA輸出具有pH6和pH8之間的範圍 以外的pH並具有土50mV的範圍以外的ORP。例如，陽極電解液EA輸 出具有大約2.5至6的pH和+100mV至+1200mV，十400mV至+900mV，或 +400mV至+700mV的範圍內的ORP。例如，陰極電解液EA輸出具有大 約8-12的pH和-150mV至-1000mV, -150mV至-700mV，或-300mV至 -700mV的範圍內的ORP。
陽極電解液和陰極電解液EA輸出以駐留時間施加到表面，然後從表 面回收並置於回收箱中。在一個實施例中，陽極電解液和陰極電解液EA 輸出在液體由功能發生器產生的5秒的時間內施加到表面，並能夠在更小 的時間範圍內施加到表面，比如在產出的3秒以內。在一個實施例中，表 面上的駐留時間大於零秒小於5秒，比如在l-5秒之間，或2-3秒之間。
陽極電解液和陰極電解液EA輸出能夠在施加到表面之前混和，在表 面上混和或在回收箱中混和。例如，陽極電解液和陰極電解液EA輸出能夠作為單一的、混和液體或作為分離的液體同時施加到表面上或能夠順序 地被施加和回收，在表面上重疊或不重疊。
一旦回收，在回收箱以內混和的陽極電解液和陰極電解液EA輸出快 速中和，基本上達到源液(例如，常規自來水)的初始pH和ORP。在一 個例子中，回收箱內的混和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輸出通過功能發生器產生開始的小於1 分鐘(比如30秒)的時間窗之內基本上達到pH6與pH8之間的pH和士 50mV之間的ORP。
之後，回收液體能夠以任何合適的方式處置。類似地，在液體不從被 清潔的表面回收的實施例中，混和的陽極電解液和陰極電解液EA輸出在 表面上快速中和，基本上達到源液的初始pH和ORP。該方法可利用清潔 器100或任何其他裝置來執行，比如但不限於這裡所述的那些。
13.混和硬和軟地面清潔器的例子。
圖12是地面清潔器300的框圖，其可構造為具有多類型清潔工具和 提取器以在使用同一總清潔器的同時適用於不同的清潔操作。
清潔器300能夠以在軟地面上執行汙垢轉移操作的汙垢轉移清潔模 式、執行深度提取清潔操作的深度提取模式和擦洗硬地面的硬地面擦洗模 式來構造。在這些模式的每一種情況下，清潔器300利用流體回收系統清 除廢物和碎屑。不過，所有的這些部件在圖12的所有實施例中並不都需 要。部件的特定選擇僅僅作為例子來提供。
清潔器300可以構造成由在清潔器300後面行走或騎乘在清潔器上的 操作人員使用，或能夠構造成在後拖曳式清潔器，附加到另一個裝置上、 手持式或人攜帶式，等等。清潔器300可通過隨車攜帶的電源供電，比如 電池或內燃機，或通過電線供電。
地面清潔器300 —般包括移動主體306、機動化清潔頭308、液體分 送器310、 一個或多個真空裝置312、至少一個真空提取工具314、真空橡 皮滾子316和垃圾回收箱317。
移動主體306被支撐在主動輪318和迴轉腳輪320上以便在表面302 上行進。在一個實施例中，主動輪通過電動機322驅動。
清潔器300具有類似於關於圖8和9討論的一個或多個實施例的液體分送路徑。液體分送器310從功能發生器324和例如以上關於圖9所述的 一個或多個噴霧裝置325和326接收液體，比如陽極電解液EA水、陰極 電解液EA水、陽極和陰極電解液EA水或混合的陽極和陰極電解液EA 水，根據結構而定。可選地，例如，清潔器300可包括功能發生器324而 沒有噴霧裝置或能夠包括噴霧裝置而沒有功能發生器。分送器310通過一 個或多個噴嘴或開口將液體直接分送到地面302或清潔頭308的部件。
清潔頭308包括清潔工具328和一個或多個電動機330，用於驅動清 潔工具328圍繞例如平行或垂直於表面302的軸線旋轉。旋轉式清潔工具 328接合表面302以執行硬或軟地面清潔操作，如箭頭331所示。清潔工 具328可包括一個或多個刷，比如鬃毛刷、襯墊刷、微纖維或者其他硬或 軟地面擦洗元件。
根據一個例子，清潔器300包括清潔頭提升機構，其降低清潔頭308 以便地面清潔操作並當不使用時升高清潔頭308，比如在清潔頭300的運 輸過程中。
清潔頭308的一個例子構造為與多種類型的清潔工具328 —起使用， 以便在例如使用相同的電動機330的同時適應於不同的清潔操作。於是， 清潔頭308可配備軟地面清潔工具328或硬地面清潔工具328。可選地， 例如，清潔器300可構造有分離的軟和硬地面清潔頭308。
在另一個實施例中，除了或代替清潔頭308以外，清潔器300可包括 清潔棒(未示出)。清潔棒可包括連接到分送器310的第一軟管以便分送 EA水和連接到真空裝置312的第二軟管以便從表面302提取汙染的EA 水。
在圖12所示的實施例中， 一個或多個真空裝置312用來與至少一個 真空提取工具314相組合，以從清潔工具328和/或表面302清除液體和汙 染物(即，汙染的清潔液體)。 一個真空裝置312還與橡皮滾子316協作 以從表面102清除垃圾。然後垃圾被存放在一個或多個垃圾回收箱317或 其它部位。在一個實施例中，單個真空裝置312利用真空路徑選擇器332 選擇性地結合到橡皮滾子316和提取工具314。在另一個實施例中，清潔 器300包括用於真空橡皮滾子316和提取工具314的單獨的真空裝置312。 一個或多個提升機構可設置來升高和降低每一個工具314和316脫離或投入工作。
在一個實施例中，提取工具3 14用於從軟表面清除液體和固體碎屑，
而橡皮滾子316用於從硬表面清除液體和固體碎屑。其他類型的液體或碎
屑回收工具和方法也可以用於硬表面、軟地面上或兩者上。
圖13是更詳細地表示清潔工具328的框圖。在圖13所示的實施例中， 清潔工具328包括用於清潔軟地面一個或多個汙物轉移輥340，且提取工 具314包括輥提取工具342。輥通過一個或多個電動機330 (圖12)的操 作來旋轉並擦拭表面302，這將汙物從表面轉移到汙物轉移輥340。輥340
在由箭頭所示的方向上的旋轉導致部分汙物轉移輥被清潔液體潤溼，所述 清潔液體由輥提取工具340提取並擦拭表面302。例如當輥340旋轉時， 它們接合軟地面(例如，地毯纖維)302並致使汙物從地毯纖維轉移到輥 340。輥340進一步旋轉並通過噴嘴346再次噴射清潔液體。隨後，輥340
的表面被真空抽吸以從輥除去汙染的清潔液體並將其輸送到回收箱317 中。提取工具314的另一個實施例是以表面提取工具348的形式，其構造 成從表面302清除液體和固體垃圾。
圖14表示以深度提取清潔操作模式的清潔工具328，其中清潔器300 的作用類似於已知的地毯吸塵器，除了清潔液體包括如上所述的EA水和/ 或霧化水以外。如果必要的化，汙物轉移輥340由提取刷350代替，清潔 頭308和表面提取器344被驅動到它們的操作位置，真空橡皮滾子316被 驅動到升高位置。液體分送器310通過噴嘴352排出清潔液體至表面302 或使用噴嘴354以引導液體到表面302以及前引提取刷350兩者上。提取 刷350經由電動機330驅動以接合地面302。當清潔器300前進跨越地面 302時，表面提取器344接合表面的潤溼部分以從表面清除汙染液體。此 外，輥提取工具342從刷350清除汙染液體和碎屑。
圖15表示以硬地面擦洗操作模式工作的清潔工具328。最初，硬地面 擦洗刷360安裝在可重新配置的清潔頭308中，或具有擦洗刷360的單獨 的硬地面清潔頭308聯接到移動主體306 (附圖12)。此外，清潔頭308 和真空橡皮滾子316被驅動到它們的操作位置且表面提取工具344驅動到 升高位置。然後液體分送器310通過將液體排出噴嘴352用液體潤溼表面 302和/或通過將液體230排出管道362來潤溼表面302和擦洗刷360，所述管道在擦洗刷360的內部或外部。當擦洗刷接合潤溼的表面302時電動 機330使擦洗刷360旋轉。當清潔器300在向前的方向上移動時，汙染液 體通過橡皮滾子316收集並向著垃圾回收箱317被引導。
在另 一個實施例中，清潔器300的構造類似於來自Tennant Company of Minneapolis, Minnesota的、商標為READY SPACE 的商業上可購得的多 模式清潔器，但被改造成消除了傳統的清潔劑供應系統並代之以類似於這 裡所述的一個或多個實施例的噴霧裝置和/或功能發生器。READY SPACE⑧清潔器的一個實施例在例如美國專利No.6735812中更詳細地說 明。
14. 地毯提取器系統的例子
圖16是地毯提取機370的透視圖，其具有真空提取頭371，用來從地 毯或其他軟地面提取至少一部分汙染液體。提取器370進一步包括一對輪 372和控制手柄373。在操作過程中，當提取器分送液體到被清潔的表面 和/或一個或多個機動化清潔工具375時，操作員在箭頭373的方向上向後 牽引提取器370。清潔工具375可包括任何己知的軟地面清潔工具，比如 刷、輥、鬃毛等。提取器370的其他細節在美國專利No. 7059013和4956891 中披露，其中披露的任何真空提取頭，例如，可用於提取器370中。在一 個實施例中，提取器370可不包括清潔工具375而僅把液體分送到地面然 後從地面提取汙染液體。
提取器370被改造成包括具有噴霧裝置和/或功能發生器的液體分送 系統，比如但不限於圖11所披露的或這裡披露的任何其他實施例。提取 器370能夠構造成向被清潔的地面輸送然後從被清潔的地面提取一種或多 種下列液體，例如陽極電解液EA水，陰極電解液EA水，霧化的陽極 電解液EA水，霧化的陰極電解液EA水，混合的陽極和陰極電解液EA 水和混合的霧化陽極電解液和陰極電解液EA水，以及霧化水。不同於水 或除水之外的另外液體也可以使用。
15. 全表面(例如，浴室)清潔器的例子
圖17是全表面清潔組件380的透視圖，其在美國專利No. 6425958中 更詳細地說明。清潔組件380改造成包括具有一個或多個噴霧裝置和/或一 個或多個功能發生器的液體分送路徑，例如但不限於圖11所示的那些，例如，或者本文披露的任何其他實施例。
清潔組件380能構造成輸送和選擇地回收一種或多種下列液體，例如
陽極電解液EA水，陰極電解液EA水，霧化的陽極電解液EA水，霧化 的陰極電解液EA水，混合的陽極和陰極電解液EA水和混合的霧化陽極 電解液和陰極電解液EA水，以及霧化水。不同於水或除水以外的液體也 可以使用。
清潔組件380可用來清潔洗手間或具有至少一個硬表面的任何其他房 間的硬表面，例如。清潔組件380包括清潔裝置和與清潔裝置一起使用以 便清潔表面的附件，如美國專利No. 6425958所述。清潔組件380包括外 殼381、手柄382、輪383、排水管384和各種附件。附件可包括具有伸縮 式和延展式手柄386的地面刷385，兩件套Z形轉彎棒的第一件387A和 第二件387B，以及圖17中未示出的各種其他附件，包括真空軟管，吹風 軟管，噴霧軟管，吹風軟管噴嘴，噴霧槍，橡皮滾子地面工具連接件，吞 咽工具(gulpertool)和水箱填充軟管(其可以結合到組件380上的埠)。 組件具有外殼，該外殼帶有水箱或可移動的液體容器和回收箱或可移動回 收液體容器。清潔組件380用來通過將清潔液體噴出噴霧軟管、噴到表面 上來清潔表面。吹風軟管然後用來吹乾表面並在預定方向上吹動表面上的 流體。真空軟管用來將流體吸離表面並吸入清潔裝置380以內的回收箱， 從而清潔該表面。與清潔組件380 —起使用的真空軟管、吹風軟管、噴霧 軟管和其他附件可攜帶在清潔裝置380上以便於運送。
在一些實施例中，輸出流速可以非常高，比如利用噴霧器。如果特定 工具或裝置的輸出流速超過功能發生器或噴霧裝置能夠有效地處理液體 以便霧化的速度，那麼該裝置可構造成包括一個或多個輸出貯存器以用於 容納產生的陽極電解液和陰極電解液(分離的或合併的)直到其被需要。 一旦灌注了輸出液體，輸出貯存器能夠提供緩存器，該緩存器能夠提供更 高的輸出流速。
16.車載清潔系統的例子
圖18是表示根據本發明另一實施例的車載系統400的框圖。清潔系 統，具有本文所討論的實施例的一個或多個部件，比如圖ll所示的那些， 安裝在卡車402內。利用圖11所示的附圖標記，卡車402攜帶用於容納
42液體比如常規的自來水的源箱106，用於電化學活化和霧化水的隨車攜帶 的功能發生器162和一個或多個噴霧裝置161和/或163。可選地，例如， 噴霧裝置和/或功能發生器能夠被除去。液體分送系統包括一個或多個軟管 404，其使電化學活化水(例如，霧化的陽極電解液EA水和/或霧化的陰 極電解液EA水)傳送至清潔棒406，清潔棒406將水分送到被清潔的表 面上。清潔棒406能夠進一步包括提取器，其通過軟管408接合到同樣由 卡車402攜帶的真空源。當操作員使棒406的清潔端通過被清潔的表面之 上時，棒分送EA水至表面上，同時提取器從表明回收汙染水和碎屑。
在另一個實施例中，類似於棒406的棒能夠實施在關於這裡任何一個 附圖所示或所述的任何清潔器上，有或沒有附加的清潔或提取工具或回收 系統。
17.加味劑
圖19是簡化的框圖，其表示根據另一個實施例的移動或非移動的清 潔器500，其具有EA水分送系統，其可以實施在這裡所討論的任何一個 實施例中。在一個實施例中，分送系統包括液源502，噴霧裝置503，功 能發生器504，噴霧裝置505和流體分送器506。此外，清潔系統500包 括有味化合物源508，其能夠由功能發生器504的上遊或下遊處的分散泵 510吸入液體流動路徑中。其他裝置和方法也可以用來使有味化合物分散 在液體中。例如，有味化合物能夠以持續時間長的冰球(puck)的形狀形 成，其能夠置於流動路徑中並緩慢地溶解。此外， 一個或多個噴霧裝置503， 功能發生器504或噴霧裝置505在其他實施例中也可以去除。
有味化合物將芳香或氣味加入到液體中，影響、刺激使用者或通過使 用者的嗅覺察覺。例如，這種芳香可包括能夠易於選擇的氣味，其能夠被 使用者察覺以指示該表面是乾淨的。例如，該氣味可以是"清新的"、"強 烈的"或"柑橘味"。其他氣味也可以用於其他作用，比如用於芳香治療 或用於匹配使用了被處理的地板或表面的環境。例如，熱帶氣味可用來匹 配熱帶風格的裝修。清潔器的使用者可針對環境選擇合適的氣味。
不過，已經發現這裡所披露的一個或多個清潔裝置已經提供了自然的 "清潔"氣味而無需使用額外的有味化合物508，因為可由功能發生器產 生的亞穩定的活性物質比如氯的緣故。18. 清潔液體發生器
圖20是根據實施例的清潔液體發生器600的簡化框圖，該清潔液體 發生器安裝到平臺601。平臺601能構造成安裝或放置在地面、牆壁、長 椅或其它表面上的設施中、手持或帶在人身上，等。例如，平臺601包括 用於從液源接收液體(比如自來水)的入口 602。可選地，例如，平臺601 可包括用於保持供應的液體以待處理的水箱。平臺601進一步包括噴霧裝 置603，功能發生器604和另一個噴霧裝置605。在一個實施例中，平臺 601僅包括一個噴霧裝置603或605。在另一個實施例中，兩個噴霧裝置 603和605都被去除。噴霧裝置605 (或功能發生器604)的輸出連接到出 口 606。平臺601還可以包括任何其他裝置或部件比如但不限於這裡所披 露的那些。
來自功能發生器604的輸出的流動路徑可以構造成分送僅陽極電解液 EA液、僅陰極電解液EA液、陽極電解液EA液和陰極電解液EA液兩者， 或混合的陽極和陰極電解液EA液。未使用的陽極或陰極電解液水能被引 導至例如平臺601上的垃圾箱或排水出口 。在陽極和陰極電解液EA液兩 者都通過出口 606分送的實施例中，出口可具有分離的埠或合併的埠 ， 其分送陰極電解液和陽極電解液的混合物，例如，如參考圖11所述。此 外，這裡的任何一個實施例可包括分送器出口處的用於容納所產生的液體 的存儲箱。此外，在其他實施例中一個或多個噴霧裝置603、功能發生器 604或噴霧裝置605可以去除。
在另一個實施例中，平臺可集成到噴霧瓶比如手觸發噴霧瓶中或上， 其中噴霧瓶包含待噴射在表面上的液體，且在將轉變後的液體作為輸出噴 霧發送之前,功能發生器將液體轉變成陽極電解液EA液和陰極電解液EA 液。利用噴霧瓶提供的小的間歇輸出流速，功能發生器可具有小的包裝並 通過例如由包裝或噴霧瓶攜帶的電池供電。
19. 氧化還原電勢指示器
本發明的另一個方面涉及一種用於給使用者提供EA液體氧化還原電
勢的人類可感知的指示的方法和裝置，比如但不限於這裡所討論的任何實 施例所產生或使用的EA液。例如，關於圖10 — 17所討論的移動式硬和/ 或軟地面清潔器能被改造成包括隨車攜帶的功能發生器和輸出液體的氧化還原電勢的可視或可聽指示器。類似地，參考任何其它附圖顯示或描述 的任何裝置可以被改造以另外包括這樣的指示器。
指示器可包括具有模擬或數字計量器、指示燈、刻度盤或聲音輸出的 測量儀器，或能夠包括液體的可感知特性比如其顏色的變化。例如，顏料 可以基於測量儀器的輸出而注入液體中，或顏色的改變能夠通過液體內的 添加劑的化學反應來引發，以指示液體的氧化還原電勢。例如特定的金屬 離子能夠隨水的氧化還原電勢變化而改變水的顏色。
在另一個實施例中，指示器提供根據水的氧化還原電勢變化的可機器 讀取的模擬或數字輸出。該裝置可包括電子硬體和軟體，用於提供任何類 型的各自輸出信號、用於監控氧化還原電勢和/或用於存儲氧化還原電勢的 記錄，以及反映裝置的操作狀態或條件的任何其他想要的指示器。在一個
實施例中，該裝置監控使用的EA水的量，裝置的狀態和輸出液體的氧化 還原電勢。如果氧化還原電勢不在想要的範圍內或如果另一個錯誤條件出 現在裝置上，那麼該結果會被記錄在裝置上並報告給機器的使用者或通過 合適的輸出和通信介質傳送到本地或遠程維修人員。例如，本地監控系統 可接收該通信並通過電子郵件信息發送相應的報告給維修人員。其他維修 活動也可以記錄和報告以引發自動維修步驟。
此外，EA液的使用可以自動地記錄在裝置上並傳送到本地或遠程監 控系統以用於開帳單目的。
在另一個實施例中，該裝置可通過以上方法監控、記錄和/或報告噴霧 裝置的狀態和運行情況。該裝置能測量、記錄和報告操作的時間，用於以 預定的間隔計劃特定的維修程序。例如，在功能發生器或噴霧裝置中的一 個或多個電極發出離子比如銀離子的實施例中，自從電極安裝以來總的使 用時間的測量能夠用來計劃在電極的有用的使用壽命結束之前進行更換 或通過指示器通知使用者。
20.表示功能發生器的操作的可視指示器
本發明的另一個方面涉及一種用於給使用者提供功能發生器或噴霧 器的電操作的人類可感知指示的方法和裝置。功能發生器(和/或噴霧器) 的耗能水平能夠用來確定功能發生器是否正確地工作以及由此確定由發 生器產生的液體(EA陽極電解液和/或EA陰極電解液)是否被電化學活化到足夠的水平。能量消耗低於合理的水平會反映各種潛在問題，比如使 用超純給水或具有基本上低的電解質含量(例如，低鈉/礦物含量)的給水， 以使得水不能在功能發生器以內傳導足夠水平的電流。電流的消耗因此也 能夠指示例如氧化還原電勢的高或低的水平。
例如，關於圖10 —17討論的移動式硬和/或軟地面清潔器可改造成包 括隨車攜帶的功能發生器和視覺、聽覺或觸覺指示器，其能夠指示功能發 生器的耗能。類似地，關於任何其他附圖所示或所述的任何裝置可以進一 步包括這種指示器。
圖21是具有根據本法明實施例的指示器的系統700的框圖，例如其 可以集成到本文所披露的任何實施例中。系統700包括電源702，功能發 生器(和/或噴霧器)704，控制電子設備706，冷卻扇708,電流傳感器 710，邏輯電路712和指示器714。為簡單起見，功能發生器704的液體輸 入和輸出沒有表示在圖21中。系統700的所有元件可通過例如同一電源 702或通過兩個或多個分離的電源供電。
控制電子設備706被連接以基於系統700的當前操作模式和使用者的 控制輸入，比如從圖IOA—IOC所示的清潔器100的控制單元146所接收 的那些輸入，來控制功能發生器704的操作狀態。控制電子設備706可相 當於圖8A所示的實施例中的控制電子設備64，例如。冷卻扇708可設置 來冷卻控制電子設備706並能夠聯接到包含功能發生器704和控制電子設 備706的外殼上，例如。
由功能發生器704消耗的能量能夠通過電流傳感器710監控，其能夠 與功能發生器704和電源702串聯。電流傳感器710提供代表流過功能發 生器的電流的模擬或數字輸出716。邏輯電路712將輸出716與預定的閾 值電流或電流範圍比較，然後根據比較的結果操作指示器714。閾值電流 水平或範圍可選擇來代表預定的能耗水平，例如。
指示器714可包括指示燈，刻度盤，聲音輸出，觸覺輸出，具有模擬 或數字刻度的測量儀器，或其他任何可感知的輸出。在一個實施例中，關 於圖22更具體地示出，風扇708是包括一個或多個彩燈(例如，LED) 的裝燈的風扇，所述燈與風扇電動機並聯地電連接，如圖21所示。當由 邏輯電路712通過開關718操縱時，燈用作表示功能發生器704的工作狀態的指示燈。不過，在另外的實施例中指示燈可以通過邏輯電路712獨立 於風扇電動機操作。
在一個實施例中，邏輯電路712根據電流傳感器710所感測的電流水 平操縱指示燈714。例如，邏輯電路712能夠關斷(或可選地，打開)指 示燈來表徵所感測的電流水平是否高於或低於閾值水平。在一個實施例 中，當電流水平高於閾值時，邏輯電路712操縱指示燈處於穩定的"開" 狀態，並且當所感測的電流水平低於閾值時，使指示燈以選擇的頻率在 "開"狀態和"關"狀態之間循環以指示問題。在其它實施例中，可使用 多個閾值水平和頻率。此外，指示器714可包括多個分離的受控指示器， 比如多個燈，每一個指示預定範圍內的操作。可選地或附加地，邏輯電路 可構造來例如相對於一個或多個閾值或範圍根據所感測的電流水平來改 變一個或多個指示燈的照明水平。
在圖IOC所示的實施例中，外殼150的頂部包括冷卻扇708，用於冷 卻功能發生器和噴霧器的控制電子設備。在該實施例中，包括在MadDog MD-80MM-4LED-F型80mm有色扇，其包括四個藍色LED燈以當風扇被 供電且風扇葉片以大約2000RPM的速度旋轉時照亮風扇組件。這種類型 的風扇通常用於博弈計算機系統，用於容納了計算機硬體的透明計算機外 殼的冷卻和照明。在另外的實施例中使用其它類型的有燈風扇。
在圖IOC所示的實施例中，風扇電動機和LED彼此並聯地電連接， 如圖21所示。風扇電動機和LED因此在邏輯電路712的控制下一起開和 關。不過，風扇電動機和LED可以獨立地控制，如上所述。有燈風扇提 供了可視地指示功能發生器的狀態的簡單手段。對於使用者，指示燈的穩 定發光提供了正被施加到被清潔表面上的水事實上被電化學活化的保證。
圖10B表示了清潔器100，具有清潔器蓋104封閉在基底102的頂部 上。由於功能發生器放置得靠近蓋104與基底102之間的間隙，因此在正 常操作過程中，由箭頭720表示的冷卻扇LED的穩定發光在沿著清潔器 的側面的區域中可見。不過，指示燈可以設置在任何其他位置，與風扇電 動機設置在'一起，或者遠離風扇電動機。
在另一個實施例中，指示器714可定位在集成了系統700的裝置上的 任何位置處。例如，指示器714可包括連接到圖IOA—IOC所示的清潔器100的使用者控制面板的一個或多個發光二極體。可選地，例如，指示器 714可位於清潔器100的外殼內或上。
在另一個實施例中，邏輯電路712可存儲電流水平或耗能的歷史以及 反映裝置操作狀態或條件的任何其他想要的指示。在一個實施例中，如果 耗能不在想要的範圍以內或如果另外的錯誤條件在裝置上出現，那麼該事 件可以被記錄在裝置上並報告給機器的使用者或通過合適的輸出和通信 介質傳送給本地或遠程維修人員。例如，本地監控系統可接收該通信並通 過電子郵件信息發送相應的報告給維修人員。其他維修事件也可以記錄和 報告以引發自動維修步驟。
在另外一個實施例中，指示器包括觸覺指示器，比如振動器，當功能 發生器的耗能在想要的範圍以外或低於某個閾值時所述振動器使清潔器 的元件振動。例如，在圖10A—10C所示的實施例中，觸覺指示器可使控 制手柄148或輪118或119振動。在包括使用者的座椅的實施例中， 一旦 出現錯誤條件觸覺指示器可選擇性地使座椅振動。
21. 輸出液體
在一個實施例中，提供一種霧化反應產物，其至少部分地從與陽極和 陰極接觸的水產生，陽極和陰極通過薄膜隔離，所述薄膜允許陰極或陽極 所產生的被選擇的離子單向輸送通過該薄膜。
例如，反應產物可包括自來水或可主要由水組成。其他流體也可以使 用。反應產物可包括陽極電解液和陽極電解液的組合，如上所述。陰極電 解液的特徵在於例如氫氧離子化學計量上過量。
在另一個實施例中，提供這樣的反應產物，其通過與陽極接觸的水和 與陰極接觸的水的合併來產生，陽極和陰極通過薄膜隔離，所述薄膜允許 陰極或陽極所產生的被選擇的離子單向輸送通過該薄膜。
例如，該膜允許氫氧離子向著陰極、已經由陽極產生的氫離子單向輸 送，且該膜允許由陰極產生的離子向著陽極通過該膜輸送。反應產物可包 括，例如，由陽極產生的陽極電解液和由陰極產生的陰極電解液，其中陰 極電解液的特徵在於氫氧離子化學計量上過量。
在另一個實施例中，提供合併陽極電解液和陰極電解液電化學活化流 體。例如，流體可包括自來水或主要由水構成。也可以使用其他流體。22. 結論
不添加表面活性劑或清潔劑， 一個或多個實施例提供了清潔系統，所 述清潔系統是完全非化學的且具有使用典型自來水的能力，所述自來水己 經被電化學活化成主要或唯一液體，同時提供有效的清潔和/或消毒特性。 不過，如果想要的話可以添加表面活性劑或清潔劑。此外，在功能發生器 上遊和/或下遊增加的霧化可進一步提高輸出液體的清潔和/或消毒特性以 及生產效率。因此該系統可提供有效的環境方案以清潔住宅、工業、商業、 醫院、食品加工以及餐館設施等等。該清潔系統可以是移動式或非移動式 的。
此外，當自來水在其用於清潔和/或消毒系統中時已經電化學活化成唯 一的清潔液體，在硬或軟地板擦洗機的回收箱中不需要去泡沫室。
本說明書和權利要求中使用的術語"結合"、"連接"可包括直接連接 或通過一個或多個中間元件進行的間接連接。
權利要求
1.一種方法，包括a)接收pH值範圍在pH6-pH8之間且氧化還原電勢(ORP)在±50mV之間的液體；b)將液體轉變成陽極電解液和陰極電解液，所述陽極電解液和陰極電解液具有在pH6-pH8之間的範圍以外的各自pH值和在±50mV之間的範圍以外的各自ORP；c)將陽極電解液和陰極電解液施加到一表面上持續一駐留時間；以及d)在所述駐留時間以後從所述表面回收至少一部分陽極電解液和陰極電解液並將陽極電解液和陰極電解液放置在公共回收箱中，其中陽極電解液和陰極電解液在陽極電解液和陰極電解液在步驟b)中轉變的時間的一分鐘以內基本上中和至pH6-pH8之間的pH值和±50mV之間的ORP。
2. 權利要求l的方法，其中 陽極電解液具有在pH2.5至pH6的範圍內的pH;且 陰極電解液具有在pH8—pH12的範圍內的pH。
3. 權利要求l的方法，其中陽極電解液具有+1 OOmV至+1200mV的範圍內的ORP;且 陰極電解液具有在-150mV至-1000mV的範圍內的ORP。
4. 權利要求l的方法，其中 陽極電解液具有+400mV至+700mV的範圍內的ORP;且 陰極電解液具有在-300mV至-700mV的範圍內的ORP。
5. 權利要求1的方法，其中在執行步驟b)中的轉變的5秒以內執行步驟 c)中的施加。
6. 權利要求1的方法，其中在執行步驟b)中的轉變的3秒以內執行步驟 c)中的施加。
7. 權利要求1的方法，其中在整個駐留時間內陽極電解液和陰極電解液 的pH和ORP保持在pH6-pH8之間的範圍以外和± 5 OmV之間的範圍以外。
8. 權利要求1的方法，其中駐留時間大於0秒並小於5秒。
9. 權利要求8的方法，其中駐留時間在2-3秒的範圍內。
10. 權利要求1的方法，其中在陽極電解液和陰極電解液在步驟b)中被轉 變的時間的30秒以內陽極電解液和陰極電解液基本上中和到pH6-pH8之 間的pH值和±50mV之間的ORP。
11. 權利要求1的方法，還包括e)在步驟c)中將合併的陽極電解液和陰極電解液施加到表面之前， 將陽極電解液與陰極電解液合併以形成合併的陽極電解液和陰極電解液。
12. 權利要求1的方法，還包括e)在所述表面上，將陽極電解液與陰極電解液合併以形成合併的陽極 電解液和陰極電解液。
13. 權利要求1的方法，還包括e)在回收箱以內將陽極電解液與陰極電解液合併以形成合併的陽極電 解液和陰極電解液。
14. 權利要求1的方法，其中步驟c)中的施加包括基本上同時將陽極電解 液和陰極電解液施加到所述表面上。
15. —種方法，包括-a) 接收pH值範圍在pH6-pH8之間且氧化還原電勢(ORP)在士50mV 之間的液體；b) 將液體轉變成陽極電解液和陰極電解液，其具有在pH6-pH8之間的 範圍以外的各自pH值和在士50mV之間的範圍以外的各自ORP;c) 將陽極電解液和陰極電解液施加到一表面上，其中陽極電解液和陰 極電解液在所述表面上處於混和狀態並且在陽極電解液和陰極電解液在 步驟b)中轉變的時間的一分鐘以內基本上中和至pH6-pH8之間的pH值 和土50mV之間的ORP。
16. —種裝置，包括液源，其接收pH值範圍在pH6-pH8之間且氧化還原電勢(ORP)在 土50mV之間的液體；電解裝置，其將接收的液體轉變成陽極電解液和陰極電解液，所述陽 極電解液和陰極電解液具有在pH6-pH8之間的範圍以外的各自pH值和在 士50mV之間的範圍以外的各自ORP;從電解裝置開始的流動路徑，其構造成將陽極電解液和陰極電解液從所述裝置分送；公共的回收箱；以及回收裝置，其經過一表面上的駐留時間以後從所述表面回收至少一部 分陽極電解液和陰極電解液並將所述液體放置在公共回收箱中，其中陽極 電解液和陰極電解液在陽極電解液和陰極電解液通過電解裝置來轉變的 時間的一分鐘以內基本上中和至pH6-pH8之間的pH值和士50mV之間的 ORP。
17. 權利要求16的裝置，其中回收裝置構造成經過在所述表面上的大於0 秒且小於5秒的時間範圍內的駐留時間以後從所述表面回收至少一部分陽 極電解液和陰極電解液，且在整個駐留時間內陽極電解液和陰極電解液的 各自pH和各自ORP保持在pH6-pH8之間的範圍以外和±50mV之間的範圍以外。
18. 權利要求17的裝置，其中駐留時間小於5秒。
19. 權利要求16的裝置，其中所述流動路徑構造成在陽極電解液和陰極電 解液由電解裝置來轉變的時間的5秒以內分送陽極電解液和陰極電解液。
20. 權利要求16的裝置，其中 陽極電解液具有在pH2.5至pH6的範圍內的pH;且 陰極電解液具有在pH8—pH12的範圍內的pH。
21. 權利要求16的裝置，其中 陽極電解液具有+100mV至+1200mV的範圍內的ORP;且 陰極電解液具有在-150mV至-1000mV的範圍內的ORP。
22. 權利要求16的裝置，其中 陽極電解液具有+400mV至+700mV的範圍內的ORP;且 陰極電解液具有在-300mV至-700mV的範圍內的ORP。
23. 權利要求16的裝置，其中所述流動路徑構造成將陽極電解液與陰極電 解液合併以形成合併的陽極電解液和陰極電解液，並將合併的陽極電解液 與陰極電解液分送到所述表面上。
24. 權利要求16的裝置，其中所述流動路徑構造成分別地分送陽極電解液 與陰極電解液，並且該裝置還包括清潔裝置，所述清潔裝置在所述表面上 將陽極電解液與陰極電解液合併以形成合併的陽極電解液與陰極電解液。
全文摘要
一種方法和裝置(100，300，370，380，400，500，600)提供來接收pH值範圍在pH6-pH8之間且氧化還原電勢(ORP)在±50mV之間的清潔液體(14，106，502，602)。該液體(14，106，502，602)被轉變成陽極電解液和陰極電解液(20，22，44，45，51，52，190，192)，所述陽極電解液和陰極電解液具有在pH6-pH8之間的範圍以外的各自pH值和在±50mV之間的範圍以外的各自ORP。陽極電解液和陰極電解液(20，22，44，45，51，52，190，192)被施加到表面(125，302)上，其中陽極電解液和陰極電解液(20，22，44，45，51，52，190，192)在表面上處於例如合併狀態並且在陽極電解液和陰極電解液(20，22，44，45，51，52，190，192)被轉變的時間的一分鐘以內基本上中和至pH6-pH8之間的pH值和±50mV之間的ORP。
文檔編號C02F1/461GK101410192SQ200780010434
公開日2009年4月15日 申請日期2007年2月8日 優先權日2006年2月10日
發明者布魯斯·F·菲爾德, 派屈克·J·格魯蘭德 申請人:坦南特公司