专利名称：用蒸汽和清洁剂清除污垢的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明首先涉及一种利用蒸汽和清洁剂从基底上清除污垢的方法，如权利要求1前序部分限定的那样。
本领域中一种公知的方法包括步骤量取清洁剂并将其与蒸汽混合，将这样形成的混合物与要清除的污垢接触。这种方法可以用来清洁地板、地板覆盖物、毯子和衣物，也可以用来清洁许多类物质，比如餐馆厨房中的油污和结块的物质。墙和天花板，比如花砖墙，也可以用蒸汽清洁的方法进行清洁。一种特殊的应用涉及到清除咀嚼过的口香糖残留物。
实际使用的一种装置中，蒸汽和清洁剂在混合室中混合在一起，该混合室装配在一个可移动框架中，然后被一个公用管道泵送到一个应用装置，比如一个喷枪或喷杆。考虑到射程，混合室和应用装置之间的连接通常由一个带一腔室的软管构成，该软管的长度超过10米。难于清除的污垢首先被蒸汽预热，之后被蒸汽和清洁剂的混合物作用，这样污垢被彻底清除。为了清除接下来的污点，必须重复用蒸汽进行的预处理和随后的用蒸汽和清洁剂的混合物进行有效清洁的循环。一方面，该装置在蒸汽和清洁剂的混合物到达喷嘴之前，加热后的软管必须被完全清空，另一方面，相当长的软管在用蒸汽和清洁剂处理后仍然充有混合物，在清洁下一个污点之前必须首先将该混合物清空。由于每个污点，特别是如果有顽渍的话，则必须分开处理，这些循环步骤要花费相当多的时间，而且浪费清洁剂和蒸汽。
本发明的目的是为了缩短该方法的循环时间，并且提高清洁的总效率，尤其是清洁剂的清洁功效，同时也为了减少清洁剂的消耗。
上述目的可以根据包括前面提到的方法的本发明来实现，其中清洁剂注射进入蒸汽中，并且以气态形式与需要清除的污垢接触。
现已发现，将清洁剂注射进入蒸汽中并且雾化，可以提高与蒸汽结合的清洁剂的去污能力，尤其是提高与低压蒸汽结合使用的清洁剂的去污力，这样，作为膨胀和加热的结果，清洁剂部分就变为气态，之后这样形成的气态混合物与污垢接触，而一般情况下清洁剂是作为一种水溶液的液体形式使用的。假设雾化使清洁剂成分的反应更加有效，这样与蒸汽结合的这些成分可以更迅速地作用到要清除的污垢上，从而总的处理时间缩短而且提高了效率。
顺便指出，GBA1449483公开了一种蒸汽清洁器，其中以一种计量方式将清洁剂供给一种混合物，该混合物通过热水、产生的蒸汽和燃烧气体在蒸汽发生器和应用装置之间的管路中的某一点处混合，以便通过清洁剂的供给量的调节更好地控制清洁过程。考虑到清洁剂供给处的混合物组分以及供给处本身，清洁剂不可能以这样的方式注入混合物中，即发生雾化并且这样形成的混合物能够以气态形式与要清除的污垢接触。
USA4327459公开了一种通过抽吸清除污垢的蒸汽清洁器，这种装置中，通过分开的管路将蒸汽和清洁剂供给到应用装置的混合室中。清洁剂注入蒸汽中是不成问题的，但是液体清洁剂会与蒸汽一起流出进入混合室中。
在根据本发明的方法中，蒸汽和清洁剂可以有利地分开供给到应用装置，清洁剂的注射和雾化是在应用装置内或附近进行。在该最佳实施例中，在应用装置内或附近将计量的清洁剂量雾化，这样由于经过的距离较短，所以不很稳定的清洁剂反应高活性形式一直存在到从应用装置出来，因此一方面注入和雾化之间的时间周期，另一方面从应用装置出来的时间都缩短了。还有，通过在清洁剂供给管路上设置一个适当的切断装置，例如单向阀，就可以保证新循环开始之前不必清空长软管或者完成部分清空步骤。按照这种方式还可以减少清洁剂的消耗量以及缩短清洁时间。
为了防止清洁剂液滴-活性较差的形式-出现在从应用装置排出时的蒸汽中，雾化之前先预热清洁剂比较有效。根据一个具体的实施例，通过与蒸汽热交换而将清洁剂预热，例如，雾化之前，使单独的供给管路进行彼此热交换式的接触就可以实现预热。
最好与过热蒸汽接触，过热蒸汽的温度范围为120-160℃，特别是120-140℃，和压力低于10bar，4-7bar更好。低压蒸汽意味着只需要少量的水，每200-400m2约50升，这样被清洁表面可以立刻完全干燥。最好利用低压蒸汽清洁器(最大10bar)完成根据本发明的清洁方法。这种清洁器不会产生噪音危害，因此不需要隔离被清洁的区域，比如商业街，商店的地板等。还有，采用低压蒸汽保证了不损坏被清洁的基底或物件。
对于顽渍，比如咀嚼过的口香糖残余物，在蒸汽和清洁剂的气态混合物开始与污垢接触之前，最好先用蒸汽预热要清除的污垢。如果需要，可以通过抽吸来收集被处理和/或被分解的污垢。
根据本发明的方法具体可用于下面的清洁剂，它是一种包括磷酸盐化合物的水溶液，它至少包括正磷酸盐、多磷酸盐和焦磷酸盐的混合物，还有至少一种阴离子表面活性剂、非极性有机溶剂和一种乳化剂。
磷酸盐混合物由至少由正磷酸盐PO43-，多磷酸盐P2O74-和焦磷酸盐P3O105-组成。
这种较佳的清洁剂还包含一种阴离子表面活性剂，这种活性剂是公知的。也可采用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的混合物。
这种清洁剂也可以包含少量有机溶剂，该有机溶剂最好是一种从原油中蒸馏得到的石油组分。为了乳化用于极性水的溶剂中非极性饱和碳氢化合物，清洁剂还包括一种乳化剂。
当根据本发明的方法用于这种清洁剂时，清洁剂被注入蒸汽中并被雾化，然后以气态形式与被清除的污垢接触，与蒸汽和清洁剂在一个混合室中相互混合的现有技术所采用的方法相比较，发现这种方法所消耗的清洁剂非常少。
根据现有技术的方法中蒸汽与稀清洁剂的比值约为4∶1，而在根据本发明的方法的情况下，蒸汽与稀清洁剂的比值大约是6∶1时，仍然可以有效地清除污垢。蒸汽越多(比值大)效果越差，而更多的清洁剂也不会带来更好的效果。
本发明还涉及一种利用蒸汽和清洁剂清除污垢的装置，尤其是一种如权利要求11限定的低压蒸汽清洁器。这种装置一般包括一个框架，最好是一个可移动框架，其中在一个封闭外壳中建有供水容器，与供水容器连接的第一泵，将水变为蒸汽的蒸汽发生器，还有一个连接第一泵的供水管，和一个排出蒸汽的排放管，一个存储清洁剂的容器，该容器与第二泵连接，和一个与蒸汽发生器的排放管连通的应用装置，而且该装置还设有为应用装置分别提供蒸汽和清洁剂的调节部件。根据本发明，通过连接部件以这样一种方式连接第二泵的排放管和蒸汽发生器的排放管，即操作期间可以将清洁剂注入蒸汽并且雾化，而且可以以这种方式设计连接部件和应用装置，即操作期间由应用装置将蒸汽和清洁剂的气态混合物输出。
这种蒸汽清洁器可以实现根据本发明的方法，并且可达到设想的优点。
第二泵的排放管连到清洁剂管的一端较好，该管的另一端由一个小孔敞开，小孔的尺寸比进入蒸汽管的清洁剂管小，蒸汽管将蒸汽发生器连接到应用装置上。清洁剂管端部的小孔和第二泵保证了在清洁剂的管路上建立足够的压力，这样排出清洁剂期间，清洁剂可以经过小孔膨胀-随后汽化，这导致清洁剂的一种不稳定的高活性形式。在清洁剂管和蒸汽管之间也可以采用有相同效果的其他连接装置。
为了在注入和雾化之前预热清洁剂，清洁剂管和蒸汽管可以在小孔上游处相互为热交换的关系。
根据本发明的装置的一个具体的最佳实施例，可以由包含至少两个隔室的一个柔性软管的隔室形成清洁剂管和蒸汽管。输送蒸汽的隔室最好设在一个较厚外壁的外侧，这样可以主要与清洁剂管发生热传递。由几个隔室组成的软管也可以有一个隔室，其中容纳连接管，该连接管是用来通过操作部件控制调节装置的。这些操作部件最好设在应用装置的一个把手上，比如喷枪或喷杆。
应用装置可以设置一个吸取蒸汽和已除掉了的污垢的吸嘴，吸嘴由吸管与真空装置连通。该实施例对于室内用途尤为重要，这样在处理表面上几乎不可能有残留物质，因此不需要后续的处理工作。通过抽吸来清除污垢使得清洁高处的污垢成为可能，例如天花板，操作者也不会遇到包含污水残余物滴下来的麻烦。
由于消耗的蒸汽很少，所以真空泵最好由一个低流量高真空的真空泵组成，利用这种装置可以不要蒸汽处理就可以直接抽吸，并且抽吸彼此可以抵消。换句话说，只有少量的空气被吸进，这些空气可以很容易地吸收产生的水蒸汽，这样基底和被处理的污垢很少或不会被冷却。蒸汽对基底和污垢的作用效果因此而提高。这种作用甚至还可以利用一个泵而改善，该泵不但流量小而且真空度高，因为这样可以获得直接抽吸。结果，可以可调节地方式清除蒸汽和污垢，这样可以进一步限制空气的排量和伴随的基底和污垢的冷却现象。
应用装置有利地包含一个喷头，一个分布在喷头一侧的抽吸装置的吸嘴。这样的实施例是有利的，因为首先是用蒸汽处理污垢和基底，然后才是在喷头一侧直接抽吸，这样蒸汽处理和抽吸清除污垢不会彼此干扰。
为了更进一步地改善这种蒸汽处理的作用，喷头的端部伸出超过吸嘴的端部比较有利。由于采用的真空泵在一个相当狭窄的空气柱中抽吸，因此吸嘴的这种布置与将蒸汽喷到外界的喷头相比，可以提高蒸汽的清洁作用。
真空泵的压缩空气管路最好与一个分隔室连接，分隔室一方面分离污垢和水，另一方面分隔空气。这样的分隔室的一个示例由一个容器组成，在容器中，垂直布置着可以被冷却或加热的板，吸进去的充有污垢和水的空气与板冲撞，结果污垢沉落下来并且水冷凝。最好提供一个收集容器用来收集分离了的污垢和水，该容器与分离室连接，通常是与所述室的底部连接。
如果需要的话，应用装置设有一个刷或刷头，它可以有利于清除污垢。
根据本发明的方法可以用于室内或室外，例如商业街和商业中心，公共运输的车站和站台、学校、广场、操场、宾馆和旅馆娱乐场、运动场馆、体育场、加油站、飞机场和港口，但也适合用于专业清洗比如餐饮业的厨房和其他讲究卫生的地方。该方法可以用于任何类型的基底，包括沥青、混凝土、铺路石、天然石、地毯、地板覆盖材料擦鞋垫等，以及用在花砖墙上等。
为了清洁大表面，可以利用移动装置，需要的设备可以装在敞蓬货车或拖车的装载区。然后用长软管进行覆盖大面积的操作，这样每次清洁时不必移动该移动装置。通常，这种移动装置自带电源。
为了清洁建筑物等内的物质，可以利用一个很小的移动装置而不需要蒸汽系统，其所需的电源直接从电源主线上引出。
下面参考附图来说明根据本发明的清除污垢的方法和装置，其中
图1是说明根据本发明的装置的一个实施例结构的流程图；和图2是一个带有注射、雾化和抽吸清除的应用装置的一个最佳实施例的横截面图。
图1示意性地表示根据本发明的低压蒸汽清洁器的流程。水箱1与水泵2连接，水泵2与将水转化为蒸汽的蒸发器3的供水管连通。蒸发器3的排放管通过管4与应用装置7连通，管4上设有常规压力表和温度表5，6。清洁剂的储箱8通过泵9和管10与靠近应用装置7的管4连通。阀11和12设在管4和10上，以便调节蒸汽和清洁剂的供给量。借助与应用装置7作成一体的操作部件13和14手动调节阀11和12。根据本发明的装置还包括抽吸装置，抽吸装置包括位置邻接应用装置7的吸嘴15，吸嘴的吸孔到被清洁的基底的距离，大于应用装置7的喷嘴16到基底的距离。吸嘴15通过吸气管18与低流量高真空的真空泵19连通，例如每1000mm水柱50m3/小时。这种泵可以从商业上方便得到，其中可以从Novavent和Nuova得到。被清除的污垢和水被泵19通到分离室20中，在此以公知的方式将水和污垢与空气分离。收集有水和污垢的分离室20的底部与收集容器51连通。空气通过管52排到环境中。收集容器51和新鲜水的水箱1可以整合成一个容器，该容器有两个由隔板分开的隔室，即一个存新鲜水，一个存脏水。
图2是根据本发明的蒸汽清洁器的细节图。图2示出由几个隔室组成的柔性软管21，清洁剂隔室22(对照图1中的管道10)，蒸汽隔室23(对照图1中的管道4)，和装有连接管的隔室24，连接管是设在操作部件13和14与阀11和12之间的管。连接件25设在隔室22的端部，关闭所述隔室。小孔26设在隔室22和隔室23之间的壁面上，该孔由一个单向阀(未示出)关闭，例如一个球阀。连接件25还设有一个穿过隔室22和23之间的分隔壁面27的空心针或管。由于蒸汽隔室23内的压力高，因此当由泵9注射进入隔室23的液体清洁剂从孔26中排出时发生膨胀，并且转变为气态。保持这种气体状态直到从应用装置7中排出为止。由于隔室22和23在一段长度上彼此贴近，因此清洁剂被蒸汽加热，这样汽化之后蒸汽中出现液滴的机会很小。
图2也更详细地表示出应用装置7。喷头16在端部包括一个被刷毛31包围的出口32，作为蒸汽17的出口。如图所示，吸嘴15位于喷头16的后侧面，因此操作期间，蒸汽17首先与基底接触然后被吸嘴15直接抽走。可以理解的是，为了保证蒸汽和清洁剂以气体状态与被清洁的基底接触，孔26到流出口32的距离相当短。然而，图2将该距离夸大了。
因此，提供一种根据本发明的利用蒸汽去除污垢的装置，利用该装置，可以利用低流量高真空的真空泵，直接、有效地将被清洁蒸汽变松软的污垢清除。低流量和高真空的真空泵通过高速抽吸少量空气提供直接密集式清除方式。可以这么说，一股相当细直的空气柱与污垢一起被抽走，蒸汽在所述空气柱中被转化为液体。抽吸式清除可以有利地以这种方式直接进行，而且可以保持密集方式，即采用蒸汽和随后对污垢的作用可以与已经变松的污垢和抽吸的液体一起连续地进行。蒸汽的作用和抽吸清除互不干涉。因此可以进行非常有效的清洁过程。
权利要求
1.利用蒸汽和清洁剂清除污垢的方法，该方法包括步骤提供清洁剂并将其与蒸汽混合，将混合物与要清除的污垢接触，其特征在于，将清洁剂注射进蒸汽中，并且气态地与要清除的污垢接触。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于蒸汽和清洁剂单独提供到应用装置(7)中，在应用装置(7)内或附近将清洁剂注射进蒸汽中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于将清洁剂在注射之前预热。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于清洁剂通过与蒸汽的热交换进行预热。
5.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于蒸汽的压力低于10bar。
6.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于蒸汽的温度在120-160℃的范围内。
7.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于在蒸汽和清洁剂的气态混合物与污垢接触之前，需要清除的污垢用蒸汽预热。
8.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于通过抽吸将被处理的污垢进行收集。
9.根据前述任一权利要求所述的方法，尤其是用于清除咀嚼过的口香糖残余物，其特征在于清洁剂是包括磷酸盐化合物的水溶液，磷酸盐化合物包括至少一种正磷酸盐、多磷酸盐和焦磷酸盐的混合物，还有至少一种阴离子表面活性剂、一种非极性有机溶剂和一种乳化剂。
10.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于蒸汽与清洁剂的比值在4-8∶1范围内，最好约是6∶1。
11.通过蒸汽和清洁剂清除污垢的装置，尤其是一种完成根据前述权利要求之一的方法的低压蒸汽清洁器，包括供水箱(1)，与供水箱(1)连接的第一泵(2)，将水转化为蒸汽的蒸汽发生器(3)，它有与第一泵(2)连接的供给管和排出蒸汽的排放管，存储清洁剂的储存容器(8)，它与第二泵(9)连接，和一个应用装置(7)，应用装置(7)与蒸汽发生器(3)的排放管连通，以及用来为应用装置(7)提供蒸汽和清洁剂的调节装置(11，12)，其特征在于，第二泵(9)的排放管与蒸汽发生器(3)的排放管通过连接装置(25，26)以这样的方式连接，即操作期间将清洁剂注射进蒸汽中，连接装置(25，26)和应用装置(7)以这种方式设计，即操作期间蒸汽和清洁剂的气态混合物由应用装置(7)输送。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于第二泵(9)的排放管与清洁剂的管(10)的一端连接，该管的另一端通过孔(26)敞开，孔(26)的尺寸小于将清洁剂排进蒸汽管(4)的管(10)，管(4)将蒸汽发生器(3)与应用装置(7)连接。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于清洁剂的管(10)和蒸汽管(4)在上述孔(26)的上游相互是热交换关系。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于清洁剂的管(10)和蒸汽管(4)由软管(21)的隔室(22，23)构成，软管包含至少两个隔室，清洁剂的隔室(22)最好在端部设有一个单向阀。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于在另一个隔室(24)内设有一个连接管，该连接管用来通过操作部件(13，14)控制调节装置(11，12)，操作部件(13，14)设在应用装置(7)的一个把手上。
16.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于应用装置设有一个吸嘴，用来将已经清除的蒸汽和污垢吸起，该吸嘴通过吸管与真空装置连通。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于真空装置包括一个低流量和高真空度的真空泵。
18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于应用装置(7)包括喷头(16)，抽吸装置的吸嘴(15)分布在喷头(16)的一侧。
19.根据前述权利要求16-18的任一权利要求所述的装置，其特征在于喷头(16)的端部延伸超过吸嘴(15)的端部。
20.根据前述权利要求16-19的任一权利要求所述的装置，其特征在于真空泵与一个分离室(20)连接，该分离室一方面将污垢与水分离，另一方面将空气分离出来。
21.根据前述权利要求16-20的任一权利要求所述的装置，其特征在于还设有一个收集容器(51)，用来收集被分离的污垢和水，该容器与分离室(20)连接。
全文摘要
本发明涉及一种用蒸汽和清洁剂清除污垢的方法和装置。清洁剂按照计量方式注入蒸汽中并且被雾化,这样形成的混合物以气态形式作用于要清除的污垢。这种气态混合物比蒸汽和清洁剂液滴的混合物的活性高。还公开了一种实现根据本发明的方法的装置,具体是一种低压蒸汽清洁器。
文档编号E01H1/10GK1371441SQ00812070
公开日2002年9月25日 申请日期2000年7月21日 优先权日1999年7月22日
发明者杰拉达斯·W·M·贝塞林 申请人:创新清洁概念控股公司