用于产生、施加和中和电化学活化液体的方法和装置的制作方法

专利名称：用于产生、施加和中和电化学活化液体的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及清洁和/或消毒系统，尤其涉及但不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：
目前使用各种各样的系统来清洁或消毒住宅、工业、商业、医院、食 品加工和餐馆设施，比如表面和其他衬底，以及清洁或消毒各种物品，比 如食品或其他制 品。
例如，硬地面擦洗机广泛用于清洁工业和商业建筑的地面。它们的尺 寸范围小至由在其后步行的操作人员控制的小模型，大至由乘坐在其上的 操作人员控制的大模型。这些机器一般是具有合适的操作人员控制器的有 轮车辆。它们的车体包含动力和驱动元件，容纳清洁液体的溶液箱，和容 纳从被擦洗的地面回收的污染溶液的回收箱。擦洗头，其包含一个或多个 擦洗刷，相关驱动元件连接到车辆上并可以设置在它的前面、下面或后面。 溶液分送系统将清洁液体从溶液箱分送到擦洗刷附近的地面上。
软地面清洁机能够用作小的移动机器，其通过操作人员来操纵，或者 可以使用在车载型系统中，其具有连接到卡车的清洁棒。卡车携带清洁液 体溶液箱、废水回收箱和强大的真空抽取器。
硬和软清洁系统中使用的典型清洁液体包括水和基于化学的清洁剂。 清洁剂通常包括溶剂、增洁剂和表面活性剂。这些清洁剂提高了对于不同 污垢类型比如灰尘和油的清洁有效性的同时，这些清洁剂也具有在已清洁 的表面上留下多余的残余物的趋势。这种残余物会不利地影响表面的外观 并具有再次污染表面的趋势，且根据清洁剂的不同，会潜在地导致对健康 不利或造成不利的环境影响。类似的缺点在用于其它类型的表面和物品的 清洁系统中也存在。
希望有一种改进的清洁系统，在保持理想的清洁和/或消毒特性的同时，减少典型清洁剂的使用和/或减少清洁之后剩余在表面上的残余物。

发明内容
本发明实施例涉及一种方法，其包括a)接收pH值范围在pH6-pH8 之间且氧化还原电势(ORP)在士50mV之间的液体；b)将液体转变成阳 极电解液和阴极电解液，其具有在pH6-pH8之间的范围以外的各自pH值 和在士50mV之间的范围以外的各自ORP; c)将阳极电解液和阴极电解 液施加到表面持续驻留时间；以及d)在驻留时间以后从表面回收至少一 部分阳极电解液和阴极电解液并将阳极电解液和阴极电解液放置在公共 回收箱中，其中阳极电解液和阴极电解液在阳极电解液和阴极电解液在步 骤b)中被转变的一分钟以内基本上中和至pH6-pH8之间的pH值和± 50mV之间的ORP。
另一个实施例涉及一种方法，其包括a)接收pH值范围在pH6-pH8 之间且氧化还原电势(ORP)在土50mV之间的液体；b)将液体转变成阳 极电解液和阴极电解液，其具有在pH6-pH8之间的范围以外的各自pH值 和在士50mV之间的范围以外的各自ORP;以及c)将阳极电解液和阴极 电解液施加到表面持续驻留时间，其中阳极电解液和阴极电解液在表面上 处于混合状态并且在阳极电解液和阴极电解液在步骤b)中转变的时间的 一分钟以内基本上中和至pH6-pH8之间的pH值和土50mV之间的ORP。


图1表示功能发生器(functional generator)的例子，其能够用来电化 学地活化待处理以用于清洁的液体，比如水，在根据本发明实施例的硬和 /或软地面清洁器上随车携带或非随车携带。
图2表示根据本发明另一实施例的功能发生器。
图3表示根据本发明的实施例，具有位于功能发生器下游的喷雾装置 的装置。
图4表示根据本发明的实施例，具有位于功能发生器上游的喷雾装置 的装置。
图5表示根据本发明的实施例，具有位于功能发生器上游的铀电解槽(electrolysis cell)型喷雾装置的装置。
图6表示根据本发明的实施例，具有位于功能发生器下游的铀电解槽 型喷雾装置的装置。
图7表示根据本发明实施例的铀电解槽型喷雾装置。
图8A和8B —起表示根据本法明实施例的容纳喷雾装置和功能发生 器的外壳。
图9是图8B所示喷雾装置的透视图。
图10A是根据本发明一个或多个实施例的可移动硬地面清洁器的侧 视图。
图IOB是图IOA所示可移动硬地面清洁器的透视图，其盖子处于关 闭状态。
图IOC是图IOA所示可移动硬地面清洁器的透视图，其盖子处于打 开状态。
图11是根据本发明实施例更详细地表示图10A—10C所示可移动硬 地面清洁器的方框图。
图12是地面清洁器的方框图，其可以利用多个类型的清洁工具和抽 取器构成以在使用相同的总清洁器的同时适应于不同的清洁操作。
图13是根据本发明实施例的方框图，其表示图12中所示清洁器处在 适于清洁软地面的模式。
图14是根据本发明实施例的方框图，其表示图12中所示清洁器处在
适于深度清洁软地面的模式。
图15是根据本发明实施例的方框图，其表示图5中所示清洁器处在 适于清洁硬地面的模式中。
图16是根据本发明实施例的软地面清洁器(例如，地毯抽取器)的
方框图。
图17是根据本发明实施例的所有表面清洁器的透视图。 图18是根据本发明另一实施例的方框图，表示车载型系统。 图19是简化方框图，其表示根据本发明另一实施例的具有EA水分送 系统，该系统具有有气味的化合物来源。
图20是根据本发明实施例安装到平台的清洁液体产生器的简化方框图。
图21是系统方框图，其包括表现功能发生器的工作状态的指示器。
具体实施例方式
在本发明的一个实施例中，提供一种方法和装置，其使用雾化液体，
电化学活化(activated) (EA)阳极和/或阴极电解液，或者既雾化又电化 学活化阳极和/或阴极电解的液体作为唯一的或主要的清洁液体以基本上 或完全排除清洁或消毒过程中传统表面活性/清洁剂的使用。 1. 传统清洁液体中使用的表面活性剂
传统的清洁液体一般包括水和化学表面活性剂。如这里所使用的，术 语"表面活性剂"或"表面活性试剂"是指有助于表面或界面处的吸收以 及特定浓度和温度下的凝聚的两性分子化合物。由表面活性剂组成的化学 成分粘附到特定分子结构上。该分子由至少两种成份组成， 一种是水溶性 的(亲水的)，而另一种是非水溶性的(憎水的)。在油中，这些组份分别 是亲脂的和憎脂的。这两种组份被平衡以使表面活性剂获得理想的特性。
对于包括机械擦洗器的清洁装置，比如可移动硬地面清洁器，包括表 面清洁剂的一个好处是能够有效地使将要在清洁中使用的液体与空气混 合成为泡沫，将泡沫清洁液体施加到硬地面，使泡沫清洁液体随着擦洗刷 工作，并且在回收污染溶液之前基本上从泡沫清洁液体中除去气泡。在操 作中，通过刷的接触而快速除去与空气混合的清洁液体的气泡。结果，相 对很少的泡沫被转移到回收箱中。
基本上有四种类型的表面活性剂，例如——(1)阴离子表面活性剂， 其在水环境中分解成带负电的离子(阴离子)和带正电的离子(阳离子)， 其中阴离子成为表面活性的载体，(2)阳离子表面活性剂，其也分解成阴 离子和阳离子，其中阳离子成为表面活性的载体，(3)非离子表面活性剂， 其为表面活性物质，在水环境中不分解成阴离子和阳离子，以及(4)两 性表面活性剂，当存在于水环境中时在相同的表面活性剂分子中既包含正 电荷又包含负电荷，并能够根据成分和条件比如水环境的pH值的不同而 具有阴离子或阳离子特性。
一般地，表面活性试剂对于清洁的两个主要任务包括(1)减小水的表面张力以获得润湿特性，并将污垢从表面释放，和(2)使固体颗粒和 色素分散。当制造有效的清洁表面活性剂和清洁剂时有许多变量起作用。 一般地，重要参数是时间、温度、通气或非通气系统、浓度、污染和机械处理。
2. EA液体与雾化(喷射)
已经发现电化学活化(EA)水和其他EA液体能够代替或添加到基于 化学活性剂的液体而与传统的清洁系统一起使用以清洁表面比如硬和/或 软地面。以下讨论使用EA "水"作为主清洁液体的一个例子。不过，任 何其他合适的EA液体或溶液都能够用于其他的实施例中。
如这里所使用的那样，术语"电化学活化液体"或"EA液体"是指， 例如，具有高反应性的水，其包含(O活性反应成分，和/或(2)在非平 衡条件下在暴露于以基本电势或电流形式的电化学能之后形成的亚稳(活 性)离子和自由基。术语"活性"的意思是，例如，或者具有过多内势能 的电化学或电物理状态或条件，该内势能是在暴露于热力非平衡条件达一 段时间而获得的。亚稳离子和自由基通过从亚稳状态渐变到热力学平衡状 态而及时松弛(relax)。
如这里所用的那样，术语"电化学活化"是指，例如，这样的处理(过 程)，在这样的处理中，在非平衡电荷迁移条件下，在电化学暴露于液体的 过程中产生处于亚稳状态的物质，在该液体中包含到达靠近电极表面的特 殊电荷的区域的溶解物质的离子和分子。
在EA水产生的情况下，用来形成EA水的初始液体源可包括，例如， (1)常规的、未处理的日常可得的自来水或其他水，(2)已经加入了一 种或多种电解液的纯水，(3)化学处理过的自来水，和(4)包含合适浓 度的电解液的其他水溶液。在一个实施例中， 一种或多种电解液被加入到 纯水(或其他水溶液)中以获得大于零且不超过0.1摩尔每升的电解液浓 度。在另一个实施例中，电解液浓度大于零且不超过l.O摩尔每升。该范 围以内或以外的其他浓度也可以用于其他实施例中。合适的电解液的例子 包括氯化盐、硝酸盐、碳酸盐或任何其他可溶于水的盐(或被电化学活化 的其他液体)。氯化盐包括，例如，氯化钠(比如纯NaCl)，氯化钾，氯 化镁，氯化钙等。术语"电解液"意思是当溶解在水中时分离成两种或多种离子的任何物质或当在溶液中时将传导电流的任何物质。
与非EA水相比，EA水具有增强的清洁能力和卫生能力。EA水在分 子级别和电子级别上也不同于常规的或未处理的水。
另外还发现喷雾装置可用于将细小的气泡加到EA水(或待雾化的其 它液体)以生成分送到将要清洁并在清洁过程中处理的表面或物品的清洁 液体。例如，该液体可以在液体被电化学活化成阳极和阴极电解液之前或 之后雾化。作为结果的清洁液体有助于有效润湿地面。如果使用活性气体， 比如氧气，那么氧气气泡能够通过减小液体的表面张力而进一步提高液体 的润湿特性，并能够对进一步提高液体的清洁和/或消毒特性起作用。
如果在被电化学活化之前，待处理以用于清洁的液体被雾化，例如通 过机械和/或电气方法，那么由雾化产生的高氧(或其他气体)等级能够有 助于在电化学活化过程产生超氧化EA液体以获得增强的清洁或消毒能 力。超氧化EA水包含高水平的氧气并由于各种范围的亚稳离子和反应自 由基的存在而被电化学活化。最终的结果是具有增强的清洁和/或消毒能力 的电化学活化泡沫、浮泡或活性气体。
3. 用以产生EA液体的功能发生器
图1表示功能发生器(反应器)10的例子，其能够用来产生EA液体。 术语"功能发生器"和"反应器"在这里可以互换。功能发生器10包括 一个或多个电化学活化(EA)单元12，其通过补给线16、 17和18从液 体源14接收给水(feed water)(或待处理以用于清洁的的其他液体)。液 体源14可包括罐或其它溶液容器，或可包括用于从外部源接收液体的接 头或其它进口。在一个实施例中，给水包括含水成分，比如常规的自来水， 包含不超过l.O摩尔每升的盐。在另一实施例中，含水的成分包含不超过 0.1摩尔每升的盐。包含超过l.O摩尔每升盐的含水成分能够在其他实施例 中使用。
术语常规的"自来水"意思是为了家庭或商业使用而从公共建设工程、 仓库、井等可一般地获得的任何水。常规自来水通常包含浓度小于0.1摩 尔每升的盐。去离子水或其中离子含量可以忽略的水是次优的，因为离子 有助于水的电化学活化。如上所述，不同于或除了常规自来水以外的液体 成分也可以用作待处理以用于清洁和/或消毒的液体，并被电化学活化以获得增强的清洁和/或消毒能力。
每一个EA单元12通过至少部分地利用电解来电化学活化给水，并产 生以酸性阳极电解液成分20和碱性阴极电解液成分22形式的EA水。术 语"酸性阳极电解液"、"EA阳极电解液"、"EA充氧水"和"阳极电解液 成分"在详细的说明范围以内可互换地使用。类似的术语"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 明范围以内可互换地使用。
在一个实施例中，每一个EA单元12具有一个或多个阳极室24和一 个或多个阴极室26 (仅示出一个)，它们通过离子交换膜27比如阳离子或 阴离子交换膜隔开。在每一个阳极室24和每一个阴极室26中分别设置一 个或多个阳极30和阴极32 (每一种电极示出一个)。阳极和阴极30， 32 能够由任何合适的材料，比如钛或涂敷有贵金属比如铂的钛，或者任何其 他合适的电极材料制成。电极和相应的室可以具有任何合适的形状和构 造。例如，电极可以是平板极(plate)、同轴板极、棒或其组合。每一个 电极可具有例如实心结构或可以具有一个或多个 L，比如金属网眼。此外， 多个单元(cell) 12可以例如串联或并联地相互联接。
电极30、 32电连接到常规电源(未示出)的相对终端。离子交换膜 27位于电极30与32之间。电源可提供恒定的DC输出电压、脉冲或调制 DC输出电压，或者脉冲或调制AC输出电压给阳极和阴极。电源可以具 有任何合适的输出电压电平、电流等级、占空因数或波形。
例如在一个实施例中，电源以相对稳定的状态施加电压给板极。电源 包括DC/DC转换器，其使用脉冲宽度调制(PWM)控制方案来控制电压 和电流输出。DC/DC转换器使用大约15kHz脉冲以产生5V至25V的范 围以内的期望电压给阳极和阴极，比如具有上至大约120—150瓦的功率 的15V的电压。占空因数取决于想要的电压和电流输出。例如，DC/DC 转换器的占空因数可以是90%.如以下更详细说明的那样，如果想要的话， 电源可以构造成在持续5秒的一种极性的相对稳定状态与持续5秒的相反 极性的相对稳定状态之间交变。
其他类型的电源也可以使用，其可以是脉冲的或非脉冲的，并可以在 其他电压和功率范围。参数是根据特定应用而定的。给水(feed water)从水源14经由给水补给线16供应给阳极室24和 阴极室26，补给线16可以分叉成阳极补给线或歧管17和阴极补给线或歧 管18。阳极补给线17供应给水给每一个阳极室24，而阴极补给线18供 应给水给每一个阴极室。
在阳离子交换膜的情况下， 一旦跨越阳极30和阴极32施加DC电压， 比如大约5伏(V)至大约25V范围内的电压，最初存在于阳极室24中 的阳离子横跨离子交换膜27向阴极32移动，同时阳极室24中的阴离子 向阳极30移动。类似地，存在于阴极室26中的阳离子向阴极32移动。 不过，存在于阴极室26中的阴离子不能穿过阳离子交换膜，因此保持受 限于阴极室26以内。
此外，与阳极30相接触的水分子在阳极室24中电化学地氧化成氧气 (02)和氢离子(H+)，与此同时与阴极32相接触的水分子在阴极室26 中电化学地还原成氢气(H2)和氢氧离子(OH—)。阳极室24中的氢离子 被允许穿过阳离子交换膜27进入阴极室26，在那里氢离子被还原成氢气 而阳极室24中的氧气氧化给水以形成阳极液20。此外，由于日常的自来 水通常包括氯化钠和/或其他氯化物，因此阳极30氧化存在的氯化物以形 成氯气。结果，产生大量的氯气且阳极液组成物20的pH随着时间变得酸 性越来越大。
如已经指出的那样，当施加电压时，与阴极32相接触的水分子被电 化学地还原成氢气(H2)和氢氧离子(OH—)，与此同时阳极室24中的阳 离子穿过阳离子交换膜27进入阳极32。这些阳离子可用来与在阴极32 产生的氢氧离子离子地相关联，同时氢气通常起泡浮到表面并逃离阴极室 26，如箭头34所示。结果，随着时间流逝在阴极室26中积累大量的氢氧 离子并与阳离子反应以形成碱性氢氧化物。此外，氢氧化物保持限制在阴 极室26，因为阳离子交换膜不允许带负电的氢氧离子穿过阳离子交换膜。 因此，在阴极室26中产生大量的氢氧化物，且阴极电解液组合物22的pH 随着时间流逝变得碱性越来越大。
由于氢气34容易从阴极室26逃逸，因此功能发生器10的电化学反 应永远不会达到平衡。结果，功能发生器10中的电解过程的非平衡条件 能够实现反应物的聚集和阳极室24与阴极室26中的亚稳离子与自由基的形成。
电化学活化过程通常通过电子的排出(在阳极30)或电子的引入(在
阴极32)而产生，这导致给水的生理化学的(包括结构的、能量的和催化
的)特性的改变。相信给水(阳极液或阴极液)在紧挨着电极表面的地方 受到活化，在那里电场强度能够达到非常高的水平。该区域可以称作电偶
层(EDL)。
可选地，例如，包含去离子水和可达O.l摩尔每升的盐比如0.1摩尔 每升的氯化钠的水合成物，可被引入阳极和阴极室24和26。氯化钠完全 分解成带正电的钠离子(Na+)和带负电的氯离子(Cr)。钠和氯离子通 过水分子变成水合物。存在于水中的带正电的钠离子向阴极32运动，同 时带负电的氯离子向阳极30运动。
水在阳极30被氧化为氧气和氢离子并在阴极32被还原成氢氧离子和 氢气。位于阴极32表面附近或其上的钠离子因此能够与带负电的氢氧离 子离子地相关联以形成氢氧化钠。结果，阴极室26包含水和氢氧化物， 这导致pH值增加，且随着时间的流逝水变得碱性越来越强。
类似地，存在于阳极室24中的氯离子被电化学地氧化成氯气。存在 于阴极室32中的氢离子或其他阳离子穿过阳离子交换膜27迁移。结果， 阳极室24包含氯气和氧气，这导致随着时间流逝pH值下降。
如前所述，氢气很容易从水合成物逃逸；因此，电化学反应不能达成 平衡。结果，功能发生器10中的电解过程的非平衡条件继续使得反应物 集中并在阳极室24和阴极室26中形成亚稳离子和自由基。
在另一个实施例中， 一个或两个电极30和32都能够涂敷上银。可选 地，例如，可以在室12中增加另外的电极，其可以涂敷或嵌入银。在使 用过程中银慢慢地溶解，由此银离子比如银钠米离子释放到阳极液和/或阴 极液。银离子有助于增强所产生的EA液体的清洁特性。
4. 离子交换膜
如上所述，离子交换膜27可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，膜可以是由例如一种全氟离聚物树脂得到的单层 膜。可选地，例如，阳离子交换膜27可以是由例如相同或两种不同的全 氟离聚物树脂得到的两层膜。也可以使用具有各种层数的其他材料。此外，膜通常通过多孔结构或体加强，该结构或体由例如聚四氟乙烯(PTFE)制 成，以提供足够的机械强度。
阳离子交换膜包括例如阴离子交换基(一sor或一COO一)，其共价地
结合到聚合物基干上。在操作过程中，离子盐在水中分解成阳离子或阴离 子。阳离子被称为相反离子(counterion)，而阴离子被称为阳离子交换膜 的联合离子或共离子(co-ion)。
在存在于电化学单元中的电势梯度下，与水分子簇聚的Na+和H+离 子穿过膜向带负电的阴极传送，且联合离子(C1一和OIT)向带正电的阳 极传送。
即使阳离子交换膜选择性地传输Na+、其他阳离子和水分子但抑制Cl 一和OfT离子的扩散， 一些氢氧基阴离子仍然能够穿过阳离子交换膜移动。 主要的最终结果是Cr离子在阳极室24中富集且Na+ (和较少的IT)离子 在阴极室26中富集，并且Cr离子从阳极液20非常低地扩散到阴极液22， 阴离子OET从阴极液22非常低地扩散到阳极液20。在一个实施例中，为 了限制或防止氢氧离子的迁移，接触阴极液22的全氟磺酸膜一侧可以用 全氟碳酸(perfluorocarbohylycacid)聚合物层覆盖。
在阳离子交换膜中结合的离子的电荷通过以IT, Li+， Na+， K+等等形式 的相反的离子的电荷来平衡。阳离子交换膜通常在充分水合作用以后起作 用。当聚合物置于水中时，聚合物膨胀，变得柔韧且允许离子在电压的作 用下或通过扩散自由运动。结果，阳离子交换膜成为电场中的离子导体并 能够以高选择性传输阳离子。
氢(R-S03H)和钠(R-S03Na)形式的强酸树脂高度分解且可交换的 Na+和lT很容易可用来在整个pH范围上交换。因此，交换能力以及由此 处理效率不依pH而定。不过，相信氢(R-COOH)和钠(R-COONa)形 式的弱羧酸的分解程度不高且非常依赖pH。因此，当使用这种膜时，弱 羧酸的交换能力强烈地依赖于pH，处理效率也如此。
阳离子交换膜的操作也是随以下因素变化(1)离子传导率或通过膜 的阳离子总输送，(2)离子流密度，(3)离子输送数量或相对于施加的总 电流由特定离子运送的电流，(4)基干聚合物的分子量，(5)膜的多孔性， (6)等效重量或包含一摩尔磺酸基的以克计量的干聚合物的重量，(7)离子交换能力或每单位重量或单位体积的聚合物树脂的可用于交换的磺
酸基的化学等效物的总数量，(8)水合作用或由聚合物吸收的水的百分比 和/或(9)水运输。
能够用在功能发生器10中的合适的阳离子交换膜的例子包括来自美 国DuPont的Nafion膜，来自日本Asahi Glass Co.的Flemion膜、来自日 本Asahi Chemical Industries Co.的Aciplex膜和来自美国Dow Chemical的 Dow膜。合适的功能发生器的例子包括JP2000 ALKABLUELX以内找到 的Emco Tech "JP102"单元，其可从南韩，Kyungki-Do, Goyang-City， Yeupdong的Emco Tech Co.， LTD获得。该特定单元具有27伏的DC范围， 大约10至大约5.0的pH范围，62 mm* 109 mm*0.5 mm的单元尺寸和五 个电极板。也可以使用其他类型的功能发生器，它们可以具有各种不同的 规格。
5. EA水输出的特性
功能发生器10内的电化学活性产生能够用于清洁和/或消毒的EA水。 EA水是以分别在阳极室24和阴极室26的输出处的酸性阳极电解液20和 碱性阴极电解液22的形式产生的。
阳极电解液20本质上是酸性的，并且包含非常强的例如以活性氯 (Cl2)形式的氧化剂。在一个实施例中，阳极电解液20具有大约2.0至 大约4.0的pH，但在其他实施例中可以具有该范围以外的pH，比如在大 约2.5至6的范围内。在一个实施例中，阳极电解液20具有大约+600mV 至大约+1200mV的氧化还原电势(ORP)，或者可以在比如+100mV至 十1200mV， +400mV至+900mV，或+400mV至+700mV的其他范围。在其 他实施例中也可以使用其他pH值、氧化还原电势和氯浓度。氧化还原反 应的强度取决于水溶液中的电子活性，其特征在于氧化还原电势(ORP) 的值。ORP值越高，介质就越"酸"，且越能够使分子氧化。ORP值越低， 则其还原、抗氧化剂能力越高。作为靠近阳极的水的电化学暴露的结果， 其氧化一还原电势增大，且其获得了氧化剂的性质。
无论什么情况下只要需要消毒或杀菌，都可以使用阳极电解液20。阳 极电解液20能够用来杀死细菌，因为具有该范围的氧化还原电势的水改
15变了微生物、病毒、细菌和其他生物生命形态能够存活的环境，并且从环 境和微生物吸引电子。结果，环境和微生物被氧化。因此，在一个或多个
实施例中，在表面清洁剂的操作过程中，EA阳极电解液水能够用作消毒 剂和杀菌剂。不过，必须对具有发生腐蚀的潜在可能性的表面加以小心。 阳极电解液20还可以包含在水的电化学活化过程中在阳极30处产生 的许多亚稳离子和反应自由基分子。这些分子可包括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。
分子氯也可以反应以形成次氯酸和OCL.离子的其它离子。这些OCL' 离子可进一步氧化和变成氯酸离子(CLCV)和高氯酸离子(HCL(V)。也 可以通过氯化钠与盐酸氧化而获得二氧化氯。此外，许多其他的依据pH 而定的反应导致了各种各样的非常亚稳和/或反应性的包含分子、离子和自 由基的氯。除了杀菌特性以外，温和酸性的阳极电解液20中的氯离子能 够与被清洁表面上的积垢中的金属氧化物反应，这有助于除去积垢。
B. 阴极电解液
作为阴极附近的水的电化学暴露的结果，其氧化还原电势降低，且其 获得抗氧化剂的性质。阴极电解液22是强碱性的，并且在一个或多个实 施例中，阴极电解液的pH的范围从大约8至大约12，或从9至大约12。 不过，在另外的实施例中阴极电解液可以具有该范围以外的pH值。在一 个实施例中，阴极电解液22具有大约-600mV至大约一1000mV的ORP， 或者ORP可以在比如一150mV至—1000mV、 —150mV至一700mV或一 300mV至一700mV的其他范围。阴极电解液22可用于重金属絮凝、凝结、 洗涤和提取。此外，阴极电解液22可用来清洗伤口 (代替使用碘酒)，且 无论什么情况下只要需要增大水的pH水平，都可以使用阴极电解液22。 阴极电解液22还可以包括反应性的过氧化氢(H202)，钠和其他氢氧化物， 亚稳离子和/或自由基。
水分子通常在离子周围以例如每簇(per duster) 12—14个分子聚集 在一起。这有时被称为"表面张力"。正常的自来水包括二十面体的水分 子簇网络。该大型的水分子团太大以至于不易穿透不同的有机和无机材料 和生物体，这可能是耗时耗能的过程。大型水分子簇降解成较小的分子簇能使得水更具活性且对于实际应用更有价值。当功能发生器电化学地活化水时，氢与氧之间的共价氢键被打破，导致H20的分子簇被减小为每簇 IO个分子以下，比如每簇5和6个分子之间。作为结果的EA水因此具有 这样的水分子簇大小分布，即其具有更大量的较小尺寸的分子簇。EA水 因此更"湿"、具有更大的润湿能力、更易渗透且更易溶解。因为EA水比 通常的水更"湿"且具有更大的润湿能力，它能够比非EA水快六至十倍 (例如)地水合且可起到输送机构的作用，以便比非EA水更容易地从被 清洁的表面提升和分离碎屑。更具体而言，碱性阴极电解液组合物形式的EA水具有模仿阳离子、 阴离子、非离子和两性表面活性剂的能力。阴极电解液22具有表面活性 剂模仿作用，因为阴极电解液22能够具有高的pH且在电化学活化之后以 非常大量的负离子包裹。在一个实施例中，阴极电解液22是高度碱性的， 具有9或更大例如在大约10至大约12的范围中的pH，但在另外的实施 例中也可以具有该范围以外的pH值。当在溶液中时，水分子簇通常包围 离子。在电化学活化过程中，电子和离子在水分子簇以内猛烈地四处活动 并且互相冲击直到水分子簇变得非常小。因此，这些较小的分子簇能够穿 透灰尘与物体之间裂纹和裂缝，并且能够比普通的非EA水更有效地带走 灰尘。阴极电解液22能够以类似于在使用公知的表面活性剂时观察到的方 式提高分散性。这些效果之所以被观察到，是因为阴极电解液22包含包 裹物体与灰尘的任何分子的负离子。用负离子包裹或包围物体与灰尘分子 产生了导致物体和灰尘分子互相排斥并保持分离的负电势。这些特性还增强了溶剂化作用和油脂、酸性污物和含碳油的除去能 力。这是因为阴极电解液22用负电荷包围了油脂，其在被负离子包围之 后用能够被分离地带走。此外，用负电荷包围油脂分子有助于减小油脂分 子的整体尺寸，因此阴极电解液22导致油脂分子变得更小。此外，用负电荷包围油脂分子有效地皂化了油脂分子并帮助乳化或稳 定水中的憎水性的油脂分子。当含脂肪的或油脂状物质被来自阴极电解液 22的负电荷包围时，阴极电解液将油脂转化成合成液体肥皂。结果，油或 脂的污渍变得可溶并能够被阴极电解液22除去，而不需要添加表面活性剂/清洁剂化学物质作为清洁液体的一部分。不过，在另外的实施例中，在 活化之前或之后，表面活性剂/清洁剂能够被加入待处理以用于清洁的液 体，如果想要的话。阴极电解液22因此具有强的清洁能力。阴极电解液22能用作具有高 清洁力等级的清洁溶液，是安全的且不污染环境。阴极电解液22对于环 境是安全的，因为还原水还原物质而不是氧化物质。氧化导致一些材料生 锈、退化、老化和变脏。阴极电解液22避免了生锈、退化、过早老化和变脏。由功能发生器10产生的EA水(阴极电解液和阳极电解液)因此具有 清洁能力和杀菌能力。结果，清洁装置，比如可移动或不可移动的硬和/ 或软地面清洁器，能够使用EA水来清洁例如工业、商业和居民楼的地面 和其他离地表面。清洁器可使用EA水而不需要添加表面活性成分，比如 表面活性剂或清洁剂来帮助硬和/或软地面的清洁。此外，由功能发生器10产生的EA水具有溶剂化(油ating)能力， 该溶剂化能力对于迫使油溶入能够从表面提取的溶液中是非常有效的。对 比于倾向于使油保持悬浮的清洁剂相比，EA水使得油能够在提取之后在 EA水丧失其活性并中和时再结合。当与具有污染液体回收功能的清洁装 置一起使用时，EA水的这种特性使得油能够更有效地从被提取的污染水 分离。这可减少与从被清洁的表面或物品回收的污染水的处理相关联的费 用。如以下更详细地说明的那样，阳极电解液和阴极电解液可以单独或一 起、顺序地或混合地，施加到被清洁的表面或物品上或者从被清洁的表面 或物品提取。阳极电解液和阴极电解液可以通过分离的分送系统来施加或 这共享相同的分送系统。在一个例子中，如果没有使用阳极电解液和阴极 电解液中的某一个，那么它可以从功能发生器的输出口发送到缓存器或贮 存器以便后续使用，或者能够发送到废水或回收箱。术语箱或罐、缓存器 和贮存器是可互换的。C. 混合的阳极电解液和阴极电解液已经发现当仍然保持有益的清洁和消毒特性的同时，'阳极电解液和阴 极电解液可以在清洁装置内和/或在被清洁的表面或物品上混合在一起。混合的EA水组合物也可以通过使变化比例的阳极电解液20和阴极电解液 22互相混合来形成。 一旦混合，混合的EA水处在非平衡态并可包括具有 例如大约2.5 — 6的pH和_ 150mV至一700mV的ORP的阳极电解液种类， 和具有例如大约8—l2的pH和大约+400mV至大约+900mV的OPR的阴 极电解液种类。相信小的分子簇不允许阳极电解液和阴极电解液中的反应 性物质瞬间重新结合及中和。尽管阳极电解液和阴极电解液被混合，它们 最初不是平衡的，因此短暂地保持它们增强的清洁和消毒特性。
尽管对于典型的移动式表面清洁器或对于抽取器型清洁器，被清洁表 面上的液体在提取之前的驻留时间相对较短，比如对于典型的移动式表面 清洁器而言在2 — 3秒之间。这使得在氧化还原电势和其他有益的清洁/消 毒特性在清洁器的回收箱或随后的处理中基本上中和之前，混合EA水的 氧化还原电势和其他有益的清洁/消毒特性能够在驻留期间基本上被保持。 6. 变化阳极电解液和阳极电解液的生产浓度和产量 阳极电解液和阴极电解液能够通过对功能发生器10的结构进行改造、 以及对通过发生器和/或分送系统的流量进行改变而以相互不同的比例产 生或施加。
例如，功能发生器可以构造成产生比阳极电解液更大量的阴极电解 液，如果EA水的主要功能是清洁的话。或者，例如，功能发生器可以构 造成产生比阴极电解液更大量的阳极电解液，如果EA水的主要功能是消 毒的话。同样，每一种电解液中的反应性物质的浓度也可以改变。
图2表示根据一个实施例的功能发生器40的示意图，在该实施例中 阴极板41相对于阳极板42的比例为3:2以产生比阳极电解液更大量的阴 极电解液。每一个阴极板41与阳极板42通过相应的离子交换膜43隔离。 于是，对应于两个阳极室有三个阴极室。该构造产生了通过输出口 44的 大概60%的阴极电解液，对比于通过输出口 45的40%的阳极电解液。在 另一个实施例中，每一个单元包括三个阴极室和一个阳极室，每一个都通 过相应的膜隔离，类似于图2中所示的实施例。也可以使用其他的比例。
利用多个阳极和阴极室，比例可以通过电启用或停用所选择的电极板 来进一步修改。启用和停用可以利用通向电极的电源线中的合适的开关来 实现，这可以通过控制电路自动地、通过操作员手动地或两者的组合来控制。在图2所示的例子中，1:1的比例可以通过停用阴极41中的一个并切 断到达该室的流动来实现。在该例中，阴极板相对于阳极板的2:3的比例 可以简单地反转施加到板41和42的电压极性来实现。因此，每一个板41 变成了阳极板，同时每一个板42变成了阴极板。所施加的电压的极性也 可以周期性地或不时地反转以自清洁阳极和阴极板，从而延长它们的使用 寿命。因此，本说明书和权利要求书中使用的术语"阳极"和"阴极"以 及术语"阳极电解液"和"阴极电解液"是可以相应地互换的。
可选地或附加地，可以通过限流装置46机械地启动、禁止或减小到 达所选择腔室的液流，所述限流装置可位于功能发生器40的输入端或输 出端。限流装置可包括适于限制液流的任何装置，比如阀或泵。
反应物质的浓度，每一个室中pH或还原电势的变化能够通过调整通 过腔室的液流来调整。特定腔室中的流速越高，给水在该腔室中具有越短 的驻留时间从而用越少的时间来产生反应物质或者改变pH或还原电势。
功能发生器40也可以具有互相并列的多个单元，它们可以根据需要 选择性地被启用或停用。
在另一个实施例中， 一个或多个阴极板可具有不同于对应的阳极板的 表面积，以改变一个腔室中产生的活性水相对于另一个腔室的浓度。
在本发明的另一个实施例中，阴极电解液输出44和阳极电解液输出 45在功能发生器40的输出口处的流动路径中合并。
7. 雾化
如上所述，已经发现在功能发生器下游或上游雾化待处理以用于清洁 的液体能够提高所产生的液体的清洁或消毒性能。可选地，例如，喷雾装 置可单独地使用在任何装置比如但不限于这里所披露的那些装置中，而没 有功能发生器。在一个实施例中，术语"雾化"意思是通过任何适当的方 法使气体分散在液体中或使液体分散在气体中，这些方法对于本领域技术 人员而言是可以理解的。术语"雾化的EA液体"和"雾化的EA水"是 指已经在电化学活化液体或水的功能发生器的上游和/或下游雾化的EA 液体或EA水。图3表示具有位于功能发生器10下游的喷雾装置50的装 置。喷雾装置50将气体喷洒或注入阳极EA液20和阴极EA液22以形成 雾化阳极EA液51和雾化阴极EA液52。单一的复合喷雾装置或分离的装置都可以用来雾化每一液流。可选地，例如，喷雾装置50被结合以仅 雾化阳极EA液20和阴极EA液22中的一个或另一个。在另一个实施例 中，例如，在由装置50雾化之前，液流20和22被合并成单一的液流。 同样，多个喷雾装置可以例如彼此平行地串联结合在一起。
在一个实施例中，喷雾装置50将细小的气泡分散到EA液体中以产生 被输送到待清洁表面或物品的泡沬。合适的气体包括空气、氧气、氮气、 氨气、二氧化碳和其他气体。在空气和氧气的情况下，所产生的喷雾EA 液变得高度氧化(充氧)。氧化的加大进一步有助于有效地润湿待清洁的 表面或物品，并能够增强有助于清洁或消毒的化学反应。
喷雾装置50可包括各种各样的泡沬产生装置，包括但不限于基于机 械原理操作的装置，基于电化学原理比如通过电解操作的装置，和基于化 学原理操作的装置，或它们的组合。机械喷雾装置可以适于将气体分散到 液体中或将液体分散到气体中。例子包括加压或不加压气体输送系统、加 压或不加压液体输送系统、搅拌系统、喷雾器和起泡器。在一个实施例中， 加压气体被引入待处理以用于清洁的液体的流动路径中，然后通过合适的 混合构件，比如能够通过剪切作用、气体夹带或它们的组合产生泡沫的扩 散介质，分散在液体中。在另一个实施例中，例如，文氏管能够用来将气 体引入液体流动路径中。
如果喷雾装置50置于功能发生器10的上游，如在图4中所示的实施 例中那样，气体也能够协助电化学活化过程以提高所产生的EA液体的清 洁或消毒能力。来自喷雾装置的喷雾液体53能够被供应到功能发生器10 的阳极室、阴极室或者阳极室和阴极室两者，同时常规的自来水(或其他 液体)能够被供应到不接收喷雾液体的任何腔室。
如果喷雾气体包括空气或氧气，在电化学活化过程中提高的氧水平能 够产生超氧化EA水。增加的氧气水平提高了电化学活化过程的效率。同 样地，在电化学活化处理过程中，喷雾水可具有这样的水分子簇大小分布， 该分布具有大量的较小的簇，每簇具有较低数量的水分子。这些较小的簇 可提高通过功能发生器的离子交换膜进行输送和分离的效率。超氧化EA 水被电化学活化，产生了具有增强的清洁或消毒能力的电化学活化泡沫、 浮泡和/或活性气体。在图5所示的实施例中，喷雾装置50包括一个或多个电解单元，其 基于电化学原理操作以完成喷雾。电解单元可位于功能发生器10的上游 或下游。在图5中，电解单元50是在功能发生器10的上游。电解单元具 有类似于图1和2所示的功能发生器的一个或多个阳极以及一个或多个阴 极。不过在一个实施例中，电解单元没有离子交换膜。
此外，喷雾装置50可以沿着从液体源14 (表示在图1和2中)开始 的流动路径设置，或者设置在液体源14内部，比如在由移动式地面清洁 器携带的源箱(sourcetank)中。
常规的自来水通常包含8至40 mg/L的氧气。氧气等级可以通过电解 来提升。来自水源的给水(或来自功能发生器10的EA水)的电解能够将 氧气和过氧化氢引入水中。氧气和其他气体的气泡不仅通过减小水的表面 张力进一步改善了水的润湿性能，这些气泡也能够对进一步提高水的清洁 和/或消毒性能起作用。由电解产生的充氧水54也可以包含过氧化氢，其 为强氧化剂并能够进一步提升水的消毒性能。
喷雾可导致"微泡"或"纳泡"的引入。微泡和纳泡具有通常来说太 小以至于不能破坏液体的表面张力的大小。结果这些气泡保持不确定地悬 浮在液体中。气泡的不确定悬浮使得能够增大气泡的浓度，最终能够实现 气泡过饱和的水。
图6是表示类似于图5的实施例的示图，但还包括位于功能发生器10 的下游的第二电解单元(或其他装置以完成喷雾)50用于附加的电解和氧 气发生以产生具有优良的清洁或消毒能力的活性泡沫。在一个实施例中， 来自功能发生器10的超氧化(充氧)阳极电解液和阴极电解液输出，由 箭头51和52表示，以分别地通过两个分离的腔室或混合在一起的方式通 过第二电解单元50。在另一个实施例中， 一个输出，比如超氧化阳极电解 液输出，通过第二单元50，与此同时另一个输出，比如超氧化阴极电解液 输出，从旁路通过(绕过)第二单元50，如箭头55所示。通过在被附加 的单元50电解之前电化学活化水，在用来使液体成为喷雾的电解过程中 可以具有较小的电阻。此外，可以获得纳泡在最终的反应性泡沫中的更有 效的保持。
在另一个实施例中，水箱可从预先密封的EA液体容器来填充或者可以从附近的固定或移动的"填充站"来填充，所述填充站带有用于电化学 活化液体然后通过连接到清洁器的软管或其他临时性的附件给水箱装载
的功能发生器。在装载EA水之后，EA水在输送到待清洁或消毒的表面 或物品之前被输送到喷雾装置。
在另外一个实施例中，水箱可以从喷雾液体的预先密封的容器填充或 可以从附近的固定或移动的"填充站"，其带有用于使液体成为喷雾然后 通过连接到清洁器的软管或其他临时性的附件给水箱装载的喷雾装置。装 载喷雾液体以后，该液体在输送到待清洁或消毒的表面或物品之前被输送 到功能发生器。在一个例子中，喷雾液体包含在具有合适的内压的容器中 以维持液体的喷雾状态直至输送或使用。该容器可以排空到由清洁装置携 带的水箱中和/或构造成直接连接到装置的流动路径中，或者在功能发生器 的上游或者在下游处。
8. 电解单元
图7是能够用作根据本发明一个实施例的喷雾装置的电解单元50的 框图。单元50包括反应室56、阳极57和阴极58。例如，室56可通过单 元50的壁、电极57和58所在的容器或管道的壁或者通过电极自身来确 定。阳极57和阴极58可由任何合适的材料或组合材料制成，比如钛或涂 敷有例如铂的贵金属。阳极57和阴极58连接到传统的电源(未示出)。 在一个实施例中，电解单元50包括其自己的容器，所述容器确定了室56 并位于清洁装置中待处理的液体的流动路径中。在另一个实施例中，电解 单元50包括阳极57和阴极58但没有容器。在这些实施例中，反应室56 可以通过电极所在的容器或管道部分来确定。
在另一个例子中，阳极和阴极可以设置在液体箱14以内，如图1和2 所示。
在另一个例子中，阳极和阴极可以放在部分管道以内或沿着部分管道 放置，所述管道沿着清洁装置的液体流动路径设置。
电解单元50与其电极可以具有任何物理形状和结构。例如，电极可 以是平板、同轴板、杆或它们的组合。每一个电极可以具有实心结构或能 够具有一个或多个孔，比如金属网。
在操作过程中液体由源14比如图1和2中的箱14和/或功能发生器IO提供，并且被引入电解单元50的电解室56。在图7所示的实施例中， 电解单元50不包括离子交换膜，所述离子交换膜使阳极57处的反应产物 与阴极58处的反应产物隔离。在使用自来水作为待处理以用于清洁的液 体的例子中，在将水引入室56并将电压施加在阳极57和阴极58之间以 后，靠近或与阳极57接触的水分子被电化学氧化成氧气(02)和氢离子 (H+)，同时靠近或与阴极58接触的水分子被电化学地还原成氢气(H2) 和氢氧离子(OH一)。源自两个电极的反应产物能够混合并形成具有中性 pH和在大约500mV至大约800mV范围内的ORP的氧化(充氧)流体59， 因为不存在物理屏障使反应产物彼此隔离。氢气60通常起泡到阴极58周 围的流体表面并逃逸到大气中去，同时氧气保持悬浮在水中达很长一段时 间，因为氧气比氢气密度大得多。结果，液体59变成氧气超饱和并且具 有强的ORP。如果电解单元50被置于功能发生器的上游，那么引入流体 的超氧化、强ORP和减小了分子簇大小的特性能够大大地有助于功能发 生器以内的电化学活化过程。
可选地，例如，阳极57能够通过使用介电屏障比如设置在阳极与阴 极之间的不可渗透膜(未示出)来与阴极58隔离。
9. 喷雾增强了混合阳极电解液与阴极电解液的EA水 同样已经发现，当阳极电解液EA水与阴极电解液EA水混合时，功 能发生器上游和/或下游的喷雾也能够提高和帮助保持水的清洁和/或消毒 特性。
实施简单的试验，在该实验中不同类型的EA水置于开口容器中，且 一滴油放置在水的表面以测量每一种EA水类型的油分散特性。非雾化的 阳极电解液EA水表现出没有油分散特性。非雾化和雾化的阴极电解液EA 水表现出100%的油分散特性，其中油分散在100%的水表面之上。非雾化 的阳极和阴极电解液EA水，当合并时，表现出100%的油分散。与非雾 化阳极电解液EA水的OM相比，雾化阳极电解液EA水表现出50°/。的油分 散特性，其中油分散在50%的水表面上。雾化的阳极和阴极电解液EA水， 当合并时，表现出100%的油分散。
雾化阳极电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，这应该会提高清洁/消毒特性并且应该会延长混合EA水中和之前的时间，因为水中的活性增大了。可选地，例如，液体可以更快 地通过功能发生器，与此同时保持基本上相同的清洁/消毒能力。
10.示例性的用于组合喷雾装置与功能发生器的外壳，其使输出混
和
图8A和8B —起描绘了由蛤壳式半部62A和62B构成的外壳，它们 一起形成了容纳控制电子设备64、功能发生器IO和喷雾装置50的大致水 密封的外壳。外壳62为功能发生器10和喷雾装置50两者以及它们相关 的控制电子设备64提供了便利的、紧凑的外壳。不过，在其他实施例中 这些设备能够分离地安装。
控制电子设备64包括印刷电路板，该印刷电路板包含用于供电和控 制功能发生器IO和喷雾装置的电子装置。外壳半部62A包括进入口 65， 其提供到一个或多个电测试点的路径，和电缆66，其提供用于给控制电子 设备64和装置10以及50供电并用于控制外壳62外部的其他元件比如一 个或多个泵或阀的电线。外壳半部62A可以进一步包括用于向控制电子设 备64提供热沉的盖板67。板67还可包括用于提供附加的冷却的多个翼片， 并且也能够修改成支撑冷却扇，如果想要的话。在另一个实施例中，冷却 扇可以设置在外壳62的任何其他位置中、上或附近。
在一个例子中，控制电路64包括具有与功能发生器10和喷雾装置50 并联的输出的电源，并且该电源限制输送到两个装置的功率为150瓦，例 如，控制电路64还包括H桥，其能够选择性地反转施加到功能发生器10 和喷雾装置50上的电压的极性，行使由控制电路产生的控制信号的职能。 例如，控制电路64能够构造成以预定的模式比如每5秒改变极性。极性 的频繁反转能够向电极提供自清洁功能，这能够减少结垢并减少电极表面 上的沉积物的堆积，并且能够延长电极的使用寿命。
在图8B所示且类似于图4的例子中，喷雾装置50连接在功能发生器 10的上游。图8B中的箭头表示液体从入口 70到出口 71的流动路径。喷 雾装置50和功能发生器10通过各种管道段72在入口 70与出口 71之间 连接在一起。
图8B表示功能发生器10的例子，其通过改造可商业购得的单元，即 来自Emco Tech Co., LTD的JP102单元来实现。功能发生器10具有容纳电极板(例如，如图2所示)并具有两个入口 73和两个出口 74、 75的外 壳。 一个或两个入口 73可以接合到喷雾装置50。如果一个入口不使用， 那么该入口可以被盖上以关闭。由发生器10内的阳极和阴极室产生的输 出液体通过分离的端口供应到室76。与JP102单元一起提供(并选择性地 将阳极电解液和阴极电解液输送到分离的、各自的出口74和75)的阀机 构从室76除去，并且室76以盖板77密封以使得室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和室。阳极电解液和阴极 电解液在室76中混合在一起以形成混和的阳极电解液和阴极电解液EA 水，该水从室76被引导通至出口 74再至出口 71。出口75被盖闭合。在 另一个实施例中，阴极电解液和阳极电解液输出能够在功能发生器10的 下游混和或者保持作为分离的液流通过出口 44和45，例如。
在图8B所示的例子中，喷雾装置50具有管形。图9A根据一个示例 更详细的表示了喷雾装置，其中部分装置50被切开以便于描述。在该例 中，喷雾装置50是具有管形外电极80和管形内电极82的电解单元，管 形外电极80和管形内电极82可以隔开合适的间隙，比如0.020英寸。其 他的间隙尺寸也可以使用。在一个例子中，外电极80具有实心板结构， 内电极82具有金属丝网结构，且这两个电极通过管形介电网84分离。例 如，外电极80能够包括溅射有铂的钛板，而内电极82可包括具有1/16 英寸的格栅的304#不锈钢。其他材料、电极形状和尺寸也可以使用。在该 例中，元件82和84的网眼结构提高了两个电极之间的间隙内的液体流动。 该液体流动是导电的并完成了两个电极之间的电路。电解单元50可具有 合适的尺寸。在一个例子中，单元50可具有大约4英寸的长度和大约3/4 英寸的外径。长度和直径可以选择以控制每单位体积的液体产生的纳泡和 微泡的处理时间和数量。可选地，例如，两个电极都可以是管状网，如果 单元收纳在包含液体的外腔中的话。在另一个例子中，内电极包括与外电 极同轴的裸线。各种各样的变更都可以使用。
单元50可以在沿着液体流动路径的任何位置处连接，比如通过在两 个管道之间接合单元以使得流体在图8B所示的箭头的方向上流过该单 元。任何连接方法都可以使用，比如通过塑料快速连接装置86。
图9B表示根据本发明另一实施例的喷雾装置50。在图9B所示的一个例子中，喷雾装置50包括可商业购得的氧气发生器90，其安装在具有 入口 92和出口 93的容器91内。例如，氧气发生器90可包括可从Aqua Innovation Inc. of Bloomington， MN获得的OXYGENTATOR Bait Keeper,
其在Senkiw的美国专利No. 6689262中有更详细的说明。氧气发生器90 具有一对外部暴露的、由平面的圆形金属丝网和平面的、圆形板形成的电 极94，它们互相平行并隔开小的间隙以形成反应室。容器91可位于沿着 液体流动路径的任何合适的位置。
11.硬和/或软地面清洁系统的例子。
以上讨论的各种功能发生器和喷雾装置能够以各种各样的不同类型 的清洁或消毒系统来实现。例如，它们可以实施在随车携带的(或不随车 携带的)移动式(或非移动式)表面清洁器，比如移动式硬地面清洁器， 移动式软地面清洁器或适于既清洁硬地面又清洁软地面或其他表面的移 动式表面清洁器，例如。
图10A—10C表示根据本发明一个或多个实施例的移动式硬地面清洁 器100。图10A是清洁器100的侧视图。图10B是清洁器100的盖子处在 封闭位置的透视图，而图10C是清洁器100的盖子处在敞开位置的透视图。
在一个例子中，清洁器100基本上类似于例如T5操作者手册Rev. 02， 日期为2006年9月9日以及T5部件手册Rev. 02，日期为2006年11月 11日中所示和所述的TennantT5擦洗一干燥机，其已经改造成包括喷雾装 置和功能发生器，比如但不限于图8A和8B所示的那些或者这里所示或 所述的其他实施例和/或它们的组合。
在该例中，清洁器100是用来清洁硬地面比如混凝土、瓷砖、聚乙烯、 磨石子地等的在后行走型清洁器。可选地，例如，清洁器100可以构造为 乘骑式、可联接式或在后拖曳式清洁器，用于执行如这里所述的擦洗操作。 在另一个例子中，清洁器100可适于清洁软地面，比如地毯，或者在其他 实施例中既适于清洁硬地面又适于清洁软地面。清洁器100可包括通过随 车携带的电源比如电池供电或通过电缆供电的电动机。可选地，例如，内 燃机系统可单独地使用，或者结合电动机使用。
清洁器100 —般地包括基底102和盖104，所述盖沿着基底102的一 侧通过铰链(未示出)联接以使得盖104能够向上枢转以提供到达基底102
27内部的途径。基底102包括水箱106，用于容纳液体或待处理和在清洁/ 消毒过程中施加到地面的初步清洁和/或消毒液体成分(比如常规的自来 水)。可选地，例如，该液体可以在清洁器100上被处理或在容纳在水箱 106之前在清洁器100处被处理。水箱106可在基底102以内具有任何合 适的形状，并能具有至少部分地包围由基底102携带的其他部件的隔间。
基底102携带机动化的擦洗头110，其包括一个或多个擦洗构件112、 罩盖114和擦洗构件驱动器116。擦洗构件112可包括一个或多个刷，比 如鬃毛刷、衬垫擦洗器、微纤维或其他硬(或软)地面擦洗元件。驱动器 116包括一个或多个电动机以驱使擦洗构件112旋转。擦洗构件112可包 括围绕基本上垂直于地面的旋转轴旋转的盘型擦洗刷，如图IOA—IOC所 示。可选地，例如，擦洗构件112可包括一个或多个围绕基本上平行于地 面的旋转轴旋转的圆柱型擦洗构件。驱动器116也可以使擦洗构件112摆 动。擦洗头110可联接到清洁器100上以使得擦洗头110能够在下降的清 洁位置与升高的运行位置之间移动。可选地，例如，清洁器100可以不包 括擦洗头110或擦洗刷。
基底102进一步包括机器框架117，其将水源箱106支撑在车轮118 和回转脚轮119上。车轮118通过电动机和驱动桥组件驱动，表示为120。 框架的后部携带连接机构121，流体回收装置122连接到所述连接机构上。 在图IOA—IOC所示的实施例中，流体回收装置122包括真空橡皮滚子 124，其与回收箱108中的入口室通过软管126真空相连。水源箱106的 底部包括排水装置130，其连接到排水软管132，用于排空水源箱106。类 似地，回收箱108的底部包括排水装置133，其连接到排水软管134,用 于排空回收箱108。可选地，例如，水源箱和回收箱中的一个或两个以及 相关联的系统能够收纳在分离的装置中或由分离的装置承载。
在另一个实施例中，流体回收箱包括不抽成真空的机械装置，用于提 升污染的溶液离开地面并将污染的溶液朝着收集箱或容器运送。不抽成真 空的机械装置可包括，例如，多个擦拭介质比如柔软的材料元件，它们被 驱动旋转以与地面接触来从地面吸引和提升污染溶液。
在另一个实施例中，清洁器100没有配备擦洗头，其中液体被分送到 地面125以便清洁和消毒而没有擦洗动作。随后，流体回收装置122从地面回收至少一部分被分送的液体。
在另一个实施例中，清洁器ioo包括棍形喷雾器和提取器或其他附件
(未示出)，它们能够用来清洁离地表面。
清洁器100能够进一步包括电池室140，电池142位于其中。电池142 提供电力以驱动电动机116、真空扇或泵144，以及清洁器100的其他电 气部件。真空扇144安装在盖104中。安装在清洁器100的主体后部的控 制单元146包括用于清洁器100的转向控制手柄148和操作控制器以及测
量仪器。
液箱106填充有待处理以用于清洁和/或消毒用途的液体，比如常规的 自来水。在一个实施例中，液体是没有任何表面活性剂、清洁剂或其他清 洁化学试剂的。清洁器100还包括输出流体流动路径160，其包括泵164、 喷雾装置161和功能发生器162。箱106、喷雾装置161、功能发生器162 和泵164可位于清洁器100上的任何位置。在一个实施例中，喷雾装置161 和功能发生器162类似于图8A和8B所示并安装在外壳150以内，所述 外壳被承载在基底102以内。泵164安装在水源箱106之下并从箱106沿 着流动路径160、通过喷雾装置161和功能发生器162泵送水到擦洗头110 附近，最终到达地面125，在那里回收装置122回收污染液体并使其返回 回收箱。图10A中的箭头表示液流从箱106，通过流道160到达地面125， 然后从回收装置122到达回收箱128的方向。可选地，例如，第二喷雾装 置163 (表示在图11中)能够位于功能发生器162的下游。类似地，泵 164可沿着流动路径160位于任何部件的上游或下游。可选地，例如，泵 164可被除去且流动路径160构造成使得水通过重力的作用流过流动路径 160。任何合适类型或样式的泵都可以使用。例如，泵164可包括具有1.0 加仑/分钟(gpm)的无阻流量的SHURflo SLV10-AB41隔膜泵(可从 SHURflo， LLC of Cypress California获得)。在该例中，能够使用具有小的 无阻流量的泵，因为在该例中流动路径160具有很小或者没有背压。当启 动时，泵164可被控制以任何合适的速度抽吸，比如以大于Ogpm且直到 l.Ogpm的任何速度。例如该速度可以设定为在O.lgpm至l.Ogpm的范围以 内的预定速度或可调速度，或者在0.15gpm至0.75gpm的范围以内。利用 更大的泵可以获得更大的速度，如果想要的话。在本发明的一个实施例中，控制单元146构造成使泵164、喷雾装置 161和功能发生器162以"根据请求(on-demand)"方式运转。当清洁器 100静止且不关于被清洁地面移动时泵164是"关闭"状态且喷雾装置161 和功能发生器162被去激励。当清洁器100在相对于地面的方向上行进时， 如箭头165所示，控制单元146将泵164转变成"开"状态并且启动喷雾 装置161和功能发生器162。在"开"状态，泵164从箱106抽吸水通过 流动路径160到达擦洗头110附近。这样，喷雾装置161和功能发生器162 "根据请求"产生和输送EA水。
当水沿着流动路径160通过时，通过注入纳泡至水中以使其高度充氧 并通过电化学活化水且使活化水分离成阴极电解液输出流和阳极电解液 输出流，喷雾装置161和功能发生器162使水临时改变结构。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)。如上所讨 论的，常规的自来水由未结构化的大分子团形成，其太大以至于没有表面 活性剂打破水的表面张力的化则不能有效地移动。阴极电解液输出流变得 高度碱性，具有大约ll的pH，例如，并且被构造成较小的水分子簇，当 用于清洁目的时其以快得多的速度渗透。碱性水富有电子并被称为还原 水。它具有穿透污垢分子并清洁表面的能力，模仿基于表面活性剂的清洁 溶液。阳极电解液输出流成为高度酸性，例如具有大约3的pH。所产生 的酸性水缺乏电子并被称为氧化水。这样，酸性水具有通过剥夺细菌和其 他有害有机体的电子来减少细菌和其他有害有机体的能力。
在一个实施例中，阴极电解液和阳极电解液输出流在功能发生器162 的出口处合并，已经关于图8A和8B讨论了，且流动路径160然后将所 产生的混和阴极和阳极电解液EA水分送到擦洗头110或直接分送到被清 洁的地面。
可选地，例如， 一个或多个水箱106可填充有雾化水，非雾化的EA 水(阴极电解液和/或阳极电解液)，或雾化EA水，其然后由清洁器100 分送。例如，水箱106可从预先密封的EA水的容器来填充或者可以从附 近的固定或移动的"填充站"来填充，所述填充站带有功能发生器，用于 电化学活化液体然后通过连接到清洁器的软管或其他临时性的附件给水 箱装载。如果需要的话，添加剂能够被加入到预先电化学活化的水中以保持电化学活化状态。在水箱106填充有雾化的非EA水的情况下，清洁器 100可包括功能发生器以在分送该水之前电化学活化该水。在箱106填充 有非雾化的EA水的情况下，清洁器100可分送该非雾化的EA水而不必 进一步处理或者可包括雾化装置来在分送该水之前雾化该水。如果水箱 106被填充有雾化的EA水，那么清洁器100可以在有或者没有通过随车 携带的功能发生器和/或随车携带的喷雾装置进行进一步处理的情况下分 送该液体。可选地，例如，附加的喷雾装置可以随车携带在清洁器上以在 分送之前雾化EA水。
如以下更详细地说明的是，流动路径160可包括单个的、合并的输出 流动路径以用于在功能发生器162的输出口处产生混和的阴极和阳极EA 水，或者能够包括分离的路径，所述分离的路径能够在沿着流动路径160 的某处或在分送器处合并，或者能够沿着流动路径160的整个长度维持分 离。分离的液流能够在擦洗头110附近具有公共的流体分送器或者能够发 送到单独的液体分送器。泵164可代表单一的泵或用于多个流动路径的多 个泵。
在清洁器100构造成选择性地分送阳极电解液或阴极电解液EA水输 出中的一个或两者的情况下，清洁器100也可以包括从功能发生器162开 始的一个或多个废水流动路径，用于将未使用的阴极电解液或阳极电解液 EA水从外壳150发送到回收箱108或单独的废水箱。流动路径也能够提 供用于发送未使用的阴极电解液或阳极电解液EA水至缓存器或贮存器 (在图IOA—IOC中未示出)，以便以后由清洁器100使用。例如，如果 清洁器100以仅清洁的模式操作，那么由功能发生器162产生的阳极电解 液EA水就不需要了 ，其能够发送到回收箱108或者发送到缓存器或贮存 器以便以后使用，比如在消毒操作模式中。
如果清洁器100以仅消毒的模式操作，那么由功能发生器162产生的 阴极电解液EA水就不需要了，其能够发送到回收箱108或者发送到缓存 器或贮存器以便以后使用，比如在清洁操作模式中。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水两者都沿着流动路径160发 送以同时或先后施加到地面上。阴极电解液EA水能够施加到地面以清洁 地面，然后在施加阳极电解液EA水至同一地面以便消毒之前被除去。阳极电解液和阴极电解液EA水也能够以相反的顺序施加。可选地，例如， 清洁器100可以构造成间歇地持续短时间地施加阴极电解液EA水，随后 施加阳极电解液EA水，或者反之亦然。控制是否施加阴极电解液和/或阳 极电解液EA水以及何时施加、浓度、流速和比例(比如参考图2所述的 那些)的各种操作模式能够由操作人员通过控制单元164来控制。
在另一个实施例中，清洁器100改造成包括两个分离的清洁头， 一个 用于分送和回收阳极电解液EA水， 一个用于分送和回收阴极电解液EA 水。例如，每一个头可包括它自己的液体分送器、擦洗头和橡皮滚子。一 个可跟随另一个沿着清洁器的行程移动。例如，前引头可以用于清洁，同 时尾随的头可用于消毒。
不过在图8所示的例子中，两个输出流在功能发生器162的输出口处 合并，不需要单独控制每一个输出流。
已经发现当包含阳极电解液EA水和阴极电解液EA水的两个液流、 通过合并的输出流或分离地输出流被同时施加到正在清洁的表面上时，两 种液体尽管在表面上混和(blend)或合并(combine)，但在表面上的典型驻 留时间期间仍然保持它们独立的增强的清洁和消毒特性。例如，当清洁器 100以通常的速度前行越过被清洁的表面时，在分送到表面和然后通过真 空橡皮滚子124回收之间的在表面上的驻留时间相对较短，比如大约3秒。 在一个例子中，尽管两种液体混和在一起阴极电解液EA水和阳极电解液 EA水维持它们独特的电化学活性例如达至少30秒。在此期间，两种类型 的液体的独特电化学活性不发生中和直到液体已经从表面回收。这使得在 日常的清洁操作中能够利用每一种液体的有利特性。
回收之后，纳泡开始消失且碱性和酸性液体开始中和。 一旦中和，所 回收的混和液体的电化学特性，包括pH，回复到常规的自来水特性。
喷雾装置161和功能发生器162能够通过电池142或通过一个或多个 分离的电源供电，所述分离的电源通过或独立于电池142而被供电并适于 以理想的波形为电极提供理想的电压和电流水平。在一个例子中，喷雾装 置161和功能发生器162彼此并联地电连接并由电池142通过控制电路比 如图8A所示的电路供电，其间歇地反转施加到装置上的极性。
清洁器100的液体分送路径也可以包括，如果想要的话， 一个或多个过滤器以从给水或产生的EA水中除去选择的成分或化学物质，以减少剩 余在被清洁表面上的残留。该路径也可以包括紫外线(UV)辐射发生器， 用于紫外线处理该液体以减少液体中的病毒和细菌。
图11是更详细的表示根据本发明的清洁器100的液体分送路径的框 图。为了简单起见，到达回收箱108的废水流动路径和清洁器100的其他 流动路径没有表示在图11中。在另一个实施例中流动路径160中的元件 相对彼此被重新布置在上游或下游。同样地，沿着流动路径160的特定元 件可从一个实施例到另一个实施例发生极大的改变，根据特定应用和所实 施的情况决定。 一些元件可以被除去，而另一些可以被增加。例如，在一 个实施例中，喷雾装置161可以去除，而在另一个实施例中，功能发生器 162可以去除。虚线所示的元件不存在于图10A—10C所示的例子中，但 可以包括在其他实施例中。图11所示的实施例仅仅是示例性的。
水箱106中的液体或给水通过管道段170,171、泵164和喷雾装置161 连接到功能发生器162的输入口。泵164可包括任何合适的泵类型，比如 隔膜泵。其它类型的泵也可以使用。
如上所述，附加的或辅助的化合物，比如电解液(例如，氯化钠)或 其他化合物，能够以任何想要的浓度和在沿着功能发生器162的上游流动 路径的任何位置处加到给水中。例如，添加剂能够在水箱106内加到给水 中。在另一个例子中，添加剂流通装置173可以串联地与流动路径连接， 比如在泵164的下游(或上游)，用于将添加剂插入给水。不过，这种添 加剂对于许多清洁应用和液体类型比如常规的自来水而言是不需要的。在 一些应用中，添加剂可用来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pH，甚至更远离中性pH，如果想要的话。
喷雾装置161可以位于沿着液源106与功能发生器162之间的流动路 径的任何位置，或者功能发生器162下游的任何位置。在一个实施例中， 喷雾装置包括电解单元，比如图9A或9B所示的那种，用于通过电解雾 化液体。不够，其它类型的喷雾装置也可以使用，比如以上讨论的那些。
在想要附加的清洁剂的应用中，清洁器IOO可以改造成进一步包括清 洁剂源180，所述清洁剂通过管道段181,182和泵183 (全都以虚线表示) 提供给功能发生器。可选地，例如，泵183能够提供清洁剂给功能发生器162下游的一个或给多个流动路径160或例如泵164的上游的流动路径。 混和构件184使提供的清洁剂与来自液源106的给水混和。
清洁剂的流动基本上独立于供应源180中的清洁剂的量而发生。止回 阀(未示出)能够与管道段170串联地安装以防止当流体混和构件184处 在泵164的上游时清洁剂和主要清洁液体成分回流至箱106。泵183可以 包括任何合适的泵，比如螺线管式泵。合适的螺线管式泵的例子为通过 Farmington Engineering of Madison, CT出售且由CEME制造的泵号ET200 BRHP。另一个合适的泵是由Valcor Scientific制造的SV 653计量泵。其它 类型的泵也可以用作泵。
控制器186 (以虚线表示)通过控制信号187控制泵183的操作。一 个合适的控制器是由Infitec Inc.或Syracuse, NY出售的部件号QRS2211C (或者24V或者36V)。根据一个实施例，信号187是提供相对于地的电 力并控制泵驱动其清洁剂通过管道182的持续时间的脉冲信号。例如，控 制信号187可开启泵183达0.1秒并关闭达2.75秒以产生低体积的浓縮清 洁剂输出流量。也可以使用其他开/关时间。此外，泵164和183可以除去， 液体和清洁剂可以通过其他机构进给，比如重力。在图10A—10C所示的 例子中，清洁器100不包括元件180,183,184和186，因为不使用附加的清 洁剂。
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，其合并到公共的流动路径160中(以实线表示)并进给到流体 分送器194。在本发明的另一个实施例中，流动路径160包括分离的流动 路径160A和160B (以虚线表示)，用于每一个输出190和192。通过各 自或合并的流动路径的相应液流可以通过沿着流动路径设置的一个或多 个阀或其他流动控制装置195来控制。
缓存器或贮存器196可沿着流动路径160， 160A和/或160B设置以收 集由功能发生器162产生的任何阴极电解液或阳极电解液但不立即输送到 流体分送器194。例如，贮存器196可包括排气(burp)阀，其允许贮存器填 满，然后一旦被填满，排空到相应的流动路径以便使用。其他类型的贮存 器和阀或挡板系统也可以使用。两个贮存器196能够被控制以交替、同时 或以任何其他间隔或控制信号打开或排空。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，那么额外的未使用的液体可以通
过阀195供应到回收箱108。可选地，例如，液体可以供应到单独的存储 箱以便以后使用。单独的存储箱也可以用于例如这样的实施例，即在该实 施例中分送器的输出流速超过了流动路径中的一个或多个元件能够处理 该液体以便有效地分送的速度。
根据本发明的另一个实施例，针对特定的构造， 一个或多个限流构件 198可以与流动路径160，160A和/或160B串联地设置以调节液体的流动， 如果想要或需要的话。例如，跨越限流构件198的压降能够约束流体的流 动以提供想要的体积流速。例如，限流构件198可以包括计量孔口或孔板， 其提供想要的输出流动，比如0.2GPM，例如，当泵164的出口压力在大 约40psi时。大于或小于0.2GPM的其他流速也可以使用。
如果供应清洁剂，那么清洁剂的体积流速可以通过泵183限制到例如 大约每分钟10立方厘米或更小。用于控制液体的体积流速的元件和方法 的例子在美国专利No.7051399中有更详细的说明。不过，这些元件和方 法在本发明的一个或多个实施例中并不需要。
附加到或代替喷雾装置161，清洁器100可进一步包括在功能发生器 162的下游沿着合并的流动路径160或沿着分离的流动路径160A和160B 中的一个或两个的一个或多个喷雾装置163。喷雾装置163可位于功能发 生器162和流体分送器194之间的沿着流动路径160,160A和160B的任何 位置。.在一个实施例中，喷雾装置163包括电解单元，比如图9A或9B 所示的那样，用于通过电解使液体雾化。不过，其它类型的喷雾装置也可 以使用。
流动路径160,160A和/或160B能够进一步包括压力释放阀202和止 回阀204，其可位于沿着清洁器100中的任何流动路径的任何合适的位置 处。当清洁器100不使用时，止回阀204可帮助限制液体的泄漏。
流体分送器194可包括用于其中使用清洁器100的特定应用的任何合 适的分送元件。例如在一个实施例中，流体分送器194引导流体至硬地面 或至清洁器100的其他部件，比如擦洗头。在擦洗头具有多个刷的情况下， 流体分送器194可包括T联接器，例如，可用来发送单独的输出流至每一 个刷，如果想要的话。液体能够以任何合适的方式分送，比如通过喷射或滴下。
在阳极电解液和阴极电解液彼此分离地施加的实施例中，流体分送器
194可具有分离的输出，每个用于每一种类型的液体。可选地，例如，流
体分送器可具有单一输出，其中来自每一个流动路径的液流由阀、开关或
隔板控制，例如。在另一个实施例中，流体分送器194包括流动控制装置， 其选择性地仅使阳极电解液通过、仅使阴极电解液通过或使阳极与阴极电 解液的混合物通过。术语流体分送器和液体分送器可包括，例如，单个的 分送元件或多个分送元件，无论是否这些元件连接在一起。
同样已经发现由喷雾装置161和163的任何一个产生的细小气泡，比 如纳泡能够进一步延迟当两种液体同时施加到被清洁表面并混合在一起 时阳极电解液EA水和阴极电解液EA水的中和。无论液体在分离的流动 路径中分送还是合并的流动路径中分送，且无论喷雾装置在功能发生器 162的上游还是功能发生器162的下游、在一个或两个下游的流动路径 160A和160B中、合并的流动路径160中还是这些位置的组合，都存在这 种好处。
巳经发现当包含阳极电解液EA水和阴极电解液EA水的两种液流同 时施加到被清洁的表面时，无论通过合并的输出流还是分离的输出流，这 两种液体，尽管在表面上混和，但在表面上的通常驻留时间期间仍然保持 它们独立的增强的清洁和消毒特性。例如，当清洁器100以通常的速度前 行越过被清洁的表面时，在分送到表面和然后通过真空橡皮滚子124 (表 示在图10A中)回收之间的在表面上的驻留时间相对较短，比如大约2-3 秒。在此期间，两种类型的液体的独特电化学活性不发生中和直到液体已 经从表面回收。这使得在日常的清洁操作中能够利用每一种液体的有利特 性。
回收之后，纳泡开始消失且碱性和酸性液体开始中和。 一旦中和，所 回收的混和液体的电化学特性，包括pH，回复到常规的自来水特性。这 使得混和EA水的氧化一还原电势和其他有益的清洁/消毒特性在这些特 性在清洁器的回收箱中或随后的处理中基本上中和之前的驻留时间期间 基本上得以保持。
此外，已经发现在回收之后混和EA水(或其他EA液体)的氧化一还原电势和其他电化学活化特性在回收箱中相对快速地中和。这使得回收 液体在清洁操作已经完成之后几乎立即被处理而不必等待或将回收液体 存储在暂时处理箱中直到液体中和。
清洁器ioo仅仅是一个或多个实施例能够使用的表面清洁器的一个例
子。在本发明的可选实施例中，具有各种各样的其他构造和元件的其他类 型的清洁器也可以使用，比如以下讨论的那些。
在另一个实施例中，液体可以在清洁器100外转变成阳极电解液EA 液体和阴极电解液EA液体。在该实施例中，清洁器100可以改造成包括 阳极电解液源箱和阴极电解液源箱，以用于接收由外部功能发生器产生的 阳极电解液EA液体和阴极电解液EA液体。因此可以在清洁器100上除 去功能发生器162。来自阳极电解液源箱和阴极电解液源箱的输出可以如 上所述地合并或保持为分离的输出流。清洁器ioo可包括一个或多个喷雾 装置比如图ll所示的那些，如果想要的话，以雾化合并或分离的输出流。
12.阳极电解液与阴极电解液输出的快速中和
本发明的另一个方面是涉及一种方法，其中具有在pH6与pH8之间 的相对中性pH，比如pH7，和在土50mV之间的相对中性ORP,比如OmV 的液体比如水，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EA输出具有pH6和pH8之间的范围 以外的pH并具有土50mV的范围以外的ORP。例如，阳极电解液EA输 出具有大约2.5至6的pH和+100mV至+1200mV，十400mV至+900mV，或 +400mV至+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和-150mV至-1000mV, -150mV至-700mV，或-300mV至 -700mV的范围内的ORP。
阳极电解液和阴极电解液EA输出以驻留时间施加到表面，然后从表 面回收并置于回收箱中。在一个实施例中，阳极电解液和阴极电解液EA 输出在液体由功能发生器产生的5秒的时间内施加到表面，并能够在更小 的时间范围内施加到表面，比如在产出的3秒以内。在一个实施例中，表 面上的驻留时间大于零秒小于5秒，比如在l-5秒之间，或2-3秒之间。
阳极电解液和阴极电解液EA输出能够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，阳极电解液和阴极电解液EA输出能够作为单一的、混和液体或作为分离的液体同时施加到表面上或能够顺序 地被施加和回收，在表面上重叠或不重叠。
一旦回收，在回收箱以内混和的阳极电解液和阴极电解液EA输出快 速中和，基本上达到源液(例如，常规自来水)的初始pH和ORP。在一 个例子中，回收箱内的混和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输出通过功能发生器产生开始的小于1 分钟(比如30秒)的时间窗之内基本上达到pH6与pH8之间的pH和士 50mV之间的ORP。
之后，回收液体能够以任何合适的方式处置。类似地，在液体不从被 清洁的表面回收的实施例中，混和的阳极电解液和阴极电解液EA输出在 表面上快速中和，基本上达到源液的初始pH和ORP。该方法可利用清洁 器100或任何其他装置来执行，比如但不限于这里所述的那些。
13.混和硬和软地面清洁器的例子。
图12是地面清洁器300的框图，其可构造为具有多类型清洁工具和 提取器以在使用同一总清洁器的同时适用于不同的清洁操作。
清洁器300能够以在软地面上执行污垢转移操作的污垢转移清洁模 式、执行深度提取清洁操作的深度提取模式和擦洗硬地面的硬地面擦洗模 式来构造。在这些模式的每一种情况下，清洁器300利用流体回收系统清 除废物和碎屑。不过，所有的这些部件在图12的所有实施例中并不都需 要。部件的特定选择仅仅作为例子来提供。
清洁器300可以构造成由在清洁器300后面行走或骑乘在清洁器上的 操作人员使用，或能够构造成在后拖曳式清洁器，附加到另一个装置上、 手持式或人携带式，等等。清洁器300可通过随车携带的电源供电，比如 电池或内燃机，或通过电线供电。
地面清洁器300 —般包括移动主体306、机动化清洁头308、液体分 送器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 皮滚子316和垃圾回收箱317。
移动主体306被支撑在主动轮318和回转脚轮320上以便在表面302 上行进。在一个实施例中，主动轮通过电动机322驱动。
清洁器300具有类似于关于图8和9讨论的一个或多个实施例的液体分送路径。液体分送器310从功能发生器324和例如以上关于图9所述的 一个或多个喷雾装置325和326接收液体，比如阳极电解液EA水、阴极 电解液EA水、阳极和阴极电解液EA水或混合的阳极和阴极电解液EA 水，根据结构而定。可选地，例如，清洁器300可包括功能发生器324而 没有喷雾装置或能够包括喷雾装置而没有功能发生器。分送器310通过一 个或多个喷嘴或开口将液体直接分送到地面302或清洁头308的部件。
清洁头308包括清洁工具328和一个或多个电动机330，用于驱动清 洁工具328围绕例如平行或垂直于表面302的轴线旋转。旋转式清洁工具 328接合表面302以执行硬或软地面清洁操作，如箭头331所示。清洁工 具328可包括一个或多个刷，比如鬃毛刷、衬垫刷、微纤维或者其他硬或 软地面擦洗元件。
根据一个例子，清洁器300包括清洁头提升机构，其降低清洁头308 以便地面清洁操作并当不使用时升高清洁头308，比如在清洁头300的运 输过程中。
清洁头308的一个例子构造为与多种类型的清洁工具328 —起使用， 以便在例如使用相同的电动机330的同时适应于不同的清洁操作。于是， 清洁头308可配备软地面清洁工具328或硬地面清洁工具328。可选地， 例如，清洁器300可构造有分离的软和硬地面清洁头308。
在另一个实施例中，除了或代替清洁头308以外，清洁器300可包括 清洁棒(未示出)。清洁棒可包括连接到分送器310的第一软管以便分送 EA水和连接到真空装置312的第二软管以便从表面302提取污染的EA 水。
在图12所示的实施例中， 一个或多个真空装置312用来与至少一个 真空提取工具314相组合，以从清洁工具328和/或表面302清除液体和污 染物(即，污染的清洁液体)。 一个真空装置312还与橡皮滚子316协作 以从表面102清除垃圾。然后垃圾被存放在一个或多个垃圾回收箱317或 其它部位。在一个实施例中，单个真空装置312利用真空路径选择器332 选择性地结合到橡皮滚子316和提取工具314。在另一个实施例中，清洁 器300包括用于真空橡皮滚子316和提取工具314的单独的真空装置312。 一个或多个提升机构可设置来升高和降低每一个工具314和316脱离或投入工作。
在一个实施例中，提取工具3 14用于从软表面清除液体和固体碎屑，
而橡皮滚子316用于从硬表面清除液体和固体碎屑。其他类型的液体或碎
屑回收工具和方法也可以用于硬表面、软地面上或两者上。
图13是更详细地表示清洁工具328的框图。在图13所示的实施例中， 清洁工具328包括用于清洁软地面一个或多个污物转移辊340，且提取工 具314包括辊提取工具342。辊通过一个或多个电动机330 (图12)的操 作来旋转并擦拭表面302，这将污物从表面转移到污物转移辊340。辊340
在由箭头所示的方向上的旋转导致部分污物转移辊被清洁液体润湿，所述 清洁液体由辊提取工具340提取并擦拭表面302。例如当辊340旋转时， 它们接合软地面(例如，地毯纤维)302并致使污物从地毯纤维转移到辊 340。辊340进一步旋转并通过喷嘴346再次喷射清洁液体。随后，辊340
的表面被真空抽吸以从辊除去污染的清洁液体并将其输送到回收箱317 中。提取工具314的另一个实施例是以表面提取工具348的形式，其构造 成从表面302清除液体和固体垃圾。
图14表示以深度提取清洁操作模式的清洁工具328，其中清洁器300 的作用类似于已知的地毯吸尘器，除了清洁液体包括如上所述的EA水和/ 或雾化水以外。如果必要的化，污物转移辊340由提取刷350代替，清洁 头308和表面提取器344被驱动到它们的操作位置，真空橡皮滚子316被 驱动到升高位置。液体分送器310通过喷嘴352排出清洁液体至表面302 或使用喷嘴354以引导液体到表面302以及前引提取刷350两者上。提取 刷350经由电动机330驱动以接合地面302。当清洁器300前进跨越地面 302时，表面提取器344接合表面的润湿部分以从表面清除污染液体。此 外，辊提取工具342从刷350清除污染液体和碎屑。
图15表示以硬地面擦洗操作模式工作的清洁工具328。最初，硬地面 擦洗刷360安装在可重新配置的清洁头308中，或具有擦洗刷360的单独 的硬地面清洁头308联接到移动主体306 (附图12)。此外，清洁头308 和真空橡皮滚子316被驱动到它们的操作位置且表面提取工具344驱动到 升高位置。然后液体分送器310通过将液体排出喷嘴352用液体润湿表面 302和/或通过将液体230排出管道362来润湿表面302和擦洗刷360，所述管道在擦洗刷360的内部或外部。当擦洗刷接合润湿的表面302时电动 机330使擦洗刷360旋转。当清洁器300在向前的方向上移动时，污染液 体通过橡皮滚子316收集并向着垃圾回收箱317被引导。
在另 一个实施例中，清洁器300的构造类似于来自Tennant Company of Minneapolis, Minnesota的、商标为READY SPACE 的商业上可购得的多 模式清洁器，但被改造成消除了传统的清洁剂供应系统并代之以类似于这 里所述的一个或多个实施例的喷雾装置和/或功能发生器。READY SPACE⑧清洁器的一个实施例在例如美国专利No.6735812中更详细地说 明。
14. 地毯提取器系统的例子
图16是地毯提取机370的透视图，其具有真空提取头371，用来从地 毯或其他软地面提取至少一部分污染液体。提取器370进一步包括一对轮 372和控制手柄373。在操作过程中，当提取器分送液体到被清洁的表面 和/或一个或多个机动化清洁工具375时，操作员在箭头373的方向上向后 牵引提取器370。清洁工具375可包括任何己知的软地面清洁工具，比如 刷、辊、鬃毛等。提取器370的其他细节在美国专利No. 7059013和4956891 中披露，其中披露的任何真空提取头，例如，可用于提取器370中。在一 个实施例中，提取器370可不包括清洁工具375而仅把液体分送到地面然 后从地面提取污染液体。
提取器370被改造成包括具有喷雾装置和/或功能发生器的液体分送 系统，比如但不限于图11所披露的或这里披露的任何其他实施例。提取 器370能够构造成向被清洁的地面输送然后从被清洁的地面提取一种或多 种下列液体，例如阳极电解液EA水，阴极电解液EA水，雾化的阳极 电解液EA水，雾化的阴极电解液EA水，混合的阳极和阴极电解液EA 水和混合的雾化阳极电解液和阴极电解液EA水，以及雾化水。不同于水 或除水之外的另外液体也可以使用。
15. 全表面(例如，浴室)清洁器的例子
图17是全表面清洁组件380的透视图，其在美国专利No. 6425958中 更详细地说明。清洁组件380改造成包括具有一个或多个喷雾装置和/或一 个或多个功能发生器的液体分送路径，例如但不限于图11所示的那些，例如，或者本文披露的任何其他实施例。
清洁组件380能构造成输送和选择地回收一种或多种下列液体，例如
阳极电解液EA水，阴极电解液EA水，雾化的阳极电解液EA水，雾化 的阴极电解液EA水，混合的阳极和阴极电解液EA水和混合的雾化阳极 电解液和阴极电解液EA水，以及雾化水。不同于水或除水以外的液体也 可以使用。
清洁组件380可用来清洁洗手间或具有至少一个硬表面的任何其他房 间的硬表面，例如。清洁组件380包括清洁装置和与清洁装置一起使用以 便清洁表面的附件，如美国专利No. 6425958所述。清洁组件380包括外 壳381、手柄382、轮383、排水管384和各种附件。附件可包括具有伸縮 式和延展式手柄386的地面刷385，两件套Z形转弯棒的第一件387A和 第二件387B，以及图17中未示出的各种其他附件，包括真空软管，吹风 软管，喷雾软管，吹风软管喷嘴，喷雾枪，橡皮滚子地面工具连接件，吞 咽工具(gulpertool)和水箱填充软管(其可以结合到组件380上的端口)。 组件具有外壳，该外壳带有水箱或可移动的液体容器和回收箱或可移动回 收液体容器。清洁组件380用来通过将清洁液体喷出喷雾软管、喷到表面 上来清洁表面。吹风软管然后用来吹干表面并在预定方向上吹动表面上的 流体。真空软管用来将流体吸离表面并吸入清洁装置380以内的回收箱， 从而清洁该表面。与清洁组件380 —起使用的真空软管、吹风软管、喷雾 软管和其他附件可携带在清洁装置380上以便于运送。
在一些实施例中，输出流速可以非常高，比如利用喷雾器。如果特定 工具或装置的输出流速超过功能发生器或喷雾装置能够有效地处理液体 以便雾化的速度，那么该装置可构造成包括一个或多个输出贮存器以用于 容纳产生的阳极电解液和阴极电解液(分离的或合并的)直到其被需要。 一旦灌注了输出液体，输出贮存器能够提供缓存器，该缓存器能够提供更 高的输出流速。
16.车载清洁系统的例子
图18是表示根据本发明另一实施例的车载系统400的框图。清洁系 统，具有本文所讨论的实施例的一个或多个部件，比如图ll所示的那些， 安装在卡车402内。利用图11所示的附图标记，卡车402携带用于容纳
42液体比如常规的自来水的源箱106，用于电化学活化和雾化水的随车携带 的功能发生器162和一个或多个喷雾装置161和/或163。可选地，例如， 喷雾装置和/或功能发生器能够被除去。液体分送系统包括一个或多个软管 404，其使电化学活化水(例如，雾化的阳极电解液EA水和/或雾化的阴 极电解液EA水)传送至清洁棒406，清洁棒406将水分送到被清洁的表 面上。清洁棒406能够进一步包括提取器，其通过软管408接合到同样由 卡车402携带的真空源。当操作员使棒406的清洁端通过被清洁的表面之 上时，棒分送EA水至表面上，同时提取器从表明回收污染水和碎屑。
在另一个实施例中，类似于棒406的棒能够实施在关于这里任何一个 附图所示或所述的任何清洁器上，有或没有附加的清洁或提取工具或回收 系统。
17.加味剂
图19是简化的框图，其表示根据另一个实施例的移动或非移动的清 洁器500，其具有EA水分送系统，其可以实施在这里所讨论的任何一个 实施例中。在一个实施例中，分送系统包括液源502，喷雾装置503，功 能发生器504，喷雾装置505和流体分送器506。此外，清洁系统500包 括有味化合物源508，其能够由功能发生器504的上游或下游处的分散泵 510吸入液体流动路径中。其他装置和方法也可以用来使有味化合物分散 在液体中。例如，有味化合物能够以持续时间长的冰球(puck)的形状形 成，其能够置于流动路径中并缓慢地溶解。此外， 一个或多个喷雾装置503， 功能发生器504或喷雾装置505在其他实施例中也可以去除。
有味化合物将芳香或气味加入到液体中，影响、刺激使用者或通过使 用者的嗅觉察觉。例如，这种芳香可包括能够易于选择的气味，其能够被 使用者察觉以指示该表面是干净的。例如，该气味可以是"清新的"、"强 烈的"或"柑橘味"。其他气味也可以用于其他作用，比如用于芳香治疗 或用于匹配使用了被处理的地板或表面的环境。例如，热带气味可用来匹 配热带风格的装修。清洁器的使用者可针对环境选择合适的气味。
不过，已经发现这里所披露的一个或多个清洁装置已经提供了自然的 "清洁"气味而无需使用额外的有味化合物508，因为可由功能发生器产 生的亚稳定的活性物质比如氯的缘故。18. 清洁液体发生器
图20是根据实施例的清洁液体发生器600的简化框图，该清洁液体 发生器安装到平台601。平台601能构造成安装或放置在地面、墙壁、长 椅或其它表面上的设施中、手持或带在人身上，等。例如，平台601包括 用于从液源接收液体(比如自来水)的入口 602。可选地，例如，平台601 可包括用于保持供应的液体以待处理的水箱。平台601进一步包括喷雾装 置603，功能发生器604和另一个喷雾装置605。在一个实施例中，平台 601仅包括一个喷雾装置603或605。在另一个实施例中，两个喷雾装置 603和605都被去除。喷雾装置605 (或功能发生器604)的输出连接到出 口 606。平台601还可以包括任何其他装置或部件比如但不限于这里所披 露的那些。
来自功能发生器604的输出的流动路径可以构造成分送仅阳极电解液 EA液、仅阴极电解液EA液、阳极电解液EA液和阴极电解液EA液两者， 或混合的阳极和阴极电解液EA液。未使用的阳极或阴极电解液水能被引 导至例如平台601上的垃圾箱或排水出口 。在阳极和阴极电解液EA液两 者都通过出口 606分送的实施例中，出口可具有分离的端口或合并的端口 ， 其分送阴极电解液和阳极电解液的混合物，例如，如参考图11所述。此 外，这里的任何一个实施例可包括分送器出口处的用于容纳所产生的液体 的存储箱。此外，在其他实施例中一个或多个喷雾装置603、功能发生器 604或喷雾装置605可以去除。
在另一个实施例中，平台可集成到喷雾瓶比如手触发喷雾瓶中或上， 其中喷雾瓶包含待喷射在表面上的液体，且在将转变后的液体作为输出喷 雾发送之前,功能发生器将液体转变成阳极电解液EA液和阴极电解液EA 液。利用喷雾瓶提供的小的间歇输出流速，功能发生器可具有小的包装并 通过例如由包装或喷雾瓶携带的电池供电。
19. 氧化还原电势指示器
本发明的另一个方面涉及一种用于给使用者提供EA液体氧化还原电
势的人类可感知的指示的方法和装置，比如但不限于这里所讨论的任何实 施例所产生或使用的EA液。例如，关于图10 — 17所讨论的移动式硬和/ 或软地面清洁器能被改造成包括随车携带的功能发生器和输出液体的氧化还原电势的可视或可听指示器。类似地，参考任何其它附图显示或描述 的任何装置可以被改造以另外包括这样的指示器。
指示器可包括具有模拟或数字计量器、指示灯、刻度盘或声音输出的 测量仪器，或能够包括液体的可感知特性比如其颜色的变化。例如，颜料 可以基于测量仪器的输出而注入液体中，或颜色的改变能够通过液体内的 添加剂的化学反应来引发，以指示液体的氧化还原电势。例如特定的金属 离子能够随水的氧化还原电势变化而改变水的颜色。
在另一个实施例中，指示器提供根据水的氧化还原电势变化的可机器 读取的模拟或数字输出。该装置可包括电子硬件和软件，用于提供任何类 型的各自输出信号、用于监控氧化还原电势和/或用于存储氧化还原电势的 记录，以及反映装置的操作状态或条件的任何其他想要的指示器。在一个
实施例中，该装置监控使用的EA水的量，装置的状态和输出液体的氧化 还原电势。如果氧化还原电势不在想要的范围内或如果另一个错误条件出 现在装置上，那么该结果会被记录在装置上并报告给机器的使用者或通过 合适的输出和通信介质传送到本地或远程维修人员。例如，本地监控系统 可接收该通信并通过电子邮件信息发送相应的报告给维修人员。其他维修 活动也可以记录和报告以引发自动维修步骤。
此外，EA液的使用可以自动地记录在装置上并传送到本地或远程监 控系统以用于开帐单目的。
在另一个实施例中，该装置可通过以上方法监控、记录和/或报告喷雾 装置的状态和运行情况。该装置能测量、记录和报告操作的时间，用于以 预定的间隔计划特定的维修程序。例如，在功能发生器或喷雾装置中的一 个或多个电极发出离子比如银离子的实施例中，自从电极安装以来总的使 用时间的测量能够用来计划在电极的有用的使用寿命结束之前进行更换 或通过指示器通知使用者。
20.表示功能发生器的操作的可视指示器
本发明的另一个方面涉及一种用于给使用者提供功能发生器或喷雾 器的电操作的人类可感知指示的方法和装置。功能发生器(和/或喷雾器) 的耗能水平能够用来确定功能发生器是否正确地工作以及由此确定由发 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足够的水平。能量消耗低于合理的水平会反映各种潜在问题，比如使 用超纯给水或具有基本上低的电解质含量(例如，低钠/矿物含量)的给水， 以使得水不能在功能发生器以内传导足够水平的电流。电流的消耗因此也 能够指示例如氧化还原电势的高或低的水平。
例如，关于图10 —17讨论的移动式硬和/或软地面清洁器可改造成包 括随车携带的功能发生器和视觉、听觉或触觉指示器，其能够指示功能发 生器的耗能。类似地，关于任何其他附图所示或所述的任何装置可以进一 步包括这种指示器。
图21是具有根据本法明实施例的指示器的系统700的框图，例如其 可以集成到本文所披露的任何实施例中。系统700包括电源702，功能发 生器(和/或喷雾器)704，控制电子设备706，冷却扇708,电流传感器 710，逻辑电路712和指示器714。为简单起见，功能发生器704的液体输 入和输出没有表示在图21中。系统700的所有元件可通过例如同一电源 702或通过两个或多个分离的电源供电。
控制电子设备706被连接以基于系统700的当前操作模式和使用者的 控制输入，比如从图IOA—IOC所示的清洁器100的控制单元146所接收 的那些输入，来控制功能发生器704的操作状态。控制电子设备706可相 当于图8A所示的实施例中的控制电子设备64，例如。冷却扇708可设置 来冷却控制电子设备706并能够联接到包含功能发生器704和控制电子设 备706的外壳上，例如。
由功能发生器704消耗的能量能够通过电流传感器710监控，其能够 与功能发生器704和电源702串联。电流传感器710提供代表流过功能发 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 值电流或电流范围比较，然后根据比较的结果操作指示器714。阈值电流 水平或范围可选择来代表预定的能耗水平，例如。
指示器714可包括指示灯，刻度盘，声音输出，触觉输出，具有模拟 或数字刻度的测量仪器，或其他任何可感知的输出。在一个实施例中，关 于图22更具体地示出，风扇708是包括一个或多个彩灯(例如，LED) 的装灯的风扇，所述灯与风扇电动机并联地电连接，如图21所示。当由 逻辑电路712通过开关718操纵时，灯用作表示功能发生器704的工作状态的指示灯。不过，在另外的实施例中指示灯可以通过逻辑电路712独立 于风扇电动机操作。
在一个实施例中，逻辑电路712根据电流传感器710所感测的电流水 平操纵指示灯714。例如，逻辑电路712能够关断(或可选地，打开)指 示灯来表征所感测的电流水平是否高于或低于阈值水平。在一个实施例 中，当电流水平高于阈值时，逻辑电路712操纵指示灯处于稳定的"开" 状态，并且当所感测的电流水平低于阈值时，使指示灯以选择的频率在 "开"状态和"关"状态之间循环以指示问题。在其它实施例中，可使用 多个阈值水平和频率。此外，指示器714可包括多个分离的受控指示器， 比如多个灯，每一个指示预定范围内的操作。可选地或附加地，逻辑电路 可构造来例如相对于一个或多个阈值或范围根据所感测的电流水平来改 变一个或多个指示灯的照明水平。
在图IOC所示的实施例中，外壳150的顶部包括冷却扇708，用于冷 却功能发生器和喷雾器的控制电子设备。在该实施例中，包括在MadDog MD-80MM-4LED-F型80mm有色扇，其包括四个蓝色LED灯以当风扇被 供电且风扇叶片以大约2000RPM的速度旋转时照亮风扇组件。这种类型 的风扇通常用于博弈计算机系统，用于容纳了计算机硬件的透明计算机外 壳的冷却和照明。在另外的实施例中使用其它类型的有灯风扇。
在图IOC所示的实施例中，风扇电动机和LED彼此并联地电连接， 如图21所示。风扇电动机和LED因此在逻辑电路712的控制下一起开和 关。不过，风扇电动机和LED可以独立地控制，如上所述。有灯风扇提 供了可视地指示功能发生器的状态的简单手段。对于使用者，指示灯的稳 定发光提供了正被施加到被清洁表面上的水事实上被电化学活化的保证。
图10B表示了清洁器100，具有清洁器盖104封闭在基底102的顶部 上。由于功能发生器放置得靠近盖104与基底102之间的间隙，因此在正 常操作过程中，由箭头720表示的冷却扇LED的稳定发光在沿着清洁器 的侧面的区域中可见。不过，指示灯可以设置在任何其他位置，与风扇电 动机设置在'一起，或者远离风扇电动机。
在另一个实施例中，指示器714可定位在集成了系统700的装置上的 任何位置处。例如，指示器714可包括连接到图IOA—IOC所示的清洁器100的使用者控制面板的一个或多个发光二极管。可选地，例如，指示器 714可位于清洁器100的外壳内或上。
在另一个实施例中，逻辑电路712可存储电流水平或耗能的历史以及 反映装置操作状态或条件的任何其他想要的指示。在一个实施例中，如果 耗能不在想要的范围以内或如果另外的错误条件在装置上出现，那么该事 件可以被记录在装置上并报告给机器的使用者或通过合适的输出和通信 介质传送给本地或远程维修人员。例如，本地监控系统可接收该通信并通 过电子邮件信息发送相应的报告给维修人员。其他维修事件也可以记录和 报告以引发自动维修步骤。
在另外一个实施例中，指示器包括触觉指示器，比如振动器，当功能 发生器的耗能在想要的范围以外或低于某个阈值时所述振动器使清洁器 的元件振动。例如，在图10A—10C所示的实施例中，触觉指示器可使控 制手柄148或轮118或119振动。在包括使用者的座椅的实施例中， 一旦 出现错误条件触觉指示器可选择性地使座椅振动。
21. 输出液体
在一个实施例中，提供一种雾化反应产物，其至少部分地从与阳极和 阴极接触的水产生，阳极和阴极通过薄膜隔离，所述薄膜允许阴极或阳极 所产生的被选择的离子单向输送通过该薄膜。
例如，反应产物可包括自来水或可主要由水组成。其他流体也可以使 用。反应产物可包括阳极电解液和阳极电解液的组合，如上所述。阴极电 解液的特征在于例如氢氧离子化学计量上过量。
在另一个实施例中，提供这样的反应产物，其通过与阳极接触的水和 与阴极接触的水的合并来产生，阳极和阴极通过薄膜隔离，所述薄膜允许 阴极或阳极所产生的被选择的离子单向输送通过该薄膜。
例如，该膜允许氢氧离子向着阴极、已经由阳极产生的氢离子单向输 送，且该膜允许由阴极产生的离子向着阳极通过该膜输送。反应产物可包 括，例如，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 极电解液的特征在于氢氧离子化学计量上过量。
在另一个实施例中，提供合并阳极电解液和阴极电解液电化学活化流 体。例如，流体可包括自来水或主要由水构成。也可以使用其他流体。22. 结论
不添加表面活性剂或清洁剂， 一个或多个实施例提供了清洁系统，所 述清洁系统是完全非化学的且具有使用典型自来水的能力，所述自来水己 经被电化学活化成主要或唯一液体，同时提供有效的清洁和/或消毒特性。 不过，如果想要的话可以添加表面活性剂或清洁剂。此外，在功能发生器 上游和/或下游增加的雾化可进一步提高输出液体的清洁和/或消毒特性以 及生产效率。因此该系统可提供有效的环境方案以清洁住宅、工业、商业、 医院、食品加工以及餐馆设施等等。该清洁系统可以是移动式或非移动式 的。
此外，当自来水在其用于清洁和/或消毒系统中时已经电化学活化成唯 一的清洁液体，在硬或软地板擦洗机的回收箱中不需要去泡沫室。
本说明书和权利要求中使用的术语"结合"、"连接"可包括直接连接 或通过一个或多个中间元件进行的间接连接。
权利要求
1.一种方法，包括a)接收pH值范围在pH6-pH8之间且氧化还原电势(ORP)在±50mV之间的液体；b)将液体转变成阳极电解液和阴极电解液，所述阳极电解液和阴极电解液具有在pH6-pH8之间的范围以外的各自pH值和在±50mV之间的范围以外的各自ORP；c)将阳极电解液和阴极电解液施加到一表面上持续一驻留时间；以及d)在所述驻留时间以后从所述表面回收至少一部分阳极电解液和阴极电解液并将阳极电解液和阴极电解液放置在公共回收箱中，其中阳极电解液和阴极电解液在阳极电解液和阴极电解液在步骤b)中转变的时间的一分钟以内基本上中和至pH6-pH8之间的pH值和±50mV之间的ORP。
2. 权利要求l的方法，其中 阳极电解液具有在pH2.5至pH6的范围内的pH;且 阴极电解液具有在pH8—pH12的范围内的pH。
3. 权利要求l的方法，其中阳极电解液具有+1 OOmV至+1200mV的范围内的ORP;且 阴极电解液具有在-150mV至-1000mV的范围内的ORP。
4. 权利要求l的方法，其中 阳极电解液具有+400mV至+700mV的范围内的ORP;且 阴极电解液具有在-300mV至-700mV的范围内的ORP。
5. 权利要求1的方法，其中在执行步骤b)中的转变的5秒以内执行步骤 c)中的施加。
6. 权利要求1的方法，其中在执行步骤b)中的转变的3秒以内执行步骤 c)中的施加。
7. 权利要求1的方法，其中在整个驻留时间内阳极电解液和阴极电解液 的pH和ORP保持在pH6-pH8之间的范围以外和± 5 OmV之间的范围以外。
8. 权利要求1的方法，其中驻留时间大于0秒并小于5秒。
9. 权利要求8的方法，其中驻留时间在2-3秒的范围内。
10. 权利要求1的方法，其中在阳极电解液和阴极电解液在步骤b)中被转 变的时间的30秒以内阳极电解液和阴极电解液基本上中和到pH6-pH8之 间的pH值和±50mV之间的ORP。
11. 权利要求1的方法，还包括e)在步骤c)中将合并的阳极电解液和阴极电解液施加到表面之前， 将阳极电解液与阴极电解液合并以形成合并的阳极电解液和阴极电解液。
12. 权利要求1的方法，还包括e)在所述表面上，将阳极电解液与阴极电解液合并以形成合并的阳极 电解液和阴极电解液。
13. 权利要求1的方法，还包括e)在回收箱以内将阳极电解液与阴极电解液合并以形成合并的阳极电 解液和阴极电解液。
14. 权利要求1的方法，其中步骤c)中的施加包括基本上同时将阳极电解 液和阴极电解液施加到所述表面上。
15. —种方法，包括-a) 接收pH值范围在pH6-pH8之间且氧化还原电势(ORP)在士50mV 之间的液体；b) 将液体转变成阳极电解液和阴极电解液，其具有在pH6-pH8之间的 范围以外的各自pH值和在士50mV之间的范围以外的各自ORP;c) 将阳极电解液和阴极电解液施加到一表面上，其中阳极电解液和阴 极电解液在所述表面上处于混和状态并且在阳极电解液和阴极电解液在 步骤b)中转变的时间的一分钟以内基本上中和至pH6-pH8之间的pH值 和土50mV之间的ORP。
16. —种装置，包括液源，其接收pH值范围在pH6-pH8之间且氧化还原电势(ORP)在 土50mV之间的液体；电解装置，其将接收的液体转变成阳极电解液和阴极电解液，所述阳 极电解液和阴极电解液具有在pH6-pH8之间的范围以外的各自pH值和在 士50mV之间的范围以外的各自ORP;从电解装置开始的流动路径，其构造成将阳极电解液和阴极电解液从所述装置分送；公共的回收箱；以及回收装置，其经过一表面上的驻留时间以后从所述表面回收至少一部 分阳极电解液和阴极电解液并将所述液体放置在公共回收箱中，其中阳极 电解液和阴极电解液在阳极电解液和阴极电解液通过电解装置来转变的 时间的一分钟以内基本上中和至pH6-pH8之间的pH值和士50mV之间的 ORP。
17. 权利要求16的装置，其中回收装置构造成经过在所述表面上的大于0 秒且小于5秒的时间范围内的驻留时间以后从所述表面回收至少一部分阳 极电解液和阴极电解液，且在整个驻留时间内阳极电解液和阴极电解液的 各自pH和各自ORP保持在pH6-pH8之间的范围以外和±50mV之间的范围以外。
18. 权利要求17的装置，其中驻留时间小于5秒。
19. 权利要求16的装置，其中所述流动路径构造成在阳极电解液和阴极电 解液由电解装置来转变的时间的5秒以内分送阳极电解液和阴极电解液。
20. 权利要求16的装置，其中 阳极电解液具有在pH2.5至pH6的范围内的pH;且 阴极电解液具有在pH8—pH12的范围内的pH。
21. 权利要求16的装置，其中 阳极电解液具有+100mV至+1200mV的范围内的ORP;且 阴极电解液具有在-150mV至-1000mV的范围内的ORP。
22. 权利要求16的装置，其中 阳极电解液具有+400mV至+700mV的范围内的ORP;且 阴极电解液具有在-300mV至-700mV的范围内的ORP。
23. 权利要求16的装置，其中所述流动路径构造成将阳极电解液与阴极电 解液合并以形成合并的阳极电解液和阴极电解液，并将合并的阳极电解液 与阴极电解液分送到所述表面上。
24. 权利要求16的装置，其中所述流动路径构造成分别地分送阳极电解液 与阴极电解液，并且该装置还包括清洁装置，所述清洁装置在所述表面上 将阳极电解液与阴极电解液合并以形成合并的阳极电解液与阴极电解液。
全文摘要
一种方法和装置(100，300，370，380，400，500，600)提供来接收pH值范围在pH6-pH8之间且氧化还原电势(ORP)在±50mV之间的清洁液体(14，106，502，602)。该液体(14，106，502，602)被转变成阳极电解液和阴极电解液(20，22，44，45，51，52，190，192)，所述阳极电解液和阴极电解液具有在pH6-pH8之间的范围以外的各自pH值和在±50mV之间的范围以外的各自ORP。阳极电解液和阴极电解液(20，22，44，45，51，52，190，192)被施加到表面(125，302)上，其中阳极电解液和阴极电解液(20，22，44，45，51，52，190，192)在表面上处于例如合并状态并且在阳极电解液和阴极电解液(20，22，44，45，51，52，190，192)被转变的时间的一分钟以内基本上中和至pH6-pH8之间的pH值和±50mV之间的ORP。
文档编号C02F1/461GK101410192SQ200780010434
公开日2009年4月15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·格鲁兰德 申请人:坦南特公司