清洁器筒的制作方法

专利名称：清洁器筒的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及到硬地面表面清洁器，尤其是涉及一种用于硬地面表面清洁器以容纳用于清洁液体分配系统的清洁剂供应的清洁器筒。
背景技术：
硬地面表面清洁器广泛地用于清洁工业和商业建筑的地面。它们的尺寸从由走在清洁器后面的操作者来控制并且能够清洁从15英寸到36英寸宽的路径范围的小型清洁器，到由骑在机器上的操作者来控制并且能够清洁5英尺宽的路径的大型清洁器之间变化。这些硬地面表面清洁器包括机动的轮子，一个溶液槽，用于盛放清洁溶液，以及一个回收槽，用于盛放从被擦洗的地面回收的脏的清洁溶液。清洁溶液，通常包含与水混合在一起的清洁剂，涂敷到与擦洗头相邻的硬地面表面。擦洗头通常包括一个或多个机动的擦洗刷，连接在清洁器的前面，下面，或后面。这些擦洗刷通常旋转以提供所需的擦洗动作。脏的清洁溶液使用一个溶液回收系统来回收，所述溶液回收系统使脏的清洁溶液返回到回收槽。
清洁溶液通常是靠重力以一个随着包含在溶液槽中的清洁溶液的体积而变化的速度提供给擦洗头。随着包含在溶液槽中的清洁溶液的体积减少，清洁溶液提供给擦洗头的速度降低。例如，一个具有32英寸宽的擦洗路径的典型的硬地面表面清洁器以一个在近似为1.0加仑每分钟(GPM)，此时溶液槽是满的，到0.5GPM，此时槽内清洁溶液的体积比较小，之间变化的速度将清洁溶液应用到硬地面表面。
现有技术的硬地面表面清洁器的一个问题是它们有限的操作时间。这主要是由于它们有限的溶液槽体积以及高的清洁溶液流量。例如，一个具有32英寸宽的擦洗路径的典型的硬地面表面清洁器通常具有基于溶液容量的、近似为30-40分钟的操作时间。
对这些清洁器来说短的操作时间的一个可能的解决方法是增加溶液槽和回收槽的尺寸。不幸的是，清洁溶液容量的这种增加通常会需要对硬地面表面清洁器的框架和其它部件进行修改，这就导致设备的额外的重量和更高的能量需求。对大多数应用来说，这些修改是不实际的。
通常需要高的清洁溶液体积流量以提供被清洗地面的完全润湿。不幸的是，清洁溶液体积流量的缺乏控制导致了在例如溶液槽是满的时候，过多的清洁溶液被喷洒到地面上。现有技术的硬地面表面清洁器的高的清洁溶液体积流量也导致了延长的停工时间。长的停工时间通常是由于更多地处置脏的清洁溶液。额外的停工时间是由不得不重新用清洁溶液充满溶液槽而引起的，这包含人工地用水充满溶液槽并混和清洁剂。除此之外，在清洁过程清除了有害的或危险的化学品时，脏的清洁溶液的处置会需要特殊的处理和/或额外的代价以确保它被恰当地处置了。结果，现有技术的硬地面表面清洁器所使用的大体积的清洁溶液降低了清洁工作的执行效率。
相应地，现有技术的硬地面表面清洁器要忍受导致低效率的地面清洁操作的几个缺点。大多数缺点来源于差的清洁溶液流量控制以及应用到硬地面表面的清洁溶液的高的体积流量。额外的问题也会由不得不人工准备清洁溶液而产生，例如，在水中混进过多或过少的清洁剂。

发明内容
本发明旨在提供一种用于硬地面表面清洁器的清洁器筒。这种清洁器筒可以用于容纳由清洁液体分配系统的化学品分配器所分配的清洁剂供应以自动混合主要清洁液体成分，例如水，以及清洁剂来形成应用到硬地面表面的清洁液体。这允许更有效地使用清洁剂和主要清洁液体成分，达到长的操作时间和短的停工时间。清洁器筒包括一个容器，它容器有一个内腔，清洁剂可以储存在内腔中。导管的第一端流动性或流体地连接到内腔。导管的第二端可以连接到化学品分配器。
本发明的实施例的其它特征和优点在下面的详细描述以及附图中是显而易见的。


图1和图2是根据本发明的各种实施例的硬地面表面清洁器的简化的侧视图。
图3是示出根据本发明的实施例的清洁液体分配系统的化学品分配器的示意图。
图4是根据本发明的一个实施例的主要清洁液体成分分配器的前视图。
图5是根据本发明的一个实施例的流动限制元件的示意图。
图6-8是根据本发明的各种实施例的清洁液体分配系统的化学品分配器和其它部件的前视图。
图9是根据本发明的一个实施例的连接到流体混合元件的流动限制元件的部分横截面的前视图。
图10是根据本发明的一个实施例的清洁液体分配系统的化学品分配器的前视图。
图11是根据本发明的一个实施例的利用多个化学品分配器的清洁液体分配系统的示意图。
图12是根据本发明的一个实施例的清洁器筒的前视图和部分横截面图。
图13是示出本发明的各种实施例的清洁器筒的前视图；图14是根据本发明的实施例的清洁器筒的壳体的透视图。
图15是根据本发明的一个实施例的安装在筒接收器上的清洁器筒的透视图。
具体实施例方式
图1示出了可以使用本发明的实施例的硬地面表面清洁器10。示出的清洁器10是一种用于清洁硬地面表面，例如混凝土，瓷砖，乙烯树脂，水磨石等的后面行走型清洁器。可选择地，清洁器10可以是执行此处所述擦洗操作的骑着型或后面拖动型(towed-behind)清洁器。清洁器10包括电动马达，通过装有电源，例如电池，或通过电缆来供电。可选择地，内燃机系统可以单独使用，也可与电动马达结合使用。清洁器10通常包括一个回收槽12，以及一个盖14。盖14通过铰链(未示出)沿着回收槽12的一侧连接以使盖14能够向上转动以接近槽12的内部。清洁器10还包括一个槽18，用于容纳在清洁操作中应用到硬地面表面的清洁液体或主要清洁液体成分。
擦洗头或刷洗头20包括一个擦洗元件22，护罩24，以及一个擦洗元件驱动器26。擦洗元件22可是一个或多个刷子，例如鬃毛刷，衬垫或垫式(pad)擦洗物，或者其它的硬地面表面擦洗元件。驱动器26包括一个或多个电动马达以使擦洗元件22旋转。擦洗元件22可以是一个绕着相对于硬地面表面垂直的旋转轴旋转的圆盘型擦洗刷。可选择地，擦洗元件22可以是一个绕着相对于硬地面表面水平的旋转轴旋转的圆柱型擦洗刷。驱动器26也会使擦洗元件22振动或摆动。擦洗头20连接到清洁器10以使擦洗头20可以在一个较低的清洗位置和一个升高的位置之间移动。
机器框架27将回收槽12支撑在轮子28和小脚轮29上。框架的细节示出和描述在美国专利申请5,611,105中，所披露的内容作为参考被包括进来。轮子28最好是由30示意性地示出的马达和驱动桥(变速差速器)的组合来驱动。框架的后面有一个连接或连杆机构31，液体回收装置32与它连接。在图1的实施例中，液体回收装置32包括一个真空橡皮刷34并且通过软管36与回收槽12的入口腔真空连通。入口腔的底部有一个排水道40，排水软管42与其连接。
图2示出了利用可选择的脏溶液回收装置32的硬地面表面清洁器10。根据本实施例，脏溶液回收装置32包括一个非真空的机械装置，用于将脏溶液提起以离开地面表面并将脏溶液传递给收集槽或容器44。非真空机械装置包括一组擦抹介质，例如柔软材料元件46，它们旋转与地面表面接触以接合脏溶液并且将脏溶液从地面表面提起。柔软材料元件46可是一种吸收性的材料。柔软材料元件46将溶液传递给收集容器44。粘附在柔软材料元件46上的溶液可通过一个机械动作，例如通过一个剪切装置或挤压装置，来清走。在图2的实施例中，用于将脏溶液从柔软材料元件46上清走的机械动作是一个刮板48，它与柔软材料元件46配合以清走脏溶液。可选择的机械装置，结构，或系统可以用于将脏溶液从地面表面传递到收集容器。
清洁器10可以包括一个电池室50，电池52放在其中，如图1所示。电池52提供电力以驱动马达26，真空风扇或抽气机54，以及清洁器10的其它电力部件。真空风扇54安装在盖14里。安装在清洁器10主体后面的控制单元56包括清洁器10的操纵控制手柄58和操作控制及计量。自动硬地面表面清洁器的其它方面披露在美国专利申请5,483,718；5,515,568；以及5,566,422中，此处它们作为参考被包括进来。
本发明旨在提供一种化学品分配器60，示意性地示于图3中，用于硬地面表面清洁器，例如清洁器10，它能提供清洁剂的大体恒定的流速或流量。化学品分配器60可以作为清洁液体分配系统62的一个部件来成形，它使清洁液体64大体恒定地流量或流速流动到流体分配器66，与硬地面表面邻近的擦洗头20(图1)，或其它清洁器部件。清洁液体通常是由主要清洁液体成分(由主要清洁液体成分分配器68分配的)，以及清洁剂(由化学品分配器60分配的)所组合的。
化学品分配器60通常包括清洁剂的供应或贮藏或供应装置70以及一个流控制或流量控制装置72。流量控制装置72流体连接到清洁剂70并且包括一个大体恒定的清洁剂的输出流或输出流量74，其流动速度或流量与包含在供应70里的清洁剂的体积实质上无关。根据一个实施例，化学品分配器60包括一个流体混合元件76，它接收清洁剂的输出流量74以及来自分配器68的主要清洁液体成分的输出流或输出流量78。流体混合元件76组合了清洁剂与主要清洁液体成分的流量，并产生清洁液体的输出流或输出流量64。
清洁液体的输出流量或输出流64最好保持在地面清洁操作所需的低的体积流量。这种清洁液体的输出流量64的接近恒定的低的体积流量比现有技术的重力供给液体分配系统提供了相当大的改善，所述现有技术的清洁液体有着变化的流量并且其构造必须能确保清洁液体的最小流量足以执行清洁操作。不幸的是，这导致了比所需要的更高，并且，也有可能更低的流量。相应地，当清洁液体的所需流量是0.5GPM时，现有技术的清洁器会提供大体超过所需流量的流量，然而本发明的清洁液体分配器62能提供接近恒定的流量0.5GPM。
根据本发明的实施例，清洁液体的输出流量64最好限制在大约0.2GPM。这导致更长的操作时间，更短的停工时间，以及更快的地面清洁操作。而且，清洁液体的花费也降低了，因为对于给定的工作使用了较少的清洁液体。清洁液体的减少也缩短了花费在处置液体废物以及用清洁液体重新填满清洁器的时间。其它的优点，例如更快的地面干燥，也可通过利用本发明的清洁液体分配系统62的硬地面表面清洁器来实现以进一步提高地面清洁操作的效率。
根据本实施例，清洁剂70是浓缩的形式，最好是38％的固体物质，以使清洁剂流74的所需体积流量近似为每分钟10立方厘米或更少。根据一个优选实施例，主要清洁液体成分与清洁剂的混合比例为1000∶1。然而，也可使用其它的混合比例。结果，清洁剂的体积流量最好是主要清洁液体成分体积流量的0.1％。清洁剂最好包括阴离子表面活性剂，非阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，或者是它们的组合。一种特别优选的表面活性剂是由弗罗里达伯克莱屯的DeForest企业有限公司制造的DeTericCp-Na-38。可选择的清洁剂可以包括一种或多种表面活性剂，增洁剂，溶剂，或其它成分。主要清洁液体成分最好是水，存储在例如图1所示的槽18中。
主要清洁液体成分分配器68通常包括一个主要清洁液体成分的供应或贮藏或主要清洁液体成分供应装置80以及一个主要流控制或流量控制装置82。主要清洁液体成分的供应80可以包含在例如槽18(图1)里。主要流控制装置或流量控制装置82流动性或流体地连接到主要清洁液体成分的供应80并且产生主要清洁液体成分的大体恒定的输出流量78。可选择地，如82’所示，主要流量控制装置，或它的部件可以位于流体混合元件76的下游以控制清洁液体流64。
根据本发明的一个实施例，主要流控制或流量控制装置82包括一个泵84以及一个流动限制元件或节流元件或流量限制元件86，如图4所示。泵84包括一个入口88，通过导管部分90A接收主要清洁液体成分的供应。泵84还包括一个出口92，它保持在一个很高的压力。主要清洁液体成分的输出流或输出流量78(或清洁液体流或清洁液体的流量64)是通过出口92和导管部分90B提供的。根据一个实施例，出口92处的压力保持实质上恒定近似为40英镑每平方英寸(psi)。泵84最好是隔膜泵，例如由加利福尼亚加登格罗夫的Shur Flo制造的型号为8006-543-250的隔膜泵。也可使用其它类型的泵。
流动限制元件86通常与导管部分90B和62C位于一条直线以及符合主要清洁液体成分流或主要清洁液体成分的流量78并与主要清洁液体成分流或主要清洁液体成分的流量78位于一条直线。可选择地，流动限制元件86可以位于流体混合元件76的下游(如图3中虚线框82’所示)并与清洁液体流或清洁液体的流量64成一直线。流动限制元件86包括一个上游高压侧94以及一个下游低压侧96，如图4所示。流动限制元件86在高压侧94和低压侧96之间的压力下降限制了通过其中的流体流量以提供所需的体积流量。多个流动限制元件86可以串联定位以提供流体流动的所需的压力下降。
根据一个实施例，流动限制元件86是一个计量孔或测流口或孔板98，示意性地示于图5中。孔板98包括一个孔100，主要清洁液体成分的输出流量或输出流78(或清洁液体的流或清洁液体的流量64)通过它流动。板98安装在导管62里，导管62的内径由虚线102表示，以使液体被迫通过孔100流动。这产生了如上所述的压力下降并将输出流量78或64限制在所需的流量。根据一个优选实施例，孔板98的孔100的直径D为0.03英寸以在泵84的出口92的压力近似为40psi时提供所需的0.2GPM的输出流量。一个合适的计量孔或孔板98的例子是由伊利诺斯州惠顿的Spraying Systems公司制造的产品号为CP 49160-40的产品。其它的孔板或计量孔结构也是可能的，例如在板98上提供多个孔或其它的流量限制结构。
为了在清洁操作过程中保持清洁液体按需要分布到硬地面表面，泵84的出口92的压力可以随着清洁器10的速度而变动。因而，在较低速度时，出口92的压力可以降低以降低输出流量78或64并因而减少应用到硬地面表面的液体体积。同样地，随着清洁器10的速度增加，出口92的压力可以增加以增强液体流动并用清洁液体保持所需的硬地面表面的润湿。
现在参照图3和6-10，给出化学品分配器60的更详细的讨论。如上所述，化学品分配器60通常包括图3所示的清洁剂的供应或贮存或供应装置70以及流量控制装置72。清洁剂的供应70最好存储在一个可处置或一次性的的容器或清洁器筒里并且在流量控制装置72的入口106处被接收。流量控制装置72运转以将清洁剂的一个实质恒定的输出流量74提供给流体混合元件76。流体混合元件76组合了清洁剂和主要清洁液体成分的流量并产生能够提供给流体分配器66，擦洗头20，或其它清洁器部件的清洁液体的输出流量64。
如图9最清楚所示的流体混合元件76通常被描述为一种T型连接器或T形管接头，具有入口108和110，分别接收清洁剂和主要清洁液体成分流或清洁剂和主要清洁液体成分的流量74和78。清洁液体流或清洁液体的流量64就是在出口112处提供。也可使用其它类型的流体混合部件。流体混合元件76可以位于主要流量控制装置82的上游或下游，也可位于尤其是泵84的上游或下游。然而，通常最好是使流体混合元件位于泵84的下游，这是由于那个位置处的导管里实质恒定的压力，这可以导致清洁剂的更恒定的流量74。
根据一个实施例，流量控制装置72包括一个泵114，它接收来自供应70的清洁剂，并驱动清洁剂的流动或流量74通过导管116到达位于主要流量控制装置82上游或下游的流体混合元件76，如图6和7所示。清洁剂的流量74的产生实质上与供应70里的清洁剂的体积无关。止回阀(未示出)可以安装得与导管部分118成一直线以在流体混合元件76处于上游位置时防止清洁剂和主要清洁液体成分回流到槽18。泵114最好是螺线管泵(solenoid pump)，例如通过康奈提格州的麦迪逊(Madison，CT)Farmingtong Engineering销售并由CEME制造的型号为ET200BRHP的泵。另一种合适的泵是由Valcor Scientific制造的SV 653计量泵。其它类型的泵也可用作泵114。
控制器120通过控制信号122控制泵114的运转。一种合适的控制器是由Infitec Inc.或Syracuse，NY销售的型号为QRS2211C(可以是24V或36V)的产品。根据一个实施例，信号122是一个相对于接地(图中未示出)提供能源的脉冲信号并且控制泵驱动清洁剂通过导管116的持续期。例如，控制信号122可以使泵114开启0.1秒和关闭2.75秒以产生所需的浓缩清洁剂的低体积输出流量74。
根据本发明的另一实施例，流量控制装置72包括一个流动限制元件或节流元件或流量限制元件124，元件124有一个上游高压入口126和一个低压出口128，如图8所示。流动限制元件124的入口126通过导管部分130流动性地或流体连接到清洁剂的供应70并且出口128流体连接到流体混合元件76的入口108。流体混合元件76位于泵84的上游并且在入口110接收主要清洁液体成分的流量。一个真空产生部件132，例如计量孔或孔板，与泵84一起与主要清洁液体成分的流动或流量成一直线设置以在邻近出口128和流体混合元件76的位置产生一个低压区，最好是近似为-1.0psi。这个真空在流动限制元件124的入口126到出口128产生一个压力梯度，这导致了通过流动限制元件124时一个充分实质恒定的清洁剂的流量74(图3)。在首选的清洁剂的低流量时，通过流动限制元件124的清洁剂的流量74保持实质的恒定，即使在供应70的体积变化时(也是如此)。
根据本发明的一个实施例，流动限制元件124可以包括一个曲折的流体流动路径以提供所需的流动限制。曲折的路径最好是由一个或多个滴式灌注器(drip irrigator)134形成的，如图9所示。一种适合于用在流动限制元件124中的优选的滴式灌注器在美国专利No.5,031,837中被描述，并且作为由加利福尼亚Woodland Hills的Raindrip制造的型号为R108C的产品是可以得到的。最好是3个滴式灌注器134串联放置并且与管道部分136和138连接到一起。一个外罩140可以覆盖滴式灌注器134和管道部分136和138。出口128连接到流体混合元件76的入口108或者是与流体混合元件76连接的管道的一部分。入口126连接到导管130(图8)以与供应70流体连通。也可使用其它适合的滴式灌注器或类似的流动或流量限制装置以形成流动限制元件124。
根据本发明的另一实施例，流量控制装置72包括泵114和流动限制元件124，如图10所示。泵114和流动限制元件124安放得与清洁剂的供应70和流体混合元件76成一直线。响应来自控制器120的控制信号122，泵114驱动清洁剂通过流动限制元件124。因而，泵114在流动限制元件的入口126产生所需的压力，该压力比出口128或流体混合元件76处的压力要高以在流动限制元件124里产生压力梯度并驱动通过其中的清洁剂的流量74处于一个实质恒定的流量。根据一个可选的实施例，流动限制元件124可以安放得与泵114成一直线，如图6所示，并且连接到位于泵84下游的流体混合元件76。
清洁液体分配器62也可使用多个化学品分配器60来构造，每一个都构造得可以分配各自的清洁剂或化学品以与来自分配器68的主要清洁液体成分的流动相混合。在图11所示的例子中，两个化学品分配器60A和60B用于使用流量控制装置72A和72B分别分配清洁剂70A和70B的流量74A和74B。流量74A和74B提供给流体混合元件76用于与来自分配器68的主要清洁液体成分的流量78相混合。也可增加额外的分配其它的清洁剂或化学品的化学品分配器60。这种安排允许清洁剂10分配清洁操作所需的不同类型的清洁剂或其它的化学品。例如，单独的供应70可以包含具有不同浓度的清洁剂，适用于不同类型的硬地面表面的清洁剂，除泡沫剂，冲洗剂，上蜡剂，消毒剂，溶剂，碱性剂，或其它化学品。
流体混合元件76可以被构造得使一种或多种清洁剂与主要清洁液体成分的流量78相混合。流体混合元件76可以包括一个单一的多通阀或其它适合的部件。流体混合元件76的定位最好能够减少在更换新的清洁剂完成之前通过清洁器10流出的清洁液体的数量。这在使用优选的高浓度清洁剂并且流量低时尤其重要。然而，许多其它的构造也是可能的。例如，图3所示的几个化学品分配器60可以被用于产生单独的清洁液体流动或流量。由多个化学品分配器流出的清洁液体可以使用合适的阀进行转换以通过流体分配器66或其它清洁器部件提供所需的清洁液体给硬地面表面。
清洁剂供应70最好包含在一个可处置或一次性的容器或清洁剂筒150中，如图12所示。清洁器筒150通常包括一个容器152，容器152有一个内腔154和导管156。导管156包括一个流体连接到内腔154的第一端158，以及一个可以连接到化学品分配器60的第二端160。例如，一个2.8升体积的清洁剂供应最好可以包含在内腔154里以通过导管156分配给化学品分配器60。
容器152最好是一个可折叠或可收缩的袋子，除了与导管156的连接处，完全是密封的。因而，当存储在其中的清洁剂用完时，容器152收缩。根据本实施例，容器152可以由乙烯树脂或其它合适的材料制成。可选择地，容器152可以采取硬的或刚性的容器的形式，例如一个箱子，该容器包括一个通气口以用空气来替换被分配的清洁剂。容器152可以是透明的或半透明的以允许观察清洁剂。可选择地，容器152可以由一种能防止包含于其中的清洁剂暴露于光下的材料制成。
导管156的第一端158最好连接到容器152以使它与出口162的内部平齐。密封或密封件164在出口162处形成于第一端158和容器152之间以防止清洁剂在那个接合处流出。根据一个实施例，密封164包括一个环形颈186，环形颈186围绕第一端158并与容器152毗邻。焊缝168可以形成于环形颈186与第一端158和容器152之间以进一步密封接合处。也可使用其它方法来密封第一端158和容器152的接合处。
导管156也可包括一个安装到第二端160的流量控制元件170，如图13所示，以在它与化学品分配器60分离时防止清洁剂在其中流动。流量控制元件170最好包括一个连接器(快速分离接头)，连接器包括一个关闭阀，在与化学品分配器60分离时关闭阀动作以密封容器152并防止清洁剂从其中流出。化学品分配器60最好包括一个连接器172，如图所示，连接器172连接到导管部分174，连接器172与连接器/流量控制元件170合作以使清洁器筒150快速地连接到其上比较容易。连接到导管156的第二端160以及联动(cooperating connector)连接器172的连接器/流量控制元件170的一个合适的布置是由St.Paul，Minnesota的Colder Products公司制造的连接插件PLCD2200612和连接体PLCD1700412。其它类型的流量控制元件170也可安装在导管156的第二端160以密封容器152的内腔154，例如一个阀，一个计量装置，一个夹头，一个隔膜，或是一个盖。
根据本发明的一个实施例，清洁器筒150包括一个壳体180，如图14所示，壳体180能围住容器152，导管156以及连接器/流量控制元件170。壳体180为容器152提供保护和支撑，它在容器152是一个可折叠的袋子的形式时尤其有用。壳体180最好是由一块刚性或半刚性的材料制成，例如塑料，折叠形成箱子的纸板和/或金属，最好是在例如薄片182处粘合关闭。
根据一个优选实施例，壳体180由波纹状塑料或纸板制成。
壳体180在至少一个侧壁188上包括开口184和186，它们最好是分别由可移动部分或可移去部分或可拆卸的部分190和192所限定。可移去部分190和192有穿孔的边缘194和196，这使它们轻松移走以露出开口184和186比较容易。壳体180也可包括缺口198和200，以便可用手指以进一步简化可移去部分190和192的移走。开口184通常可以让用户看见容器152并允许用户估计包含在其中的清洁剂的体积。开口186，除了可以看见容器152之外，也可以提供到导管156和连接器/流量控制装置170的通路以将其连接到化学品分配器60。根据一个实施例，开口190和可移去部分192也可形成在底部202，导管156可以通过它伸出以更有效地分配容器152里的清洁溶液，如图13所示。需要时也可在壳体180中提供其它开口。
清洁器筒150最好是可移去或可拆卸地接收在清洁器10的筒接收器204里，如图15所示。根据一个实施例，筒接收器204是一个支架，支架有一个后板206，相对的侧壁208和210，一个前壁212，以及一个底214。后板206可以安装到清洁器10的一个壁上以使清洁器筒150的位置邻近流量控制装置72。底214和侧壁208包括一个开口，导管156可以通过它伸出以连接到化学品分配器60。筒150可以使用皮带或其它合适的装置来绑或固定在筒接收器204上。由于在清洁操作中发生的推撞是比较有限的，这样的捆绑或固定装置通常是不必要的。筒接收器204可以采用许多其它形式以使筒150可拆卸地安装到清洁器10比较容易，例如一个钩和一个环，一个夹子，以及其它合适的手段，这对本领域的普通技术人员来说是可以理解的。根据本发明的实施例，可以提供多个清洁器筒150以及相应的筒接收器204在邻近它们相应的化学品分配器60以容纳多个化学品分配器60。
在操作中，提供了清洁器筒150并且清洁剂的供应存储在容器152的内腔154里。接下来，导管156的第二端160连接到化学品分配器60并且筒150安装在筒接收器204里。然后化学品分配器60就可以通过导管156接收清洁剂的供应并提供清洁剂的一个被控制的输出流量74，如上所述。当容器152是可折叠或可收缩的时，响应清洁剂的输出流量74，容器152收缩。
在下面更详细的描述中，清洁液体可以被充气以产生泡沫状的充气了的清洁液体，它被提供给硬地面表面并利用在擦洗过程中。泡沫状的充气了的清洁液体使地面表面的有效润湿比较容易。上面提到的优选活性剂在使用时不需要额外的添加剂来提供所需的清洁液体的泡沫。通常来说，本发明的实施例的清洁操作包括向清洁液体充气以获得泡沫状的充气了的清洁液体(泡沫状的清洁液体)，将泡沫状的清洁液体应用到硬地面表面，使泡沫状的清洁液体与擦洗头一起工作，并在用回收系统回收脏的清洁液体之前充分除去泡沫状的清洁液体中的气体。在操作中，除去泡沫状的清洁液体中的气体是在与擦洗元件22的接触过程中迅速实现的。结果，只有相对较少的泡沫通过回收系统传递到回收槽12。
参照图6-8和10，在根据本发明的擦洗过程中用于产生应用到硬地面表面的泡沫状的清洁液体的一个清洁液体充气器通常以220表示。充气器220可以包括许多种泡沫产生装置，包括但并不限于加压的空气和/或加压的液体系统，搅动系统，等等。根据一个实施例，充气器220放置在壳体上在擦洗头20的上面并包括一个用于给空气加压的空气系统222，所述空气在第一流体混合元件224中与来自分配系统62的清洁液体流或流量64相混合。混合的空气和清洁液体可以提供给第二流体混合元件226以进一步混合。流体分配器66将混合元件224和226产生的泡沫状的充气了的清洁液体引到硬地面表面或清洁器10的其它部件。通过流体分配器66传递的泡沫状的充气了的清洁液体的体积流量由清洁液体流或清洁液体的流量64的体积流量以及清洁液体分配系统62所充分控制。
用于产生和传递加压的空气的空气系统222包括一个气泵228，一个止回阀230，以及关联的流体导管部分232和234。合适类型的气泵228包括活塞，隔膜或旋转叶片式泵。一个优选的气泵228是由密歇根州BentonHarbor的Gast Manufacturing，Inc.制造的型号为22D1180-206-1002的活塞泵。止回阀230用于防止清洁液体回流到气泵228。止回阀也可与分配系统62位于一条直线以防止通过其中的液体的回流。气泵228输出端的压力大于流动限制元件86低压侧96的压力，例如近似为40psi。
第一混合元件224经由导管部分234接收来自气泵228的加压的气体并经由导管部分236接收来自清洁液体分配系统62的加压的清洁溶液。第一混合元件224(Y形接头)有一对入口端238和240以及一个出口端242，混合物通过所述出口端排出。第一混合元件224也可由其它可选择的方式构造，但应该包括至少一对入口端用于加压的气体和加压的清洁溶液以及一个出口端用于排出混合物。第一混合元件224可以被定义为一种被动的混合元件。一种可选择的第一混合元件可以包括主动的混合装置，例如电动叶轮(energized impeller)。
第一混合元件224的输出端242可以被连接到一个电磁阀(未示出)，所述电磁阀与导管244成一直线以控制流体到第二混合元件226和流体分配器66的流动。所述阀可以在一个打开位置，此处溶液允许从第一混合元件224流出，以及一个关闭位置，此处溶液流动被阻止，之间操作。可选择的阀可以用于控制流体在系统内的流动，例如一种可变输出阀或其它合适的部件。
第二混合元件226接收并进一步混合来自第一混合元件224的加压的气体和清洁液体。第二混合元件226可以是一个被动的元件，包括一个具有一个入口端248和一个出口端250的相对刚硬的接收器246。一个扩散媒介252包含在接收器246里。扩散媒介252能够通过剪切动作，加气处理或它们的组合来产生泡沫。在一个优选的实施例中，扩散媒介252包括一组由明尼苏达州St.Paul的Minnesota Mining和Manufacturing公司制造的SCOTCH-BRITE牌铜片(brand copper pad)。可选择的扩散媒介也可以是实用的，包括但并不限于玻璃珠，泡沫，以及其它多孔基体。
接收器246的长度和直径以及扩散媒介252的结构被制作得可以将系统220的操作压力保持在一个所需的水平。扩散媒介252和接收器246的尺寸影响到在第二混合元件226中产生的泡沫的质量。具体地说，使用更粗糙的扩散媒介252允许泡沫更容易地通过接收器246，因为在接收器246的媒介252之间有着更少的接触，或者阻塞点。然而，粗糙的扩散媒介也导致更大的泡沫气泡。通过使用足够长的接收器246以及合适的扩散媒介252，在接收器246的上游端附近形成的大的泡沫气泡在到达接收器246的下游端之前将破碎成更希望的较小的气泡。作为一个例子，示出的实施例的接收器246大约是9英寸长并且其内径大约是2英寸。
接收器246可以相对于地面表面倾斜以使入口端248比出口端250处于一个稍微低一些的高度。通过使入口端248在出口端之上，在控制其中流动的阀关闭之后传递给擦洗刷22的充气了的清洁液体的数量会最少。对充气器220的各种改进和修改都是可行的。
泡沫状的清洁液体从第二混合元件226排出并通过导管部分254引向流体分配器66。导管254内的流动被T形管132分开进入流体分配器66的导管258和160。导管部分258和160的出口在关联的擦洗元件22之上。在操作过程中，泡沫状的清洁液体(或非泡沫的清洁液体)在与硬地面表面接触的擦洗元件22的下面被利用离心力排出。充气了的清洁液体传递的可选择的方法对相关领域的普通技术人员来说是显而易见的。
在操作中，加压的气体和清洁液体被接收到第一混合元件224并经由导管244引向第二混合元件226。在空气和清洁液体的混合物流过第二混合元件226的扩散媒介252时，产生泡沫气泡。由第二混合元件226输出的泡沫经由导管部分254，258和160排出到擦洗元件22。
硬地面表面清洁器10与地毯清洁器相比产生相对比较湿润的泡沫以提供硬地面表面所需的湿润。泡沫的“干度”是由体积膨胀率所限定的。“干燥的”泡沫与“湿润的”泡沫相比有着较高的膨胀率。用于当前可获得的地毯清洁器中的高膨胀泡沫实际上是相当“干燥”的，这是因为空气与水的比例比较高。干燥的泡沫用于地毯清洁中以使被清洁地毯的快速干燥比较容易。“湿润”的泡沫通常不用在地毯清洁装置中，这是因为这些泡沫会导致地毯的过度湿润，而这会导致比较长的干燥时间和产生霉菌。在一个特殊的实施例中，清洁液体(未充气的)与泡沫状的清洁液体之间的体积比大约是1∶8。例如，0.15加仑的清洁液体被充气以达到1.25加仑。其它的体积比会产生可以接受的擦洗效果。
在清洁器10向前移动时，泡沫状的清洁液体通过底盘前面的导管部分258和160由流体分配器66来分配并且擦洗介质22与泡沫状的清洁液体和硬地面表面一起工作。泡沫状的清洁液体允许硬地面表面的有效润湿，即使在大幅度降低清洁液体的流量(例如0.2GPM)时(也是如此)。泡沫与擦洗介质22的机械工作过程导致了脏溶液回收之前泡沫状的清洁液体的大体的去除泡沫或除气(体积上减少达到95％)。与之相比，使用已知化学清洁剂的现有技术的装置会通过刷洗动作产生额外的泡沫，这就需要这里所提到的去除泡沫装置。
清洁液体和污渍的脏溶液是在与泡沫状的清洁液体相接触的擦洗介质22与硬地面表面的交互作用中产生的。脏溶液包括部分除气了的清洁液体以及从硬地面表面上擦洗下来的污渍。脏溶液通过回收系统32从硬地面表面回收并传到回收槽12。
回收的脏溶液会使用各种去除泡沫技术进行处理以减少泡沫，包括向回收槽12里添加去除泡沫的化学品。在此处描述的实施例中，在擦洗过程中脏溶液被充分地去除了泡沫。上面参考的特殊的表面活性剂有益地产生泡沫状的清洁溶液，清洁溶液能在与旋转的擦洗刷22接触之后迅速地除气。结果，在优选的实施例中，不需要额外的去除泡沫装置或化学品。
洗涤器或清洁器10可以包括一个去除泡沫装置或系统以减少收集的脏溶液的体积。去除泡沫装置或系统可以是脏溶液收集和处理装置32的一部分或者可以与脏溶液槽12相关地被放置。去除泡沫装置或系统可以包括一个化学去泡沫系统以向收集的泡沫施加去除泡沫的化学品。去除泡沫装置可以包括一个声除泡沫装置和/或机械去除泡沫装置。
本发明的另外的方面将被陈述。考虑泡沫系统，可选择的泡沫产生系统会是可行的。在上述充气系统220的实施例中，利用了压缩空气和加压清洁液体的过程。可以利用其它手段产生泡沫状的充气了的清洁液体。一个这样的可选择的充气系统利用了搅动过程。搅动过程使用了一种机械装置，例如一个旋转的叶片或叶轮，以使空气加入并混合到溶液里。美国专利No.3,761,987以及No.3,931,662，每个都披露了一种搅动类型的泡沫产生器，所披露的内容作为参考被包括进来。
充气了的清洁液体的流体分配可以包括可选择的结构。例如，充气或未充气的清洁液体可以被喷洒在硬地面表面或擦洗介质22或它们两个上。充气或未充气的清洁液体会通过擦洗介质22，例如经由擦洗介质22上的孔洞，被传递和/或直接应用到擦洗介质22前面的地面表面。充气和未充气的清洁液体的分配包括选择性地应用到硬地面表面，刷子，或者它们两个上。可选择的分配系统对相关领域的普通技术人员来说是显而易见的。
尽管参照优选实施例描述了本发明，但本领域的普通技术人员会认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以在形式和细节上做些修改。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种用于容纳使用在具有化学品分配器的硬地面表面清洁器中的清洁剂供应的清洁器筒，清洁器筒包括可折叠的或可收缩的袋子，具有内腔；以及导管，其第一端流体连接到内腔并且其第二端可以连接到化学品分配器。
2.权利要求1的清洁器筒，包括流控制元件，流控制元件安装到导管并且控制通过其中的流体流。
3.权利要求1的清洁器筒，包括位于导管的第一端与可折叠的或可收缩的袋子之间的密封件。
4.权利要求1的清洁器筒，其中可折叠的或可收缩的袋子是由透明的，不透明的，或半透明的材料制成的。
5.权利要求1的清洁器筒，包括围绕可折叠的或可收缩的袋子的壳体。
6.权利要求5的清洁器筒，其中壳体包括开口，导管的第二端通过该开口延伸。
7.权利要求5的清洁器筒，其中壳体包括侧壁，侧壁有开口，可以通过该开口来观看可折叠的或可收缩的袋子。
8.权利要求5的清洁器筒，其中壳体包括至少一个侧壁，侧壁有限定开口的可移动部分或可拆卸部分或可移去部分，导管可通过该开口延伸以连接到分配器。
9.权利要求1的清洁器筒，包括包含在可折叠的或可收缩的袋子内腔中的清洁剂。
10.一种硬地面表面清洁器，包括筒接收器；清洁器筒，可拆卸地由筒接收器接收，清洁器筒包括可折叠的或可收缩的袋子，它有内腔，内腔包含清洁剂的供应；以及导管，其第一端流体连接到内腔；主要清洁液体成分分配器，具有主要清洁液体成分的输出流；以及化学品分配器，包括流控制装置，流控制装置连接到导管的第二端并且与通过其中的清洁剂以及清洁剂流处于流体连通；以及流体混合元件，接收清洁剂流和主要清洁液体成分流，流体混合元件有清洁液体的输出流，所述清洁液体是清洁剂和主要清洁液体成分的组合。
11.权利要求10的硬地面表面清洁器，其中可折叠的或可收缩的袋子是由透明的，不透明的，或半透明的材料制成的。
12.权利要求10的硬地面表面清洁器，包括围绕可折叠的或可收缩的袋子的壳体。
13.权利要求12的硬地面表面清洁器，其中壳体包括开口，导管的第二端通过该开口延伸。
14.权利要求12的硬地面表面清洁器，其中壳体包括至少一个侧壁，侧壁有可移动部分或可拆卸部分或可移去部分。
15.权利要求10的硬地面表面清洁器包括包含在可折叠的或可收缩的袋子内腔中的清洁剂。
16.权利要求10的硬地面表面清洁器，包括充气器，与清洁液体流处于流体连通，充气器将清洁液体转变成泡沫状的充气的清洁液体；流体分配器，将泡沫状的充气的清洁液体引到硬地面表面上；擦洗元件，与硬地面表面和泡沫状的充气的清洁液体接合；以及液体回收装置，位于擦洗元件的下游，液体回收装置将至少泡沫状的充气的清洁液体的一部分从硬地面表面上除去。
权利要求
1.一种用于容纳使用在具有化学品分配器的硬地面表面清洁器中的清洁剂供应的清洁器筒，清洁器筒包括容器，具有内腔；以及导管，其第一端流体连接到内腔并且其第二端可以连接到化学品分配器。
2.权利要求1的清洁器筒，包括流控制元件，流控制元件安装到导管并且控制通过其中的流体的流动。
3.权利要求1的清洁器筒，包括位于导管的第一端与容器之间的密封件。
4.权利要求1的清洁器筒，其中容器是可折叠的或可收缩的。
5.权利要求1的清洁器筒，其中容器是由透明的，不透明的，或半透明的材料制成的。
6.权利要求1的清洁器筒，包括围绕容器的壳体。
7.权利要求6的清洁器筒，其中壳体包括开口，导管的第二端通过开口延伸。
8.权利要求6的清洁器筒，其中壳体包括侧壁，侧壁有开口，可以通过该开口来观看容器。
9.权利要求6的清洁器筒，其中壳体包括至少一个侧壁，侧壁有可移动部分或可拆卸部分或可移去部分，该部分限定了开口，导管可通过开口沿伸以连接到分配器。
10.权利要求1的清洁器筒，包括包含在容器内腔中的清洁剂。
11.一种硬地面表面清洁器，包括筒接收器；清洁器筒，可拆卸地由筒接收器接收，清洁器筒包括容器，它有包含清洁剂的供应的内腔；以及导管，其第一端流体连接到内腔；主要清洁液体成分分配器，具有主要清洁液体成分的输出流；以及化学品分配器，包括流控制装置，流控制装置连接到导管的第二端并且与通过其中的清洁剂以及清洁剂流处于流体连通；以及流体混合元件，接收清洁剂流和主要清洁液体成分流，流体混合元件有清洁液体的输出流，所述清洁液体是清洁剂和主要清洁液体成分的组合。
12.权利要求11的硬地面表面清洁器，其中容器是可折叠的或可收缩的。
13.权利要求11的硬地面表面清洁器，其中容器是由透明的，不透明的，或半透明的材料制成的。
14.权利要求11的硬地面表面清洁器，包括围绕容器的壳体。
15.权利要求14的硬地面表面清洁器，其中壳体包括开口，导管的第二端通过该开口延伸。
16.权利要求14的硬地面表面清洁器，其中壳体包括至少一个侧壁，侧壁有可移动部分或可拆卸部分或可移去部分。
17.权利要求11的硬地面表面清洁器，包括包含在容器内腔的清洁剂。
18.权利要求11的硬地面表面清洁器，包括充气器，与清洁液体流处于流体连通，充气器将清洁液体转变成泡沫状的充气的清洁液体；流体分配器，将泡沫状的充气的清洁液体引到硬地面表面上；擦洗元件，与硬地面表面和泡沫状的充气的清洁液体接合；以及流体回收装置，位于擦洗元件的下游，液体回收装置将至少泡沫状的充气的清洁液体的一部分从硬地面表面上除去。
全文摘要
一种清洁器筒(150)，包括一个容器(152)，它有一个内腔(154)，清洁剂可以储存在里面。导管(156)的第一端(158)流体连接到内腔。导管的第二端(160)可以连接到化学品分配器(60)。
文档编号B01F3/04GK1551740SQ02817371
公开日2004年12月1日 申请日期2002年7月26日 优先权日2001年7月30日
发明者布鲁斯·F·菲尔德, 丹尼尔·L·乔因特, 杰弗里·A·约翰逊, 约瑟夫·K·克鲁格, 布赖恩·L·克里斯坦森, A 约翰逊, K 克鲁格, L 乔因特, L 克里斯坦森, 布鲁斯 F 菲尔德 申请人:坦南特公司