CN101909503A - 使用电化学活化水的软地板预喷射装置和软地板清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种方法，所述方法包括：将电化学活化酸性(620)和碱性(622)水以预喷射液形式施用(502)到表面上，使所述电化学活化酸性(620)和碱性水(622)在所述表面上保持一定的停留时间(503)，并且在所述停留时间(503)之后，对所述表面的已施用所述预喷射液的区域进行清洁操作(504)。

Description

使用电化学活化水的软地板预喷射装置和软地板清洁方法

技术领域

本公开涉及用于清洁软表面比如软地板(例如，地毯)的方法和装置。

背景技术

地毯作为地板的覆盖物提供了很多好处，但是它对于清洁提出了挑战。地毯起着过滤器的作用，并且将空气传播和通行所产生的污物捕获在地毯纤维的表面上以及在绒面(pile)底部下面。地毯按每平方英尺计的有效表面积非常高并且具有巨大的藏污能力。当地毯清洁过程与硬质地板擦洗过程相比时，地毯清洁过程更慢，更复杂并且不能有效地从表面上移除所有的污物。即便如此，对于地毯清洁仍然非常需要。

存在各种可获自一些公司比如美国明尼苏达州的Tennant Company ofMinneapolis的用于真空吸尘、打扫和湿法清洁地毯的设备。例如，典型地，Tennant的湿法清洁地毯设备被分成两类：

1.热水抽吸(extraction)设备

这种设备将水喷射在地毯上，使用地板工具或刷子搅动润湿的地毯，并且使用抽成真空的地板工具从地毯收回脏水。来自Tennant生产线的实例包括简单的罐式抽吸器，比如Tennant 1000型；使用热能的罐式装置，比如Tennant 1180型，独立抽吸器，比如Tennant 1240型；以及自动(自推进的)抽吸器，比如Tennant 1510型。

2.污物转移抽吸设备

这种类型的设备使用一个或多个污物转移滚筒进行地毯的清洁。这些滚筒是润湿的，对地毯摩擦以从地毯拾取污物并且抽吸。这种污物通过滚筒的润湿和抽吸而被连续移除，但是从来不会将水喷射在地毯上。来自Tennant生产线的实例包括ReadySpace(TM)型号中的Tennant 1610型和ReadySpace(TM)型号中的Tennant R14Rider型(TM)。

这两种类型的地毯清洁方法使用水作为主要的污物溶剂，并且如果除使用水之外还使用清洁化学品(例如，洗涤剂或表面活性剂)，则这两个方法更有效。向所述清洁方法中添加少量的这种化学品，典型地，使得地毯的润湿更好，允许油-基污物溶解，并且增加总的污物移除。如果将清洁化学品与在清洁水罐中的水混合，则它产生有限的清洁改善量，但是为了获得最大益处，应当设法将化学品施用到地毯上，并且允许作用10-15分钟，之后进行最后的抽吸或机械清洁过程。因而如果化学品在罐中混合并且通过机械分配，则它可能需要进行第二次(在一定的停留时间之后)以得到最大的清洁效果。

给化学品提供充分的停留时间的另一种方式是将水/化学品混合物在没有任何搅动或真空收回的情况下以喷射液方式施用。这被称作预-喷射并且为此目的通常使用泵出型2加仑喷射器(pump-up 2-gallon sprayer)。喷射器包括储水器、对其加压的装置以及喷嘴，所述喷嘴连接到带有阀门的棒(wand)上以允许使用者在需要的任何情况下施用所述喷射液。逐渐预喷射小的区域，接着在10-15分钟后抽吸。采用这种方法，当进行抽吸时，这种方法对地毯进行漂洗，并且将污物和化学品均从地毯中移除。

无论化学品是在罐中使用还是以预喷射液的形式使用，总是有一定量的化学品将留下。典型的抽吸方法收回施用到地毯上的水的50％，因而留下约50％的水。水将随时间蒸发，但是大部分的清洁化学品将不随时间蒸发。因此使用罐装化学品的抽吸方法将导致约50％的化学品留在地毯内。如果使用预喷射方法，则所留下的化学品的量取决于施用了多少量以及它被漂洗的充分程度。如果轻微地预喷射化学品并且反复漂洗，则可以逐渐减小所留下的化学品的量，但是多个漂洗步骤通常导致非常湿的地毯并且干燥时间过长。对于精确预测有多少化学品留下是困难的，但是可以肯定地说，即使使用合适的漂洗，在地毯中也将残留明显量的化学品。

任何量的清洁化学品残留物都是一个问题，因为所涉及的大部分的洗涤剂化学品天然地起着吸引污物并且与污物结合的作用。如果它们残留在地毯中并且继续吸引污物并与污物结合，则它们可能实际上使地毯更快被玷污。这种现象被称作“再污染”并且在选择地毯清洁化学品时它需要被考虑。除了再污染的问题之外，地毯清洁化学品引起了潜在的健康危险，并且通常在使用和处理过程中产生了负面的环境影响。

发明概述

本公开的一个方面涉及一种方法，这种方法包括：将电化学活化酸性水和碱性水以预喷射液方式施用到表面上；使所述电化学活化酸性水和碱性水在所述表面上保持一定的停留时间；以及在所述停留时间之后，对所述表面的已施用所述预喷射液的区域进行清洁操作。

在一个实例中，停留时间为至少1分钟。在另一个实例中，停留时间为至少5分钟。在另一个实例中，停留时间在1分钟至0.5小时(one-half anhour)的范围内。

在本公开的一个非限制方面，所述表面包括任何软的地板表面，比如地毯。

在本公开的一个方面中：

所述施用步骤是通过预喷射装置进行的；并且

所述清洁操作是通过清洁装置进行的，所述清洁装置不与所述预喷射装置连接，并且可相对于所述表面单独地移动。

在本公开的另外的方面中，所述施用步骤是通过预喷射装置进行的，所述预喷射装置是包括以下各项的组中的成员：

包括电解池的手持喷射瓶；

包括电解池和喷射棒的人力便携的非轮式罐；

携带电解池和ECA水分配器的轮式装置。

在本公开的另一方面，所述施用步骤包括：使用由预喷射装置携带的电解池产生所述电化学活化酸性水和碱性水，将所述电化学活化酸性水和碱性水在所述预喷射装置内共混，并且使用所述预喷射装置将共混的电化学活化酸性水和碱性水以预喷射液形式施用到所述表面上。

在本公开的另一方面中，所述进行清洁操作的步骤通过清洁装置进行，所述清洁装置是包括以下各项的组中的成员：

热水抽吸器；和

包括污物转移滚筒的污物转移装置。

在本公开的另一方面中，所述施用步骤是在第一次中使用轮式装置对所述表面进行的，而所述进行清洁操作的步骤是在随后的第二次中使用相同的轮式装置对所述表面进行的。

在本公开的另一方面中，所述进行清洁操作的步骤包括：使用轮式可移动清洁装置将另外的电化学活化水施用到所述表面上，然后使用所述可移动清洁装置收回以预喷射液形式施用的所述电化学活化水的至少一部分，以及由所述可移动清洁装置施用的所述另外的电化学活化水的至少一部分。

本公开的另一方面涉及一种方法，该方法包括：使用预喷射装置将电化学活化酸性水和碱性水以合并的预喷射液形式施用到地毯上；使所述电化学活化水在所述地毯上保持一定的停留时间；以及在所述停留时间之后，在使用清洁装置进行的清洁操作过程中，从所述地毯收回所述电化学活化水，所述清洁装置不与所述预喷射装置连接并且可相对于所述地毯单独地移动。

在本公开的该另一方面的一个实例中，停留时间是至少1分钟。在另一个实例中，停留时间是至少5分钟。在另一个实例中，停留时间在1分钟至0.5小时的范围内。

在本公开的该另一方面的一个实例中，所述预喷射装置是包括以下各项的组中的成员：

包括电解池的手持喷射瓶；

包括电解池和喷射棒的人力便携的非轮式罐；

携带电解池和ECA水分配器的轮式装置。

在该另一方面的另一个实例中，所述施用步骤包括：使用由预喷射装置携带的电解池产生所述电化学活化酸性水和碱性水，将所述电化学活化酸性水和碱性水在所述预喷射装置内共混，并且使用所述预喷射装置将共混的电化学活化酸性水和碱性水以合并的预喷射液形式施用到所述表面上。

在该另一方面的另一个实例中，所述施用步骤包括：使用由所述预喷射装置携带的电解池产生所述电化学活化酸性水和碱性水，将单独的酸性水流和碱性水流合并成合并流，通过喷嘴将所述合并流施用到所述表面上。

在该另一方面的另一个实例中，所述清洁装置是包括以下各项的组中的成员：

热水抽吸器；和

包括污物转移滚筒的污物转移装置。

在该另一方面的又一个实例中：

所述清洁装置包括轮式可移动清洁装置；

所述进行清洁操作的步骤包括：使用所述轮式可移动清洁装置将另外的电化学活化水施用到所述表面上；并且

所述方法包括：使用所述轮式可移动清洁装置收回以预喷射液形式施用的所述电化学活化水的至少一部分，以及由所述轮式可移动清洁装置施用的所述另外的电化学活化水的至少一部分。

附图简述

图1是说明根据本公开的一个方面的一个预喷射方法实例相比于现有技术的其它方法的试验结果的图。

图2示出了根据本公开的一个实例的预喷射装置的示意性表示。

图3示出了根据本公开的另一个实例的预喷射装置的实例。

图4示出了预喷射装置，该预喷射装置被构造为由使用者比如通过手，在使用者的肩或背上携带的罐。

图5是说明根据本公开的一个实例的清洁软表面比如地毯的方法的流程图。

图6是说明例如可以在本文中公开的预喷射和清洁装置中使用的电解池的实例的示意图。

图7示出根据一个示例性实例的管状电解池的一个实例。

具体实施方式

本公开主要涉及软地板，比如地毯的清洁方法和设备。然而，本公开可以应用于预喷射其它类型的硬和软的地板和非地板表面。

在2007年8月16日公布的美国公布2007/0186368A1的全部内容结合在此，该美国公布2007/0186368A1公开了用于使用电化学活化水清洁地板和其它表面的方法和装置。

清洁地毯用的电化学活化水(“ECA水”)的施用出于若干原因而受到关注。使用电解池，可以通过电解池制备高pH(“碱性水”)和低pH(“酸性水”)的单独流，并且这些流可以分开使用或它们可以合并并且以混合产物形式使用。如在上述公布中所描述的，混合的ECA水具有短暂的清洁性质，并且如果将它迅速施用到表面上，则可以使用类似于水/表面活性剂混合物的性质进行清洁。已经显示，ECA水可以比单独的水清洁得更好。这不需要任何另外的化学品，因而避免了化学品的耗费和化学品对健康的危害。在较短的时间内，混合的ECA水自中和，使得任何留下的残留清洁流体都将与普通水之间没有区别。因此，再污染、残留物健康问题和处置时的环境问题均被消除。出于所有这些原因，在地毯清洁中使用ECA水是一个有吸引力的提议。

本申请的发明人已经发现，通过在地毯上的试验，事实上ECA水比单独的水清洁得更好。在一个非限制性实例中，发现当该溶液以预喷射液形式施用并且经历一定停留时间，而不是使用单一机器在单一步骤中施用和抽吸时，实现了最佳清洁性质。

1.示例性的预喷射装置

图1是显示根据上述实例的试验结果的图。对于该试验，以50英尺/分钟的抽吸速率，使用Tennant 1610型污物转移抽吸地毯清洁器。该清洁器具有地毯滚筒擦洗头和真空抽吸装置。该清洁器被更改为将单独的水、与灌装洗涤剂(in-tank detergent)组合的水，或混合的ECA水释放到滚筒上。在使用或不使用预喷射操作的条件下，测试清洁效果。

Y-轴表示清洁效率，即，以光谱单位表示的ΔE。在X-轴上的各个条柱(bar)表示两个ΔE样品的平均值。ΔE表示由清洁器从地毯上收回的污物的量，通过传输到收回水的样品上的光的反射来测量。ΔE值越大，则清洁效率越好。

条柱100表示清洁器仅使用水作为清洁液体，先前没有预喷射操作。条柱102表示清洁器使用水和1盎司/加仑的BETCO灌装抽吸化学品作为清洁液体，先前没有使用预喷射操作。条柱104表示清洁器仅使用混合的ECA水(碱性和酸性)作为清洁液，先前没有使用预喷射操作。

条柱106表示清洁器仅使用水作为预喷射液，之后仅使用水作为清洁液。条柱108表示清洁器使用8盎司/加仑的ReadySpace(TM)预喷射液，之后仅使用水作为清洁液。条柱110表示清洁器使用混合的ECA水(碱性和酸性)作为预喷射液，之后使用混合的ECA水作为清洁液。

如图1所示，用作预喷射液(条柱110)的混合的ECA水(碱性和酸性)实现了介于仅使用水和使用常规ReadySpace(TM)预喷射液化学品之间的清洁结果。使用碱性ECA水和酸性ECA水的其它试验在特定应用中对于这些产品也显示了一定的希望。

在一个实例中，为了充分利用ECA水作为预喷射液，施用溶液并且允许在地毯上停留一定时间，之后进行抽吸。合适的停留时间的实例包括至少30秒、至少1分钟、至少5分钟、至少10分钟，在1分钟至0.5小时的范围内，以及在10分钟至15分钟的范围内。还可以使用其它范围。

尽管使用相同的清洁机器作为用于这个试验的ECA预喷射装置和抽吸器，但是这种安排是不理想的。该机器(改进的Tennant 1610型)大、笨重并且不是非常容易操作的。此外，分配的水量比用于这种类型的预喷射的理想量明显更高。出于这些原因，需要替代的构造。

本公开的一个方面涉及用于施用作为预喷射液的混合ECA水的装置和方法，其中所述装置不与进行清洁操作的装置(例如，抽吸器、污物转移滚筒等)连接，并且可相对于地毯单独移动。

在一个实例中，ECA水预喷射装置比步行式(walk-behind)抽吸器更简单并且更小。图2显示了根据本公开的一个实例的预喷射装置200的示意性表示。预喷射装置200包括储槽12(或罐)202，该储槽12(或罐)202用于容纳待处理的并且随后以预喷射液形式分配的液体。在一个实例中，待处理的液体包括水性组合物，比如常规的自来水。在一个实施方案中，水性组合物包含不大于1.0摩尔/升的盐。在另一个实施方案中，水性组合物包含不大于0.1摩尔/升的盐。在另外的实施方案中，可以使用包含多于1.0摩尔/升的盐的水性组合物。

储槽202可以用任何其它清洁液源来代替，比如液体输入装置(liquidinput)、用于连接至软管或其它水源的龙头和/或阀门。

装置200还包括泵204，所述泵204将水从液体源(罐)202中吸出并且对其加压以进行有效喷射。可以在一些实例中不使用泵202。例如，当液体源本身已被加压，比如通过软管加压时，将不需要泵。泵204可以被构造成通过电力比如来自电池206的电力操作，或通过操作员手动操作，比如使用手动泵进行手动操作。例如，手动泵可以被用于对罐202的内部加压。

电解池208电化学活化由罐202提供的进料水。电解池208和/或泵204由控制电路206控制并且由电池206供给动力。

喷嘴210连接至那种用于将电化学活化水导向并且施用到被清洁的地板或其它表面上的棒212。棒212例如经由挠性管道系统213连接至预喷射装置200。在一个实例中，喷射棒212包括板机或开关214，板机或开关214控制ECA水经由阀门到喷嘴210的释放。在另外的实例中，板机214对控制电路207的操作模式进行电控制。当开动板机214时，控制电路207给泵204施加能量以将水从罐202中泵出，经由电解池208至喷嘴210；并且控制电路207对电解池208供电以电化学活化通过电解池的水。当不开动板机214时，控制电路207对泵204和电解池208断电。板机214还可以关闭阀门，比如在棒212中的电磁阀以终结来自喷嘴210的残留水流。在另外的实例中，控制电路207分别由棒板机214的操作来对泵204和电解池208供电和断电。例如，装置200可以包括通断开关和/或模式开关。

泵204和/或电解池208可以位于装置200的平台(由虚线215表示)或在棒212上。将电解池208布置在棒212上可以降低从电解池到喷嘴210的流动路径的长度，并且由此减少ECA水生成和活化水被释放到清洁表面上之间的时间。泵204可以位于电解池208的上游或下游。

在一个实例中，保持装置200和棒212内的管的直径小，以使得一旦泵204和电解池208被供电，则在电解池208的输出处和在棒212内的管道系统被电化学活化液体快速灌注。在管道和泵中容纳的任何非活化液体均被保持小的体积。因此，在控制电路207响应板机214的致动将泵和电解池致动的实施方案中，预喷射装置200在喷嘴210处以“按需”方式产生混合的ECA水，并且分配基本上所有的合并的阳极电解液和阴极电解液ECA液体(除了保留在管道系统213中的液体之外)，而没有储存酸性和/或碱性ECA水的中间步骤。

还可以使用其它活化的顺序。例如，控制电路207可以被构造成在对泵204供电之前对电解池208供电一定时间，以允许进料水在分配之前变得更加电化学活化。

从电解池208至喷嘴210的输送时间可以变得非常短。在一个实例中，预喷射装置200在非常短的时间周期内分配混合的酸性和碱性ECA水，从该时间起水被电解池208活化。例如，混合的ECA水液体可以在一定时间周期内比如水被活化的时间的5秒内、3秒内以及1秒内被分配。

取决于喷射器，喷嘴210可以是可调节的或可以是不可调节的，以在例如，喷射流、使薄雾成烟雾状散开，或分配喷射液之间选择。

在备选的实施方案中，泵204用机械泵代替，所述机械泵比如是在棒212内执行的手动正排量泵，其中所述棒的板机通过机械作用直接作用在泵上。

例如，在简单形式中，预喷射装置能够在平台中执行，所述平台仅比2-加仑泵出型喷射器(2-gallon pump-up type sprayer)略微更大和更重，并且例如，能够用手携带，或构造成在使用者背上携带的背包的形式。

以各种组合形式能够增加到简单形式的装置中的改进包括但不限于：

·手柄216，用于使装置更容易移动。

·轮子218，用于避免对于抬升和搬运装置的重量的要求(可以使用任何合适的数量的轮子)。

·增加水的容量。

·快速-变化的可充电电池组(battery pack)(例如，来自动力设备的18.8或24-伏电池组)。

·机载(on-board)电池充电器，其能够被插入到AC出口内。

·电插头，用于比如经由电源线连接外部电源。

·除了板机-致动的喷嘴之外，还有一个或多个固定喷嘴222(比如，在美国专利申请公布2007/0186368A1中的图12-15所显示的那些)，用于通过在预喷射的区域上拖拉(和/或推动)装置来进行大面积的撒播喷射。

·用于撒播喷射模式的通断开关224。

·其它控制器、阀门和水管装置，用于允许利用所述系统来释放混合的ECA水、酸性ECA水或碱性ECA水(比如参考美国专利申请公布2007/0186368A1中的图11所示和所描述的)。

如果仅一个流(例如，碱性ECA水)被使用，则另一个流能够被收集在单独的储槽中以在之后使用或处置，或它能够被倾倒返回到主水源槽202中。

为了经由喷嘴210释放混合的ECA水，可以将酸性ECA水和碱性ECA水例如在电解池208的输出处、在喷嘴210的输出处和/或在它们之间的任何点上合并成混合流。如果酸性ECA水和碱性ECA水在喷嘴310处被合并，则装置200可以包括单独的用于从电解池208输出至喷嘴210的各种水的流动路径。因此，预喷射装置在一个或多个实施方案中可以被构造成将酸性ECA水和碱性ECA水以合并的混合物形式或单独喷射输出形式分配，比如通过单独的管道和/或喷嘴进行分配。在图1所示的实施方案中，酸性和碱性ECA液体是以合并的混合物形式分配。

在图2所示的实例中，预喷射装置200缺乏用于从清洁的表面收回喷射的ECA水的收回设备并且缺乏清洁设备或清洁头，比如抽吸头或擦洗头。在这个实施方案中，所述装置拟用作预喷射装置，而不是用作用于执行清洁工序的装置。然而，这些元件能够在备选实例中增加。

尽管这种类型装置的一个示例性应用被预见作为用于地毯清洁的预喷射装置，但是需要用于清洁的ECA水的几乎任何应用都将获益于在应用常规清洁工序之前使用这种装置来施用ECA水溶液。

其它的应用比如室内装饰、壁板或帷幔(draperies)都能够在对预喷射装置进行很少改变或几乎不改变的情况下加以解决。该装置还能够与全表面(all-surface)清洁器(例如，Tennant 750型-比如美国专利2007/0186368A1中图17所示的那些)协同(和/或结合在其上)用于起居室的清洁。

图3示出了根据本公开的一个示例性实施方案的预喷射装置300的实例。这个装置可以用于将ECA水预喷射液施用至地毯上，代替使用泵出型喷射器来施用常规化学品的预喷射液。在合适的停留时间之后，接着将使用例如常规的步行式(例如，Tennant 1610型)、后拉式(pull-back)抽吸器(Tennant 1240)或rider(Tennant R-14)进行实际的地毯抽吸。还能够将这些地毯抽吸器改变为包括类似的ECA水活化设备，比如在美国专利申请公布2007/0186368A1中所描述的设备。

在一个实例中，预喷射装置300被安装在如图3所示的FIMCO的LG-5-P型喷射器平台上，该平台可获自美国南达科他州的Dakota Dunes的FIMCO Industries。FIMCO平台包括：

-5加仑罐302

-10”轮子304和金属框架306

-喷射棒308

-12V DC泵309

-7安培-小时12V电池310。

可以将下列元件添加到这个平台上，例如：

-2次12V电池

-不同的喷射尖嘴-经过改变以实现所需的喷射方式和流动速率

-电解池和控制电路(如在图2中所述)

-接线，用于设立24V电源(supply)

-压力开关，用于在不流动情形下中断电力

电解池可以包括功能性发生器(functional generator)和相关的控制器，所述功能性发生器和相关的控制器如参考美国专利申请公布2007/0186368A1的图1-6、10-11和19-21(例如)所示和所描述。所述装置还可以被改变为包括如在上述公布中的上述图以及图7中所示的喷洒装置。

对于预喷射装置300，电解池控制电路可以是程序化的，以实现下列要求，例如：

1.使用自来水提供最大的ECA效果。除了我们将7.5的最大功率水平降低至5.0之外，我们将拷贝用于在地毯上的Tennant 1610型ECA装置的参数，因为我们并没有意图使用盐水(在一个实例中)。因此，对电解池拟定5A的目标值，而对喷洒器(如果包括的话)拟定1.5A的目标值，并且预期对电解池观察到3+/-0.5A的实际值，以及对喷洒器观察到1.5+/-0.5的实际值。

2.将翻转时间(Flip Time)(交替施加给电解池的电流极性)(从初期的150秒)降低至15秒以减少结垢(scaling)。

3.电磁阀门始终都处于ON(开)。

4.泵将在恒定电压(额定12V，如果确定比需要的情况下的流量大，则可以更小)运行。

建议：使用3-位开关以提供不同的流速(例如，对于泵，“低”＝8V、“中等”＝10V、“高”＝12V)。必要时，可以将不同的流速与不同的棒尖嘴(例如，0.3、0.5和0.7GPM尖嘴)匹配以得到良好的模式(pattern)，但是首先尝试单一0.7GPM尖嘴。

5.不使用DIP开关—忽略它们的设置。

上述参数仅作为实例提供，并且可以改变用于具体的应用和设计，特别用于生产装置。

例如，预喷射装置300可以被改变成具有下面的电接线：

1.将二次电池串联连接，并且经由在电解池线束上的+/-24V电线将24V(经由开关)接到电解池。

2.给电池提供两个并联的充电器，并且将第二个充电器插头与第一个充电器插头相邻安装。

3.将第二个充电器保险丝与第一个充电器保险丝相邻安装。

4.使用标准泵+/-在电解池线束中的电线，从控制器给泵(额定，12V泵)供电。

5.添加两个压力开关，以当存在过大压力时(即，没有流动时)中断对电池和喷洒器(如果包括)的供电。这个压力阈值可以利用在喷洒器(例如，标准流＝25PSI，关闭＝35PSI，在30PSI进行切换)中的实际尖端(例如，0.7GMP)通过经由电解池的流动试验确定并且设定。

6.提供并且标记电流传感回路以允许制造商容易测量泵、电解池和喷洒器的电流。在一个实施方案中，这些测量可以使用例如膝上型计算机连接来执行。

7.给24V电池测量计接上电源线并且如果可能安装在箱盖上。

图4示出了预喷射装置400，其被构造成由使用者携带的罐的形式，比如通过手持，携带在使用者的肩或背上。装置400包括：容器402，容器402用于容纳预喷射液体比如常规自来水；具有手柄406的螺纹盖404，所述手柄406操作在容器402内的手动泵；减压阀408；出口410和经由一个或多个管414连接至出口410的棒412。带416可以被用于帮助将装置400携带在例如使用者的肩上。

预喷射装置400包括例如图2所示的电池206、控制电路207和电解池208，这些可以被结合到盖406和/或在容器402的内部或外部的任何其它位置上。在一个备选实例中，由手柄406致动的手动操作泵用图2所示的电操作泵替换。预喷射装置400可以包括所有的元件和构造，并且可以以参考本文中所述的图2或任何其它实例所述的和/或美国专利申请公布2007/0186368A1所述的类似方式操作。

2.示例性的预喷射和清洁工序

图5是说明清洁软表面比如根据本发明的一个实例的地毯的方法500的流程图。所述方法包括：在步骤501产生ECA水。ECA水可以通过预喷射装置产生，所述预喷射装置与软地板(或其它表面)清洁装置分离或结合。例如，预喷射装置可以不与软地板清洁装置连接，并且可相对于地板与软地板清洁装置分开移动。在另一个实例中，预喷射装置可以连接至软地板清洁装置和/或另外可与软地板清洁装置一起移动。预喷射装置可以被构造成由使用者保持和/或通过可移动或不可移动的平台携带。

预喷射装置可以被构造成产生和分配混合的酸性和碱性ECA水溶液。在另一个实例中，例如，预喷射装置被构造成产生酸性和碱性ECA水产物，该酸性和碱性ECA水产物以单独的流形式施用在表面上并且在表面上混合，和/或在预喷射装置的输出处混合。

在步骤502，将ECA水(例如，混合的酸性和碱性ECA水)由预喷射装置分配并且施用到待清洁表面上。ECA水可以从预喷射装置的输出处直接施用到表面上，或经过例如中间容器施用到表面上。在一个实例中，ECA水被直接施用到表面上以使从ECA水产生至施用到表面上的时间最小化。这样使得在ECA水可以被中和之前在表面上的停留时间最小化。

将ECA水在步骤502中施用到表面上，并且在步骤503使其停留在地毯上一定时间，之后进行抽吸。合适的停留时间的实例包括至少1分钟、至少5分钟、至少10分钟、1分钟至0.5小时的范围，以及10分钟至15分钟的范围。还可以使用其它范围。

已经发现，尽管ECA水在停留时间期间可以部分或完全自中和，但是由ECA水带到表面上的污物颗粒趋向于以悬浮在预喷射水中的形式停留，和/或更容易通过随后的清洁工序而抽吸。

在步骤504，在所述停留时间之后，在施用了预喷射液的表面区域上进行清洁操作。这种清洁操作可以通过例如清洁装置的清洁头比如擦洗头和/或抽吸设备执行。例如，可以使用抽了真空的抽吸设备来将清洁液体在高压和高温的情况下施用到表面上，然后从被清洁的表面上收回至少一部分的清洁液体和ECA水预喷射液。在清洁操作的过程中，可以使用擦洗头以对表面进行机械作用或搅动。在一个实施方案中，清洁装置将另外的ECA水施用到表面上。在另一个实例中，清洁装置将化学基的清洁溶液施用到表面上。清洁装置可以包括例如如本文中所描述的和/或在美国专利申请公布2007/0186368A1中所描述的热水抽吸器或污物转移抽吸器。

在其中将预喷射装置结合在清洁装置内的实施方案中，预喷射步骤502将通过所述装置在第一次或多次期间对表面进行。清洁步骤504将在通过所述装置在随后的一个或多个第二次期间对表面进行。

3.电解池

电解池包括任何流体处理池，该流体处理池适合于跨过在介于至少一个阳极电极和至少一个阴极电极之间的流体施加电场。电解池可以具有任何合适数量的电极，任何合适数量的用于容纳流体的室，以及任何合适数量的流体输入和流体输出。所述池可以适合于处理任何流体(比如液体或气-液组合)。所述池可以包括一个或多个介于阳极和阴极之间的离子选择性膜，或可以构造成没有任何离子选择性膜。具有离子选择性膜的电解池在本文中被称作“功能性发生器”。

电解池可以在各种不同的应用中使用，并且可以具有各种不同的结构，比如但不限于在Field等的2007年8月16日公布的美国专利公布2007/0186368中所公开的结构。

4.具有膜的电解池

4.1电解池结构

图6是显示可以在例如本文中公开的预喷射和清洁装置中使用的电解池600的一个实例的示意图。电解池600接收来自液体源602的待处理的液体。液体源602可以包括罐或其它溶液储槽，比如在图2中的储槽202，或可以包括用于接收来自外部源的液体的配件或其它进口。

电解池600具有一个或多个阳极室604和一个或多个阴极室606(被称作反应室)，它们通过离子交换膜608比如阳离子或阴离子交换膜分开。一个或多个阳极电极610和阴极电极612(所显示的各个电极之一)被分别设置在每一个阳极室604和每一个阴极室606中。阳极和阴极电极610、612可以由任何合适的材料制备，比如导电聚合物、钛和/或涂布有贵金属比如铂的钛，或任何其它合适的电极材料。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、共轴的板、棒或它们的组合。每一个电极都可以具有例如实心构造或可以具有一个或多个孔。在一个实例中，每一个电极均形成为网状物。此外，多个电解池600例如可以彼此串联或并联。

电极610、612电连接至常规电源(未显示)的相反端子上，比如在图2中所示的电池206和控制电路207。离子交换膜608位于电极610和612之间。电源可以将恒定DC输出电压、脉冲或另外经调制的DC输出电压，和/或脉冲或另外经调制的AC输出电压提供至阳极和阴极电极。电源可以具有任何合适的电压输出水平、电流水平、负载循环或波形。

例如，在一个实施方案中，电源以相对的稳态施加供应给板的电压。电源(和/或控制电子装置(control electronics))包括DC/DC转换器，该DC/DC转换器使用脉冲宽度调制(PWM)控制方案来控制电压和电流输出。还可以使用其它类型的电源，其可以是脉冲或不是脉冲的，并且处于其它电压和功率范围。所述参数对于应用是特定的。

在操作过程中，进料水(或其它待处理的液体)从源602供应给阳极室604和阴极室606。在阳离子交换膜的情况下，在跨过阳极610和阴极612施加DC电势，比如在约5伏(V)至约25V范围的电压时，最初在阳极室604中存在的阳离子朝阴极612移动穿过离子交换膜608，而在阳极室604的阴离子朝阳极610移动。然而，阴极室606中存在的阴离子不能够穿过阳离子交换膜，因而保持限制在阴极室606内。

结果，电解池500通过至少部分利用电解对进料水进行电化学活化，并且产生酸性阳极电解液组合物620形式的电化学活化水和碱性阴极电解液组合物622形式的电化学活化水。

必要时，例如通过对电解池结构和/或施加给电极的电压模式进行改变，可以产生彼此不同比率的阳极电解液和阴极电解液。例如，如果ECA水的主要功能是清洁，则电解池可以被构造成产生比阳极电解液更大体积的阴极电解液。备选地，例如，如果ECA水的主要功能是消毒，则电解池可以被构造成产生比阴极电解液更大体积的阳极电解液。此外，各自的反应性物种的浓度可以变化。

例如，为了产生比阳极电解液更大体积的阴极电解液，电解池可以具有3∶2的阴极板与阳极板的比率。每一个阴极板都通过相应的离子交换膜与相应的阳极板分开。因此，相对于两个阳极室，存在3个阴极室。这种构造产生约60％阴极电解液∶40％阳极电解液。还可以使用其它比率。

4.2示例性反应

此外，与阳极610接触的水分子在阳极室604中被电化学氧化为氧(O₂)和氢离子(H⁺)，而与阴极612接触的水分子在阴极室606中被电化学还原为氢气(H₂)和羟基离子(OH^-)。在阳极室604中的氢离子被允许经过阳离子交换膜608进入至阴极室606，在此氢离子被还原为氢气，而在阳极室604中的氧气氧化进料水以形成阳极电解液620。而且，由于常规自来水典型地包含氯化钠和/或其它氯化物，因此阳极610将所存在的氯化物氧化形成氯气。结果，产生显著量的氯，并且阳极电解液组合物620的pH随时间逐渐变为酸性。

如所知的，当施加电势时，与阴极612接触的水分子被电化学还原成氢气和羟基离子(OH^-)，而在阳极室604中的阳离子经过阳离子交换膜608进入到阴极室606。这些阳离子可用于与在阴极612上产生的羟基离子进行离子缔合，同时在液体中形成氢气气泡。显著量的羟基离子随时间累积在阴极室606中，并且与阳离子反应以形成碱性氢氧化物。此外，氢氧化物保持限制到阴极室606，因为阳离子-交换膜并不允许带负电荷氢氧离子穿过阳离子-交换膜。因此，显著量的氢氧化物在阴极室606中产生，阴极电解液组合物7622的pH随时间逐渐变为碱性。

在功能性发生器600的电解工序允许反应性物种的浓缩以及允许在阳极室604和阴极室606中形成亚稳离子和自由基。

电化学活化工序典型地通过电子取出(在阳极610)或电子引入(在阴极612)发生，这导致进料水的物理化学(包括结构、能量和催化的)性质的改变。据信进料水(阳极电解液或阴极电解液)在最接近电极表面之处得到活化，在此电场强度可以达到非常高的水平。这个区域可以被称作双电层(EDL)。

尽管继续进行电化学活化处理，但是水偶极子通常与电场对齐，并且因此破坏水分子的氢键的比例。而且，单连接的氢原子在阴极电极612结合到金属原子(例如，铂原子)上，并且单连接的氧原子在阳极电极610结合到金属原子(例如，铂原子)上。这些结合的原子在相应电极的表面上的二维周围扩散，直到它们参与另外的反应。其它原子和多原子基团还可以类似结合到阳极电极610和阴极电极612的表面上，并且随后还可以进行反应。在表面上产生的分子比如氧(O₂)和氢(H₂)可以以气体形式进入在水的液相中的小空穴(即，气泡)中，和/或可以被水的液相溶剂化。这些气相气泡由此被分散或另外悬浮到进料水的整个液相中。

气相气泡的尺寸可以取决于很多因素而变化，这些因素比如有施加给进料水的压力、在进料水中的盐和其它化合物的组成，以及电化学活化的程度。因此，气相气泡可以具有很多不同的尺寸，包括但不限于宏观气泡、微观气泡、纳米气泡和它们的混合物。在包括宏观气泡的实施方案中，对于产生气泡的合适平均气泡直径的实例包括范围为约500微米至约1毫米的直径。在包括微观气泡的实施方案中，对于产生气泡的合适平均气泡直径的实例包括范围为约1微米至小于约500微米的直径。在包括纳米气泡的实施方案中，对于产生气泡的合适平均气泡直径的实例包括小于约1微米的直径，其中特别适合的平均气泡直径包括小于约500纳米的直径，并且还更特别适合的平均气泡直径包括小于约100纳米的直径。

在气液界面上的表面张力通过定向远离阳极电极610和阴极电极612的表面的分子之间的吸引而产生，因为与表面分子对在电极表面的气体分子的吸引相比，它们更吸引水内的分子。相反，水的本体分子在所有方向上的吸引是相同的。因此，为了增加可能的相互作用的能量，表面张力引起在电极表面上的分子进入到液体的本体。

在产生气相纳米气泡的实施方案中，包含在纳米气泡中的气体(即，直径小于约1微米的气泡)也被认为相当多的持续时间内在进料水中是稳定的，尽管它们的直径小。尽管不希望束缚于理论，但是据信当气泡的弯曲表面接近分子尺寸时，在气体/液体界面上的水的表面张力降低。这样降低了纳米气泡被消散的自然趋势。

而且，纳米气泡气体/液体界面由于跨过膜608施加的电势而带电。电荷引入与表面张力相反的力，这也减缓或防止了纳米气泡的消散。在界面上的相似电荷的存在降低了表观表面张力，而电荷排斥由于表面张力在相反方向上起着表面最小化的作用。由于存在有利于气体/液体界面的其它带电材料，因而任何作用均可以增加。

气/液界面的自然状态看来似乎是负性的。具有低表面电荷密度和/或高极化性的其它离子(比如Cl^-、ClO^-、HO₂ ^-和O₂ ^-)也有利于气/液界面，水合电子也一样。水性基团也优先停留在这样的界面上。因此，据信存在于阴极电解液(即，流动通过阴极室56的水)中的纳米气泡是带负电的，但是在阳极电解液(即，流过阳极室54的水)中的那些带的电荷很少(过量的阳离子抵消了天然的负电荷)。因此，阴极电解液纳米气泡在与阳极电解液混合时不可能损失它们的电荷。

另外，气体分子可能在纳米气泡内带电荷(比如O₂ ^-)，这归因于在阴极上的过量电势，因而增加了纳米气泡的总的电荷。相对于未带电荷的纳米气泡，在带电纳米气泡的气/液界面上的表面张力可能减小，并且它们的尺寸被稳定。这可以定性被评价，因为表面张力引起表面最小化，而带电荷表面趋向于膨胀至使得相似电荷之间的排斥最小化。由于相对于电解所需要的功率损耗过度的功率损耗引起在电极表面上的温度升高，这也可以通过降低局部气体溶解性来增加纳米气泡形成。

由于相似电荷之间的斥力随着它们相距的距离的平方反向增加，因此随着气泡直径降低，向外的压力增加。电荷的作用在于降低表面张力的作用，并且表明张力趋向于减小表面，而表面电荷趋向于使其膨胀。因此，当这些相反的作用力相等时达到平衡。例如，假定在气泡(半径r)的内表面上的表面电荷密度为Φ(e^-/米²)，则通过求解下面给出的NavierStokes方程可以得到向外压力(“P_out”)：

P_out＝Φ²/2Dε₀             (方程1)

其中D是气泡的相对介电常数(假定为1(unity))，“ε₀”是真空的介电常数(即，8.854pF/米)。由于在气体上的表面张力所致的向内压力(“P_in”)是：

P_in＝2g/r P_out                      (方程2)

其中“g”是表面张力(0.07198焦耳/米²，在25℃)。因此，如果这些压力是相等的，则气泡的半径是：

r＝0.28792ε₀/Φ²。                 (方程3)

因此，对于5纳米、10纳米、20纳米、50纳米和100纳米的纳米气泡直径，对于零过度内压的计算电荷密度分别为0.20、0.14、0.10、0.06和0.04e^-/纳米²的气泡表面积。这样的电荷密度在使用电解池(例如，电解池600)的情况下可以容易实现。纳米气泡半径随着在气泡上的总电荷增加至幂2/3而增加。在这些处于平衡的情况下，在纳米气泡表面上的刺激物(fuel)的有效表面张力为0，并且在气泡中的带电气体的存在增加了稳定纳米气泡的尺寸。气泡尺寸的进一步降低将并不表示其将引起内压降低至低于大气压。

在电解池(例如，电解池600)内的各种情况下，纳米气泡可能由于表面电荷而被分成更小的气泡。例如，假定半径“r”和总电荷“q”的气泡被分成两个共享体积和电荷的气泡(半径

电荷

)，并且忽略气泡之间的库伦相互作用，由于表面张力(ΔE_ST)和表面电荷(ΔE_q)所致的能量变化的计算如下：

$\mathrm{\Δ}{E}_{\mathrm{ST}}=+2\left(4\mathrm{\π\γ}{r_{1/2}}^2\right)-4\mathrm{\π\γ}{r}^2=4\mathrm{\π\γ}{r}^2(2^{1/3}-1)$ (方程3)

和

$\mathrm{\Δ}{E}_q=-2(\frac{1}{2}\×\frac{{(q/2)}^2}{4\mathrm{\π}{\mathrm{\ϵ}}_0{r}_{1/2}})-\frac{1}{2}\×\frac{q^2}{4\mathrm{\π}{\mathrm{\ϵ}}_{0}r}=\frac{q^2}{8\mathrm{\π}{\mathrm{\ϵ}}_{0}r}(1-2^{-1/3})$ (方程4)

如果当ΔE_ST+ΔE_q为负时发生的总能量变化是负，则气泡是亚稳态的，由此提供：

$\frac{q^2}{8\mathrm{\π}{\mathrm{\ϵ}}_{0}r}(1-2^{-2/3})+4\mathrm{\π\γ}{r}^2(2^{1/3}-1)\≤0$ (方程5)

这提供了半径和电荷密度(Φ)之间的如下关系：

$\mathrm{\φ}=\frac{q}{4\mathrm{\π}{r}^2}\≥\sqrt{\left(\frac{2\mathrm{\γ}{\mathrm{\ϵ}}_0}{r}\frac{(2^{1/3}-1)}{(1-2^{-2/3})}\right)}$ (方程6)

因此，对于5纳米、10纳米、20纳米、50纳米和100纳米的纳米气泡直径，则气泡分裂的计算电荷密度分别是0.12、0.08、0.06、0.04和0.03e^-/纳米²的气泡表面积。对于相同的表面电荷密度，，在将表观表面张力降低到0的情况下，气泡直径典型地为在气泡分开两半的情况下的约3倍。因此，纳米气泡将通常不分开，除非有另外的能量输入。

上述气相纳米气泡适合于附着到污物颗粒上，由此将它们的离子电荷转移。纳米气泡粘附到在典型的污物颗粒上通常发现的疏水性表面上，这样从具有有利的负自由能变化的高能量水/疏水性表面界面上释放水分子。另外，纳米气泡在与疏水性表面接触时展开并且变得平坦，由此降低了纳米气泡的曲率，从而降低了表面张力所致的内部压力。这样提供了另外的有利自由能释放。然后，带电荷和被覆的污物颗粒由于相似电荷之间的排斥而更容易彼此分离，并且污物颗粒作为胶体粒子进入溶液。

而且，纳米气泡在颗粒表面上的存在通过微尺寸气相气泡增加了颗粒的捡拾，这也可以在电化学活化工序过程中产生。表面纳米气泡的存在还降低了可以通过这种作用捡拾的污物颗粒的尺寸。这种捡拾有助于从地板表面上移除污物颗粒，并且防止了再-沉积。而且，由于在使用纳米气泡的情况下所实现的气/液表面积与体积的比率大，因此位于这个表面上的水分子被更少的氢键保持，这通过水的高表面张力确认。由于与其它水分子的氢键键合的这种减少，这种界面水比标准水的反应性更大，并且与其它分子的氢键键合更快速，因而显示更快的水合作用。

例如，在100％效率的情况下，1安培的电流足以产生0.5/96,485.3摩尔/秒的氢(H₂)，这等于5.18微摩尔/秒的氢，这对应地等于在0℃的温度和1个大气压下的5.18×22.429微升/秒的气相氢。这还等于在20℃的温度和1大气压下的125微升/秒的气相氢。在气氛中的氢的分压有效地为0时，在电解溶液中的氢的平衡溶解度也有效地为0，并且氢被保持在气体空穴(例如，宏观气泡、微观气泡和/或纳米气泡)中。

假定电解溶液的流速为0.12美国加仑/分钟，则每秒有7.571毫升的水流过电解池。因此，在20℃的温度和1个大气压下，每升电解溶液中包含的气泡内气相氢为0.125/7.571升。这等于0.0165升/升溶液的气相氢，少于任何从液相中逃逸出的气相氢以及任何溶解至过饱和溶液的气相氢。

10纳米直径的纳米气泡的体积为5.24×10^-22升，在与疏水性表面结合时覆盖约1.25×10^-16平方米。因此，在每升溶液中，最大有约3×10^-19个气泡(在20℃和1大气压)，并且具有约4000平方米的结合表面覆盖潜能。假定表面层仅1个分子厚，则这样提供超过50毫米的活性表面水分子的浓度。在这个浓度表示最大量时，即使纳米气泡具有更大体积和更大的内部压力，表面覆盖的潜能也保持大。而且，对于具有清洁效果的纳米气泡，仅有百分比很小的污物颗粒表面需要被纳米气泡覆盖。

因此，在电化学活化工序过程中产生的气相纳米气泡有益于附着至污物颗粒上，因而转移它们的电荷。所得的带电荷和被覆污物颗粒更容易由于它们的相似电荷之间的排斥而彼此分离。它们将进入溶液以形成胶状悬浮液。而且，在气体/水界面上的电荷反抗表面张力，由此降低了其效果和由此降低接触角。此外，污物颗粒的纳米气泡被覆层促进了被引入的更大的有浮力气相宏观气泡和微观气泡的捡拾。此外，纳米气泡的大表面积提供了显著量的更高反应性的水，这能够使得合适分子的水合更快速。

5.离子交换膜

如上所述，离子交换膜608可以包括阳离子交换膜(即，质子交换膜)或阴离子交换膜。用于膜608的合适阳离子交换膜包括部分和完全氟化的离聚物，聚芳族离聚物和它们的组合。用于膜38的合适商购离聚物的实例包括：以商标“NAFION”从E.I.du Pont de Nemours和Wilmington，Delaware公司获得的磺化四氟乙烯共聚物；以商标“FLEMION”从日本Asahi Glass股份有限公司获得的全氟羧酸离聚物；以商标“ACIPLEX”Aciplex从日本的Asahi化学工业股份有限公司(Asahi Chemical IndustriesCo.Ltd)获得的全氟磺酸离聚物；以及它们的组合。然而，在其它实例中可以使用任何离子交换膜。

6.分配器

酸性阳极电解液和碱性阴极电解液ECA液体输出可以连接至预喷射装置的分配器624，这可以包括任何类型的一个或多个分配器，比如出口、配件、龙头、喷射头、清洁/消毒设备或头等。在图2所示的实例中，分配器624包括喷嘴210。每一个输出620和622都可以有分配器，或存在用于两个输出的组合分配器。

在一个实例中，输出的阳极电解液和阴极电解液共混到共同输出流626中，该输出流626被供应给分配器624。如在Field等的美国专利公布2007/0186368中所述，已经发现阳极电解液和阴极电解液可以在清洁装置的分配系统内和/或在被清洁的表面或物体上混合在一起，同时至少短暂地保持有益的清洁和/或消毒性质。虽然阳极电解液和阴极电解液被混合，但是它们最初是不平衡的，因此短暂地保持它们的得到增强的清洁和/或消毒性质。

例如，在一个实施方案中，阴极电解液ECA水和阳极电解液ECA水保持它们的不同的电化学活化性质至少30秒，例如，即使在两种液体被混合在一起的情况下。在这个时间期间，两种类型的不同电化学活化性质不会立即中和。这样允许在共同清洁操作过程中利用每一种液体的有利性质。在较短时间周期之后，在被清洁的表面上的混合的阳极电解液和阴极电解液ECA液体快速中和，基本上中和至来源液体的初始pH和ORP(例如，标准自来水的那些)。在一个实例中，在从由电解池产生输出的阳极电解液和阴极电解液ECA的时间起少于1分钟的时间窗口内，混合的阳极电解液和阴极电解液ECA液体基本上中和至pH6-pH8的pH以及介于±50mV之间的ORP。因此，收回的液体可以以任何合适的方式处置。

然而，在其它实施方案中，混合的阳极电解液和阴极电解液ECA液体可以保持pH在pH6-pH8的范围之外以及保持ORP在±50mV的范围之外，时间多于30秒，和/或可以在1分钟之外的时间范围之后被中和，这取决于液体的性质。

在另外的实例中，酸性阳极电解液和碱性阴极电解液ECA液体输出物620和622被供应到分开的分配器624(比如两个喷嘴)并且以组合的预喷射液形式共同施用到表面上。

7.管状电极实例

电极本身可以具有任何合适的形状，比如平面的、共轴板，圆柱棒，或它们的组合。图7示出了根据一个示例性实例具有管状形状的电解池700的实例。为了说明目的，电解池700的一些部分被省略。在这个实例中，电解池700是具有如下各项的电解池：管状外壳702、管状外部电极704和管状内部电极706，所述内部电极706与外部电极分开合适的间隙，比如0.020英寸。还可以使用其它间隙尺寸。在外部和内部电极704和706之间布置离子选择性膜708。在一个实例中，外部电极704和内部电极706具有带孔的导电性聚合物构造。然而，在其它实例中一个或两个电极可以具有实心构造。

在这个实例中，在管状电极706的内部之内的空间体积被堵塞，以促进液体沿着电极704和706和离子选择性膜708流动并且在电极704、706和离子选择性膜708之间流动。这种液体流动是导电性的，并且完成了两个电极之间的电路。电解池700可以具有任何合适的尺寸。在一个实例中，电解池700可以具有约4英寸长的长度和约3/4英寸的外部直径。可以选择长度和直径来控制处理时间和每单位体积的液体所产生的气泡，例如，纳米气泡和/或微观气泡的量。

电解池700可以包括在电解池的一个或两个末端上的合适配件。可以使用任何连接的方法，比如通过塑料的快速连接配件。例如，一个配件可以被构造成连接图2所示泵204的输出管。例如，另一个配件可以被构造成连接至供给图2中的棒212的管道系统710。

在图7所示的实例中，电解池700在阳极室(电极704或706之一和离子选择性膜708之间)产生阳极电解液ECA液体，以及在阴极室(电极704或706中另一个和离子选择性膜708之间)产生阴极电解液ECA液体。随着阳极电解液和阴极电解液ECA液体进入管710，阳极电解液和阴极电解液ECA液体流动路径在电解池700的出口处汇合。结果，预喷射装置通过喷嘴210(在图2所示的实例中)分配混合的阳极电解液和阴极电解液EA液体。

在图7所示的管状电解池结构的情况下，必要时，电解池可以容易地在棒212内的流动途径中实现，或在任何其它位置实现。

合适电解池的另一个实例包括：可获自Yeupdong，Goyang-City，Kyungki-Do，South Korea的Emco Tech Co.，LTD的JP2000 ALKABLUELX内存在的Emco Tech“JP102”电解池。这种特别的电解池具有27伏的DC范围、约10至约5.0的pH范围，62mm×109mm×0.5mm的电解池尺寸，和5个电极板。还可以使用其它类型的电解池，这可以具有各种不同的规格。

8.控制电路

返回参考图2，控制电路207可以包括任何合适的控制电路，所述控制电路可以以例如硬件、软件或两者组合形式实现。

控制电路207包括含有电子器件的印刷电路板，所述电子器件用于为泵204和电解池208的操作供电和控制该操作。在一个实例中，控制电路207包括电源，该电源具有输出，其连接至泵204和电解池208，并且控制供应给所述两个装置的电力。控制电路207还包括例如H-桥，所述H-桥能够以控制电路产生的控制信号的函数形式选择性反转施加给电解池208的电压的极性。例如，控制电路207可以被构造成以预定模式交替极性，比如每隔5秒(或例如，15秒、150秒等)，负载循环为50％。在另一个实例中，控制电路207被构造成将电压施加给最初具有第一极性的电解池，和以仅非常短的时间周期周期性反转极性。极性的频繁反转可以给电极提供自清洁功能，这样可以降低在电极表面上的沉积物的结垢或堆积并且可以延长电极的寿命。

在手持预喷射装置的上下文中，携带大的电池是不方便的。因此，可用于泵和电解池的功率受到一些限制。在一个实例中，用于电解池的驱动电压在约18伏至约24伏的范围内。但是由于通过所述装置的典型流动速率可能相当低，仅相对小的电流对于有效活化经过电解池的液体是必须的。在低流动速率的情况下，在电解池内的停留时间相当大。在电解池被供电的同时液体在电解池中停留越久，则电化学活化(在实际极限内)越大。这样允许预喷射装置使用更小容量的电池和DC-至-DC转换器，这样在低电流下使电压逐步升高到所需输出电压。

例如，预喷射装置可以携带一个或多个输出电压为约3-9伏的电池。例如，预喷射装置可以携带4个AA电池，每一个AA电池在约500毫安培-小时至约3安培-小时的情况下都具有1.5伏的额定输出电压。如果电池是串联连接的，则额定输出电压为约6V以及容量为约500毫安培-小时至约3安培-小时。这个电压可以例如通过DC-至-DC转换器逐步增加至18伏至24伏的范围。因此，可以以足够的电流实现所需电极电压。合适的DC-至-DC转换器的实例是来自纽约Pelham的PICO Electronics，Inc.的A/SM系列表面安装转换器。

9.用于电解池的驱动电压

如上所述，电解池的电极可以使用各种不同的电压和电流模式进行驱动，这取决于电解池的特定应用。适宜的是，通过将施加给电极的电压极性周期性反转来限制在电极上的结垢。因此，在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”分别可交换。这趋向于驱除带相反电荷的结垢沉积物。

在一个实例中，电极在一种极性驱动特定的时间周期(例如，约5秒或15秒)，然后在相反极性驱动大约相同的时间周期。由于阳极电解液和阴极电解液EA液体在电解池的出口混合，因此这种工序基本上产生一部分的阳极电解液EA液体∶一部分的阴极电解液EA液体。

在另一个实例中，电解池被控制为由每一个没有复杂阀门系统(valving)的室产生基本上恒定的阳极电解液EA液体或阴极电解液EA液体。在现有技术的电解系统中，使用复杂和昂贵的阀门系统来保持经由相应出口的恒定阳极电解液和阴极电解液，同时还允许极性被反转以使结垢最小化。例如，如在图6中所看到的，当施加给电极的电压极性被反转时，阳极变为阴极，而阴极变为阳极。出口620将释放阴极电解液而不是阳极电解液，出口622将释放阳极电解液而不是阴极电解液。

尽管本公开已经参考一个或多个实例进行了描述，但是本领域技术人员应当认识到，在不背离本公开和/或后附权利要求书的范围的情况下，可以在形式和细节上进行变化。

Claims (20)

1.一种方法，所述方法包括：

将电化学活化酸性水和碱性水以预喷射液形式施用到表面上；

使所述电化学活化酸性水和碱性水在所述表面上保持一定的停留时间；和

在所述停留时间之后，对所述表面的已施用所述预喷射液的区域进行清洁操作。

2.权利要求1所述的方法，其中所述停留时间是至少1分钟。

3.权利要求1所述的方法，其中所述停留时间是至少5分钟。

4.权利要求1所述的方法，其中所述停留时间在1分钟至0.5小时的范围内。

5.权利要求1所述的方法，其中所述表面包括地毯。

6.权利要求1所述的方法，其中：

所述施用步骤是通过预喷射装置进行的；并且

所述清洁操作是通过清洁装置进行的，所述清洁装置不与所述预喷射装置连接，并且可相对于所述表面单独地移动。

7.权利要求6所述的方法，其中所述施用步骤通过预喷射装置进行，所述预喷射装置是包括以下各项的组中的成员：

包括电解池的手持喷射瓶；

包括电解池和喷射棒的人力便携的非轮式罐；

携带电解池和ECA水分配器的轮式装置。

8.权利要求1所述的方法，其中所述施用步骤包括：使用由预喷射装置携带的电解池产生所述电化学活化酸性水和碱性水，将所述电化学活化酸性水和碱性水在所述预喷射装置内共混，并且使用所述预喷射装置将共混的电化学活化酸性水和碱性水以所述预喷射液形式施用到所述表面上。

9.权利要求1所述的方法，其中所述进行清洁操作的步骤通过清洁装置进行，所述清洁装置是包括以下各项的组中的成员：

热水抽吸器；和

包括污物转移滚筒的污物转移装置。

10.权利要求1所述的方法，其中所述施用步骤是在第一次中使用轮式装置对所述表面进行的，而所述进行清洁操作的步骤是在随后的第二次中使用相同的轮式装置对所述表面进行的。

11.权利要求1所述的方法，其中所述进行清洁操作的步骤包括：使用轮式可移动清洁装置将另外的电化学活化水施用到所述表面上，然后使用所述可移动清洁装置收回以所述预喷射液形式施用的所述电化学活化水的至少一部分，以及由所述可移动清洁装置施用的所述另外的电化学活化水的至少一部分。

12.一种方法，所述方法包括：

使用预喷射装置将电化学活化酸性水和碱性水以合并的预喷射液形式施用到地毯上；

使所述电化学活化水在所述地毯上保持一定的停留时间；和

在所述停留时间之后，在使用清洁装置进行的清洁操作过程中，从所述地毯收回所述电化学活化水，所述清洁装置不与所述预喷射装置连接并且可相对于所述地毯单独地移动。

13.权利要求12所述的方法，其中所述停留时间是至少1分钟。

14.权利要求12所述的方法，其中所述停留时间是至少5分钟。

15.权利要求12所述的方法，其中所述停留时间在1分钟至0.5小时的范围内。

16.权利要求12所述的方法，其中所述预喷射装置是包括以下各项的组中的成员：

包括电解池的手持喷射瓶；

包括电解池和喷射棒的人力便携的非轮式罐；

携带电解池和ECA水分配器的轮式装置。

17.权利要求12所述的方法，其中所述施用步骤包括：使用由所述预喷射装置携带的电解池产生所述电化学活化酸性水和碱性水，将所述电化学活化酸性水和碱性水在所述预喷射装置内共混，并且使用所述预喷射装置将共混的电化学活化酸性水和碱性水以合并的预喷射液形式施用到所述表面上。

18.权利要求12所述的方法，其中所述施用步骤包括：使用由所述预喷射装置携带的电解池产生所述电化学活化酸性水和碱性水，将单独的酸性水流和碱性水流合并成合并流，通过喷嘴将所述合并流施用到所述表面上。

19.权利要求12所述的方法，其中所述清洁装置是包括以下各项的组中的成员：

热水抽吸器；和

包括污物转移滚筒的污物转移装置。

20.权利要求12所述的方法，其中：

所述清洁装置包括轮式可移动清洁装置；

所述进行清洁操作的步骤包括：使用所述轮式可移动清洁装置将另外的电化学活化水施用到所述表面上；并且

使用所述轮式可移动清洁装置收回以所述预喷射液形式施用的所述电化学活化水的至少一部分，以及由所述轮式可移动清洁装置施用的所述另外的电化学活化水的至少一部分。

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