BRPI0707588A2 - dispositivo de limpeza de superfÍcie màvel, e, mÉtodo para produzir um lÍquido eletroquimicamente ativado - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO DE LIMPEZA DE SUPERFÍCIE MàVEL, E, MÉTODO PARA PRODUZIR UM LÍQUIDO ELETROQUIMICAMENTE ATIVADO. São providos um aparelho (100, 300, 370, 380, 400, 500, 600) e método para produzir um líquido eletroquimicamente ativado (20, 22, 44, 45, 51, 52, 71, 160, 190, 192). O aparelho inclui um corpo móvel (102, 306, 381) configurado para deslocar sobre uma superficie (125, 302), uma fonte (14, 70, 106, 502, 602) de um líquido, um dispensador de líquido (194, 310, 352, 354, 362, 371, 406, 506, 606) e um trajeto de fluxo (16, 17, 18, 59, 70, 71, 160, 1 60A, 160B) da fonte de líquido até o dispensador de líquido. Um gerador funcional (10, 40, 162, 324, 504, 604) é acoplado no trajeto de fluxo, que compreende uma câmara do anodo (24) e uma câmara do catodo (26) separadas por uma membrana de troca jônica (27, 43) e que ativa eletroquimicamente o líquido proveniente da fonte de líquido que passa através do gerador funcional (10, 40, 162, 324, 504, 604).
Description
"DISPOSITIVO DE LIMPEZA DE SUPERFÍCIE MÓVEL, Ε, MÉTODOPARA PRODUZIR UM LÍQUIDO ELETROQUIMICAMENTE ATIVADO"
CAMPO DA REVELAÇÃO
A presente revelação diz respeito a sistemas de limpeza e/ousanitização e, mais particularmente, mas sem limitações, a sistemas quegeram um líquido funcional com propriedades de limpeza e/ou sanitização.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Uma ampla variedade de sistemas está em uso atualmente paralimpar ou desinfetar instalações residenciais, industriais, comerciais,hospitalares, de processamento de alimento e restaurantes, tais comosuperfícies e outros substratos, e para limpar ou desinfetar vários itens, taiscomo produtos alimentícios ou outros artigos.
Por exemplo, máquinas de limpeza de superfície de piso durosão amplamente usadas para limpar os pisos de edifícios industriais ecomerciais. Elas variam de tamanho, de um modelo pequeno, que écontrolado por um operador que anda detrás dela, até um modelo grande, queé controlado por um operador montado na máquina. Tais máquinas em geralsão veículos com rodas com controles adequados de operador. Seus corposcontêm elementos de potência e acionamento, um tanque de solução paraconter um líquido de limpeza, e um tanque de recuperação para contersolução suja recuperada do piso que está sendo limpo. Uma cabeça delimpeza, que tem uma ou mais escovas de limpeza e elementos deacionamento associados, é anexada ao veículo e pode ficar localizada emfrente, por baixo, ou detrás dele. Um sistema de distribuição de soluçãodispensa líquido de limpeza do tanque de solução no piso nas proximidadesda escova ou escovas de limpeza.
Máquinas de limpeza de piso macio podem ser implementadascomo máquinas móveis pequenas que são manuseadas por um operador, oupodem ser implementadas em um sistema montado em caminhão que temuma vareta de limpeza conectada no caminhão. O caminhão carrega umtanque de solução de líquido de limpeza, um tanque de recuperação de águaresiduária e um extrator a vácuo potente.
Líquidos de limpeza típicos usados em sistemas de limpezade piso duro e macio incluem água e um detergente a base de produtosquímicos. O detergente tipicamente inclui um solvente, um agentealcalinizante e de tamponamento e um agente tensoativo. Embora essesdetergentes aumentem a eficiência de limpeza para uma variedade dediferentes tipos de manchas, tais como sujeira e óleos, esses detergentestambém têm uma tendência de deixar resíduo indesejado na superfícielimpa. Tal resíduo pode afetar adversamente a aparência da superfície e atendência de a superfície manchar novamente e, dependendo do detergente,pode potencialmente causar efeitos na saúde ou ambientais adversos.
Desvantagens similares aplicam-se a sistemas de limpeza para outros tiposde superfícies e itens.
Sistemas de limpeza melhorados são desejados para reduzir ouse de detergentes típicos e/ou reduzir o resíduo deixado na superfície depoisda limpeza, mantendo ainda as propriedades de limpeza e/ou desinfecçãodesejadas.
SUMÁRIO
Uma modalidade da revelação está voltada para um dispositivode limpeza de superfície móvel, que inclui um corpo móvel configurado paradeslocar sobre uma superfície, uma fonte de um líquido, um dispensador delíquido e um trajeto de fluxo da fonte de líquido até o dispensador de líquido.Um gerador funcional é acoplado no trajeto de fluxo, que compreende umacâmara do anodo e uma câmara do catodo separadas por uma membrana detroca iônica e que ativa eletroquimicamente o líquido proveniente da fonte delíquido que passa através do gerador funcional.
Uma outra modalidade da revelação está voltada para umaparelho, que inclui um aparelho, que inclui uma fonte de um líquido, umdispensador de líquido, e um trajeto de fluxo da fonte de líquido até odispensador de líquido. Um gerador funcional fica em comunicação fluidacom o trajeto de fluxo, que converte o líquido em um líquidoeletroquimicamente ativado (EA) anólito e um líquido EA católito. O líquidoEA anólito e o líquido EA católito são combinados no aparelho para formaruma combinação do líquido EA anólito e do líquido EA católito. Odispensador de líquido dispensa a combinação do líquido EA anólito e dolíquido EA católito.
Uma outra modalidade da revelação está voltada para umdispositivo de limpeza de superfície, que inclui um corpo móvel configuradopara deslocar sobre uma superfície e uma fonte de um líquido. Umeletrolisador converte o líquido em um líquido eletroquimicamente ativado(EA) anólito e um líquido EA católito, e um dispensador de líquido dispensa olíquido EA anólito e o líquido EA católito.
Uma outra modalidade da revelação está voltada para umdispositivo de limpeza de superfície móvel, que inclui um corpo móvelconfigurado para deslocar sobre uma superfície, um dispositivo de limpeza desuperfície carregado pelo corpo móvel, e um tanque fonte de líquido EAanólito e um tanque fonte de líquido EA católito. Um dispensador de líquidofica em comunicação fluida com os tanques fontes de líquido EA anólito ecatólito e dispensa líquido recebido dos respectivos tanques.
Uma outra modalidade da revelação está voltada para ummétodo, que inclui: a) mover um dispositivo de limpeza de piso móvel aolongo de um piso; b) ativar eletroquimicamente um líquido no dispositivo delimpeza de piso móvel; e c) dispensar o líquido eletroquimicamente ativadodo dispositivo de limpeza de piso móvel.
Uma outra modalidade está voltada para um método, queinclui: a) em um aparelho, converter água em um líquido eletroquimicamenteativado (EA) anólito e um líquido EA católito; b) no aparelho, combinar olíquido EA anólito com o líquido EA católito para formar um líquido EAanólito e católito combinado; e c) dispensar o líquido EA anólito e católitocombinado do aparelho.
Uma outra modalidade está voltada para um método quecompreende: a) converter um líquido em um líquido eletroquimicamenteativado (EA) anólito e um líquido EA católito; b) combinar o líquido EAanólito com o líquido EA católito para formar um líquido EA anólito ecatólito combinado; e c) limpar uma superfície com o líquido EA anólito ecatólito combinado.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
A figura 1 ilustra um exemplo de um gerador funcional, quepode ser usado para ativar eletroquimicamente um líquido a ser tratado parauso em limpeza, tal como água, embutido ou não embutido em um dispositivode limpeza de piso duro e/ou macio de acordo com uma modalidade darevelação.
A figura 2 ilustra um gerador funcional de acordo com umaoutra modalidade da revelação.
A figura 3 ilustra um aparelho que tem um dispositivo deaspersão localizado à jusante de um gerador funcional de acordo com umamodalidade da revelação.
A figura 4 ilustra um aparelho que tem um dispositivo deaspersão localizado à montante de um gerador funcional de acordo com umamodalidade da revelação.
A figura 5 ilustra um aparelho que tem um dispositivo deaspersão tipo célula eletrolítica localizado à montante de um geradorfuncional de acordo com uma modalidade da revelação.
A figura 6 ilustra um aparelho que tem dispositivos deaspersão localizados à montante e à jusante de um gerador funcional deacordo com uma modalidade da revelação.
A figura 7 ilustra um dispositivo de aspersão tipo célulaeletrolítica de acordo com uma modalidade da revelação.
As figuras 8A e 8B juntas ilustram um alojamento contendoum dispositivo de aspersão e um gerador funcional de acordo com umamodalidade da revelação.
A figura 9 é uma vista em perspectiva do dispositivo deaspersão mostrado na figura 8B.
A figura 10A é uma vista em elevação lateral de umdispositivo de limpeza de superfície de piso duro móvel de acordo com umaou mais modalidades exemplares da revelação.
A figura 10B é uma vista em perspectiva do dispositivo delimpeza de superfície de piso duro móvel mostrado na figura IOA com suatampa em um estado fechado.
A figura 10C é uma vista em perspectiva do dispositivo delimpeza de superfície de piso duro móvel mostrado na figura IOA com suatampa em um estado aberto.
A figura 11 é um diagrama de blocos que ilustra um trajeto defluxo de distribuição de líquido do dispositivo de limpeza mostrado nasfiguras 10A-10C com mais detalhes de acordo com uma modalidade darevelação.
A figura 12 é um diagrama de blocos de um dispositivo delimpeza de piso que é configurável com múltiplos tipos de ferramentas delimpeza e extratores para acomodar diferentes operações de limpeza usandoainda o mesmo dispositivo de limpeza geral.
A figura 13 é um diagrama de blocos, que ilustra o dispositivode limpeza mostrado na figura 12 em um modo adaptado para limpar pisosmacios de acordo com uma modalidade da revelação.
A figura 14 é um diagrama de blocos, que ilustra o dispositivode limpeza mostrado na figura 12 em um modo adaptado para limparprofundamente pisos macios de acordo com uma modalidade da revelação.
A figura 15 é um diagrama de blocos, que ilustra o dispositivode limpeza mostrado na figura 5 em um modo adaptado para limpar pisosduros de acordo com uma modalidade da revelação.
A figura 16 é uma vista em perspectiva de um dispositivo delimpeza de piso de piso (por exemplo, extrator de tapete) de acordo com umamodalidade da revelação.
A figura 17 é uma vista em perspectiva de um dispositivo delimpeza de toda superfície de acordo com uma modalidade da revelação.
A figura 18 é um diagrama que ilustra um sistema montado emcaminhão de acordo com uma modalidade adicional da revelação.
A figura 19 é um diagrama de blocos simplificado, que ilustraum dispositivo de limpeza tendo um sistema de distribuição de água EA comfonte de composto de odor de acordo com uma modalidade adicional darevelação.
A figura 20 é um diagrama de blocos simplificado de umgerador de líquido de limpeza que é montado em uma plataforma de acordocom uma outra modalidade.
A figura 21 é um diagrama de blocos de um sistema, que incluium indicador que representa um estado operacional de um gerador funcional.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES ILUSTRATIVAS
Em uma modalidade exemplar da revelação, são providosum método e aparelho, que usam líquido aspergido, um líquido anólitoe/ou católito eletroquimicamente ativado (EA), ou um líquido que étanto aspergido quanto um líquido anólito e/ou católitoeletroquimicamente ativado como o líquido de limpeza único ouprimário para eliminar de forma substancial ou completa o uso deagentes tensoativos/detergentes convencionais durante limpeza oudesinfecção.
1. Agentes Tensoativos Usados em Líquidos de Limpeza Tradicionais
Líquidos de limpeza convencionais em geral incluem água eum agente tensoativo químico. Na forma aqui usada, os termos "agentestensoativos" ou "agentes de superfície ativa" referem-se a compostosanfifílicos que facilitam a adsorção em superfícies ou interfaces, bem comoagregação a certas concentrações e temperaturas. A constituição química deum agente tensoativo adere a uma estrutura molecular particular. A moléculaé constituída de pelo menos dois componentes, um que é solúvel em água(hidrofílico) e o outro insolúvel em água (hidrofóbico). Em óleo, oscomponentes são lipofílicos e lipofóbicos, respectivamente. Os dois sãobalanceados para atingir as propriedades desejadas para o agente tensoativo.
Com um aparelho de limpeza que inclui um dispositivo delimpeza mecânico, tal como um dispositivo de limpeza de piso duro móvel,por exemplo, um benefício de incluir agentes tensoativos tem sido acapacidade de aerar eficientemente o líquido a ser usado em limpeza em umaespuma, aplicar o líquido de limpeza em espuma na superfície de piso duro,trabalhar o líquido de limpeza em espuma com as escovas de limpeza, edesaerar substancialmente o líquido de limpeza em espuma antes darecuperação da solução suja. Em operação, a desaeração do líquido delimpeza aerado é rapidamente conseguida pelo contato da escova. Emdecorrência disto, relativamente pouca espuma é transferida para o tanque derecuperação.
Existem basicamente quatro tipos de agentes tensoativos, porexemplo - (1) agentes tensoativos aniônicos, que se dissociam em um íoncarregado negativamente (ânion) e um íon carregado positivamente (cátion)em um ambiente aquoso, em que o ânion torna-se o veículo das propriedadesde superfície ativa, (2) agentes tensoativos catiônicos, que também sedissociam em um ânion e um cátion, em que o cátion torna-se o veículo daspropriedades de superfície ativa, (3) agentes tensoativos não iônicos, que sãosubstâncias de superfície ativa, que não se dissociam em íons em umambiente aquoso, e (4) agentes tensoativos anfotéricos, que contêm tanto umacarga positiva quanto negativa na mesma molécula do agente tensoativoquando presentes em um ambiente aquoso, e podem ter propriedades aniônicaou catiônica, dependendo da composição e condições tal como valor do pH doambiente aquoso.
Em geral, duas tarefas principais dos agentes de superfícieativa para limpar incluem: (1) reduzir a tensão superficial da água para obterpropriedades umectantes e liberar sujeira das superfícies e (2) dispersarpartículas sólidas e pigmento. Existem muitas variáveis que entram em jogoquando durante a produção de agentes tensoativos e detergentes de limpezaefetivos. Em geral, parâmetros importantes são tempo, temperatura, sistemasaerados ou não aerados, concentração, sujeira e tratamento mecânico.
2. Líquidos EA e Aspersão
Descobriu-se que água eletroquimicamente ativada (EA) eoutros líquidos EA podem ser usados com sistemas de limpeza convencionaisem substituição ou em adição aos líquidos a base de agentes tensoativosquímicos para limpar superfícies tais como pisos duros e/ou macios. Adiscussão seguinte usa "água" EA como um exemplo de um líquido delimpeza primário. Entretanto, qualquer outro líquido ou solução EA pode serusado em outras modalidades.
Na forma aqui usada, o termo "líquido eletroquimicamenteativado" ou "líquido EA" refere-se, por exemplo, a água com elevadareatividade que contém (1) espécies reativas e/ou (2) íons e radicais livresmetaestáveis (ativados) formados depois de exposição a energia eletroquímicana forma de um potencial de tensão ou corrente substancial sob condiçõesfora de equilíbrio. O termo "ativado" significa, por exemplo, o estado oucondição eletroquímica ou eletrofísica de ter excessiva energia potencialinterna que é alcançada depois da exposição a condições termodinamicamentefora de equilíbrio por um período de tempo. íons metaestáveis e radicaislivres relaxam com o tempo ao serem submetidos uma transição gradual deum estado metaestável para um estado de equilíbrio termodinâmico.
Na forma aqui usada, o termo "ativação eletroquímica" refere-se, por exemplo, ao processo no qual substâncias em um estado metaestávelsão produzidas durante exposição eletroquímica de líquido contendo íons emoléculas de substâncias dissolvidas a uma área de carga especial próxima auma superfície de eletrodo sob condições de transferência de carga fora doequilíbrio.
No caso de produção de água EA, a fonte de líquido inicialusada para formar água EA pode incluir, por exemplo, (1) água de torneiranão tratada regular, ou outra água que é normalmente disponível, (2) águapura na qual um ou mais eletrólitos foram adicionados, (3) água de torneiratratada quimicamente, e (4) outras soluções aquosas contendo umaconcentração de eletrólitos adequada. Em uma modalidade, um ou maiseletrólitos são adicionados à água pura (ou outra solução aquosa) para obteruma concentração de eletrólito que é maior que zero e não excede 0,1 mol porlitro. Em uma modalidade adicional, a concentração de eletrólito que é maiorque zero e não excede 1,0 mol por litro. Outras concentrações dentro ou foradesta faixa podem ser usadas em outras modalidades. Exemplos de eletrólitosadequados incluem sal de cloreto, sal de nitrato, sal de carbonato ou qualqueroutro sal que é solúvel em água (ou outro líquido eletroquimicamenteativado). Sais de cloreto incluem, por exemplo, cloreto de sódio (tal comoNaCl puro), cloreto de potássio, cloreto de magnésio, cloreto de cálcio ousimilares. O termo "eletrólito" significa qualquer substância que se dissociaem dois ou mais íons quando dissolvida em água ou qualquer substância queconduza uma corrente elétrica quando em solução.
Água EA tem maior poder de limpeza e capacidade desanitização quando comparada com água não EA. Água EA também difere deágua regular ou não tratada no que diz respeito ao nível molecular e níveleletrônico.
Verificou-se adicionalmente que um dispositivo de aspersãopode ser usado para adicionar finas bolhas de gás à água EA (ou outro líquidoa ser aspergido) para criar um líquido de limpeza que é distribuído nasuperfície ou item a ser limpo e utilizado no processo de limpeza. O líquidopode ser aspergido, por exemplo, antes ou depois de o líquido sereletroquimicamente ativado em um anólito e um católito. O líquido delimpeza resultante facilita uma molhagem eficiente da superfície do piso. Sefor usado um gás reativo, tal como oxigênio, as bolhas de gás oxigênio podemmelhorar ainda mais as propriedades umectantes do líquido pela redução datensão superficial do líquido e podem ser reativas para melhorar ainda mais aspropriedades de limpeza e/ou sanitização do líquido.
Se o líquido a ser tratado para uso em limpeza for aspergido,por exemplo, por métodos mecânicos e/ou elétricos, antes de sereletroquimicamente ativado, os elevados níveis de oxigênio (ou outro gás)produzidos pela aspersão podem assistir no processo de ativaçãoeletroquímico para criar líquido EA superoxigenado para maior poder delimpeza ou sanitização. A água EA superoxigenada contém altos níveis deoxigênio e é eletroquimicamente ativada por causa da presença de uma amplafaixa de íons metaestáveis e radicais livres reativos. O resultado final é umaespuma, vapor ou gás reativo eletroquimicamente ativado com maior poder delimpeza e/ou sanitização.
3. Gerador Funcional para Produzir Líquido EA
A figura 1 ilustra um exemplo de um gerador funcional(reator) 10, que pode ser usado para gerar líquido EA. Os termos "geradorfuncional" e "reator" são indiferentes aqui. O gerador funcional 10 inclui umaou mais células de ativação eletroquímica (EA) 12, que recebem água dealimentação (ou outro líquido a ser tratado para uso em limpeza) de uma fontede líquido 14 através das linhas de alimentação 16, 17e 18.A fonte de líquido14 pode incluir um tanque ou outra reservatório de solução ou pode incluirum encaixe ou outra entrada para receber um líquido de uma fonte externa.
Em uma modalidade, a água de alimentação inclui uma composição aquosa,tal como água de torneira regular, contendo não mais que 1,0 mol por litro desal. Em uma outra modalidade, a composição aquosa não contém mais que0,1 mol por litro de sal. Uma composição aquosa contendo mais de 1,0 molpor litro de sal pode ser usada em modalidades adicionais.
O termo "água de torneira" regular significa qualquer água queé normalmente disponível para uso doméstico ou comercial, de instalaçõespúblicas, armazenamento, poços, etc. Água de torneira regular tipicamentecontém sal a uma concentração de menos de 0,1 mol por litro. Águadesionizada ou água na qual o teor iônico é desprezível é menos preferível,uma vez que íons ajudam na ativação eletroquímica da água. Conformediscutido anteriormente, composições líquidas em substituição ou em adição àágua de torneira regular podem ser usadas como o líquido a ser tratado parauso em limpeza e/ou sanitização e eletroquimicamente ativada para maiorpoder de limpeza e/ou sanitização.
Cada célula EA 12 ativa eletroquimicamente a água dealimentação utilizando pelo menos parcialmente eletrólise e produz água EAna forma de uma composição de anólito ácido 20 e um católito composiçãobásico 22. Os termos "anólito ácido", "anólito EA", "água oxidada EA" e"composição de anólito" são usados indiferentemente na descrição detalhada.Similarmente, os termos "católito básico", "água reduzida EA," "católito EA"e "composição de católito" são usados indiferentemente na descriçãodetalhada.
Em uma modalidade, cada célula EA 12 tem um ou maiscâmaras de anodo 24 e uma ou mais câmaras de catodo 26 (somente umamostrada), que são separadas por uma membrana de troca iônica 27, tal comoum uma membrana de troca catiônica ou aniônica. Um ou mais eletrodos doanodo 30 e eletrodos do catodo 32 (um de cada eletrodo mostrado) sãodispostos em cada câmara do anodo 24 e cada câmara do catodo 26,respectivamente. Os eletrodos do anodo e do catodo 30, 32 podem ser feitosde qualquer material adequado, tais como titânio ou titânio revestido com ummetal precioso, tal como platina, ou de qualquer outro material de eletrodoadequado. Os eletrodos e as respectivas câmaras podem ter qualquer forma econstrução adequada. Por exemplo, os eletrodos podem ser placas planas,placas coaxiais, hastes, ou uma combinação destes. Cada eletrodo pode ter,por exemplo, uma construção sólida ou pode ter um ou mais aberturas, talcomo uma malha metálica. Além do mais, múltiplas células 12 podem seracopladas em série ou em paralelo uma com a outra, por exemplo.
Os eletrodos 30, 32 são eletricamente conectados nos terminaisopostos de uma fonte de alimentação convencional (não mostrada). Amembrana de troca iônica 27 fica localizada entre os eletrodos 30 e 32. Afonte de alimentação pode fornecer uma tensão de saída CC constante, umatensão de saída CC pulsada ou de outra forma modulada, ou uma tensão desaída CA pulsada ou de outra forma modulada aos eletrodos do anodo e docatodo. A fonte de alimentação pode ter qualquer nível tensão de saída, nívelde corrente, ciclo de trabalho ou forma de onda adequada.
Por exemplo, em uma modalidade, a fonte de alimentaçãoaplica a tensão suprida nas placas a um estado estacionário relativo. A fontede alimentação inclui um conversor CC/CC que usa um esquema de controlede modulação pela largura do pulso (PWM) para controlar a tensão e saída decorrente. O conversor CC/CC usa um pulso de aproximadamente 15 kHz paraproduzir a tensão desejada no anodo e catodo na faixa de 5V a 25V, tal comouma tensão de 15V com uma elevação até cerca de 120-150 Watts. O ciclo detrabalho depende da tensão e saída de corrente desejadas. Por exemplo, ociclo de trabalho do conversor CC/CC pode ser 90%. Conforme explicadocom mais detalhes a seguir, a fonte de alimentação pode ser configurada, sedesejado, para alternar entre uma tensão de entrada estacionária relativa por 5segundos a uma polaridade e, em seguida, uma tensão de entrada estacionáriarelativa por 5 segundos na polaridade oposta.
Outros tipos de fontes de alimentação podem também serusados, que podem ser pulsadas ou não pulsadas, e em outras faixas de tensãoe potência. Os parâmetros são específicos da aplicação.
Água de alimentação é suprida da fonte 14 tanto à câmara doanodo 24 quanto à câmara do catodo 26 via a linha de suprimento de água dealimentação 16, que pode ser ramificada em uma linha de suprimento oucoletor do anodo 17 e linha de suprimento ou coletor do catodo 18. A linha desuprimento do anodo 17 supre a água de alimentação a cada câmara do anodo24, e a linha de suprimento do catodo 18 supre a água de alimentação a cadacâmara do catodo.
No caso de uma membrana de troca catiônica, medianteaplicação de um potencial de tensão CC através do anodo 30 e catodo 32, talcomo uma tensão na faixa de cerca de 5 Volts (V) a cerca de 25 V, cátionsoriginalmente presentes na câmara do anodo 24 movem-se através damembrana de troca iônica 27 em direção ao catodo 32, enquanto ânions nacâmara do anodo 24 movem-se em direção ao anodo 30. Similarmente,cátions presentes na câmara do catodo 26 movem-se em direção ao catodo 32.Entretanto, ânions presentes na câmara do catodo 26 não podem passaratravés da membrana de troca catiônica e, portanto, permanecem confinadosna câmara do catodo 26.
Além do mais, moléculas de água em contato com o anodo 30são eletroquimicamente oxidadas a oxigênio (O2) e íons de hidrogênio (H+) nacâmara do anodo 24, enquanto moléculas de água em contato com o catodo32 são eletroquimicamente reduzidas a gás hidrogênio (H2) e íons hidroxila(OH") na câmara do catodo 26. Os íons de hidrogênio na câmara do anodo 24podem passar através da membrana de troca catiônica 27 para dentro dacâmara do catodo 26, onde os íons de hidrogênio são reduzidos a gáshidrogênio, enquanto o gás oxigênio na câmara do anodo 24 oxigena a águade alimentação para formar o anólito 20. Além disso, uma vez que água detorneira regular tipicamente inclui cloreto de sódio e/ou outros cloretos, oanodo 30 oxida os cloretos presentes para formar gás cloro. Em decorrênciadisto, uma quantidade substancial de cloro é produzida, e o pH da composiçãode anólito 20 torna-se cada vez mais ácido com o tempo.
Conforme notado, moléculas de água em contato com o catodo32 são eletroquimicamente reduzidas a gás hidrogênio e íons hidroxila (OH"),enquanto cátions na câmara do anodo 24 passam através da membrana detroca catiônica 27 para o catodo 32 quando o potencial de tensão é aplicado.Esses cátions são disponíveis associar ionicamente com os íons hidroxilaproduzidos no catodo 32, enquanto gás hidrogênio tipicamente borbulha paraa superfície e escapa da câmara do catodo 26, conforme notado pela seta 34.Em decorrência disto, uma quantidade substancial de íons hidroxila acumulacom o tempo na câmara do catodo 26 e reage com cátions para formarhidróxidos básicos. Além do mais, os hidróxidos permanecem confinados nacâmara do catodo 26, uma vez que a membrana de troca catiônica não permiteque os íons hidroxila carregados negativamente passem através da membranade troca catiônica. Conseqüentemente, uma quantidade substancial dehidróxidos é produzida na câmara do catodo 26, e o pH da composição decatólito 22 torna-se cada vez mais alcalino com o tempo.
Uma vez que gás hidrogênio 34 escapa facilmente da câmarado catodo 26, as reações eletroquímicas do gerador funcional 10 nuncaatingem o equilíbrio. Em decorrência disto, as condições fora de equilíbrio doprocesso de eletrólise no gerador funcional 10 permitem a concentração deespécies reativas e a formação de íons e radicais metaestáveis na câmara doanodo 24 e câmara do catodo 26.
O processo de ativação eletroquímica tipicamente ocorre tantopela extração de elétrons (no anodo 30) quanto pela introdução de elétrons (nocatodo 32), que leva a alteração de propriedades fisicoquímicas (incluindoestruturais, energéticas e catalíticas) da água de alimentação. Acredita-se quea água de alimentação (anólito ou católito) fique ativada nas proximidadesimediatas da superfície de eletrodo onde a intensidade do campo elétrico podeatingir um nível muito alto. Esta área pode ser referida como uma camadaelétrica dupla (EDL).
Alternativamente, por exemplo, uma composição aquosacontendo água desionizada e até 0,1 mol por litro de sal, tal como 0,1 mol porlitro cloreto de sódio, pode ser introduzida nas câmaras do anodo e catodo 24e 26. O cloreto de sódio dissocia completamente em íons de sódio carregadospositivamente (Na+) e íons de cloro carregados negativamente (Cl"). Os íonsde sódio e de cloro ficam hidratados pelas moléculas de água. íons de sódiocarregados positivamente presentes na água movem-se em direção ao catodo32, enquanto íons negativos de cloro movem-se em direção ao anodo 30.
Água é oxidada a gás oxigênio e íons de hidrogênio no anodo30 e reduzida a íons hidroxila e gás hidrogênio no catodo 32. íons de sódiolocalizados próximos ou na superfície do catodo 32 portanto são capazes deassociar ionicamente com os íons hidroxila carregados negativamente paraformar hidróxido de sódio. Em decorrência disto, a câmara do catodo 26contém água e hidróxidos, que causam um aumento no pH, e a água torna-secada vez mais alcalina com o tempo.
Similarmente, íons de cloro presentes na câmara do anodo 24tornam-se eletroquimicamente oxidados a gás cloro. íons de hidrogênio ououtros cátions presentes na câmara do anodo 32 são transferidos através damembrana de troca catiônica 27. Em decorrência disto, a câmara do anodo 24contém cloro e gás oxigênio que causam uma diminuição no pH com o tempo.Conforme mencionado, gás hidrogênio escapa facilmente dascomposições aquosas; conseqüentemente, as reações eletroquímicas nãoatingem o equilíbrio. Em decorrência disto, a condição de não equilíbrio doprocesso de eletrólise no gerador funcional 10 continua para permitir aconcentração de espécies reativas e a formação de íons e radicais metaestáveisna câmara do anodo 24 e câmara do catodo 26.
Em uma outra modalidade, um ou ambos eletrodos 30 e 32podem ser revestidos com prata. Alternativamente, por exemplo, eletrodosadicionais podem ser adicionados à câmara 12, que são revestidos ouembutidos com prata. A prata dissolve-se lentamente durante o uso, liberandoassim íons de prata, tais como nano-íons de prata, no anólito e/ou católito. Osíons de prata podem ajudar melhorar as propriedades de sanitização dolíquido EA produzido.
4. Membrana de troca iônica
Conforme mencionado anteriormente, a membrana de trocaiônica 27 pode incluir uma membrana de troca catiônica ou uma membrana detroca catiônica. No caso de uma membrana de troca catiônica, a membranapode ser na forma de uma membrana de uma única camada derivada de umaresina de perfluorionômero, por exemplo. Alternativamente, por exemplo, amembrana de troca catiônica 27 pode ser na forma de uma membrana de duascamadas derivada da mesma resina perfluorionômero, ou de duas resinas deperfluorionômero diferentes, por exemplo. Outros materiais podem tambémser usados tendo vários números de camadas. Além do mais, membranas sãonormalmente reforçadas por uma estrutura ou corpo poroso que é feito depolitetrafluoretileno (PTFE), por exemplo, para conferir resistência mecânicasuficiente.
Membranas de troca catiônica incluem grupos de trocaaniônica (-SO3" ou -COO"), por exemplo, que são ligados covalentemente noesqueleto do polímero. Durante operação, sais iônicos dissociam-se em águaem cátions ou ânions. Os cátions são referidos como contra-íons, enquantoânions são referidos como co-íons da membrana de troca catiônica.
Sob um gradiente de potencial elétrico existente na célulaeletroquímica, agrupamentos de íons Na+ e H+ com moléculas de água sãotransportados através da membrana em direção ao catodo carregadonegativamente e co-íons (Cl" e OH") são transportados em direção ao anodocarregado positivamente.
Mesmo que as membranas de troca catiônica transmitamseletivamente Na+, outros cátions e moléculas de água suprimem difusão deíons Cl" e OH", alguns ânions hidroxila podem ainda migrar através damembrana de troca catiônica. O principal resultado líquido é umenriquecimento de íons Cl" na câmara do anodo 24 e íons Na+ (e em ummenor grau H+) na câmara do catodo 26, e difusão extremamente lenta deânions Cl" do anólito 20 para o católito 22 e ânions OH" do católito 22 para oanólito 20. Em uma modalidade, para limitar ou prevenir migração de íonshidroxila, o lado da membrana de ácido perfluorsulfônico em contato com ocatólito 22 pode ser coberto por uma camada de polímero de ácidoperfluorcarboxílico.
A carga de íons ligados na membrana de troca catiônica ébalanceada por cargas equivalentes de contra-íons na forma de Hf, Li+, Na+,K+ e similares. Membranas de troca catiônica tipicamente funcionam quandosuficientemente hidratadas. Quando um polímero é colocado em água, opolímero intumesce, torna-se desprendível e permite que íons movam-selivremente pela ação de um potencial de tensão ou por difusão. Emdecorrência disto, acredita-se que a membrana de troca catiônica comportecomo um condutor iônico em um campo elétrico e pode transmitir cátionscom alta seletividade.
Acredita-se também que as formas de hidrogênio (R-SO3H) esódio (R-SO3Na) de resinas de ácido forte sejam altamente dissociadas e Na+e H+ de troca sejam facilmente disponíveis para troca por toda a faixa de pH.Conseqüentemente, capacidade de troca e, portanto, a eficiência do processonão depende do pH. Entretanto, acredita-se que, nas formas de hidrogênio (R-COOH) e sódio (R-COONa) de ácidos carboxílicos fracos, a dissociação nãoseja alta e muito dependente do pH. Conseqüentemente, a capacidade de trocade ácidos carboxílicos fracos depende fortemente do pH, tal como a eficiênciado processo, quando tais membranas são empregadas.
A operação de membrana de troca catiônica é também umafunção de (1) condutividade iônica ou o transporte total de cátions através damembrana, (2) densidade de corrente iônica, (3) número de transporte iônicoou a corrente carregada por um íon específico em relação à corrente totalaplicada, (4) peso molecular do polímero espinha dorsal, (5) porosidade damembrana, (6) peso equivalente ou peso de polímero seco em gramascontendo um mol do grupo ácido sulfônico, (7) capacidade de troca iônica ounúmero total dos grupos ácido sulfônico equivalentes químicos disponíveispara troca por peso unitário ou volume unitário de resina de polímero, (8)hidratação ou porcentagem de água adsorvida pelo polímero e/ou (9)transporte de água.
Exemplos de membranas de troca catiônica adequadas quepodem ser usadas no gerador funcional 10 incluem membranas Nafion daDuPont, USA, membranas Flemion da Asahi Glass Co., Japão, membranasAciplex da Asahi Chemical Industries Co., Japão e membrana Dow da DowChemical, USA. Um exemplo de um gerador funcional adequado inclui acélula Emco Tech "JP102" encontrada em JP2000 ALKABLUE LX, que édisponível pela Emco Tech Co., LTD, de Yeupdong, Goyang-City, Kyungki-Do, Coréia do Sul. Esta célula particular tem uma faixa de CC de 27 Volts,uma faixa de pH de cerca de 10 a cerca de 5,0, um tamanho de célula de 62mm por 109 mm por 0,5 mm, e cinco placas de eletrodo. Outros tipos degeradores funcionais podem também ser usados, que podem ter váriasespecificações diferentes.
5. Propriedades da Produção de Água EA
Ativação eletroquímica no gerador funcional 10 produz águaEA que pode ser usada para limpeza e/ou sanitização. A água EA é produzidana forma de um anólito ácido 20 e um católito básico 22 nas saídas da câmarado anodo 24 e câmara do catodo 26, respectivamente.
A. Anólito
O anólito 20 é de natureza ácida e contém oxidantes muitofortes na forma de cloro ativo (Cl2), por exemplo. Em uma modalidade, oanólito 20 tem um pH de cerca de 2,0 a cerca de 4,0, mas pode ter um pH foradessa faixa em outras modalidades, tais como na faixa de cerca de 2,5 a 6. Emuma modalidade, o anólito 20 tem um potencial de oxidação-redução (ORP)de cerca de +600 mV a cerca de +1.200 mV, ou pode ser em outras faixas taiscomo +100 mV a +1.200 mV, +400 mV a +900 mV, ou +400 mV a +700mV, por exemplo. Outros valores de pH, potencial de oxidação-redução econcentração de cloro podem ser usados em outras modalidades. Aintensidade de reações de oxidação-redução depende da atividade dos elétronsem soluções aquosas, que é caracterizada pelo potencial do valor de oxidação-redução (ORP). Quanto mais alto o valor ORP, tanto mais "ácido" é o meio, etanto mais ele é capaz de oxidar moléculas. Quanto menor o valor ORP, tantomaior sua capacidade antioxidante. Em decorrência da exposiçãoeletroquímica da água próxima do anodo, seu potencial de oxidação-reduçãoaumenta, e ela adquire características oxidantes.
O anólito 20 pode ser usado em qualquer lugar onde se desejadesinfetar ou esterilizar. O anólito 20 pode ser usado para matar bactérias,uma vez que água com esta faixa de potencial de oxidação-redução muda oambiente no qual micróbios, vírus, germes e outras formas biológicas vivaspodem se desenvolver e atrair elétrons do ambiente e micróbios. Emdecorrência disto, o ambiente e micróbios são oxidados. Portanto, água EAanólito pode ser usada como um desinfetante e sanitizante durante operaçãode um dispositivo de limpeza de superfície em uma ou mais modalidades.Entretanto, deve-se tomar cuidado em superfícies com um potencial paracorrosão.
O anólito 20 pode também conter muitas moléculas iônicasmetaestáveis e radicais livres reativos produzidas no anodo 30 duranteativação eletroquímica da água. Essas moléculas podem incluir: O3, O2, H2O2,Cl2, ClO2, HClO, HCl, HClO3, O2, H2O2, O3, H+, H3O+, OH"' CIO", HO', H2O",O2', O', ClO', e radicais livres Cl' e outras moléculas excitadas.
Cloro molecular pode também reagir para formar ácidohipocloroso e outros íons de OCl". Esses íons de OCl" podem adicionalmenteoxidar e tornar-se íons de ácido clórico (ClO3") e íons de ácido perclórico(HCIO4"). Dióxido de cloro pode também ser obtido pela oxidação de cloretode sódio e ácido clorídrico. Além disso, qualquer outra reação dependente depH resulta em uma ampla variedade de moléculas muito metaestáveis e/oucontendo cloro reativo, íons e radicais livres. Além das propriedades desanitização, os íons de cloro na solução de anólito brandamente ácida 20podem reagir com óxidos de metal em depósitos tipo escama na superfícieque está sendo limpa, o que ajuda na remoção dos depósitos tipo escama.
B. Católito
Em decorrência da exposição eletroquímica da água próximaao catodo, seu potencial de oxidação-redução diminui, e ela adquirecaracterísticas antioxidantes. O católito 22 é fortemente básico, e o pH dasolução de católito varia de cerca de 8 a cerca de 12, ou de 9 a cerca de 12 emuma ou mais modalidades. Entretanto, o católito pode ter valores de pH foradesta faixa em outras modalidades. Em uma modalidade, o católito 22 tem umORP de cerca de -600 mV a cerca de -1.000 mV, ou o ORP pode ser emoutras faixas tais como -150 mV a -1.000 mV, -150 mV a -700 mV, ou -300mV a -700 mV. O católito 22 pode ser usado para floculação de metaispesados, coagulação, lavagem e extração. Além do mais, o católito 22 podeser usado para lavar feridas (em vez de usar iodo) e sempre que houver umanecessidade de aumentar os níveis de pH da água. O católito 22 pode tambémincluir peróxido de hidrogênio (H2O2) reativo, sódio e outros hidróxidos, íonsmetaestáveis e/ou radicais livres.
Moléculas de água agrupam-se tipicamente em 12-14moléculas por agrupamento em torno de íons, por exemplo. Isto é algumasvezes conhecido como "tensão superficial". Água de torneira normal incluiuma rede de agrupamentos icosaédricos de água. Esses grandesconglomerados de água são muito grandes para penetrar facilmente emdiferentes materiais orgânicos e inorgânicos e objetos biológicos, que podeser um processo demorado e de alto consumo de energia. A degradação degrandes agrupamentos de água em agrupamentos menores pode tornar a águamais ativa e mais valiosa para aplicações práticas. Quando o geradorfuncional ativa eletroquimicamente água, as ligações covalentes entrehidrogênio e oxigênio são interrompidas, fazendo com que os agrupamentosde H2O sejam reduzidos abaixo de 10 moléculas por agrupamento, tal comoentre 5 e 6 moléculas por agrupamento. A água EA resultante, portanto, temuma distribuição dos tamanhos de agrupamento de água que tem um maiornúmero de agrupamentos de tamanhos menores. A água EA é portanto muitomais "molhada", tem mais capacidade umectante, é mais permeável e maissolúvel. Em virtude da água EA ser mais molhada, ela tem mais capacidadeumectante do que água típica, ela pode hidratar seis a dez vezes mais depressa(por exemplo) do que água não EA e agir como um mecanismo de transportepara levantar e separar detritos da superfície que está sendo limpa maisfacilmente do que água não EA.
Mais especificamente, água EA na forma da composição decatólito básico tem a capacidade de mimetizar agentes tensoativos aniônicos,catiônicos, não iônicos e anfotéricos. O católito 22 tem um efeito demimetizar o agente tensoativo uma vez que o católito 22 pode ter um alto pHe é empacotado com uma quantidade muito grande de íons negativos depoisda ativação eletroquímica. Em uma modalidade, o católito 22 é altamentealcalino, com um pH de 9 ou mais, por exemplo, na faixa de cerca de 10 acerca de 12, mas pode ter outros valores de pH fora desta faixa em outrasmodalidades. Agrupamentos de moléculas de água tipicamente envolvem íonsquando em solução. Durante ativação eletroquímica, elétrons e íons movem-se vigorosamente dentro dos agrupamentos de moléculas de água ebombardeiam uns aos outros até que o agrupamento de moléculas de águatorne-se muito pequeno. Conseqüentemente, esses menores agrupamentos demoléculas de água são capazes de penetrar em trincas e gretas entre sujeira eobjetos, e são capazes de levantar sujeira mais efetivamente do que água nãoEA ordinária.
O católito 22 é capaz de melhorar a dispersão de uma maneirasimilar à observada quando se usam agentes tensoativos normalmenteconhecidos. Esses efeitos são observados uma vez que católito 22 contém íonsnegativos que envelopam qualquer molécula de objetos e sujeira. O ato deenvelopar ou envolver moléculas de objetos e sujeira com cargas negativascria um potencial negativo que faz com que as moléculas de objetos e sujeirasejam repelidas uma pela outra e permaneçam separadas.
Essas propriedades também melhoram a solvatação e remoçãode graxa, sujeiras ácidas e óleos carbonáceos. Isto se dá em virtude de ocatólito 22 envolver moléculas de graxa com cargas negativas que podem serlevantadas separadamente depois de ser envoltas por íons negativos. Além domais, o envolvimento de moléculas de graxa com cargas negativas ajudareduzir o tamanho geral das moléculas de graxa e, portanto, o católito 22 fazcom que as moléculas de graxa fiquem menores.
Além disso, envolver as moléculas de graxa com cargasnegativas saponifica efetivamente as moléculas de graxa e ajuda emulsificarou estabilizar moléculas de graxa hidrofóbicas em água. Quando umasubstância tipo gordura ou graxa é envolta por cargas negativas do católito 22,o católito transforma graxa em um sabão líquido sintético. Em decorrênciadisto, manchas oleosas o engorduradas ficam facilmente solúveis e podem serremovidas pelo católito 22 sem adição de agentes tensoativos/produtosquímicos detergentes como parte do líquido de limpeza. Entretanto, umagente tensoativo/detergente pode ser adicionado ao líquido a ser tratado parauso em limpeza antes ou depois da ativação, se desejado, em outrasmodalidades.
O católito 22 portanto tem forte capacidade de limpeza. Ocatólito 22 pode ser usado como uma solução de limpeza com um alto nívelde poder de limpeza, é seguro e não polui o ambiente. O católito 22 é seguropara o ambiente, uma vez que a pouca água reduz matéria e não oxidamatéria. Oxidação faz com que certos materiais enferrujem, degradem,envelheçam e fiquem sujos. O católito 22 evita formação de ferrugem,degradação, envelhecimento prematuro e formação de sujeira.
A água EA (católito e anólito) produzida pelo geradorfuncional 10 portanto tem poder de limpeza e poder de matar bactéria. Emdecorrência disto, um aparelho de limpeza, tal como um dispositivo delimpeza móvel ou estático de piso duro e/ou macio pode usar água EA paralimpar pisos e outras superfícies em pisos de edifícios industriais, comerciaise residenciais, por exemplo. O dispositivo de limpeza pode usar a água EAsem a adição de ingredientes de superfície ativa, tais como um agentetensoativo ou detergente, para ajudar na limpeza de superfícies duras e/oumacias.
Também, a água EA produzida pelo gerador funcional 10 temum poder de solvatação que é muito efetivo para forçar óleos em uma soluçãoque pode ser extraído da superfície. Ao contrário de detergentes que têm atendência de manter óleos em suspensão, água EA permite que óleos serecombinem depois da extração, quando a água perde suas propriedadesativas e se neutraliza. Quando usada com um aparelho de limpeza que temuma função de recuperação de líquido sujo, esta característica da água EApermite que óleos sejam separados da água suja extraída mais eficientemente.
Isto pode reduzir as despesas associadas com a disposição da água residualsuja recoberta na superfície ou item que está sendo limpo.
Conforme descrito com mais detalhes a seguir, o anólito ecatólito podem ser aplicados separadamente e extraídos da superfície ou itemque está sendo limpo, ou pode ser aplicado junto, tanto seqüencialmentequanto como uma mistura. O anólito e católito podem ser aplicados através desistemas de distribuição, ou podem compartilhar o mesmo sistema dedistribuição. Em um exemplo, se não for usado um anólito e católitoparticular, ele pode ser roteado da saída do gerador funcional para umarmazenamento temporário ou reservatório para uso posterior, ou pode serroteado para um tanque de resíduos ou de recuperação. Os termos tanque,armazenamento temporário e reservatório são indiferentes.
C. Anólito e Católito Misturados
Observou-se então que o anólito e católito podem sermisturados dentro do sistema de distribuição do aparelho de limpeza e/ou nasuperfície ou item que está sendo limpo, mantendo ainda as propriedadesbenéficas de limpeza e sanitização. A composição da água EA misturada podetambém ser formada misturando-se várias proporções de anólito 20 e católito22 entre si. Mediante mistura, a água EA misturada fica em um estado de forade equilíbrio e pode incluir espécies de anólito com um pH de cerca de 2,5-6 eum ORP de -150 mV a -700 mV, por exemplo, e espécies de católito com umpH de cerca de 8-12 e um ORP de cerca de +400 mV a cerca de +900 mV,por exemplo. Acredita-se que os pequenos agrupamentos de água nãopermitem que espécies reativas no anólito e católito recombinem eneutralizem simultaneamente. Embora o anólito e católito sejam misturados,eles inicialmente não estão em equilíbrio e, portanto, retêm temporariamentesuas melhores propriedades de limpeza e sanitização.
Também, para um dispositivo de limpeza de superfície móveltípico ou para dispositivo de limpeza tipo extrator, o tempo de permanênciado líquido na superfície que está sendo limpa antes da extração érelativamente curto, tal como entre 2-3 segundos, para um dispositivo delimpeza de superfície móvel típico. Isto permite que o potencial de oxidação-redução e outras propriedades de limpeza/sanitização benéficas de uma águaEA misturada sejam substancialmente mantidas durante o tempo depermanência, antes de essas propriedades se neutralizarem substancialmenteno tanque de recuperação do dispositivo de limpeza ou disposição seguinte.6. Concentrações e Volumes de Produção Variados de Anólito e Católito
O anólito e católito podem ser gerados ou aplicados emdiferentes proporções um para o outro através de modificações na estrutura dogerador funcional 10, nas vazões através do gerador e/ou no sistema dedistribuição.
Por exemplo, o gerador funcional pode ser configurado paraproduzir um maior volume de católito do que de anólito, se a função primáriada água EA for de limpeza. Alternativamente, por exemplo, o geradorfuncional pode ser configurado para produzir um maior volume de anólito doque de católito, se a função primária da água EA for sanitização. Também, asconcentrações de espécies reativas em cada um podem variar.
A figura 2 ilustra um diagrama esquemático de um geradorfuncional 40 de acordo com uma modalidade tendo uma razão 3:2 de placasdo catodo 41 para placas do anodo 42 para produzir um maior volume decatólito do que de anólito. Cada placa do catodo 41 é separada da placa doanodo 42 por uma respectiva membrana de troca iônica 43. Assim, existemtrês câmaras de catodo para duas câmaras de anodo. Esta configuração produzgrosseiramente 60% de católito através de uma produção de 44 para 40% deanólito através da produção 45. Em uma outra modalidade, cada célula incluitrês câmaras de catodo e uma câmara do anodo, cada qual sendo separada poruma respectiva membrana, similar à modalidade mostrada na figura 2. Outrasrazões podem também ser usadas.
Com múltiplas câmaras do anodo e do catodo, as razõespodem ser adicionalmente modificadas, habilitando e desabilitandoeletricamente placas de eletrodo selecionadas. A habilitação e desabilitaçãopodem ser obtidas com chaves adequadas nas linhas da fonte de alimentaçãopara os eletrodos, que podem ser controladas automaticamente por umcircuito de controle, manualmente por um operador, ou uma combinação deambas. No exemplo mostrado na figura 2, uma razão 1:1 pode ser obtidadesabilitando um dos catodos 41 e cortando o fluxo para essa câmara. Umarazão 2:3 de placas do catodo para placas do anodo pode ser obtida nesteexemplo simplesmente invertendo a polaridade do potencial elétrico aplicadonas placas 41 e 42. Assim, cada placa 41 torna-se uma placa do anodo,enquanto cada placa 42 torna-se uma placa do catodo. A polaridade da tensãoaplicada pode também ser invertida periodicamente ou em outros momentospara auto-limpar o placas do anodo e do catodo e, portanto, prolongar suasvidas. Portanto, os termos "anodo" e "catodo" e os termos "anólito" e"católito" usados na descrição e nas reivindicações são respectivamenteintercambiáveis.
Alternativamente, ou adicionalmente, o fluxo para as câmarasselecionadas pode ser mecanicamente habilitado, desabilitado ou reduzido pormeio de dispositivos de restrição de fluxo 46, que podem ser posicionados naextremidade de entrada ou extremidade de saída do gerador funcional 40.Dispositivos de restrição de fluxo podem incluir qualquer dispositivo que éadaptado para restringir o fluxo, tais como uma válvula ou bomba.
A concentração de espécies reativas, mudança no pH ouredução potencial em cada câmara podem ser ajustadas ajustando-se o fluxoatravés dessa câmara. Com uma maior vazão em uma câmara particular, aágua de alimentação tem um menor tempo de permanência na câmara e assimmenos tempo para gerar espécies reativas ou mudar o pH ou reduzir opotencial.
O gerador funcional 40 pode também ter múltiplas células emparalelo umas com as outras, que podem ser seletivamente habilitadas edesabilitadas da maneira desejada.
Em uma outra modalidade, uma ou mais placas do catodopodem ter uma área superficial diferente de uma respectiva placa do anodopara alterar a concentração de água ativa produzida em uma câmara emrelação uma outra.
Em uma outra modalidade da revelação, a produção do católito44 e a produção do anólito 45 são combinadas no trajeto de fluxo na saída dode gerador funcional 40.
7. Aspersão
Conforme mencionado anteriormente, observou-se que aaspersão do líquido a ser tratado para uso em limpeza à jusante ou à montantedo gerador funcional pode intensificar as propriedades de limpeza ousanitização do líquido resultante. Alternativamente, por exemplo, umdispositivo de aspersão pode ser usado por si, sem gerador funcional, emqualquer aparelho, tais como, mas sem limitações, aqueles aqui revelados. Emuma modalidade, o termo "aspergir" significa dispersar um gás em um líquidoou dispersar um líquido em um gás por qualquer método apropriado,conforme versados na técnica podem perceber. Os termos "líquido EAaspergido" e "água EA aspergida" refere-se ao líquido EA ou água EA que foiaspergido à montante e/ou à jusante do gerador funcional que ativaeletroquimicamente o líquido ou água. A figura 3 ilustra um aparelho que temum dispositivo de aspersão 50 localizado à jusante de gerador funcional 10. Odispositivo de aspersão 50 asperge ou infunde líquido EA anólito 20 e líquidoEA católito 22 com um gás para formar líquido EA anólito aspergido 51 elíquido EA católito aspergido 52. Um único dispositivo de aspersãocombinado ou dispositivos separados podem ser usados para aspergir cadauma das correntes de fluxo. Alternativamente, por exemplo, dispositivo deaspersão 50 é acoplado para aspergir somente um ou o outro do líquido EAanólito 20 e do líquido EA católito 22. Em uma modalidade adicional, porexemplo, as correntes de fluxo 20 e 22 são combinadas em uma únicacorrente antes de ser aspergidas pelo dispositivo 50. Também, múltiplosdispositivos de aspersão podem ser acoplados em série ou em paralelo unscom os outros, por exemplo.
Em uma modalidade, o dispositivo de aspersão 50 dispersafinas bolhas de gás no líquido EA para criar um vapor que é distribuído nasuperfície ou item a ser limpo. Gases adequados incluem ar, oxigênio,nitrogênio, amônia, dióxido de carbono e outros gases. Nos casos de ar eoxigênio, o líquido EA resultante aspergido torna-se altamente oxigenado. Oaumento na oxigenação facilita ainda mais uma molhagem eficiente dasuperfície ou item que está sendo limpo e pode intensificar reações químicasque facilitam a limpeza ou sanitização.
O dispositivo de aspersão 50 pode incluir uma variedade dedispositivos de geração de vapor, incluindo, mas sem limitações, dispositivosque operam de forma mecânica, dispositivos que operam de formaeletroquímica, tal como por eletrólise, e dispositivos que operam de formaquímica, ou uma combinações destes. Dispositivos mecânicos de aspersãopodem ser adaptados para dispersar um gás no líquido ou dispersar o líquidoem um gás. Exemplos incluem sistemas de distribuição de gás pressurizadoou não pressurizado, sistemas de distribuição de líquido pressurizado ou nãopressurizado, sistemas de agitação, aspersores e borbulhadores. Em umamodalidade, um gás pressurizado é introduzido no trajeto de fluxo do líquidoque está sendo tratado para uso em limpeza e em seguida disperso no líquidopor um elemento de mistura adequado, tal como um meio de difusão, que écapaz de produzir vapor pela ação de cisalhamento, aprisionamento de gás ouuma combinação de ambos. Em uma outra modalidade, um tubo Venturi podeser usado para introduzir um gás no trajeto de fluxo de líquido, por exemplo.
Se dispositivo de aspersão 50 for colocado à montante degerador funcional 10, tal como na modalidade mostrada na figura 4, o gáspode também assistir no processo de ativação eletroquímico para intensificaro poder de limpeza ou sanitização do líquido resultante EA. O líquidoaspergido 53 pelo dispositivo de aspersão pode ser suprido à câmara doanodo, à câmara do catodo ou tanto à câmara do anodo quanto do catodo dogerador funcional 10, enquanto água de torneira regular (ou outro líquido)pode ser suprida a qualquer câmara que não recebe o líquido aspergido.
Se o gás aspergido inclui ar ou oxigênio, os elevados níveis deoxigênio durante a ativação eletroquímica podem criar água EAsuperoxigenada. Os maiores níveis de oxigênio aumentam a eficiência doprocesso de ativação eletroquímico. Também, durante o processo de ativaçãoeletroquímico, a água aspergida pode ter uma distribuição de tamanho deagrupamentos de água que tem um maior número de agrupamentos menoresque têm menores números de moléculas de água por agrupamento. Essesagrupamentos menores podem aumentar a eficiência no transporte eseparação através da membrana de troca iônica do gerador funcional. A águaEA superoxigenada torna-se eletroquimicamente ativada, resultando em umaespuma, vapor e/ou gás reativo eletroquimicamente ativado com maior poderde limpeza ou sanitização.
Na modalidade mostrada na figura 5, o dispositivo de aspersão50 inclui uma ou mais células eletrolíticas que operam com baseeletroquímica para obter a aspersão. As células eletrolíticas podem serposicionadas à montante ou à jusante do gerador funcional 10. Na figura 5,uma célula eletrolítica 50 está à montante de gerador funcional 10. A célulaeletrolítica tem um ou mais anodos e um ou mais catodos, similar aosgeradores funcionais mostrados nas figuras 1 e 2. Entretanto, em umamodalidade, a célula eletrolítica não tem membrana de troca iônica.
Além do mais, o dispositivo de aspersão 50 pode serposicionado ao longo do trajeto de fluxo da fonte de líquido 14 (mostrado nasfiguras 1 e 2) ou no interior da fonte de líquido 14, tal como em um tanquefonte carregado por um dispositivo de limpeza de piso de superfície móvel.
Agua de torneira regular tipicamente contém 8 a 40 mg/L deoxigênio. Os níveis de oxigênio podem ser intensificados por eletrólise.Eletrólise da água de alimentação proveniente de uma fonte de água (ou daágua EA do gerador funcional 10) pode introduzir gás oxigênio e peróxido dehidrogênio na água. O oxigênio e outras bolhas de gás não somente melhoramainda mais as propriedades umectantes da água pela redução da tensãosuperficial da água, mas essas bolhas de gás podem também ser reativas paramelhorar ainda mais as propriedades de limpeza e/ou sanitização da água. Aágua oxigenada 54 produzida por eletrólise pode também conter peróxido dehidrogênio, que é um forte oxidante e pode adicionalmente intensificar aspropriedades de sanitização da água.
A aspersão pode resultar na introdução de "microbolhas" ou"nanobolhas". Microbolhas e nanobolhas têm um tamanho que é em geralmuito pequeno para quebrar a tensão superficial do líquido. Em decorrênciadisto, essas bolhas permanecem suspensas indefinidamente no líquido. Asuspensão indefinida de bolhas permite maior concentração de bolhas e,finalmente, supersaturação da água com as bolhas de gás.
A figura 6 é um diagrama que ilustra uma modalidade similarà da figura 5, mas incluindo adicionalmente uma segunda célula eletrolítica(ou outro dispositivo para obter aspersão) 50 à jusante de gerador funcionalpara eletrólise adicional e geração de oxigênio para produzir um vaporreativo com superior capacidade de limpeza ou sanitização. Em umamodalidade, a produção de anólitos e católitos superoxigenados pelo geradorfuncional 10, representada pelas setas 51 e 52, passa através da segunda célulaeletrolítica 50, tanto separadamente através de duas câmaras separadas quantomistas. Em uma outra modalidade, uma das saídas, tal como a produção doanólito superoxigenado, passa através da segunda célula 50, enquanto a outraprodução, tal como a produção do católito superoxigenado, desvia da segundacélula 50, conforme mostrado pela seta 55. Ativando eletroquimicamenteágua antes da eletrólise pela célula adicional 50, menos resistência elétricapode ser encontrada durante o processo de eletrólise usado para aspergir olíquido. Além do mais, retenção mais efetiva das nanobolhas no vapor reativofinal pode ser obtida.
Em uma modalidade adicional, um tanque pode ser cheio porum recipiente de líquido EA previamente selado, ou pode ser cheio por uma"estação de enchimento" estacionária ou móvel próxima, que carrega umgerador funcional para ativar eletroquimicamente um líquido e em seguidacarregar o tanque através de uma mangueira ou outra anexação temporária nodispositivo de limpeza. Depois do carregamento da água EA, a água EA édistribuída a um dispositivo de aspersão antes da distribuição na superfície ouitem a ser limpo ou sanitizado.
Também em uma modalidade adicional, um tanque pode sercheio por um recipiente de líquido aspergido previamente selado, ou pode sercheio por uma "estação de enchimento" estacionária ou móvel próxima, quecarrega um dispositivo de aspersão para aspergir um líquido e em seguidacarregar o tanque através de uma mangueira ou outra anexação temporária nodispositivo de limpeza. Depois do carregamento do líquido aspergido, olíquido é distribuído a um gerador funcional para ativação eletroquímica antesda distribuição na superfície ou item a ser limpo ou sanitizado. Em umexemplo, um líquido aspergido é contido em um recipiente que tem umapressão interna adequada para manter o estado aspergido do líquido atédistribuição ou uso. O recipiente pode ser esvaziado em um tanque carregadopelo dispositivo de limpeza e/ou pode ser configurado para ser conectadodiretamente no trajeto de fluxo do dispositivo, tanto à montante quanto àjusante do gerador funcional.
8. Célula eletrolítica
A figura 7 é um diagrama de blocos de uma célula eletrolítica50 que pode ser usada como um dispositivo de aspersão de acordo com umamodalidade da presente revelação. A célula 50 inclui uma câmara de reação56, um anodo 57 e um catodo 58. A câmara 56 pode ser definida pelasparedes da célula 50, pelas paredes de um recipiente ou conduíte no qual oseletrodos 57 e 58 são colocados, ou pelos próprios eletrodos, por exemplo. Oanodo 57 e o catodo 58 podem ser feitos de qualquer material adequado, ouuma combinação de materiais, tais como titânio ou titânio revestido com ummetal precioso, tal como platina. O anodo 57 e o catodo 58 são conectados auma fonte de alimentação elétrica convencional (não mostrada). Em umamodalidade, a célula eletrolítica 50 inclui seu próprio recipiente que define acâmara 56 e fica localizado no trajeto de fluxo do líquido a ser tratado noaparelho de limpeza. Em uma outra modalidade, a célula eletrolítica 50 incluianodo 57 e catodo 58, mas nenhum recipiente. Nessas modalidades, a câmarade reação 56 pode ser definida por uma seção do recipiente ou conduíte naqual os eletrodos são colocados.
Em um outro exemplo, os eletrodos do anodo e do catodopodem ser colocados dentro do tanque de líquido 14, mostrado nas figuras 1 e2.
Em um exemplo adicional, os eletrodos do anodo e do catodopodem ser colocados dentro ou ao longo de uma seção do conduíteposicionado ao longo do trajeto de fluxo de líquido do aparelho de limpeza.
A célula eletrolítica 50 e seus eletrodos podem ter qualquerforma e construção física, por exemplo, os eletrodos podem ser placas planas,placas coaxiais, hastes, ou uma combinação destes. Cada eletrodo pode teruma construção sólida ou pode ter um ou mais aberturas, tal como um malhametálica.
Durante operação, líquido é suprido por uma fonte 14, taiscomo o tanque 14 nas figuras 1 e 2 e/ou gerador funcional 10, e é introduzidona câmara de eletrólise 56 de célula eletrolítica 50. Na modalidade mostradana figura 7, a célula eletrolítica 50 não inclui uma membrana de troca iônicaque separa produtos de reação no anodo 57 dos produtos de reação no catodo58. No exemplo no qual água de torneira é usada como o líquido a ser tratadopara uso em limpeza, depois de introduzir a água na câmara 56 e aplicar umpotencial de tensão entre o anodo 57 e o catodo 58, moléculas de água emcontato com anodo 57, ou próximas a ele, são eletroquimicamente oxidadas aoxigênio (O2) e íons de hidrogênio (H+), enquanto moléculas de água emcontato com o catodo 58, ou próximas a ele, são eletroquimicamentereduzidas a gás hidrogênio (H2) e íons hidroxila (OH"). Os produtos de reaçãode ambos os eletrodos são capazes de se misturar e formar um fluidooxigenado 59 com um pH neutro e um ORP na faixa de cerca de 500 mV acerca de 800 mV, uma vez que não existe barreira física separando osprodutos de reação uns dos outros. Gás hidrogênio 60 tipicamente borbulhapara a superfície do fluido que envolve o catodo 58 e escapa para o aratmosférico, enquanto gás oxigênio continua suspenso na água períodos detempo mais prolongados, uma vez que gás oxigênio é muito mais denso quegás hidrogênio. Em decorrência disto, fluido 59 torna-se supersaturado comoxigênio e tem um forte ORP. Se célula eletrolítica 50 for colocada àmontante do gerador funcional, o ORP forte supersaturado e as propriedadesde pequeno tamanho de agrupamentos do fluido que chega pode auxiliarbastante no processo de ativação eletroquímica no gerador funcional.
Alternativamente, por exemplo, o anodo 57 pode ser separadodo catodo 58 usando uma barreira dielétrica tal como uma membrana nãopermeável (não mostrada) disposta entre o anodo e o catodo.
9. Aspersão Melhora a Água EA Anólito e CatólitoObservou-se também que a aspersão à montante e/ou à jusantedo gerador funcional pode também melhorar e ajudar manter as propriedadesde limpeza e/ou sanitização da água quando água EA anólito é misturada comágua EA católito.
Um experimento simples foi realizado, no qual vários tipos deágua EA foram colocados em um recipiente aberto e uma gota de óleo foicolocada na superfície da água para medir as propriedades de dispersão deóleo de cada tipo de água EA. Água EA anólito não aspergida não apresentoupropriedades de dispersão de óleo. Água EA católito não aspergida easpergida apresentou propriedades de dispersão de óleo 100%, em que o óleofoi disperso em 100% da superfície da água. Água EA anólito e católito nãoaspergida, quando combinada, apresentou 100% de dispersão de óleo. ÁguaEA anólito aspergida apresentou 50% de propriedades de dispersão de óleo,em que o óleo foi disperso em 50% da superfície da água, comparado com 0%para água EA anólito não aspergida. A água EA anólito e católito aspergida,quando combinada, apresentou 100% de dispersão de óleo.
O aumento de 50% nas propriedades de dispersão de óleo parao anólito aspergido sugere que a água EA misturada tem maior capacidade dedispersão de óleo, que deve melhorar as propriedades de limpeza/sanitizaçãoe deve aumentar o tempo antes de a água EA misturada se neutralizar porcausa da maior atividade na água. Alternativamente, por exemplo, o líquidopode passar mais rapidamente através do gerador funcional, mantendo aindasubstancialmente o mesmo poder de limpeza/sanitização.
10. Alojamento de Exemplo para Dispositivo de Aspersão e GeradorFuncional Combinados, que Mistura as Produções
As figuras 8A e 8B juntas ilustram um alojamento formadopor metades em forma de concha de ostra 62A e 62B, que juntas formam umalojamento no geral hermético a água contendo componentes eletrônicos decontrole 64, gerador funcional IOe dispositivo de aspersão 50. O alojamento62 fornece um alojamento conveniente e compacto tanto para o geradorfuncional 10 quanto para o dispositivo de aspersão 50 e seus componenteseletrônicos de controle relacionados 64. Entretanto, esses dispositivos podemser montados separadamente em outras modalidades.
Componentes eletrônicos de controle 64 incluem uma placa decircuito impresso contendo dispositivos eletrônicos para acionar e controlar aoperação do gerador funcional 10 e do dispositivo de aspersão 50. O meioalojamento 62A inclui uma porta de acesso 65, que dá acesso a um ou maispontos de teste elétrico, e um cabo 66, que fornece conexões por fio paraacionar componentes eletrônicos de controle 64 e dispositivos 10 e 50 e paracontrolar adicionalmente elementos, tais como uma ou mais bombas ouválvulas, fora do alojamento 62. O meio alojamento 62A pode incluiradicionalmente uma placa de cobertura 67 para prover um dissipador de calorpara componentes eletrônicos de controle 64. A placa 67 pode incluiradicionalmente uma pluralidade de aletas para prover resfriamento adicional,e pode também ser modificada para suportar um ventilador de resfriamento,se desejado. Em outras modalidades, um ventilador de resfriamento pode serprovido no alojamento 62 ou em qualquer outro local próximo a ele.
Em um exemplo, o circuito de controle 64 inclui uma fonte dealimentação tendo uma saída que é acoplada em paralelo com o geradorfuncional IOe dispositivo de aspersão 50 e que limita a potência distribuídaaos dois dispositivos em 150 Watts, por exemplo. O circuito de controle 64também inclui uma ponte-H que é capaz de inverter seletivamente apolaridade da tensão aplicada ao gerador funcional 10 e ao dispositivo deaspersão 50 em função de um sinal de controle gerado pelo circuito decontrole, por exemplo, o circuito de controle 64 pode ser configurado paraalternar a polaridade em um padrão predeterminado, tal como a cada 5segundos. Inversões de polaridade freqüentes podem fornecer uma função deautolimpeza aos eletrodos, que pode reduzir a formação de escamas ouacúmulo de depósitos na superfície de eletrodos e pode estender a vida doseletrodos.
No exemplo mostrado na figura 8B e similar ao exemplomostrado na figura 4, o dispositivo de aspersão 50 é acoplado à montante dogerador funcional 10. As setas na figura 8B ilustram o trajeto de fluxo delíquido de uma entrada 70 para uma saída 71. O dispositivo de aspersão 50 e ogerador funcional 10 são acoplados entre a entrada 70 e a saída 71 por váriasseções de tubulação 72.
A figura 8B ilustra um exemplo de gerador funcional 10 que éimplementado modificando-se uma célula comercialmente disponível, asaber, uma célula JPl02 da Emco Tech Co., LTD. A célula do geradorfuncional 10 tem um alojamento que contém as placas de eletrodo (porexemplo, mostradas na figura 2) e tem duas entradas 73 e duas saídas 74 e 75.Uma ou ambas as entradas 73 podem ser acopladas no dispositivo de aspersão50. Se uma entrada não for usada, essa entrada pode ser fechada com tampa.Os líquidos produzidos pelas câmaras do anodo e catodo no gerador 10 sãosupridos por portas separadas a uma câmara 76. Um mecanismo de válvulaque é suprido com a célula JP102 (e seletivamente roteia o anólito e católitopara as respectivas saídas separadas 74 e 75) é removido da câmara 76, e acâmara 76 é selada com uma placa de cobertura 77 de maneira tal que câmara76 forme uma câmara de mistura que recebe um anólito da câmara do anodo eum católito da câmara do catodo. O anólito e católito se misturam na câmara76 para formar uma água EA anólito e católito misturada, que é direcionadada câmara 76 através da saída 74 para a saída 71. A saída 75 é fechada comtampa. Em uma outra modalidade, a produção do católito e anólito pode sermisturada à jusante de gerador funcional célula 10 ou deixada como correntesseparadas através das saídas 44 e 45, por exemplo.No exemplo mostrado na figura 8B, o dispositivo de aspersão50 tem uma forma tubular. A figura 9A ilustra um dispositivo de aspersão 50com mais detalhes de acordo com um exemplo ilustrativo, em que porções dodispositivo 50 são eliminadas com propósitos de ilustração. Neste exemplo, odispositivo de aspersão 50 é uma célula eletrolítica com um eletrodo externotubular 80 e um eletrodo interno tubular 82, que são separados por uma folgaadequada tal como 0,020 polegada (0,508 milímetro). Outros tamanhos defolga podem também ser usados. Em um exemplo, o eletrodo externo 80 temuma construção de placa sólida, o eletrodo interno 82 tem uma construção emmalha de arame, e os dois eletrodos são separados por um malha dielétricatubular 84. Por exemplo, o eletrodo externo 80 pode incluir uma placa detitânio pulverizada catodicamente com platina, e o eletrodo interno 82 podeincluir um malha de aço inoxidável #304 com uma rede de um 1/16 polegada(1,59 milímetro). Outros materiais, formas e dimensões de eletrodos. Nesteexemplo, a construção de malha dos elementos 82 e 84 melhora o fluxo delíquido dentro da folga entre o dois eletrodos. Este fluxo de líquido écondutivo e completa um circuito elétrico entre os dois eletrodos. A célulaeletrolítica 50 pode ter qualquer dimensão adequada. Em um exemplo, acélula 50 pode ter um comprimento de cerca de 4 polegadas (101,6milímetros) e um diâmetro externo de cerca de 3/4 polegada (19,05milímetros). O comprimento e diâmetro podem ser selecionados paracontrolar o tempo de tratamento e a quantidade de nanobolhas ou microbolhasgerada por volume unitário do líquido. Alternativamente, por exemplo, amboseletrodos podem ser malhas tubulares, se a célula for alojada em um lúmenexterno que contém o líquido. Em um exemplo adicional, o eletrodo internoinclui um arame desencapado que é coaxial com o eletrodo externo. Inúmerasvariações podem ser utilizadas.
A célula 50 pode ser acoplada em qualquer local adequado aolongo do trajeto de fluxo de líquido, tal como emendando a célula entre duaspeças de conduíte de maneira tal que o líquido escoe através da célula, nadireção das setas mostrada na figura 8B. Qualquer método de anexação podeser usado, tal como por meio de encaixes de conexão rápida de plástico 86.
A figura 9B ilustra o dispositivo de aspersão 50 de acordo comuma outra modalidade da revelação. Em um exemplo mostrado na figura 9B,o dispositivo de aspersão 50 inclui um oxigenador comercialmente disponível90, que é montado dentro de um recipiente 91 com uma entrada 92 e umasaída 93. Por exemplo, o oxigenador 90 pode incluir o OXIGENATOR BaitKeeper disponível pela Aqua Innovation, Inc. de Bloomington, MN, que estádescrito com mais detalhes na patente de Senkiw U.S. 6.689.262. Ooxigenador 90 tem um par de eletrodos externamente opostos 94 formadospor uma malha de arame plana circular e uma placa planar circular que sãoparalelas uma com a outra e separadas por uma pequena folga para formaruma câmara de reação. O recipiente 91 pode ser posicionado em qualquerlocal adequado ao longo do trajeto de fluxo de líquido.
11. Exemplo de um Sistema de Limpeza de Piso Duro e/ou Macio
Os vários geradores funcionais e dispositivos de aspersãosupradiscutidos podem ser implementados em uma variedade de diferentestipos de sistemas de limpeza ou sanitização. Por exemplo, eles podem serimplementados em um dispositivo de limpeza de superfície móvel (ouimóvel) embutido (ou não embutido), tais como um dispositivo de limpeza desuperfície de piso duro móvel, um dispositivo de limpeza de superfície móvelde piso macio ou um dispositivo de limpeza de superfície móvel que éadaptado para limpar tanto piso duro quanto macio, ou outras superfícies, porexemplo.
As figuras 10A-10C ilustram um dispositivo de limpeza desuperfície de piso duro móvel 100 de acordo com uma ou mais modalidadesexemplares da presente revelação. A figura 10A é um vista em elevaçãolateral do dispositivo de limpeza 100. A figura 10B é uma vista emperspectiva de dispositivo de limpeza 100 com sua tampa em uma posiçãofechada, e a figura 10C é uma vista em perspectiva do dispositivo de limpeza100 com sua tampa em uma posição aberta.
Em um exemplo, o dispositivo de limpeza 100 ésubstancialmente similar ao Tennant T5 Scrubber-Dryer mostrado e descritono T5 Operador Manual Rev. 02, datado de 9 de setembro de 2006, e o T5Parts Manual Rev. 02, datado de 11 de novembro de 2006, por exemplo, queforam modificados de forma a incluir um dispositivo de aspersão e umgerador funcional, tais como, mas sem limitações, aqueles mostrados nasfiguras 8A e 8B, ou qualquer das outras modalidades mostradas ou descritasaqui e/ou combinações destas.
Neste exemplo, o dispositivo de limpeza 100 é um dispositivode limpeza de empurrar usado para limpar superfícies de piso duro, tais comoconcreto, azulejo, vinila, terrazzo, etc. Alternativamente, por exemplo, odispositivo de limpeza 100 pode ser configurado como um dispositivo delimpeza de montar, anexável, ou de empurrar para realizar uma operação delimpeza da forma aqui descrita. Em um exemplo adicional, o dispositivo delimpeza 100 pode ser adaptado para limpar pisos macios, tais como tapete, outanto piso duro quando macio em modalidades adicionais. Dispositivo delimpeza 100 pode incluir motores elétricos acionados por meio de uma fontede energia embutida, tais como baterias, ou por meio de um cabo elétrico.Alternativamente, por exemplo, um sistema de motor de combustão internapoderia ser usado tanto sozinho quanto em combinação com motoreselétricos.
O dispositivo de limpeza 100 em geral inclui uma base 102 eum tampa 104, que é anexada ao longo do lado da base 102 por articulações(não mostradas) para que a tampa 104 pode seja pivotada até dar acesso aointerior da base 102. Base 102 inclui um tanque 106 for contendo um líquidoou um componente líquido primário de limpeza e/ou sanitização (tais comoágua de torneira regular) a ser tratado e aplicado to o superfície do pisodurante operações de limpeza/sanitização. Alternativamente, por exemplo, olíquido pode ser tratado embutido ou fora do dispositivo de limpeza 100 antesde contenção no tanque 106. O tanque 106 pode ter qualquer forma adequadana base 102, e pode ter compartimentos que envolvem pelo menosparcialmente outros componentes carregados pela base 102.
A base 102 carrega uma cabeça de limpeza motorizada 110,que inclui um ou mais elementos de limpeza 112, proteções 114 e umacionamento do elemento de limpeza 116. O elemento de limpeza 112 podeincluir uma ou mais escovas, tais como escovas de cerdas, dispositivos delimpeza de almofada, microfibras, ou outros elementos de limpeza desuperfície de piso duro (ou macio). O acionamento 116 inclui um ou maismotores elétricos para girar o elemento de limpeza 112. Elementos de limpeza112 podem incluir um escovão tipo disco que gira em torno de um eixo derotação no geral vertical em relação à superfície do piso, mostrado nas figuras1OA-10C. Alternativamente, por exemplo, elementos de limpeza 112 podemincluir uma ou mais escovas de limpeza tipo cilíndrica que giram em torno deum eixo de rotação no geral horizontal em relação à superfície de piso duro. Oacionamento 116 pode também oscilar os elementos de limpeza 112. Acabeça de limpeza 110 pode ser anexada no dispositivo de limpeza 100 demaneira tal que a cabeça de limpeza 110 possa mover-se entre uma posição delimpeza mais baixa e uma posição de deslocamento levantada.Alternativamente, por exemplo, o dispositivo de limpeza 100 pode não incluircabeça de limpeza 110 ou escovas de limpeza.
A base 102 inclui adicionalmente uma armação da máquina117, que suporta o tanque fonte 106 em rodas 118 e rodízios 119. Rodas 118são acionadas por um motor e conjunto transeixo, mostrado em 120. Atraseira da armação carrega uma articulação 121 na qual um dispositivo derecuperação de fluido 122 é anexado. Na modalidade das figuras 10A-10C, odispositivo de recuperação de fluido 122 inclui um rodo a vácuo 124 que ficaem comunicação de vácuo com uma câmara de entrada no tanque derecuperação 108 por meio de uma mangueira 126. A base do tanque fonte 106inclui um dreno 130 que é acoplado a uma mangueira de dreno 132 paraesvaziar o tanque fonte 106. Similarmente, a base do tanque de recuperação108 inclui um dreno 133 que é acoplado a uma mangueira de dreno 134 paraesvaziar o tanque de recuperação 108. Alternativamente, por exemplo, um ouambos do tanque fonte e tanque de recuperação e sistemas relacionadospodem ser alojados ou carregados por um aparelho separado.
Em uma modalidade exemplar adicional, o dispositivo derecuperação de fluido inclui um dispositivo mecânico sem vácuo para levantara solução suja da superfície do piso e transferir a solução suja para um tanquede coleta ou receptáculo. O dispositivo mecânico pode incluir, por exemplo,uma pluralidade de meios de limpeza tais como elementos de materialflexível, que são rotacionados em contato com a superfície do piso paraencaixar e levantar a solução suja da superfície do piso.
Em uma modalidade adicional, dispositivo de limpeza 100 éequipado sem uma cabeça de limpeza, em que o líquido é dispensado no piso125 para limpar ou sanitizar sem uma ação de esfrega. Subseqüentemente,dispositivo de recuperação de fluido 122 recupera pelo menos parte do líquidodispensado pelo piso.
Em uma outra modalidade, o dispositivo de limpeza 100 incluium aspersor de vareta e extrator ou outra anexação (não mostrado) que podeser usado para limpar superfície dos pisos.
O dispositivo de limpeza 100 pode incluir adicionalmente umcompartimento da bateria 140 no qual baterias 142 residem. Baterias 142fornecem energia para acionar motores 116, ventilador ou bomba a vácuo144, e outros componentes elétricos do dispositivo de limpeza 100. Ventiladora vácuo 144 é montado na tampa 104. Uma unidade de controle 146 montadana traseira do corpo do dispositivo de limpeza 100 inclui manipulador decontrole de direção 148 e controles operacionais e medidores para odispositivo de limpeza 100.
O tanque de líquido 106 é cheio com um líquido a ser tratadopara uso em limpeza e/ou sanitização, tal como água de torneira regular. Emuma modalidade, o líquido é livre de qualquer agente tensoativo, detergenteou outro produto químico de limpeza. O dispositivo de limpeza 100 incluiadicionalmente um trajeto de fluxo de fluido de saída 160, que inclui umabomba 164, um dispositivo de aspersão 161 e um gerador funcional 162. Otanque 106, dispositivo de aspersão 161, gerador funcional 162 e bomba 164podem ser posicionados em qualquer lugar no dispositivo de limpeza 100. Emuma modalidade, o dispositivo de aspersão 161 e o gerador funcional 162 sãosimilares aos mostrados nas figuras 8A e 8B e são montados dentro de umalojamento 150 que é carregado na base 102. A bomba 164 é montada porbaixo do tanque fonte 106 e bombeia água do tanque 106 ao longo do trajetode fluxo 160, através do dispositivo de aspersão 161 e do gerador funcional162, para as proximidades da cabeça de limpeza IlOe finalmente para o piso125, em que o dispositivo de recuperação 122 recupera o líquido sujo eretorna-o para o tanque de recuperação 108. As setas na figura 10A ilustram adireção de fluxo de líquido do tanque 106, através do trajeto de fluxo 160, nopiso 125 e em seguida do dispositivo de recuperação 122 para o tanque derecuperação 128. Alternativamente, por exemplo, um segundo dispositivo deaspersão 163 (mostrado na figura 11) pode ser posicionado à jusante dogerador funcional 162. Similarmente, a bomba 164 pode ser posicionada àjusante ou à montante de qualquer dos componentes ao longo do trajeto defluxo 160. Alternativamente, por exemplo, a bomba 164 pode ser removida eo trajeto de fluxo 160 configurado de maneira tal que água passe ao longo dotrajeto de fluxo 160 pela ação de gravidade. Qualquer tipo ou modelo debomba adequado pode ser usado. Por exemplo, a bomba 164 pode incluir umabomba de diafragma SHURflo SLV10-AB41 (disponível pela SHURflo, LLCof Cypress Califórnia) com uma capacidade de fluxo aberto de 1,0galão/minuto (gpm) (3,785 litros/minuto). Neste exemplo, uma bomba tendouma pequena capacidade de fluxo aberto pode ser usada uma vez que o trajetode fluxo 160 neste exemplo tem pouca ou nenhuma contrapressão. Quandohabilitada, bomba 164 pode ser controlada para bombear a qualquer vazãoadequada, tal como a qualquer vazão maior que zero gpm e até 1,0 gpm(3,785 litros/minuto), por exemplo, a vazão pode ser ajustada a uma vazãopredeterminada ou a uma vazão ajustável na faixa de 0,1 gpm a 1,0 gpm(0,379 litro/minuto a 3,785 litros/minuto), ou na faixa de 0,15 gpm a 0,75gpm (0,568 a 2,839 litros/minuto). Maiores vazões podem ser obtidas combombas maiores, se desejado.
Em uma modalidade da revelação, a unidade de controle 146 éconfigurada para operar a bomba 164, o dispositivo de aspersão 161 e ogerador funcional 162 de uma maneira "sob demanda". A bomba 164 está emum estado "desligado" e o dispositivo de aspersão 161 e gerador funcional162 são desenergizados quando o dispositivo de limpeza 100 estádescansando e não em movimento em relação ao piso que está sendo limpo. Aunidade de controle 146 comuta a bomba 164 para um estado "ligado" eenergiza o dispositivo de aspersão 161 e o gerador funcional 162 quandodispositivo de limpeza 100 desloca em uma direção para a frente em relaçãoao piso, indicado pela seta 165. No estado "ligado", a bomba 164 bombeiaágua do tanque 106 pelo trajeto de fluxo 160 para as proximidades da cabeçade limpeza 110. Assim, o dispositivo de aspersão 161 e o gerador funcional162 geram e distribuem água EA "sob demanda".
À medida que água passa ao longo do trajeto de fluxo 160, odispositivo de aspersão 161 e o gerador funcional 162 reestruturamtemporariamente a água pela injeção de nanobolhas na água de maneira queela fique altamente oxigenada e ativando eletroquimicamente a água eseparando a água ativada em uma produção de corrente de católito e umaprodução do corrente de anólito. O gerador funcional muda o potencial deoxidação e redução (ORP) das correntes de produção de católitos e anólitos.Conforme discutido anteriormente, água de torneira normal é feita de grandesconglomerados de moléculas de água não estruturadas, que são muito grandespara mover-se eficientemente sem um agente tensoativo para romper a tensãosuperficial da água. A produção da corrente de católito torna-se altamentealcalina, com um pH de cerca de 11, por exemplo, e é estruturada commenores agrupamentos de moléculas de água, que penetram a uma vazãomuito maior quando usadas com propósitos de limpeza. A água alcalina éabundante com elétrons e é denominada água redutora. Ela tem a capacidadede penetrar nas moléculas de sujeira e limpar superfícies, imitando umasolução de limpeza a base de agente tensoativo. A produção da corrente deanólito torna-se altamente ácida, com um pH de cerca de 3, por exemplo. Aágua ácida resultante falta elétrons e é denominada água oxidante. Como tal, aágua ácida tem a capacidade de reduzir bactérias e outros organismosprejudiciais, desprovendo-os de elétrons.
Em uma modalidade, as correntes de produção de católitos eanólitos são recombinadas na saída do gerador funcional 162, é discutida comrelação à figuras 8A e 8B, e o trajeto de fluxo 160 então dispensa a água EAcatólito e anólito misturada resultante na cabeça de limpeza 110, oudiretamente no piso que está sendo limpo.
Alternativamente, por exemplo, um ou mais tanques 106podem ser cheios com água aspergida, água EA não aspergida (católito e/ouanólito), ou água EA aspergida, que é então dispensada pelo dispositivo delimpeza 100. Por exemplo, o tanque 106 pode ser cheio a partir de umrecipiente de água EA previamente selado ou pode ser cheio a partir de uma"estação de enchimento" estacionária ou móvel próxima, que carrega umgerador funcional para ativar eletroquimicamente água e em seguida carregaro tanque 106 através de uma mangueira ou outra anexação temporária nodispositivo de limpeza 100. Um aditivo, se necessário, pode ser adicionado naágua eletroquimicamente pré-ativada para manter o estadoeletroquimicamente ativado. No caso em que o tanque 106 é cheio com águaEA não aspergida, o dispositivo de limpeza 100 pode incluir um geradorfuncional para ativar eletroquimicamente a água antes de dispensar a água. Nocaso em que o tanque 106 é cheio com água EA não aspergida, o dispositivode limpeza 100 pode dispensar a água EA não aspergida sem tratamentoadicional ou pode incluir um dispositivo de aspersão para aspergir a águaantes de dispensar a água. Se tanque 106 for cheio com água EA aspergida, odispositivo de limpeza 100 pode dispensar o líquido com ou sem tratamentoadicional por meio de um gerador funcional embutido e/ou um dispositivo deaspersão embutido. Alternativamente, por exemplo, um dispositivo deaspersão adicional pode ser implementado embutido no dispositivo delimpeza para aspergir a água EA antes da distribuição.
Conforme descrito com mais detalhes a seguir, o trajeto defluxo 160 pode incluir um único trajeto de fluxo de saída combinado para aágua EA católito e anólito misturada produzida na saída do gerador funcional162 ou pode incluir trajetos separados que podem combinar em algum lugarao longo do trajeto de fluxo 160 ou no dispensador, ou permanecer separadoao longo de todo o comprimento do trajeto de fluxo 160. As correntes defluxo separadas podem ter um dispensador de fluido comum próximo dacabeça de limpeza 110, ou podem ser roteadas para dispensadores de líquidoseparados. A bomba 164 pode representar uma única bomba ou múltiplasbombas para múltiplos trajetos de fluxos.
Em uma modalidade na qual o dispositivo de limpeza 100 éconfigurado para dispensar seletivamente uma ou ambas das produções deágua EA anólito ou católito, o dispositivo de limpeza 100 pode tambémincluir um ou mais trajetos de fluxo de água residuária a partir do geradorfuncional 162 para rotear água EA católito ou anólito não usada doalojamento 150 para o tanque de recuperação 108, ou para um tanque de águaresiduária separado. Um trajeto de fluxo pode também ser provido para rotearcatólito ou anólito não usado para um armazenamento temporário oureservatório (não mostrado nas figuras 1OA-IOC) para uso posterior pelodispositivo de limpeza 100. Por exemplo, se dispositivo de limpeza 100 foroperado em um modo somente de limpeza, a água EA anólito produzida pelogerador funcional 162 não é necessária e pode ser roteada para o tanque derecuperação 108 ou para um armazenamento temporário, ou tanque dearmazenamento separado para uso posterior, tal como em um modooperacional de desinfecção.
Se dispositivo de limpeza 100 for operado em um modosomente de desinfecção, a água EA católito produzida pelo gerador funcionalnão é necessária e pode ser roteada para tanque de recuperação 108 ou paraum armazenamento temporário ou tanque de armazenamento separado parauso posterior, tal como em um modo operacional de limpeza. Em um modooperacional de limpeza e desinfecção, tanto a água EA católito quando a águaEA anólito são roteadas ao longo do trajeto de fluxo 160 para ser aplicadas nopiso, tanto simultaneamente quanto seqüencialmente. A água EA católitopode ser aplicada na superfície do piso para limpar a superfície do piso e emseguida removida antes da aplicação da água EA anólito na mesma superfíciedo piso com propósitos de desinfecção. A água EA católito e anólito podetambém ser aplicada em uma ordem inversa. Alternativamente, por exemplo,o dispositivo de limpeza 100 pode ser configurado para aplicarintermitentemente água EA católito por um curto período de tempo seguidopela aplicação de água EA anólito, ou vice-versa. Os vários modosoperacionais que controlam se a água EA católito e/ou do anólito sãoaplicadas e a que momentos, concentrações, vazões e proporções (tais comoaqueles descritos com referência à figura 2) podem ser controlados pelooperador por meio da unidade de controle 146.
Em uma modalidade adicional, o dispositivo de limpeza 100pode ser modificado de forma a incluir duas cabeças de limpeza separadas,uma para dispensar e recuperar água EA anólito e uma para dispensar erecuperar água EA católito. Por exemplo, cada cabeça incluiria seu própriodispensador de líquido, cabeça de limpeza e rodo. Uma pode seguir a outra alongo do trajeto de deslocamento do dispositivo de limpeza. Por exemplo, acabeça de avanço pode ser usada para limpar, enquanto a cabeça fuga podeser usada para sanitizar.
Entretanto, no exemplo mostrado na figura 8, as duas correntesde saída são combinadas na saída do gerador funcional 162 sem controleseparado de cada corrente de saída.
Observou-se que, quando as duas correntes de líquidocontendo a água EA anólito e a água EA católito são aplicadas na superfícieque está sendo limpa ao mesmo tempo, tanto através de uma corrente de saídacombinada quanto de correntes de saída separadas, os dois líquidos, emboramisturados ou combinados na superfície, mantêm suas melhores propriedadesde limpeza e sanitização combinadas durante um tempo de permanência típicona superfície. Por exemplo, à medida que o dispositivo de limpeza 100 avançaa uma vazão típica através da superfície que está sendo limpa, o tempo depermanência na superfície entre a distribuição na superfície e em seguida arecuperação pelo rodo a vácuo 124 é relativamente curto, tal como cerca detrês segundos. Em um exemplo, a água EA católito e a água EA anólitomantêm suas propriedades eletroquimicamente ativadas distintas por pelomenos 30 segundos, por exemplo, mesmo que os dois líquidos sejammisturados um com o outro. Durante este tempo, as propriedadeseletroquimicamente ativadas distintas dos dois tipos de líquido não seneutralizam até depois que o líquido tenha sido recoberto na superfície. Istoproporciona as propriedades vantajosas de cada líquido ser utilizado duranteuma operação de limpeza comum.
Depois da recuperação, as nanobolhas começam diminuir e oslíquidos alcalinos e ácidos começam neutralizar. Uma vez neutralizados, aspropriedades eletroquímicas, incluindo o pH, do líquido misturado recobertoreverte para aquelas da água de torneira regular.
O dispositivo de aspersão 161 e o gerador funcional 162podem ser acionados por baterias 142 ou por uma ou mais fontes dealimentação separadas que são acionadas por baterias 142, ou independentesdelas, e adaptadas para prover os eletrodos com níveis de tensão e correntedesejados em uma forma de onda desejada. Em um exemplo, o dispositivo deaspersão 161 e o gerador funcional 162 são eletricamente acoplados emparalelo um com o outro e acionados por baterias 142 por meio de um circuitode controle tal como o mostrado na figura 8A, que intencionalmente inverte apolaridade aplicada aos dispositivos.
O trajeto de distribuição de líquido do dispositivo de limpeza100 pode também incluir, se desejado, um ou mais filtros para removercomponentes ou produtos químicos selecionados da água de alimentação ou aágua EA produzida para reduzir os resíduos deixados na superfície que estásendo limpa. O trajeto pode também incluir um gerador de radiaçãoultravioleta (UV) para tratamento UV do líquido de forma a reduzir vírus ebactérias no líquido.
A figura 11 é um diagrama de blocos que ilustra o trajeto defluxo de distribuição de líquido 160 do dispositivo de limpeza 100 com maisdetalhes de acordo com uma modalidade da revelação. Por questão desimplificação, o trajeto de fluxo da água residuária para o tanque derecuperação 108 e outros componentes do dispositivo de limpeza 100 não estáilustrado na figura 11. Os elementos no trajeto de fluxo 160 podem serrearranjados à montante ou à jusante uns em relação aos outros em outrasmodalidades. Também, os elementos particulares ao longo do trajeto de fluxo160 podem variar bastante de uma modalidade para a seguinte, dependendoda aplicação particular e da plataforma que está sendo implementada. Algunselementos podem ser removidos, enquanto outros podem ser adicionados. Porexemplo, em uma modalidade, o dispositivo de aspersão 161 pode sereliminado, enquanto, em uma outra modalidade, o gerador funcional 162 podeser eliminado. Os elementos mostrados em linhas tracejadas não estãopresentes no exemplo mostrado nas figuras 1OA-IOC, mas podem serincluídos em outras modalidades. A modalidade mostrada na figura 11 émeramente exemplar.
O líquido ou água de alimentação no tanque 106 é acoplado naentrada do gerador funcional 162 através de seções de conduíte 170, 171,bomba 164 e dispositivo de aspersão 161. A bomba 164 pode incluir qualquertipo de bomba adequado, tais como uma bomba de diafragma. Outros tipos debombas podem também ser usados.
Conforme discutido anteriormente, um aditivo ou composto deestimulação, tal como um eletrólito (por exemplo, cloreto de sódio) ou outrocomposto, pode ser adicionado à água de alimentação a qualquerconcentração desejada e em qualquer local desejado ao longo do trajeto defluxo à montante do gerador funcional 162. Por exemplo, o aditivo pode seradicionado à água no tanque 106. Em um exemplo adicional, um dispositivode fluxo de aditivo 173 pode ser acoplado em linha com o trajeto de fluxo, talcomo à jusante (ou à montante) de bomba 164 para inserir o aditivo na águade alimentação. Entretanto, um aditivo como esse não é necessário paramuitas aplicações de limpeza e tipos de líquido, tal como água de torneiraregular. Em algumas aplicações, um aditivo pode ser usado para aumentarainda mais os respectivos valores de pH da produção de anólitos e católitos dogerador funcional, ainda mais para fora de um pH neutro, se desejado.
O dispositivo de aspersão 161 pode ficar localizado emqualquer lugar ao longo do trajeto de fluxo entre a fonte de líquido 106 e ogerador funcional 162, ou em qualquer lugar à jusante do gerador funcional162. Em uma modalidade, dispositivo de aspersão inclui uma célulaeletrolítica, tal como a mostrada nas figuras 9A ou 9B, para aspergir o líquidopor eletrólise. Entretanto, outros tipos de dispositivos de aspersão podemtambém ser usados, tais como aqueles supradiscutidos.
Em aplicações em que se deseja um detergente adicional, odispositivo de limpeza 100 pode ser modificado para incluir adicionalmenteuma fonte 180 de um agente de limpeza, que é suprido à entrada do geradorfuncional através das seções de conduíte 181, 182 e da bomba 183 (todosmostrados em linhas tracejadas). Alternativamente, por exemplo, a bomba183 pode suprir o agente de limpeza a um ou mais dos trajetos de fluxo 160 àjusante do gerador funcional 162 ou ao trajeto de fluxo à montante de bomba164, por exemplo. Elementos de mistura 184 misturam o agente de limpezasuprido com a água de alimentação da fonte de líquido 106.
O fluxo de agente de limpeza é gerado de formasubstancialmente independente do volume de agente de limpeza nosuprimento 180. Uma válvula de retenção (não mostrada) pode ser instaladaem linha com seção de conduíte 170 para impedir o refluxo de componente doagente de limpeza e do líquido de limpeza primário para o tanque 106 quandoo elemento de mistura de fluido 184 estiver à montante de bomba 164. Abomba 183 pode incluir qualquer bomba adequada, tal como uma bombasolenóide. Um exemplo de uma bomba solenóide adequada é bomba númeroET200BRHP vendida pela Farmington Engineering of Madison, CT efabricada pela CEME. Uma outra bomba adequada é a bomba de medição SV653 fabricada pela Valcor Scientific. Outros tipos de bombas podem tambémser usados para a bomba.
Um controlador 186 (mostrado em linhas tracejadas) controlaas operações da bomba 183 por meio de um sinal de controle 187. Umcontrolador adequado é a parte número QRS2211C (tanto 24V quanto 36V)vendido pela Infitec Inc. of Syracuse, NY. De acordo com uma modalidade, osinal 187 é um sinal pulsado que fornece energia em relação ao terra (nãomostrado) e controla a duração na qual a bomba aciona o agente de limpezaatravés do conduíte 182. Por exemplo, o sinal de controle 187 pode ligar abomba 183 por 0,1 segundo e desligar por 2,75 segundos para produzir umfluxo de produção de baixo volume de agente de limpeza concentrado. Outrostempos de liga/desliga podem também ser usados. Além do mais, as bombas164 e 183 podem ser eliminadas, e o líquido e agente de limpeza podem seralimentados por um outro mecanismo, tal como gravidade. No exemplomostrado nas figuras 10A-10C, o dispositivo de limpeza 100 não inclui oselementos 180, 183, 184 e 186, uma vez que não é usado agente de limpezaadicional.
O gerador funcional 162 tem uma saída de água EA católito190 e uma saída de água EA anólito 192, que são combinadas em um trajetode fluxo comum 160 (mostrado em linhas cheias) e alimentadas a umdispensador de fluido 194. Em uma outra modalidade da revelação, o trajetode fluxo 160 inclui um trajeto de fluxo separado 160A e 160B (mostrado emlinhas tracejadas) para cada saída 190 e 192. Os fluxos relativos através dostrajetos de fluxo individuais ou combinados podem ser controlados através deuma ou mais válvulas ou de outros dispositivos de controle de fluxo 195colocados ao longo dos trajetos.
Armazenamentos temporários ou reservatórios 196 podem sercolocados ao longo dos trajetos 160, 160A e/ou 160B para coletar qualquercatólito ou anólito produzido pelo gerador funcional 162, mas nãoimediatamente distribuído ao dispensador de fluido 194. Por exemplo, osreservatórios 196 podem incluir uma válvula de diferencial de pressão, quepermite que o reservatório encha e, então, uma vez cheio, esvazie norespectivo trajeto de fluxo para uso. Outros tipos de reservatórios e sistemasde válvula ou defletor podem também ser usados. Os dois reservatórios 196podem ser controlados para abrir ou esvaziar alternadamente,simultaneamente, ou em qualquer outro intervalo ou sinal de controle. Se umdo católito ou anólito não estiver sendo usado para uma operação de limpezaou sanitização particular, o líquido não utilizado em excesso pode ser supridoao tanque de recuperação 108, através das válvulas 195. Alternativamente,por exemplo, o líquido pode ser suprido a um tanque de armazenamentoseparado para uso posterior. Um tanque de armazenamento separado podetambém ser usado, por exemplo, em modalidades nas quais a vazão de saídado dispensador excede a vazão na qual um ou mais dos elementos no trajetode fluxo pode tratar o líquido a ser dispensado efetivamente.
De acordo com uma outra modalidade da revelação, um oumais elementos de restrição de fluxo 198 podem ser colocados em linha comos trajetos de fluxo 160, 160A e/ou 160B para regular o fluxo de líquido, sedesejado ou necessário, para uma configuração particular. Por exemplo, umaqueda de pressão através dos elementos de restrição de fluxo 198 poderestringir o fluxo de fluido para dar a vazão volumétrica desejada. Porexemplo, um elemento de restrição de fluxo 198 pode incluir um orifício demedição ou placa de orifício que fornece um fluxo de produção desejado, talcomo de 0,2 GPM, por exemplo, quando a pressão de saída de bomba 164está aproximadamente a 40 psi (0,28 MPa). Outras vazões maiores oumenores que 0,2 GPM podem também ser usadas.
Se for usado um suprimento de agente de limpeza, a vazãovolumétrica de agente de limpeza pode ser limitada pela bomba 183 emaproximadamente 10 centímetros cúbicos ou menos por minuto, por exemplo.Exemplos de elementos e métodos para controlar as vazões volumétricas dolíquido e do agente de limpeza são descritos com mais detalhes na patenteU.S. 7.051.399. Entretanto, esses elementos e métodos não são exigidos emuma ou mais modalidades da presente revelação.
Em adição ou em substituição ao dispositivo de aspersão 161,o dispositivo de limpeza 100 pode incluir adicionalmente um ou maisdispositivos de aspersão 163 ao longo do trajeto de fluxo combinado 160 ouao longo de ambos os trajetos de fluxo separados 160A e 160B, à jusante dogerador funcional 162. Os dispositivos de aspersão 163 podem ficarlocalizados em qualquer lugar ao longo dos trajetos de fluxo 160, 160A e160B entre o gerador funcional 162 e o dispensador de fluido 194. Em umamodalidade, os dispositivos de aspersão 163 incluem uma célula eletrolítica,tal como a mostrada nas figuras 9A ou 9B, para aspergir o líquido poreletrólise. Entretanto, outros tipos de dispositivos de aspersão podem tambémser usados.
Os trajetos de fluxo 160, 160A e/ou 160B podem incluiradicionalmente válvulas de alívio de pressão 202 e válvulas de retenção 204,que podem ficar localizadas em qualquer posição adequada ao longo dequalquer trajeto de fluxo no dispositivo de limpeza 100. As válvulas deretenção 204 podem ajudar limitar vazamento de líquido quando dispositivode limpeza 100 não está em uso.
O dispensador de fluido 194 pode incluir qualquer elemento dedistribuição adequado para a aplicação particular na qual o dispositivo delimpeza 100 é usado. Por exemplo, em uma modalidade, o dispensador defluido 194 direciona o líquido para a superfície do piso duro ou para um outrocomponente do dispositivo de limpeza 100, tal como uma cabeça de limpeza.No caso em que a cabeça de limpeza tem múltiplas escovas, o dispensador defluido 194 pode incluir um acoplamento T, por exemplo, que pode ser usadopara rotear correntes de saída separadas para cada escova, se desejado. Olíquido pode ser dispensado de qualquer maneira adequada, tal como poraspersão ou gotejamento.
Em modalidades nas quais o anólito e o católito são aplicadosseparadamente um do outro, o dispensador de fluido 194 pode ter saídasseparadas, uma para cada tipo de líquido. Alternativamente, por exemplo, odispensador de fluido pode ter uma única saída, onde o fluxo de cada trajetode fluxo é controlado por uma válvula, chave ou defletor, por exemplo. Emuma modalidade adicional, o dispensador de fluido 194 inclui um dispositivode controle de fluxo que deixa passar seletivamente o anólito somente, ocatólito somente, ou uma mistura do anólito e do católito. Os termosdispensador de fluido e dispensador de líquido podem incluir, por exemplo,um único elemento de dispensação ou múltiplos elementos de dispensação,quer esses elementos estejam ou não conectados entre si.
Observou-se também que finas bolhas de gás, tais comonanobolhas, produzidas por qualquer um dos dispositivos de aspersão 161 e163 podem adicionalmente atrasar a neutralização da água EA anólito e daágua EA católito quando os dois líquidos são aplicados na superfície que estásendo limpa ao mesmo tempo e misturados. Este benefício pode existir quer olíquido esteja distribuído em trajetos de fluxo separados quer em um trajeto defluxo combinado, e quer o dispositivo de aspersão esteja à montante dogerador funcional 162, à jusante do gerador funcional 162, em um ou ambostrajetos de fluxo 160A e 160B à jusante, em um trajeto de fluxo combinado160, quer em qualquer combinação dessas localizações.
Observou-se que, quando as duas correntes de líquidocontendo a água EA anólito e a água EA católito são aplicadas na superfícieque está sendo limpa ao mesmo tempo, tanto através de uma corrente de saídacombinada quanto de correntes de saída separadas, os dois líquidos, emboramisturados na superfície, mantêm suas melhores propriedades de limpeza esanitização combinadas durante um tempo de permanência típico nasuperfície. Por exemplo, quando o dispositivo de limpeza 100 avança a umavazão típica através da superfície que está sendo limpa, o tempo depermanência na superfície entre a distribuição na superfície e em seguida arecuperação pelo rodo a vácuo 124 (mostrado na figura 10A) é relativamentecurto, tal como cerca de 2-3 segundos. Durante este tempo, as distintaspropriedades de ativação eletroquímica dos dois tipos de líquido não seneutralizam até depois que o líquido tiver sido recoberto na superfície. Istopermite que as propriedades vantajosas de cada líquido sejam utilizadasdurante uma operação de limpeza comum.
Depois da recuperação, as nanobolhas começam diminuir e oslíquidos alcalinos e ácidos começam neutralizar. Uma vez neutralizados, aspropriedades eletroquímicas, incluindo o pH, do líquido misturado recobertorevertem para aquelas da água de torneira regular. Isto permite que opotencial de oxidação-redução e outras propriedades de limpeza/sanitizaçãobenéficas de uma água EA misturada sejam substancialmente mantidasdurante o tempo de permanência antes de essas propriedades se neutralizaremsubstancialmente no tanque de recuperação do dispositivo de limpeza ou apósdisposição.
Também, observou-se que o potencial de oxidação-redução eoutras propriedades eletroquimicamente ativadas da água EA misturada (ououtro líquido EA) se neutralizam de forma relativamente rápida no tanque derecuperação depois da recuperação. Isto permite que o líquido recoberto sejadisposto quase que imediatamente depois de uma operação de limpeza tersido completada sem ter que esperar ou armazenar o líquido recoberto em umtanque de disposição temporário até que o líquido neutralize.
O dispositivo de limpeza 100 é simplesmente um exemplo deum dispositivo de limpeza de superfície com o qual uma ou mais modalidadespodem ser usadas. Outros tipos de dispositivos de limpeza tendo umavariedade de outras configurações e elementos podem ser usados emmodalidades alternativas da presente revelação, tais como aqueles discutidos aseguir.
Em uma modalidade adicional, o líquido pode ser convertidoem um dispositivo de limpeza embutido 100 em um líquido EA anólito e emum líquido EA católito. Nesta modalidade, o dispositivo de limpeza 100 podeser modificado de forma a incluir um tanque fonte de anólito e um tanquefonte de católito para receber o líquido EA anólito e o líquido EA católitogerados por um gerador funcional não embutido. Portanto, o geradorfuncional 162 pode ser eliminado no dispositivo de limpeza 100. Asproduções do tanque de líquido anólito e do tanque de líquido católito podemser combinadas ou mantidas como fluxos de produção separados, tal comodescrito anteriormente. O dispositivo de limpeza 100 pode incluir um ou maisdispositivos de aspersão tais como aqueles mostrados na figura 11, sedesejado, para aspergir os fluxos de produção combinada ou separados.
12. Neutralização Rápida das Produções de Anólito e CatólitoUm aspecto adicional da presente revelação está voltado paraum método no qual um líquido, tal como água, com um pH relativamenteneutro entre pH 6 e pH 8, tal como pH7, e um ORP relativamente neutro entre±50 mV, tal como 0 mV, passa através de um gerador funcional para geraruma produção de anólito EA e uma produção de católito EA. As produções deanólito e católito EA têm pHs fora da faixa entre pH6 e pH8 e têm ORPs forada faixa de ±50 mV. Por exemplo, a produção de EA anólito tem um pH decerca de 2,5 a 6 e um ORP na faixa de +100 mV a +1.200 mV, +400 mV a+900 mV, ou +400 mV a +700 mV. A produção de EA católito tem um pHde cerca de 8-12 e um ORP na faixa de cerca de -150 mV a -1.000 mV, -150mV a -700 mV, ou -300 mV a -700 mV, por exemplo.
As produções de anólito e católito EA são aplicadas a umasuperfície por um tempo de permanência e em seguida recobertas nasuperfície e colocada em um tanque de recuperação. Em uma modalidade, asproduções de anólito e católito EA são aplicadas na superfície em 5 segundosdepois do tempo no qual os líquidos são produzidas pelo gerador funcional, epodem ser aplicadas na superfície em um menor faixa de tempo, tal como em3 segundos, depois da produção. Em uma modalidade, o tempo depermanência na superfície é maior que zero segundo e menor que 5 segundos,tal como entre 1-5 segundos, ou entre 2-3 segundos.
As produções de anólito e católito EA podem ser misturadasantes da aplicação na superfície, misturadas na superfície ou misturadas notanque de recuperação. Por exemplo, as produções de anólito e católito EApodem ser aplicadas na superfície simultaneamente como um único líquidomisturado, ou como líquidos separados, ou podem ser aplicadas e recobertasseqüencialmente, tanto sobrepondo quanto não sobrepondo na superfície.
Uma vez recoberta, as produções de anólito e católito EAmisturada no tanque de recuperação neutralizam de forma substancialmenterápida no pH e ORP originais do líquido fonte (por exemplo, aqueles de águade torneira normal). Em um exemplo, as produções de anólito e católito EAmisturadas no tanque de recuperação neutralizam de forma substancialmenterápida a um pH entre pH6 e pH8 e um ORP entre ±50 mV dentro de umperíodo de tempo de menos de 1 minuto (tal como em 30 segundos) desde omomento em que as produções de anólito e católito EA são produzidas pelogerador funcional.
Em seguida, o líquido recoberto pode ser disposto de qualquermaneira adequada. Similarmente, em modalidades nas quais o líquido não érecoberto na superfície que está sendo limpa, as produções de anólito ecatólito EA misturadas neutralizam rapidamente na superfíciesubstancialmente no pH e ORP originais do líquido fonte. Este método podeser realizado com o dispositivo de limpeza 100 ou qualquer outro aparelho,tais como, mas sem limitações, aqueles aqui revelados.
13. Exemplo de um Dispositivo de Limpeza de Piso Duro e MacioCombinados
A figura 12 é um diagrama de blocos de um dispositivo delimpeza de piso 300 que é configurável com múltiplos tipos de ferramentas delimpeza e extratores para acomodar diferentes operações de limpeza usandoainda o mesmo dispositivo de limpeza geral.O dispositivo de limpeza 300 pode ser configurado em ummodo de limpeza de transferência de sujeira para realizar uma operação delimpeza de transferência de sujeira em uma superfície de piso macio, ummodo de extração profundo para realizar uma operação de limpeza deextração profunda, e um modo de limpeza de piso duro para limpar umasuperfície de piso duro. Em cada um desses modos, o dispositivo de limpeza300 remove resíduos e detritos líquidos com um sistema de recuperação defluido. Entretanto, todos tais componentes não são exigidos em todasmodalidades da figura 12. A seleção particular de componentes é providaapenas como um exemplo.
O dispositivo de limpeza 300 pode ser configurado para usopor um operador que caminha por trás ou que está montado no dispositivo delimpeza 300, ou pode ser configurado como um dispositivo de limpezarebocado, anexado a um outro dispositivo, seguro pela mão, ou carregado poruma pessoa, etc. O dispositivo de limpeza 300 pode ser energizado por meiode uma fonte de alimentação embutida, tais como baterias ou um motor decombustão interna, ou energizado por meio um cabo elétrico.
O dispositivo de limpeza de piso 300 em geral inclui um corpomóvel 306, uma cabeça de limpeza motorizada 308, um dispensador delíquido 310, um ou mais vácuos 312, pelo menos uma ferramenta de extraçãoa vácuo 314, um rodo a vácuo 316 e um tanque de recuperação de resíduos317.
O corpo móvel 306 é suportado em rodas de acionamento 318e rodízios 320 para deslocamento sobre a superfície 302. Em umamodalidade, as rodas de acionamento são acionadas por um motor 322.
O dispositivo de limpeza 300 tem um trajeto de distribuição delíquido similar a um ou mais das modalidades discutidas com relação àsfiguras 8 e 9. O dispensador de líquido 310 recebe líquido, tais como água EAanólito, água EA católito, água EA anólito e católito, ou água EA anólito ecatólito misturadas, dependendo da configuração, de um gerador funcional324 e de um ou mais dispositivos de aspersão 325 e 326, conforme descritoanteriormente com relação à figura 9, por exemplo. Alternativamente, porexemplo, o dispositivo de limpeza 300 pode incluir gerador funcional 324sem um dispositivo de aspersão, ou pode incluir um dispositivo de aspersãosem um gerador funcional. O dispensador 310 dispensa o líquido diretamenteno piso 302 ou em um componente de cabeça de limpeza 308 através de umou mais bicos ou aberturas.
A cabeça de limpeza 308 inclui uma ferramenta de limpeza328 e um ou mais motores 330 para rotacionar a ferramenta de limpeza 328em torno de um eixo que é tanto paralelo quanto perpendicular à superfície302, por exemplo. A ferramenta de limpeza rotativa 328 encaixa a superfície302 para realizar uma operação de limpeza em piso duro ou macio, indicadapela seta 331. A ferramenta de limpeza 328 pode incluir uma ou maisescovas, tais como escovas de cerdas, dispositivos de limpeza de almofada,microfibras, ou outros elementos de limpeza de superfície de piso duro oumacio.
De acordo com um exemplo, o dispositivo de limpeza 300inclui um elevador da cabeça de limpeza, que abaixa a cabeça de limpeza 308para piso operações de limpeza e que eleva a cabeça de limpeza 308 quandonão está em uso, tal como durante transporte do dispositivo de limpeza 300.
Uma modalidade da cabeça de limpeza 308 é configurada parauso com múltiplos tipos de ferramentas de limpeza 328 a fim de acomodardiferentes operações de limpeza usando ainda os mesmos motores 330, porexemplo. Assim, a cabeça de limpeza 308 pode ser equipada com umaferramenta de limpeza de piso macio 328 ou uma ferramenta de limpeza depiso duro 328. Alternativamente, por exemplo, o dispositivo de limpeza 300 éconfigurável com cabeças de limpeza de piso macio e duro separadas 308.
Em uma modalidade adicional, o dispositivo de limpeza 300pode incluir uma vareta de limpeza (não mostrado) em adição ou emsubstituição à cabeça de limpeza 308. A vareta de limpeza pode incluir umaprimeira mangueira acoplada no dispensador 310 para dispensar a água EA euma segunda mangueira acoplada ao vácuo 312 para extrair água EA suja dasuperfície 302.
Na modalidade mostrada na figura 12, um ou mais vácuos 312são usados em combinação com pelo menos uma ferramenta de extração avácuo 314 para remover resíduo líquido e sólido (isto é, líquido de limpezasujo) da ferramenta de limpeza 328 e/ou superfície 302. Um vácuo 312também opera com rodo 316 para remover resíduo da superfície 102. Oresíduo é em seguida depositado em um ou mais tanques de recuperação deresíduos 317 ou em um outro local. Em uma modalidade, um único vácuo 312é seletivamente acoplado no rodo 316 e ferramenta de extração 314 usandoum seletor de trajeto de vácuo 332. Em uma outra modalidade, o dispositivode limpeza 300 inclui vácuos separados 312 para o rodo a vácuo 316 e aferramenta de extração 314. Um ou mais elevadores podem ser providos paraelevar e abaixar cada ferramenta 314 e 316 para colocar e retirar de operação.
Em uma modalidade, a ferramenta de extração 314 é usadapara remover detritos líquidos e sólidos de superfícies macias, ao passo que orodo 316 é usado para remover detritos líquidos e sólidos de superfícies duras.Outros tipos de ferramentas e métodos de recuperação de líquido e detritospodem também ser utilizados para uso em superfícies duras, superfícies depiso macio, ou ambos.
A figura 13 é um diagrama, que mostra a ferramenta delimpeza 328 com mais detalhes. Na modalidade mostrada na figura 13, aferramenta de limpeza 328 inclui um ou mais rolos de transferência de sujeira340 para limpar pisos macios, e a ferramenta de extração 314 inclui umaferramenta de extração de rolos 342. Os rolos são rotacionados pela operaçãode um ou mais motores 330 (figura 12) e varrem a superfície 302, quetransfere sujeira da superfície para os rolos de transferência de sujeira 340. Arotação dos rolos 340 nas direções indicadas pelas setas faz com que porçõesdos rolos de transferência de sujeira fiquem molhados com o líquido delimpeza, extraído pelos rolos extratores 340 e varrido contra a superfície 302.
Por exemplo, à medida que os rolos 340 são revolvidos, eles encaixam o pisomacio (por exemplo, fibras de tapete) 302 e fazem com que sujeira sejatransferida das fibras de tapete para os rolos 340. Os rolos 340 sãoadicionalmente rotacionados e j ateados novamente com líquido de limpezapor um bico 346. Subseqüentemente, as superfícies dos rolos 340 sãoextraídas a vácuo para remover o líquido de limpeza sujo dos rolos, que étransferido para o tanque de recuperação 317. Uma outra modalidade deferramenta de extração 314 é na forma de uma ferramenta de extração desuperfície 348 que é configurada para remover resíduo líquido e sólido dasuperfície 302.
A figura 14 ilustra a ferramenta de limpeza 328 em um modode operação de limpeza de extração profunda, no qual o dispositivo delimpeza 300 funciona similarmente aos extratores de tapetes conhecidos,exceto que o líquido de limpeza inclui água EA e/ou água aspergida conformediscutido anteriormente. Se necessário, rolos de transferência de sujeira 340são recolocados com o escovas do extrator 350, a cabeça de limpeza 308 e oextrator de superfície 344 movem-se para suas posições operacionais, e o rodoa vácuo 316 move-se para a posição elevada. O dispensador de líquido 310descarrega líquido de limpeza na superfície 302 pelo(s) bico(s) 352 ou usabico(s) 354 para direcionar líquido tanto para a superfície 302 quanto para aescova do extrator de avanço 350. Escovas do extrator 350 são acionadas viao(s) motor(s) 330 para encaixar a superfície do piso 302. À medida que odispositivo de limpeza 300 progride através da superfície do piso 302, oextrator de superfície 344 encaixa a porção molhada da superfície pararemover o líquido sujo da superfície. Também, ferramentas de extração derolos 342 removem líquido sujo e detritos das escovas 350.
A figura 15 ilustra a ferramenta de limpeza 328 em um modode operação de limpeza de piso duro. Inicialmente, um escovão de piso duro360 é instalada em uma cabeça de limpeza reconfigurável 308, ou uma cabeçade limpeza de piso duro separado 308 tendo a escovão 360 é anexada aocorpo móvel 306 (figura 12). Também, a cabeça de limpeza 308 e o rodo avácuo 316 movem-se para suas posições operacionais, e a ferramenta deextração de superfície 344 move-se para a posição elevada. Em seguida, odispensador de líquido 310 molha a superfície 302 com líquido,descarregando o líquido pelo bico 352, e/ou molha a superfície 302 e aescovão 360, descarregando líquido 230 pela tubulação 362 que é interna ouexterna à escovão 360. O motor 330 gira a escovão 360 à medida que elaencaixa a superfície molhada 302. À medida que o dispositivo de limpeza 300move na direção para frente, o líquido sujo é coletado pelo rodo 316 edirecionado para o tanque de recuperação de resíduos 317.
Em uma modalidade adicional, o dispositivo de limpeza 300 éconstruído similar a um dispositivo de limpeza multimodos comercialmentedisponível pela Tennant Company of Minneapolis, Minnesota com o nomecomercial READY SPACE®, mas é modificada para eliminar o sistema desuprimento de detergente tradicional e substituí-lo com um dispositivo deaspersão e/ou um gerador funcional similar a uma ou mais das modalidadesaqui descritas. Uma modalidade do dispositivo de limpeza READY SPACE®está descrita com mais detalhes na patente U.S. 6.735.812.
14. Exemplo de um Sistema Extrator de Tapete
A figura 16 é uma vista em perspectiva de uma máquinaextratora de tapete 370, que tem uma cabeça coletora a vácuo 371 usada paraextrair pelo menos uma parte de líquido sujo do tapete e outros pisos macios.O extrator 370 inclui adicionalmente um par de rodas 372 e um manipulo decontrole 373. Durante operação, um operador puxa o extrator 370 para trás nadireção da seta 373 à medida que o extrator dispensa um líquido no piso queestá sendo limpo e/ou uma ou mais ferramentas de limpeza motorizadas 375.As ferramentas de limpeza 375 podem incluir qualquer ferramenta de limpezade piso macio conhecida, tais como escovas, rolos, cerdas, etc. Detalhes5 adicionais do extrator 370 são revelados nas patentes U.S. 7.059.013 e4.956.891. Qualquer das cabeças coletoras a vácuo aqui reveladas, porexemplo, pode ser usada no extrator 370. Em uma modalidade exemplar, oextrator 370 pode excluir a ferramenta de limpeza 375 e apenas dispensar olíquido no piso e, em seguida, extrair o líquido sujo do piso.
O extrator 370 é modificado de forma a incluir um sistema dedistribuição de líquido com um dispositivo de aspersão e/ou um geradorfuncional, tal como, mas sem limitações, o revelado na figura 11, ou qualquerdas outras modalidades aqui reveladas. O extrator 370 pode ser construídopara distribuir e em seguida extrair um ou mais dos seguintes líquidos, porexemplo, do piso que está sendo limpo: água EA anólito, água EA católito,água EA anólito aspergida, água EA católito aspergida, água EA anólito ecatólito misturada e água EA anólito e católito misturada aspergida, e águaaspergida. Líquido em substituição ou em adição à água pode também serusado.
15. Exemplo de um Dispositivo de Limpeza de Toda a Superfície (porexemplo, banheiro)
A figura 17 é uma vista em perspectiva de um conjunto delimpeza de toda superfície 380, que é descrito com mais detalhes na patenteU.S. 6.425.958. O conjunto de limpeza 380 é modificado de forma a incluirum trajeto de distribuição de líquido com um ou mais dispositivos de aspersãoe/ou um ou mais geradores funcionais tais como, mas sem limitações, aquelesmostrados na figura 11, por exemplo, ou em qualquer das outras modalidadesaqui reveladas.
O conjunto de limpeza 380 pode ser construído para distribuire opcionalmente recuperar um ou mais dos líquidos seguintes, por exemplo,no piso que está sendo limpo: água EA anólito, água EA católito, água EAanólito aspergida, água EA católito aspergida, água EA anólito e católitomisturada e água EA anólito e católito misturada aspergida, e água aspergida.
Líquido em substituição ou em adição à água pode também ser usado.
O conjunto de limpeza 380 pode ser usado para limparsuperfícies duras, salas de estar ou qualquer outro ambiente que tem pelomenos uma superfície dura, por exemplo. O conjunto de limpeza 380 inclui odispositivo de limpeza e os acessórios usados com o dispositivo de limpezapara limpar as superfícies, conforme descrito na patente U.S. 6.425.958. Oconjunto de limpeza 380 inclui um alojamento 381, uma manipulo 382, rodas383, uma mangueira de dreno 384 e vários acessórios. Os acessórios podemincluir uma escova de piso 385 com uma manipulo telescópica e extensível386, uma primeira peça 387A e uma segunda peça 387B de uma vareta curvadupla de duas peças, e vários acessórios adicionais não mostrados na figura17, incluindo uma mangueira de vácuo, um mangueira do soprador, umamangueira do aspersor, um mangueira do bico do soprador, uma pistola deaspersão, um anexação da ferramenta de piso de rodo, uma ferramenta deaspiração e uma mangueira de enchimento do tanque (que pode ser acopladaem orifícios no conjunto 380). O conjunto tem um alojamento que carrega umtanque ou recipiente de líquido removível e um tanque de recuperação ourecipiente de líquido de recuperação removível. O conjunto de limpeza 380 éusado para limpar superfícies pela aspersão do líquido de limpeza através deuma mangueira do aspersor e nas superfícies. A mangueira do soprador é emseguida usada para secar por sopro as superfícies e soprar o fluido nassuperfícies em uma direção predeterminada. A mangueira de vácuo é usadapara sucção do fluido das superfícies e para o tanque de recuperação nodispositivo de limpeza 380, limpando assim as superfícies. A mangueira devácuo, mangueira do soprador, mangueira do aspersor e outros acessóriosusados com o conjunto de limpeza 380 podem ser carregados com odispositivo de limpeza 380 para facilidade de transporte.
Em algumas modalidades, o fluxo de produção pode ser muitoalto, tal como com um aspersor. Se a vazão de saída de uma ferramenta ouaparelho particular exceder a vazão na qual o gerador funcional ou dispositivode aspersão é capaz de tratar efetivamente o líquido a ser j ateado, o aparelhopode ser configurado para incluir um ou mais reservatórios de saída paraconter o anólito e católito produzidos (tanto separadamente quantocombinadamente) enquanto necessário. Uma vez escorvados com líquido desaída, os reservatórios de saída podem fornecer um armazenamentotemporário que pode suprir uma maior vazão de saída.
16. Exemplo de um Sistema de Limpeza Montado em Caminhão
A figura 18 é um diagrama que ilustra um sistema montado emcaminhão 400 de acordo com uma modalidade adicional da revelação. Umsistema de limpeza, com um ou mais dos componentes das modalidades aquidiscutidas, tal como aquele mostrado na figura 11, é montado no caminhão402. Usando os números de referência mostrados na figura 11, o caminhão402 carrega um tanque fonte 106 para conter líquido, tais como água detorneira regular, um gerador funcional embutido 162 e um ou maisdispositivos de aspersão 161 e/ou 163 para ativar eletroquimicamente easpergir a água. Alternativamente, por exemplo, o(s) dispositivo(s) deaspersão e/ou o gerador funcional podem ser eliminados. O sistema dedistribuição de líquido inclui uma ou mais mangueiras 404, que passam aágua eletroquimicamente ativada (por exemplo, água EA anólito aspergidae/ou água EA católito aspergida) para uma vareta de limpeza 406, quedispensa a água na superfície que está sendo limpa. A vareta de limpeza 406pode incluir adicionalmente um extrator, que é acoplado por uma mangueira408 a uma fonte de vácuo que é também carregada pelo caminhão 402. Àmedida que o operador passa a extremidade de limpeza da vareta 406 sobre asuperfície a ser limpa, a vareta dispensa a água EA na superfície, enquanto oextrator recupera água e detritos sujos da superfície.
Em uma modalidade adicional, uma vareta similar à vareta 406pode ser implementada em qualquer dos dispositivos de limpeza mostrados oudiscutidos com referência a qualquer das figuras aqui, com ou semferramentas de limpeza ou extração ou sistemas de recuperação adicionais.17. Odorante
A figura 19 é um diagrama de blocos simplificado, que ilustraum dispositivo de limpeza móvel ou imóvel 500 que tem um sistema dedistribuição da água EA de acordo com uma modalidade adicional, quepoderia ser implementado em qualquer das modalidades discutida aqui. Emuma modalidade, o sistema de distribuição inclui uma fonte de líquido 502,um dispositivo de aspersão 503, um gerador funcional 504, um dispositivo deaspersão 504 e um dispensador de fluido 506. Além do mais, o sistema delimpeza 500 inclui uma fonte de um composto odoroso 508, que pode serlevado para o trajeto de fluxo de líquido por uma bomba de dispersão 510tanto à montante quanto à jusante do gerador funcional 504. Outros aparelhose métodos podem também ser usados para dispersar o composto odoroso nolíquido. Por exemplo, o composto odoroso pode ser formado na forma de umduende de longa duração que pode ser colocado no trajeto de fluxo e dissolverlentamente. Também, um ou mais dos dispositivos de aspersão 503, geradorfuncional 504 ou dispositivo de aspersão 505 podem ser eliminados em outrasmodalidades.
O composto odoroso adiciona um aroma ou odor ao líquido,afeta, estimula ou é percebido pelo sentido de cheiro do usuário. Por exemplo,um aroma como esse poderia incluir uma fragrância facilmente selecionávelque poderia ser percebida pelo usuário para indicar que a superfície estálimpa. A fragrância poderia ser "fresca", "acentuada" ou "cítrica", porexemplo. Outras fragrâncias podem também ser usadas para outros efeitos, talcomo para uma terapia de aroma ou para corresponder a uma situação na qualo piso ou superfície processada é usada. Por exemplo, uma fragrância tropicalpode ser usada para corresponder a um decor tropical. O usuário dodispositivo de limpeza pode escolher uma fragrância apropriada para asituação.
Entretanto, observou-se que um ou mais dos dispositivos delimpeza aqui revelados já fornecem uma fragrância naturalmente "limpa" semo uso de um composto odoroso extra 508 por causa de espécies reativasmetaestáveis que podem ser produzidas pelo gerador funcional, tal comocloro.
18. Gerador de líquido de limpeza
A figura 20 é um diagrama de blocos simplificado de umgerador de líquido de limpeza 600 que é montado em uma plataforma 601 deacordo com uma modalidade exemplar. A plataforma 601 pode serconfigurada para ser montada ou colocada em uma instalação em um piso,uma parede, uma bancada ou outra superfície, segura à mão, carregada porum operador ou veículo, anexada a um outro dispositivo, ser segura à mão, oucarregada por uma pessoa, etc. Por exemplo, a plataforma 601 pode sercarregada por um trole ou balde de esfregão de limpeza ou manutenção. Aplataforma 601 inclui uma entrada 602 para receber um líquido, tal comoágua de torneira, de uma fonte. Alternativamente, por exemplo, a plataforma601 pode incluir um tanque para conter um suprimento de líquido a sertratado. A plataforma 601 inclui adicionalmente um dispositivo de aspersão603, um gerador funcional 604 e um dispositivo de aspersão adicional 605.
Em uma modalidade, a plataforma 601 inclui somente um dos dispositivos deaspersão 603 ou 605. Em uma modalidade adicional, ambos os dispositivos deaspersão 603 e 605 são eliminados. A produção do dispositivo de aspersão605 (ou gerador funcional 604) é acoplada a uma saída 606. A plataforma 601pode também incluir qualquer dos outros dispositivos ou componentes taiscomo, mas sem limitações, aqueles aqui revelados.
Os trajetos de fluxo da saída do gerador funcional 604 podemser configurados para dispensar líquido EA anólito somente, líquido EAcatólito somente, tanto líquido EA anólito quanto líquido EA católito, oumisturada líquido EA anólito e católito. Anólito ou católito não usados podemser direcionados para um tanque de resíduos na plataforma 601 ou para umasaída de dreno, por exemplo. Em modalidades nas quais tanto EA anólitoquanto católito são dispensados pela saída 606, a saída pode ter orifíciosseparados ou um orifício combinado, que distribui uma mistura de católito eanólito, por exemplo, conforme discutido com referência à figura 11.Adicionalmente, qualquer das modalidades aqui pode incluir um tanque dearmazenamento para conter o líquido produzido na saída do dispensador.Também, um ou mais do dispositivo de aspersão 603, gerador funcional 604ou dispositivo de aspersão 605 podem ser eliminados em outras modalidades.
Em uma modalidade adicional, a plataforma pode serincorporada ou em uma garrafa de aspersão, tal como uma garrafa de aspersãoacionada à mão, em que a garrafa de aspersão contém um líquido a ser j ateadoem uma superfície, e o gerador funcional converte o líquido a um líquido EAanólito e um líquido EA católito antes de dispensar o líquido convertido comouma aspersão de saída. Os líquidos anólito e católito EA podem serdispensados como uma mistura combinada ou como saídas de aspersãoseparadas. Com uma vazão de saída pequena e intermitente provida na garrafade aspersão, o gerador funcional pode ter uma pequena embalagem e seracionados por baterias carregadas pela embalagem ou garrafa de aspersão, porexemplo.
19. Indicador do Potencial de Oxidação-Redução
Um outro aspecto da revelação diz respeito a um método eaparelho para prover um usuário com uma indicação humanamenteperceptível do potencial de oxidação-redução de líquido EA, tal como, massem limitações, o líquido EA gerado ou usado em qualquer das modalidadesdiscutidas aqui. Por exemplo, o dispositivo de limpeza de superfícies de pisoduro e/ou macio móvel discutido com relação às figuras 10-17 pode sermodificado de forma a incluir um gerador funcional embutido e um indicadorvisual ou audível do potencial de oxidação-redução do líquido de produção.Similarmente, qualquer dos aparelhos mostrados ou descritos com referênciaa qualquer das outras figuras pode ser modificado para incluir adicionalmenteum indicador como esse.
O indicador pode incluir um instrumento de medição que temum escala analógica ou digital, uma lâmpada indicadora, um dial ou umasaída sonora, ou pode incluir um mudança em uma propriedade perceptível dolíquido tal como sua cor. Por exemplo, um corante pode ser injetado nolíquido com base em uma saída de um instrumento de medição ou a mudançade cor pode ser desencadeada por uma resposta química de um aditivo dentrodo líquido ao potencial de oxidação-redução do líquido. Por exemplo, certosíons metálicos podem mudar a cor da água em função do potencial deoxidação-redução da água.
Em uma modalidade adicional, o indicador fornece uma saídaanalógica ou digital legível por máquina em função do potencial de oxidação-redução. O aparelho pode incluir equipamento elétrico e software para proverum respectivo sinal de saída de qualquer tipo para monitorar o potencial deoxidação-redução, e/ou para armazenar um histórico do potencial deoxidação-redução e qualquer outro indicador desejado que reflita um estadoou condição operacional do aparelho. Em uma modalidade, o aparelhomonitora a quantidade de água EA que está sendo usada, o estado doaparelho, e o potencial de oxidação-redução do líquido de saída. Se opotencial de oxidação-redução não estiver dentro de uma faixa desejada, ou seuma outra condição de erro ocorrer no aparelho, este evento pode serregistrado no aparelho e reportado ao usuário da máquina ou transmitido aopessoal de manutenção local ou remoto por meio de uma saída e mídia detransmissão adequada. Por exemplo, um sistema de monitoramento local podereceber a transmissão e enviar um relatório correspondente ao pessoal damanutenção por meio de uma mensagem de correio eletrônico. Outroseventos de manutenção podem também registrados e reportados paradesencadear etapas de manutenção automáticas.
Também, o uso de líquido EA pode ser automaticamenteregistrado no aparelho e transmitido a um sistema de monitoramento local ouremoto com propósitos de cobrança.
Em uma modalidade adicional, o aparelho pode monitor,registrar e/ou reportar o estado e estados de funcionamento dos dispositivosde aspersão por qualquer doa métodos anteriores. O aparelho pode medir,registra e reportar o tempo de operação com propósitos de programar certosprocedimentos de manutenção em intervalos predeterminados. Por exemplo,em modalidades nas quais um ou mais dos eletrodos no gerador funcional oudispositivos de aspersão emitem íons, tais como íons de prata, uma medida dotempo total de uso uma vez que o eletrodo tenha sido instalado pode ser usadapara programar a troca antes do final da vida útil do eletrodo ou notificar ousuário por meio de um indicador.
20. Indicador Visual Que Representa a Operação do Gerador Funcional
Um outro aspecto da revelação diz respeito a um método eaparelho para prover um usuário com uma indicação humanamenteperceptível da operação elétrica do gerador funcional ou o aspersor. O nívelde energia consumida pelo gerador funcional (e/ou aspersor) pode ser usadopara determinar ser o gerador funcional está operando corretamente e,portanto, se o líquido (EA anólito e/ou EA católito) produzido pelo gerador éeletroquimicamente ativado a um nível suficiente. O consumo de energiaabaixo de um nível razoável pode refletir vários problemas potenciais talcomo uso de água de alimentação ultrapura ou água de alimentação com umteor de eletrólito no geral baixo (por exemplo, baixo teor de sódio/mineral) demaneira tal que a água não conduza um nível de corrente elétrica suficiente nogerador funcional. O consumo corrente pode portanto também indicar níveisde potencial de oxidação-redução altos ou baixos, por exemplo.
Por exemplo, o dispositivo de limpeza de superfícies de pisoduro e/ou macio móvel discutido com relação à figuras 10-17 pode sermodificado de forma a incluir um gerador funcional embutido e um indicadorvisual, audível ou tátil que é representativo da energia consumida pelogerador funcional. Similarmente, qualquer do aparelho mostrado ou descritocom referência a qualquer das outras figuras pode incluir adicionalmente umindicador como esse.
A figura 21 é um diagrama de blocos de um sistema 700 tendoum indicador de acordo com uma modalidade da revelação, que pode serincorporado em qualquer uma das modalidades aqui reveladas, por exemplo.
O sistema 700 inclui fonte de alimentação 702, gerador funcional (e/ouaspersor) 704, componentes eletrônicos de controle 706, ventilador deresfriamento 708, sensor de corrente, 710, circuito lógico 712 e indicador 714.Por questão de simplificação, a entradas e saídas de líquido do geradorfuncional 704 não estão mostradas na figura 21. Todos elementos do sistema700 podem ser acionados pela mesma fonte de alimentação 702 ou por duasou mais fontes de alimentação separadas, por exemplo.
Os componentes eletrônicos de controle 706 são acopladospara controlar o estado operacional do gerador funcional 704 com base nopresente modo operacional de sistema 700 e entradas de controle do usuário,tais como aquelas recebidas da unidade de controle 146 do dispositivo delimpeza 100 mostradas nas figuras 10A-10C. Os componentes eletrônicos decontrole 706 podem corresponder aos componentes eletrônicos de controle 64na modalidade mostrada na figura 8A, por exemplo. O ventilador deresfriamento 708 pode ser provido para resfriar os componentes eletrônicos decontrole 706 e pode ser anexado a um alojamento contendo o geradorfuncional 704 e componentes eletrônicos de controle 706, por exemplo.
A energia consumida pelo gerador funcional 710 pode sermonitorada por meio de um sensor de corrente 710, que pode ser acoplado emsérie elétrica com o gerador funcional 704 e a fonte de alimentação 702. Osensor de corrente 710 fornece um saída analógica ou digital 716 que érepresentativa da corrente que passa pelo gerador funcional. O circuito lógico712 compara a saída 716 com níveis ou faixas de corrente limiarespredeterminadas e em seguida opera o indicador 714 em função dacomparação. Os níveis ou faixas de corrente limiares podem ser selecionadospara representar níveis de consumo de energia predeterminados, por exemplo.
O indicador 714 pode incluir uma lâmpada indicadora, umdial, uma saída sonora, uma saída tátil, um instrumento de medição com umaescala analógica ou digital, ou qualquer outra saída perceptível. Em umamodalidade, mostrada com mais detalhes a seguir com relação à figura 22,ventilador 708 é um ventilador iluminado compreendendo uma ou mais luzescoloridas (por exemplo, LEDs) que são eletricamente acopladas em paralelocom o motor do ventilador, mostrado na figura 21. Quando operadas pelocircuito lógico 712 por meio da chave 718, as luzes funcionam como luzesindicadoras representativas do estado operacional do gerador funcional 704.Entretanto, as luzes indicadoras podem ser operadas pelo circuito lógico 712independentemente do motor do ventilador em outras modalidades.
Em uma modalidade ilustrativa, o circuito lógico 712 opera asluzes indicadoras 714 em função do nível de corrente detectado pelo sensor decorrente 710. Por exemplo, o circuito lógico 712 pode desligar (oualternativamente, ligar) as luzes indicadoras em função de se o nível decorrente detectado está acima ou abaixo de um nível limiar. Em umamodalidade, circuito lógico 712 opera as luzes indicadoras em um estadoestacionário "ligado" quando o nível de corrente detectado está acima do nívellimiar, e pisca as luzes indicadoras entre o estado "ligado" e um estado"desligado" a uma freqüência selecionada para indicar um problema quando odetectado nível de corrente é abaixo do nível limiar. Múltiplos níveis efreqüências limiares podem ser usados em outras modalidades. Também, oindicador 714 pode incluir uma pluralidade de indicadores controladosseparadamente, tal como uma pluralidade de luzes, cada qual indicando aoperação dentro de uma faixa predefinida. Alternativamente, ouadicionalmente, o circuito lógico pode ser configurado para alterar o nível deiluminação de uma ou mais luzes indicadoras em função do nível de correntedetectado em relação a um ou mais limiares ou faixas, por exemplo.
Na modalidade mostrada na figura 10C, o topo do alojamento150 inclui um ventilador de resfriamento 708 para resfriar os componenteseletrônicos de controle do gerador funcional e aspersor. Nesta modalidade, oventilador de resfriamento incluído um ventilador de cores Mad Dog MD-80MM-4LED-F tipo 80 mm, que inclui quatro lâmpadas LED azuis parailuminar o conjunto do ventilador quando o ventilador é energizado e as pásdo ventilador estão girando a aproximadamente 2.000 RPM. Este tipo deventilador é tipicamente usado for sistemas de jogos por computador pararesfriamento e iluminação de um gabinete de computador claro que aloja ohardware de computador. Outros tipos de ventiladores iluminados podem serusados em outras modalidades.
Na modalidade mostrada na figura 10C, o motor do ventilador eos LEDs são eletricamente acoplados em paralelo uns nos outros conformemostrado na figura 21. O motor do ventilador e os LEDs são portanto ligados edesligados juntos pelo controle do circuito lógico 712. Entretanto, o motor doventilador e os LEDs podem ser controlados independentemente conformemencionado anteriormente. O ventilador iluminado fornece um meio simples deindicar visualmente a saúde do gerador funcional. Ao usuário, o brilho estáticoda lâmpada indicadora fornece garantia de que a água que está sendo aplicada nasuperfície que está sendo limpa é de fato eletroquimicamente ativada.
A figura IOB ilustra o dispositivo de limpeza 100 com a tampa104 do dispositivo de limpeza fechada por cima da base 102. Por causa dacolocação do gerador funcional próximo de uma folga entre a tampa 104 e abase 102, o brilho estático dos LEDs do ventilador de resfriamento,representado pelas setas 720, é visível em uma área ao longo do lado dodispositivo de limpeza, durante operação normal. Entretanto, a lâmpadaindicadora pode ser posicionada em qualquer outra localização, tanto com omotor do ventilador quanto remota do motor do ventilador.
Em uma outra modalidade, o indicador 714 pode ficarlocalizado em qualquer localização no dispositivo no qual o sistema 700 estáincorporado. Por exemplo, o indicador 714 pode incluir um ou mais diodosemissores de lâmpada anexados ao painel de controle do usuário dodispositivo de limpeza 100 mostrado nas figuras 10A-10C. Alternativamente,por exemplo, o indicador 714 pode ficar localizado por dentro ou por cima deum alojamento do dispositivo de limpeza 100.
Em uma modalidade adicional, o circuito lógico 712 podearmazenar um histórico do nível de corrente ou energia consumida e qualqueroutro indicador desejado que reflita um estado ou condição operacional doaparelho. Em uma modalidade, se a energia consumida não estiver dentro deum faixa desejada, ou se ocorrer uma outra condição de erro no aparelho, esteevento pode ser registrado no aparelho e reportado ao usuário da máquina, outransmitido ao pessoal de manutenção local ou remoto por meio de uma mídiasaída e transmissão adequada. Por exemplo, um sistema de monitoramentolocal pode receber a transmissão e enviar um relatório correspondente aopessoal de manutenção por meio de uma mensagem de correio eletrônico.Outros eventos de manutenção podem também ser registrados e reportadospara desencadear etapas de manutenção automáticas.
Também em uma outra modalidade, o indicador inclui umindicador tátil, tal como um vibrador, que vibra o elemento do dispositivo delimpeza quando a energia consumida pelo gerador funcional fica fora de umafaixa desejada ou abaixo de um certo limiar. Por exemplo, na modalidademostrada nas figuras 1OA-IOC, o indicador tátil pode vibrar a manipulo decontrole 148 ou rodas 118 ou 119. Em uma modalidade que inclui um assentopara o operador, o indicador tátil pode vibrar seletivamente o assentomediante uma condição de erro.21. Líquido de Saída
Em uma modalidade exemplar, é provido um produto dereação aspergido, que é produzido pelo menos em parte a partir da água queestá em contato com um anodo e um catodo, o anodo e catodo sendoseparados por uma membrana que permite transporte unidirecional através damembrana de íons selecionado gerados pelo catodo ou anodo.
Por exemplo, o produto de reação pode incluir água de torneiraou pode consistir essencialmente de água. Outros fluidos podem também serusados. O produto de reação pode incluir uma combinação de um anólito e umcatólito, conforme discutido anteriormente. O católito pode ser caracterizado porum excesso estequiométrico de íons hidróxido, por exemplo.
Em uma modalidade exemplar adicional, é provido um produtode reação, que é produzido a partir de uma combinação da água que está emcontato com um anodo e água que está em contato com um catodo, o anodo ecatodo sendo separados por uma membrana que permite transporte unidirecionalatravés da membrana de íons selecionados gerados pelo catodo ou anodo.
Por exemplo, a membrana permite transporte unidirecional deíons de hidróxido em direção ao catodo, os íons de hidrogênio tendo sidogerado pelo anodo, e em que a membrana permite transporte através damembrana de íons gerados pelo catodo em direção ao anodo. O produto dereação pode incluir, por exemplo, um anólito produzido pelo anodo e umcatólito produzido pelo catodo, em que o católito é caracterizado por umexcesso estequiométrico de íons hidróxido.
Em uma modalidade exemplar adicional, é provido um fluidoanólito e católito eletroquimicamente ativado combinado. Por exemplo, ofluido pode incluir água de torneira ou pode consistir essencialmente de água.
Outros fluidos podem também ser usados.
22. Conclusão
Sem adição de agente tensoativo ou detergente, uma ou maismodalidades fornecem um sistema de limpeza que é puramente não químico eque tem a capacidade de usar água de torneira típica que foieletroquimicamente ativada como líquido primário ou único, provendo aindapropriedades de limpeza e/ou sanitização efetivas. Entretanto, agentestensoativos ou detergentes podem ser adicionados, se desejado. Também, aadição de aspersão à montante e/ou à jusante do gerador funcional podemelhorar ainda mais as propriedades de limpeza ou sanitização do líquido desaída e a eficiência de produção. O sistema pode portanto prover uma soluçãoambientalmente efetiva para limpar instalações residenciais, industriais,comerciais, hospitales, de processamento de alimento e restaurantes, e mais.O sistema de limpeza pode ser móvel ou imóvel.
Também, quando água de torneira for eletroquimicamenteativada como o único líquido de limpeza, quando usada em um sistema delimpeza e/ou sanitização, não é necessária nenhuma câmara dedesespumamento no tanque de recuperação de uma máquina de limpeza depiso duro ou macio.
Embora a presente revelação tenha sido descritas comreferência a modalidades, versados na técnica percebem que mudanças podemser feitas na forma e detalhes, sem fugir da revelação. Também, o termo"acoplado" na forma aqui usada na especificação e reivindicações podeincluir uma conexão direta ou uma conexão por meio de um ou maiselementos intermediários.
Claims (68)
1. Dispositivo de limpeza de superfície móvel, caracterizadopelo fato de que compreende:um corpo móvel configurado para deslocar sobre umasuperfície;uma fonte de um líquido;um dispensador de líquido;um trajeto de fluxo da fonte de líquido até o dispensador delíquido; eum gerador funcional no trajeto de fluxo, que compreende umacâmara do anodo e uma câmara do catodo separadas por uma membrana detroca iônica e que ativa eletroquimicamente o líquido proveniente da fonte delíquido que passa através do gerador funcional.
2. Dispositivo de limpeza de superfície móvel de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o trajeto de fluxo combina umfluxo de líquido da câmara do anodo com um fluxo de líquido da câmara docatodo para formar um trajeto de fluxo combinado que distribui um fluxocombinado para o dispensador de líquido.
3. Dispositivo de limpeza de superfície móvel de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o trajeto de fluxo compreendeum primeiro trajeto de fluxo da câmara do anodo até o dispensador de líquidoe um segundo trajeto de fluxo da câmara do catodo até o dispensador delíquido, e em que o dispensador de líquido combina um fluxo de líquido doprimeiro trajeto de fluxo com um fluxo de líquido do segundo trajeto de fluxopara formar um fluxo combinado do dispensador de líquido.
4. Dispositivo de limpeza de superfície móvel de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o trajeto de fluxo compreendeum primeiro trajeto de fluxo da câmara do anodo até o dispensador de líquidoe um segundo trajeto de fluxo da câmara do catodo até o dispensador delíquido, e em que o dispensador de líquido distribui um fluxo de líquido doprimeiro trajeto de fluxo e um fluxo de líquido do segundo trajeto de fluxocom fluxos de produção separados.
5. Dispositivo de limpeza de superfície móvel de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de líquido compreendeum tanque para carregar um suprimento do líquido e em que o dispositivo delimpeza compreende adicionalmente:uma bomba, que bombeia o líquido ao longo do trajeto defluxo.
6. Dispositivo de limpeza de superfície móvel de acordo com areivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de limpezacompreende:um primeiro modo operacional durante movimento dodispositivo de limpeza em relação à superfície que está sendo limpa, durante oqual o dispositivo de limpeza energiza a bomba para bombear o líquido aolongo do trajeto de fluxo e energiza o gerador funcional para ativareletroquimicamente o líquido que passa através do gerador funcional edistribuído na superfície pelo dispensador de líquido; eum segundo modo operacional quando o dispositivo delimpeza está em descanso em relação à superfície que está sendo limpa,durante o qual o dispositivo de limpeza desenergiza a bomba para terminar ofluxo do líquido de limpeza ao longo do trajeto de fluxo e o dispositivo delimpeza desenergiza o gerador funcional.
7. Dispositivo de limpeza de superfície móvel de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gerador funcionalcompreende uma primeira pluralidade de câmaras de anodo e uma segundapluralidade de câmaras de catodo.
8. Dispositivo de limpeza de superfície móvel de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmenteum circuito de controle, que aplica uma tensão CC entre os eletrodos nacâmara do anodo e na câmara do catodo do gerador funcional eperiodicamente muda a polaridade da tensão CC.
9. Dispositivo de limpeza de superfície móvel de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:um dispositivo de aspersão em comunicação fluida com otrajeto de fluxo.
10. Dispositivo de limpeza de superfície móvel de acordo coma reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de aspersãocompreende uma célula eletrolítica, que oxigena pelo menos um do líquidofonte ou do líquido eletroquimicamente ativado do gerador funcional poreletrólise.
11. Dispositivo de limpeza de superfície móvel de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de líquidocompreende um tanque carregado pelo dispositivo de limpeza e em que odispositivo de limpeza compreende adicionalmente:uma cabeça de limpeza motorizada conectada no corpo móvele compreendendo uma ferramenta de limpeza;uma bomba em comunicação fluida com o trajeto de fluxo, emque o dispensador de líquido é configurado para aplicar o líquidoeletroquimicamente ativado a pelo menos um dos elementos do grupocompreendendo a superfície, a ferramenta de limpeza, ou tanto a superfíciequanto a ferramenta de limpeza; eum dispositivo de recuperação de fluido conectado no corpomóvel.
12. Dispositivo de limpeza de superfície móvel de acordo coma reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de limpezacompreende uma ferramenta de limpeza de superfície de piso duro e odispositivo de recuperação de fluido compreende um rodo a vácuo conectadono corpo móvel para encaixar na superfície.
13. Dispositivo de limpeza de superfície móvel de acordo coma reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de limpeza desuperfície de piso duro compreende um escovão de piso duro.
14. Dispositivo de limpeza de superfície móvel de acordo coma reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que:a ferramenta de limpeza compreende uma ferramenta delimpeza de superfície de piso macio compreendendo um rolo de transferênciade sujeira ou uma ferramenta de extração de piso macio; eo dispositivo de recuperação de fluido compreende um extratora vácuo configurado para remover líquido de pelo menos uma da superfícieque está sendo limpa ou da ferramenta de limpeza.
15. Aparelho para produzir um líquido eletroquimicamenteativado, caracterizado pelo fato de que compreende:uma fonte de um líquido;um dispensador de líquido;um trajeto de fluxo da fonte de líquido até o dispensador delíquido; eum gerador funcional em comunicação fluida com o trajeto defluxo, que converte o líquido em um líquido eletroquimicamente ativado (EA)anólito e um líquido EA católito, em que o líquido EA anólito e o líquido EAcatólito são combinados no aparelho para formar uma combinação do líquidoEA anólito e do líquido EA católito, e em que o dispensador de líquidodispensa a combinação do líquido EA anólito e do líquido EA católito.
16. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que o aparelho combina o líquido EA anólito com o líquido EAcatólito em uma localização selecionada do grupo que consiste em uma saídado gerador funcional, ao longo do trajeto de fluxo, e no dispensador delíquido.
17. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que a fonte de líquido de limpeza compreende um tanque paracarregar um suprimento do líquido e em que o aparelho compreendeadicionalmente:uma bomba em comunicação fluida com o trajeto de fluxo.
18. Aparelho de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelo fato de que o aparelho compreende:um corpo móvel configurado para deslocar sobre umasuperfície;um primeiro modo operacional durante movimento doaparelho em relação à superfície, durante o qual o aparelho energiza a bombapara bombear o líquido ao longo do trajeto de fluxo e energiza o geradorfuncional para ativar eletroquimicamente o líquido que passa através dogerador funcional e distribuído no dispensador de líquido; eum segundo modo operacional quando o aparelho está emdescanso em relação à superfície, durante o qual o aparelho desenergiza abomba para terminar o fluxo do líquido ao longo do trajeto de fluxo e oaparelho desenergiza o gerador funcional.
19. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que o gerador funcional compreende uma primeira pluralidade decâmaras de anodo e uma segunda pluralidade de câmaras de catodo, separadaspor membranas de troca iônica.
20. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente um circuito de controle, queaplica uma tensão CC entre os eletrodos do gerador funcional eperiodicamente muda a polaridade da tensão CC.
21. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente:um dispositivo de aspersão em comunicação fluida com otrajeto de fluxo.
22. Aparelho de acordo com a reivindicação 21, caracterizadopelo fato de que o dispositivo de aspersão compreende uma célula eletrolítica,que oxigena pelo menos um do líquido, do líquido EA anólito, do líquido EAcatólito, ou a combinação do líquido EA anólito e do líquido EA católito poreletrólise.
23. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que a fonte de líquido compreende um tanque carregado peloaparelho e em que o aparelho compreende adicionalmente:um corpo móvel configurado para deslocar através de umasuperfície;uma cabeça de limpeza motorizada conectada no corpo móvele compreendendo uma ferramenta de limpeza;uma bomba em comunicação fluida com o trajeto de fluxo, emque o dispensador de líquido é configurado para aplicar a combinação dolíquido EA anólito e do líquido EA católito a pelo menos um dos elementosdo grupo que compreende a superfície, a ferramenta de limpeza, ou tanto asuperfície quanto a ferramenta de limpeza; eum dispositivo de recuperação de fluido conectado no corpomóvel.
24. Aparelho de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato de que a ferramenta de limpeza compreende uma ferramenta delimpeza de superfície de piso duro e o dispositivo de recuperação de fluidocompreende um rodo a vácuo conectado no corpo móvel para encaixar nasuperfície.
25. Aparelho de acordo com a reivindicação 24, caracterizadopelo fato de que a ferramenta de limpeza de superfície de piso durocompreende um escovão de piso duro.
26. Aparelho de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato de que:a ferramenta de limpeza compreende uma ferramenta delimpeza de superfície de piso macio compreendendo um rolo de transferênciade sujeira ou uma ferramenta de extração de piso macio; eo dispositivo de recuperação de fluido compreende um extratora vácuo configurado para remover líquido de pelo menos uma da superfícieque está sendo limpa ou da ferramenta de limpeza.
27. Dispositivo de limpeza de superfície, caracterizado pelofato de que compreende:um corpo móvel configurado para deslocar sobre umasuperfície;uma fonte de um líquido;um eletrolisador, que converte o líquido em um líquidoeletroquimicamente ativado (EA) anólito e um líquido EA católito; eum dispensador de líquido, que dispensa o líquido EA anólitoe o líquido EA católito.
28. Dispositivo de limpeza de superfície móvel, caracterizadopelo fato de que compreende:um corpo móvel configurado para deslocar sobre umasuperfície;um dispositivo de limpeza de superfície carregado pelo corpomóvel;um tanque fonte de líquido EA anólito e um tanque fonte delíquido EA católito; eum dispensador de líquido em comunicação fluida com ostanques fontes de líquido EA anólito e católito e que dispensa líquidorecebido dos respectivos tanques.
29. Método para produzir um líquido eletroquimicamenteativado, caracterizado pelo fato de que compreende:a) mover um dispositivo de limpeza de piso móvel ao longo deum piso;b) ativar eletroquimicamente um líquido no dispositivo delimpeza de piso móvel; ec) dispensar o líquido eletroquimicamente ativado dodispositivo de limpeza de piso móvel.
30. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizadopelo fato de que ativar eletroquimicamente o líquido na etapa b) compreendeconverter o líquido em um líquido (EA) anólito e um líquido EA católitoeletroquimicamente ativados.
31. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente:d) combinar o líquido EA anólito com o líquido EA católito,em que dispensar na etapa c) compreende dispensar um líquidocompreendendo o líquido EA anólito e católito combinado.
32. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizadopelo fato de que dispensar na etapa c) compreende:dispensar o líquido EA anólito e o líquido EA católitoseparadamente.
33. Método de acordo com a reivindicação 32, caracterizadopelo fato de que dispensar na etapa c) compreende dispensar o líquido EAanólito e o líquido EA católito seqüencialmente.
34. Método de acordo com a reivindicação 32, caracterizadopelo fato de que dispensar na etapa c) compreende dispensar o líquido EAanólito e o líquido EA católito simultaneamente.
35. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizadopelo fato de que, depois de dispensar, o líquido EA anólito e o líquido EAcatólito têm tempos de permanência no piso que se sobrepõem pelo menosparcialmente antes de recuperar pelo menos uma porção do líquido EAanólito e do líquido EA católito do piso usando um sistema de recuperaçãocarregado pelo dispositivo.
36. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizadopelo fato de que dispensar na etapa c) compreende:dispensar um do líquido EA anólito e do líquido EA católitodo dispositivo de limpeza de piso móvel; earmazenar o outro do líquido EA anólito e do líquido EAcatólito pelo menos temporariamente em um tanque embutido no dispositivode limpeza de piso móvel.
37. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizadopelo fato de que o dispositivo de limpeza de piso móvel compreende umacabeça de limpeza motorizada compreendendo uma ferramenta de limpeza, eem que dispensar na etapa c) compreende:dispensar o líquido eletroquimicamente ativado em pelo menosum do piso, da ferramenta de limpeza ou tanto o piso quanto da ferramenta delimpeza.
38. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizadopelo fato de que ativar eletroquimicamente o líquido na etapa b) compreende:passar o líquido por um gerador funcional carregado pelodispositivo de limpeza de piso móvel, que compreende uma câmara do anodoe uma câmara do catodo que são separadas por uma membrana de trocaiônica, em que a câmara do anodo gera líquido EA anólito e a câmara docatodo gera líquido EA católito.
39. Método de acordo com a reivindicação 38, caracterizadopelo fato de que o gerador funcional na etapa b) compreende uma primeirapluralidade de câmaras de anodo e uma segunda pluralidade de câmaras decatodo.
40. Método de acordo com a reivindicação 38, caracterizadopelo fato de que passar compreende bombear o líquido de um tanquecarregado pelo dispositivo de limpeza de piso móvel através do geradorfuncional.
41. Método de acordo com a reivindicação 38, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente:aplicar uma tensão através dos eletrodos nas câmaras do anodoe do catodo; einverter periodicamente a polaridade da tensão.
42. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente:d) realizar as etapas b) e c) durante um primeiro modooperacional durante movimentação do dispositivo de limpeza de piso móvelao longo do piso na etapa a); ee) desabilitar as etapas b) e c) durante um segundo modooperacional quando o dispositivo de limpeza de piso móvel está em descansoem relação ao piso.
43. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizadopelo fato de que o líquido da etapa b) consiste essencialmente em água detorneira.
44. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizadopelo fato de que o líquido da etapa b) consiste em água de torneira.
45. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizadopelo fato de que o líquido da etapa b) compreende água e uma concentraçãode eletrólito que é maior que zero e não excede 1,0 mol por litro.
46. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente:d) aspergir o líquido da etapa b) antes de realizar a etapa b),aspergir o líquido eletroquimicamente ativado, ou tanto aspergir o líquido daetapa b) antes de realizar a etapa b) quanto aspergir o líquidoeletroquimicamente ativado.
47. Método de acordo com a reivindicação 46, caracterizadopelo fato de que o aspergir da etapa d) compreende eletrólise oxigenante.
48. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente: d) esfregar o piso com uma ferramenta de limpeza motorizadaselecionada do grupo que consiste em um escovão de piso duro, um rolo detransferência de sujeira e uma ferramenta de extração de piso macio.
49. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente: d) recuperar pelo menos uma porção do líquidoeletroquimicamente ativado do piso usando um sistema de recuperaçãocarregado pelo dispositivo.
50. Método de acordo com a reivindicação 49, caracterizadopelo fato de que o sistema de recuperação é selecionado do grupo quecompreende:um rodo a vácuo que encaixa no piso;um extrator a vácuo que encaixa no piso; eum extrator a vácuo que recupera pelo menos uma porção dolíquido de uma ferramenta de limpeza, que é carregado pelo dispositivo delimpeza de piso móvel e encaixa no piso.
51. Método para produzir um líquido eletroquimicamenteativado, caracterizado pelo fato de que compreende:a) em um aparelho, converter água em um líquido (EA) anólitoe um líquido EA católito eletroquimicamente ativados;b) no aparelho, combinar o líquido EA anólito com o líquidoEA católito para formar um líquido EA anólito e católito combinado; ec) dispensar o líquido EA anólito e o católito combinados doaparelho.
52. Método de acordo com a reivindicação 51, caracterizadopelo fato de que o aparelho compreende um aparelho de limpeza móvel e emque o método compreende adicionalmente:d) mover um aparelho de limpeza móvel ao longo de umasuperfície durante as etapas a) a c).
53. Método de acordo com a reivindicação 52, caracterizadopelo fato de que o aparelho de limpeza móvel compreende uma cabeça delimpeza motorizada compreendendo uma ferramenta de limpeza, e em que aetapa c) compreende:dispensar o líquido EA anólito e o católito combinados empelo menos uma da superfície, da ferramenta de limpeza, ou tanto dasuperfície quanto da ferramenta de limpeza.
54. Método de acordo com a reivindicação 52, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente:e) armazenar a água em um tanque carregado pelo aparelho delimpeza móvel; ef) bombear a água do tanque durante as etapas a) a c).
55. Método de acordo com a reivindicação 52, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente:d) realizar as etapas a) a c) durante um primeiro modooperacional durante movimentação do aparelho de limpeza móvel ao longo dasuperfície na etapa d); ee) desabilitar as etapas a) a c) durante um segundo modooperacional quando o aparelho de limpeza móvel está em descanso emrelação à superfície.
56. Método de acordo com a reivindicação 51, caracterizadopelo fato de que a etapa a) compreende:passar a água por um gerador funcional carregado peloaparelho de limpeza móvel, que compreende uma câmara do anodo e umacâmara do catodo que são separadas por uma membrana de troca iônica, emque a câmara do anodo gera o líquido EA anólito e a câmara do catodo gera olíquido EA católito.
57. Método de acordo com a reivindicação 56, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente:aplicar uma tensão através dos eletrodos nas câmaras do anodoe do catodo; einverter periodicamente a polaridade da tensão.
58. Método de acordo com a reivindicação 51, caracterizadopelo fato de que a água consiste essencialmente em água de torneira.
59. Método de acordo com a reivindicação 51, caracterizadopelo fato de que a água consiste em água de torneira.
60. Método de acordo com a reivindicação 51, caracterizadopelo fato de que a água compreende um uma concentração de eletrólito que émaior que zero e não excede 1,0 mol por litro.
61. Método de acordo com a reivindicação 51, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente:d) aspergir a água antes de realizar a etapa a), aspergir pelomenos um do líquido EA anólito ou do líquido EA católito, ou tanto aspergira água antes de realizar a etapa a) quanto aspergir pelo menos um do líquidoEA anólito ou do líquido EA católito.
62. Método de acordo com a reivindicação 61, caracterizadopelo fato de que aspergir da etapa d) compreende eletrólise oxigenante.
63. Método de acordo com a reivindicação 52, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente:e) esfregar a superfície com uma ferramenta de limpezamotorizada selecionada do grupo que consiste em um escovão de superfíciedura, um rolo de transferência de sujeira e uma ferramenta de extração desuperfície macia.
64. Método de acordo com a reivindicação 51, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente:e) recuperar pelo menos uma porção do líquido EA anólito e ocatólito combinados de uma superfície usando um sistema de recuperaçãoacoplado no aparelho.
65. Método de acordo com a reivindicação 64, caracterizado pelofato de que o sistema de recuperação é selecionado do grupo que compreende:um rodo a vácuo que encaixa na superfície;um extrator a vácuo que encaixa na superfície;um extrator a vácuo que recupera pelo menos uma porção dolíquido combinado de uma ferramenta de limpeza, que é carregado peloaparelho e encaixa na superfície; euma vareta.
66. Método para produzir um líquido eletroquimicamenteativado, caracterizado pelo fato de que compreende:a) converter um líquido em um líquido (EA) anólito e umlíquido EA católito eletroquimicamente ativados;b) combinar o líquido EA anólito com o líquido EA católitopara formar um líquido EA anólito e católito combinado; ec) limpar uma superfície com o líquido EA anólito e católitocombinado.
67. Método de acordo com a reivindicação 66, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente:d) dispensar o líquido EA anólito e o católito combinados nasuperfície.
68. Método de acordo com a reivindicação 66, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente:d) dispensar o líquido EA anólito e o líquido EA católito nasuperfície antes de realizar a combinação na etapa b); ee) realizar a combinação da etapa c) na superfície.
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] | ||
| B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |
Free format text: EM VIRTUDE DO ARQUIVAMENTO PUBLICADO NA RPI 2448 DE 05-12-2017 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDO O ARQUIVAMENTO DO PEDIDO DE PATENTE, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |