CN102209687A - 具有电解池和通过液体照明的指示灯的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种装置(10,400,500,500’,700,800,980),其包括电解池(18,50,80,406,552,708,804)、通过电解池(18,50,80,406,552,708,804)的液体流动路径、和指示灯(414,416,594,596)。指示灯(414,416,594,596)作为电解池(18,50,80,406,552,708,804)运行特征的功能被照明,并且从光(414,416,594,596)辐射的光通量(522)沿流动路径的至少一部分照明液体。
Description
技术领域
本发明涉及一种液体的电化学活化,更特别地,涉及电解池(electrolysis cells)和相应的方法。
背景技术
电解池被用在各种不同的应用中,用于改变流体的一个或多个特性。例如,电解池已被用于清洗/消毒应用、医疗产业和半导体制造工艺。电解池也被用在其他各种应用并且具有不同的配置。
用于清洁/消毒应用,电解池被使用以产生电化学(EA)活化阳极液和电化学活化阴极液。电化学活化阳极液具有已知的消毒特性,并且电化学活化阴极液具有已知清洁性能。清洁和/或消毒系统的示例在Field等的2007年8月16日公布的美国出版号No.2007/0186368A1中公开。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种装置,其中包括电解池、通过电解池的液体流动路径、和指示灯。指示灯作为电解池的运行特征的功能照明,从光辐射的光通量沿流动路径的至少部分照明液体。
本发明的另一方面涉及一种方法。该方法包括:在手持喷雾瓶中承载液体;用由瓶承载的电解池电解液体以生产被电解的液体;分配被电解的液体;感测电解池的运行特征;作为运行特征的功能照明至少一个液体或被电解的液体的至少一部分。
本发明的另一方面涉及手持喷雾瓶。瓶子包括容器、喷嘴和从容器到喷嘴的液体流动路径。电解池和泵在流动路径中耦合。指示灯被定位以照明容器或流动路径的至少一个。
在一个具体的示例中,指示灯作为电解池的运行特征的功能照明。例如,运行特征包括由电解池释放的电流。
在一个具体的示例,指示灯包括:
第一指示灯,其具第一种颜色,当电流处在第一电流范围内时,所述第一指示灯照明,并且,当电流处在第一电流范围以外时,所述第一指示灯断开;和
第二指示灯,其具第二种不同的颜色,当电流处在第一电流范围以外时,所述第二指示灯照明,当电流处在第一电流范围内时,所述第二指示灯断开。
在一个具体的示例中,容器或流动路径的至少一个的照明从瓶子外部的观察点可见。
例如,指示灯被定位以使来自指示灯的光通量通过容纳在容器或流动路径的至少一个中的液体,并且从瓶子的外部的观察点可见。
提供本发明内容,以简化的形式介绍概念的选择,在具体实施方式中进一步说明。本发明内容并非旨在识别要求保护的主题的主要特征或基本特征,也不是打算在确定要求保持的主题的范围中用作帮助。要求保护的主题不局限于解决在背景技术中提到的任何或者所有的缺点的实施。
附图说明
图1是根据本发明的典型方面的手持喷雾瓶的简化的示意图。
图2图示具有离子选择性膜的电解池的示例。
图3图示根据本发明的另一个示例的不具有离子选择性膜的电解池。
图4A是根据本发明的方面的在规格网格图形中具有多个直线孔的导电聚合物电极的局部视图。
图4B是根据本发明的另一个示例的在规格网格图形中具有多个不同尺寸的曲线孔的导电聚合物电极的局部视图。
图4C是根据本发明的另一个示例的具有有着不同形状和尺寸的多个不规则和规则形状孔的导电聚合物电极的局部视图。
图5图示根据一个说明性示例的具有管形状的电解池的示例。
图6是说明根据本发明的典型方面的应用到阳极和阴极的电压起伏图的波形图。
图7是具有根据本发明的指示器的系统的框图,例如可以结合到在此公开的任何实施方式中。
图8A是具有指示灯的喷雾瓶的透视图,指示灯通过由瓶携带的液体照明。
图8B是具有指示灯的喷雾瓶的透视图,指示灯根据本发明的替代实施方式照射通过由瓶携带的液体照明。
图8C是图8B中显示的瓶的头部的后部透视图。
图9A和9B是显示在图8B中的瓶的左侧边外壳的透视图,和图9C是显示在图8B中的瓶的右侧边外壳的透视图。
图10显示安装在左侧边外壳中的各种部件。
图11A和11B说明由图8B中显示的瓶携带的液体容器。
图12A说明安装在外壳的桶中的泵/电池组件的局部的放大视图。
图12B是泵/电池组件从外壳拆除的透视图。
图12C是触发器池被拆除的泵/电池组件的底部透视图。
图13图示显示在图12A-12C中的组件的安装支架的爆炸透视图。
图14A和14B是显示在图8B中的瓶的触发器的透视图。
图15A和15B是覆盖触发器的触发保护罩的透视图。
图16A是更详细地说明一半外壳的下部隔间。
图16B图示安装在图16A所示的隔间中的电路板和电池。
图17是实现根据本发明的示例中的电解池的移动清洗机的透视图。
图18是根据另一个实施方式的安装到平台的电解池的简化框图。
图19是根据本发明的另一个实施方式的全表面清洁器的透视图。
图20是图示根据本发明的图示示例的用于控制图8-16中所示的手持喷雾瓶之中多个元件的控制电路的框图。
具体实施方式
本发明的一个方面指向用于电解液体的方法和装置。
1.手持喷雾瓶
电解池可以用在各种不同的应用中并且容纳在不同类型的装置中,可以是手持、移动、固定、壁挂式、机动或非机动清洗/消毒车辆,例如轮式的等等。在这个示例中,电解池并入手持喷雾瓶。
图1是根据本发明的典型方面的手持喷雾瓶10的简化示意图。喷雾瓶10包括储槽12,用于容纳将被处理并且然后通过喷嘴14分配的液体。在示例中,将要处理的液体包括诸如常规自来水的水成分。
喷雾瓶10还包括进口过滤器16、一个或多个电解池18、管20和22、泵24、致动器26、开关28、电路板和电子控制30和电池32。虽然没有在图1中显示,管20和22例如可以分别地容纳在瓶10的颈部和桶内。帽34在瓶10的颈部周围密封储槽12。电池32例如可以包括一次性电池和/或可充电电池,并且当由电路板30和电子控制30激活时提供电力给电解池18和泵24。
在图1所示的示例中,致动器26是一个触发式驱动器,其在开启和断开状态之间驱动瞬时开关28。例如,当用户“挤压”手触发器到被挤压状态时,触发器驱动开关进入闭合状态。当用户释放手触发器时,触发器驱动开关进入断开状态。然而,致动器26在替换的实施方式中可以具有其他类型,并且可以在进一步实施方式中被取消。在缺少分开的致动器的实施方式中,开关28可以直接地通过用户致动。当开关28在断开、不导电的状态时,电子控制30不激发电解池18和泵24。当开关28处于闭合、导电状态时,电子控制30激发电解池18和泵24。泵24通过过滤器16、电解池18和管20从储槽12中抽吸液体,并且将液体推出管22和喷嘴14。根据喷雾器,喷嘴14可以调节或者不能调节,从而在例如在喷射流、喷薄雾或分配喷射之间选择。
开关28本身可以具有任何合适的致动器类型,例如,如图1所示的推动按钮开关、拨动式开关、摇杆、任何机械连接和/或任何非机械传感器(诸如电容、电阻塑料、热感、电感等等)。开关28可以具有任何合适接触布置,诸如瞬间、单柱单掷等等。
在替换的实施方式中,泵24用机械泵代替,诸如手触发正排量(positive displacement)泵,其中致动器26通过机械致动直接地作用在泵上。在这个实施方式中,开关28可以分开地从泵24致动,如电源开关,以激发电解池18。在进一步的实施方式中,取消电池32并且电源从外部来源被传送到喷雾瓶10,例如通过电源线、插头和/或接触终端。
图1所示的布置只提供作为非限制性示例。喷雾瓶10可以具有任何其他结构和/或功能性布置。例如,如图1所示,相对于从储槽12至喷嘴14的流体流动方向,泵24可以位于池18的下游,或者池18的上游。
正如下面的更详细描述,喷雾瓶包含将被喷洒在被清洗和/或消毒的表面上的液体。在一个非限制性示例中,在作为输出喷雾从瓶中分配之前,电解池18将液体转换为阳极EA电解液和阴极EA电解液。阳极EA电解液和阴极EA电解液可以作为组合的混合物或作为分开的喷射输出分配,例如通过分开的管和/或喷嘴。在图1所示的实施方式中,阳极EA电解液和阴极EA电解液作为组合的混合物分配。在小和间歇输出流量提供喷雾瓶的情况下,电解池18可有具有小包装并且例如通过由包装或喷雾瓶携带的电池供电。
2.电解池
电解池包括任何流体处理池,适于在至少一个阳极电极和至少一个阴极之间的流体之间应用电场。电解池可以具有任何合适数量的电极,任何合适数量的用于容纳流体的室,和任何合适数量的流体输入和流体输出。该池可适合处理任何流体(诸如液体或气-液体组合)。池可以在阳极和阴极之间包含一个或多个的离子选择性膜,或者可以配置没有任何离子选择性膜。具有离子选择性膜的电解池在此称为“功能性发生器”。
电解池可以用在各种不同应用中并且可以具有多种不同结构,例如但不限于参照图1讨论的喷雾瓶,和/或在2007年8月16日公开的Field等人的美国专利2007/0186368中所公开的结构。因此,尽管在此说明的各种元件和过程涉及喷雾瓶的内容,这些元件和过程可以被应用到、并且结合在其他非喷雾瓶的应用中。
3.具有膜的电解池
3.1池结构
图2是示意图,说明例如用在图1中显示的可以在喷雾瓶中使用的电解池50的示例。电解池50从液体源52接收将被处理的液体。液体源52可以包括罐或其它储槽,如在图1中的储槽12,或者可以包括用于接收来自外源的液体的接头或其他入口。
池50有一个或多个阳极室54和一个或多个阴极室56(称为反应室),其由离子交换膜58隔开,诸如阳离子或阴离子交换膜。一个或多个阳电极60和阴电极62(每个电极显示一个)分别地设置在每个阳极室54和每个阴极室56。阳极和阴极电极60,62可以由任何合适的材料制成,诸如导电聚合物、钛和/或用贵金属如铂涂层的钛,或任何其他合适的电极材料。在一个示例中,至少一个阳极或阴极至少部分地或全部地由导电聚合物制成。电极和各自的室可以有任何合适的形状和结构。例如,电极可以是平板、同轴板、棒或其组合。每个电极可以有,例如,密实结构,或者可以具有一个或多个孔。在一个示例中,每个电极形成为网格。此外,多个池50例如可以彼此串联或并联耦合。
电极60、62电连接到传统电源(未显示)的相对终端。离子交换膜58位于电极60和62之间。该电源可提供恒定的直流输出电压、脉冲的或其它方式的调制直流输出电压、和/或脉冲的或其他方式的调制交流输出电压到阳极和阴极电极。电源可以有任何合适的输出电压水平、电流水平、占空比或波形。
例如在一个实施例中,电源以相对稳定状态提供供应到板的电压。电源(和/或控制电路产品)包括直流/直流转换器,其采用脉冲宽度调制(PWM)控制方案以控制电压和电流输出。其他类型的电源也可以使用,其可以是脉冲的或不是脉冲的并且在其他电压和功率范围处。这些参数是特定的。
在操作过程中,供给水(或将被处理的其他液体)从源52提供至阳极室54和阴极室56两者。在阳离子交换膜的情况中,在阳极60和阴极62两端的直流电压电势应用时,例如在约5伏特(V)至约28V的范围的电压,原本存在于阳极室54的阳离子朝向阴极62移动穿过离子交换膜58,而在阳极室54内的阴离子朝向阳极60移动。然而,存在于阴极室56中的阴离子未能通过阳离子交换膜,并且因此保持限定在阴极室56中。
结果,电池50通过至少部分地利用电解来电化学地激活供给水,并且产生酸性阳极液成分70和基本阴极成分72形式的电化学激活水。
如果需要,阳极液和阴极可以彼此不同的比例产生,例如通过修改电解池结构。例如,如果EA的水的主要功能是清洁,电池可以被配置以产生比阳极液量更大的阴极液。替换地,例如,如果EA的水的主要功能是消毒,电池可以被配置以产生比阴极液量更大的阳极液。此外,在每一个中的活性组分的浓度可以改变。
例如,电池可以具有阴极板与阳极板3∶2的比例,用于产生比阳极液量更大的阴极液。每个阴极板与各自的阳极板由各自的离子交换膜分隔开。因此,具有三个阴极室对于两个阳极室。这种配置产生大约60%阴极液比40%阳极液。也可以使用其他比例。
3.2示例反应
此外,与阳极60接触的水分子在阳极室54中被电化学氧化成氧气(O2)和氢离子(H+),而在与阴极62接触的水分子在阴极室56中被电化学还原到氢气(H2)和氢氧离子(OH-)。在阳极室54中的氢离子被允许通过阳离子交换膜58传递到阴极室56,在那里氢离子被还原到氢气,而在阳极室54中的氧气氧化物料水以形成阳极液70。此外,由于常规自来水通常包括氯化钠和/或其他氯化物,阳极60氧化氯化物以形成氯气。结果,产生大量的氯气,并且阳极成分70的pH值随着时间的推移变得越来越酸性。
如上所述,与阴极62接触的水分子电化学地还原到氢气和氢氧离子(OH-),而当施加电压电势时,在阳极室54中的阳离子通过阳离子交换膜进入阴极室56。这些阳离子可以用来与在阴极室62处产生的氢氧相连,而氢气气泡形成在液体中。大量氢氧离子随着时间的推移积累在阴极室56中,并且与阳离子反应以形成碱性氢氧化物。此外,由于阳离子交换膜不允许带负电的氢氧离子通过离子交换膜,氢氧化物保持限制于阴极室56。因此,在阴极室56产生大量的氢氧化物,并且阴极成分72个的pH值随着时间的推移变得越来越碱性。
在功能发生器50中的电解过程允许活性组分的浓度和在阳极室54和阴极室56中亚稳离子和自由基(radicals)的形成。
电化学活化过程典型地或者通过电子撤离(在阳极60处)或电子介入(在阴极62处)而发生,其导致给水的生化(包括结构、能量和催化)性质的改变。据认为,给水(阴极液或阳极液)就在电极表面附近得到活化,其中电极表面的电场强度可以达到非常高的水平。此区域可被称为双电层(EDL)。
虽然电化学活化进程继续,水偶极子通常与场对齐,并且水分子的氢键的比例必然地断裂。此外,单链氢原子在阴极62处结合金属原子(例如,铂原子),并且单链氧原子在阳极60处结合到金属原子(例如,铂原子)。这些被结合的原子在各自的电极表面上在二维中环绕扩散,直到他们参与进一步的反应。其他原子和多原子聚合也可以类似地结合到阳极60和阴极62的电极表面,并且还可以随后经受反应。在表面处产生的例如氧气(O2)和氢气(H2)的分子可以作为气体进入液相水中的小腔(即气泡)和/或可能被液相水溶剂化。这些气相气泡因此被分散或者以其他方式在给水的液相期间悬浮。
气相气泡的尺寸可以因多种因素而变化,诸如施加到给水的压力,对在给水中的盐和其他化合物的组分和电化学活化的程度。因此,气相气泡可能有不同的尺寸,包括但不限于巨大气泡、微气泡、纳米气泡及其混合物。在包括巨大气泡的实施方式中,生成的气泡的合适的平均气泡直径的示例包括直径范围从约500微米至约一毫米。在包括微气泡的实施方式中,生成的气泡的合适的平均气泡直径的示例包括直径范围从1微米至少于500微米。在包括纳米气泡的实施方式中,生成的气泡的合适的平均气泡直径的示例包括直径范围小于约1微米,具有包括小于约500纳米的直径的特别合适的平均气泡直径,和更特别适合平均气泡直径包括小于约100纳米的直径。
在气液界面处的表面张力由被引导远离阴极60和电极62的表面的分子之间的吸引力产生,由于表面分子对水内分子的吸引大于它们对气体的分子的吸引。与此相反,大部分的水分子在全部方向上被同样地吸引。因此,为了增加可能的相互作用能,表面张力会导致在电极表面处的分子进入大部分的液体。
在其中产生气相纳米气泡的实施方式中,容纳在纳米气泡内的气体(即具有小于约1微米直径气泡)也被认为是在给水中实质持续时间稳定,尽管他们的直径小。虽然不希望被理论束缚,人们认为在气/液界面处,在气泡的弯曲表面接近分子尺寸时,水的表面张力下降。这降低了纳米气泡消散失的自然趋势。
此外,纳米气泡气/液界面由于电压电位应用在膜58上而充电。电荷引起入与表面张力相反的作用力,其还延缓或阻止纳米气泡的消散。在界面处的类似电荷的存在降低视表面张力,在相反的方向上作用到表面的电荷排斥力由于表面张力而最小化。任何效果可能会由有利于气/液界面的额外充电材料的存在而增加。
气/液界面的自然状态呈现阴性。具有低表面电荷密度和/或高极化(诸如Cl-,ClO-,HO2 -和O2 -)的其它离子还有利气/液界面,如水合电子一样。水基也更喜欢居住在这样的界面处。因此认为,存在于阴极液中的纳米气泡(即水流动通过阴极室56)带负电,但在阳极液中的纳米气泡(即水流动通过阳极室54)将拥有小电荷(抵消自然负电荷的过剩阳离子)。因此,阴极纳米气泡在与阳极液混合时不太可能失去它们的电荷。
此外,气体分子由于阴极上过剩电势有可能在纳米气泡(如O2 -)内被充电,从而增加纳米气泡的整体电荷。在带电纳米的气/液界面处的表面张力可以相对不带电荷的纳米气泡降低,并且它们的尺寸稳定。这可以定性赞赏,当表面张力引起表面将被最小化时质量上重要,而带电表面趋于膨胀以最小化相似电荷之间的排斥力。由于额外功率损耗超过电解所需,在电极表面处升高的温度,也可通过还原局部气体溶解度增加纳米气泡的形成。
由于同极性电荷之间排斥力与它们的分开距离的平方成反比地增加,当泡沫直径减小时具有增加的向外压力。电荷的效应将降低表面张力的效应,并且当表面电荷倾向于使其膨胀时,表面张力倾向于还原表面。因此,当相反作用力相等时达到平衡。例如,假设在气泡(半径r)的内表面上的表面电荷密度是Φ(e-/meter2),向外压力(“Pout”),可以通过解NavierStokes方程而获得:
Pout=Φ2/2Dε0 (公式1)
其中D是气泡(假定单位)的相对介电常数,“ε0”是一个真空电容率(即8.854pF/meter)。由于表面张力作用在气体上的向内压力(“Pin”)是:
Pin=2g/r Pout (公式2)
其中“g”是表面张力(在25℃处0.07198焦耳/平方米)。因此,如果这些压力相等,气泡半径是:
r=0.28792ε0/Φ2. (公式3)
因此,对于5纳米、10纳米、20纳米、50纳米和100纳米的气泡直径,对于零的内部超压,计算的电荷密度分别是0.20,0.14,0.10,0.06和0.04e-/nanometer2气泡表面面积。使用电解池(例如,电解池18)可以很容易地得到这种电荷密度。当泡沫上整体电荷增加到电力2/3时,纳米气泡半径增加。在在平衡处的这种情况下,在纳米气泡表面处燃料的有效表面张力为零,而且在泡沫中带电气体的存在增加了稳定的纳米气泡的尺寸。泡沫尺寸的进一步减少将不表明其将导致内部压力低于大气压力。
在电解池内的(例如,电解池18)各种情况下,纳米气泡可以由于表面电荷而分为更小的气泡。例如,假设半径为“r”和总电荷为“q”的泡沫分为共享体积和电荷的两个气泡(半径r1/2=r/21/3和电荷q1/2=q/2),而忽略气泡之间的Coulomb相互作用,由于表面张力(ΔEST)和表面电荷(ΔEq)的能源变化计算得出:
ΔEST=+2(4πγr1/2 2)-4πγr2=4πγr2(21/3-1) (公式3)
和
(公式4)
如果当ΔEST+ΔEq是负时产生的总的能量交换是负的,则泡沫是亚稳定的,从而提供:
(公式5)
其中规定半径和电荷密度(Φ)之间的关系:
(公式6)
因此,对于5纳米、10纳米、20纳米、50纳米和100纳米的纳米气泡直径,用于气泡的已计算的电荷密度分别地分裂0.12,0.08,0.06,0.04和0.03e-/nanometer2气泡表面面积。对于相同的表面电荷密度,用于减少视表面张力至零的气泡直径通常比用于分裂泡沫成两个的气泡直径约大三倍。因此,纳米气泡一般不会分裂,除非有进一步的能量输入。
以上所讨论的气相纳米气泡适于连接到污垢粒子,从而转移他们的离子电荷。纳米气泡粘到疏水表面,其典型地建立在典型污垢粒子上,其从具有良好的负自由能变化的高能量水/疏水表面界面释放出。另外地,纳米气泡展开和扁平化,与疏水表面接触,从而减少纳米气泡的曲率,进而降低由表面张力引起的内压。这提供额外的有利的自由能量释放。由于类似电荷之间的排斥,带电和涂覆的污垢粒子更容易地一个从另一个分离,并且污垢粒子作为胶体粒子进入溶液。
此外,在粒子表面上的纳米气泡的存在通过微米尺寸气相气泡提高了粒子的获得,其还可以在电化学活化过程中产生。表面纳米气泡的存在也降低了可以通过这个作用获得的灰尘粒子的尺寸。这种获得有助于灰尘粒子从地板表面清除和防止再沉积。此外,由于用气相纳米气泡达到的大的气体/液体的表面积-体积的比例,位于这个界面处的水分子通过较少的氢键保持,如通过水的高的表面张力辨别。由于结合到其他水分子的氢键的这种减少,这个界面水比普通更具反应性,并且将更加迅速地结合氢键到其他分子,从而显示更快水化作用。
例如,在100%效率处,一安培的电流足以每秒产生0.5/96,485.3摩尔氢气(H2),等于每秒5.18微摩尔氢,在0℃温度和一个大气压力处相应地等于每秒5.18x22.429微升气相氢。这还等于在20℃温度和一个大气压力处的每秒125微升气相氢。由于大气中的氢的分压是有效为零,在电解溶液中氢的平衡溶解度也有效地为零,并且氢气保持在气体腔中(例如巨大泡、微泡和/或纳米气泡)。
假设电解溶液的流速为每分钟0.12U.S.加仑,每秒有7.571毫升的水流过电解池。因此,在20℃温度和一个大气压处,在气泡中有0.125/7.571公升气相氢包含在每升电解溶液中。这等于每升溶液0.0165升气相氢减去从液体表面逃出的任何气相氢和任何溶解的气相氢以过饱和溶液。
10纳米直径的纳米气泡的体积为5.24x 10-22升,其在结合到疏水表面时覆盖约1.25×10-16平方米。因此,在每升溶液中,将有约最大3×10-19的泡沫(在20℃和一个大气压力处),结合表面覆盖约4000平方米的电势。假设表面层只有一个分子厚,这提供超过50毫摩尔的活性表面水分子浓度。虽然这个浓度表示最高额,即使纳米气泡有更大的体积和更大的内部压力,用于表面覆盖的电势保持为大。此外,只有小比例污垢粒子表面需要由纳米气泡覆盖,由于纳米气泡具有清洗效果。
因此,在电化学活化过程中产生的气相纳米气泡有利于依附到灰尘粒子,从而转移其电荷。由此产生的带电和包覆污垢粒子由于它们相同电荷之间的排斥力更容易一个从另一个分开。他们将进入溶液以形成胶体悬浮液。此外,在气/水界面处的电荷对立表面张力,从而减少其效应和随后的接触角。此外,污垢颗粒的米气泡的涂层促进引入的较大浮力气相巨大气泡和微泡。此外,对纳米气泡的大的表面积提供大量较高反应性水,其能够使合适的分子更迅速地水合作用。
4.离子交换膜
如上所述,离子交换膜可以包括58阳离子交换膜(即质子交换膜)或阴离子交换膜。用于膜38的合适的阳离子交换膜包括部分地和完全地氟化离聚物、芳烃离聚物及其组合。用于膜38的合适的商用离聚体的例子包括来自E.I.du Pont de Nemours and Company(荣杜邦公司,威尔明顿,特拉华州)的商标“NAFION”的磺化四氟乙烯共聚物,来自Asahi Glass Co.,Ltd.,Japan(旭硝子株式会社,日本)的商标“FLEMION”的全氟羧酸离聚体;来自Asahi Chemical Industries Co.Ltd.,Japan(旭化学工业有限公司,日本)的商标“ACIPLEX”的全氟磺酸离聚体;及其组合。但是,在其他的示例中可以使用任何离子交换膜。
5.分配器
在阳极和阴极电解液输出可以耦合到分配器74,其可以包括任何类型的分配器或多个分配器,诸如出口、管件、水龙头、喷头、清洗/消毒工具或头等。在如图1所示的示例中,分配器34包括喷嘴14。可以是用于每个输出70和72的分配器或用于两个输出的结合的分配器。
在一个示例中,阳极液和阴极输出合并成一个共同的输出流76,其被提供给分配器74。如在Field等美国专利申请公布号2007/0186368所述,已发现阳极液和阴极液可以在清洁装置的分配系统中和/或被清洁的表面或物体上混合在一起,同时至少暂时保留有益的清洁和/或消毒性能。虽然阳极液和阴极液混合,他们最初并不保持平衡状态,并且因而暂时保留其增强的清洁和/或消毒性能。
例如,在一个实施例中,例如,阴极电解水和阳极液电解水和水将其独特的电化学活化性能保持至少30秒,即使是两种液体混合在一起。在此期间,两种类型液体的独特的电化学活性的属性不立即消除。这允许每种液体的有利的特性将在共同的清理操作期间被利用。经过相对较短的一段时间以后,在被迅速地清理的表面上混合的阳极电解液和阴极电解液大致中和至源液体(如,普通自来水的)的初始pH和氧化还原电位(ORP)。在一个示例中,混合的阳极电解液和阴极电解液大致中和至pH6和pH8之间的pH值和在从阳极液和阴极通过电解池产生的时间少于1分钟的时间窗口内的±50mV之间的氧化还原电位。此后,回收液可以任何适当的方式处置。
但是,在其他实施例中,混合的阳极电解液和阴极电解液能够维持pH6和pH8范围以外的pH值和±50mV的范围外的氧化还原电位大于30秒的一段时间,和/或能够在经过1分钟以外的一段时间范围后中和,取决于液体的性质。
6.无离子选择性膜的电解池
图3说明根据本发明的又一个示例的无离子选择性膜的电解池80。池80包括反应室82、阳极84和阴极86。室82例如可以由池80的墙壁限定,通过电极84和86放置在其中的容器或管道的壁限定,或由电极本身限定。阳极84和阴极86可由任何合适的材料或材料的组合制成,诸如导电聚合物、钛和/或用涂有如铂的贵金属层的钛。阳极84和阴极86连接到常规的电力供应,如图1所示的电池32。在一个实施方式中,电解池80包括其自己的容器,其限定室82并且位于将被处理的液体的流动路径中,诸如在手持喷雾瓶或移动地板清洁装置的流动路径中。
在操作过程中,液体由源88供应并且引入电解池80的反应室82。在图3所示的实施方式中,电解池80不包括将在阳极84处的反应产物从在阴极86处的反应产物分离的离子交换膜。在其中自来水用作将被处理用于清洁的示例中,在将水引入室82并且在阴极84和阳极86之间施加电压电势以后,接触或靠近阳极84的水分子被电化学地氧化成氧气(O2)和氢离子(H+),而接触或靠近阴极86的水分子被电化学地还原成氢气(H2)的和氢氧离子(OH-)。也可能发生其他反应,特别的对反应依赖液体的成分。来自两个电极的反应产物能够混合并且形成氧化液89(例如),因为没有物理障碍,例如,互相分离反应产物。替换地,例如,阳极84可以通过使用诸如设置在阳极和阴极之间的不渗透膜(未显示)的电介质障碍从阴极86分开。
7.电极图案的示例
如上所述,至少一个阳极或阴极电极可形成导电聚合物的至少部分或全部,如静态散热设备中使用的那些。合适的导电聚合物的示例可从RTPCompany of Winona,Minnesota,USA(美国明尼苏达州威诺纳的RTP公司)商业获得。例如,电极可由具有表面电阻为100到1012欧姆/平方,诸如101至106欧姆/平方米的导电塑料化合物形成。然而,在其他示例中可以使用具有在这些范围以外的表面电阻率的电极。
采用导电聚合物,电极可容易地模制或以其他方式形成所需的形状。例如,电极可以注塑成型。如上所述,一个或多个电极可以形成网格,具有网格形式的常规尺寸的矩形开口。然而,开口或缝隙可以具有任意形状,如圆形、三角形、曲线、直线、规则和/或不规则。曲线形孔具有至少有一个弯曲的边缘。注塑时,例如,孔径的形状和尺寸可以轻松地遵照特定的模式。然而,在本分明的其他示例中,这些模式也可以形成在金属电极中。
孔可以被定尺寸和位置以增加用于电解的电极的表面面积,从而促进在被处理的液体中气泡的产生。
图4A是一个导电聚合物电极100的局部视图,具有在根据发明一个方面的规则网格模式中的多个直线(如矩形)孔102。
图4B是导电聚合物电极104的局部的视图,具有在根据另一个示例的规则网格图案中的多个不同尺寸的曲线(如圆)孔106。在相同电极中使用不同尺寸的孔,可促进在电解过程中沿着孔的边缘产生不同尺寸的气泡。
图4C是一个导电聚合物电极108的局部视图有,具有多个不规则和规则形状的孔110,根据另一个示例具有不同的形状和尺寸。在这个示例中,多个孔110限定各种开口区域。一个或多个孔110可以包含一个或多个内部点,诸如点112,其被认为是进一步促进电解过程中产生气泡和反应组分。这些孔形成具有至少一个大于180度的内部角(如在112点处)的多边形。在替换的实施方式中,孔具有多个大于180度的内角。
此外,电极可形成有一个或多个其他的非均匀特性,诸如尖峰或毛刺,其进一步增加电极表面的面积。这些峰值可以布置成规则模式或不规则模式,并且可以具有相同的尺寸和形状,或者可以具有不同的尺寸和/或形状。
例如,一个电解池可以被构建以包括阳极和阴极,其中阳极电极或阴极电极的至少一个包括具有第一尺寸(和/或形状)的多个第一孔和具有第二不同尺寸(和/或形状)的多个第二孔。在一个示例中,电解池还包括阳极电极和阴极电极之间的离子选择性膜,并且其限定各自的阳极室和阴极室。
在另一个示例中,一组的至少两个孔包括具有彼此不同形状(和/或尺寸)的多个第一和第二孔。在另一个示例中,一组的至少三个孔包括具有彼此不同形状(和/或尺寸)的多个第一和第二孔。
多个第一和第二孔可以具有多边形形状和/或至少一个曲边形成的曲线形状。多个第一或第二孔的至少一个可以布置在规则模式或不规则模式中。
多个第一或多个第二孔的至少一个孔可以具有多边形形状,具有至少一个大于180度的内角。
在又一个示例中,图4A-4C所示的电极由导电金属材料制成。例如在图4A中所示,电极100可以由金属网形成,其可镀有诸如铂等的另一种材料,或者可以不镀。
8.管状电极示例
电极本身可以具有任何合适的形状,诸如平面、同轴板、圆柱棒或其结合。图5图示电解池200的示例,根据一个说明示例具有管状。池200的部分的切去,用于说明的目的。在这个示例中,池200是电解池,具有管状外壳202、管状外电极204和管状内电极206,管状内电极206通过诸如0.040英寸的合适的间隙从外电极分隔开。也可以使用其他间隙尺寸,诸如但不限于0.020英寸至0.080英寸的范围内的间隙。无论是内部或外部电极都可作为阳极/阴极,依靠施加的电压的相对极性。
在一个示例中,外电极204和内电极206的具有导电聚合物结构,例如具有如在图4A-4C中所示的那些孔。然而,一个或两个电极在另一个示例中可以具有实心结构。
电极206和206可由任何合适的材料制造,如导电聚合物、钛和/或用贵金属如铂涂层的钛,或任何其他合适的电极材料。此外,多个池200例如可以彼此串联或并联耦合。
在一个具体的示例中,阳极电极或阴极电极的至少一个由金属网形成,具有网格形式的常规尺寸矩形开口。在一个具体的示例中,网格由0.023英寸直径的T316不锈钢形成,具有每平方英寸20x20格的格花纹。但是,在其他的示例中可以使用其他尺寸、布置和材料。
离子选择性膜208定位在外部和内部电极204和206之间。在一个具体的示例中,离子选择性膜包括来自E.I.du Pont de Nemours and Company的“NAFION”,其被切削到2.55英寸×2.55英寸且然后围绕内部管状电极206缠绕,并且用接触胶粘剂固定在缝重叠处,例如,如来自3M公司的#1357胶粘剂。同样,其他尺寸和材料可以用在其他的示例。
在这个示例中,管状电极206的内部中的空间体积由固体内核209封锁,以促进液体沿着并且在至电极204和206与离子选择性膜208之间流动。这个液体流是导电的并实现两个电极之间的电路。电解池200可有任何合适的尺寸。在一个示例中,池200可具有得约4英寸长的长度和约3/4英寸外径。长度和直径可以选择以控制处理时间和气泡的数量,如每液体单位体积所产生的纳米气泡和/或微泡。
电池200可以在池和一端或者两端包括合适的配件。可以使用任何连接方法,如通过塑料快速连接配件。例如,一个配件可以被配置以连接到如图1所示的输出管20。例如,另一个配件可以被配置以连接到进气过滤器16或进口管。在另一个示例中,池200的一端留出开口以直接从图1的储槽12抽取液体。
在图5所示的示例中,池200在阳极室中产生阳极液电解液液体(电极204或206的一个与离子选择性膜208之间)和在阴极室中产生阴极液电解液液体(电极204或206的另一个与离子选择性膜208之间)。阳极液电解液液体和阴极液电解液液体流动路径在池200的出口处连接作为阳极和阴极电解液液体进入管道20(在图1所示的示例中)。因此,喷雾瓶10通过喷嘴14分配混合的阳极和阴极电解液液体。
在一个示例中,管20和22的直径保持小以使一旦泵24和电解池18(如如图5所示的蜂窝200)通电,管20和22被快速地填装电化学活化的液体。管和泵中任何非活性液体保持到小体积。因此,在控制电路30响应于开关28的致动而激活泵和电解池的实施方式中,生产中,其中反应,喷雾瓶10在喷嘴14处以“按需”的方式产生混合的电解液液体,并且从瓶中分配大致全部混合的阳极和阴极电解液液体(除保留在管20、22和泵24中的),而不需要存储阳极和阴极电解液液体的中间步骤。当开关28不致动时,泵24在“断开”状态并且电解池18断电。当开关28被致动到断开状态时,控制电路30切换泵24至“接通”状态并且使电解池18通电。在“接通”状态中,泵24通过池18和出口喷嘴14从储槽12泵水。
也可以使用其他激活序列。例如,为了使给水在分配之前变得更电化学活化,控制电路30可被配置以在通电泵24之前通电电解池18一段时间。
从池18至喷嘴14的行程时间可以很短。在一个示例中,喷雾瓶10在从阳极和阴极液体由电解池18产生的时间起的非常短的时间段内分配混合的阴极和阳极液体。例如,混合的液体可以在阳极液和阴极所产生的时间的例如5秒内、3秒内和1秒时间内的时间期间分配。
9.控制电路
参考回到图1,控制电路30可以包括任何适当的控制电路,例如,其可以以硬件、软件或者两者的结合。
控制电路30包括印刷电路板,装有用于驱动和控制泵24和电解池18的操作的电子装置。在一个示例中,控制电路30包括电源,具有耦合到泵24和电解池18的输出,并且其控制传递到两个设备的电源。控制电路30还包括一个H桥,例如,作为由控制电路产生的控制信号的功能,其能够选择地反转应用到电解池18的电压极性。例如,控制电路30可以被配置以改变在预定模式中的极性,诸如在50%工作循环的情况下每5秒。在另一个示例中,在下面更详细说明中,控制电路30被配置以施加电压到池,首先第一极并且周期地反转极性仅仅很短的时间段。极性的频繁反转可以为电极提供自清洁功能,其可以减少结垢或在电极表面上沉积的建造,并且可以延长电极的使用寿命。
在一个手持喷雾瓶的背景下,不便携带大容量电池。因此,泵和池的可用电源比较有限。在一个示例中,用于池的驱动电压在大约8伏到28伏的范围内。但是,因为通过喷雾瓶和电解池的典型流动率相当低,仅需要相对较小的电流以有效地激活通过池的液体。在低流动率的情况下,池内的停留时间也相当长。当池被通电时,液体驻留在池中的时间越长,电化学活化越大(在实际限制内)。这允许喷雾瓶采用小容量电池和DC-DC转换器,其以低电流跨步电压达到所需的输出电压。
例如,喷雾瓶可以携带一个或多个电池,具有约3-9伏特的输出电压。在一个特殊的示例中,喷雾瓶可以携带4节AA电池,每个在大约500毫安小时到大约3安培小时具有额定输出电压为1.5伏。如果电池串联连接,则额定输出电压将大约6V,具有约500毫安小时对约300安培小时的容量。这个电压可以跨步到18伏至28伏的范围,例如,通过DC-DC转换器。因此,理想的电极电压可以以足够的电流实现。
在另一个示例中,喷雾瓶携带10个镍金属氢电池,每一个都有约1.2伏特的额定输出电压。电池串联连接,所以额定输出电压约为10V至12.5V,具有约1800毫安小时的容量。这个电压跨步上/下到8伏特到至少28伏特的范围,例如,通过DC-DC转换器。因此,理想的电极电压可以实现足够的电流。
通过池产生大的电压和适当电流的能力对于如下应用有益,其中常规自来水通过池进给以被转化成具有增强的清洗和/或消毒性能的液体。常规自来水在池的电极之间具有相对低的电导性。
合适的DC-DC转换器的示例包括来自美国纽约佩勒姆的PICOElectronics,Inc的系列A/SM表面安装转换器,和来自美国亚利桑那州菲尼克斯的ON Semiconductor的NCP30641.5A的跨步上/下转换开关调节器,在升压应用中被连接。
在一个示例中,控制电路基于由电解池抽出的感应电流控制DC-DC转换器,从而DC-DC转换器输出电压,该电压被控制以实现从池抽出的电流在预定的电流范围内。例如,在一个具体的示例中目标电流抽取约400毫安。在另一个示例中,目标电流是350毫安。在替换的实施方式中可以使用其他的电流和范围。所需的电流抽取可能取决于电解池的几何形状、被处理的液体的性质和所产生的电化学反应的所需的性质。
说明控制电路的示例的框图参照图7和20更详细说明如下。
10.用于电解池的驱动电压
如上所述,电解池的电极可以用多个不同电压和电流模式驱动,的多样性,这取决于池的特定应用。通过周期地转换应用到电极上的电压极性限制电极上的结垢是可取。因此,说明书和权利要求中所用的术语“阳极”和“阴极”和术语“阳极液”和“阴极液”可分别地互换。这趋向于排斥相反电荷结垢(scaling)的沉积。
在一个示例中,电极在一个极性处被驱动特定时间(例如,约5秒),然后在相反极性处被驱动大致相同的时间。由于阳极和阴极电解液液体在池出口处混合,这个过程本质上产生一部分阳极液电解液至一部分阴极电解液。
在另一个示例中,电解池在没有复杂阀门的情况下被控制以产生大致常数阴极液电解液液体或阳极电解液液体。在现有技术电解系统中,复杂和昂贵的阀门用来维持通过各自出口的常数阳极液和阴极液,同时仍允许极性反转以最小化结垢。举例来说,参见图2,当施加到电极的电压的极性被反转时,阳极60成为阴极,在阴极62变为阳极。出口70将传送阴极液而不是阳极液,并且出口72将传送阳极液而不是阴极液。因此,在现有技术方案中,当电压被反转时,阀门可能被使用以连接出口70至阴极室56和连接出口72至阳极室54。这导致常数阳极液或阴极液流过每个输出。代替使用这个复杂的阀门,本公开的一个示例大致实现通过供应至电极的电压起伏图的常数输出。
图6是波形图,说明根据本发明一个示例方面应用到阳极和阴极的电压起伏图。大致常数的相对正极电压施加到阳极,而大致常数的相对负极电压施加到阴极。但是,每个电压周期地暂时被脉冲到相对相反极性以抵制污垢沉积。在这个示例中,相对正的电压被施加到阳极和相对负的电压被施加到阴极,从时间t0-t1,t2-t3,t4-t5和t6-t7。在时间t1-t2,t3-t4,t5-t6和t7-t8期间,应用于每个电极的电压被反向。被反向的电压水平可以具有与非反向的电压水平相同的量级,或者如果需要的话可以具有不同的量级。
每个简短的极性开关的频率可以根据需要选择。当反转的频率增加时,污垢的量减少。然而,电极可能会在每个反转的情况下失去少量的铂(在铂涂覆电极的情况下)。当反转的频率减少时,污垢可能增加。在一个示例中,反转之间的时间期间,如箭头300所示,在大约1秒至约600秒的范围内。此范围以外的其他期间也可使用。
电压被反转的时间期间也可以根据需要选择。在一个示例中,反转的时间期间,由302箭头代表,是在大约50毫秒至约100毫秒的范围中。此范围以外的其他期间也可使用。在这个示例中,正极性303的时间期间,如在t2和t3之间,是至少900毫秒。
此外,电压可以被选择性地周期或不定期反转。在一个特殊的示例中,倒转之间的时间期间300是1秒,并且在波形的每个周期过程中,电极之间的电压被供应,正极性900毫秒,并且反转的极性100毫秒。
有了这些范围,例如,每个阳极室产生大致常数阳极液电解液输出,并且每个阴极室产生大致常数阴极电解液输出,而不需要阀门。
如果阳极电极的数目与阴极电极的数目不同,例如,3∶2的比例,或者如果阳极电极的表面面积与阴极电极的表面面积不同,然后施加的电压起伏图可以使用在上述的方式中,以产生大量阳极或阴极液以强化产生的液体的清洁或消毒性能。例如,如果清洁将被强化,那么更大量的电极可被驱动到相对负极(以产生更多阴极液)和更少量电极可以被驱动到相对正极(以产生较少阳极液)。如果要强化消毒,那么更大量电极可以被驱动到相对正极(以产生较多阳极液)和更少量电极可以被驱动到相对负极(以产生更少阴极液)。
如果阳极液和阴极液输出在分配之前混合成单个输出流,然后混合的阳极和阴极输出液可以配制为强调消毒胜过清洗或强调清洁胜过消毒。在一个实施方式中,控制电路包括进一步的开关,其允许用户在清洗和消毒模式之间进行选择。例如,在图1显示的实施方式中,喷雾瓶10可以包括用户可操作清洁/消毒模式开关,其被安装到瓶。
在公开的一个示例性实施方式中,如在图1和8中显示的那些手持喷水壶携带如在图5中显示的池200的管状电解池。电解池由电压驱动以通过每单位时间内产生比阳极电解液量大的阴极电解液来强调提高的清洁性能。在池200中,外圆柱电极204具有较大的直径和因而具有比内圆柱电极206更大的表面积。为了强调提高的清洁性能,控制电路驱动池200以使,对于驱动电压起伏图的多数期间,外电极204用作阴极和内电极用作阳极206。由于阴极具有比阳极大的表面,池200将通过池的混合出口每单位时间产生比阳极液多的阴极液。参考图6,在这个示例中,控制电路施加相对的正电压至阳极(电极206)和相对的负电压至阴极(电极204)从时间t0-t1,t2-t3,t4-t5和t6-t7。在时间t1-t2,t3-t4,t5-t6和t7-t8过程中,施加到每个电极的电压被短暂地反转。
在这个示例中,喷雾瓶只填充常规自来水。因此,通过池200泵送而且电化学活化的液体只包括普通自来水。自来水被电化学地活化,如在此所讨论的,并且作为混合的阳极和阴极流通过喷嘴分配。喷雾输出因此已经提高清洁性能,其中在混合流中,阴极液量超过阳极液量。在替代的实施方式中,增强的消毒性能可以被强调,例如通过使用图6所示的波形,使电极204主要地为阳极和电极206主要地为阴极。
人们已经发现,这种频率,用于除垢电极短暂的极性反转,可能还有一种倾向,从电极表面卸掉通常用于涂镀电极的材料,如铂。因此在一个实施例中,电极204和206包括不涂镀电极,如金属电极或传导塑料电极。例如,电极可以是不涂镀金属网状电极。
11.照明通过液体的状态指示灯
11.1用于图1和8-16所示的瓶的控制电路
本公开的另一个方面涉及提供人力能感知的指示器,其指示电解池的功能状态,如电解液的氧化还原电位。在此公开的喷雾瓶和/或其他设备可以进行修改发以包括输出液体的氧化还原电势的视觉指示器。
被电解池消耗的功率水平可被用来确定池是否正常操作,并且因此确定,由池产生的液体(冲洗水、电解液阳极液和/或电解液阴极液)是否被电化学地活化到足够的水平。功率消耗低于合理水平可以反映各种电势问题,诸如超纯给水或具有普遍偏低电解质含量(例如,低钠盐/矿物质含量)给水的使用,使得水在功能发生器中不能传导足够水平的电流。因此,电流的消耗例如还可以表明氧化还原电位的高或低水平。此外,由泵抽取的电流可以被用来指示泵是否运行正确或是否有问题,如泵停转。
图7是具有根据本发明的实施方式的指示器的系统400的框图,例如,其可以结合在此公开的任何实施方式。系统400包括电源(如电池)402、控制电路404、电解池406、泵408、电流传感器410和412、指示灯414和416,开关418和触发器420。为简单起见,在图7中没有显示电解池404的液体输入和输出。系统400的所有元件例如可以通过相同电源402或两个或多个单独的电源供电。
控制电路404被耦合以基于系统400的当前操作模式和诸如触发器420的用户控制输入,控制电解池406、泵408和指示灯414和416的运行状态。在这个示例中,开关418在电源402和控制电路404之间串联连接,并且用于根据触发器420的状态,将电源402耦合到控制电路404的功率输入和从控制电路404的功率输入脱开。在一个实施例中,开关418包括瞬间、常开开关,其在触发器420压下时断开和在触发器420释放时接通。
在替换的示例中,开关418配置为开/关拨动开关,例如,其分别地从触发器420致动。触发器420致动第二开关,第二开关耦合到控制电路404的启动输入。其他配置也可使用。
在这两种实施方式中,当触发器420压下时,控制电路404被启用并产生用于驱动电解池406和泵408的适当的电压输出。例如,控制电路404可以产生第一电压起伏图(voltage pattern),用于驱动电解池406,如在此所述的这些模式,和用于驱动泵408的第二电压起伏图。当触发器420释放时,控制电路被断电和/或以其他方式禁止产生输出电压至池406和泵408。
电流传感器410和412分别地与电解池406和泵408串联耦合,并且每个提供信号至控制电路404,其代表通过池406或泵406抽取的各自的电流。例如,这些信号可以是模拟或数字信号。
在一个特殊的示例中,系统400包括传感器410,用于传感由电解池406抽取的电流,但没有用于传感由泵408抽取的电流的传感器412。控制电路404包括微控制器,诸如可从美国明尼苏达州锡夫里弗福尔斯Digi-Key Corporation获得的MC9S08SH4CTG-Nd微控制器,其控制可从美国得克萨斯州达拉斯Texas Instruments Corporation获得的DRV8800全桥式马达驱动器电路。该驱动电路具有H-开关,其驱动输出电压至电解池406,根据由微控制器控制的电压起伏图。H-开关具有电流感测输出,其可以通过微控制器使用以感测由池406抽取的电流。
控制电路404比较传感器输出与预定的阈值电流水平或范围,并且然后运行指示器414和416作为一个或两个比较的功能。阈值电流水平或范围例如可以被选择以表示预定的电力消费水平。
指示器414和416每个可以包括诸如LED的任何视觉可感知的指示灯。在一个示例中,指示灯414和416具有不同的颜色以表示不同的运行状态。例如,当被照明指示正常运作的电解池和/或泵时,指示灯414可能是绿色,当被照明指示在电解池和/或泵的工作状态中有问题时,指标灯416可能是红色。在具体的示例中,瓶子包含四个绿色LED 414和四个红色LED416,用于瓶子里装的液体的强光照明。
在图7所示的示例中,控制电路404操作指示灯414和416作为由电流传感器410和/或412检测的电流水平的功能。例如,控制电路404可以断开(或者替换地接通)一个或两个指示灯,作为检测的电流是否高于或低于阈值水平或在一定范围内的功能。指示灯414和416可通过各别的电源信号和共同点操作,例如,通过控制电路404提供。
在一个实施方式中,控制电路404在稳定的“接通”状态中亮起绿色指示灯414,和当感应电流池406在各自的阈值水平之上(或在预定范围内)时,切断红色指示灯416。与此相反,控制电路404在稳定的“接通”状态亮起红色指示灯416,并且在池406的感测的电流水平低于各自的阈值水平时的稳定的“断开”状态亮起绿色指示灯414。
当由泵408抽取的电流在预定的范围以外时,控制电路404在接通和断开状态之间调节绿色指示灯414。任何合适的范围可以用于泵电流,诸如在1.5安培和0.1安培之间。其他范围也可使用。在另一个示例中,当池406和泵408两者的感应的电流水平在其各自的预定值之内时,控制电路404在稳定的“接通”状态点亮绿色指示灯414和切断红色指示灯416,并且如果不是,照明红色指示灯416和熄灭绿色指示灯414。
在另一个实施方式中,当感应的电流水平超过阈值水平时,一个或多个指示灯在稳定的“接通”状态中操作,并且当电解池406的感测电流水平低于阈值水平时,以选择的频率在“接通”状态和“断开”状态之间循环来表示问题。多个阈值水平和频率可以用在其他的实施方式中。此外,多个单独控制的指示灯可以使用,每个指示在预定范围内的操作。替换地或另外地,控制电路可被配置为改变一个或多个指示灯的照明水平,例如,作为感应的电流水平相对于一个或多个阈值或范围的功能。在另一个示例中,可使用单独的指示灯,用分别地指示电解池和泵的工作状态。其他配置也可使用。
11.2照明通过液体
正如下面将详细描述,指示灯414和/或416可定位在器具上(如喷雾瓶)以照明液体本身,无论是被电解池404处理前和/或处理后。例如,当被照明时,指示灯产生在从器具外部的视点视觉可感知的可见波长范围内的光通量。例如,液体可能扩散光线的至少一部分,给人以液体本身被照明的视觉印象。在一个实施例中,该装置包括容器、管腔或包含的液体的其他元件,和包括至少半透明和被定位以当照明时传送由指标器414和/或416产生的至少一些光线的物质和/或部分。这个容器、管腔或其他元件是从装置的外部至少部分可见。
术语“至少半透明”包括透明、半透明、全透明的,以及意味着人力能通过材料感知从指标器照明的至少一些光的任何术语。
图8-16说明具有电解池和至少一个指示灯的手持喷雾瓶500和500’的示例,其中从指示器照明的至少一些光从瓶子外部的视点为人力能感知。附图上显示的特殊的瓶子配置和结构仅设置为非限制性示例。在图8-16中使用的相同的参考数字用于相同或相似的元件。
参考图8A,瓶500包括外壳501,形成基底502、颈504和桶或头部506。桶506的尖端包括喷嘴508和挡泥板/防溅罩509。挡泥板/防溅罩509也作为方便钩,例如用于将瓶500挂在实用推车上。如下更详细所示,外壳501具有抓斗类型结构,具有诸如通过螺丝连接在一起的大致对称的左、右侧。基底502容纳容器510,其用作用于将被处理然后通过喷嘴508分配的液体的蓄水器。容器510具有颈部和螺纹入口(具有螺丝帽)512,延伸通过基底502以允许容器510被液体填充。入口512有螺纹以实现盖密封。
在这个示例中,外壳基底502的侧壁围绕其圆周具有多个开口或窗口520,容器510通过多个开口或窗口520可见。在这个示例中,开口520通过在开口中缺少外壳材料而形成。在另一个示例中,开口由至少半透明的材料形成。在另一个示例中,在图8B所示,整个外壳或外壳的部分至少是半透明的。
同样地,容器510由至少是半透明的材料形成。例如,容器510可制备作为清澈聚酯材料的吹塑模。如下更详细说明,外壳501还包含电路板,负载多个LED指示灯594、596多个(对应如图7所示灯414和416)。灯定位在容器510的基底的下面,以发射光通过容器510的基底壁,并且进入容纳在容器中的任何液体。液体扩散至少一部分光线,给人一种液体被照明的外观。这个照明通过开口520从外壳501的外部视点可见。通过控制电路控制的光的颜色和/或其他照明特征,诸如开/关调制、强度等,可通过开口510观察,以给用户瓶子的功能状态的指示。箭头522表示来自指示灯的照明,其通过容器510中的液体传送并且通过外壳501中的开口520从瓶子的外部可见。
例如,液体可以用绿色的LED照明以指示电解池和/或泵的正常运行。因此,用户可以确定,与容纳在容器510中的源液体相比,从喷嘴508分配的被处理的液体具有增强的清洁和/或消毒属性。另外,在容器510中的源液体的照明,虽然还没有被处理,给人的印象是,液体是“特殊”的并且具有增强的性能。
同样地,如果电解池和/或泵不能正常操作,控制电路照明红色LED,给予源液体红色外观。这给用户的印象是,存在问题并且被分配的液体可能不具有提高的清洁和/或消毒性能。
虽然在图8A所示的示例中,照明通过容器510可见,指示灯可被定位以照明从液体入口部分至瓶和喷嘴508的流道的任何部分,包括电解池的上游和/或下游的任何元件。外壳可以以任何方式被修改以允许这样的照明由用户可见。例如,液体可在从电解池的输出到喷嘴508延伸的导出管中被照明。506桶可以被修改例如以包括开口以暴露传输管,或管的部分可沿着桶506的外部延伸。
图8B是瓶500’的透视图,缺乏图8A显示的实施方式中的窗口520。在这个示例中,整个外壳501或外壳的部分是至少半透明的。例如,外壳501可由聚碳酸酯制备。图8B中使用参考数字与图8A中用于相同或相似的元件的相同。虽然图8B没有明确显示,在半透明外壳的情况下,瓶500’的内部从外壳外部的视点通过外壳501可见。例如,容器510(在幻象中显示)和容纳在其中所载的液体通过外壳501可见。在这个示例中,有四个红色LED594和四个绿色LED 596(也在幻象中显示),在瓶的每个角落成对布置。因此,当LED594和/或596被照明时,液体扩散至少部分的光,给人一种液体被照明的外观。这个照明从外壳501外部的视点以如图8A所示相同的方式可见,除了照明将不会仅限于“窗口”520。
图8C是瓶501’的桶(或头)506的背端的透视图,其说明用于连接电池充电器(未显示)的电线的电源插座523。在这个示例中,瓶500’携带可充电电池,这些电池可以通过插座523充电。
图9-16说明如图8B所示的具体瓶500的进一步细节。
图9A和9B是外壳501的左侧501A的透视图,图9C是外壳501的右侧501B的透视图。
左和右侧501A和501B在彼此连接时形成多个室,用于容纳瓶的各种元件。例如,外壳基底502包括用于容纳液体容器510(在图8A,8B中显示)的第一室531,用于容纳支持控制电路的电路板的第二室532,用于容纳为控制电路供电的多个电池的第三室533。桶506包括用于容纳电解池和泵的室534。
图10说明安装在外壳501左侧501A中的各种部件。容器510安装在室531中,电路板540安装在室532中,电池542安装在室533中,和泵/电池组件544安装在室534中。该,连接容器510、泵/电池组件和喷嘴508的各种管子没有显示在图10中。
图11A和11B更详细地说明容器510。图11A是容器510的透视图,图11B是安装在外壳501A中容器510的入口512的局部横截面图。O形圈548密封外壳501A内的入口512的颈部的外径表面。入口512上的螺纹接收盖(未显示)以密封进口开口。容器510还包括用于接收管(未显示)的出口549,该管用于从容器510中抽取液体。该管例如可包括参照图1所述的进口过滤器。
图12A说明安装在外壳一半501A的桶506中的泵/电池组件544的局部放大视图。图12B是从外壳拆除泵/电池组件544的透视图。图12C显示移除触发器570的组件的底部透视图。
泵/电池组件544包括安装在支架554内的泵550和电解池552。泵550具有第一端口555和第二个端口555,第一端口555流体地连接到从容器510的出口549延伸的管(未显示),第二个端口555通过另一管(也未显示)流体地连接到电解池552的入口556。
电解池552具有流体地连接到喷嘴508的出口557。在一个示例中,电解池552对应于参照图5讨论的管状电解池200。但是,在替代的实施方式中可使用任何合适的电解池,池可以有任意形状和/或几何结构。例如,池可以具有如图5所示的圆柱形或大致平面平行的板形电极。O形圈560提供用于外壳501的围绕喷嘴508的密封。
瓶500’还包括触发器570,其致动瞬间按钮操作接通/断开开关572。通过用户压下时,触发器570围绕枢轴574致动。弹簧576(如图12C所示)在正常释放状态中偏置触发器570,并且因而开关572在断开状态。如图10所示,开关57具有2电引线578,用于连接到电路板540上的控制电路。
如参照图7所示框图所述,当触发570被压下时,开关572致动至“接通”状态,从而提供电力到控制电路,其激活泵550和电解池552。当通电时,泵550从容器510抽吸液体和泵液体通过电解池552,其提供混合阳极液和阴极液到喷嘴508。当泵550和/或电解池552运作正常,控制电路也用安装在电路板上的或瓶500’其他位置中或其他位置上的LED照明容器510内液体。
图13更详细说明的554支架。
图14A和14B是触发器570的透视图。触发器570具有一组孔580,用于接收限定触发器的枢转点的销。
图15A和15B是触发器脚584的透视图,其中覆在触发器570上。脚584提供用于触发器570的保护层并且围绕触发器密封外壳501的边缘。
图16A更详细地图示外壳一半501A的室532和533。图16B说明安装在室532内的电路板540和安装在室533内的电池542。
此外,电路板540包括多个发光二极管(LED)594和596。在这个示例中,LED被定位在电路板540的顶面上,以使光线从LED辐射的光照射容器510内液体通过容器的基底。也可以使用其他布置。LED可以有不同颜色并且被分别地控制,如上所述,例如,以显示不同的运行状态或特性。
12.照明通过在其他装置中的液体
在此描述的如电解池和指示灯的特征和方法,可以被用在不同装置中,如在喷雾瓶上、在移动表面清洁器上和/或在自由竖立或壁挂式电解平台。例如,他们可以实现板载(或断开板)移动表面清洁器,如移动硬盘地面清洁器,移动软式地板表面清洁器或移动表面清洁器,例如,适应于清洁硬地板和软地板两者或其他表面。
Field等的美国公开出版物号No.2007/0186368 A1公开各种装置,其中可以使用本文所述特点和方法,诸如移动表面清洁器,具有配置以在表面上行进的移动体。移动体具有用于包含诸如自来水的清洁液体的罐、液体分配器和从罐到液体分配器的流道。电解池被连接在流道中。电解池有由离子交换膜分离的阳极室和阴极室,并且电化学地激活已经通过功能发生器的自来水。
功能发生器将自来水转换成阳极液体和阴极液体。阳极电解液液体和阴极电解液液体可以分别地应用于被清洗和/或消毒的表面,或可以是结合的板上的设备,以形成混合阳极液和阴极电解液,例如,并一起通过清洁头分配。
Field等美国出版No.2007/0186368 A1也公开其他结构,其中在此公开的各种结构元件和过程即可以单独使用也可以一起使用。例如,Field等公开壁挂平台,用于产生阳极液电解液和阴极液电解液。
任何这些设备都可以被配置以为提供功能性运行状态的可视化指示或电解池的经营特征,其中指示器的照明通过液体从装置外部的视点可见。指示灯不须在一个观察者的直接视线,而是可以是视线外。例如,照明由于光的诸如通过液体的扩散和/或衍射是可见的。
在一个示例中,壁挂式平台支撑电解池和从平台的入口通过电解池到出口的平台的流动路径。流动路径的至少部分是至少半透明且从平台的外部可见。平台还包括如图7所示的指示灯,沿着流动路径的至少部分照明液体,如沿着平台的管和/或储槽。
13.移动表面清洁器
在此描述的特征和方法,诸如电解池的那些,可以用在各种不同的应用中,诸如在喷雾瓶移动表面清洁器和/或自由站立或壁挂式电解平台上。例如,他们可以实现板载(或断开板)移动表面清洁器,如移动硬盘地面清洁器,移动软式地板表面清洁器或移动表面清洁器。
Field等的美国公开出版物号No.2007/0186368 A1公开各种装置,其中可以使用本文所述特点和方法,诸如移动表面清洁器,具有配置以在表面上行进的移动体。移动体具有用于包含诸如自来水的清洁液体的罐、液体分配器和从罐到液体分配器的流道。电解池被连接在流道中。电解池有由离子交换膜分离的阳极室和阴极室,并且电化学地激活已经通过功能发生器的自来水。
功能发生器将自来水转换成阳极液体和阴极液体。阳极电解液液体和阴极电解液液体可以分别地应用于被清洗和/或消毒的表面,或可以是结合的板上的设备,以形成混合阳极液和阴极电解液,例如,并一起通过清洁头分配。
图17说明在Field等的美国出版号No.2007/0186368 A1中公开的移动硬和/或软地面的清洁器700,其中一个或以上多个上述特征和/或方法可以实现。图17是使其盖在打开位置中的清洁器700的透视图。
在这个示例中,清洁器700是步行在后的清洁器,用于清洁硬地板表面,如混凝土、瓷砖、乙烯树脂、水磨石等,在其他示例中,清洁器700可被配置为骑上、可连接或向后拖的清洁器,用于执行如在此说明的清洁和/或消毒操作。在另一个示例中,清洁器700可被适应以清洁如地毯的软地板,或在进一步实施方式中清洁软硬地板两者。清洁700可以包括通过诸如电池的板上电源或通过电线供电的电动马达。替换地,例如,内燃机系统即可单独使用,也可与电动马达结合使用。
清洁器700一般包括基底702和盖704,沿着基底702的一侧通过铰链(未显示)连接,以使盖704可以向上转动以提供至基底702内部的入口。基底702包括罐706,用于容纳将被处理并且在清洁和/或消毒操作过程中被供应到地板表面的液体或主要清洁/消毒液体成分(如常规自来水)。替换地,例如,液体可以在保存在罐706中之前由板载或板外清洁器700处理。此外,清洁器700包括一个电解池708,其在液体被供应到被清理地板以前被处理。处理后的液体例如可用于直接和/或通过清洁头710供应到地板。被应用于地板的经过处理的液体可以包括阳极液电解液流、阴极电解液液体流、阳极和/或阴极电解液液体流两者和/或混合的阳极和/或阴极电解液液体流。池408可以包括离子选择性膜或配置为没有离子选择性膜。
Field等的美国出版号No.2007/0186368 A1也透露其他结构,在此公开的各种结构元件和过程可在其中单独地或一起地使用。例如,Field等公开用于产生阳极和阴极液电解液的壁挂平台。这个平台例如可以使用在此公开的控制电压模式来控制。
14.壁安装平台
例如,图18说明根据示例性实施方式安装到平台802的清洗液发生器800的简化框图。平台802可以被配置以安装或放置在地板、墙壁、长凳或其他表面上的设施中,由手把持,由操作人员或车辆运载,连接到另装置(诸如由清洁或维修推车或拖把桶运载),或由人携带。在一个具体实施方式中,平台802安装在用于装载具有清洁和/或消毒液的诸如拖把桶、移动清洗机等的装置的设施的壁。
平台802包括用于接收诸如从源来的自来水的液体的进口803。替换地,例如,平台802可以包括用于保持将被处理液体的罐。平台802还包括一个或多个电解池804和控制电路806(例如上述公开的那些)。电解池804可以具有在此所述的任何结构或任何其他合适的结构。平台802也可以包括任何其他设备或如部件,诸如但不限于在此公开的那些。
从电解池804输出的流动路径可以被配置为单独地分配阳极液和阴极电解液和/或通过出口808分配混合的阳极液和阴极液电解液。未使用的阳极或阴极液可被引导到例如平台802上的废水箱或排水口。在实施方式中,阳极液和阴极电解液两者都通过出口808分配,出口可以具有分开的阳极液和阴极端口和/或混合的端口,例如,如上所述,可运送阴极和阳极液的混合的混合物。此外,在结的任何实施方式可以包括一个或多个储存罐,用于包含由电解池产生的阳极液和/或阴极液。
在一个具体实施方式中,电解池804包括通过至少一个离子选择性膜分隔的至少一个阳极和至少一个阴极,形成一个或多个阳极室和阴极室。出口808具有独立的阳极液和阴极端口,其流体地分别耦合到阳极室和阴极室,例如,没有任何流体阀门。控制电路806以参照图6的上述讨论的电压起伏图激活阳极和阴极,以使每个阳极液端口供应大致常数阳极液电解液输出,和每个阴极液端口供应大致常数阴极液电解液输出。大致常数相对正极电压被施加到阳极,而大致常数相对负极电压被施加到阴极。周期地,每个电压被短暂地脉冲到相对相反极性以去掉水垢沉积。
如果阳极电极的数目与阴极电极的数目不同,例如,3∶2的比例,或者如果阳极电极的表面面积与比阴极电极的表面积不同,那么然后上述方式中的施加电压起伏图可以使用,以产生更多阴极或阳极液以强化产生的液体的清洁或消毒性能。其他比例也可以使用。如果需要,平台802还可以包括开关或其他用户输入装置810,用于操作控制电路以有选择地转化应用到每个电极的电压图案,以根据开关的状态产生更大量的阴极或阳极液。
15.所有表面清洁器
图19是所有表面清洁器980的透视图,其在美国专利号No.6425958中更详细地描述。清洗装配980被修改以包括具有一个或多个电解池的液体分配路径,具有如本文所述但不限于参照图1显示或描述的电极和控制电路,例如,在此公开的任何其他实施方式。
清洗装配980可以被以构造以传送并且任意地回收一个或多个如下液体例如到被清洗的地板或者从被清洗的地板回收:阳极液电解液水、阴极电解液水、混合的阳极液和阴极电解液水或其他电充电液体。例如,除了水以外的液体或加上水的液体都可以使用。
清洗装配980可以被用于清洗例如在具有至少有一个硬表面的休息室或任何其他房间中的硬表面。清洗装配980包括清洗装置和用于清洗表面的清洗装置使用的配件,如美国专利号No.6425958描述。清洗装配980包括外壳981、手柄982、轮983、排水管984及各种配件。配件可以包括具有伸缩柄986的地板刷985、双片双弯头的第一片件987和第二片988和图19中没有显示的各种附加配件,包括真空软管、鼓风机软管、喷雾器软管、鼓风机软管喷嘴、喷枪、橡皮刮板地板工具附件、抑制器工具和罐填充软管(其可被连接到装配980上的端口)。装配具有外壳,其运载罐或可移动液体容器和回收罐或可移动回收液体容器。清洗装配980用于通过喷雾器软管喷洒清洗液到表面上以清洁表面。鼓风机软管然后被使用以吹干表面并且在预定方向上吹表面上的流体。真空软管被用于抽吸液体离开表面并且进入在清洗装置980内的回收罐,因而清洁表面。清洗装配980使用的真空软管、鼓风机软管、喷雾器软管和其他配件为了容易运输而由清洗装置980携带。
此外,类似于图8-16所示的实施方式,图17-19显示和描述的任何器具可以包含定位在装置上以照明液体本身的一个或多个指示灯414和/或416(图7中所示的框图),无论是通过电解池404处理前和/或处理后。例如,当照明时,指示灯产生可见光范围内的光通量,从器具的外部的视点通过液体视觉地可感知。例如,液体可能扩散至少一部分的光线,给人的视觉印象是液体,本身被照明。在一个实施例中,该装置包括包含液体的容器、管腔或其他元件,并且包括至少半透明的材料和/或部分,并且被定位以传送当照明时由指示器414和/或416产生的光的至少一些光线。这个容器、管腔或其他元件从装置外部至少部分地可见。
16.用于图8-16中所示喷雾瓶的控制电路
图20是框图,说明用于控制根据公开的说明性示例显示在图8-16中的手持喷雾瓶500,500’中的各个组成部分的控制电路。控制电路的主要组成部分包括微控制器1000、DC-DC转换器1004和输出驱动电路1006。
例如,如16B图所示,到各个组成部分的电力通过由瓶运载的电池组542供应。在具体的示例中,电池组542包括10个镍氢电池,每一个都有约1.2伏特的额定输出电压。电池串联连接,以使额定输出电压约为10V至12.5V,具有约1800毫安小时容量。手触发器570,572(例如在图8A和8B所示)选择性地从电池组542施加12伏特输出电压到电压调节器1003和到DC-DC转换器1004。任何合适的电压调节器可以使用,例如Fairchild Semiconductor Corporation的LM7805调节器。在一个具体的示例中,电压调节器1003提供5伏输出电压,用于为控制电路内的各种电器元件供电。
DC-DC转换器1004产生被应用在电解池552的电极上的输出电压。转换器由微控制器控制以步进驱动电压上升或下降,以实现通过电解池抽取所需的电流。在具体的示例中,转换器1004在8至28伏特(或更高)范围之间步进电压上升或下降,当泵550从容器510泵水时,通过池552和出水口508(图8A和8B),以实现通过电解池552抽取约400毫安的电流。所要求的电压部分地取决于池的电极之间的水的传导率。
在一个特定的示例中,DC-DC转换器1004包括来自美国纽约佩勒姆的PICO Electronics,Inc系列A/SM表面安装转换器。在另一个示例中,转换器1004包括美国亚利桑那州凤凰城的ON Semiconductor的NCP30641.5A步进上升/下降/转换开关调节器。其他电路可用于替代的实施方式。
输出驱动器电路1006选择性地反转作为由微控制器1000产生的控制信号的功能应用到电解池552的驱动电压的极性。例如,微控制器1000可以被配置为以预定的模式替换极性,从而参照图6显示和/或描述。输出驱动器1006也可以提供输出电压至泵550。替换地,例如,泵550可以直接地从触发器开关570,572的输出接收其输出电压。
在一个具体的示例中,输出驱动电路1006包括可从美国得克萨斯州达拉斯的Texas Instruments Corporation获得的DRV 8800全桥式马达驱动器电路。其它电路可用于替代实施方式中。驱动器电路1006具有H型开关,其根据由微控制器控制的电压起伏图驱动输出电压至电解池552。在H-开关还具有电流感测输出,其可以由微控制器使用以感测由池552抽取的电流。感测电阻RSENSE显现表示感应电流并作为反馈电压应用到微控制器1000的电压。微控制器1000监视反馈电压并且控制转换器1004以输出合适的驱动电压,以维持所需的电流消耗。
微控制器1000还监测反馈电压,以验证电解池552和/或泵550是否正常运行。如上所述,微控制器1000可作为由输出驱动电路1006感测的电流水平的功能操作LED594和596。例如,作为感测的电流水平是否高于或低于阈值电平或在一定范围内的功能,微控制器1000可以断开(或者替换地接通)一个或两组LED 594和596。
在一个特定的实施方式中,微控制器1000可以包括任何合适的控制器,如可从美国明尼苏达州锡夫里弗福尔斯Digi-Key Corporation获得的MC9S08SH4CTG-ND微控制器。
在图20所示的示例中,电路的照明控制部分包括输出电阻R1和R2和第一“红色”LED控制脚,由上拉电阻R3、红LED二极管D1-D4和下拉晶体管Q1组成。微控制器1000具有第一控制输出,其通过接通和断开晶体管Q1选择性地接通和断开红色LED D1至D4。电路的照明控制部分进一步包括第二“绿色”LED控制脚,由上拉电阻R4、绿色LED二极管D5-D8和下拉晶体管Q2组成。微控制器1000有第二控制输出,其通过开启和断开晶体管Q2选择性地接通和断开绿色LED D5-D8。
控制电路还包括控制头1002,其提供用于重新编程微控制器1000的输入。
在一个特殊的示例中,元件1000,1002,1003,1004,1006,R1-R4,D1-D8和Q1-Q2属于电路板540,如图16B所示。
此外,图20中显示的控制电路可以包括充电电路(不显示),用于充电电池组542内的电池,具有通过如图8C所示的电源插座523接收的能量。
在些说明的一个或多个的控制功能可以在硬件、软件、固件等或其结合中实现。这些软件、固件等存储在计算机可读介质中,比如存储设备。任何计算机可读存储设备可以使用,如光盘驱动器、固态硬盘、快闪存储器、RAM、ROM,集成电路上的一组寄存器等。
虽然已经参照一个或多个实施例描述本发明,本领域技术人员可以认识到,在没有违背本公开和/或附后权利要求的精神和范围的情况下,在形式上和细节上可以变化。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种装置,包括:
电解池;
液体流动路径,所述液体流动路径通过电解池;
指示灯,所述指示灯相对流动路径布置以使从光辐射的光通量照明所述装置上的所述流动路径的至少部分,并且从所述装置外部的观察点通过在流动路径中的液体视觉上可观测;和
控制电路,所述控制电路被布置以作为电解池的电运行特征的函数照明所述指示灯。
2.根据权利要求1所述的装置,还包括:
外壳,所述外壳包括窗口,所述窗口至少半透明,并且至少部分光通量通过所述窗口辐射。
3.根据权利要求1所述的装置,还包括:
外壳,所述外壳包括半透明部分,并且至少部分光通量通过所述半透明部分辐射。
4.根据权利要求1所述的装置,其中,液体流动路径包括容器,所述容器在沿着流动路径的电解池的上游,并且指示灯被定位以照明在容器内的液体。
5.根据权利要求1所述的装置,其中,所述装置包括手持喷雾瓶,其承载:
电解池;
耦合在流动路径中的泵;
在流动路径中用于容纳将由电解池处理的液体的容器;和
在流动路径中的喷嘴。
6.根据权利要求5所述的装置,其中,指示灯被定位以照明容器内的液体。
7.根据权利要求6所述的装置,其中,所述容器的至少部分是至少半透明的。
8.根据权利要求7所述的装置,其中,瓶还包括容器位于其中的外壳,其中所述外壳包括至少半透明的部分,容器内的至少部分光通量通过所述至少半透明的部分从外壳的外部的视点可见。
9.根据权利要求1所述的装置,其中,所述电运行特征包括由电解池释放的电流。
10.根据权利要求9所述的装置,其中,指示灯包括:
第一指示灯,其具第一种颜色,其中,控制电路被构造成当电流处在第一电流范围内时,所述第一指示灯打开,而当电流处在第一电流范围以外时,所述第一指示灯断开;和
第二指示灯,其具第二种不同颜色,其中,控制电路被构造成当电流处在第一电流范围以外时,所述第二指示灯打开,而当电流处在第一电流范围内时,所述第二指示灯断开。
11.一种方法,包括:
在手持喷雾瓶中承载液体;
用由瓶承载的电解池电解液体以生产被电解的液体;
分配被电解的液体;
感测电解池的电运行特征;
作为电运行特征的函数用指示灯照明至少一个液体或被电解的液体的至少一部分,以使从光辐射的光通量从所述瓶的外部的观察点通过在瓶上的流动路径中的液体或被电解的液体在视觉上可观测。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述电运行特征包括由电解池释放的电流。
13.一种手持喷雾瓶,包括:
容器;
喷嘴;
从容器到喷嘴的液体流动路径;
在流动路径中的电解池;
在流动路径中的泵;和
指示灯,其被相对定位以照明瓶上流动路径的至少部分以使从所述瓶外部的观察点仅通过流动路径的部分在视觉上可观测;和
控制电路,所述控制电路被布置以作为电解池的电运行特征的函数照明所述指示灯。
14.根据权利要求13所述的手持喷雾瓶,其中电运行特征包括由电解池释放的电流。
15.根据权利要求14所述的手持喷雾瓶,其中所述指示灯包括:
第一指示灯,其具第一种颜色,其中控制电路被构造成当电流处在第一电流范围内时,所述第一指示灯打开,而当电流处在第一电流范围以外时,所述第一指示灯断开;和
第二指示灯,其具第二种不同颜色,其中控制电路被构造成当电流处在第一电流范围以外时,所述第二指示灯打开,而当电流处在第一电流范围内时,所述第二指示灯断开。
16.根据权利要求13所述的手持喷雾瓶,其中,所述指示灯被定位以使来自指示灯的光通量通过容纳在位于电解池的上游的容器中的液体。
Claims (20)
1.一种装置,包括:
电解池;
液体流动路径,所述液体流动路径通过电解池;
指示灯,其作为电解池的运行特征的函数进行照明,其中从光辐射的光通量照明流动路径的至少部分。
2.根据权利要求1所述的装置,其中指示灯相对流动路径布置以使从所述装置外部的观察点通过在流动路径中的液体在视觉上可观测到光通量。
3.根据权利要求2所述的装置,还包括:
外壳,所述外壳包括窗口,所述窗口至少半透明,并且至少部分光通量通过所述窗口辐射。
4.根据权利要求2所述的装置,还包括:
外壳,所述外壳包括半透明部分,并且至少部分光通量通过所述半透明部分辐射。
5.根据权利要求1所述的装置,其中,液体流动路径包括容器,所述容器在沿着流动路径的电解池的上游,并且指示灯被定位以照明在容器内的液体。
6.根据权利要求1所述的装置,其中,所述装置包括手持喷雾瓶,其承载:
电解池;
耦合在流动路径中的泵;
在流动路径中用于容纳将由电解池处理的液体的容器;
在流动路径中的喷嘴;
控制电路,其电耦合到电解池。
7.根据权利要求6所述的装置,其中,指示灯被定位以照明容器内的液体。
8.根据权利要求7所述的装置,其中,所述容器的至少部分是至少半透明的。
9.根据权利要求8所述的装置,其中,瓶还包括容器位于其中的外壳,其中所述外壳包括至少半透明的部分,容器内的光通量的至少部分通过所述至少半透明的部分从外壳外部的观察点可见。
10.根据权利要求1所述的装置,其中,所述运行特征包括由电解池释放的电流。
11.根据权利要求10所述的装置,其中,指示灯包括:
第一指示灯,其具第一种颜色,当电流处在第一电流范围内时,所述第一指示灯照明,而当电流处在第一电流范围以外时,所述第一指示灯断开;和
第二指示灯,其具第二种不同颜色,当电流处在第一电流范围以外时,所述第二指示灯照明,而当电流处在第一电流范围内时,所述第二指示灯断开。
12.一种方法,包括:
在手持喷雾瓶中承载液体;
用由瓶承载的电解池电解液体以生产被电解的液体;
分配被电解的液体;
感测电解池的运行特征;
作为运行特征的函数照明至少一个液体或被电解的液体的至少一部分。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述运行特征包括由电解池释放的电流。
14.根据权利要求12所述的方法,其中,所述部分的照明从瓶子的外部的观测点可见。
15.一种手持喷雾瓶,包括:
容器;
喷嘴;
从容器到喷嘴的液体流动路径;
在流动路径中的电解池;
在流动路径中的泵;和
指示灯,其被定位以照明容器或流动路径的至少一个。
16.根据权利要求15所述的手持喷雾瓶,其中指示灯作为电解池的运行特征的函数照明。
17.根据权利要求16所述的手持喷雾瓶,其中运行特征包括由电解池释放的电流。
18.根据权利要求17所述的手持喷雾瓶,其中所述指示灯包括:
第一指示灯,其具第一种颜色,当电流处在第一电流范围内时,所述第一指示灯照明,而当电流处在第一电流范围以外时,所述第一指示灯断开;和
第二指示灯,其具第二种不同颜色,当电流处在第一电流范围以外时,所述第二指示灯照明,而当电流处在第一电流范围内时,所述第二指示灯断开。
19.根据权利要求16所述的手持喷雾瓶,其中,容器或流动路径的至少一个的照明从瓶子的外部的观察点可见。
20.根据权利要求16所述的手持喷雾瓶,其中,所述指示灯被定位以使来自指示灯的光通量通过容纳在容器或流动路径的至少一个中的液体,并且从瓶子的外部的观察点可见。
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