CN103327871A - 便携式自动加热蒸汽生成装置 - Google Patents

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J·R·哈里斯
K·J·特雷斯特
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Abstract

一种便携式自动加热装置，所述装置包括：加热单元，具备作为所述加热单元的内部空间的流体渗透壁；和位于所述加热单元的内部空间的流体活性材料。所述装置进一步包括：外罩，具备流体渗透部；和吸附层，位于所述加热单元的内部空间之外。其中，所述加热单元和所述吸附层位于由所述外罩形成的腔内从而使所述吸附层与所述加热单元接触。用户可通过使流体（例如，气体或液体）接触所述便携式自动加热装置来启动该装置，从而通过所述流体活性材料来产生放热反应。由此提高所述装置的温度，且温度的升高可有效地来加热靠近或与装置接触的流体中的任何一部分，从而液体转变为气态并经由所述外罩的所述流体渗透部穿出所述外罩。

Description

便携式自动加热蒸汽生成装置
相关申请的交互参照
本申请要求2010年12月08日提交的美国专利申请No.61/420,924的优先权。
关于联邦政府资助的研究或开发
不适用
发明背景
1、技术领域
本发明涉及一种便携式自动加热装置，特别是，涉及一种可用来产生蒸汽的便携式自动加热装置。
2、背景说明
自动加热装置为已知技术，例如，美国专利No.6,096,067公开了一种一次性热体垫，包含有一个或多个热袋和多个分离的加热单元，该加热单元包括放热结构，被隔离并固定地附于所述热袋。
一般，蒸汽装置用来向目标提供蒸汽。蒸汽装置可将蒸汽提供至布或服装布料来去皱。用于在人体表面产生蒸汽放热的已知技术在美国专利7,652,228中被说明。此外，也开发了用于将蒸汽提供至硬表面来清洁该表面的装置。例如，美国公开专利No.2008/0236635公开了一种蒸汽拖把。
根据已知的技术，蒸汽产生装置有利于处理表面，这些装置需要电煮器来产生蒸汽，并与泵系统相结合，将蒸汽直接传送至预定目标。电煮器及泵一般需要将装置插入AC电插座，因此，在不存在AC电插座时，这些装置不能被使用。由此，这些装置不是便携式的，且电池及充电器一般较重并在时间上具有限制性。此外，电子类通常需要几分钟的启动时间。
因此，需要一种适用于表面处理程序的便携式自动加热装置，并需要一种不要求机电式的蒸汽产生和泵系统的便携式自动加热蒸汽产生装置，且该装置可用来处理类似布料的软表面，和/或类似楼梯，水槽、台面、浴缸、坐便器等浴室装置的硬表面，以及上述的内表面。
发明内容
根据一个侧面，本发明提供一种便携式自动加热装置。该装置包括加热单元、外罩、吸附层。所述加热单元具备作为所述加热单元内部空间的流体渗透壁和位于所述加热单元内部空间的流体活性材料。当流体活性材料与流体接触时产生放热反应，从而穿过所述壁进入至所述加热单元的内部空间。所述流体可以是气体（例如空气）或液体（例如，水或基于水的溶液），或是双相制，包括至少一种气体或液体（例如气体中的悬浮液，即气溶胶）。外罩具备流体渗透部，允许流体穿过并进入至由所述外罩形成的腔内。吸附层位于所述加热单元的内部空间之外。所述加热单元和所述吸附层位于由所述外罩形成的腔内，从而使所述吸附层与所述加热单元接触。所述吸附层可有助于输送流体，使流体进入由所述外罩形成的腔内至所述加热单元的流体渗透壁，从而流体可进一步穿过所述加热单元的流体渗透壁，与位于所述加热单元内部空间的流体活性材料接触。当流体活性材料与流体接触时产生放热反应，从而所述便携式自动加热装置的组件温度升高。
根据装置的一种形式，可选择类似空气的气体作为流体来用于便携式自动加热装置。在该形式中的装置中，外罩通过气体防渗膜被密封。用户可通过打开该气体防渗膜来激活该携式自动加热装置，从而气体可穿过外罩以及穿过加热单元的流体渗透壁，与位于所述加热单元内部空间的流体活性材料接触。当流体活性材料与气体接触时产生放热反应，从而便携式自动加热装置的组件温度升高。该便携式自动加热装置的组件温度的增加可足以对靠近或与该便携式自动加热装置的一个或多个组件接触的任何液体进行加热，从而使液体转换成气相。例如，靠近或与该便携式自动加热装置的一个或多个加热的组件接触的水可转换成蒸汽从而穿出该装置。在此，“蒸汽”是指水蒸汽，水的气相，并可以是较冷空气中水汽凝结形成的可见的雾水滴。水蒸汽包括被形容为湿蒸汽的水滴。
根据装置的另一种形式，可选择液体作为流体来用于便携式自动加热装置。用户可通过该液体将装置加湿来激活该携式自动加热装置，从而气体可穿过外罩以及穿过加热单元的流体渗透壁，与位于所述加热单元内部空间的流体活性材料接触。当流体活性材料与气体接触时产生放热反应，从而便携式自动加热装置的组件温度升高。该便携式自动加热装置的组件温度的升高可足以对靠近或与该便携式自动加热装置的一个或多个组件接触的液体的任何部分进行加热，从而使该液体转换成气相。根据装置的一个非限制性的例子，可选择包含液态水的流体，当材料与流体接触时产生放热反应，从而至少一部分的液态水形成蒸汽并穿过加热单元的流体渗透壁以及穿过外罩的流体渗透部。靠近或与该便携式自动加热装置的一个或多个加热的组件接触的任何水可转换成蒸汽，其可通过外罩的流体渗透部来穿出外罩。
该装置不仅限于蒸汽的产生。当流体活性材料与流体接触时可产生放热反应，从而材料的温度升高，足以将靠近或与加热的材料接触的任何液体混合组成转换成气体，从而穿过加热单元的流体渗透膜以及穿过外罩的流体渗透部。
该外罩可包括第一层和第二层，所述第一层的边缘和所述第二层的边缘相结合。其中，所述第一层可包括外罩的流体渗透部的所有或一部分。所述第二层可包括流体防渗层。其优势在于，由于第二层包括流体防渗层，外罩被制备为任何气体（例如蒸汽）在穿出外罩时仅穿过第一层，此外，第一层可包括具有流体防渗层的区域，从而任何气体（例如蒸汽）在穿出外罩时不穿过第一层的上述区域。
第二层可被用来形成钩环附件系统的第一部分。其优势在于，该装置进一步包括柄，用来形成所述附件系统的第二部分。所述柄可通过钩环附件系统的第一部分和第二部分被拆卸式地附于第二层。柄可包括基座，形成该附件系统的第二部分；和握杆，其与所述基座连接。握杆可以是拉伸杆的末端。当使用该装置来处理表面时，加热单元、外罩、以及吸附层以垫形式被制备，且柄配置用来移动安装的垫至被处理的表面。在表面处理应用中，表面处理材料可纳入垫中。
根据一种形式，便携式自动加热装置包括多个加热单元。每一个加热单元具备作为各加热单元内部空间的流体渗透壁，且每一个加热单元具备位于各加热单元内部空间的流体活性材料。当所述材料与流体接触时产生放热反应，从而穿过各加热单元的所述壁进入至所述各加热单元的内部空间。所述吸附层可制备成网膜以间隔关系附于各加热单元。所述吸附层可通过将围绕流体活性材料的两个吸附层热封被制备，来形成加热单元。在一个非限制性的例子中，两个层被热封所形成的热封结构类似等距位于所述吸附层的热封区域之间的具加热单元的窗框。该吸附层的热封区域可促进液体（例如水）的流动/扩散，从液体的中央分配站沿该吸附层的热封区域经毛细现象至加热单元，加速与加热单元中流体活性材料的反应时间。
根据另一个侧面，本发明提供一种便携式自动加热装置。所述装置包括：加热单元，具备作为所述加热单元内部空间的流体渗透壁和位于所述加热单元内部空间的流体活性材料，当所述材料与流体接触时产生放热反应，从而穿过所述壁进入至所述加热单元的内部空间。所述装置进一步包括具备流体渗透部的外罩；和吸附层。所述吸附层和所述加热单元位于由所述外罩形成的腔内，从而使所述吸附层与所述加热单元接触。所述装置进一步包括柄，被附于所述外罩。其中，所述柄包括：流体源；流体导管，与所述流体源连通；和喷嘴，位于所述柄的表面靠近所述外罩。所述柄还包括流体输送系统，其用于从所述流体源将流体移动穿过所述流体导管，并穿过所述喷嘴及所述外罩从而进入所述吸附层中。加热单元、外罩、和吸附层以垫形式被制备，当流体输送系统移动流体使其从流体源进入至吸附层，流体活性材料与流体接触时产生放热反应，由此升高垫的组件的温度。放热反应的化学作用可在由柄的流体输送系统所提供的流体活性材料和/或流体中被提供。其可有利于提供由柄的流体输送系统所提供的流体中的放热反应的化学作用，从而垫可制备成可重新使用的耐用性垫，被保留在柄上反复使用。此外，流体活性化学物质可分配成个别的流体，以不同的步骤被添加流体，类似在水中运行垫。在本发明的该形式中，针对流体采用放热物质来引起放热反应。
流体可包括气体（例如，空气）或液体（例如水或基于水的溶液）、或是双相制，包括至少一种气体或液体（例如气体中的悬浮液，即气溶胶）。在该装置的一种形式中，可选择液体作为流体来用于便携式自动加热装置，当流体输送系统移动流体使其从流体源进入至吸附层，流体活性材料与流体接触时产生放热反应，由此升高垫的组件的温度。组件温度的升高可足以对靠近或与垫的一个或多个组件接触的液体的任何部分进行加热，从而使该液体转换成气相。在装置的另一个非限制性的例子中，可选择液态水作为流体，当材料与流体接触时，产生放热反应，从而液态水的至少一部分形成蒸汽，穿过所述加热单元的流体渗透壁，并穿过垫的外罩的流体渗透部。靠近或与垫的一个或多个加热的组件接触的任何水可转换成蒸汽，其可通过外罩的流体渗透部来穿出外罩。所述柄可包括基座，被附于所述外罩，且所述基座可包括至少一个通孔，用作蒸汽穿过所述基座的通道。
流体输送系统可包括可变容量泵体，其与所述流体源及所述流体导管连通。所述可变容量泵体使流体从所述流体源移动穿过所述流体导管，并穿过所述喷嘴。泵体的容量可通过柄上的致动器被调控。在一个非限制性的形式中，致动器可与波纹管泵体连接。
流体输送系统包括阀，其中，阀具关闭位置，使流体不能从流体源流出，穿过流体导管并穿过喷嘴；和打开位置，从而使流体可从流体源流出，穿过流体导管并穿过喷嘴。阀可控制来自流体源的流体的供给，或是当气溶胶为流体源时，所述阀可以是气溶胶罐上的阀。
垫的外罩可包括第一层和第二层，所述第一层的边缘和所述第二层的边缘相结合。其中，所述第一层可包括外罩的流体渗透部的所有或一部分。所述第二层可包括流体防渗层。其优势在于，由于第二层包括流体防渗层，外罩被制备为任何气体（例如蒸汽）在穿出外罩时仅穿过第一层，此外，第一层可包括具有流体防渗层的区域，从而任何气体（例如蒸汽）在穿出外罩时不穿过第一层的上述区域。
第二层可被用来形成钩环附件系统的第一部分。其优势在于，该装置进一步包括柄，用来形成所述附件系统的第二部分。所述柄可通过钩环附件系统的第一部分和第二部分被拆卸式地附于第二层。柄可包括：基座，形成该附件系统的第二部分；和握杆，其与所述基座连接。握杆可以是拉伸杆的末端。当使用该装置来处理表面时，柄配置用来移动安装的垫至被处理的表面。在表面处理应用中，表面处理材料可纳入垫中。
根据一种形式，便携式自动加热装置的垫包括多个加热单元。每一个加热单元具备作为各加热单元内部空间的流体渗透壁，且每一个加热单元具备位于各加热单元内部空间的流体活性材料。当所述材料与流体接触时产生放热反应，从而穿过各加热单元的所述壁进入至所述各加热单元的内部空间。所述吸附层可制备成网膜以间隔关系附于各加热单元。所述吸附层可通过将围绕流体活性材料的两个吸附层热封被制备，来形成加热单元。在一个非限制性的例子中，两个层被热封所形成的热封结构类似等距位于所述吸附层的热封区域之间的具加热单元的窗框。该吸附层的热封区域可促进液体（例如水）的流动/扩散，从液体的中央分配站沿该吸附层的热封区域经毛细现象至加热单元，加速与加热单元中流体活性材料的反应时间。在一种形式中，外罩的第二层包括孔径，且所述喷嘴引导流体穿过孔径并进入至所述吸附层的中央分配站。
根据另一个侧面，本发明提供一种对表面进行清洁、消毒、或杀菌的方法，所述方法包括以下步骤：将包括有至少一个加热单元、外罩、和吸附层的垫与流体接触，使所述装置变湿；将所述变湿的装置放置在所述表面上或靠近所述表面，通过由所述变湿的装置产生的气体来接触所述表面。在一个非限制性的形式中，流体包括液态水，且当材料与流体接触时产生放热反应，从而流体的至少一部分产生蒸汽，穿过加热单元的流体渗透壁，并穿过外罩的流体渗透部。根据非限制性的例子，被处理的表面可以是楼梯、墙壁、台面、水槽、浴槽、厕所、浴室配置、以及封闭空间的内部表面。
根据本发明的又另一个侧面，本发明提供一种便携式自动加热蒸汽生成装置。该便携式自动加热蒸汽生成装置包括加热袋，具备作为袋的内部空间的水渗透壁。所述加热袋包括水活性材料，其位于袋的内部空间，其中，当所述材料与水接触时产生放热反应，穿过所述壁进入至袋的内部空间。该便携式自动加热蒸汽生成装置进一步包括外罩，具备气体渗透部和水渗透部、以及吸附层。该加热袋和吸附层被配置在第一层和第二层之间所形成的腔内，从而使第二层接触加热袋。在该装置的一种形式中，外罩可包括第一层和第二层，所述第一层的边缘和所述第二层的边缘相结合。在该装置的另一种形式中，第二层可被用来形成钩环附件系统的第一部分。在该装置的又另一种形式中，表面处理材料被纳入装置中。在该装置的又另一种形式中，表面处理材料被附于所述吸附层的表面或所述第二层的表面。在该装置的又另一种形式中，表面处理材料位于所述吸附层与所述第二层的之间。在该装置的又另一种形式中，表面处理材料包含香味剂、或除臭剂、或去皱剂。香味剂、或除臭剂、或去皱剂可被封装。
根据该装置的又另一种形式，柄被用来形成所述附件系统的第二部分。在该装置的又另一种形式中，柄可包括：基座，形成该附件系统的第二部分；和握杆，其与所述基座连接。在该装置的又另一种形式中，握杆可以是柄的拉伸杆的末端。
根据又另一个侧面，本发明提供一种便携式自动加热蒸汽生成装置。该便携式自动加热蒸汽生成装置包括加热袋，具备作为袋的内部空间的水渗透壁和位于袋的内部空间的水活性材料，其中，当所述材料与水接触时产生放热反应，穿过所述壁进入至袋的内部空间。该便携式自动加热蒸汽生成装置进一步包括外罩，具备气体渗透部和水渗透部、以及吸附层。其中，吸附层和加热袋被配置在外罩所形成的腔内，从而使吸附层接触加热袋。该便携式自动加热蒸汽生成装置进一步包括与垫连接的柄。所述柄包括水源；与所述水源连通的流体导管；以及喷嘴，位于所述柄的表面靠近所述垫。所述柄进一步包括水输送系统，用来移动来自水源的水，穿过流体导管，穿过喷嘴，穿过外罩，并进入至吸附层。
根据该装置的一种形式，柄包括至少一个辅助喷嘴与水源连通。在该装置的另一种形式中，水输送系统包括可变容量泵体与水源及流体导管连通，其中，可变容量泵体使水从所述水源移动穿过所述流体导管，并穿过所述喷嘴。在该装置的另一种形式中，泵体的容量可通过柄上的致动器被调控。在该装置的又另一种形式中，水输送系统包括阀，阀具关闭位置，使水不能从水源中流出，穿过流体导管并穿过喷嘴。所述阀还具打开位置，从而使水可从水源中流出，穿过流体导管并穿过喷嘴。在该装置的另一种形式中，水输送系统进一步包括位于柄上的致动器来使阀移至关闭位置或打开位置。在该装置的又另一种形式中，外罩包括包括第一层和第二层，所述第一层的边缘和所述第二层的边缘相结合。在该装置的另一种形式中，第二层可被用来形成钩环附件系统的第一部分。在该装置的又另一种形式中，柄被用来形成所述附件系统的第二部分，且柄可拆卸式地附于第二层。
根据又另一个侧面，本发明提供一种对表面进行清洁、消毒、或杀菌的方法，在该方法中，将便携式自动加热蒸汽生成装置浸湿来形成被加湿的装置。将所述加湿的装置放置于表面或靠近表面，由所述加湿的装置所产生的蒸汽来接触表面。表面可以是楼梯、墙壁、台面、水槽、浴槽、厕所、浴室配置、以及封闭空间的内部表面。
根据另一个侧面，本发明所提供的方法可用来处理软表面，类似布料。在该方法中，将便携式自动加热蒸汽生成装置浸湿来形成被加湿的装置，并将所述加湿的装置放置于表面或靠近软表面，由所述加湿的装置所产生的蒸汽来接触软表面。软表面可以是作为衣服的一部分的布料。软表面也可以是作为家具的一部分的布料。软表面也可以是作为织物的一部分的布料。
根据又另一个侧面，本发明提供一种便携式自动加热装置，其包括加热单元。所述加热单元具备作为加热单元内部空间的流体渗透壁和位于各加热单元内部空间的流体活性材料。当所述材料与流体接触时产生放热反应，从而穿过所述流体渗透壁进入至所述加热单元的内部空间。
根据一种形式，外层包含研磨材料，不同于包含加热单元的流体渗透壁的材料。根据另一种形式，外层为流体防渗材料，不同于包含加热单元的流体渗透壁的材料。
根据本发明的一种形式，所述流体包括液态水，且材料与流体接触时产生放热反应，从而液态水的至少一部分形成蒸汽，穿过加热单元的流体渗透壁，并穿过外层的流体渗透部。
所述外层可作为钩环附件系统的第一部分。该装置可包括柄，用来形成所述附件系统的第二部分。其中，柄被附于外层。所述柄可包括流体源；流体导管，其与流体源连通；以及喷嘴，其位于柄的表面靠近外层。所述柄可包括流体输送系统，用来移动来自流体源的流体，穿过流体导管，穿过喷嘴，并进入至加热单元的内部空间。
根据另一个侧面，本发明提供一种对表面进行清洁、消毒、或杀菌的方法，在该方法中，所述装置与流体接触形成被加湿的装置，并将被加湿的装置放置在所述表面或靠近所述表面，使表面接触由加湿的装置所产生的气体。流体可包括液态水，当材料与流体接触时产生放热反应，从而液态水的至少一部分形成蒸汽，从而穿过加热单元的流体渗透壁，并穿过外层的流体渗透部。表面可以是楼梯、墙壁、台面、水槽、浴槽、厕所、浴室配置、以及封闭空间的内部表面。
该便携式自动加热蒸汽生成装置的特征优势在于吸附层。当前水活性加热器具备袋或容器，从而终端用户可加水来致热。热量通过传导传输给对象。在本发明中，类似水的流体在吸附层中被捕捉直接与加热单元接触，从而可延长使用而无须携带液态水。在一个实施例中，通过终端用户的控制，流体（例如水）被输送至加热单元。用户可控制产生的热量和加热单元中流体活性材料的寿命。根据一个侧面，具备“打开/关闭”的开关来用于加热。该特征将为用户所需且其他加热装置不具该特征，其中，所需的用来激活整个加热器的所有的水可一次被添加。
根据本发明的便携式自动加热蒸汽生成装置的一些合适的参考用途，其包括：(i)用于坚硬表面的手持式蒸汽消毒/清洁；(ii)用于楼梯的蒸汽消毒/清洗；(iii)布料、家具、织物蒸汽消毒；(iii)衣服蒸汽消毒；(iv)地毯污渍清除；(v)作为硬件，以墨盒形式安装在硬模装置内，例如，圆筒装置，用户将加热器墨盒插入至中心并使其穿越表面；(vi)加热/蒸汽器能量源，例如，迷你蒸汽引擎。
本发明的上述以及其他特征，方面及优势将通过以下的详细说明、附图、和权利项变得更为清楚。
附图说明
图1是示出在本发明的一个实施例的自动加热蒸汽生成装置中所使用的三层自动加热蒸汽生成垫的主视图。
图2是示出沿图1的线2-2切开的三层自动加热蒸汽生成垫的横断面图。
图2A是示出与图2相似的根据本发明的另一个实施例的自动加热蒸汽生成垫的横断面图。
图2B是示出与图2相似的根据本发明的又另一个实施例的自动加热蒸汽生成垫的横断面图。
图3是示出图1中的垫如何被安装在柄上的主视图。
图4是示出图1中的垫被安装在柄上的主视图。
图5是示出适用于安装图1的垫的拖把式柄的主视图。
图6是示出安装在另一种柄上的图1的垫的主视图，将水提供至所述垫上。
图7是示出图1的垫如何安装在图6的柄上的主视图。
图8是举例示出适用于图6、7、12的柄的输水系统的原理图。
图9是示出图1的垫被安装在任何拖把式柄上的主视图，来将水提供至所述垫上。
图10是示出图2B的垫的俯视图，顶部附加层被去除。
图11是示出与图10相似的图2B的垫的俯视图，但示出顶部附加层。
图12是示出被安装在另一个实施例的柄上的图2B的垫的主视图。
图13是示出图12的柄的流体输送系统的侧视图。
图14是示出图12的柄被置于一个位置来冷却附加垫（图14中未示出垫）的主视图。
图15是示出图2B的垫被安装在另一种拖把式柄上的主视图，来将流体提供至所述垫上。
图16是示出图15的拖把式柄被存储时的主视图。
图17是示出图2B的垫被安装在刷型柄上的主视图。
以下对附图进行具体说明，相同的参照符号被用来示出各附图中的相同部件。
具体实施方式
参照图1和图2，例示出在本发明的一个实施例的自动加热蒸汽生成装置中所使用的三层自动加热蒸汽生成垫13。三层垫13包括外层12和外层14。当垫13被用来清洁表面时，层12可具透气性、透水性、或是研磨性。中间层15被夹在外层12和外层14之间。中间层15具吸水性。沿层12、14、15的边缘，层12、14、15被密封，层12与层15之间形成腔18a，且层14与层15之间形成腔18b。层12和层14形成用于垫的外罩。
在非限制性的例子中，层12、14、15可为织物或非织布、纺织类材料、发泡板、或塑料板、或上述的结合。一个或多个的层12、14和15可具多孔性，从而使气体、水或水状清洗液通过。垫13还具备至少一个防水层，例如，连续的聚乙烯板。优选是，层12、14、15的外边缘通过拼接、热焊接、超声波焊接、胶粘剂或其他手段被结合或连接在一起。更优选是，沿层12、14、15至少一半的边界将上述层的外边缘结合到一起。最优选是，沿层12、14、15的整个边界将上述层的外边缘结合到一起，被结合的相邻层形成密封的腔18a、18b。
当垫13用来清洗硬表面时，层12可包括聚合物纤维，其形状适合对清洗的表面来进行磨擦。层12中的聚合物纤维被排列成一个开口式、多孔透气及透水的结构。层12整体可具透气性和透水性，或是层12中的一部分可具透气性和透水性。此外，层12的同一部分可同时包括透气部分和透水部分。层12可提供刷洗功能，而不仅仅是抛光、擦拭或烘干功能。在一个例子中，层12的基本重量约为10g/m2-300g/m2。在非限制性的实施例中，层12可由聚酯/丙烯酸树脂材料来制成，类似100%的聚酯纤维与丙烯酸树脂成膜剂结合在一起。根据产品用途，合适的磨料层可以是多样化的。例如，销售的Matador Grade RD3370-2(加拿大的Matador Converters有限公司)适合作为磨料层的材料，其为100%聚酯纤维与丙烯酸树脂成膜剂结合在一起。根据产品用途磨料层的研磨可以是多样化的。例如，可通过在层12的表面提供凹凸区域来增加研磨。此外，根据磨料层的研磨需要，纤维材料、纤维长度、纤维截面、纤维直径、层基本重量等可为多样化的。
层14可适用于来制备钩环型附件系统，其在安装柄上具相应的表面。在非限制性的实施例中，层14可至少部分由制备在合成挤压膜上的合成非织物材料来制成。层14的外表面可为非织物材料，用来作为钩环型附件系统的回路材料（例如VelcroTM的组合系统）而无须独立的回路带。在一个例子中，层14为制备在聚乙烯挤压膜(约25微米厚）上的聚酯水刺非织物的材料，例如，销售的Ahlstrom Grade26032（美国Ahlstrom Windsor Locks公司）。根据所需使用的垫，层14可具透水性或不透水性。例如，层14的挤压膜可防止水和气体通过，从而蒸汽由垫13产生，仅在层12蒸发至垫13之外。其有利于使蒸汽仅在表面被处理而不指向用户。层14的挤压膜还可执行热屏障功能，即，薄膜可限制热传递至层14的外表面。
层15（其在三层结构的中部）可至少部分由合成非织物材料来制成。合适的多孔中间层可以是现销售的Matador Grade FF0305，其为100%聚酯非织物材料。另一种合适的多孔吸水性中间层是现销售的Matador GradeRD3370-2，其为100%聚酯纤维与丙烯酸树脂成膜剂结合在一起。另一种用于层15的合适材料为现销售的Ahlstrom Grade12236，至少部分由合成材料来制成，其为由纸浆/合成混合物形成的非织布。
在腔18a中，置有加热袋28，其具备气体及水渗透壁29，来作为的加热袋28的内部空间。水活性材料30被置于加热袋28的内部空间。当所述材料30与水接触时产生放热反应，穿过层12和/或层15并穿过所述壁29进入至加热袋28的内部空间。壁29可由多孔膜来构成，用于通过机械方式和/或加热来形成气体及水渗透袋。所述膜并不受限制，其可以是聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酯、聚氯乙烯、氯乙烯、聚氨酯、和橡胶。
水活性材料30可包括电解液质，例如盐氯化钠；以及不锈合金，例如，包含镁和原子百分比为5的铁的合金。水与水活性材料30接触时通过放热反应来产生热量。用于激活水活性材料的水，可以是以液态提供的原质水，或是以液态提供的水溶液，例如，盐溶液，其可较好地与水活性材料30产生反应。
此外，水活性材料30可包括(i)基本成分，如氢氧化钙、氢氧化钾、醋酸钠、苯甲酸钠、钾抗坏血酸、钙氧化物、氧化锂、氧化钠、氧化钾、氧化铷、铯氧化、氧化镁、氧化锶和氧化钡；(ii)酸性成分，如氯化铝、锌氯、四氯化钛、氯化亚铁硝酸铁和五氧化二磷。由此，水与水活性材料接触时通过放热反应来产生热量。
此外，水活性材料30可包括铝粉末和钙氧化物粉末。由此，水与水活性材料接触时通过放热反应来产生热量。
此外，水活性材料30可包括镁和铁以及氧化剂，如硝酸钙、氢氧化钙、氯化钠、硝酸钠、亚硝酸钠、碘酸盐、和高锰酸钾。由此，水与水活性材料接触时通过放热反应来产生热量。
此外，水活性材料30可包括铁粉和碳质的材料，如活性炭；和电解质盐，如氯化钠。由此，水与水活性材料接触时，通过放热反应来产生热量。
通过水和水活性材料30的放热反应所产生的热量可用来加热水，从而产生蒸汽流出垫13之外并进入至被处理的表面。转换成蒸汽的水可：(i)通过水的移动进入至袋28中并存在于袋28中；和/或(ii)在层12中被吸收；和/或(iii)在层15中被吸收；和/或(iv)在层14中被吸收；和/或(v)存在于腔18a内；和/或(vi)存在于腔18b内；和/或(vii)存在于由垫13处理的表面。当蒸汽流出垫13之外，可激活热活性指标剂来改变加热时的颜色。热活性指示剂可置于层12和层14的一个中，或是两个全部。适合作为激活提示的热活性材料作包括液态晶体或无色染料。
优选是，当垫13被用于清洁表面时，将表面处理材料31结合至垫13中。表面处理材料的例子非限制性，可包括以下中的一个或多个：阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性/两性离子型表面活性剂、洗涤剂、络合剂、漂洗助剂、抗再污染表面改性剂、无机或有机pH缓冲剂、固体助水溶剂、染料、香料、气味排除剂和去皱剂。当表面处理材料包括多个化学成分时，在将其结合至垫13中之前将成分组合并处理以形成相对均匀的混合物。可将表面处理混合物预先制成固体颗粒或固体表面处理块插入至垫的腔18b中。也可将表面处理混合物粘附于层12、层14、或层15。当表面处理混合物与水接触时可被溶解来生成清洗液，从垫13流至被处理的表面。由垫13产生的热量也可有助于表面处理材料31的溶解和/或活性。层12可用来磨洗表面并从垫13接收表面处理（例如，清洗）液。在此，所使用的表面处理材料并不限于接触表面的材料。例如，可在邻近或接近表面的空气中被处理的香味。
在垫13的另一个形式中，加热袋28具备气体防渗壁29，作为袋28的内部空间。空气活性材料被置于袋28的内部空间。打开袋使空气进入至袋28的内部空间，当空气活性材料与空气接触时产生放热反应从而进入至袋28的内部空间。例如，空气活性材料可以是包含铁粉、少量的水、蛭石、活性炭、和氯化钠的材料。当空气氧化铁时，上述材料放出热量。
在垫13的另一个形式中，加热袋28具备气体渗透壁29，作为袋28的内部空间。空气活性材料被置于袋28的内部空间。气体防渗包装膜被制备在垫13的周围，且膜被打开，当空气活性材料与空气接触时产生放热反应从而进入至袋28的内部空间。
参照图2A，其示出在根据本发明的另一个实施例的自动加热蒸汽生成装置中所使用的自动加热蒸汽生成垫113。垫113包括外层112、114。当垫113被用来清洁表面时，层112可具透气性、透水性、或研磨性。中间层115具吸水性。沿层112、114的边缘，层112、114被密封，形成外罩来作为层112和层114之间的腔。层112、114、115可包括与上述的层12、14、15相同的材料。
在垫113外罩的腔内置有加热袋128，其具备气体及水渗透壁129来作为袋128的内部空间。水活性材料130被置于袋128的内部空间。当所述材料130与水接触时产生放热反应，穿过层112和/或层115并穿过所述壁129进入至袋128的内部空间。袋128和水活性材料130可包括与上述的袋28和水活性材料30相同的材料。此外，空气活性材料被置于袋28和垫13的内部空间。
比较垫13和垫113，可得知在垫13中吸水层15与层12、14结合，而在垫113中，吸水层115不与层112、114结合。也就是说，吸水层115可在层114和加热袋128之间移动，或是在层112和加热袋128之间移动。在一定的条件下，可容易地将垫113密封而无须将吸水层115包含在密封堆栈中。此外，一个或多个吸水层115可被置于层114和加热袋128的之间，或是层112和加热袋128的之间。加热袋128和层112之间附加的吸水层115可用于吸去被处理的表面的水分等。在一个例子中，两个吸水层115被置于加热袋128的任何一侧。
参照图2B，其示出在根据本发明的另一个实施例的自动加热蒸汽生成装置中所使用的自动加热蒸汽生成垫213。垫213包括外层212、214。当垫213被用来清洁表面时，层212可具透气性、透水性、或研磨性。第一中间层215和第二中间层具吸水性。沿层212、214的边缘，层212、214被密封，形成外罩来作为层212和层214之间的腔。
参照图2A、图10、和图11，水活性材料230被置于四个加热单元219中，所述加热单元通过沿第一中间层215和第二中间层216的区域217将第一中间层215和第二中间层216热封在一起而被制成。当材料230与水接触时产生放热反应，穿过层212和/或中间层215、216进入至各加热单元219的内部空间。水可包含一部分类似盐水的流体。
仍参照2A、图10、和图11，层214可适用于来制备钩环型附件系统，其在安装柄上具相应的表面。在非限制性的实施例中，层214可至少部分由制备在合成挤压膜上的合成非织物材料来制成。层214的外表面可为非织物材料，用来作为钩环型附件系统的回路材料（例如VelcroTM的组合系统）而无须独立的回路带。层214内表面的挤压膜可防止水和气体通过，从而蒸汽由垫213产生，仅在层212蒸发至垫213之外。参照图11，层214可包括中心孔径221，从而使流体的配量穿过孔径221到达中央流体分配站225，与第一中间层215和第二中间层216的被热封的区域217分离。流体接触该流体分配站225，从被热封的区域217往垫213之外流动。
在一个非限制性的例子中，垫213如下所述被构成，针对层212，可使用Matador Converters公司的聚酯磨料，该材料具流体渗透性。针对层214，可使用具20微米聚丙烯薄膜的N35循环聚酯的叠层基板，该聚丙烯薄膜背面附有聚氨酯热熔湿固化胶粘剂。该材料由美国北卡罗来纳州夏洛特市的Aplix公司销售。针对第一中间层215和第二中间层216，使用奥斯龙公司的混合纤维素和合成粘结纤维，该材料具吸水性。对于水活性材料230，该材料使用了以下的成分比例：9克的粉末样品，其包含有7.5克镁/原子重量百分比为5的铁不锈合金的混合物；0.7克惰性填料；0.5克氯化钠；0.3克消泡剂。也可选择生物降解材料来用于层212、213、214、215、216、和水活性材料230。
围绕四个1克的水活性材料230样品将具吸水性的第一中间层215和吸水性的第二中间层216热封，来制备具有内部加热元素的四个加热单元219（参照图10）。通过第一中间层215和第二中间层216的热封区域217，以及第一中间层215和第二中间层216的被密封的边缘来制备"窗格"密封结构。该热封结构被用来促进流体（例如水）的流动/分散，从而激活水活性材料230。流体（例如水）从中央流体分配站225沿热封区域217经毛细现象流至水活性材料230来加速反应时间。
在以下的例子中，垫213包括总共4克的水活性材料230（即，每个单元1克）。12微升的香味剂被用于各加热单元格219的吸水层215（共48μl）。层212(垫213中的清洗层)沿其边缘被热封至中间层215，且层214(垫213中的附件层)沿其边缘被热封至第二中间层216。
流体（例如水）穿过层214中的孔径221被分配至第一中间层215和第二中间层216的中央流体分配站225。层214内表面后面的聚丙烯薄膜保持水从加热单元219中被吸去，并有助于使通过加热的水所形成的蒸汽穿过层212流出垫213之外，从而到达被清洗的表面。
在另一个非限制性的垫的例子中，其与垫213相似由八个加热单元构成。当从顶部俯视或从底部仰视时，该垫类似2个垫213以相邻并排关系被排列。在该实施例中，选择同样的材料来用于层212、层214、第一中间层215、第二中间层216、和水活性材料230。围绕八个水活性材料230样品来将具吸水性的第一中间层215和具吸水性的第二中间层216热封，制备具有内部加热元素的八个加热单元219（与图10中的四个加热单元219相似）。通过第一中间层215和第二中间层216的热封区域217，以及第一中间层215和第二中间层216的被密封的边缘来制备"窗格"密封结构。该热封结构被用来促进流体（例如水）的流动/分散，从而激活水活性材料230。流体（例如水）从中央流体分配站沿热封区域217经毛细现象流至水活性材料230来加速反应时间。
在以下的例子中，垫213包括总共8克的水活性材料230（即，每个单元1克）。12微升的香味剂被用于各加热单元格219的吸水层215（共96μl）。层212(垫213中的清洗层)沿其边缘被热封至中间层215，且层214(垫213中的附件层)沿其边缘被热封至第二中间层216。
流体（例如水）穿过层214中的中心孔径（类似孔径221）被分配至第一中间层215和第二中间层216的中央流体分配站225。层214内表面后面的聚丙烯薄膜保持水从加热单元219中被吸去，并有助于使通过加热的水所形成的蒸汽穿过层212流出垫213之外，从而到达被清洗的表面。在该实施例中，层214周围的四个附加孔使蒸汽/水蒸气穿过层214之外，由此穿过拖把头（参照以下有关图15和图16的说明）中相应的孔294来提示用户垫213被启动。蒸汽/热活性持续约十分钟。
参照图3和图4，本发明的垫13(或垫113、213）可用来与安装柄24相结合。外层14和垫13可用来形成钩环型附件系统的一部分，且柄24的基座26上的带32可形成钩环型附件系统的第二部分。该柄24包括握杆35使用户的手来抓住柄24。根据垫13的一个使用示例，是将垫13连接至柄24，然后运行水几秒钟后将垫13加湿。该柄24允许用户在运行水时将垫13定位，并随后将垫13定位于被处理的表面上，或是靠近被处理的表面。在与水接触之后，水和垫13的水活性材料30产生蒸汽，从而流出垫13之外并到达被处理的表面。当垫13包括表面处理材料31，表面处理（例如，清洗）液也流出垫13之外并到达被处理的表面。
当不使用柄24，使用垫13时，优选是，如图3和图4所示将垫13连接至柄24。使用垫13后，安装柄24的底部和垫13的第一层12之间的钩环型附件系统可被分离，并将使用的垫13除去。更换的垫13可贴近安装柄24形成另一个钩环连接。然而，垫13并仅不限于单次使用。例如，通过控制加入至垫13中的水量，未使用的的水活性材料30可存于袋28中使垫13可多次使用。在一个形式中，更换的垫可通过打孔的辊被提供，从而使用户可根据用途按所需尺寸来撕下新垫。此外，相比钩环型附件系统，也可使用移动附件系统来连接垫13和柄24。
参照图5，示出适合安装垫13的拖把式柄38。拖把式柄38具备基座39和安装至基座39的拉伸杆41。在杆41的末端部制备有握杆42。垫13的外层14可用来形成钩环型附件系统的第一部分，以及基座39上的带(未示图，但类似于图3中的带32）可形成钩环型附件系统的第二部分，用来将垫13连接至拖把式柄38。根据垫13的一个使用示例，是将垫13连接至拖把式柄38，然后使用拖把水桶中的水将垫13加湿。用户可使用拖把式柄38直接将垫13置于被处理的表面（例如楼梯或墙）。在与水接触之后，水和垫13的水活性材料30产生蒸汽，从而流出垫13之外并到达被处理的表面。当垫13包括表面处理材料31，表面处理（例如，清洗）液也流出垫13之外并到达被处理的表面。
参照图6至图8，本发明的另一个垫13a可用来与一个包含水源的安装柄50结合，用来激活垫13a中的水活性材料。垫13a与垫13的不同之处在于垫13a具有各种形状，且垫13a不包括表面处理材料31。垫13a的其他组件与所垫13相同。垫13a也可包括用于垫13的各种形状，其可以是圆形、椭圆形、卵形、多角形、和方形，且不受限制。
如图6和图8所示，在一个非限制性的示例中，输水系统70可纳入柄50中。输水系统70包括泵体72，其由刚制壳体73形成；可变形弹性膜74，其与壳体73连接。弹性膜74（如图6所示，其可被安装作为柄50主体上的致动器按钮）可调控泵体72的容量，并由此达到泵效应。泵体72穿过供水管75与储水库76连通，从而使水从储水库76中被吸入至泵体72。储水库76可通过柄50中可重封的开口82来装满水。单向阀77被插入供水管75中，允许水从储水库76流动至泵体72同时防止水流以相反方向返回。在泵体72的下侧，具备带有排水喷嘴79的排水管78，使水以喷雾或流体被传输。在排水管78中，备有单向阀81，允许水从泵体72流动至喷嘴79同时防止水流返回至泵体72。以图9中的箭头F方向对弹性膜74施加压力使膜74进入泵体72的内部，使泵体容量减少并使其中已包含的水通过排水管78至喷嘴79来提供水。通过终止压力应用F，膜74反弹至其初始位置，使泵体容量再次增加。由此，水从储水库76穿过供水管75被吸入至泵体72中。当单向阀81被推入其位置关闭排水管78时，单向阀77在其位置打开供水管75。通过再次将弹性膜74按下从而使泵体72的容量再次减少，使泵体72中被抽吸的水穿过排水管78并流出喷嘴79。由于泵体72中增加的流体压力，当供水管75中的单向阀77关闭导管时，单向阀81被推开。
参照图6和图7，垫13a的外层14a可被用来形成钩环型附件系统的一部分。柄50的基座57可用来形成钩环型附件系统的第二部分。柄50包括握杆52使用户的手53来抓住柄。根据垫13a的一个使用示例，是将垫13a连接至柄50的基座57，然后反复地按柄50的输水系统70的弹性膜74来将垫13a加湿。图7示出柄50的外表面58可包括多个喷嘴79（其可制备在排水管78的端点分支上)，使垫13a可在多个间隔分开的位置被加湿，从而在整个垫13a上可均匀地产生蒸汽。水从喷嘴79中流出并穿过层14a（在此垫13a具透水性），并在层15中被吸收。
水从层15进入袋28并通过水和水活性材料30的放热反应产生热。热量用来加热水从而产生蒸汽并流出垫13a之外。被转换成蒸汽的水：(i)可通过水的移动进入至袋28中并存在于袋28中；和/或(ii)在层12中被吸收；和/或(iii)在层15中被吸收；和/或(iv)在层14中被吸收；和/或(v)存在于腔18a内；和/或(vi)存在于腔18b内。柄50允许用户将垫13定位于被处理的表面上，或是靠近被处理的表面。在图6中，被处理的表面为具有褶皱的衣服的一部分56，其可通过垫13a所产生的蒸汽被去除。在与水接触之后，水和垫13a的水活性材料30产生蒸汽，从而流出垫13a之外并到达上述衣服的一部分56上来去褶皱。
现参照图9，示出拖把式柄90，其包括水源，来用于激活另一个垫13b中的水活性材料。垫13b与垫13的不同之处在于垫13b具有不同的形状。垫13b其他组件与垫13相同。用于13b的不同形状可包括圆形、椭圆形、卵形、多角形、和方形，但并不仅限于此。拖把式柄90具有基座91，其与中空拉伸杆92连接。握杆93被连接至杆92的端部94。图9示出了输水系统的一个非限制性的示例，所述水输送系统可被纳入至柄90中。输水系统包括储水库95，位于杆92上的壳体96中。水管97与储水库95及基座91的底面连通。阀98被制备在水管97中，用来控制水从储水库95流至基座91的底面。握杆93上的用户操作驱动触发器99与阀98链接，来使用户打开及关闭阀98，从而使水选择性地流向垫13b。
垫13b的外层14b可用来形成钩环型附件系统的一部分。柄90的基座91可用来形成钩环型附件系统的第二部分（未示图，但类似于图3中的带32）。根据垫13b的一个使用示例，是将垫13b连接至柄90的基座91，通过反复地按柄90的触发器99来将垫13b加湿。柄90的底表面可包括多个喷嘴（其可制备在水管97的端点分支上)，使垫13b可在多个间隔分开的位置被加湿，从而使整个垫13b上可均匀地产生蒸汽。水从喷嘴中流出并穿过层14b（在此垫13b具透水性），并在层15中被吸收。
水从层15进入袋28并通过水和水活性材料30的放热反应产生热。热量用来加热水从而产生蒸汽并流出垫13b之外。被转换成蒸汽的水：(i)可通过水的移动进入至袋28中并存在于袋28中；和/或(ii)在层12中被吸收；和/或(iii)在层15中被吸收；和/或(iv)在层14b中被吸收；和/或(v)存在于腔18a内；和/或(vi)存在于腔18b内。用户可使用柄90将垫13b定位于被处理的表面上（例如楼梯）。通过蒸汽被处理的表面被清洗、和/或抗菌、和/或消毒，然后流出垫13b之外至该表面。当垫13b包括上述垫13的18b腔内的表面处理材料31时，表面处理材料31与水接触时被溶解，从而生成表面处理（例如清洗）液，并流出垫13b之外至被处理的表面。垫13b的层12可用来磨洗表面并从垫13b中接收清洗液。
参照图12、13和14，四个加热单元类型的垫213(或垫13、113)的可用来与安装柄224结合。垫213的外层214可用来形成钩环型附件系统的第一部分，且柄224的基座226上的带232可形成钩环型附件系统的第二部分。该柄224包括握杆235，使用户可抓住柄224。根据垫213的一个使用示例，是将垫213与柄224连接。
流体（例如水）输送系统被纳入柄224的握杆235中。该流体输送系统包括波纹管泵体272，其具备致动器273，来移动波纹管泵体272的可变形弹性侧壁。致动器273可调控泵体272的容量，并由此达到泵效应。泵体272穿过供水管75与流体存储库276连通，从而使流体从流体存储库276中被吸入至泵体272。流体存储库276可通过外螺纹开口282被装满流体，该外螺纹开口具备可再密封的内螺纹闭合283。单向阀被插入供水管中，使流体从流体存储库276流动至泵体272同时防止流体以相反方向回流。在泵体272的下侧，具备末端带有排水喷嘴279的排水管，使流体被传输。在排水管中，备有单向阀，允许流体从泵体272流动至喷嘴279同时防止水流返回至泵体272。往喷嘴279方向对致动器273施加压力几秒钟，使泵体容量减少并使其中已包含的水通过排水管至喷嘴279来提供流体。通过终止压力应用，波纹管泵体272弹回至其初始位置，使泵体容量再次增加。由此，流体从流体存储库276穿过供水管被吸入至波纹管泵体272中。当单向阀被拉进其位置来关闭排水管时，单向阀在其位置打开供水管。通过再次将致动器273按下从而使波纹管泵体272的容量再次减少，使波纹管泵体272中被抽吸的流体穿过排水管并流出喷嘴279，并流出柄224底部的空心出液口233。由于波纹管泵体272中增加的流体压力，当供水管中的单向阀关闭导管时，单向阀被推开。
通过将垫213的层214的外表面与柄224的基座226上的带232接触，从而使垫213与柄224连接。层214的孔径221与柄224底部的空心出液口233对齐。当泵体272中的流体受压穿过排水管流出喷嘴279并流出柄224底部的中央空心出液口233之后，流体穿过孔径221被输送至中央流体分配站225（参照图11）。流体（例如水）从流体分配站225沿热封区域217经毛细现象流至水活性材料230来加速反应时间。
与流体接触之后，流体与垫213的水活性材料230产生蒸汽（或其他气体形态）流出垫213之外并到达被处理的表面S上。当垫213包括表面处理材料231时，表面处理（例如，清洗）液也流出垫213之外并到达被处理的表面S上。图14示出如何以支脚229和闭合283来支撑柄224来用于冷却垫213（为便于观察柄224没有在图14中示出）。
此外，虽然可直接使用垫213而无须柄224，但优选是，如图12所示将垫213连接至柄224。在使用垫213之后，安装柄224的底部与垫213的层212之间的钩环型附件系统可被分离，并将使用过的垫213除去。更换的垫213可贴近安装柄24形成另一个钩环连接。然而，垫213并仅不限于单次使用。例如，通过控制加入至垫213中的水量，未使用的水活性材料230可使垫213多次使用。在一个形式中，更换的垫可通过打孔的辊被提供，从而使用户可根据用途按所需尺寸来撕下新垫。此外，相比钩环型附件系统，也可使用移动附件系统来连接垫213和柄224。此外，流体输送系统可以是整个柄。例如，流体输送系统可制成类似柄224的形状，并可包括带232，来形成钩环型附件系统的第二部分。
此外，也可使用交替式流体输送系统。例如，流体存储库可具有常规的空心圆盘状，且基座可旋转地被安装至圆盘状的流体存储库。该基座可包括一个或多个空心出液口。当一个以上的出液口被使用时，出液口可以是不同的直径。流体存储库在其下表面包含喷嘴并面对基座。通过针对基座来旋转流体存储库，使喷嘴可与一个或多个空心出液口中的任何一个对齐，从而流体从流体存储库中流至喷嘴，并穿过出液口流至与基座连接的垫上。可选择地，在喷嘴上侧提供排水室从而控制被提供至喷嘴的流体的速度。针对预定的流体的粘度，从已知尺寸的排水室孔中流出的水滴将具有相同的容量，并可计算一个时间段（例如一分钟）中的水滴的数量。相比将流体有源（例如，泵致动）输送至垫中，此类型的流体输送系统采用无源输送。此外，通过提供具不同直径的多个出液口，各出液口可提供不同数量的流体至垫中。其提供一种手段来控制被释放的热/蒸汽的量（例如，低、中、高，来用于具不同直径的三个出液口的装置）。此外，也可通过控制流体活性化学物质的配量来控制被释放的热/蒸汽的量，或是将同时控制流体的配量和流体活性化学物质的配量。此外可以通过一种机制，类似垫中的挡板来控制输出，从而控制被释放的热/蒸汽的量。
因此，在图12-14中的装置中，流体（例如水）被包含在该装置的柄224的存储库276之内。用户通过波纹管致动器273来控制流体输送至加热单元219，且每次抽水分配一定数量的流体。由此用户可控制所产生的热量以及加热单元219的使用寿命。柄224上配备流体存储库276，其本身也可以是便携式的。在一个非限制性的示例中，流体存储库276持有3oz.(89ml)的水足够来激活两个垫213。
通过内部软管每一次抽水，波纹管致动器273分配大约1.2-1.5克的水。用户可根据指示按下致动器273三次来激活垫213。随后用户可每隔2-3分钟按下按钮来保持垫213上的水分并保持蒸汽活动。输送至垫213中的水量直接影响其功能。太多的水可能会淹没反应和停止正在产生的热量。
根据一个例子，垫213约十分钟左右不断产生蒸汽/热。当垫213的使用时间不到十分钟时，其可被重新激活。用户发现十分钟较为合适，但是，根据垫213中化学物质的量，时间长度可增加或减少。在加热或冷却时，支脚229作为支架用来支撑装置。柄224顶部的孔227（参照图12）作为查看窗口显示出存储库276中液体量。该示例中的垫213通过垫213上的环和柄224上的钩与钩环系统连接。并可通过垫213上的钩和柄224上的环被翻转。为用户带来的好处可包括：“无化学清洗/杀菌”；以及在清洗坚硬表面时“使清洁更快和更容易”。
根据一个实施例，垫213和柄224的使用方法包括：(1)用水填满存储库276；(2)将垫213与柄224连接；(3)按致动器273三次来产生蒸汽；(4)将垫213与表面S接触来处理表面S并在表面S移动垫213；(5)当需要更多的蒸汽时重新按致动器273；(6)重复表面处理步骤4；(7)以支脚229和闭合283支撑起柄224来冷却垫213；以及（8）从柄224中除去垫213并将垫213处理。
经一系列试验对个别的垫进行了测试。一个测试垫，其在水平热封区域的两侧具有两个加热单元，且另一个测试垫，如图2B、图10、和图11所示排列有四个加热单元。测试结果显示出通过致动器273的三个泵将相当于4.5克的水分配到垫213的中央流体分配站225（参照图11）来执行四个加热单元垫的配量/激活，其每隔1.5分钟产生蒸汽约10分钟。测试结果显示出，通过致动器273的三个泵将相当于4.5克的水分配到垫的中央流体分配站，来执行两个加热单元垫的配量/激活，其每隔1.5分钟产生蒸汽约12.5分钟。在用于两个加热单元垫的12.5分钟中，吸水层的一些部分仍然保持干燥。因此，可调整加热单元的数量和位置使蒸汽产生的时间多样化。
参照图15-16，示出另一种拖把式柄290，其包括：流体源，用于激活具八个加热单元的垫213中的水活性材料230。拖把式柄290备有基座291，其与中空拉伸杆292连接。握杆293与杆292的末端部连接。流体输送系统可纳入柄290中。流体输送系统包括流体存储库295，其被置于杆292上的壳体296中。流体导管297与存储库295及基座291的底面连通。阀组件298被置于流体导管297与流体存储库295之间来控制流体从存储库295流至基座291的底面。握杆293上经用户操作驱动的触发器299与阀组件298链接，来允许用户打开及关闭阀门组件298，选择性地使流体（例如水）流至垫213。流体通过冲力输入至流体导管297，或者流体存储库295可以是气溶胶，可与推进剂一起使流体移动至流体导管297。
参照图15-16，垫213包括八个加热单元，且从顶部俯视或从底部仰视时，该垫类似图11中的垫213的两个部分213a和213b以相邻并排关系被排列，被安排在毗连并排的关系。在此配置中，外层214包括两个孔径221。垫的外层214被用来形成钩环附件系统的第一部分。柄290的基座291被用来形成钩环附件系统的第二部分（未示出，但类似于图3中的带32）。根据一个示例，垫的使用方法是将垫213连接至柄290的基座291，然后按下柄290上的触发器299来将垫213加湿。
柄290的基座291包括多个喷嘴289，其被制备在流体导管297的端点分支297a和297b上，从而使垫213可在多个间隔分开的位置被加湿，从而使整个垫213上可均匀地产生蒸汽。通过将垫213的层214的外表面与柄290的基座291接触，从而使垫213与柄290的基座291连接。垫213的层214的孔径221与流体导管297的端点分支297a上的喷嘴对齐。垫213的层214的另一个孔径221与流体导管297的端点分支297b上的喷嘴对齐。
流体从流体导管297的端点分支297a和297b上所制备的喷嘴289中流出，随后流体穿过孔径221被输送至八个单元垫的中央流体分配站225。流体（例如水）从流体分配站225沿热封区域217经毛细现象流至水活性材料230来加速反应时间。通过水与水活性材料230的放热反应生成热量。热量用来加热水从而产生蒸汽并流出垫213之外。柄290的基座291包括四个通孔294使蒸汽穿过基座291向用户指示垫213被激活。由于垫与用户具一定的距离，蒸汽指示应为可视的。因此，可调整通孔294的数量和直径。
用户可使用柄290来将垫213定位于被处理的表面S（例如楼梯）。通过蒸汽被处理的表面S被清洗、和/或抗菌、和/或消毒，然后流出垫213之外至该表面。当垫213包括表面处理材料231时，表面处理材料231与水接触时被溶解，从而生成表面处理（例如清洗）液，并流出垫213之外至被处理的表面。垫213的层212可用来磨洗表面并从垫213中接收清洗液。支架288被用来使柄290的基座291倾斜，从而在垫213加热或冷却时支撑起柄290的基座291的表面S（参照图16）。
由此，在拖把式柄290中，流体(如水)被包含在与杆292连接的流体存储库295，十分重视。用户通过触发器299来控制水并输送至垫的加热单元，每按一次分配一定数量的水。据此，使用户可控制所产生的热量及加热单元的使用寿命。插件式流体存储库295使其具携带性。
每按一次触发器299平均分配1.2-1.5克的水，分别从柄290的基座291中的两个喷嘴289中流出。用户可按指示按触发器299五次来激活垫213。然后保持垫213上具有水分并持续产生蒸汽，用户可每隔两至三分钟按下触发器299。输送至垫213的水的数量可影响其功能。太多的水可能会淹没反应以及停止正在产生的热量。
垫213约十分钟左右不断产生蒸汽/热。当垫213的使用时间不到十分钟时，其可被重新激活。用户发现十分钟较为合适，但是，根据垫中化学物质的数量，时间长度可增加或减少。柄290的基座291的四个通孔294和垫中层214的孔径使蒸汽穿过柄290的基座291从而向用户指示垫213被激活。由于垫与用户具一定的距离，蒸汽指示应为可视的。
根据一个实施例，垫213和拖把式柄290的使用方法包括：(1)用水填满存储库295；(2)将存储库29与壳体296连接；(3)将垫213与柄290的基座291连接；(4)按触动器299来产生蒸汽；(5)将垫213与表面S（例如楼梯）接触来处理表面S并在表面S移动垫213；(6)通过具支脚的支架288使柄290的基座291从图15中的位置旋转至图16中的位置；(7)如图16所示以支架288支撑起柄290的基座291来冷却垫213；以及（8）从柄290的基座291中除去冷却的垫213。此外，在清洁过程中，当水活性材料230未全部用完时，可将垫213存储在流体密容器中用于以后重复开始步骤1。
参照图17，示出具备垫213和复合棒/柄（都为412)的厕所刷410。在美国专利No.7,827,648，中公开有关棒412的具体说明，在此纳入作为参考。棒412由延伸段414和蚬壳式的上下壳体415、416组成。优选是，延伸段414尽量制成空心以减轻重量，且其制备有孔417用于在使用期间将棒412（或是将棒412与未使用的垫213连接）挂起（例如钉子或钩）。靠近延伸段414的另一端为径向延伸孔419，其适用于接收相应的壳体415和416的按扣件421。壳体415的一面具备径向槽424，且其相反面具备弧形内通道。当壳体415、416被组装在一起时，形成具空心内腔的蚬壳式壳体，且内腔与底端的开口425连通。
致动器具备径向突出件434，其通过拉伸部与上下啮合件443、444连接。当突出件434移至一个位置时，上下啮合件443、444经开口425被驱动来锁定本发明的垫213。在此配置中，上下啮合件443、444用于锁定垫213，但当用户将突起件434轴向地推向柄的开口425时，垫213便可容易地从啮合件443、444中掉入抽水马桶或垃圾筒中从而被清除。当需要重新关闭啮合件443、444来夹住更换的垫213时，只需简单地轴向地移动突出件434便可实现。
厕所刷410可用来掌握垫213。通过将垫213浸在抽水马桶的水中将垫213加湿后，用户可使用棒412将垫213接触于被处理的抽水马桶表面。与水接触之后，垫213中的水和水活性材料230产生蒸汽从而流出垫213之外至被处理的抽水马桶的表面。当垫213包括表面处理材料231时，表面处理（例如，清洗）液也流出垫213之外至被处理的抽水马桶表面。
另一种使用厕所刷410的方法，垫213被密封在气体防渗膜内。用户可通过打开气体防渗膜来激活213垫，由此空气可通过层212和通过层215从而接触位于加热单元219的内部空间的流体活性材料230。当与空气接触时，流体活性材料产生放热反应从而升高垫213组件的温度。厕所刷410可用来掌握垫213。通过将垫213浸在抽水马桶的水中将垫213加湿后，用户可使用棒412将垫213接触于被处理的抽水马桶表面。与水接触之后，垫的吸附层中的水和热反应产生蒸汽从而流出垫213之外至被处理的抽水马桶表面。垫组件的温度增加，从而来加热靠近或与垫的一个或多个组件接触的水，从而使水转换成蒸汽。
在另一个厕所清洗方法中，将垫213从包装中移出并扔入抽水马桶中。盖上抽水马桶的马桶盖。与水的接触之后，垫213中的水和水活性材料230产生蒸汽流出垫213之外并进入被处理的抽水马桶的封闭空间。厕所盖使清洁、和/或杀菌、和/或消毒蒸汽保持在抽水马桶的封闭空间中。在一段时间后，例如，十分钟后，厕所将垫213冲掉，则抽水马桶被清洁、和/或杀菌、或消毒。
上述所述的多种抽水马桶清洁方法也可用于其他公开。例如，用户可选择装在气体防渗膜中的垫213。用户可通过打开气体防渗膜来激活垫213，由此，空气可穿过层212及穿过层215从而接触位于加热单元219内部空间的流体活性材料230。当流体活性材料与空气接触时产生放热反应从而升高垫213组件的温度。然后，垫213可通过水被加湿，被加湿的垫213可放在封闭空间里，例如柜子和微波炉。与水接触之后，垫的吸附层中的水与反应热产生蒸汽从而流出垫213之外进入封闭空间。在一段时间后，例如，十分钟后，将垫213从封闭空间中移出，从而封闭空间被清洁、和/或杀菌、和/或消毒。此外，用户可能需要擦洗封闭空间的内壁来完成清洁、和/或杀菌、和/或消毒方法。此外，垫213可以是通过水被加湿的水活性垫。被加湿的垫213可放置在封闭空间中。与水接触之后，垫的吸附层中的水与反应热产生蒸汽流出垫213之外进入封闭空间中。
在另一个非限制性的示例性方法中，封闭空间包含衣类物品的存储袋。用户可选择装在气体防渗膜中的垫213。用户可通过打开气体防渗膜来激活垫213，由此，空气可穿过层212及穿过层215从而接触位于加热单元219内部空间的流体活性材料230。当流体活性材料与空气接触时产生放热反应从而升高垫213组件的温度。然后，垫213可通过水被加湿，被加湿的垫213可放在存储袋中，并将存储袋密封。与水接触之后，垫的吸附层中的水与反应热产生蒸汽从而流出垫213之外进入存储袋中。在一段时间后，例如，十分钟后，将垫213从存储袋中移出，从而存储袋中的衣物被清洁、和/或杀菌、和/或消毒。此外，用户可能需要擦洗封闭空间的内壁来完成清洗、和/或杀菌、和/或消毒方法。此外，垫213可以是通过水被加湿的水活性垫。被加湿的垫213可放置在存储袋中。与水接触之后，垫的吸附层中的水与反应热产生蒸汽流出垫213之外进入存储袋中。
如上所示，本发明虽然已参照有限的实施例和附图进行了说明，但是本发明并不局限于所述实施例，在本发明所属领域中具备通常知识的人均可以从此记载中进行各种修改和变形。因此，本发明的范围不受说明的实施例的局限或定义。
产业应用性
本发明提供一种便携式自动加热蒸汽生成垫，用来处理硬表面，例如，楼梯、墙壁、台面、水槽、浴槽、厕所以及其他厕所配置；和/或软表面，例如，布料和毛毯。

Claims (15)

1.一种便携式自动加热装置(13,13a,13b,113,213)，所述装置包括：
加热单元(28,128,219)，具备作为所述加热单元内部空间的流体渗透壁和位于所述加热单元内部空间的流体活性材料(30,130,230)，当所述材料与流体接触时产生放热反应，从而穿过所述壁进入至所述加热单元的内部空间；
外罩(12,14,112,114,212,214)，具备流体渗透部；和
吸附层(15,115,215)，位于所述加热单元的内部空间之外，且
其中，所述加热单元和所述吸附层位于由所述外罩形成的腔内，从而使所述吸附层与所述加热单元接触。
2.一种便携式自动加热装置(13,13a,13b,113,213)，所述装置包括：
加热单元(28,128,219)，具备作为所述加热单元内部空间的流体渗透壁和位于所述加热单元内部空间的流体活性材料(30,130,230)，当所述材料与流体接触时产生放热反应，从而穿过所述壁进入至所述加热单元的内部空间；
外罩(12,14,112,114,212,214)，具备流体渗透部；
吸附层(15,115,215)，所述吸附层和所述加热单元位于由所述外罩形成的腔内，从而使所述吸附层与所述加热单元接触；和
柄(24,38,50,90,224,290,412)，被附于所述外罩，
其中，所述柄包括：流体源(76,95,276,295)；流体导管(78,97,297)，与所述流体源连通；和喷嘴(79,279,289)，位于靠近所述外罩的所述柄的表面，且所述柄还包括流体输送系统(70)，其用于从所述流体源将流体移动穿过所述流体导管，并穿过所述喷嘴及所述外罩从而进入所述吸附层中。
3.如权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，所述流体包括：
液态水，且
当所述材料与所述流体接触时产生放热反应，从而所述液态水的至少一部分形成蒸汽，穿过所述加热单元的所述流体渗透壁，并穿过所述外罩的所述流体渗透部。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述外罩包括：
第一层(12,112,212)和第二层(14,114,214)，所述第一层的边缘和所述第二层的边缘相结合，且
其中，所述第二层，用来形成附件系统的第一部分。
5.如权利要求4所述的装置，进一步包括：
柄(24,38,50,90,224,290,412)，用来形成所述附件系统的第二部分，所述柄被附于所述第二层。
6.如权利要求1或权利要求2所述的装置，进一步包括：
表面处理材料(31,231)，被纳入所述装置内。
7.如权利要求1或权利要求2所述的装置，进一步包括：
至少一个辅助加热单元(28,128,219)，各辅助加热单元具备作为各辅助加热单元内部空间的流体渗透壁，且各辅助加热单元具备位于所述各辅助加热单元内部空间的流体活性材料(30,130,230)，当所述材料与流体接触时产生放热反应，从而穿过各辅助加热单元的所述壁进入至所述各辅助加热单元的内部空间，且
其中，所述吸附层(215,216)使所述加热单元与各辅助加热单元以定距离间隔关系连接在一起。
8.如权利要求2所述的装置，其中，所述流体输送系统包括：
可变容量泵体(72,272)，其与所述流体源及所述流体导管连通，所述可变容量泵体使流体从所述流体源移动穿过所述流体导管，并穿过所述喷嘴。
9.如权利要求2所述的装置，其中，所述外罩包括：
第一层(12,112,212)和第二层(14,114,214)，所述第一层的边缘和所述第二层的边缘相结合，且
其中，所述第二层包含流体防渗材料，且
所述第二层包括孔径(221)，从而所述喷嘴指引流体穿过所述孔径并进入所述吸附层。
10.如权利要求2所述的装置，其中，所述流体包括：液态水，且
当所述材料与所述流体接触时产生放热反应，从而所述液态水的至少一部分形成蒸汽，穿过所述加热单元的所述流体渗透壁，并穿过所述外罩的所述流体渗透部，且
所述柄包括基座(26,31,57,91,226,291)，被附于所述外罩，且
所述基座包括至少一个通孔(294)，用作蒸汽穿过所述基座的通道。
11.一种便携式自动加热装置(13,13a,13b,113,213)，所述装置包括：
加热单元(28,128,219)，具备作为所述加热单元内部空间的流体渗透壁和位于所述加热单元内部空间的流体活性材料(30,130,230)，当所述材料与流体接触时产生放热反应，从而穿过所述流体渗透壁进入至所述加热单元的内部空间；和
外层(12,14,112,114,212,214)，接触并附于所述加热单元的所述流体渗透壁，且所述外层具备流体渗透部。
12.如权利要求11所述的装置，其中，所述外层包括：
耐磨材料，其不同于组成所述加热单元的所述流体渗透壁的材料；或是流体防渗材料，其不同于组成所述加热单元的所述流体渗透壁的材料。
13.如权利要求11所述的装置，其中，所述流体包括：液态水，且
当所述材料与所述流体接触时产生放热反应，从而所述液态水的至少一部分形成蒸汽，穿过所述加热单元的所述流体渗透壁，并穿过所述外层的所述流体渗透部。
14.如权利要求11所述的装置，其中，所述外层为钩环型附件系统的第一部分，且
所述装置进一步包括：柄(24,38,50,90,224,290,412)，用来形成所述附件系统的第二部分，所述柄被附于所述外层。
15.一种对表面进行清洁、消毒、或杀菌的方法，所述方法包括以下步骤：
将权利要求11所述的装置与流体接触，来形成加湿的装置；
将所述加湿的装置放置在所述表面上或靠近所述表面，使所述表面接触由所述加湿的装置所产生的气体。
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