CN104619356A - 用于产生氧化增强和热增强的处理液体的设备及方法 - Google Patents

用于产生氧化增强和热增强的处理液体的设备及方法 Download PDF

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布鲁斯·F·菲尔德
罗素·J·皮奥凯
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查尔斯·W·奥尼尔
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Abstract

一种洗涤系统(10a-10g)包括用于提供第一温度的料液的液体源(12)和用于接收料液并且电化学活化料液以提供电化学活化的液体的电解池(18)，其中电化学活化还加热料液，以使电化学活化的液体为比第一温度高的升高温度。洗涤系统还包括用于分配电化学活化的液体的分配器(20)。

Description

用于产生氧化增强和热增强的处理液体的设备及方法
技术领域
本发明涉及清洁和/或消毒系统，且更具体地涉及产生具有清洁和/或消毒性质的氧化增强和热增强的液体的系统和方法。
背景技术
现在使用各种各样的系统用于清洁或消毒家用设备、工业设备、商业设备、医疗设备、食物加工设备和饭店设备(诸如表面或其他基材)，且用于清洁或消毒各种产品，诸如食物产品或其他物品。
例如，硬地板表面洗涤器广泛用于清洁工业建筑和商业建筑的地板。硬地板表面洗涤器的尺寸在由其后面走动的操作者控制的小型至由骑在机器上的操作者控制的大型之间。这样的机器通常为具有合适操作者控制件的带轮的车。其本体包含供电元件和驱动元件、容纳清洁液体的溶液罐和容纳从被洗涤的地板回收的污染溶液的回收罐。将包含一个或多个洗涤刷和相关联的驱动元件的洗涤头连接至该车，且洗涤头可位于该车前面、下面或后面。溶液分配系统将清洁液体从溶液罐分配至洗涤刷附近的地板、或刷子。
软地板清洁器可配备为由操作者操作的小移动器或配备为具有与卡车连接的清洁杖的、安装在卡车上的系统。卡车装载有清洁溶液罐、废水回收罐和大功率真空提取器。
硬地板清洁系统或软地板清洁系统中使用的典型清洁液体包括水和基于化学物质的清洁剂。清洁剂典型包括溶剂、助洗剂和表面活性剂。虽然这些清洁剂增加了对于各种不同类型污垢(诸如灰尘和油类)的清洁效果，但是这些清洁剂也有将不需要的残留物留在清洁表面上的趋势。这样的残留物可不利地影响表面的外观并且表面趋向于被再次弄脏，取决于清洁剂，残留物可能潜在地导致不利于健康和环境的影响。类似的缺点适用于其他类型的表面和产品的清洁系统。需要例如减少典型清洁剂的使用和/或减少清洁之后表面上留下的残留物而保持需要的清洁和/或消毒性质的改进的清洁系统。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种清洁系统，该清洁系统包括用于提供第一温度的料液的液体源、和电解池。电解池用于接收所述料液并且电化学活化所述料液以提供电化学活化的液体，所述电化学活化还加热所述料液，以使所述电化学活化的液体为比第一温度高的升高温度。清洁系统还包括用于分配电化学活化的液体的分配器。
本发明的另一个方面涉及一种用于清洁表面的方法。所述方法包括：将具有第一温度的料液从液体源抽运至电解池；以及电化学活化且加热电解池中的所述料液以提供比所述第一温度高的升高温度的电化学活化的液体。所述方法还包括将所述电化学活化的液体分配至所述表面。
本发明的另一个方面涉及一种用于清洁表面的方法，所述方法包括将料液从液体源抽运至电解池，以及感应出电流通过所述电解池以电化学活化和加热在所述电解池中的所述料液以提供电化学活化的液体。所述方法还包括引导至少一部分所述电化学活化的液体通过流体管线，以及监控所述流体管线中的所述电化学活化的液体的温度。所述方法还包括响应监控的所述温度控制抽运和所述电流的所述感应中的至少一个，以及将至少一部分所述电化学活化的液体分配至所述表面。
附图说明
图1是本发明的清洁系统的示意图，该清洁系统包括用于电化学活化和加热料液的电解池。
图2是本发明的第一可选清洁系统的示意图，该清洁系统包括具有组合出口流的电解池。
图3是本发明的第二可选清洁系统的示意图，该清洁系统包括没有池隔膜的电解池。
图4是本发明的第三可选清洁系统的示意图，该清洁系统包括电解池和位于电解池下游的加热元件。
图5是本发明的第四可选清洁系统的示意图，该清洁系统包括电解池和位于电解池上游的加热元件。
图6是本发明的第五可选清洁系统的示意图，该清洁系统包括用于加热料液的加热元件。
图7是本发明的第六可选清洁系统的示意图，该清洁系统包括电解池、加热元件和紫外线(UV)辐射发生器，其中加热元件和UV-辐射发生器位于电解池下游，并且靠近分配器。
图8A是根据本发明的一个或多个示例性实施例的移动式硬地板表面清洁器的侧视图。
图8B是在图7A中所示的盖是关闭状态的移动式硬地板表面清洁器的立体图。
图8C是在图7A中所示的盖是打开状态的移动式硬地板表面清洁器的立体图。
图9是根据本发明的实施例更详细地说明的图8A-8C中所示的清洁器的液体分配流道的方框图。
图10是根据本发明的示例性方面的在图8A-8C和图9中所示的清洁器的控制电路的示例的方框图。
图11A是根据本发明的示例性方面的电解池的立体图。
图11B是电解池的沿着图11A的线11B--11B的截面图。
图12是根据本发明的示例性方面的管状电解池的立体图。
图13是根据本发明的示例性方面的形式为手持喷雾瓶的手持喷雾装置的示例的示意图。
具体实施方式
本发明涉及产生用于清洁表面的热增强和氧化增强的处理液体的系统和方法。如下所示，系统可以包括电化学活化料液(例如，水)以产生碱性或碱式阴极电解液、酸性阳极电解液、或碱性种和酸性种的共混组合的电解池。在一个实施例中，电解池用于在电解期间加热料液以增强液体的清洁性质，其中可控制电解池以保持输出的电化学活化的液体的所需温度和电化学性质。
在一些实施例中，系统还可以包括用于加热液体的一种或多种加热元件。例如，加热元件可配合电解池加热液体以使输出的电化学活化的液体达到所需的温度。
另外，从电解池产生的电化学活化的液体呈现出活性氧化种(例如，过氧化氢和次氯酸)。这些种的氧化能力可通过应用诸如UV-辐射的电磁辐射的适当的波长来提高。如此，在另外的实施例中，系统可以还包括进一步提高来自电解池的电化学活化的液体的氧化电位的一个或多个UV-辐射发生器。例如，UV-辐射发生器可以提高电化学活化的液体(例如，过氧化氢和次氯酸)中的活性氧化种的氧化电位。还可将产生的氧化增强的液体用加热元件加热以使处理液体达到所需要的温度。
图1是清洁系统10a的简化示意图，清洁系统10a为产生用于清洁表面的热增强的处理液体的、本发明的合适清洁系统的示例。如图所示，系统10a包括液体源12、控制电器14、泵16、电解池18和分配器20。
液体源12为用于于容纳和/或接收待被处理且然后被清洁系统10a分配的料液的储液器或流体管线组合。在一些实施例中，料液可以包括有利地溶解或悬浮在料液中的一种或多种添加剂，诸如电解组合物(例如盐类)。在其他实施例中，料液可基本由自来水组成。在理解本发明的清洁系统可使用各种不同料液的情况下，以下本发明的清洁系统的描述参考水(例如，自来水)作为料液。
控制电器14包括印刷电路板，所述印刷电路板包含用于提供电能至控制泵16、电解池18、分配器20、以及清洁系统10a的任选的其他合适组件(例如，电机)和控制泵16、电解池18、分配器20、以及清洁系统10a的任选的其他合适组件(例如，电机)的操作的电子设备。例如，在操作期间，控制电器14可以通过电线24、电线26和电线28将来自电源22的电力应用于泵16、电解池18和分配器20。
在一个实施例中，控制电器14将电力同时应用于泵16、电解池18和分配器20。本实施例有利于提供泵16、电解池18和分配器20的按需(on-demand)激活，例如，当清洁系统10a的使用者推动控制杆或其他控制机构(未示出)时。可选地，控制电器14可以独立和自动地将电力应用至泵16、电解池18和/或分配器20，例如当安装有系统10的移动式地板表面清洁器向前移动时。在一些实施例中，分配器20可以是不通过例如控制电器14直接操作的无源分配器。
泵16是通过控制电器14操作以将给水以预定流速从液体源12抽运通过流体管线30的液体泵。预定流速可以基于固定的抽运率，或可以由控制电器12通过电线24来可调节，因此允许调节给水的流速。
在所示的实施例中，泵16位于液体源12的下游且位于电解池18的上游，用于将水从液体源12吸取至电解池18。在可选的实施例中，泵16可以位于在液体源12和分配器20之间的任何合适的位置。
电解池18通过流体管线32接收来自泵16的抽运给水，流体管线32在进入电解池18之前(或之后)分为入口管线34和入口管线36。特别地，给水的第一部分可流过入口管线34，且被导入电解池18的阳极室38。对应地，入口管线36中的给水的第二部分被导入电解池18的阳极室40。虽然描述为单个池，但清洁系统10a可可选地包括串联和/或并联布置的多个电解池18。
电解池还包括隔膜42、阳极电极44和阴极电极46，其中隔膜42包括分开阳极室38和阴极室40的薄膜或其他膜片。阳极电极44包括位于阳极室38内的一个或多个电极。对应地，阴极电极46包括位于阴极室40的一个或多个电极。
隔膜42具有例如在1微米至200微米范围内的孔。通过小的孔尺寸，隔膜可以用作选择性离子交换膜。在隔膜42为薄膜的实施例中，隔膜42可以包括阳离子交换膜(即，质子交换膜)或阴离子交换膜。用于隔膜42的合适的阳离子交换膜包括部分或全部氟化的离子聚合物、多环芳香族离子聚合物及其组合物。用于隔膜42的合适的商业上可得的离子聚合物的例子包括：从E.I.du Pont de Nemours and Company，Wilmington，Delaware可得的商标为“NAFION”的磺化的四氟乙烯共聚物；从Asahi Glass Co.，Ltd.，Japan可得的商标为“FLEMION”的全氟化羧酸离子聚合物；从Asahi Chemical Industries Co.Ltd，Japan可得的商标为“ACIPLEX”Aciplex的全氟化的磺酸离子聚合物；及其组合。
在另一个实施例中，隔膜42包括不用作选择性离子交换膜但保持阳极室与阴极室的大体隔开的材料。在一个特定的示例中，隔膜材料包括具有约100-110微米的直径的孔，然而选择性离子交换膜的典型孔尺寸可为，例如直径为约1微米。这些大孔在阳极和阴极之间传导电流，并且促进输出液体中气泡的产生。用于这样的隔膜的示例性材料包括例如聚丙烯、聚酯、尼龙、PEEK网、聚四氟乙烯(PTFE)和热塑性网。在一个特定的示例中，隔膜材料包括厚度为10mils(0.254mm)的聚丙烯。还可以使用其他材料和材料厚度。电极44和电极46可以由任何合适的材料来制造，诸如不锈钢、钛和/或涂有诸如铂的贵金属的钛、或任意其他的合适的电极材料。电极和各个室可以具有任何合适的形状和构造。例如，电极44和电极46可以是平板、同轴板、杆、或其组合，并且可以是实心的或网(即，多孔的)。在一个具体的实施例中，电极44和电极46为由具有20x20个网格开口/平方英寸的网格图案的、直径为0.023英寸的T316(或，例如304)不锈钢形成的同轴网板。在其他实施例中，电极包括具有例如氧化铱涂层、铂涂层或白金涂层的钛。在一个具体的示例中，电极相互之间间隔开千分之15-50英寸(0.015英寸至0.050英寸；或0.38mm至1.27mm)、诸如0.030英寸(0.76mm)的间隙。可选地，一个或两个电极可以是实心的。在其他示例中可以使用其他尺寸、布置和材料。
电极44和电极46通过控制电器14和电线26与诸如电源22的电源供应设备的相对终端电连接。在操作期间，控制电器14可以将电压电势施加在阳极电极44和阴极电极46之间。控制电器14将例如恒定的DC输出电压、脉冲或其他调制的DC输出电压、和/或脉冲或其他调制的AC输出电压提供至电极44和电极46。在所示的实施例中，清洁系统10a还可以包括沿着电线26定位和/或位于电解池18内、用于检测通过电解池18的感应电流的强度的电流传感器27。
施加的电压感应出电流通过电解池18以由流过阳极室38的给水产生了含有酸性水的阳极电解液流。这个反应还以流过阴极室40的给水产生含有碱性水的阴极电解液流。产生的阳极电解液流通过出口管线48离开阳极室38，且阴极电解液流通过出口管线50离开阴极室40。
在隔膜42为阳离子交换膜的情况下，将电压电势施加在电极44和电极46之间时，最初存在于阳极室38中的阳离子穿过隔膜42向阴极电极46移动，而在阳极室38中的阴离子向阳极电极44移动。然而，存在于阴极室40中的阴离子不能穿过隔膜42，且因此仍然被限制在阴极室40中。
当电解继续时，水中的阴离子与阳极电极44处的金属原子(例如，铂原子)结合，且水中的阳离子与阴极电极46处的金属原子(例如，铂原子)结合。这些结合的原子在各个电极的表面上在两个维度上向周围扩散，直到参与另外的反应。其他原子和多原子基团还可类似地结合至电极44和电极46的表面，且还可以接着经历反应。表面处制备的诸如氧气(O2)和氢气(H2)的分子可作为气体进入液体的液相中的小空腔(即，气泡)和/或被水的液相溶剂化。
由于液体内的分子比电极表面处的气体的分子更容易吸引表面分子，气液界面处的表面张力由从电极44和电极46的表面被引开的分子之间的吸引力产生。相反，液体的本体的分子在所有方向上被同等地吸引。因此，为了增加可能的互相作用能，表面张力导致电极表面处的分子进入水的本体。由于电解过程，电解池18通过至少部分地使用电解来电化学活化给水且制备形式为酸性阳极电解液流(通过阳极室38)和碱性阴极电解液流(通过阴极室40)的电化学活化的水。
如果需要，通过改变电解池18的结构能够产生比例相互不同的阳极电解液流和阴极电解液流。例如，如果电化学活化的水的主要功能是清洁，电解池18可构造为用于制备体积比阳极电解液流的体积大的阴极电解液流。可选地，例如，如果电化学活化的水的主要功能是消毒，电解池18可构造为用于制备体积比阴极电解液流的体积大的阳极电解液流。同样，可改变各个活性种的浓度。
例如，电解池可以具有3:2的阴极板(阴极电极46)与阳极板(阳极电极44)的比，用于制备体积比阳极电解液流的体积大的阴极电解液流。每个阴极板有利地通过各个隔膜(例如，离子交换膜或膜片)与各个阳极板隔开。因此，在这个实施例中，有用于两个阳极室38的三个阴极室40。这种配置制备了大致60％阴极电解液与40％阳极电解液。当单独的清洁和/或消毒需求需要时，还可使用其他比。在这个实施例中，控制电器14还可以周期性地转换电极44和电极46的极性以提供1:1的阴极电解液与阳极电解液的总比、或其他比。
此外，在阳极室38中与阳极电极44接触的水分子被电化学地氧化为氧气(O2)和氢离子(H+)，而在阴极室40中与阴极电极46接触的水分子被电化学地还原为氢气(H2)和氢氧根离子(OH-)。允许阳极室38中的氢离子穿过隔膜42进入其中氢离子被还原为氢气的阴极室40，而阳极室38中的氧气氧化给水以形成阳极电解液流。此外，由于普通自来水典型地包括氯化钠和/或其他氯化物，阳极电极44氧化存在的氯化物以形成氯气、以及活性氧化种，诸如次氯酸。结果是，产生了大量的氯且随着时间的过去阳极电解液流的pH变得酸性逐渐增加。
如上所述，当施加电压电势时，与阴极电极46接触的水分子被电化学还原为氢气和氢氧根离子(OH-)，而在阳极室38中的阳离子穿过隔膜42进入阴极室40。这些阳离子可用于与阴极电极46处产生的氢氧根离子离子地联合，而液体中形成氢气气泡。随着时间的过去大量氢氧根离子在阴极室40中聚集，且与阳离子反应以形成碱性氢氧化物。此外，氢氧化物仍然限制在阴极室40内，为隔膜42(即阳离子交换膜)不允许带负电荷的氢氧根离子穿过。因此，阴极室40中制备了大量氢氧化物和活性氧化种，诸如过氧化氢，且随着时间的过去阴极电解液流的pH变得碱性逐渐增加。
因此，电解池18中的电解过程产生了活性种的聚集且在阳极室38和阴极室40中形成了亚稳定的离子和自由基。电化学活化过程典型通过电子提取(阳极电极44处)或电子引入(阴极电极46处)来发生，其导致给水的物理化学(包括结构的、能量的和催化的)性质的改变。相信给水在最接近电场强度可达到高水平的电极表面处变得被活化。
除了电化学活化之外，通过电解池18的感应电流还加热流过电解池18的阳极室38和阴极室40的流。该加热将产生的流的温度从给水的初始入口温度升高至升高温度，其进一步增强了产生的流的清洁性质。
特别地，当感应出电流通过电解池18时，由于水(或其他液体)的电阻，流首先被加热(即，焦耳加热)。依据焦耳效应，产生的热与水的电阻和感应电流的平方的积成正比，如等式1所示：
Q～I2xR   (等式1)
其中“Q”是产生的能量，“I”为通过电解池18的感应电流，且“R”为流过电解池18的水(或其他液体)的电阻。
相应地，该产生的热以基于流的流速、水的比热容和水的初始温度的方式将水加热，如等式2所示：
Q～M×C×(T出-T初始)   (等式2)其中M与通过电解池18的流的流速成正比，“C”为给水(或其他液体)的比热容，“T出”为通过出口管线48和出口管线50的生成的出口流的升高温度，且“T初始”为进入电解池18的进给水的初始温度。结合等式1和等式2生成用于加热流过电解池18的流的关系式，该关系式如等式3所示：
这样，来自电解池18的出口流的升高温度与通过电解池18的感应电流成正比，且与通过电解池18的流的流速成反比。
在所示的实施例中，出口管线48和出口管线50分别与温度传感器52和温度传感器54连接，温度传感器52和温度传感器54通过电线56和电线58与控制电器14连接。这种布置允许控制电器14监控流过出口管线48和出口管线50的流的温度。在一个实施例中，控制电器14使用一个或多个工艺控制环以调节泵16的流速和/或通过电解池18的感应电流以使流过出口管线48和出口管线50的流的温度保持为预定温度、高于预定最低温度或在预定温度范围内。
例如，如果温度传感器52和温度传感器54检测到降低至低于预定最低温度的温度，控制电器14可使泵16变慢以降低到达电解池18的进给水的流速。相应地，这增加了通过电解池18的给水流的停留时间，由此增加了特定体积的流对感应电流的暴露时间。如以上等式3所示，这相应地增加了流过出口管线48和出口管线50的出口流的温度。
可选地，或此外，可增大施加至电解池18的电压以对应地增大感应电流。还如以上等式3所示，这还升高了流过出口管线48和出口管线50的出口流的温度。然而，与降低流的流速相比，感应电流的二次方程式关系允许施加的电压少量增大以大大升高出口流产生的温度。此外，该二次方程式关系允许利用小电流和低流速，这特别适用于移动式地板清洁器和手持单元。
另外，改变施加的电压而不是流速允许通过清洁单系统10的水的流速大体上恒定。这有益于使来自分配器20的热增强的处理水的输出速度保持稳定。
流过出口管线48和出口管线50(和分配器20)的每个流的升高温度的例子包括至少约75°F的温度、特别合适的温度在约85°F至约130°F的范围内、且甚至更特别合适的温度在约95°F至约110°F的范围内。发现出口流的升高的温度增加了清洁系统10a的清洁性能。
流过出口管线48和出口管线50的流的升高温度可可选地参考或基于与进入电解池18的给水的入口温度相关的温度升高或改变(即，T出–T初始)。合适的温度升高的例子包括适于约5°F或更高的升高、特别合适的温度升高在约15°F至约60°F的范围内、且甚至更特别合适的温度升高在约25°F至约40°F的范围内。
进入电解池18的给水的合适流速的例子在约0.1加仑/分钟至约1.0加仑/分钟范围内、特别合适的流速在约0.1加仑/分钟至约0.5加仑/分钟范围内、甚至更特别合适的流速在约0.1加仑/分钟至约0.3加仑/分钟范围内。
施加在电解池18两端的合适电压的例子在约5伏特至约40伏特范围内，且合适的感应电流包括约1.0安培或更小的电流。如以上提到的，控制电器14可将恒定DC输出电压、脉冲或其他调制DC输出电压、或脉冲或其他调制AC输出电压提供至电解池18的电极44和电极46。在一个实施例中，控制电器14可以以相对稳定的状态将电压提供至电极44和电极46。在这个实施例中，控制电器14和/或电源22包括使用脉冲宽度调制(PWM)控制方案以控制电压和电流输出的DC/DC转换器。
例如，DC/DC转换器可使用约15千赫兹的脉冲以用高达约500瓦特的功率对电极44和电极46产生在约5伏特至约40伏特范围内(诸如15伏特)的需要的电压。在一些实施例中，合适的功率水平在约120瓦特至约300瓦特范围内。在其他实施例中，合适的功率水平在约120瓦特至约150瓦特范围内。占空比取决于需要的电压和电流输出。例如，DC/DC转换器的占空比可为90％。如果需要，控制电器14和/或电源22还可构造为用于使施加至电解池18的电压在相等时间周期(例如，每次5秒)或不同时间周期内在一种极性的相对稳态电压与然后的相反极性的相对稳状态电压之间交替以偏向阳极电解液或阴极电解液。
出口管线48和出口管线50连接至用于分配升高温度的酸性阴极电解液流和碱性阳极电解液流中的一种或两种的分配器20。例如，出口管线48和出口管线50中的一个或两个可包括用于任选地通过回收管线60将流从出口管线48或出口管线50导入回收罐62(虚线所示)的阀(未示出)。这允许分配器20基于需要的清洁和/或消毒目的选择地分配热增强的阴极电解液流或热增强的阳极电解液流中的一种或两种。
分配器20可为任意合适的分配器部件，诸如例如喷雾分配器。分配器20还可包括辅助清洁操作的一个或多个洗涤部件(未示出)。例如，分配器20可包括一个或多个刷子，诸如鬃刷、垫洗涤器、超细纤维或其他硬(或软)地板表面洗涤元件(未示出)。如上所示，在操作过程中，清洁系统10a可以以按需方式产生热增强的阴极电解液流和热增强的阳极电解液流，可从分配器20分配的热增强的阴极电解液流和热增强的阳极电解液流中的一种或两种用于清洁。在一个实施例中，清洁系统10a组合所有热增强的阳极电解液流和热增强的阴极电解液流以形成组合流且大体上分配了所有热增强的阳极电解液流和热增强的阴极电解液流，没有阳极电解液流或阴极电解液流中任一种的中间存储，且没有将阳极电解液流或阴极电解液流中任一种反馈至电解池18。
应当理解的是，以上说明的合适流速范围、电压范围和电流范围可将给水从其初始温度(例如，约70°F)快速加热至升高温度。与泵16和电解池18的按需激活结合，这有益于将升高温度的被电化学活化的水快速供应至分配器20用于清洁表面。
这个结合特别适用于用在移动式清洁系统中。常规的移动式清洁系统典型为使用前用诸如自来水的液体预填充的。例如，清洁操作之后，使用者可用自来水填充移动式清洁系统用于第二天使用。在整夜过程中使水保持升高温度需要大量电能，这在时间延长时变得昂贵。可选地，这样的系统中的预填充的水可在使用前被立即加热。然而，这在可使用给定的移动式清洁系统之前产生了滞后时间。
作为替代，清洁系统10a可用任意合适的液体(例如，自来水)预填充、被允许静置过夜，且以按需方式加热电解池18中的液体。这快速加热了液体流，还电化学活化了液体流以制备热增强的阳极电解液流和热增强的阴极电解液流，可将热增强的阳极电解液流和热增强的阴极电解液流中的一种或两种从分配器20分配用于清洁表面。
图2-5示出了系统10b-10e，系统10b-10e为可替代用于产生热增强的、被电化学活化的液体的清洁系统10a(图1所示)的清洁系统。如图2所示，系统10b与系统10a类似，其中出口管线48和出口管线50汇合为组合出口管线64。
如Field等在公开号为2007/0186368的美国专利申请中描述的，已经发现阳极电解液流和阴极电解液流可在清洁装置的分配系统内和/或待被清洁的表面或产品上共混在一起，同时至少暂时保持有益的清洁和/或消毒性质。尽管阳极电解液流和阴极电解液流被共混，其开始不在平衡状态，且因此暂时保持其增强的清洁和消毒性质。在图2所示的实施例中，因为每种流在电解池18中被加热至升高温度，组合出口管线64处的组合流可保持升高温度用于通过分配器20分配。
图3示出了清洁系统10c，清洁系统10c与清洁系统10a和清洁系统10b类似。然而，在这个实施例中，电解池18被具有用于阳极电极44和阴极电极46的单个反应室68的电解池66(即，没有隔膜42)代替。这样，进料管线32和出口管线70直接与反应室68连接。
在操作过程中，将水(或其他液体)引入反应室68，且将电压电势施加在电极44和电极46之间。这导致与阳极电极44接触或阳极电极44附近的水分子被电化学地氧化为氧气(O2)和氢离子(H+)，而与阴极电极46接触或阴极电极46附近的水分子被电化学地还原为氢气(H2)和氢氧根离子(OH-)。其他反应还可发生，且特定反应取决于水的组分(例如，活性氧化种(诸如次氯酸和过氧化氢)的形成)。由于没有将反应产物相互隔开的物理隔膜，来自电极44和电极46的反应产物能够混合且形成氧化流体(例如)。
与加热隔开的流相反，省略电极44和电极46之间的隔膜允许以均匀方式加热流水。这因此可提高流过电解池66的水的加热速度。
图4示出了清洁系统10d，清洁系统10d与清洁系统10a-10c类似。在这个实施例中，清洁系统10d还包括位于出口管线70下游且由控制电器14通过电线73控制的、独立的另外加热元件72。加热元件72可为用于进一步加热来自电解池66的被电化学活化的水的任意合适的热交换部件。例如，加热元件72可为保持在出口管线70的壁内以将被电化学活化的水传导加热至需要的升高温度的金属线圈。
虽然用电解池66说明，清洁系统10d可以可选地以如图1中所示的分流的方式或以如图2中所示的共混流的方式使用电解池18。在图1中所示的分流的实施例中，加热元件72可以位于分配器20之前、电解池18下游的出口管线48和出口管线50中一个或两个上。在图2中示出的共混流的实施例中，加热元件72可以位于电解池18下游的组合出口管线64、及分配器20之前的出口管线48和出口管线50上。
清洁系统10d还包括加热元件72与分配器20之间的出口管线74和温度传感器76，温度传感器76允许控制电器14(通过电连接件78)监控流过出口管线74的被电化学活化的水的温度。使用加热元件72向控制电器14提供了对给水的加热分布的甚至更大的控制。
图5示出了清洁系统10e，清洁系统10e也与清洁系统10d类似，其中加热元件72和温度传感器76位于电解池66上游(例如，泵16与电解池66之间)。虽然使用电解池66说明，清洁系统10e可以可选地以如图1所示的分流的方式或以如图2所示的共混流的方式使用电解池18。
在这个实施例中，加热元件72可用于在电解池66中的电解反应之前将给水加热至需要的温度。在电解池(例如，电解池66)中的电解之前预热给水减小了电化学活化给水所需要的电流。例如，当加热元件72将给水加热至升高温度(例如，100℃)时，对于相同的施加电压(例如在5伏特至约40伏特范围内)，电解池66可以以更小的感应电流(诸如约0.5安培或更小、且甚至0.3安培或更小)操作。这可减少电解池66中的结垢问题。
图6示出了清洁系统10f，清洁系统10f为清洁系统10d的另一个替代，其中省略了电解池66。在这个实施例中，使用加热元件72将给水从其初始温度加热至需要的升高温度。
本发明的清洁系统(例如，清洁系统10a-10f)适用于各种各样的清洁环境，诸如工业环境、商业环境和居住环境。这对电化学活化料液的清洁系统10a-10e也是一样的。
图7示出了清洁系统10g，清洁系统10g为清洁系统10a-10e的另一个替代。在这个实施例中，清洁系统10g包括设在电解池66和加热元件72之间的UV-辐射发生器80，UV-辐射发生器80由控制电器14通过电线82来控制。发生器80包括基于来自控制电气14的电控制向流过管道86的电化学活化的水发射电磁辐射(诸如在紫外线波长范围的)的一个或多个光发射器84。在一个实施例中，光发射器包括用于发射UV辐射的一个或多个发光二极管阵列。
管道86具有以密封方式连接至出口管线70的上游端和以密封方式连接至出口管线88的下游端。这样，电化学活化的水从电解池66进入管道86，并离开管道86进入出口管线88和加热元件72。管道86可由促进UV辐射从光发射器84传递至流动的电化学活化的水的一种或多种的材料制成管或类似结构。用于管道86的材料还有利地为抗UV-辐射曝光(不降解)的。合适的材料的例子包括抗UV聚合物材料、石英材料等。
虽然使用电解池66说明，但清洁系统10g可以可选地以如图1中所示的分流的方式或以如图2中所示的共混流的方式使用电解池18。在图1中所示的分流的实施例中，发生器80和加热元件可以位于分配器20之前、电解池18下游的出口管线48和出口管线50中的一个或两个上。在图2中所示的共混流的实施例中，发生器80和加热元件72可以位于电解池18下游的组合出口管线64、和分配器20之前出口管线48和出口管线50上。另外，虽然说明了在出口管线70上的温度传感器52，但温度传感器52(或另外的温度传感器)可以位于发生器80的下游的出口管线88上。
在操作期间，电解池66(或电解池18)由给水产生电化学活化的水，如上所述。对于包括自来水的给水，电解过程在电化学活化的水中产生诸如次氯酸和过氧化氢的活性氧化种。然后电化学活化的水通过出口管线70流到管道86。
自来水的电解显示出产生许多活性氧化种(包括过氧化氢和次氯酸盐)的性能。通过应用适当波长的光(即紫外线)产生活性化学自由基可以提高这些种的氧化能力。由于电化学活化的水流过管道86，光发射器84发射UV辐射，其激发了在电化学活化水中的活性氧化种，因此提高它们的氧化电位。例如，UV辐射可以以次氯酸、氢氧化物过氧化氢产生羟基自由基。这些自由基与其前驱体相比具有提高的氧化电位，这增强电化学活化的水的清洁性能。性能还通过加入热能来增强。增强的热能辅助作用提高了化学能、扩散率和溶解度。
有利地，将电化学活化的水暴露于UV辐射充足的持续时间以将活性氧化种激发至其升高的氧化态。该持续时间可基于多种因素，诸如UV辐射的功率密度、暴露面积、管道86的长度和直径、电化学活化的液体的流速、电化学活化的水的组成、UV辐射的波长等。
例如，用于过氧化氢的反应机理是羟基自由基(由于不成对电子的活性分子)的产生：H2O2+hv→2·OH
量子产率被定义为反应的分子(例如，过氧化氢)对每个被吸收的光的光子的分数：
当用具有254纳米的波长的UV辐射照明时，被吸收的光的每个光子导致产生羟基自由基。
取决于溶液的pH，溶液中的次氯酸(Hydrogen hypochlorite)以两种形式存在，即次氯酸(HOCl)和次氯酸根(OCl-)：
由于溶液的pH将确定次氯酸盐存在的形式(HOCl或OCl-)，所以平衡状态是重要的。在更低pH的溶液中，存在次氯酸和氯气之间的另外平衡状态。
次氯酸盐的活化范围也在光谱的UV波长内，并且次氯酸(HOCl)与和次氯酸根(OCl-)之间的活化范围不同。次氯酸根被发现具有比次氯酸的吸收更强的吸收(在292纳米下有最大吸收)。然而，在254纳米(低压汞UV灯的主要的波长)的波长下，吸收类似于次氯酸和次氯酸根。
当朝向UV灯时，次氯酸盐还反应，形成羟基自由基。两种形式的次氯酸盐的光分解如下所示。次氯酸的光分解
HOCl+hv→·OH+·Cl
次氯酸根的光分解：
OCl-+hv→·O-+·Cl
·O-+H2O→·OH+OH-
依据等式4(上述所示)，当用具有254纳米的波长的UV辐射照明时，被吸收的光的每个光子导致产生pH为约5的次氯酸的自由基，并且被吸收的光的每个光子导致产生用于pH为约10的次氯酸根的自由基。
因此适用于UV辐射的波长的例子在约100纳米至约400纳米范围内，特别合适的波长在约230纳米至约350纳米范围内，且甚至更特别合适的波长在约250纳米至约300纳米内。通过管道86的用于电化学活化的水的合适的流速包括例如上述用于清洁系统10a(图1中所示)的那些流速。
然后氧化增强的水通过出口管线8流入用于进一步加热水的加热元件72，如上所述。该加热将氧化增强的水的温度从初始入口温度升高至升高温度，提供氧化增强和热增强的处理水用于清洁。另外，通过处理水的加热分布，加热元件72的使用向控制电器14提供了甚至更大的控制。氧化增强和热增强的水然后通过出口管线74流入分配器20。
清洁系统10g可以以按需方式产生氧化增强和热增强的处理水，可将氧化增强和热增强的处理水从分配器20分配用于清洁。在一个实施例中，当激活时，清洁系统10g大体上分配了所有氧化增强和热增强的处理水，没有中间储存，且没有反馈到电解池66。
在处理水以如图2中所示的共混流的方式产生、或来自没有隔膜电解池(例如，电解池66)的实施例中，电化学活化的水的阳极电解液部分和阴极电解液部分开始不在平衡状态，且因此暂时保持了其增强的清洁和消毒性质。为了防止在分配之前阳极电解液部分和阴极电解液部分获得平衡，电化学活化的水有利地在诸如30秒或者更少的短持续时间内流过发生器80、出口管线88、加热元件72、出口管线74和分配器20。在一个特定实施例中，将电化学活化的水在从电解池66(或池18)中激活开始的5秒钟内(诸如4-5秒之间)从分配器分配。
应当理解的是，这与发生器80和加热元件72的操作相反，当电化学活化的水缓慢流过发生器80和加热元件72时(即，更长的停留时间)，这更有效。上述的合适的流速提供了发生器80和加热器72的操作效率之间的良好平衡，并且使产生的处理水保持为非平衡状态。为了进一步保持电化学活化的水的短流动持续时间，有利地将电解池66、发生器80、加热元件72和分配器20定位为相互靠近以减少在分配电化学活化的水之前电化学活化的水通过清洁系统10g需要流动的距离。
在另一个实施例中，清洁系统10构造为电解池66在系统之外。例如，液体源12可以包括用电化学活化的阳极电解液、阴极电解液、或阳极电解液和阴极电解液的组合填充的罐，阳极电解液、阴极电解液、或阳极电解液和阴极电解液的组合已被独立的且不与系统10g连接的电解池电化学活化。操作中，在通过分配器20分配电化学活化的液体之前，清洁系统10g通过UV发生器80和/或加热元件72处理电化学活化的液体。
在再一个实施例中，控制电器14包括用户输入(在图7中未示出)，该用户输入选择性地启用或禁用加热元件72。由于在移动式应用中加热元件72可能消耗大量的电池电能，在正常操作模式中可期望禁用加热元件72。对于需要另外的升高的液体温度的更重的清洁操作，用户可以开动用户输入以启用加热元件72，这时控制电器14将电能应用至加热元件。
在一个实施例中，本发明涉及一种在冷室清洁环境(诸如需要低温(例如，低于0℃)的食物加工室)中使用清洁系统(例如，清洁系统10a-10f)的方法。冷室中操作的常规清洁系统在其清洁溶液中典型地需要添加剂(例如，乙二醇)以防止清洁溶液在冷室中结冰。然而，本发明的清洁系统在分配之前加热给水。这减少或消除了对这样的添加剂(如果不适当除去，可另外留下残留物)的需要。因此，在这个实施例中，进给液体有利地不含有或大体上不含有基于乙二醇的组合物。
该方法包括以下步骤：将室温(例如25℃)的料液体从液体源抽运至电解池；电化学活化且加热电解池中的料液(和任选地用另外的加热元件加热)以提供升高温度的电化学活化的液体；和将被电化学活化的液体分配至冷室环境中的表面。
图8A-8C示出了根据本发明的一个或多个示例性实施例且可以包括一个或多个清洁系统10a-10f(图1-7所示)的部件的移动式硬地板表面清洁器100。清洁器100的合适部件的另外描述在Field等的公开号为2007/0186368的美国专利申请中公开，该申请的公开内容通过引用全部并入本发明。
在一个示例中，清洁器100大体上类似于装有例如来自Tennant Company,Minneapolis,MN的"EC-H20"技术下的仪器的Tennant T5洗涤器-干燥器，该清洁器100已被改变为包括描述用于一个或多个清洁系统10a-10f(图1-6所示)的部件和/或操作性质。
在这个示例中，清洁器100为用于清洁硬地板表面(诸如混凝土、瓷砖、乙烯、水磨石等)的后操作(walk-behind)清洁器。可选地，例如，清洁器100可构造为骑式清洁器、可连接的清洁器或后拖式清洁器用于进行本申请中描述的洗涤操作。在另一个示例中，清洁器100可适于清洁诸如地毯的软地板，或在另一个实施例中用于清洁硬地板和软地板。清洁器100可包括通过诸如电池的机载电源、或电线提供电能的电机。可选地，例如，可单独使用内燃机系统，或与电机一起使用内燃机系统。
清洁器100一般包括基部102和盖104，盖104通过铰链(未示出)连接在基部102的一侧，使得盖104可向上枢转以提供进入基部102的内部的通道。基部102包括用于容纳待处理且在清洁和/或消毒操作过程中待应用在地板表面的料液或主要清洁和/或消毒液体组分(诸如普通自来水)的罐106。可选地，例如，在容纳于罐106中之前，可以将液体在清洁器100中或在清洁器100之外处理。基部102内的罐106可具有任意的合适形状，且可具有至少部分地包围基部102装载的其他部件的隔室。
基部102装有机动洗涤头110，机动洗涤头110包括一个或更多个洗涤件112、护罩114和洗涤件驱动件116。洗涤件112可包括一个或更多个刷子，诸如鬃刷、垫洗涤器、超细纤维或其他硬(或软)地板表面洗涤元件。驱动件116包括用于转动洗涤件112的一个或多个电机。洗涤件112可包括绕相对于地板表面大体垂直的旋转轴线旋转的盘式洗涤刷，如图8A-8C中示出的。
可选地，例如，洗涤件112可包括绕相对于硬地板表面大体水平的旋转轴线旋转的一个或更多个圆柱式洗涤刷。驱动件116还可使洗涤件112摆动。洗涤头110可连接至清洁器100，使得洗涤头110可在降低的清洁位置和升高的行进位置之间移动。可选地，例如，清洁器100可不包括清洁头110或清洁刷。
基部102另外包括机器框117，机器框117将源罐106支撑在轮子118和小脚轮119上。轮子118由120所示的电机和驱动桥组件驱动。框的后面载有连接有流体回收设备122的联动机构121。在图8A-8C的实施例中，流体回收设备122包括通过软管126与回收罐108中的入口腔真空连通的真空刮板124。源罐106的底部包括与排液软管132相连用于排空源罐106的排液装置130。类似地，回收罐108的底部包括与排液软管134相连用于排空源罐108的排液装置133。可选地，例如，源罐和回收罐中的一个或两个和相关系统可被单独的装置容纳或装载。
在另一个示例性实施例中，流体回收设备包括用于将弄脏的溶液从地板表面运走且将弄脏的溶液运向收集罐或收集容器的非真空机械设备。非真空机械设备可包括，例如，诸如柔性材料元件的多个擦拭介质，多个擦拭介质被旋转以与地板表面接触以接合弄脏的溶液且将弄脏的溶液从地板表面运走。
在另一个实施例中，清洁器100没有装洗涤头，其中液体被分配至地板125用于在没有洗涤动作的情况下清洁或消毒。随后，流体回收设备122从地板回收至少一部分被分配的液体。在另一实施例中，清洁器100包括杖式喷雾器(wand sprayer)和提取器或可用于清洁不接触地板的表面的其他连接件(未示出)。
清洁器100可另外包括电池隔室140，电池142位于电池隔室140中。电池142提供电能至驱动电极116、真空风扇或泵144、和清洁器100的其他电气部件。真空风扇144安装在盖104内。安装在清洁器100的本体的后面的控制单元146包括操纵控制把手148和用于清洁器100的操作控制件和操作计。
液体罐106为填充有用于清洁和/或消毒用途的待处理料液(诸如常规自来水)的液体源(例如，液体源20)。在一个实施例中，料液不含有或大体上不含有任何表面活性剂、清洁剂或其他清洁化学物质。清洁器100另外包括输出流体流道160，清洁器100包括泵164(与泵14对应)、电解池162(与例如电解池18或电解池66对应)、UV-辐射发生器166(与发生器80对应)和加热元件167(与加热元件72对应)。
液体罐106、电解池162、泵164、发生器166和加热元件167可以位于清洁器100上的任何地方。在一个实施例中，电解池162安装在装在基部102内的外壳150内。泵164安装在源罐106下面且将水从罐106沿着流道160通过电解池162、发生器166和加热元件167抽到洗涤头110附近且最后到地板125，其中回收设备122回收弄脏的液体且将其返回至回收罐108。
图8A中的箭头示出了液流从罐106通过流道160至地板125且然后从回收设备122至回收罐128的方向。当进一步示出电解池162在发生器166和加热元件167的上游时，在一个实施例中，电解池162、发生器166和加热元件167中的每个位于洗涤头110附近以减少流道160的长度，诸如在区域168，以减少电化学活化的液体在清洁器100中的停留时间。可选地，流道160可以是绝热的以减少电化学活化的液体从电解池162流至洗涤头110时的热损失。
本发明的一个实施例中，控制单元146用于以“按需”的方式操作泵164、电解池162、发生器166和加热元件167，如上所述。当清洁器100处于休息状态且相对被清洁的地板不移动时，泵164在“关闭”状态且电解池162、发生器166和加热元件167中的一个或多个断电。当清洁器100相对地板在向前的方向上行进(如箭头165所示)时，控制单元146将泵164切换为“开启”状态且使电解池162、发生器166和/或加热元件167通电。在“开启”状态下，泵164将水从罐106通过流道160抽运至洗涤头110附近。因此，电解池162、发生器163和加热元件167“按需”产生和运输氧化增强和热增强的处理水，如上所述。例如，清洁器100可以分配大体上所有的热增强的阳极电解液流和阴极电解液流，而没有阳极电解液流或阴极电解液流中任一种的中间储存，且没有将阳极电解液流或阴极电解液流中任一种反馈至电解池162。
如以下更详细描述的，流道160可包括用于在电解池162的输出处制备的被加热和共混的阴极电解液电化学活化的水和阳极电解液电化学活化的水的单个组合输出流道、或可包括可沿流道160在某处组合或可在分配器处组合或沿着流道160的整个长度保持独立的独立通道。独立流体流可具有在洗涤头110附近的共用流体分配器或可被导向至独立的液体分配器。泵164可表示单个泵或用于多个流道的多个泵。
在清洁器100用于选择性分配阳极电解液电化学活化的水输出或阴极电解液电化学活化的水输出中的一种或两种的实施例中，清洁器100还可包括始于电解池162、用于将未使用的阴极电解液水或阳极电解液水从外壳150运送至回收罐108或独立废水罐的一个或多个废水流道。还可提供用于将未使用的阴极电解液或阳极电解液运送至缓冲器或储液器(图8A-8C中未示出)用于清洁器100的以后使用的流道。例如，如果清洁器100构造为能够以仅清洁的模式操作，电解池162制备的阳极电解液水是不需要的且可被运送至回收罐108或缓冲器或单独的存储罐用于以后使用，诸如在消毒操作模式中。
如果清洁器100构造为能够以仅消毒的模式操作，电解池162制备的阴极电解液水是不需要的且可被运送至回收罐108或缓冲器或独立存储罐用于以后使用，诸如在清洁操作模式中。在清洁和消毒操作模式中，阴极电解液水和阳极电解液水都沿着流道160(及通过发生器166和加热元件167)被运送被同时或依次应用于地板。阴极电解液水可被应用于地板表面以清洁地板表面，且然后在相同的地板表面应用阳极电解液水用于消毒目的之前被除去。阴极电解液水和阳极电解液水还可以以相反的顺序应用。可选地，例如，清洁器100可构造为间隔地应用阴极电解液水一小段时间随后应用阳极电解液水，反之亦然。控制是否和何时应用阴极电解液水和/或阳极电解液水、浓度、流速的各种操作模式可由操作者通过控制单元146控制。
在另一个实施例中，清洁器100可被改变为包括两个独立的清洁头，一个清洁头用于分配和回收阳极电解液水，且一个清洁头用于分配和回收阴极电解液水。例如，每个头会包括其液体分配器、洗涤头和刮板。一个洗涤头沿着清洁器的行进路径跟随另一个洗涤头。例如，领先的头可用于清洁，而跟随的头可用于消毒。
如以上提到的，已经发现当包含热增强的阳极电解液水和热增强的阴极电解液水的两种液体流通过组合的输出流或单独输出流同时被应用至被清洁的表面时，这两种液体尽管在表面被共混或组合，但是在表面上的典型停留时间期间保持其独立的增强的清洁和消毒性质。例如，当清洁器100以典型速度穿过被清洁的表面时，被分配至表面与然后由真空刮板124回收之间的在表面上的停留时间相对短，诸如约三秒。
在一个示例中，阴极电解液水和阳极电解液水保持其独立的被电化学活化(和氧化增强的)性质至少30秒，例如，即使两种液体被共混在一起。在这段时间内，两种类型的液体的独立的被电化学活化的性质不中和，直到液体已经从表面被回收。这允许在共同清洁操作期间利用每种液体的有利性质。回收之后，纳米气泡开始减少且碱性液体和酸性液体开始中和。一旦中和，被回收、共混的液体的电化学性质(包括pH)恢复为普通自来水的电化学性质(包括pH)。
电解池162、发生器166和加热元件167中的每个可由电池142或一个或多个独立电源提供电能，该一个或多个独立电源由电池142提供电能或不由电池142提供电能且适于向电极提供需要的波形的需要的电压水平和电流水平。如果需要，清洁器100的液体分配通道可还包括用于将选择的组分或化学物质从给水或制备的EA中除去以减少留在被清洁的表面上的残留物的一个或更多个过滤器。
在一些实施例中，清洁器100(或者本申请中公开的任何其他实施例)构造为在电能管理系统下操作，电能管理系统调节并管理施加至加热元件167(和/或清洁流体流道内的其他元件)的电能，诸如以保存或延长清洁器100中的电池的充电状态。例如，如果使用者打算操作清洁器100两个小时，电能管理系统可以将施加在加热元件167上的电力从默认值减少。虽然这与默认值相比可降低产生的流的温度(和因此的清洁性质)，但其将确保清洁器100保留足够的电力以操作两个小时。
相比之下，如果用户可选地打算操作清洁器100三十分钟，电能管理系统可以增加施加在加热元件167的电力。这相应地升高了产生的流的温度(和清洁性质)。
在一个实施例中，电能管理系统可通过一个或多个使用者启动的控制器(例如，控制单元146处)操作。例如，控制单元146可以包括允许使用者选择清洁器100将被操作多长时间的控制机构(例如，表盘，按钮或键盘)。电能管理系统接收由使用者提供的输入且然后基于选择的操作时间调节施加在加热元件167上的电力。
电能管理系统可基于一个或多个不同的电能分布调节和管理电力。在加热元件167为电加热器的实施例中，温度对电力输入大体上是线性的。这样在第一实施的电能分布下，为了安全的目的，电能管理系统仅包括对施加在加热元件167上的电力的最大限制。如果使用者选择在操作持续时间结束之前清洁器100的电池预计耗尽的操作持续时间，则电能管理系统可以以减少的电力水平、以随着时间的过去降低的电力操作加热元件167，和/或可以禁用加热元件167。
在第二实施的功率分布下，电能管理系统包括对应用于加热元件167的电力的最大限制(为了安全目的)和最小限制。最小电力限制是更少量的电力，以使从清洁器100产生的流保持最低清洁性能，诸如在三磷酸腺苷(ATP)试验下预测的最大ATP数。在该实施例中，控制机构可以将可选择的操作时间限制为长达允许加热元件176以其最低电力限制操作的持续时间。这确保了清洁器100具有足够的电力以便总是保持最低所需的清洁性质。
在另一实施例中，清洁器100(或在本申请中公开的其他实施例)具有多个预定的、可选择的操作持续时间，操作持续时间可以由使用者通过使用者输入来选择。响应于使用者输入，电能管理系统将对应的预定电压(和/或电流)施加至加热元件167。
图9为更详细地示出了根据本发明的实施例的清洁器100的液体分布流道160的方框图。为了简单起见，到达回收罐108和清洁器100的其他部件的废水流道在图9中没有示出。流道160中的元件在其他实施例中可相互重新布置在上游或下游。同时，沿着流道160的特定元件在一个个实施例中可改变，取决于特定的应用和实现的平台。此外，方框图中的一个或多个元件可省略，诸如回收罐108。
罐106中的液体或给水通过导管部分170和导管部分171以及泵164连接至电解池162的输入端。泵164可包括任何合适的泵，诸如膜式泵。
如上所述，可以以任意需要的浓度且在沿着电解池162上游的流道的任意需要的位置将诸如电解液(例如，氯化钠)或其他化合物的添加剂或辅助化合物加入给水。例如，可将添加剂加入罐106内的水。在另一个示例中，可将添加剂流过设备173连接在流道中，诸如在泵164的下游(或上游)，用于将添加剂注入给水。然而，这样的添加剂对很多清洁应用和很多类型的液体(诸如普通自来水)是不需要的。在一些应用中，如果需要，添加剂可用于将电解池162的阳极电解液输出和阴极电解液输出的各个pH值进一步提高，甚至更加远离中性pH。
在需要另外清洁剂的应用中，清洁器100可被改变为另外包括清洁剂的源180，清洁剂通过导管部分181和导管部分182以及泵183(均以虚线表示)被供给至电解池162的输入端。可选地，例如，泵183可将清洁剂供给至例如电解池162下游的一个或更多个流道160或泵164上游的流道。混合件184将供应的清洁剂与来自液体源106的给水混合。
清洁剂的流的产生大体上与源180中的清洁剂的体积无关。可将止回阀(未示出)安装在导管部分170中，以当流体混合件184在泵164上游时阻止清洁剂与主要清洁液体组分回流至罐106。泵183可包括任意合适的泵，诸如电磁泵。
控制器186(虚线表示)通过控制信号187线控制泵183的操作。根据一个实施例，信号线187可载有脉冲信号，该脉冲信号提供相对于地(未示出)的电能且控制泵通过导管182驱动清洁剂的持续时间。例如，控制信号187可将泵183开启0.1秒且关闭2.75秒以产生小体积的浓缩清洁剂输出流。还可使用其他开启/关闭时间。此外，泵164和泵183可被排除且可通过另一机制(诸如重力)进给液体和清洁剂。在图8A-8C示出的示例中，清洁器100不包括元件180、元件183、元件184和元件186，因为不使用另外清洁剂。
电解池162具有阴极电解液水输出或出口管线190、和阳极电解液水输出或出口管线192，阴极电解液水输出或出口管线190和阳极电解液水输出或出口管线192被组合为共用流道160(以实线示出)且通入流体分配器194(对应于分配器20)。在本发明的另一个实施例中，流道160包括用于输出管线190和输出管线192中的每个的独立流道160A和独立流道160B(以虚线示出)。通过独立和组合的流道的各个流可通过沿通道放置的一个或多个阀或其他流控制设备195控制。
缓冲器或储液器196可沿通道160、通道160A和/或通道160B放置以收集电解池162制备的任意阴极电解液或阳极电解液，但是不立即将其运输至流体分配器194。例如，储液器196可包括间歇阀(burp valve)，间歇阀允许填充储液器，然后一旦被填充，排出至各个流道以便使用。还可以使用其他类型的储液器和阀或折流系统。可以交替地、同时或以任意其他间隔或控制信号控制打开或排空两个存储器193。如果对特定清洁或消毒操作没有使用阴极电解液或阳极电解液中的一种，过量的未使用液体可通过阀195供应至回收罐108。可选地，例如，液体可被供应至独立存储罐用于以后使用。还可使用独立存储罐，例如，在分配器的输出流速超过了流道中的一个或多个元件可有效处理待分配的液体的速度的实施例中。
根据本发明的另一个实施例，如果特定配置期望或需要，可将一个或更多个限流件198放在流道160、流道160A和/或流道160B的管线中以调节液体的流速。例如，限流件198两端的压降可限制流体的流动以提供需要的体积流速。例如，限流件198可包括提供需要的输出流速(诸如当泵164的出口的压力为约40psi时为0.2GPM)的量孔和量孔板。还可使用大于或小于0.2GPM的其他流速，例如在0.1GPM至1.0GPM范围内。
如果使用清洁剂供应源，清洁剂的体积流速可通过泵183限制在例如约10平方厘米每分钟或更小。用于控制液体和清洁剂的体积流速的元件和方法的例子更详细地描述在专利号为7,051,399的美国专利中。然而，在本发明的一个或多个实施例中这些元件和方法不是必需的。
清洁器100可另外包括电解池162下游的、沿着组合流道160或独立流道160A和流道160B中的一个或两个的一个或多个加热元件167。发生器166和加热元件167可位于沿着电解池162与流体分配器194之间的流道160、流道160A和流道160B的任何位置。如上所述，清洁器100可可选地(或另外)包括位于电解池162上游的一个或多个加热元件(未示出)。另外，发生器166可可选地位于加热元件167下游、加热元件167和流体分配器194之间。
流道160、流道160A和/或流道160B可另外包括可位于沿着清洁器100中的任意流道的任意合适位置的泄压阀202和止回阀204。当清洁器100未使用时，止回阀204可有助于限制液体的泄露。清洁器100还可包括位于电解池162、发生器166和/或加热元件167上游和/或下游的一个或更多个喷射设备(未示出)。清洁器100(和清洁系统10a-10f)中使用的合适的喷射设备的例子包括Field等在公开号为2007/0186368的美国专利申请中公开的那些喷射设备。
流体分配器194可包括用于使用清洁器100的特定应用的合适分配元件。例如，在一个实施例中，流体分配器194将液体引导至硬地板表面或清洁器100的另外部件，诸如洗涤头。在洗涤头具有多个刷子的情况下，流体分配器194可包括T联轴器，例如，如果需要，T联轴器可用于将单独的输出流运送至每个刷子。液体可以以任意合适的方式分配，诸如通过喷雾或滴流。
在阴极电解液和阳极电解液相互独立应用的实施例中，流体分配器194可具有独立输出，一种输出用于一类液体。可选地，例如，流体分配器可具有单个输出，其中来自每个流道的流体通过例如阀、开关或折流板控制。在另一个实施例中，流体分配器194包括选择性地使仅阳极电解液、仅阴极电解液、或阳极电解液与阴极电解液的混合物通过的流体控制设备。术语流体分配器和术语液体分配器可包括，例如单个分配元件或多个分配元件，不管这些元件是否连接在一起。
已经发现，当将含有阳极电解液水和阴极电解液水的两种液体流通过组合输出流或独立输出流同时应用至被清洁的表面时，尽管两种液体在表面上共混，但是在表面上的典型停留时间内保持其独立的提高的清洁和消毒性质。例如，当清洁器100以典型的速率向前行进穿过被清洁的表面时，在分配至表面与然后由真空刮板124(在图8A中示出)回收之间的表面上的停留时间相对短，诸如在约1至约5秒范围内、或约2秒至约3秒范围内。这段时间期间，两种类型的液体(包括氧化离子)的独立的电化学活化性质不会中和，直到将液体从表面回收之后。这允许在共同清洁操作期间中利用每种液体的有利性质。除了增强的清洁之外，这也通过液体的热增强实现。
回收之后，纳米气泡开始减少且碱性液体与酸性液体开始中和。一旦中和，回收的共混液体的电化学性质(包括pH的)恢复为普通自来水的电化学性质。这允许在清洁/消毒性质在清洁器的回收罐中大体上中和或后续处理之前的停留时间期间大体上保持共混的水的氧化还原电位和其他有利的清洁/消毒性质。
同时，已经发现，在回收之后共混的水(或其他被电化学活化的液体)的氧化还原电位和其他被电化学活化的性质在回收罐中相对快地中和。这允许被回收的液体在清洁操作已经完成之后几乎立即被处理，而不需要等待或将被回收的液体存储在临时的处理罐中直到液体中和。
在另一个可选实施例中，本发明的清洁系统可配备为手持单元，诸如喷雾瓶。在这些实施例中，清洁系统10a-10g可实现为手持单元，诸如以下公开的：Field，公开号为2009/0314658的美国专利申请；和Field，公开号为2010/0147701的美国专利申请，这些申请中的每个申请的公开内容通过引用全部引用并入本申请。另外的合适手持单元包括从Activeion CleaningSolutions，LLC，Minneapolis，MN商业可得的商标名称为“IONATOR HOM”和“IONATOREXP”的手持单元。例如，手持清洁单元可包括位于电解池上游和/或下游的一个或多个加热元件和/或UV发生器，其中加热元件、UV发生器和/或电解池可以在按需应用中操作。
图10是根据本发明的一个示例性方面用于控制如图8A-8C和图9所示的泵164(或16)、电解池162(或18、66)、UV发生器166(或80)和加热元件167(或72)的控制电路300的示例的方框图。通过电源301向各种部件提供电能。电源开关或其他控制部件308向5伏特电压稳压器310、12伏特电压稳压器311、DC-DC转换器304和加热元件167提供输出电压(诸如24伏特)。可以使用任何合适的电压稳压器。在特定的示例中，电压稳压器310包括来自Fairchild Semiconductor Corporation的LM7805稳压器，其提供5伏特输出电压用于给控制电路中的各种电器部件供给电能。电压稳压器311提供合适的电压(诸如12伏特)，用于给UV发生器167供给电能。该电压由所使用的特定的UV发生器的电能要求来决定，且因此对不同的实施例可以不同。电源开关308的输出端还与加热元件166连接，电源开关308的输出端可以包括自备式稳压器或外部稳压器。
DC-DC转换器304产生施加在电解池162的电极之间的输出电压。通过微控制器302控制转换器使驱动电压升高或降低以便获得需要的、通过电解池的电流。在特定的示例中，当泵164以例如0.2加仑每分钟的速度将水由池162抽运至分配器38(图9)时，转换器304使电压在5伏特与60伏特之间、诸如30伏特与40伏特之间升高或降低，以获得约1安培的通过电解池162的电流。需要的电压一部分取决于在池的电极之间的水的导电率和电解池的几何形状。在其他示例中可以使用其他电压、电流和液体流速。
在特定的示例中，DC-DC转换器304包括来自PICO Electronics,Inc.Pelham,New York,U.S.A的系列A/SM表面安装转换器。在另一个示例中，转换器1004包括与增压应用有关的来自ON Semiconductor of Phoenix，Arizona，U.S.A的NCP30641.5A升压/降压/反向型开关稳压器。在可选地实施例中可以使用其他电路和/或布置。
输出驱动器电路306根据微控制器302生成的控制信号可选择地转换施加在电解池162上的驱动电压的极性。例如，微控制器302可以构造为以预定的模式(诸如每5秒)使极性交替。输出驱动器306还可以将输出电压提供至泵34。可选地，例如，泵34可以从开关308的输出直接接收其输出电压。
在特定的示例中，输出驱动器电路306包括从Texas Instruments Corporation of Dallas，Texas，U.S.A可得的DRV 8800全桥电机驱动电路。在可选实施例中可以使用其他电路和/或布置。驱动电路306具有根据通过微控制器控制的电压模式驱动输出电压至电解池162的H-开关逆变器。H-开关还具有可被微控制器使用以感应被电解池162消耗的电流的电流感应输出端。感应电阻R感应使代表感应电流并且作为反馈电压被施加于微控制器302的电压出现。微控制器302监控反馈电压并且控制转换器304输出合适的驱动电压以保持需要的电流。
微控制器302还监控反馈电压以检验电解池162和/或泵164适当操作。微控制器302可以包括任意合适的控制器、处理器和/或电路。在特定的实施例中，其包括从Digi-KeyCorporation，Thief River Falls，Minnesota，U.S.A可得的MC9S08SH4CTG-ND微控制器。
在一个示例中，UV发生器167是由12伏特稳压器311来供给电能且由微控制器302来控制。加热元件166由24伏特电源301通过例如开关308直接供给电能。此外，加热元件167可以包括内部的或外部的功率稳压器，诸如带脉冲的调制器，其在微控制器302的控制下调节电流和因此的施加于加热元件的电力。在特定的示例中，当开启泵16时，开启(供电)UV发生器167和加热元件166；当禁用泵16时，禁用(断电)UV发生器167和加热元件166。在另外示例中，加热元件166通过使用者控制与UV发生器167和电解池162独立地开启或禁用，诸如当使用者希望进行沉重的清洁操作时。如果需要，其他时间也可以禁用加热元件166以减少电能消耗。
在图10中所示的示例中，控制电路300的控制功能通过具有控制头312的微控制器302来实现，控制头312提供用于编程微控制器302的输入。在另一个实施例中，控制电路300包括处理器，处理器用于通过存储在非暂时性计算机可读介质上的软件指令进行上述控制功能。控制电路312还可以专门以例如硬件实现。
在一个特定的实施例中，元件302、元件304、元件306、元件308、元件310、元件311位于电路板上。
图11A是根据本发明的示例性方面的电解池162(或18、66)的立体图。在这个非限制的示例中，电解池162为圆柱形，具有外壳400、入口402和出口404和电子终端406。来自供给管线(图9中的170)的流体进入入口402并从出口404离开。出口404可连接至一个或多个出口供给管线，如图9中所示。在这个示例中，电解池具有相互同轴安装的三个圆柱形电极，三个圆柱形电极中的每个圆柱形电极电连接至各个终端406。取决于施加在终端406上的电压的相对极性，电解池可包括包围单个阴极电极的两个阳极电极，或可以包括包围单个阳极电极的两个阴极电极。许多其他布置和电极的数目也是可能的。
图11B是沿着图11A的线11B--11B的电解池36的截面图。在圆柱形外壳400，池36包括衬板(诸如聚丙烯)410、第一外部电极412、含有第一外部隔膜416的间隙414、第二中间电极418、含有第二内部隔膜422的间隙420、和内部电极424。第一间隙414位于外部电极412和中间电极418之间，并容纳第一隔膜416。第二间隙420位于中间电极418和内部电极424之间，并容纳第二隔膜422。
内部芯426阻止液体穿过电解池36的中心，并使进入入口402的液体沿着箭头430的方向转向。这个液体进入电极之间的间隙414和间隙420，并沿着隔膜416和隔膜422两侧的电极412、电极418和电极424通过。然后液体沿着箭头432从出口404离开。当液体离开单个出口404时，阳极室中制备的、在阳极电极和各自隔膜之间形成的阳极电解液，和阴极室中制备的、在阴极电极和各自的隔膜之间形成的阴极电解液共混在一起。
在特定的示例中，电极412、电极418和电极424是由涂有氧化铱的钛网制成的，电极412、电极418和电极424相互之间间隔开约0.030英寸(0.76mm)的间隙。隔膜416和隔膜422由厚度为10mils(0.254mm)的聚丙烯板构成。
图12示出了根据一个说明性例子的具有管状的电解池500的另一个示例。池500的径向截面可以具有任何形状，诸如图12中所示的圆形，或其他形状，诸如具有一个或多个弯曲边的曲线形状和/或直线形状。具体的示例包括椭圆形、多边形，诸如矩形等。为了说明的目的，切除了池500的一些部分。为了说明的目的，切除了池200的一些部分。在这个示例中，池500为具有管状外壳502、管状外部电极504和管状内部电极506的电解池，管状内部电极506与外部电极隔开合适的间隙，诸如0.040英寸。还可以使用其他间隙尺寸，诸如但不限于在0.020英寸至0.080英寸范围。内部电极或外部电极中任一个可作为阳极/阴极，取决于施加的电压的相对极性。
隔膜508位于外部电极504和内部电极506之间。隔膜508可包括描述的隔膜材料(诸如关于图1中描述的那些隔膜材料)中的任一种。在特定的示例中，隔膜材料包括具有10mils(0.254mm)厚度的聚丙烯。
电极504和电极506可以由任何合适的材料(例如导电聚合物、不锈钢、钛、和/或涂有贵金属(诸如铂)的钛、或其他任何合适的电极材料，如本申请中参考其他附图描述的)来制备。在一个具体的示例中，电极504和电极506由形式为网格、具有尺寸均匀的矩形开口的金属网形成。在一个具体的示例中，网由具有20x20个网格开口/平方英寸的网格图案的、直径为0.023英寸的T316(或，例如304)不锈钢形成。然而，在其他示例中可以使用其他尺寸、布置和材料。
在这个示例中，在管状电极506内部空间体积的至少一部分被实心内部芯509阻塞以促进液体沿着电极504和电极506和隔膜508、和在电极504和与隔膜508之间和在电极506与隔膜508之间在沿着外壳502的纵轴线的方向上流动。该液体流是导电的且使两个电极之间的电路完成。电解池500可具有任何合适的尺寸。在一个示例中，池500可以具有约4英寸长的长度和约3/4英寸的外径。可以选择长度和直径以控制处理时间和每单位体积液体产生的气泡(例如纳米气泡和/或微气泡)的数量。
池500可包括在池的一端或两端的合适的固定件。可使用任何连接方法，诸如通过塑料快接固定。在图12所示的示例中，池500在阳极室(电极504或电极506中的一个与隔膜508之间)制备阳极电解液EA液体且在阴极室(在电极504或电极506中的另一个与隔膜208之间)制备阴极电解液EA液体。阳极电解液EA液体流道和阴极电解液EA液体流道在池500的出口汇合。结果是，阳极电解液EA液体和阴极电解液EA液体被共混。电解池500的具体的实施例更详细地公开在Field的、在2009年12月24公开的公开号为2009/0314659的美国专利申请中，且该申请并通过引用全部并入本申请。
图13是根据本发明的一个示例性方面的形式为手持式喷雾瓶600的手持式喷雾设备的示例的简化示意图，其中将图7的系统10g在喷雾设备上实现。在另一个示例中，喷雾设备可形成更大的设备零件或系统的一部分。
关于在瓶600上实现的系统10g的部件，这些部件可对应于参考本申请中描述的任何实施例来描述的部件，例如，除了与图7相关描述的实施例中描述的部件之外。在图13中所述的示例中，喷雾瓶600包括储液器，该储液器形成用于容纳待被处理且然后通过分配器20(诸如喷嘴)被分配的液体的液体源12。在一个示例中，待处理的液体包括含水性组合物，诸如普通自来水。
喷雾瓶600进一步包括入口过滤器606、泵16、电解池66、UV发生器80、加热元件72、驱动器608、开关610、电路板和控制电器14和电池612。电池612可包括例如一次用电池和/或可充电电池、或除了电池之外的或取代电池的其他适当的便携电源或有线电源，以当通过电路板和控制电器14供电时提供电力至泵16、电解池66、UV发生器80和加热元件72。
在图13中所示的示例中，驱动器608为在开启状态和关闭状态之间瞬间驱动开关610的触发型驱动器。例如，当使用者按压手触发器时，触发器将开关从打开状态驱动到关闭状态。当使用者放开手触发器时，触发器将开关驱动到打开状态。然而，驱动器608在可选实施例中可具有其他类型或结构并且在另外的实施例中可以被去除。在缺乏独立驱动器的实施例中，例如开关610可直接由使用者驱动。当开关610在打开状态、非导通状态时，控制电器14使泵16、电解池66、UV发生器80和加热元件72断电。当开关610在关闭状态、导通状态时，控制电器14给泵16、电解池66、UV发生器80和加热元件72供电。泵16从储液器12中吸取液体通过过滤器606、管22的各个部分、电解池66、UV发生器80和加热元件72且强制液体离开喷嘴20。取决于喷雾器，嘴20可以为可调节的或可以为不可调节的，从而在例如喷出流、喷出雾或分配水沫之间选择。
开关610本身，可具有任何合适类型的驱动器，诸如在图13中示出的按钮开关、扳钮、摇杆、任何机械联动机构、和/或用于感应输入的任何传感器，包括例如电容式传感器、电阻式塑料传感器、热传感器、电感式传感器、机械传感器、非机械传感器、机电传感器、或其他传感器等。开关610可具有任何触点布置，诸如瞬时的、单极单掷开关等。
在可选实施例中，用机械泵(诸如手触发的正排量式泵)代替泵16，其中驱动器触发器608通过机械行为直接作用在泵上。在这个实施例中，开关610(诸如电源开关)可独立于泵16被单独驱动，以给瓶600的各种元件供电。在另外的实施例中，电池612被除去并且电能通过另一个便携式源(例如旋转发电机、振动器或太阳能等)传输，或从外部源(诸如通过电线、插头、和/或触点终端)被传输至喷雾瓶600。
提供图13所示的布置仅作为非限制性的示例。喷雾瓶600可具有任何其他结构和/或功能布置。例如，喷雾设备可具有杖的形式，该杖可以或可以不与清洁设备(诸如拖把水桶、机动或非机动通用清洁器、具有或不具有独立清洁头的移动式清洁设备、车辆等)连接。
示例
在下面的示例中更详细地描述本发明，这些示例仅作为说明，因为在本发明的范围内的很多修改和变型对本领域的技术人员是明显的。除非另外指出，下面示例中指出的所有部分、百分数和比都是基于重量的，且示例中使用的所有试剂都是从以下描述的化学品供应商获得的或可得的、或通过常规技术可合成。
操作本发明的清洁系统(示例1)和对比清洁系统(对比例A)以比较其在弄脏的试验带上的清洁性能。弄脏的试验带包括轻工业环境、零售业环境(例如，餐厅内)、食物制备环境和公共餐饮区中典型的各种污染组合物的均匀涂层。相同的污染组合物用于直接比较示例1的清洁系统的清洁的清洁操作与对比例A的清洁系统的清洁的清洁操作。还一起操作示例1的清洁系统与对比例A的清洁系统用于直接比较其清洁性能。
示例1的清洁系统包括自来水的进给源、电解池、下游加热元件、和分配喷雾器。电解池从Tennant Company,Minneapolis,MN、由商标名称为"ec-H20"的电转化水技术商业可得。在操作期间中，抽运自来水通过电解池、加热元件、和分配喷雾器。
电解池电化学活化自来水且将水的温度升高了数度。被电化学活化的水的碱性流然后被引导通过加热元件，加热元件在稳态操作期间中另外将被电化学活化的水加热至约125°F。然后将产生的被加热的碱性水从分配喷雾器轻轻喷到弄脏的试验带上。
对比例A的清洁系统包括保持为约75°F的碱性水(pH为10.5)。在操作期间中，将碱性水进给至分配喷雾器，该分配喷雾器与示例1的清洁系统中的分配喷雾器的型号相同。然后将产生的水以与示例1的清洁系统中使用的速度相同的速度轻轻喷到弄脏的试验带上。
每个清洁操作期间中，示例1的清洁系统与对比例A的清洁系统相比将更多的污染组合物从其弄脏的试验带上移除。因为两个清洁系统都将碱性水喷到各自的弄脏的试验带上，相信从示例1的清洁系统中喷出的碱性水的升高温度有利于增强的清洁性能。这样，电化学活化增强和热增强的组合提供了用于清洁各种表面的合适处理液体。
尽管已经参考优选实施例描述了本发明，本领域技术人员将认识到，在不超出本发明的精神和范围的情况下，可作出形式和细节上的改变。

Claims (20)

1.一种清洁系统，包括：
液体源，用于提供第一温度的料液；
电解池，用于接收所述料液并且电化学活化所述料液以提供电化学活化的液体，其中所述电化学活化还加热所述料液，以使所述电化学活化的液体为比所述第一温度高的升高温度；和
分配器，用于分配所述电化学活化的液体。
2.根据权利要求1所述的清洁系统，进一步包括设在所述电解池上游的加热元件，所述加热元件用于将所述料液从所述第一温度加热至第二温度，并且进一步用于将加热的所述料液提供至所述电解池。
3.根据权利要求1所述的清洁系统，进一步包括设在所述电解池下游的加热元件，所述加热元件用于将所述电化学活化的液体从所述升高温度加热至比所述升高温度高的第二温度，并且进一步用于将加热的所述电化学活化的液体提供至所述分配器。
4.根据权利要求1所述的清洁系统，进一步包括：
移动式清洁单元外壳；
多个轮子，用于移动所述清洁系统；以及
驱动电机，用于旋转所述多个轮子中的至少一部分轮子。
5.根据权利要求1所述的清洁系统，进一步包括手持单元外壳，其中所述液体源、所述电解池和所述分配器由所述外壳承载。
6.根据权利要求1所述的清洁系统，进一步包括设在所述电解池下游的紫外线辐射发生器，所述紫外线辐射发生器用于向所述电化学活化的液体发射紫外线辐射，所述紫外线辐射将所述电化学活化的液体中的活性种激发为升高的氧化态以提供氧化增强的电化学活化的液体。
7.根据权利要求6所述的清洁系统，进一步包括设在所述紫外线辐射发生器下游的加热元件，所述加热元件用于加热所述氧化增强的电化学活化的液体，并且进一步用于将加热的所述氧化增强的电化学活化的液体提供至所述分配器。
8.一种用于清洁表面的方法，所述方法包括：
将具有第一温度的料液从液体源抽运至电解池；
电化学活化且加热电解池中的所述料液以提供比所述第一温度高的升高温度的电化学活化的液体；以及
将所述电化学活化的液体分配至所述表面。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括用位于所述电解池上游的加热元件加热所述料液。
10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括用位于所述电解池下游的加热元件进一步加热所述电化学活化的液体。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述表面为冷室环境中的表面，并且其中所述料液大体上不含有基于乙二醇的组合物。
12.根据权利要求8所述的方法，进一步包括向所述电化学活化的液体发射紫外线辐射以产生氧化增强的电化学活化的液体。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：在将所述氧化增强的电化学活化的液体分配至所述表面之前，用加热元件加热所述氧化增强的电化学活化的液体。
14.一种用于清洁表面的方法，所述方法包括：
将料液从液体源抽运至电解池；
感应出电流通过所述电解池以电化学活化和加热所述电解池中的所述料液以提供电化学活化的液体；
引导至少一部分所述电化学活化的液体通过流体管线；
监控所述流体管线中的所述电化学活化的液体的温度；
响应监控的所述温度控制所述抽运和所述电流的所述感应中的至少一个；以及
将所述至少一部分所述电化学活化的液体分配至所述表面。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括用位于所述电解池上游的加热元件加热所述料液。
16.根据权利要求14所述的方法，进一步包括用位于所述电解池下游的加热元件进一步加热所述电化学活化的液体，其中在其处监控所述电化学活化的液体的所述温度的所述流体管线位于所述加热元件下游。
17.根据权利要求14所述的方法，其中响应监控的所述温度控制所述抽运和所述电流的所述感应中的至少一个使被引导通过所述流体管线的所述一部分所述电化学活化的液体的温度保持在预定温度范围内。
18.根据权利要求14所述的方法，进一步包括向所述电化学活化的液体发射紫外线辐射以产生氧化增强的电化学活化的液体。
19.根据权利要求14所述的方法，进一步包括用位于所述电解池下游的加热元件进一步加热所述电化学活化的液体。
20.根据权利要求14所述的方法，其中所述表面为冷室环境中的表面，并且其中所述料液大体上不含有基于乙二醇的组合物。
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