CN106455889A - 具有清洁溶液产生器的移动地板清洁机 - Google Patents

Abstract

一种移动地板清洁机，其包括可移动的壳体、由所述可移动的壳体可操作地支撑的清洁头，构造为接收供给液体并通过施加声能和/或纳米气泡从供给液体产生清洁溶液的一个或多个溶液产生器，以及构造为操作一个或多个溶液产生器的控制电子器件。

Description

具有清洁溶液产生器的移动地板清洁机

交叉引用

本申请要求于2014年5月2日提交的美国临时专利申请No.61/987,799和于2014年10月24日提交的美国临时专利申请No.62/068,426的优先权。这些申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及清洁机，诸如移动地板清洁机。具体地，本公开涉及结合声能和/或纳米气泡产生的移动地板清洁机。

背景技术

在公共，商业，机构和工业建筑中的地板清洁已经导致各种专用地板清洁机的发展，诸如硬地板和软地板清洁机。这些清洁机通常利用清洁液体分配系统和清洁头来执行地板清洁操作。

清洁液体分配系统通常分配包括水和化学基清洁剂的清洁液体。清洁剂通常包括溶剂、助洗剂和表面活性剂。清洁头通常包括一个或多个盘式擦洗刷，其可以位于地面清洁机的前面、下面或后面。擦洗刷通常包括尼龙刷毛、垫或其它纤维。擦洗刷在清洁操作期间被机动化以旋转。擦洗刷的旋转使得刷子在其接合被清洁的表面时擦洗该表面。

虽然洗涤剂增加了对于各种不同的土壤类型(诸如污垢和油)的清洁效果，但是这些洗涤剂还具有在清洁后的表面上留下不需要的残留物的倾向。这种残留物可能不利地影响表面的外观和表面再污染的趋势。另外，洗涤剂可能不是环境友好的。一些移动式地板清洁机已经装配有电解槽，用于通过电解诸如自来水的供给液体来产生电化学活化的清洁液体。

期望改进的地板清洁头、移动地板清洁机和地板清洁方法用于在清洁操作期间减少洗涤剂的使用，同时保持地板清洁操作的功效。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种移动地板清洁机，其包括可移动壳体，由可移动壳体可操作地支撑的清洁头，构造为提供供给液体的液体源，以及构造为将供给液体从液体源传递的导管。移动地板清洁机还包括一个或多个溶液产生器，其构造为从导管接收供给液体，并且通过施加声能(例如，经由超声波)和纳米气泡产生(例如，经由电解)产生清洁溶液。移动地板清洁机还包括构造成操作一个或多个溶液产生器的控制电子器件。

本公开的另一方面涉及一种用于清洁表面的方法。该方法包括提供具有清洁头和溶液产生器的移动地板清洁机，引导供给液体流到溶液产生器，并通过向溶液产生器中的供给液体施加声能并产生纳米气泡来产生清洁溶液。该方法还包括将产生的清洁溶液分配到表面，以及用清洁头搅拌分配的清洁溶液。

本公开的另一方面涉及一种移动地板清洁机，其包括可移动壳体，构造为提供供给液体的液体源，构造为传递来自液体源的供给液体的导管，以及由可移动壳体可操作地支撑的擦洗刷。擦洗刷包括支撑部分、一个或多个子单元，每个子单元均构造成保持一组刷毛，以及一个或多个换能器，其由支撑部分支撑并且构造成使一个或多个子单元和保持的刷毛组振动。移动地板清洁机还包括构造成操作一个或多个换能器的控制电子器件。

定义

除非另有说明，本文所用的下列术语具有以下提供的含义：

术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可以提供某些益处的本发明的实施方式。然而，在相同或其他情况下，其它实施方式也可以是优选的。此外，一个或多个优选实施方式的描述并不意味着其它实施方式是无用的，并且不旨在将其它实施方式从本公开的范围排除。

当在权利要求中叙述时，术语“提供”，例如用于“提供移动地板清洁机”，不旨在要求所提供的项目的任何特定递送或接收。相反，为了清楚和易于阅读的目的，术语“提供”仅用于叙述将在权利要求的后续因素中提及的项目。

本文中使用的术语“约”和“大致”是关于由于本领域技术人员已知的预期变化(例如，测量中的限制和变化)导致的可测量值和范围。

附图简要说明

图1是本发明的示例性移动地板清洁机的侧视示意图。

图2是移动地板清洁机的清洁头的俯视透视图。

图3是图2所示的清洁头的刷子的分解的俯视透视图。

图4是具有溶液产生器的擦洗刷的侧面示意图，该溶液产生器具有位于电解槽上游的换能器单元。

图5A是具有替代的溶液产生器的擦洗刷的侧面示意图，该溶液产生器具有位于换能器单元上游的电解槽。

图5B是图5A的示例性移动地板清洁机的侧视示意图。图1示出了替代解决方案产生器构造。

图6是清洁头的可替换的擦洗刷的顶部示意图，其包括径向行的多个溶液产生器。

图7是图6所示的可替换的擦洗刷的侧视示意图。

图8是具有多个位于前部的溶液产生器的替代清洁头的侧面示意图。

图9是图8所示的替代清洁头的顶部示意图。

图10是具有固定到多个换能器子单元的刷毛的替代擦洗刷的顶部示意图。

图11是图10所示的可替换的擦洗刷的侧视示意图。

图12是具有与清洁头分离的多个溶液产生器的本公开的第二示例性移动地板清洁机的侧面示意图。

图13是具有与双滚筒清洁头分离的多个溶液产生器的本公开的第三示例性移动地板清洁机的示意图。

图14是具有圆柱形构件的可替换的清洁头的前透视图。

图15是图14所示的可替换的清洁头的分解透视图。

图16是包括用于施加局部清洁流体的溶液产生器的示例便携式清洁棒的图示。

具体实施方式

本公开涉及一种移动地板清洁机，其包括声学换能器(例如，超声学换能器)和/或纳米气泡产生器(例如，具有电解槽或其它纳米气泡产生器)，从诸如水的水性供给液体产生清洁溶液。如下所述，声学换能器和/或纳米气泡产生器与地板清洁头组合允许移动地板清洁机用很少或没有添加剂(例如，洗涤剂)有效地并且优选地以低功率消耗来清洁地板表面。较低的功率消耗相应地允许移动地板清洁机将更小和/或更少的槽与可持续的操作持续时间结合。

图1示出了本公开的示例性移动地板清洁机10，其可以被设计为由在机器后面行走或骑在机器上的操作者使用。用于移动地板清洁机10的合适的清洁单元的实例包括来自明尼苏达州明尼阿波利斯的坦南特(Tennant)公司的“T”系列擦洗器，其被修改成如下所述地操作。可替换地，移动地板清洁机10可构造为在另一车辆后面拖曳。

如图所示，活动地板清洁机10包括壳体12，其由轮子14支撑，轮子14沿着待清洁的表面(例如表面18)在箭头16的方向上推进活动地板清洁机10。一个或多个轮子14由马达20基于操作者命令相应地旋转，其中电动机20可包括一个或多个电马达和/或内燃机。马达20还可以构造为在相反的方向上使轮子14旋转，以使移动地板清洁机10的运动反向。

如进一步所示，移动地板清洁机10还包括清洁头22，在所示的示例中，清洁头22是盘式擦洗刷头，其包括盖或护罩24和可旋转的擦洗刷26。擦洗刷26通过马达30相对于盖24围绕旋转轴线28旋转。马达30可包括一个或多个电动机，其为沿着轴线28延伸的驱动轴或其它机构(未示出)产生旋转动力。优选地，轴线28大致上垂直于被清洁的表面18，允许擦洗刷26平行于被清洁的表面18旋转。

移动地板清洁机10还包括控制电子器件32，其包括一个或多个控制电路，其构造为通过一条或多条控制线路(例如，电、光和/或无线线路)监视和操作移动地板清洁机10的部件，未示出)。控制电子器件32和移动地板清洁机10的部件优选地由电池组34供电，电池组34是一个或多个可再充电电池，允许移动地板清洁机10自由移动，而不需要物理连接到固定电源插座。因此，控制电子器件32可以分别在控制线路36和38上引导马达20和30的操作。

由控制电子器件32执行的一个或多个控制功能可以在硬件、软件、固件或其组合中实现。这样的软件，固件等可以存储在非暂时性计算机可读介质上，诸如存储器设备。可以使用任何计算机可读存储器设备，诸如盘驱动器、固态驱动器、CD-ROM、DVD、闪存、RAM、ROM，集成电路上的一组寄存器等。例如，控制电路可以部分地或完全地在可编程逻辑控制器和/或诸如微控制器和/或执行存储在存储器设备中的指令的处理设备中实现的其他处理器，其中当由处理器执行以将处理器转换成专用计算机时，指令构造处理器以执行控制过程的步骤。

移动地板清洁机10还包括液体源40，其是用于存储用于清洁的供给液体42的一个或多个储存器或罐，和/或可包括用于从外部源(例如，例如，从外部软管)接收供给液体42的管件或者其他入口。供给液体42是水性液体，优选常规的，未处理的自来水或通常可获得的其他水。在一些实施方式中，供给液体42可包括一种或多种电解质以帮助电解反应。

在一些替代的情况下，供给液体42还可以包括一种或多种添加剂，例如洗涤剂，其优选不留下清洗后残留物并且不化学侵蚀清洁的表面18。然而，如上所述，在优选的实施方式中，供给液体42大致不含任何形成残余物的添加剂，诸如洗涤剂。

供给液体42可以通过导管44离开液体源40，导管44可以包括用于将供给液体42供应到清洗头22的一个或多个可致动阀门(例如阀门46)和/或泵(例如，泵48)。控制电子器件32可以分别引导阀门46和/或泵48在控制线路发50和52上的操作。在可替换的实施方式中，可以在没有泵48的情况下通过重力操作从液体源40供应供给液体42。

导管44将供给液体42引导至溶液产生器54，在所示实施方式中，溶液产生器54包括换能器单元56和纳米气泡产生器(例如，电解槽)58。如下所述，换能器单元56包括一个或多个构造为通过接收的供给液体42产生的高频声波的声学换能器。声学换能器可以是任何合适的换能器，诸如压电换能器和/或磁致伸缩换能器，并且优选地产生超声波(例如，从大约20千赫兹到大约400千赫兹)。

所产生的声波在所接收的供给液体42中产生压缩波，该压缩波流过换能器单元56，其产生微小的空隙或气泡。供给液体42优选在操作期间始终填充换能器单元56的容积，以防止可能破坏声波的气穴的形成。

在通过换能器单元56之后，所得的液体流过纳米气泡产生器58。纳米气泡产生器58可以被实现为电解槽，其通过电解在流动的液体中产生纳米气泡。用于电解槽纳米气泡产生器58的合适的槽的示例包括美国专利8,156,608中公开的那些。在可替换的实施方式中，纳米气泡产生器58可以用诸如机械纳米气泡产生器(例如，空气渗透筛，文丘里喷嘴，涡流喷嘴)的其他纳米气泡产生器替代。这些纳米气泡产生器可以通过剪切力在不施加电能的情况下产生纳米气泡。因此，虽然本文描述的各种示例性构造被描述为具有电解槽58，但是在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用机械纳米泡沫产生器作为电解槽58的补充或替代来实现这些构造。

从换能器单元56接收的流动液体还优选在操作期间始终填充电解槽58的体积以维持电解反应。因此，换能器单元56和电解槽58各自优选地基于到溶液产生器54的供给液体42的体积流速来确定尺寸，其因此取决于导管44的尺寸和泵48的操作速率。

然后，所产生的清洁溶液可以经由分配喷嘴或孔口60离开电解槽58(或其它纳米气泡产生器)。分配的清洁溶液优选地提供用于传导声波(例如，超声波)穿过分配的清洁溶液从换能器单元56到被清洁的表面18的合适路径。分配的清洁溶液还优选地携带夹带的纳米气泡到被清洁的表面18。

控制电子器件32可指导溶液产生器54(即，换能器单元56和电解槽58)在控制线路62上的操作。在所示的实施方式中，溶液产生器54由清洁头22的擦洗刷26保持在其轴向位置。尽管不希望受理论束缚，但是认为使清洁溶液的流动横过导管拐角或其它导管弯曲部可能不利地影响所产生的清洁溶液的稳定性，这可能潜在地降低其清洁效率。因此，溶液产生器54优选地靠近并指向被清洁的表面(例如表面18)以保持清洁效果。这被认为提供了用于传导声波(例如，超声波)和用于通过所分配的清洁溶液将夹带的纳米气泡从溶液产生器54携带到被清洁的表面18的合适路径。

如图1所示，溶液产生器54在擦洗刷26的轴向位置处提供了用于将清洁溶液直接分配到表面18上，然后在初始分配之后用旋转的擦洗刷26搅拌清洁溶液的合适布置。这被认为允许来自换能器单元56和电解槽58的所产生的气泡在被擦洗刷26的旋转刷毛搅动之前吸引和/或移出表面18上的污染物(例如污物)。旋转刷毛然后与清洁溶液一起磨蚀性地去除污染物以清洁表面18。

如下面所讨论的，溶液产生器54可以与擦洗刷26通过马达30驱动而一起旋转。因此，溶液产生器54可以是永久地附接到擦洗刷26的牺牲单元，并且换能器单元56和电解槽58的元件可以集成在擦洗刷26内，使得刷子和溶液产生器54一起制造为单个整体部件。或者，溶液产生器54可制造为固定到擦洗刷26的分离的部件。

移动地板清洁机10还可以包括回收系统64，其在所示的实施方式中包括一个或多个真空单元66、一个或多个真空抽吸工具68、一个或多个真空刮板70、真空路径选择器72，以及一个或多个废物回收罐74。真空单元66与真空抽吸工具68和/或真空刮板70组合使用以从表面18移除液体和固体废物(即污染的清洁液体)。控制电子器件32可以引导真空单元66在控制线路75上的操作。

例如，真空抽吸工具68可用于从软表面18去除液体和固体碎屑，而真空涂刷器70可用于从硬表面18去除液体和固体碎屑。其他类型的液体和碎片回收工具和方法也可以用于硬表面、软地板表面或两者上。移动地板清洁机10还可以包括由控制电子器件32操作的一个或多个提升机构(未示出)，以独立地提升和降低真空抽吸工具68和真空刮板70。

废物通过真空路径选择器72并进入废物回收罐74。真空路径选择器72允许单个真空单元66选择性地连接到真空抽吸工具68和真空刮板70。可替换地，分离的真空单元66可以是独立地用于真空抽吸工具68和真空刮板70。在该可选实施方式中，可以可选地省略真空路径选择器72。

在清洁操作期间，控制电子器件32可以激励马达30(经由控制线路38)以使擦洗刷26围绕轴线28旋转、打开阀门46(经由控制线路50)，并激励泵48(经由控制线路52)，以通过导管44将供给液体42供应到溶液产生器54。电子器件32还可以激励换能器单元56中的声学换能器，以通过流过换能器单元56的供给液体42产生声波(例如，超声波)。

控制电子器件32还可以激励电解槽58，以在经由电解经过槽58的液体中产生纳米气泡。特别地，控制电子器件32可以通过在包含在槽中的电极上施加合适的电压来激励电解槽58。电解槽58因此产生电解的清洁液体，其在轴线28(经由分配喷嘴60)的轴向中心位置处直接分配到表面18上。所得清洁溶液的带电纳米气泡然后从表面18吸引并去除污染物，从而允许污染物通过擦洗刷26的旋转而被磨蚀性地去除。然后可以用回收系统64收集所得的带有污染物的污染的溶液。

虽然不希望受理论束缚，但是被认为声能(经由换能器单元56)与在电解槽58(或其它纳米气泡产生器)处产生的纳米气泡的组合产生清洁溶液，其对于从表面(例如，表面18)吸引并去除污染物是有效的。另外，换能器单元56和电解槽58每个都是低功耗设备。因此，溶液产生器54适于产生清洁溶液(不含洗涤剂)而不消耗大量的电力。这相应地保持了移动地板清洁机10的操作持续时间和/或允许使用更小或更少的槽34。

另外，尽管在电解槽58处产生的声能和纳米气泡的组合可用于提供有效的清洁溶液，但是应当理解，移动地板清洁机10可以构造为使用声能清洁而不使用产生的纳米气泡，或者使用产生的纳米气泡清洁而没有声能。根据应用，由声能增强或纳米气泡单独增强供给液体42所提供的清洁效果可足以充分清洁所需表面(例如，表面18)。因此，尽管图1的示例中的移动地板清洁机10，尽管图1描述为使用声能(经由换能器单元56)与在电解槽58处产生的纳米气泡的组合，但应当理解，本公开不限于这些特征的组合。

在实践中，认为将产生的清洁溶液直接分配到表面18上而不首先流入擦洗刷26的旋转刷毛中保持了所产生的清洁溶液用于从表面18吸引和除去污染物的清洁效果。在分配到表面18上的不久之后，擦洗刷26可以通过机械磨蚀进一步帮助清洁工作。这导致清洁表面18大致没有成膜残留物。

图2示出了具有集成式溶液产生器54的清洁头22的示例性实施方式，并且其中清洁头22构造成承载单个盘式擦洗刷26。如图所示，盖24附接到马达30的固定部分。盖24具有大致闭合的上表面76和面向待清洁表面18的基本打开的下表面78。擦洗刷26被承载在盖24下面，并且连接到马达30的驱动轴或其它机构(未示出)，马达30延伸通过上表面76的轴向中心处的孔80。

另外，清洁头14包括导管82，导管82具有构造为连接到导管44(图1所示)的第一端，用于接收来自液体源40的供给液体42。导管82的第二端穿过孔80以将供给液体42输送到结合在擦洗刷26中的溶液产生器54(图2中未示出)。盖24还包括电端子板84，其提供到控制线路62(图1所示)的电连接，用于操作溶液产生器54。如下面进一步详细解释的，盖24还提供从端子板84到擦洗刷26上的相应电导体的连接。

图3示出了擦洗刷26，其包括将擦洗刷26附接到马达30的驱动轴上的适配器86(也称为盘毂或接收器)。适配器86包括中心凹形毂联接器88，其构造为接收并且固定地连接到电动机30的驱动轴。适配器86可通过例如轴向地穿过联接器88的螺栓或联接器88内的固定螺钉连接到驱动轴。也可以使用其他附接方法。

适配器86还包括多个槽90，其构造为例如通过摩擦配合接收附接到擦洗刷26的支撑部分94的相应的螺柱或夹板92。还可以提供保持弹簧96以保持接合在槽90内的刷头螺柱92。螺柱92形成构造为通过适配器86接收旋转驱动力以旋转擦洗刷26的机械连接。

适配器86还包括围绕联接器88的环形槽98，其包括多个加强肋。环形狭槽98允许接收的供给液体42从导管82的第二端流动下落过适配器86。这允许供给液体42到达溶液产生器54，而不管擦洗刷26(包括适配器86)的高速旋转。

擦洗刷26还包括附接到支撑部分94的一组刷毛或其它擦洗材料100。支撑部分94可由诸如塑料，合成材料，木材，金属等的任何合适的材料形成。在特定示例中，支撑部分94通过注塑成型工艺由刚性塑料材料形成。刷毛100可以以任何合适的方式附接到支撑部分94的下表面。在一个实例中，刷毛100模制在支撑部分94的材料内。也可以使用诸如粘合剂或热密封的其他附接方法。

刷毛100可由诸如塑料(例如尼龙，聚酯，聚丙烯)、天然动物毛(例如马或猪毛)、金属纤维、研磨剂等的任何合适的材料制成。此外，刷毛100可如图3所示大体上竖直对齐，或者可以以诸如垫的形式互连或分层。

支撑部分94还包括中心孔102，溶液产生器54位于其中，并在网格板104下方，其中在一些实施方式中可以省略网格板104。在操作期间，供给液体42流过环形槽98和网格板104，并且进入溶液产生器54的换能器单元56。如上文所述，这种布置允许将供给液体42传输到溶液产生器54中，尽管擦洗刷26的高速旋转。

支撑部分94还包括电耦合件，诸如电连接到换能器单元56和电解槽58的第一和第二电导体或触点106和108。在该示例中，电导体106和108形成为在支撑部分94上的同轴的环状，这些环由盖部分24的下表面78承载的相应电刷110接合，并且连接到盖部分24的端子板84。在可选实施方式中，电导体106和108由盖部分24承载，并且电刷110由支撑部分94承载。

111当擦洗刷26围绕轴线28在盖部分24内旋转时，电刷110保持与电导体106和108的电接触。导体106和108以及电刷110可以位于在电刷110的上表面上的任何半径处。支撑部分94，沿支撑部分94的周边和/或在适配器86上的任何位置。在另一个实施方式中，端子板86和触点106和108之间的电连接由感应耦合形成，其中耦合的第一构件附接到盖部分24，并且耦合的第二构件附接到适配器86或支撑部分94。在其它实施方式中可以使用其他类型的电耦合。

如上所述，换能器单元56构造为在供给液体42中产生高频声波，诸如具有大于20千赫的频率的波。通常，换能器单元56可以使用将电能转换成声波的任何类型的声波产生器来实现。在一个示例中，换能器单元56包括一个或多个压电换能器，其利用材料的压电特性将电脉冲转换为机械振动。在另一示例中，换能器单元56包括一个或多个磁致伸缩换能器，其利用材料的磁致伸缩特性将电脉冲转换成机械振动。

图4是溶液产生器54和擦洗刷26之间的接合的附加简化图。如图所示，溶液产生器54的换能器单元56可以固定在网格板104下方的孔102内，其中换能器单元56包括一个或多个声学换能器112，用于在接收的供给液体42中产生声波(例如，超声波)，如上所述。在换能器单元56下面，电解槽58还可以固定在孔102内，并且用分配喷嘴60保持就位，分配喷嘴60可以用作溶液产生器54的约束盖。

电解槽58包括第一和第二电极114和116，在图1所示的示例中，如图4所示，通过合适的间隙(例如，具有间隔物118)彼此平行且彼此分离以彼此电隔离。因此，电极114和116定向在平行于刷毛100的表面的平面中，刷毛100与被清洁的表面18接合。在该实施方式中，电极114和116是网格型电极，其使得来自换能器单元56的液体能够通过重力穿过电极114和116。在可替换的实施方式中，电极114和116均可以是与轴线28同心的环形电极，允许来自换能器单元56的液体在电极114和116之间流动。

在操作期间，控制电子器件32激活声学换能器112，并且经由控制线路62、端子板84、电刷110和导体106和108将合适的电压电位跨越电极114和116施加。供给液体42通过导管44和82、孔80、环形槽98和网格板104供应到换能器单元56。

当马达30使擦洗刷26围绕轴线28旋转时，供给液体42流过换能器单元56和电解槽58以产生清洁溶液，如上所述。特别地，声学换能器112优选地通过流动的供给液体42产生超声波，然后其流入电解槽58。在电解槽58处，当接收的液体在电极114和116之间通过时，施加的电压诱导穿过包含在间隙中的液体中的电流，并且进一步在液体中产生纳米气泡。

由于重力，所产生的清洁溶液通过分配喷嘴60离开电解槽58，并且直接分配到表面18上。如图4所示，在进入换能器单元56之后，供给液体42优选地沿着直的流动路径通过换能器单元56、电解槽58和分配喷嘴60并且到达表面18上。这允许所产生的清洁溶液以直线和直接的流动路径到表面18上。

在分配之后，刷毛100的机械动作将清洁溶液分散在刷子26下方以主动地清洁表面18。在特定示例中，马达30可以从每分钟约200转(rpm)到约400rpm旋转擦洗刷26，例如约300rpm。

将溶液产生器54结合在擦洗刷26中的示例性技术效果是，在液体流动路径的最末端，将供给液体42调节到非常接近正被清洁的表面18处的使用点。这限制了所产生的清洁溶液从液体被溶液产生器54调节的时间到液体接触正被清洁的表面18的时间的中和。

在可替换的实施方式中，换能器单元56可与电解槽58分离，其中换能器单元56可保持在擦洗刷26上游的任何合适位置(例如，固定到盖24)。在这种情况下，电解槽58可以保持在换能器单元56下游的任何合适位置处，例如在所示的擦洗刷26处。

图5A示出了溶液产生器54的可替换的实施方式，其中纳米气泡产生器58(例如，电解槽)相对于换能器单元56位于上游。在该实施方式中，接收的供给液体42最初经历电解以在电解槽58中产生纳米气泡，并且所得的液体然后在分配之前经受换能器单元56的超声波。

在另一实施方式中，电解槽58可与换能器单元56分离，其中电解槽58可保持在擦洗刷26上游的任何合适位置。例如，电解槽可保持在沿导管44的位置和/或固定到盖24。在这种情况下，换能器单元56可保持在电解槽58下游的任何合适位置，例如如图所示的擦洗刷26处。

图5B示出了移动地板清洁机10的可替换的实施方式，其中相同的附图标记指代上文结合图1-4讨论的相同的元件。如图5B所示，移动地板清洁机10包括具有换能器单元56但不包含纳米气泡产生器(诸如如电解槽58)的溶液产生器54。传感器单元56与供给液体42流体连通。在操作中，换能器单元56可以接收来自液体源40的供给液体42，并将声能传递给供给液体以产生声学增强的液体。例如，在控制电子器件32的控制下操作，换能器单元56可以产生传递到流过溶液产生器54的供给液体42中的声波。然后，由溶液产生器54产生的声学增强液体可以通过分配喷嘴或孔口60分配到待清洁的表面上。

与不用声能处理液体时相比，施加到供给液体42的声能可以提高液体的清洁效果。由换能器单元56产生的声波可以作为在行进方向上压缩和解压的纵波穿过供给液体42传播。声波的压缩和解压可在供给液体42内产生空化气泡或空隙空间。这些空化气泡或空隙空间可具有或可不具有小于1纳米的平均直径，可通过搅拌供给液体42来增加清洁效力并创建擦洗动作。例如，当可以在声学增强的液体接触待清洁的表面时发生的空化气泡或空隙空间内爆时，内爆可以产生强烈的局部冲击波。冲击波可以提供足以克服污染物与基板的粘附力，释放污染物并且清洁目标表面。

当溶液产生器54构造有换能器单元56但没有如图5B所示的纳米气泡产生器时。一个或多个声学换能器可以以多种不同的方式定位，以将声能引导到供给液体42中。例如，换能器可以在供给液体42从液体源40到分配喷嘴或孔口60流动时与供给液体42相邻，并且在一些示例中与供给液体42接触。在这些示例中，换能器可以在将液体施加到待清洁的表面之前将声能引导到供给液体42中。附加地或替代地，换能器可以被定位成在液体已经施加到待清洁的表面之后将声能引导到供给液体42中。在这样的示例中，液体可以经由分配喷嘴或孔口60排放到待清洁的表面上，并且随后用由换能器单元56产生的声能冲击。图6和图7示出了擦洗刷26的可替换的实施方式，其包括在刷毛100的组之间的支撑部分94周围径向布置的多个溶液产生器54。如图7所示，支撑部分94还可以包括导管120，用于通过离心力和重力将接收的供给液体42从孔102引导到各个溶液产生器54。

在该实施方式中，多个溶液产生器54的数量、尺寸和布置可以根据特定的清洁要求而变化。如可以理解的，由于在此实施方式中溶液产生器54的数量增加，它们各自的尺寸可以小于图1至图5所示的单个、轴向定位的溶液产生器。此外，多个溶液产生器54的径向行的数量可以变化，例如从一行到十行，或从两行到六行，或从三行到五行。

另外，虽然示出为多个溶液产生器54的线性行，每个径向行可以可选地以任何合适的布置延伸，诸如螺旋臂。图6和7中所示的实施方式及其变型允许所产生的清洁溶液与旋转刷毛100原位分配。对于许多应用，这可以进一步有助于移动地板清洁机10的清洁效率。

图8和9示出了另一个可替换的实施方式，其中多个溶液产生器54在位于擦洗刷26前面的位置(在箭头16所示的运动方向上)固定到盖24。在该实施方式中，导管44和控制线路62可以各自分支到每个溶液产生器54中，用于独立或集体操作。

多个溶液产生器54的数量、大小和布置也可以根据特定的清洁要求而变化。优选地，在该实施方式中的多个溶液产生器54产生足够量的所产生的清洁溶液以与擦洗刷26的尺寸一起起作用。可以理解，由于在该实施方式中溶液产生器54的数量增加，其尺寸小于图1至图5中所示的单个、轴向定位的溶液产生器。在该实施方式中，溶液产生器54的合适数目的示例范围从1到10，或从2到8，或从4到6。

如图9所示，多个溶液产生器54以擦洗刷26的前方(沿箭头16的移动方向)的弧形行设置在清洁头22的盖24上。可替换地，多个溶液产生器54可以以任何合适的方式布置，诸如线性行，交错行等。

图10和11示出了除了图1至9(以及图12)所示的实施方式之外可以使用的另一个实施方式。如图10所示，擦洗刷26还可以包括由支撑部分94支撑但是能够相对于支撑部分94振动的多个轨道，块或其它子单元122。特别地，每个子单元122与一组刷毛100模制，并保持该组刷毛100，并且其与一个或多个换能元件124接合(例如，如图11所示)。

可以选择子单元122的数量和尺寸以优化刷毛100的放置。每个子单元122的尺寸优选地使得相关联的换能元件124能够产生足够的振动。虽然示出为矩形轨道，但是每个子单元122可以具有任何合适的几何形状(例如，正方形，圆形等)和尺寸，并且不同形状和尺寸的子单元122可以一起使用以增加擦洗刷26的覆盖表面。附加刷毛100也可以模制或以其他方式固定到子单元122之间的支撑部分94，以在旋转时增加刷洗能力。

如上所示，每个换能元件124可以从触点106和108接收电力，并且构造为以高频，诸如在超声频率(例如，从大约20千赫兹到大约400千赫兹)振动。这可以有助于在旋转或不旋转的情况下从表面18去除污染物。因此，在一些实施方式中，高频振动与擦洗刷26的旋转(经由马达30)组合使用。可替换地，可以使用高频振动来代替擦洗刷26的旋转，诸如用于精细或脆弱的表面18上。

在任一情况下，如上所述，一个或多个溶液产生器54也可用于产生清洁溶液。然而，在一些可选和可替换的实施方式中，可以省略溶液产生器54，并且具有换能元件124的擦洗刷26可以与常规清洁溶液一起使用。在另外的实施方式中，具有换能元件124的擦洗刷26可以与一个或多个电解槽58或其他纳米泡产生器(即，省略换能器单元56)组合使用。这种布置允许具有换能元件124的擦洗刷26与具有夹带的纳米气泡的清洁溶液一起使用。因此，本实施方式的高频振动可以使用或不使用刷旋转、使用或不使用溶液产生器54，和/或使用或不使用电解槽58(或其他纳米气泡产生器)。这些可替换的组合增加了移动地板清洁机10的通用性。

图12示出了类似于图8和图9所示的实施方式。然而，在该实施方式中，一个或多个溶液产生器54可以与清洁头22分离，并且位于擦洗刷26的前面(沿箭头16所示的运动方向)。例如，多个溶液产生器54的线或行可以位于擦洗刷26的前面，类似于图9所示的，但与清洁头22分离。此外，多个溶液产生器54的线或行可以是线性排、弧形排(如图9所示)、交错排等。在该实施方式中，溶液产生器54的合适数目的示例范围为从1到10，或从2到8，或从4到6。这种设计的优点之一是能够将溶液产生器54改装到现有的移动地板清洁机中。

图13示出了类似于图12所示的实施方式。其中清洁头22被清洁头122替换，清洁头122包括用于清洁软地板的一个或多个污垢传送滚筒或提取器刷124。在该实施方式中，回收系统64还可包括用于滚筒124的附加的抽真空工具(未示出)。

滚筒124(经由电机30)沿箭头所示的方向的旋转导致滚筒124的部分被产生的清洁溶液润湿、由滚筒124抽取，并擦拭或刷擦表面18。例如，当滚筒124旋转时，它们接合软地板(例如，地毯纤维)，并使土壤从地毯纤维转移到滚筒124。滚筒124进一步旋转，并且可以可选地通过分离的喷嘴(未示出)再次喷涂。随后，滚筒124的表面可以被抽真空，以从滚筒124中去除污染的清洁液体，其被输送到回收罐74中。

如可以看到的，在清洁头122前面的溶液产生器54的线或行可以以与上面针对图12所示的实施方式所讨论的相同的方式起作用。这还允许具有清洁头122的现有移动地板清洁机改装以合并溶液产生器54。

图14和图15描绘了包括如美国公开号2011/0219555中公开的清洁头126的另一个实施方式，并且其被修改为结合细长的溶液产生器。如图14所示，清洁头126构造为从清洁头126的内部将所产生的清洁溶液分配到表面18。清洁头126包括圆柱形构件128，该圆柱形构件128构造为在表面18上执行清洁操作期间，接合表面18并且围绕平行于到被清洁的表面18的中心轴线旋转。

在一个实施方式中，圆柱形构件128的旋转不直接由诸如马达30的马达驱动。圆柱形构件128的这种非机动旋转意味着，与传统的地板清洁头不同，没有马达通过诸如驱动皮带或齿轮系的清洁机的机械联动装置直接联接到圆柱形构件128，圆柱形构件128绕其轴线的旋转可以通过该驱动皮带或齿轮系被驱动。相反，当移动地板清洁机10行进通过表面18时，圆柱形构件128的旋转仅由圆柱形构件128与表面18的接合驱动。

如图15进一步所示，导管44可连接到圆柱形构件128内的换能分配器管130，其可以包括沿管130的长度分布的一个或多个孔或狭槽，以允许大致均匀地将供给液体42分配到圆柱形构件128的内部空腔。因此，导管44将供给液体42的流输送到管130的内部空腔中。

在所示实施方式中，分配器管130可以包括沿着其长度或其端部位置的一个或多个声学换能器(未示出)，以在分配到圆柱形构件128的内部空腔中的供给液体42中产生声波(例如，超声波)。换句话说，分配器管130可以以与上述的换能单元54类似的方式用作换能单元。

如进一步所示，圆柱形构件128还包括管状电解槽132，其可以以与在公开号2011/0219555的美国专利中公开的相同的方式起作用。电解槽132相应地位于多孔且刚性的内圆柱形壁134和多孔且可压缩的外圆柱形壁136内，如也在美国公开第2011/0219555号中所公开的。

特别地，外圆柱形壁136的可压缩性可使用所产生的清洁溶液来搅拌表面18，而不与表面18滑动接触。这是在当圆柱形外壁136首先压靠表面18被压缩然后当圆柱形构件128在表面18上滚动时解压而发生。外圆柱形壁136的压缩引起其孔内的压力的初始增加。当外圆柱形壁136随着圆柱形构件128继续旋转而解压和膨胀时，释放该压力。该压缩和减压操作使所产生的清洁溶液靠近孔移动，这促进了表面18上的污垢的释放，以用于随后由回收系统64收集。

在该实施方式中，由于外圆柱形壁136的压缩，所产生的清洁溶液通常在旋转圆柱形构件128的前面形成小池。虽然不希望受理论的束缚，但是认为池为通过分配的清洁溶液从换能器传导到被清洁的表面18传导声波(例如，超声波)提供了的合适路径。因此，这被认为所产生的清洁溶液提供合适的接触，以在被外圆柱形壁136中的孔拉回之前吸引和/或移除表面18上的污染物(例如污物)。由此，产生的清洁溶液通过声能(例如，超声波)的组合和纳米气泡产生也适合于与可压缩和可旋转的圆柱形构件128一起使用。

从上述实施方式可以理解，本文公开的溶液发生器包括通过进料液体(例如，具有超声换能器)的声波，并且在液体中产生纳米气泡(例如，用电解槽或其他纳米气泡发生器)，适用于各种不同的移动地板清洁机。然后，所得的活动地板清洁机能够从具有良好清洁能力的水性液体(例如水)中产生清洁溶液，而不需要诸如洗涤剂的添加剂，同时例如消耗较少量的电力。这相应地允许在一些实施方式中的移动地板清洁机并入具有合适的操作持续时间的更小和/或更少的电池组。

尽管根据本公开的溶液发生器在上文中已经大体上被描述为实施在移动地板清洁机上，但是应当认识到，根据本公开，其他清洁应用或用于清洁的应用是可能的。作为一个示例，溶液发生器可以实施在可以由人类用户抓握和操纵的清洁棒或清洁棒上。使用者可以控制清洁棒以向脏污的区域提供局部清洁，例如，处理由移动地板清洁机10不容易释放的有害污物。

图16示出了被构造(例如，定尺寸和/或形状)为由人类用户操纵并且结合有溶液发生器54的示例性清洁棒200。清洁棒200可以具有细长轴202，细长轴202包括手柄部分204和清洁头206。清洁头206可以承载可以用于向待清洁的表面施加磨擦的擦洗刷，诸如刷毛、垫或其他纤维。另外，清洁头206可具有一个或多个分配喷嘴或孔口208，清洁流体通过所述分配喷嘴或孔口208分配在待清洁的表面上。在操作中，使用者可以抓住清洁棒200的手柄部分202并且控制棒以通过分配孔208将清洁流体分配到待清洁的表面上。在分配清洁流体之后或者在分配清洁流体时，用户可以物理地移动清洁棒，以使分配在待清洁表面上的清洁流体接合在清洁头206上携带的擦洗刷。局部施加清洁流体与局部擦洗作用的组合可以帮助去除有害的污物，允许操作者在需要时进行选择性“点”处理。

由清洁棒200携带的溶液发生器54可以使用本文所述的任何溶液发生器构造来实施。在一个示例中，溶液发生器54包括纳米气泡发生器和换能器单元。溶液发生器54从储液器接收液体，在液体中产生纳米气泡，并且向液体施加声能。纳米气泡发生器可以实现为通过电解产生纳米气泡的电解槽和/或不使用电能产生纳米气泡的机械纳米气泡发生器。换能器单元可以将声能施加到纳米气泡发生器上游和/或下游的液体。在另一示例中，溶液发生器54包括纳米气泡发生器或换能器单元，但不包括两个特征。纳米气泡发生器的其它构造是可能的，如本文所述。

为了控制从清洁棒200分配清洁液体，棒可具有用户控制器(例如，开关，按钮，触摸屏界面等)。操作者可以与用户控制件交互以控制溶液发生器54，从而使溶液发生器产生清洁液体，然后分配在操作者物理地指向清洁头206的表面上。在一个示例中，用户控制件位于清洁棒200的手柄202。

在图16的示例中，清洁棒200被示为系接(tethered)到移动地板清洁机10，其可以或可以不携带如上所述的一个或多个溶液产生器54。清洁棒200可以经由向清洁棒提供动力和/或流体的一个或多个管线210束缚到移动地板清洁机10。例如，清洁棒200可以通过具有电导体的电力线连接到移动地板清洁机10，并且从由移动地板清洁机携带的电池组提供电力。附加地或替代地，清洁棒200可以通过在移动式地板清洁机10和携带在清洁棒上的溶液发生器56之间提供流体连通的流体管线连接到移动地板清洁机10。在操作中，液体可以从在移动地板清洁机10上携带的新鲜液体供应储存器通过流体管线210流动到清洁棒200上携带的溶液发生器56。如果清洁棒200构造为有流体去除装置(例如，抽吸)分离的废液管线可以提供流体去除装置和承载在移动地板清洁机10上的废液容器之间的流体连通。

将清洁棒200构造为与移动地板清洁机10的系接单元可以是有用的，使得在清洁操作期间由棒使用的功率和/或流体由移动地板清洁机10携带。这可以减少清洁棒200的重量，使得手柄更易于使用并且操作者更易操作。另外，将清洁棒200系在移动地板清洁机10上可以确保该棒保持在移动地板清洁机附近。当操作者使用移动式地板清洁机10进行清洁操作时，操作者可以容易地接近并使用清洁棒200来处理特别恶劣的土壤。在一些这样的构造中，活动地板清洁机10包括安装或承载结构，其被构造为成当杆不使用时接收和保持清洁棒200。

虽然将清洁棒200系接到移动地板清洁机10可用于接近移动地板清洁机10上的电力和/或流体存储器，但是在其他构造为中，清洁棒200不连接到移动地板清洁机。相反，在这些构造为中，清洁棒200可以具有独立的流体和/或动力。例如，清洁棒200的手柄202可以包含用于供应电力的电池组和/或用于向溶液发生器54供应液体的流体储存器。这可以允许清洁棒容易地移动到宽范围的位置。

尽管已经参照优选实施方式描述了本公开，但本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行改变。

Claims (20)

1.一种移动地板清洁机，包括：

可移动壳体；

清洁头，其由所述可移动壳体可操作地支撑；

液体源，其构造为提供供给液体；

导管，其构造为传递来自所述液体源的所述供给液体；

一个或多个溶液产生器，其构造为从所述导管接收所述供给液体，并且通过声能和纳米气泡的施加从所述供给液体产生清洁溶液；以及

控制电子器件，其构造为操作所述一个或多个溶液产生器。

2.根据权利要求1所述的移动地板清洁机，其中所述溶液产生器中的至少一个包括：

传感单元，其构造为施加所述声能；以及

构造为通过电解产生纳米气泡的电解槽和构造为通过剪切力产生纳米气泡的机械纳米气泡产生器中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的移动地板清洁机，其中所述声能包括超声波。

4.根据权利要求1所述的移动地板清洁机，其中所述清洁头包括盘式擦洗刷，并且其中所述移动地板清洁机还包括构造为可操作地旋转所述擦洗刷的马达。

5.根据权利要求4所述的移动地板清洁机，其中所述一个或多个溶液产生器固定到所述清洁头。

6.根据权利要求5所述的移动地板清洁机，其中所述清洁头还包括用于所述擦洗刷的盖，并且其中所述一个或多个溶液产生器包括固定到所述清洁头的所述盖的多个溶液产生器。

7.根据权利要求5所述的移动地板清洁机，其中所述一个或多个溶液产生器呈一个或多个径向行地固定到所述清洁头。

8.根据权利要求1所述的移动地板清洁机，其中所述一个或多个溶液产生器布置在所述移动地板清洁机的主移动方向上在所述清洁头前方的位置处。

9.根据权利要求8所述的移动地板清洁机，其中所述一个或多个溶液产生器包括布置成行的多个所述溶液产生器。

10.根据权利要求1所述的移动地板清洁机，其中所述清洁头包括具有可压缩外表面的可旋转圆柱形构件，并且其中所述一个或多个溶液产生器位于所述可旋转圆柱形构件的内部。

11.一种用于清洁表面的方法，所述方法包括：

提供具有清洁头和溶液产生器的移动地板清洁机；

引导供给液体流到所述溶液产生器；

通过向所述溶液产生器中的所述供给液体施加声能并产生纳米气泡来产生清洁溶液；

将所产生的清洁溶液分配到所述表面；以及

用清洁头搅拌分配的清洁溶液。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在产生所述纳米气泡之前执行施加所述声能。

13.根据权利要求11所述的方法，其中在施加所述声能之前执行产生所述纳米气泡。

14.根据权利要求11所述的方法，其中向所述供给液体施加声能包括引导超声波通过所述供给液体。

15.根据权利要求11所述的方法，其中在所述供给液体中产生所述纳米气泡包括在所述供给液体上进行电解。

16.一种移动地板清洁机，包括：

可移动壳体；

液体源，其构造为提供供给液体；

构造为传递来自所述液体源的所述供给液体的导管；

由所述可移动壳体可操作地支撑的擦洗刷，其中所述擦洗刷包括：

支撑部分；

一个或多个子单元，每个子单元被构造成保持一组刷毛；以及

一个或多个换能器，其由所述支撑部分支撑并且构造为使所述一个或多个子单元和保持的刷毛组振动；和

控制电子器件，其构造为操作所述一个或多个换能器。

17.根据权利要求16所述的移动地板清洁机，还包括一个或多个溶液产生器，其构造为从所述导管接收所述供给液体，并且通过施加声能和纳米气泡从所述供给液体产生清洁溶液。

18.根据权利要求16所述的移动地板清洁机，还包括构造成旋转所述擦洗刷的电机。

19.根据权利要求18所述的移动地板清洁机，还包括一个或多个溶液产生器，其构造为从所述导管接收所述供给液体，并且通过施加声能和纳米气泡从所述供给液体产生清洁溶液。

20.根据权利要求16所述的移动地板清洁机，其中所述一个或多个换能器构造成以超声频率振动所述一个或多个子单元和保持的刷毛组。