KR20140114448A

KR20140114448A - 열강화 처리액을 생성하기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20140114448A
Application number: KR1020147023729A
Authority: KR
Inventors: 브루스 에프. 필드; 찰스 더블유. 오네일
Original assignee: 텐난트 컴파니
Priority date: 2012-01-26
Filing date: 2013-01-25
Publication date: 2014-09-26
Also published as: AU2013212006A1; AU2013101750A6; US20130193001A1; WO2013112807A1; EP2806779A1; BR112014018404A2; MX2014009040A; CN104114073A; BR112014018404A8; AU2013101750A4; JP2015509763A

Abstract

공급 액체를 제공하기 위해 형성된 액체 원료(12), 전기 화학적으로 활성화된 액체를 제공하기 위해 공급 액체를 전달받고 공급 액체를 전기 화학적으로 활성화시키도록 구성되며, 전기 화학적 활성화된 액체가 가열되도록 전기 화학적 활성화 역시 공급 액체를 가열하는 전기분해 셀(18), 및 전기 화학적으로 활성화된 액체를 제공하도록 구성된 디스펜서(20)를 포함하는 클리닝 시스템(10a).

Description

열강화 처리액을 생성하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING THERMALLY-ENHANCED TREATMENT LIQUIDS}

본 발명은 클리닝 및/또는 살균 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클리닝 및/또는 살균 특성을 갖는 열강화 액체를 생성하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

폭 넓게 다양한 시스템이 주거, 산업, 상업, 병원, 식품 가공, 및 표면과 다른 기재와 같은, 식당 설비를 클리닝하거나 살균하기 위해, 그리고 음식 제품 또는 다른 품목과 같은, 다양한 품목을 클리닝하거나 살균하기 위해 오늘날 사용되고 있다.

예를 들면, 단단한 바닥 표면 스크러빙 기계는 넓게 산업 및 상업 빌딩의 바닥을 클리닝하는데 사용되고 있다. 그들은 그것의 뒤에서 걷는 조작자에 의해 제어되는 소형 모델로부터 그 기계에 올라 탄 조작자에 의해 제어되는 대형 모델에 이르는 크기가 있다. 그와 같은 기계는 일반적으로 적절한 조작자 제어를 갖는 바퀴형 운반체이다. 그들의 본체는 파워 및 구동 요소, 클리닝 용액을 수용하기 위한 용액 탱크, 그리고 스크러빙되는 바닥으로부터 회수된 더러워진 용액을 수용하기 위한 회수 탱크를 포함한다. 하나 또는 그 이상의 스크러빙 브러시를 포함하고 구동 요소에 결합된 스크러빙 헤드는 운반체에 결합되고, 그것의 전방에, 하부에 또는 후방에 위치할 수 있다. 용액 분배 시스템은 용액 탱크로부터 스크러빙 브러시 또는 브러시들의 부근인 바닥에까지 클리닝 용액을 분사한다.

부드러운 바닥 클리닝 기계는 조작자에 의해 다뤄지는 작은 이동형 기계로서 구현될 수 있거나, 또는 트럭에 연결된 클리닝 막대를 갖는 트럭 설치 시스템에서 구현될 수 있다. 트럭은 클리닝 용액 탱크, 폐수 회수 탱크 및 강력한 진공 추출기를 운반한다.

단단하고 부드러운 바닥 클리닝 시스템에서 사용되는 통상의 클리닝 용액은 물과 화학적 기반의 세제를 포함한다. 세제는 일반적으로 용매, 혼화제, 및 계면활성제를 포함한다. 이러한 세제가 먼지와 오일과 같은, 다양한 다른 더러운 유형을 위한 클리닝 효과를 증가시키는 반면, 이러한 세제는 또한 불필요한 잔여물을 클리닝된 면에 남기는 경향이 있다. 그와 같은 잔여물은 표면의 외양과 다시 더러워진 표면의 경향에 반대로 영향을 미칠 수 있고, 세제에 따라서, 잠재적으로 유해한 건강 또는 환경 영향을 초래할 수 있다. 비슷한 단점은 다른 유형의 표면과 항목을 위한 클리닝 시스템에 적용된다. 개선된 클리닝 시스템은 통상적인 세제의 사용을 감소시키고 그리고/또는 예를 들면 바람직한 클리닝 그리고/또는 살균 특성을 유지하는 반면 클리닝한 후 표면에 남아있는 잔류물을 감소시키기 위해 요구된다.

본 발명은 클리닝 및/또는 살균 특성을 갖는 열강화 액체를 생성하는 시스템 및 방법을 제공한다.

본 명세서의 한 측면은 클리닝 시스템에 관한 것이다. 클리닝 시스템은 제1온도로 공급 액체를 제공하기 위해 형성된 액체 원료와, 상기 공급 액체를 전달받고, 전기 화학적으로 활성화된 액체를 제공하기 위해 상기 공급 액체를 전기 화학적으로 활성화하는 전기분해 셀을 포함한다. 상기 전기 화학적인 활성화는 또한 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체가 제1온도보다 높은 제2온도가 되도록 상기 공급 액체를 가열한다. 상기 클리닝 시스템은 또한 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체를 제공하기 위해 형성된 디스펜서를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 클리닝 시스템은 상기 전기분해 셀의 상류 및/또는 하류에 하나 또는 그 이상의 발열체를 포함할 수 있다.

본 명세서의 또 다른 측면은 제1온도로 공급 액체를 제공하도록 형성된 액체 원료, 그리고 제1온도보다 높은 제2온도로 상기 공급 액체를 가열하도록 형성된 발열체를 포함하는 클리닝 시스템에 관한 것이다. 상기 클리닝 시스템은 또한 상기 가열된 액체를 제공하기 위해 형성된 디스펜서를 포함한다. 일부 실시예에서, 클리닝 시스템은 또한 전기분해 셀을 포함할 수 있다.

본 명세서의 또 다른 측면은 표면을 클리닝하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 액체 원료로부터 전기분해 셀까지 제1온도를 갖는 공급 액체를 펌핑하고, 제1온도보다 더 높은 상승된 온도에서 전기 화학적으로 활성화된 액체를 제공하기 위해 상기 전기분해 셀에서 상기 공급 액체를 전기화학적으로 활성화 및 가열하며, 그리고 상기 표면에 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체를 제공함을 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면은 표면을 클리닝하기 위한 방법에 관한 것으로서, 액체 원료로부터 전기분해 셀까지 공급 액체를 펌핑하고, 그리고 전기 화학적으로 활성화된 액체를 제공하기 위해 상기 전기분해 셀에서 상기 공급 액체를 전기화학적으로 활성화하고 가열시키기 위해 상기 전기분해 셀을 통하여 전류를 유도함을 포함한다. 상기 방법은 또한 유체 라인을 통하여 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체의 적어도 한 부분을 보내고, 상기 유체 라인에서 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체의 온도를 모니터링하고, 상기 모니터링된 온도에 반응하여 상기 펌핑과 상기 전류의 상기 유도 중 적어도 하나를 제어하고, 그리고 상기 표면에 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체의 적어도 한 부분을 제공함을 포함한다.

도1은 본 명세서의 클리닝 시스템의 개략도이며, 그것은 공급 용액을 전기화학적으로 활성화하고 가열시키기 위한 전기분해 셀을 포함한다.
도2는 본 명세서의 제1선택적 클리닝 시스템의 개략도이며, 그것은 결합된 배출구 흐름을 갖는 전기분해 셀을 포함한다.
도3은 본 명세서의 제2선택적 클리닝 시스템의 개략도이며, 그것은 셀 장벽없는 전기분해 셀을 포함한다.
도4는 본 명세서의 제3선택적 클리닝 시스템의 개략도이며, 그것은 전기분해 셀과 전기분해 셀로부터 하류에 위치된 발열체를 포함한다.
도5는 본 명세서의 제4선택적 클리닝 시스템의 개략도이며, 그것은 전기분해 셀과 전기분해 셀로부터 상류에 위치된 발열체를 포함한다.
도6은 본 명세서의 제5선택적 클리닝 시스템의 개략도이며, 그것은 제공 용액을 가열시키기 위한 발열체를 포함한다.
도7a는 본 명세서의 하나 또는 그 이상의 예시적 실시예에 따른 이동형 단단한 바닥 표면 클리너의 측면도이다.
도7b는 덮개가 닫힌 상태의 도7a에 도시된 이동형 단단한 바닥 표면 클리너의 사시도이다.
도7c는 덮개가 개방된 상태의 도7a에 도시된 이동형 단단한 바닥 표면 클리너의 사시도이다.
도8은 본 명세서의 실시예에 따라 더 상세하게 도7a-7c에 도시된 클리너의 용액 분배 흐름 경로를 도시한 블록도이다.

본 명세서는 표면 클리닝을 위한 열강화 처리액을 생성하기 위한 시스템과 방법에 관한 것이다. 후술하는 바와 같이, 시스템은 알칼리성 또는 기초적 음극 액체(catholyte liquid), 산성 양극 액체(acidic anolyte liquid), 또는 알칼리성과 산성종의 혼합된 조합을 생성하기 위한 공급 액체(예를 들면, 물)를 전기 화학적으로 활성화하는 전기분해 셀을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전기분해 셀은 액체의 클리닝 특성을 증가시키기 위해 전기 분해 동안 공급 액체를 가열시키기 위해 형성되며, 전기분해 셀이 전기 화학적으로 활성화된 액체를 출력하기 위해 요구된 온도와 전기 화학적 특성을 유지하기 위해 제어될 수 있다.

일부 실시예에서, 시스템은 또한 액체를 가열시키기 위한 하나 또는 그 이상의 발열체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 발열체는 전기 화학적으로 활성화된 액체를 출력하기 위한 요구된 온도를 이루기 위해 전기분해 셀과 함께 액체를 가열시킬 수 있다.

도 1은 클리닝 시스템(10a)의 단순화된 개략도이며, 그것은 표면 클리닝을 위한 열강화 처리액을 생성하기 위해 본 명세서의 적절한 클리닝 시스템의 예이다. 도시된 바와 같이, 시스템(10a)은 액체 원료(12), 제어 전자장치(14), 펌프(16), 전기분해 셀(18) 그리고 디스펜서(20)를 포함한다.

액체 원료(12)는 클리닝 시스템(10a)에 의해 처리된 후 제공(디스펜싱)될 공급 액체를 포함하고 그리고/또는 받기 위한 저장조 또는 유체 라인 커플링이다. 일부 실시예에서, 공급 액체는 전해질 조성물(e.g., 염)과 같은, 하나 또는 그 이상의 첨가제를 포함할 수 있고, 그것은 바람직하게 공급 액체 내에서 용해되거나 아니면 떠 있다. 다른 실시예에서, 공급 액체는 본질적으로 수돗물로 이루어질 수 있다. 본 명세서의 클리닝 시스템에 대한 아래의 설명(e.g., 클리닝 시스템(10a))은 본 명세서의 클리닝 시스템이 다양한 다른 공급 액체와 함께 사용될 수 있는 이해를 가진 공급 액체로서 물(e.g., 수돗물)과 관련하여 만들어진다.

제어 전자장치(14)는 펌프(16), 전기분해 셀(18), 디스펜서(20) 그리고 선택적으로 클리닝 시스템(10a)의 다른 적절한 부품(e.g. 전기 모터)의 동작에 전력을 공급하거나 제어하기 위한 전자 장치를 포함하는 인쇄회로기판을 포함한다. 예를 들면, 제어 전자장치(14)는 동작하는 동안 전기적 라인(24,26,28)을 통하여 전기적 소스(22)로부터 펌프(16), 전기분해 셀(18), 및 디스펜서(20)에까지 전력을 인가할 수 있다.

일 실시예에서, 제어 전자장치(14)는 전력을 펌프(16), 전기분해 셀(18), 및 디스펜서(20)에 동시에 인가한다. 이 실시예는 클리닝 시스템(10a)의 사용자가 레버 또는 다른 제어 메커니즘(도시하지 않음)을 작동시킬때와 같이, 펌프(16), 전기분해 셀(18) 및 디스펜서(20)의 요구가 있는 즉시 활성화를 제공하는 데에 유익하다. 선택적으로, 제어 전자장치(14)는 전력을 펌프(16), 전기분해 셀(18) 그리고/또는 디스펜서(20)에 독립적으로 인가할 수 있다. 일부 실시예에서, 디스펜서(20)는, 예를 들면, 제어 전자장치(14)에 의해 작동되지 않는 수동적 디스펜서일 수 있다.

펌프(16)는 미리 정해진 유량으로 유체 라인(30)을 통하여 액체 원료(12)로부터 급수를 도출하기 위해 제어 전자장치(14)에 의해 작동되는 액체 펌프이다. 미리 정해진 유량은 고정된 펌프 레이트를 기초로 할 수 있거나, 전기적 라인(24)을 통해 제어 전자장치(12)에 의해 조정 가능하며, 그로 인해 급수의 유량이 조절되게 할 수 있다.

도시된 실시예에서, 펌프(16)는 액체 원료(12)로부터 전기분해 셀(18)까지 물을 제공하기 위해 액체 원료(12)로부터 하류에 그리고 전기분해 셀(18)로부터 상류에 위치된다. 다른 실시예에서, 펌프(16)는 액체 원료(12)와 디스펜서(20) 사이의 임의의 적절한 위치에서 배치될 수 있다.

전기분해 셀(18)은 유체 라인(32)을 통해 펌프(16)로부터 펌핑된 급수를 받으며, 그것은 전기분해 셀(18)에 들어가기 전에(또는 후에) 유입구 라인(34,36)으로 분할된다. 특히, 급수의 제1부분은 유입구 라인(34)을 통해 흐를 수 있고, 전기분해 셀(18)의 애노드 챔버(38)로 들어간다. 이와 상응하게, 유입구 라인(36)을 통해 급수의 제2부분은 전기분해 셀(18)의 캐소드 챔버(40)로 들어간다. 반면, 단독 셀로 나타낸 바와 같이, 클리닝 시스템(10a)은 직렬로 및/또는 병렬로 배열된 다수의 전기분해 셀(18)을 선택적으로 포함할 수 있다.

전기분해 셀(18)은 또한 장벽(42), 애노드 전극(44), 및 캐소드 전극(46)을 포함하며, 여기서 장벽(42)이 애노드 챔버(38)와 캐소드 챔버(40)를 분리시키는 멤브레인 또는 다른 다이어프램을 포함한다. 애노드 전극(44)은 애노드 챔버(38)에 위치한 하나 또는 그 이상의 전극을 포함한다. 이와 상응하게, 캐소드 전극(46)은 캐소드 챔버(40)에 위치한 하나 또는 그 이상의 전극을 포함한다.

장벽(42)이 멤브레인인 실시예에서, 장벽(42)은 양이온 교환 멤브레인(i.e., 수소 이온 교환막) 또는 음이온 교환 멤브레인을 포함할 수 있다. 장벽(42)을 위한 적절한 양이온 교환 멤브레인은 플루오르화 이오노머(fluorinated ionomers), 폴리아로마틱 이오노머(polyaromatic ionomers), 및 그것의 조합을 부분적으로 그리고 완전히 포함한다. 장벽(42)을 위한 적절한 상업적으로 이용 가능한 이오노머의 예는 델라웨어주 윌밍톤에 위치한 E.I. 뒤퐁드느무르앤컴퍼니의 상표 "NAFION"하에 이용 가능한 황산화 테트라플루오로에틸렌 공중합체(sulfonated tetrafluorethylene copolymers); 일본에 위치한 아사히 글래스사의 상표 "FLEMION"하에 이용 가능한 과불소화 카르복실산 이오노머(perfluorinated carboxylic acid ionomers); 일본에 위치한 아사히 케미컬사의 상표 "ACIPLEX" 아시플렉스 하에 이용 가능한 플루오르 술폰산 이오노머(perfluorinated sulfonic acid ionomers); 및 그것의 조합을 포함한다.

전극(44, 46)은 티타늄 및/또는 플래티늄 또는 다른 임의의 전극 재료와 같은 귀금속이 코팅된 티타늄과 같은, 임의의 적절한 재료로부터 만들어질 수 있다. 전극과 각각의 챔버는 임의의 적절한 형상과 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, 전극(44, 46)은 평판, 동축판, 막대, 또는 그 조합일 수 있고, 고체 또는 메쉬(i.e., 다공성)일 수 있다.

전극(44, 46)은, 제어 전자장치(14)와 전기적 라인(26)을 통하여, 전기적 소스(22)와 같은 전력 공급기의 반대 단자에 전기적으로 연결된다. 동작하는 중에, 제어 전자장치(14)는 애노드 전극(44)과 캐소드 전극(46)을 가로질러 전압 전위를 인가할 수 있다. 제어 전자장치(14)는, 예를 들면, 일정한 DC 출력 전압, 펄스 또는 다른 조절된 DC 출력 전압 및/또는 펄스 또는 다른 조절된 AC 출력 전압을 전극(44, 46)에 제공할 수 있다. 도시된 실시예에서, 클리닝 시스템(10a)은 또한 전기분해 셀(18)을 통하여 유도된 전류의 세기를 센싱하기 위해 전기적 라인(26)을 따라 그리고/또는 전기분해 셀(18) 내에 위치한 전류 센서(27)을 포함할 수 있다.

인가된 전압은 애노드 챔버(38)를 통해 흐르는 급수로부터 산성수를 포함하는 양극액 흐름을 생성하기 위해 전기분해 셀(18)을 가로질러 전류를 유도한다. 이 반응은 캐소드 챔버(40)를 통해 흐르는 급수로부터 알칼리성 물을 포함하는 음극액 흐름을 또한 생성한다. 결과적인 양극액 흐름은 출력 라인(48)을 통하여 애노드 챔버(38)로부터 나오고, 음극액 흐름은 출력 라인(50)을 통하여 캐소드 챔버(40)로부터 나온다.

장벽(42)을 위한 양이온 교환 멤브레인에서, 전극(44,46)을 가로지르는 전압 전위 적용에 따라, 애노드 챔버(38)의 음이온이 애노드 전극(44)으로 이동하는 반면, 애노드 챔버(38)에 원래 있던 양이온은 캐소드 전극(46)으로 장벽(42)을 가로질러 움직인다. 그러나, 캐소드 챔버(40)에 존재하는 음이온은 장벽(42)을 통과하지 못하고, 따라서 캐소드 챔버(40) 내에 제한된 채로 있게 된다.

전기 분해가 계속되는 동안, 물속에 있는 음이온은 애노드 전극(44)에서 금속 원자(e.g., 플래티늄 원자)와 결합하고, 물속에 있는 양이온은 캐소드 전극(46)에서 금속 원자(e.g., 플래티늄 원자)와 결합한다. 이들 결합된 원자는, 그들이 추가적인 반응에 참여할 때까지, 각 전극의 표면 위에서 2차원으로 확산한다. 또한, 다른 원자와 다원자 그룹은 전극(44,46)의 표면에 유사하게 결합할 수 있고, 또한 나중에 반응할 수 있다. 표면에 생성된 산소(O₂)와 수소(H₂)와 같은 분자는 가스로서 액체(i.e., 거품)의 액상으로 작은 공동에 들어갈 수 있고, 그리고/또는 물의 액상에 의해 용매화될 수 있다.

기체와 액체의 계면에 있는 표면 장력은, 그들이 전극 표면에 가스의 분자에 있는 것보다 표면 분자가 액체 내의 분자에 더 끌어당겨짐에 따라, 전극(44,46)의 표면으로부터 이격되어 향하게 되는 분자 사이의 인력에 의해 생산된다. 반대로, 액체 대부분의 분자는 동등하게 사방으로 끌어당겨진다. 그러므로, 가능한 상호 작용 에너지를 증가시키기 위해, 표면 장력은 전극 표면에 있는 분자가 물의 대부분에 들어가게 한다. 전기 분해 프로세스의 결과로서, 전기분해 셀(18)은 부분적으로 전기 분해를 이용함으로써 전기 화학적으로 급수를 활성화하며, 산성 양극액 흐름(애노드 챔버(38)를 통하여)) 및 기초적 음극액 흐름(캐소드 챔버(40)를 통하여)의 형태로 전기 화학적으로 활성화된 물을 생산한다.

바람직하게는, 양극액과 음극액 흐름은 전기분해 셀(18)의 구조 변형을 통하여 상호간 다른 비율로 생성될 수 있다. 예를 들어, 전기 화학적으로 활성화된 물의 1차 기능이 클리닝이라면, 전기분해 셀(18)은 양극액 흐름에 비교하여 음극액 흐름이 더 큰 부피로 생산되도록 형성될 수 있다. 선택적으로, 예를 들어, 전기 화학적으로 활성화된 물의 1차 기능이 살균이라면, 전기분해 셀(18)은 음극액 흐름과 비교하여 양극액 흐름이 더 큰 부피로 생산되도록 형성될 수 있다. 또한, 각각에서 반응성 종의 농도는 변할 수 있다.

예를 들어, 전기분해 셀(18)은 양극액 흐름과 비교하여 음극액 흐름의 더 큰 부피를 생산하기 위해 캐소드 플레이트(캐소드 전극(46))와 애노드 플레이트(애노드 전극(44))의 비율이 3:2일 수 있다. 각각의 캐소드 플레이트는 각각의 장벽 (e.g., 이온교환 멤브레인 또는 다이어프램)에 의해 각각의 애노드 플레이트로부터 바람직하게 분리된다. 그러므로, 이 실시예에서, 두개의 애노드 챔버(38)를 위한 세개의 캐소드 챔버(40)가 있다. 이러한 구성은 대략 60% 음극액 내지 40% 양극액을 생산한다. 또한 개별적 클리닝, 그리고/또는 살균 필요성이 요구됨에 따라, 다른 비율이 이용될 수 있다. 이 실시예에서, 또한 제어 전자장치(14)는 음극액과 양극액의 전체적 1:1 비율 또는 다른 비율을 제공하도록 전극(44,46)의 극성을 주기적으로 역전시킬 수 있다.

게다가, 애노드 전극(44)에 접한 물 분자는 애노드 챔버(38)에서 산소(O₂) 및 수소 이온 (H⁺)으로 전기 화학적으로 산화되는 반면에, 캐소드 전극(46)에 접한 물 분자는 캐소드 챔버(40)에서 수소 가스(H₂) 및 수산기 이온 (OH^-)으로 전기화학적으로 환원한다. 애노드 챔버(38)에서 산소 가스가 양극액 흐름을 형성하기 위해 급수를 산소로 처리하는 반면, 애노드 챔버(38)에서 수소 이온은 수소 이온이 수소 가스로 환원하는 캐소드 챔버(40) 안으로 장벽(42)을 통과하도록 허용된다. 게다가, 전형적인 수돗물은 일반적으로 소디움 염화물 그리고/또는 다른 염화물을 포함하기 때문에, 애노드 전극(44)이 염화물 가스를 형성하도록 존재하는 염화물을 산화시킨다. 그 결과로서, 상당량의 염소가 생산되고 양극액 흐름의 pH는 시간이 지나면서 점점 산성화 된다.

지적한 바와 같이, 캐소드 전극(46)에 접한 물 분자는 수소 가스와 수산기 이온 (OH^-)으로 전기 화학적으로 환원하는 반면에, 전압 전위가 인가될 때, 애노드 챔버(38)의 양이온은 캐소드 챔버(40) 안으로 장벽(42)을 통과한다. 이러한 양이온은 캐소드 전극(46)에서 생산되는 수산기 이온과 이온으로 결합될 수 있는 반면, 수소 가스 기포가 액체에서 형성한다. 상당량의 수산기 이온은 시간이 지남에 따라 캐소드 챔버(40) 내에 축적되고, 기초적인 수산화물을 형성하기 위해 양이온과 반응한다. 게다가, 장벽(42) (i.e., 양이온 -교환 멤브레인)이 음극으로 대전된 수산기 이온이 통과하도록 허락하지 않기 때문에, 수산화물은 캐소드 챔버(40)에 머물고 있다. 따라서, 상당량의 수산화물이 캐소드 챔버(40)에서 생산되고, 음극액 흐름의 pH는 시간이 지나면서 점점 알칼리성으로 된다.

따라서, 전기분해 셀(18)의 전기 분해 프로세스는 애노드 챔버(38)와 캐소드 챔버(40)에서 반응성 종의 농도를 생성하고, 준안정 이온과 라디칼을 형성한다. 전기 화학 활성 프로세스는 각각 전자 철수(애노드 전극(44)에서) 또는 전자 도입(캐소드 전극(46)에서)에 의해 일반적으로 발생하며, 그것은 급수의 이화학적(구조적이고, 격렬하고, 그리고 촉매인 것을 포함하여) 특성의 변경으로 이어진다. 급수는 전계 강도가 높은 레벨에 이를 수 있는 전극 표면의 최인접부에서 활성화된다고 여겨진다.

전기 화학적 활성화에 부가하여, 또한 전기분해 셀(18)을 통하여 유도되는 전류가 전기분해 셀(18)의 애노드 챔버(38)와 캐소드 챔버(40)를 통해 흐르는 흐름을 가열시킨다. 이러한 가열은 급수의 초기 투입 온도에서부터 상승 온도까지 결과적인 흐름의 온도를 증가시키며, 그것은 더욱이 결과적인 흐름의 클리닝 특성을 증가시킨다.

특히, 전류가 전기분해 셀(18)을 가로질러 유도될 때(i.e., 줄 열), 흐름은 물(또는 다른 액체)의 전기 저항 때문에 주로 가열된다. 줄 효과에 따른, 발생열은 수학식 1에 도시된 바와 같이 물의 전기 저항과 유도된 전기 전류의 제곱의 곱에 비례한다.

[수학식 1]

Q ~ I²x R

여기서, "Q"는 생성된 에너지, "I"는 전기분해 셀(18)을 가로질러 유도된 전류, 그리고 "R"은 전기분해 셀(18)을 통해 흐르는 물(또는 다른 액체)의 전기저항이다.

따라서, 수학식 2에 설명된 바와 같이, 이러한 발생열은 흐름 유량, 물의 비열 용량, 및 물의 초기 온도를 기초로 하는 방법으로 물을 가열시킨다.

[수학식 2]

Q ~ M x C x (T_out - T_initial)

여기서, M은 전기분해 셀(18)을 통한 흐름 유량에 비례하고, "C"는 급수(또는 다른 액체)의 비열 용량이고, "T_out"은 배출구 라인(48,50)을 통한 결과적인 배출구 흐름의 상승된 온도이고, "T_initial"은 전기분해 셀(18)에 들어가는 급수의 초기 온도이다. 수학식 1과 2를 조합하면 전기분해 셀(18)을 통해 흐르는 흐름을 가열시키기 위한 관계를 초래하며, 그것은 수학식 3에 의해 설명된다.

[수학식 3]

T_out~(I²xR)/(MxC) + T_initial

이와 같이, 전기분해 셀(18)로부터 배출구 흐름의 상승된 온도는 전기분해 셀(18)을 통해 유도된 전류에 비례하고, 전기분해 셀(18)을 통한 흐름 유량에 반비례한다.

도시된 실시예에서, 배출구 라인(48,50)은 각각 온도 센서(52,54)에 연결되고, 그것은 전기적 라인(56,58)을 통해서 제어 전자장치(14)에 연결된다. 이러한 배치는 제어 전자장치(14)가 배출구 라인(48,50)을 통해 흐르는 흐름의 온도를 모니터링하게 한다. 일 실시예에서, 제어 전자장치(14)는 기 설정 온도로, 기 설정 최소 온도 이상으로, 또는 기 설정 온도 범위 내로 배출구 라인(48,50)을 통해 흐르는 흐름의 온도를 유지하기 위해 전기분해 셀(18)을 통한 펌프(16) 그리고/또는 유도된 전류의 유량을 조절하기 위해 하나 또는 그 이상의 프로세스 제어 루프를 이용한다.

예를 들어, 온도 센서(52,54)가 기 설정된 최소 온도 아래로 떨어지는 온도를 센싱하면, 제어 전자장치(14)는 전기분해 셀(18)로의 급수 유량을 감소시키기 위해 펌프(16)를 느리게 할 수 있다. 따라서, 이것은 전기분해 셀(18)을 통한 급수 흐름의 체류 시간을 증가시키며, 그로 인해 유도된 전류에 흐름의 특정 부피를 위해 노출 시간이 증가한다. 따라서, 수학식 3에 설명되면 것처럼, 이것은 배출구 라인(48,50)을 통해 흐르는 배출구 흐름의 온도를 증가시킨다.

선택적으로, 또는 더욱이, 전기분해 셀(18)에 인가된 전압은 유도된 전류를 상응하여 증가시키기 위해 증가될 수 있다. 또한 수학식 3에 설명된 바와 같이, 이것은 또한 배출구 라인(48,50)을 통해 흐르는 배출구 흐름의 온도를 증가시킨다. 그러나, 흐름의 유량을 감소시킴과 비교하여, 유도된 전류의 2차 관계는 인가된 전압의 작은 증가가 배출구 흐름의 결과적인 온도를 상당히 상승시키게 한다. 더욱이, 2차 관계는 작은 전류와 낮은 유량이 이용되게 하며, 그것은 특히 이동형 바닥 클리너와 휴대용 유니트에 적합하다.

더불어, 유량보다는 인가된 전압을 가변하는 것에 의해 클리닝 시스템(10)을 통한 물의 유량이 거의 일정하게 된다. 이것은 디스펜서(20)로부터 열강화 처리 용액의 안정된 방출 속도를 유지하도록 함에 있어 유익하다.

배출구 라인(48,50)(그리고 디스펜서(20))을 통해 흐르는 각각의 흐름을 위한 상승된 온도의 예는 약 85 ℉ 내지 약 130 ℉ 범위의 특히 적절한 온도, 그리고 약 95 ℉ 내지 110 ℉ 범위의 더욱 더 특히 적절한 온도와 함께, 적어도 약 75 ℉의 온도를 포함한다. 배출구 흐름의 상승된 온도는 클리닝 시스템(10a)의 클리닝 능력을 증가시키는 것으로 알려져 있다.

배출구 라인(48,50)을 통해 흐르는 흐름의 상승된 온도는 전기분해 셀(18)에 들어가는 급수의 투입 온도와 비교하여 온도 증가 또는 변화를 기초로 하여 선택적으로 참조될 수 있다. (i.e., T_out-T_initial) 적절한 온도 증가의 예는 약 15 ℉ 내지 약 60 ℉ 범위의 특히 적절한 온도 증가와 함께, 그리고 약 25 ℉ 내지 약 40 ℉ 범위의 더욱 더 특히 적절한 온도 증가와 함께, 약 5 ℉ 또는 그 이상으로부터의 증가를 포함한다.

전기분해 셀(18)로의 급수의 적절한 유량의 예는 약 0.1 갤런/분에서 약 0.5 갤런/분 범위의 특히 적절한 유량, 그리고 약 0.1 갤런/분 내지 약 0.3 갤런/분 범의의 더욱 더 특히 적절한 유량과 함께, 약 0.1 갤런/분 내지 약 1.0 갤런/분의 범위이다.

전기분해 셀(18)에 걸쳐 인가된 적절한 전압의 예는 약 5 볼트에서 약 40 볼트에 이르고, 적절한 유도된 전류는 약 1.0 암페어 또는 이하의 전류를 포함한다. 상기와 같이, 제어 전자장치(14)는 전기분해 셀(18)의 전극(44,46)에 일정한 DC 출력 전압, 펄스 또는 다른 방법으로 변화된 DC 출력 전압, 또는 펄스 또는 다른 방법으로 변화된 AC 출력 전압을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 제어 전자장치(14)는 상대적으로 일정한 상태에 있는 전극(44,46)에 공급된 전압을 인가할 수 있다. 이 실시예에서, 제어 전자장치(14) 그리고/또는 전기적 소스(22)는 전압과 전류 출력을 제어하기 위해 펄스 폭 변조 (PWM) 제어 스킴을 사용하는 직류/직류 컨버터를 포함한다.

예를 들어, 직류/직류 컨버터는 약 500 와트에 달하는 파워를 갖는 15 볼트의 전압과 같은, 약 5 볼트 내지 약 40 볼트의 범위로 전극(44,46)에 원하는 전압을 제공하기 위해 약 15 킬로-헤르쯔의 펄스를 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 적절한 전력 레벨은 약 120 와트에서 약 300 와트의 범위이다. 다른 실시예에서, 적절한 전력 레벨은 약 120 와트에서 약 150 와트의 범위이다. 듀티 사이클은 원하는 전압과 전류 출력에 의존한다. 예를 들어, 직류/직류 컨버터의 듀티 사이클은 90% 일 수 있다. 제어 전자장치(14) 그리고/또는 전기적 소스(22)는 동일한 시간 주기(e.g., 각각 5 초), 또는 양극액 또는 음극액 액체를 향하여 바이어스된 다른 시간 주기 동안, 한 극성에 있는 상대적으로 안정적인 상태의 전압과 반대 극성에 있는 상대적으로 안정적인 상태의 전압 사이의 전기분해 셀(18)에 적용된 전압을 교번시키기 위해, 만약 요구한다면, 형성될 수 있다.

배출구 라인(48,50)은 상승된 온도에서 하나의 또는 양측의 산성 양극액 흐름과 기초적 음극액 흐름을 제공하기 위해 디스펜서(20)에 연결된다. 예를 들어, 하나의 또는 양측의 배출구 라인(48,50)은 회수 라인(60)을 통한 배출구 라인(48) 또는 배출구 라인(50)으로부터 회수 탱크(62)(쇄선으로 표시됨)까지 선택적으로 흐름을 보내기 위해 밸브(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이것은 디스펜서(20)가 원하는 클리닝 그리고/또는 살균 목적을 기초로 열강화 양극액 흐름 또는 열강화 음극액 흐름의 하나 또는 둘다를 제공하게 한다.

디스펜서(20)는, 예를 들면, 스프레이 디스펜서와 같은 임의의 적절한 디스펜서 부품일 수 있다. 디스펜서(20)는 클리닝 동작에 도움이 되기 위해 하나 또는 그 이상의 스크러빙 부품을 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스펜서(20)는 뻣뻣한 브러시, 패드 스크러버, 초극세사, 또는 다른 단단한(또는 부드러운) 바닥 표면 스크러빙 요소(도시되지 않음)와 같은, 하나 또는 그 이상의 브러시를 포함할 수 있다. 상기와 같이, 동작하는 동안, 클리닝 시스템(10a)은 요구가 있는 즉시 방식으로 열강화 양극액 흐름과 열강화 음극액 흐름을 생성할 수 있는데, 각각 또는 둘다 어느 것이든지 클리닝을 위해 디스펜서(20)로부터 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 클리닝 시스템(10a)은 양극액 흐름 또는 음극액 흐름의 어느 한 중간 저장소 없이, 그리고 전기분해 셀(18) 내로 양극액 흐름 또는 음극액 흐름의 어떤 피드백 없이, 모든 열강화 양극액과 음극액 흐름을 대체로 제공한다.

이해될 수 있는 바와 같이, 위에서 논의된 적절한 유량, 전압 및 전류 범위는 그것의 초기 온도(e.g., 약 70 ℉)로부터 상승된 온도까지 급수를 신속하게 가열시킬 수 있다. 펌프(16)와 전기분해 셀(18)의 요구가 있는 즉시 활성화에 결합된 이것은 표면 클리닝을 위한 상승된 온도에서 디스펜서(20)에 전기 화학적으로 활성화된 물을 빨리 공급하는 것을 위해 유익하다.

이 조합은 특히 이동형 클리닝 시스템의 용도에 적합하다. 종래의 이동형 클리닝 시스템은 일반적으로 그들의 사용에 앞서 수돗물과 같은 액체로 예비 충전된다. 예를 들면, 클리닝 동작 후에, 사용자는 다음날 사용을 위한 수돗물로 이동형 클리닝 시스템을 채울 수 있다. 밤을 새는 기간 동안 상승된 온도로 물을 유지하는 것은 확장된 시간 기간 동안 비싼 상당한 전력을 요구한다. 선택적으로, 그와 같은 시스템에서 사전에 채운 물은 사용하기에 앞서 바로 가열되고 있다. 그러나, 주어진 이동형 클리닝 시스템이 사용될 수 있기 전에 이것은 지체 시간을 생성한다.

대신에, 클리닝 시스템(10a)은 임의의 적절한 액체 (e.g., 수돗물)로 예비충전될 수 있고, 밤새 위치할 수 있고, 전기분해 셀(18)에서 요구가 있는 즉시 방식으로 액체를 가열시킬 수 있다. 이것은 액체 흐름을 빨리 가열시키는 반면, 열강화 양극액 흐름과 열강화 음극액 흐름을 생산하기 위해 액체 흐름을 전기 화학적으로 활성화하고, 각각 또는 둘다 표면 클리닝을 위한 디스펜서(20)로부터 제공될 수 있다.

도 2 내지 5는 시스템(10b-10e)을 설명하고, 열강화, 전기 화학적으로 활성화된 액체를 생성하기 위한 클리닝 시스템(10a)(도 1에 도시된)에 대한 선택적 클리닝 시스템이다. 도 2에 나타난 바와 같이, 시스템(10b)은 시스템(10a)과 유사하며, 여기서 배출구 라인(48,50)이 결합된 배출구 라인(64)으로 집중한다.

필드(Field) 등의 미국특허공개번호 제2007/0186368호에 설명된 바와 같이, 유익한 클리닝 그리고/또는 살균 특성을 적어도 일시적으로 유지하는 반면, 양극액과 음극액 흐름이 클리닝 장치의 공급 계통 내에 그리고/또는 클리닝되는 표면 또는 품목 위에 함께 혼합될 수 있다는 것이 발견되었다. 양극액과 음극액 흐름이 혼합될지라도, 그들은 초기에 평형 상태가 아니고, 따라서 일시적으로 그들의 개선된 클리닝과 살균 특성을 유지한다. 도 2에 도시된 실시예에서, 각각의 흐름이 상승된 온도로 전기분해 셀(18)에서 가열되기 때문에, 결합된 배출구 라인(64)에 있는 결합된 흐름은 디스펜서(20)를 통해 제공하기 위한 상승된 온도를 유지할 수 있다.

도 3은 클리닝 시스템(10c)을 설명하며, 그것은 클리닝 시스템(10a,10b)과 유사하다. 그러나, 이 실시예에서, 전기분해 셀(18)은 애노드 전극(44)과 캐소드 전극(46)(i.e., 장벽(42)이 없음)을 위한 단일 반응 챔버(68)를 갖는 전기분해 셀(66)로 대체된다. 이와 같이 하여, 공급 라인(32)과 배출구 라인(70)은 직접적으로 반응 용기(68)에 연결된다.

동작하는 동안, 물(또는 다른 액체)은 반응 용기(68)에 도입되고, 전압 전위는 전극(44,46) 사이에 인가된다. 이것은 애노드 전극(44)과 접촉하거나 근처에 있는 물 분자가 산소(O₂)와 수소 이온 (H⁺)을 전기 화학적으로 산화시키는 반면에, 캐소드 전극(46)과 접촉하거나 근처에 있는 물 분자가 수소 가스(H₂)와 수산기 이온(OH^-)으로 전기 화학적으로 환원시킨다. 다른 반응이 또한 발생할 수 있으며, 특별한 반응은 물의 성분에 의존한다. 양쪽 전극(44,46)으로부터의 반응 생성물은 상호간 반응 생성물을 분리하는 어떤 물리적인 장벽도 가지고 있지 않기 때문에 산소가 첨가된 유체(예를 들면)를 믹싱하고 형성할 수 있다.

전극(44,46) 사이의 장벽을 생략하는 것은, 분리된 흐름을 가열하는 것과 반대로, 유동수가 균일한 방법으로 가열되게 한다. 따라서 이것은 전기분해 셀(66)을 통해 흐르는 물의 가열 속도를 증가시킬 수 있다.

도 4는 클리닝 시스템(10d)을 설명하며, 그것은 또한 클리닝 시스템(10a-10c)과 유사하다. 이 실시예에서, 또한 클리닝 시스템(10d)은 배출구 라인(70)으로부터 하류에 위치된 분리된 추가적인 발열체(72)를 포함하고, 그리고 전기적 라인(73)을 따라 제어 전자장치(14)에 의해 제어된다. 발열체(72)는 전기분해 셀(66)로부터 전기 화학적으로 활성화된 물을 더 가열시키기 위한 임의의 적절한 열교환 부품일 수 있다. 예를 들면, 발열체(72)는 바람직한 상승된 온도로 전기 화학적으로 활성화된 물을 전도적으로 가열하기 위해 배출구 라인(70)의 벽내에 지지된 금속 코일일 수 있다.

또한 클리닝 시스템(10d)은 발열체(72)와 디스펜서(20)의 사이에 위치된 배출구 라인(74) 및 온도 센서(76)를 포함하며, 그것은 제어 전자장치(14)가 배출구 라인(74)(전기 접속부(78)을 통해)을 통해 흐르는 전기 화학적으로 활성화된 물의 온도를 모니터링하게 한다. 발열체(72)의 사용은 급수의 히팅 프로파일에 대한 더 큰 제어를 제어 전자장치(14)에게 제공한다.

도 5는 클리닝 시스템(10e)을 설명하며, 그것은 또한 클리닝 시스템(10d)과 유사하며, 거기서 발열체(72)와 온도 센서(76)가 전기분해 셀(66)로부터(e.g., 펌프(16)와 전기분해 셀(66)의 사이) 상류에 위치한다. 이 실시예에서, 발열체(72)는 전기분해 셀(66)에서 전기 분해 반응 전에 급수를 원하는 온도로 가열시키는데 사용될 수 있다. 전기분해 셀(e.g., 전기분해 셀(66))에서 전기 분해 이전인 급수를 예비 가열하는 것은 급수를 전기 화학적으로 활성화하도록 요구되는 전류를 감소시킨다. 예를 들면, 발열체(72)가 급수를 상승된 온도 (e.g., 100 ℃) 가열시킬 때, 전기분해 셀(66)은, 똑같이 인가된 전압(e.g., 약 5 볼트로부터 약 40 볼트)을 위해, 약 0.5 암페어 또는 그 이하, 및 0.3 암페어 또는 그 이하와 같은, 작게 유도된 전류와 함께 작동할 수 있다. 이것은 전기분해 셀(66)의 크기 문제를 감소시킬 수 있다.

도 6은 클리닝 시스템(10f)을 설명하며, 그것은 클리닝 시스템(10d)에 대한 또 다른 대안이고, 여기서 전기분해 셀(66)은 생략된다. 이 실시예에서, 급수는 그것의 초기 온도에서 발열체(72)의 사용으로 원하는 상승된 온도까지 가열된다.

본 명세서(e.g., 클리닝 시스템(10a-10f)의 클리닝 시스템은 산업, 상업, 및 주거 환경과 같은 다양한 클리닝 환경의 용도에 적합하다. 이것은 클리닝 시스템(10a-10e)으로 특히 사실이며, 또한 전기 화학적으로 공급 액체를 활성화한다.

일 실시예에서, 본 명세서는 냉장 온도(e.g., 0 ℃ 이하)를 요구하는 식품 가공실과 같은, 냉장실 클리닝 환경에서 클리닝 시스템(e.g., 클리닝 시스템(10a-10f))을 사용하는 방법에 관한 것이다. 일반적으로 냉장실에서 동작하는 종래의 클리닝 시스템은 클리닝 용액이 냉장실에서 결빙하는 것을 막도록 클리닝 용액에 첨가제(e.g., 글리콜)를 요구한다. 그러나, 본 명세서의 클리닝 시스템은 디스펜싱 전에 급수를 가열시킨다. 이것은 그와 같은 첨가제에 대한 필요성을 축소하거나 제거하며, 그것은 적절히 제거되지 않으면 잔여물을 남길 수 있다. 따라서, 이 실시예에서, 공급 액체는 바람직하게 글리콜계 조성물이 없거나 또는 거의 없다.

방법은 액체 원료에서부터 전기분해 셀까지 실온(e.g., 25℃)에서 공급 액체를 펌핑하고, 상승된 온도로 전기 화학적으로 활성화된 액체를 상승 온도로 제공하기 위해 전기분해 셀(그리고 선택적으로 추가적인 발열체에 의해 가열하는 것)에서 공급 액체를 활성화 및 가열시키고, 냉장실 환경에서 표면에 전기 화학적으로 활성화된 액체를 제공하는 단계를 포함한다.

도 7a-7c는 본 명세서의 하나 또는 그 이상의 예시적 실시예에 따른 이동형 단단한 바닥 표면 청소기(100)를 설명한 것으로서, 하나 또는 그 이상의 (도 1-6에 도시됨) 클리닝 시스템(10a-10f)의 부품을 포함할 수 있다. 클리너(100)를 위한 적절한 부품의 더 많은 의논은 필드 등의 미국 특허출원공개번호 제2007/0186368호에 개시되며, 그것의 공개가 참조로서 포함된다.

한 실시예에서, 클리너(100)는 미네소타주, 미네아폴리스에 위치한 테난트 컴패니(Tennant Company)로부터 얻은 "EC-H2O" 기술 하에서 장비를 갖춘 테난트 티파이브 스크러버 드라이어(Tennant T5 Scrubber-Dryer)와 대략 유사하고, 그것은 위에서 논의된 하나 또는 그 이상의 클리닝 시스템(10a-10f)(도 1-6에 도시됨)을 위한 부품 및/또는 동작 특징을 포함하도록 변형되었다.

이 실시예에서, 클리너(100)는 콘크리트, 타일, 비닐, 테라조(terrazzo) 등과 같은, 단단한 바닥 표면을 클리닝하는데 사용된 인간이 뒤에서 따라가는 클리너이다. 선택적으로, 예를 들면, 클리너(100)는, 여기에서 기술된 것처럼, 스크러빙 동작을 수행하기 위해 타는 것, 붙일 수 있는 또는 뒤로 끌린 클리너로서 형성될 수 있다. 추가적인 예에서, 클리너(100)는 추가 실시예에서 카펫트와 같은 부드러운 바닥 또는 단단하거나 부드러운 바닥을 클리닝하기 위해 적응될 수 있다. 클리너(100)는 배터리와 같은 내장 전원 또는 전기적인 코드를 통하여 전력이 공급된 전기적 모터를 포함할 수 있다. 선택적으로, 예를 들면, 내연 기관 시스템이 홀로 또는 전기 모터와 조합되어 사용될 수 있다.

클리너(100)는 일반적으로 베이스(102)와 덮개(104)를 포함하며, 그것은 덮개(104)가 베이스(102)의 내부에 대한 접근을 제공하기 위해 선회되기 위한 힌지(도시되지 않는)에 의해 베이스(102)의 일측을 따라 부착된다. 베이스(102)는 처리되고 클리닝/살균 동작 중 바닥 표면에 제공되는 공급 액체 또는 주로 클리닝 및/또는 살균 액체 요소(일반 수돗물과 같은)를 수용하기 위한 탱크(106)를 포함한다. 선택적으로, 예를 들면, 액체는 탱크(106)에 수용되기 전에 온보드 또는 오프보드 클리너(100)로 처리될 수 있다. 탱크(106)는 베이스(102) 내에 임의의 적절한 형상을 가지고 있을 수 있고, 베이스(102)에 의해 운반되는 적어도 부분적으로 다른 요소를 둘러싼 격실을 가질 수 있다.

베이스(102)는 동력 설비를 갖는 스크럽 헤드(110)를 운반하며, 그것은 하나 또는 그 이상의 스크러빙 부재(112), 쉬라우드(shroud)(114), 및 스크러빙 부재 드라이브(116)를 포함한다. 스크러빙 부재(112)는 뻣뻣한 브러시, 패드 스크러버, 초극세사와 같은 하나 또는 그 이상의 브러시, 또는 다른 단단한(또는 부드러운) 바닥 표면 스크러빙 요소를 포함할 수 있다. 드라이브(116)는 스크러빙 부재(112)를 회전시키기 위한 하나 또는 그 이상의 전기 모터를 포함한다. 스크러빙 부재(112)는, 도 7a-7c에 나타난 바와 같이, 바닥 표면에 대하여 상대적인 일반적으로 수직 회전 축 주위를 회전하는 디스크 타입 스크러브 브러시를 포함할 수 있다.

선택적으로, 예를 들면, 스크러빙 부재(112)는 단단한 바닥 표면에 상대적인 회전축의 일반적으로 수평 축 주위를 회전하는 하나 또는 그 이상의 원통형 스크러브 브러시를 포함할 수 있다. 드라이브(116)는 또한 스크러빙 부재(112)를 진동시킬 수 있다. 스크럽 헤드(110)는 낮아진 클리닝 위치 및 상승된 이동 위치 사이에서 움직일 수 있도록 스크럽 헤드(110)가 클리너(100)에 부착될 수 있다. 선택적으로, 예를 들면, 클리너(100)는 스크럽 헤드(110) 또는 스크러브 브러시를 포함하지 않을 수도 있다.

더욱이, 베이스(102)는 기계 틀(117)을 포함하며, 그것은 휠(118)과 캐스터(119) 상에 소스 탱크(106)를 지지한다. 휠(118)은, 120으로 도시된, 모터와 트랜스액슬 조립체에 의해 구동된다. 프레임의 후방은 유체 회수 장치(122)가 부착되는 링크(121)를 운반한다. 도 7a-7c의 실시예에서, 유체 회수 장치(122)는 호스(126)를 통하여 회수 탱크(108)에 입구 챔버와의 진공 통신을 수행하는 진공 스퀴지(124)를 포함한다. 소스 탱크(106)의 하부는 드레인(130)을 포함하고, 그것은 소스 탱크(106)를 비우기 위해 드레인 호스(132)에 결합된다. 유사하게, 회수 탱크(108)의 하부는 드레인(133)을 포함하며, 그것은 회수 탱크(108)를 비우기 위한 드레인 호스(134)에 결합된다. 선택적으로, 예를 들면, 하나 또는 양측의 소스 탱크, 회수 탱크 그리고 관련된 시스템은 분리된 장치에 의해 안에 하우징되거나 또는 운반될 수 있다.

더욱 대표적인 실시예에서, 유체 회수 장치는 바닥 표면으로부터 떨어진 더러워진 액체를 들어올리고, 수집 탱크 또는 리셉터클을 향하여 더러워진 액체를 운반하기 위한 비진공화된 기계적인 장치를 포함한다. 비진공화된 기계적인 장치는, 예를 들면, 유연한 재료 요소와 같은 다수의 닦는 매체를 포함할 수 있으며, 그것은 바닥 표면으로부터 더러워진 액체를 모아서 들어올리기 위해 바닥 표면과의 접촉하여 회전된다.

또 다른 실시예로서, 클리너(100)는 스크럽 헤드 없이 설비화되고, 액체는 스크러빙 작용 없이 클리닝 또는 살균을 위해 바닥(125)에 제공된다. 다음으로, 유체 회수 장치(122)가 바닥으로부터 적어도 제공된 액체의 일부를 회수한다. 또 다른 실시예에서, 클리너(100)는 지팡이 스프레이어와 추출기 또는 떨어진 표면을 클리닝하는데 사용될 수 있는 다른 부착물(도시되지 않는)을 포함한다.

더욱이 클리너(100)는 배터리(142)가 장착된 배터리실(140)을 더 포함할 수 있다. 배터리(142)는 모터(116), 진공 팬 또는 펌프(144), 및 클리너(100)의 다른 전기 부품을 구동시키기 위한 파워를 제공한다. 진공 팬(144)은 덮개(104)에 탑재된다. 클리너(100)의 본체의 후방에 설치된 제어 장치(146)는 클리너(100)를 위한 조향 제어 핸들(148) 그리고 운영 제어 그리고 게이지를 포함한다.

액체 탱크(106)는 일반 수돗물과 같은, 클리닝 그리고/또는 살균 용도로 취급되는 공급 액체로 채워진 액체 원료(e.g., 액체 원료(20))이다. 일 실시예에서, 공급 액체는 임의의 계면활성제, 세제 또는 다른 클리닝 케미컬이 없거나 거의 없다. 또한 클리너(100)는 출력 유체 흐름 경로(160)를 포함하며, 그것은 펌프(164)(펌프(14)에 해당))와 전기분해 셀(162)(전기분해 셀(18,66)에 해당) 포함한다.

액체 탱크(106), 전기분해 셀(162), 및 펌프(164)는 클리너(100)의 어느 곳에나 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 전기분해 셀(162)은 베이스(102) 내에 운반되는 하우징(150) 내에 탑재된다. 펌프(164)는 소스 탱크(106)의 하부에 탑재되고, 전기분해 셀(162)을 통하여, 흐름 경로(160)를 따르는 탱크(106)로부터 스크럽 헤드(110)의 근처 및 결국 바닥(125)에 물을 펌핑하고, 여기서 회수 장치(122)는 더러워진 액체를 회수하고, 그것을 회수 탱크(108)로 되돌려 보낸다.

도 7A에 있는 화살표는 흐름 경로(160)를 통하여, 탱크(106)로부터 바닥(125)에까지, 그런 후, 회수 장치(122)로부터 회수 탱크(128)까지 액체 흐름 방향을 도시한 것이다. 일 실시예에서, 전기분해 셀(162)은 흐름 경로(160)의 길이를 감소시키기 위해 스크럽 헤드(110)에 인접하여 위치한다. 선택적으로, 흐름 경로(160)는 열강화, 전기 화학적으로 활성화된 액체가 전기분해 셀(162)에서부터 스크럽 헤드(110)에까지 흘러감에 따라, 열손실을 감소시키기 위해 열적으로 격리될 수 있다. 추가적인 다른 실시예에서, 또한 흐름 경로(160)는 발열체(72)(도 4-6에 도시됨)에 해당하는 하나 또는 그 이상의 발열체 (도시되지 않음)를 포함할 수도 있다.

본 명세서의 일 실시예에서, 제어 장치(146)는 상술한 바와 같이, "요구가 있는 즉시" 방식으로 펌프(164)와 전기분해 셀(162)를 동작시키기 위해 형성된다. 클리너(100)가 쉬고 있고, 클리닝된 바닥에 상대적으로 움직이지 않을 경우, 펌프(164)는 "오프" 상태에 있고, 전기분해 셀(162)은 무전압 상태가 된다. 화살표 165로 표시된 것처럼, 클리너(100)가 바닥에 상대적으로 전방향으로 이동할 때, 제어 장치(146)는 펌프(164)를 "온" 상태로 변환하고, 전기분해 셀(162)에 전압을 가한다. "온" 상태에서, 펌프(164)는 흐름 경로(160)을 통하여 탱크(106)에서부터 스크럽 헤드(110)의 근방까지 물을 펌핑시킨다. 따라서, 전기분해 셀(162)은, 상술한 바와 같이, "요구가 있는 즉시" 열강화, 전기 화학적으로 활성화된 물을 생성하고 전달시킨다. 예를 들면, 클리너(100)는 양극액 흐름 또는 음극액 흐름의 중간 저장소 없이, 그리고 전기분해 셀(162) 안으로 양극액 흐름 또는 음극액 흐름의 피드백 없이, 모든 열강화 양극액과 음극액 흐름을 상당히 제공할 수 있다.

아래의 더 많은 설명에서 기술된 바와 같은, 흐름 경로(160)는 전기분해 셀(162)의 출력에서 생산된 가열되고 혼합된 음극액과 양극액 전기 화학적으로 활성화된 물을 위한 단일, 결합된 출력 흐름 경로를 포함할 수 있거나, 흐름 경로(160)을 따라 또는 디스펜서 어딘가에 결합하거나 흐름 경로(160)의 전체 길이를 따라 분리된 채로 남아 있을 수 있는 각각의 경로를 포함할 수 있다. 분리된 유동 흐름은 스크럽 헤드(110) 근처에 공통 유체 디스펜서를 가질 수 있고, 액체 디스펜서를 분리시키기 위해 경로화될 수 있다. 펌프(164)는 다수의 흐름 경로를 위해 단일 펌프 또는 다중 펌프일 수 있다.

클리너(100)가 선택적으로 하나 또는 양측의 양극액 또는 음극액 전기 화학적으로 활성화된 물 배출을 제공하기 위해 형성되는 실시예에서, 클리너(100)는 또한 하우징(150)으로부터 회수 탱크(108) 또는 별도의 오수 탱크에까지 미사용된 음극액 또는 양극액 물을 경로화하기 위해, 전기분해 셀(162)로부터 하나 또는 그 이상의 오수 흐름 경로를 포함할 수 있다. 흐름 경로는 또한 클리너(100)에 의해 나중에 사용할 수 있도록 미사용된 음극액 또는 양극액을 버퍼 또는 저장조(도 7a-7c에 도시된)로 안내하기 위해 또한 제공될 수 있다. 예를 들면, 클리너(100)가 클리닝 유일 모드에서 작동되면, 전기분해 셀(162)에 의해 생산된 양극액 물은 요구되지 않을지도 모르고, 살균 동작 방식에서와 같이, 회수 탱크(108) 또는 버퍼 또는 분리 저장 탱크에 나중 사용을 위해 안내될 수 있다.

클리너(100)가 살균 유일 모드에서 동작되면, 전기분해 셀(162)에 의해 생산된 음극액 물은 요구되지 않을지도 모르고, 클리닝 동작 방식에서와 같이, 회수 탱크(108) 또는 버퍼 또는 분리 저장 탱크에 나중 사용을 위해 안내될 수 있다. 클리닝 그리고 살균 동작 방식에서, 음극액 물과 양극액 물 모두는 동시에 또는 연속적으로 바닥에 적용될 흐름 경로(160)를 따라 안내된다. 음극액 물은 바닥 표면을 클리닝하기 위해 바닥 표면에 적용되고, 후에 살균 목적을 위한 똑같은 바닥 표면에 양극액 물의 적용 전에 제거될 수 있다. 음극액과 양극액 물은 또한 반대 순서로 적용될 수 있다. 선택적으로, 예를 들면, 클리너(100)는 단기간 동안 음극액 물을 간헐적으로 적용하기 위해 형성되고, 이어서 양극액 물의 적용이 진행될 수 있다. 그 반대도 가능하다. 음극액 그리고/또는 양극액 물이 어떤 시간, 방식, 농도, 유량으로 적용되는지를 제어하는 다양한 동작이 제어 장치(146)를 통하여 조작자에 의해 제어될 수 있다.

또 다른 실시예로서, 클리너(100)는 두개의 분리된 클리닝 헤드를 포함하도록 변형될 수 있는데, 하나는 양극액 물을 제공하고 회수하기 위한 것이고, 다른 하나는 음극액 물을 제공하고 회수하기 위한 것이다. 예를 들면, 각각의 헤드는 그 자체의 액체 디스펜서, 스크럽 헤드 및 스퀴지를 포함한다. 하나는 클리너의 이동 경로를 따라 다른 것을 따를 수 있다. 예를 들어, 앞서는 헤드는 클리닝을 위해 사용될 수 있는 반면, 뒤따르는 헤드는 살균을 위해 사용될 수 있다.

상기와 같이 하여, 열강화 양극액 물과 열강화 음극액 물을 포함하는 두개의 액체 흐름이, 결합된 출력 흐름 또는 분리된 출력 흐름 중 어느 하나를 통하여, 동시에 클리닝되는 표면에 적용될 때, 표면 상에 통상의 잔존하는 시간 동안, 표면 상에서 혼합되거나 결합될지라도, 두개의 액체는 그들의 개별적 강화 클리닝과 살균 특성을 유지한다는 것이 발견되었다. 예를 들면, 클리너(100)가 클리닝되는 표면을 가로질러 통상의 속도로 전진함에 따라, 표면에 대한 제공과 그런 후 진공 스퀴지(124)에 의한 회수 사이의 표면 위의 체류 시간은 약 3초와 같이 상대적으로 짧다.

한 예에서, 예를 들면, 두개의 액체가 함께 혼합될지라도, 음극액 물과 양극액 물은 적어도 30 초 동안 그들의 독특한 전기 화학적으로 활성화된 특성을 유지한다. 이런 동안, 두 종류의 액체의 독특한 전기화학적으로 활성화된 특성은 액체가 표면으로부터 회수된 후까지 중화하지 않는다. 이것은 각 액체의 유리한 특성이 공통의 클리닝이 동작하는 동안 이용되게 한다. 회수 후에, 나노버블이 약해지기 시작하고, 알칼리성과 산성 액체는 중화하기 시작한다. 한번 중화되면, pH를 포함하여 회수되고 혼합된 전기화학적 특성은 통상의 수돗물로 되돌아 간다.

전기분해 셀(162)은 배터리(142)에 의해, 또는 배터리들(142)에 의해 동력을 받거나 또는 독립적이고, 그리고 원하는 전압 및 원하는 파장의 전류 레벨을 갖는 전극을 제공하도록 적응된 하나 또는 그 이상의 분리된 전원 공급기에 의해 동력을 받는다.

클리너(100)의 액체 제공 경로는 또한, 바람직하게, 클리닝되는 표면 상에 남는 잔류물을 감소시키기 위해 급수 또는 생성된 EA 물로부터 선택된 성분 또는 화학 물질을 제거하기 위한 하나 또는 그 이상의 필터를 포함할 수 있다. 경로는 또한 액체 내의 바이러스와 박테리아를 감소시키기 위해 액체를 자외선 처리하기 위한 자외선 방사 발생기를 포함할 수 있다.

도 8은 본 명세서의 실시예에 따라 더 상세하게 클리너(100)의 액체 제공 흐름 경로(160)을 설명하는 블록도이다. 단순화를 위해, 회수 탱크(108)에 대한 폐수 흐름 경로와 클리너(100)의 다른 성분은 도 8에서 표시되지 않았다. 흐름 경로(160)에서 요소는 다른 실시예의 상호간에 관련하여 상류 또는 하류에 재정렬될 수 있다. 또한, 흐름 경로(160)를 따른 특별한 요소는 구현되는 특정 응용분야와 플랫폼에 따라, 실시예마다 다를 수 있다. 더욱이, 블록 다이아그램에서 회수 탱크(108)와 같은, 하나 또는 그 이상의 요소는 생략될 수 있다.

탱크(106)에서 액체 또는 급수는 도관 섹션(170,171) 및 펌프(164)를 통하여 전기분해 셀(162)의 입력단에 결합된다. 펌프(164)는 다이아프레임 펌프와 같은, 임의의 적절한 타입의 펌프를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 전해질(e.g., 소디움 염화물) 또는 다른 화합물과 같은, 첨가 또는 부스팅 화합물은 전기분해 셀(162)의 흐름 경로 상류를 따라서 임의의 바람직한 농도 그리고 임의의 바람직한 위치에서 급수에 추가될 수 있다. 예를 들면, 첨가제는 탱크(106) 내의 물에 추가될 수 있다. 추가적인 예에서, 첨가제 흐름 통과 장치(173)는 첨가제를 급수에 삽입하기 위한 펌프(164)의 하류(또는 상류)와 같은, 흐름 경로를 갖는 인-라인에 결합될 수 있다. 그러나, 그런 첨가제는, 일반 수돗물과 같은, 많은 클리닝 응용분야와 액체 타입에 불필요하다. 몇몇 응용분야에서, 첨가제는, 요구된다면, 중성 pH로부터 더 떨어진 전기분해 셀(162)의 양극액 및 음극액의 각 pH를 더욱 부스팅하기 위해 사용될 수 있다.

추가적 세제가 요구되는 응용분야에서, 클리너(100)는 세제의 소스(180)를 더 포함하도록 변형될 수 있으며, 그것은 도관 섹션(181,182) 및 펌프(183)(모두 쇄선으로 표시됨)를 통한 전기분해 셀(162)의 입력단에 공급된다. 선택적으로, 예를 들면, 펌프(183)는, 예를 들면, 전기분해 셀(162)의 하류인 하나 또는 그 이상의 흐름 경로(160) 또는 펌프(164)의 상류인 흐름 경로에 세제를 공급할 수 있다. 혼합부재(184)는 액체 원료(106)로부터 공급된 세제와 급수를 혼합한다.

세제의 흐름 경로는 공급부(180)에서 세제의 부피와 대략 독립적으로 생성된다. 체크 벨브(도시되지 않음)는, 유체 혼합 부재(184)가 펌프(164)의 상류에 있을 때, 탱크(106)에 세제 및 1차 클리닝 액체 요소가 거꾸로 흐르지 않도록 도관 섹션(170)의 라인에 설치될 수 있다. 펌프(183)는 솔레노이드 펌프와 같은, 임의의 적절한 펌프도 포함할 수 있다.

컨트롤러(186)(쇄선으로 표시됨)는 제어 신호 라인(187)을 통하여 펌프(183)의 동작을 제어한다. 일 실시예에 따라서, 신호 라인(187)은 접지(도시되지 않음)에 관련하여 파워를 제공하고, 펌프가 도관(182)을 통하여 세제를 구동하는 기간을 제어하는 펄스 신호를 운반할 수 있다. 예를 들면, 제어 신호(187)는 농축 세제의 저볼륨 출력 흐름을 생성하기 위해 0.1 초동안 온, 2.75 초 동안 오프를 하도록 펌프(183)를 켤 수 있다. 또한, 다른 온/오프 시간이 사용될 수 있다. 게다가, 펌프(164,183)는 제거될 수 있고, 액체와 세제는 중력과 같은, 또 다른 메카니즘에 의해 공급될 수 있다. 도 7a-7c에 도시된 실시예에서, 클리너(100)는, 추가적인 세제가 이용되지 않기 때문에, 요소(180,183,184,186)를 포함하지 않는다.

전기분해 셀(162)은 음극액 물 배출 또는 배출구 라인(190)과 양극액 물 배출 또는 배출구 라인(192)을 가지며, 그것은 공통 흐름 경로(160)(실선으로 표시됨)로 결합되고, 유체 디스펜서(194)에 공급한다. 본 명세서의 또 다른 실시예에서, 흐름 경로(160)는 각각 출력 라인(190,192)을 위해 분리된 흐름 경로(160A,160B)(쇄선으로 표시됨)를 포함한다. 개별적 또는 결합된 흐름 경로을 통한 상대적인 유량은 경로를 따라 위치된 하나 또는 그 이상의 벨브 또는 다른 흐름 컨트롤 장치(195)를 통하여 제어될 수 있다.

버퍼 또는 저장조(196)는 전기분해 셀(162)에 의해 생산되지만 바로 유체 디스펜서(194)에 전달되지 않는 임의의 음극액 또는 양극액을 수집하기 위해 경로(160,160A 및/또는 160B)를 따라 위치될 수 있다. 예를 들면, 저장조(196)는 트림 밸브를 포함할 수 있으며, 그것은 저장조가 충전되게 한 후, 한번 충전되면, 사용을 위해 각 흐름 경로 안으로 비어 있게 한다. 다른 유형의 저장조, 벨브 또는 배플 시스템이 또한 사용될 수 있다. 두개의 저장조(196)가 어떤 다른 간격 또는 제어 신호 상에서 교대로, 동시에 개방되거나 비워지도록 제어될 수 있다. 음극액 또는 양극액 중 하나가 특별한 클리닝 또는 살균 동작을 위해 사용되고 있지 않으면, 초과하는 미사용 액체는, 밸브(195)를 통하여, 회수 탱크(108)에 공급될 수 있다. 선택적으로, 예를 들면, 액체는 나중에 사용할 수 있도록 분리된 저장 탱크에 공급될 수 있다. 분리된 저장탱크는, 예를 들면, 디스펜서의 출력 유량이 흐름 경로에서 하나 또는 그 이상의 요소가 효율적으로 제공될 액체를 처리하는 속도를 초과하는 실시예에서 또한 사용될 수 있다.

명세서의 다른 실시예에 의해, 하나 또는 그 이상의 흐름 제한 부재(198)가 특정 구성을 위해 요구되거나 필요로 되면 액체의 흐름을 조절하기 위해 흐름 경로(160,160A 및/또는 160B)의 라인에 위치될 수 있다. 예를 들면, 흐름 제한 부재(198)를 가로지르는 압력 강하는 원하는 부피 유량을 제공하기 위해 유체의 흐름을 제한할 수 있다. 예를 들면, 흐름 제한 부재(198)는 펌프(164)의 배출의 압력이 대략 40 psi에 있을 때 0.2 GPM과 같은, 원하는 출력 흐름을 제공하는 측정 오리피스 또는 오리피스 플레이트를 포함할 수 있다. 0.2 GPM보다 크거나 작은 다른 흐름 속도가 또한 사용될 수 있다.

세제의 공급이 사용된다면, 세제의 부피 유량은 예를 들면 1분에 대략 10 세제곱 센티미터 또는 이하로 펌프(183)에 의해 제한될 수 있다. 액체의 부피 유양을 제어하는 요소 및 방법의 예와, 세제는 미국 특허번호 제7,051,399호에 더 상세하게 설명되어 있다. 그러나, 이러한 요소와 방법은 본 명세서의 하나 또는 그 이상의 실시예에서 요구되지 않는다.

클리너(100)는, 전기분해 셀(162)의 하류에서, 결합된 흐름 경로(160)를 따라 또는 하나 또는 양측의 분리된 흐름 경로(160A, 160B)를 따라서, 하나 또는 그 이상의 발열체(163)을 더 포함할 수 있다. 발열체(163)는 전기분해 셀(162)과 유체 디스펜서(194) 사이의 흐름 경로(160,160A,160B)를 따라 어디에나 위치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 클리너(100)는 전기분해 셀(162)로부터 상류에 위치된 하나 또는 그 이상의 발열체(도시되지 않음)를 선택적으로(또는 추가적으로) 포함할 수 있다.

흐름 경로(160,160A,160B)는 압력 방출 밸브(202)와 체크 밸브(204)를 더 포함할 수 있고, 그것은 클리너(100)에서 임의의 흐름 경로를 따라 임의의 적절한 위치에 위치될 수 있다. 체크 밸브(204)는 클리너(100)가 사용되지 않을 경우 액체 누출을 제한하는 것을 도울 수 있다. 클리너(100)는 또한 전기분해 셀(162) 그리고/또는 발열체(163)로부터 상류 및/또는 하류에 위치된 하나 또는 그 이상의 살포 장치(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 클리너(100)(그리고, 클리닝 시스템(10a-10f))에 사용된 적절한 살포 장치의 예는 필드(Field) 등의 미국 특허출원공개번호 제2007/0186368호에 개시된 그것들을 포함한다.

유체 디스펜서(194)는 클리너(100)가 사용되는 특정 응용 분야를 위한 임의의 적절한 분배 요소를 포함할 수 있다. 예를 들면 일 실시예에서, 유체 디스펜서(194)는 스크럽 헤드와 같은, 단단한 바닥 표면에 또는 클리너(100)의 또 다른 부품에 액체를 제공한다. 스크럽 헤드가 다중 브러시를 갖는 경우, 유체 디스펜서(194)는 T-커플링을 포함할 수 있고, 예를 들면, 요구되는 경우, 각 브러시에 분리된 출력 흐름을 제공하도록 사용될 수 있다. 액체는, 분무하거나 떨어트림으로써, 임의의 적절한 방식으로 제공될 수 있다.

양극액과 음극액이 상호간 분리되어 적용되는 실시예에서, 유체 디스펜서(194)는, 액체의 각 타입을 위한 하나의, 분리된 출력단을 가질 수 있다. 선택적으로, 예를 들면, 유체 디스펜서는 단일 출력단을 가질 수 있는데, 여기서 각 흐름 경로로부터의 흐름은 예를 들면 벨브, 스위치 또는 배플에 의해 제어된다. 또 다른 실시예에서, 유체 디스펜서(194)는 오직 양극액, 오직 음극액 또는 양극액과 음극액의 혼합물을 선택적으로 통과시키는 흐름 컨트롤 장치를 포함한다. 유체 디스펜서 및 액체 디스펜서라는 용어는, 예를 들면, 그 요소가 함께 연결되는지 아닌지에 따라, 단일 디스펜싱 요소 또는 다중 디스펜싱 요소를 포함한다.

양극액 물과 음극액 물을 포함하는 두개의 액체 흐름이, 결합된 출력 흐름 또는 분리된 출력 흐름중 어느 하나를 통하여, 동시에 클리닝되는 표면에 적용될 때, 두개의 액체가, 비록 표면 상에서 혼합된다고 해도, 표면 상에서 전형적인 잔존 시간 동안 그들의 개별적인 강화 클리닝 및 살균 특성을 유지한다는 점이 발견되었다. 예를 들면, 클리너(100)가 클리닝될 표면을 가로질러 전형적인 속도로 진행할 때, 표면에 대한 디스펜싱 및 그런 후의 진공 스퀴지(124)(도 7A에 도시됨)에 의한 회수 사이에 표면 상에서의 잔류 시간이, 대략 2-3초와 같이, 상대적으로 짧다. 이러한 시간 동안, 두종류의 액체에 대한 독특한 전기화학적 활성화 특성은 액체가 표면으로부터 회수된 이후의 전까지 중화되지 않는다. 이것은 각 액체의 유리한 특성이 공통 클리닝이 동작하는 동안 이용되게 한다. 이것은 액체의 열 강화에 의해 이루어진 상승된 클리닝에 추가된다.

회수 후에, 나노버블은 감소하기 시작하고 알칼리성과 산성 액체는 중화하기 시작한다. 한번 중화되면, pH를 포함하여 회수되고 혼합된 액체의 전기 화학적 특성이 일반 수돗물의 특성으로 되돌아간다. 이것은 산화-환원 전위 및 혼합된 물의 유익한 클리닝/살균 특성이, 이러한 특성이 클리너의 회수 탱크에서 대략 중화되거나 또는 이후의 처리 전에, 체류 시간 동안 대략 유지되도록 한다.

또한, 혼합된 물(또는 다른 전기 화학적으로 활성화된 액체)의 산화-환원 전위와 다른 전기 화학적으로 활성화된 특성이 회수 후 회수 탱크 내에서 상대적으로 빨리 중화한다는 것이 발견되었다. 이것은, 액체가 중화되기 전까지 임시 처리 탱크 내에 회수된 액체를 대기하거나 저장할 필요없이 클리닝 동작이 끝난 후, 회수된 액체가 거의 즉각적으로 처리되도록 한다.

추가적인 다른 실시예에서, 본 명세서의 클리닝 시스템은, 분무 병과 같은, 휴대용 유니트로서 제공될 수 있다. 이러한 실시예에서, 클리닝 시스템(10a-10f)은, 필드(Field)의 미국 특허출원공개번호 제2009/0314658호; 그리고 필드(Field)의 미국 특허출원공개번호 제2010/0147701호에서 개시된 것, 각각이 참조에 의해 포함된 명세서와 같은, 휴대용 유니트로 작용할 수 있다. 추가적으로 적절한 휴대용 유니트는 미네소타주, 미네아폴리스에 위치한 액티베이언 클리닝 솔루션사(Activeion Cleaning Solutions, LLC)로부터 거래 상표 "IONATOR HOM"과 "IONATOR EXP" 하에 상업적으로 이용한 가능한 것을 포함한다. 예를 들면, 휴대 가능한 클리닝 유닛은 전기분해 셀의 상류 및/하류에 위치된 하나 또는 그 이상의 발열체를 포함할 수 있고, 거기서 발열체 및 전기분해 셀은 요구가 있는 즉시 응용 분야에서 동작될 수 있다.

실시예

본 명세서의 범위 내에서 수많은 변형과 변화가 당업자에게 명백할 것이므로, 본 명세서는 단지 설명으로 의도되는 다음과 같은 예에서 보다 상세하게는 기술된다. 달리 언급되지 않으면, 다음과 같은 예에서 보고된 모든 부분, 퍼센트 및 비율은 중량을 기초로 하고, 예로 사용된 시약은 아래 기술된 케미컬 공급자로부터 획득 또는 이용 가능하거나, 또는 통상의 기술에 의해 합성될 수 있다.

본 명세서의 클리닝 시스템(실시예 1)과 비교 클리닝 시스템(비교예 A)은 더러워진 시험 스트립에 대해서 그들의 클리닝 능력을 비교하기 위해 동작되었다. 더러워진 시험 스트립은 경공업의 셋팅, 소매 환경(e.g., 푸드 코트에서와 같이), 푸드 준비 셋팅, 및 공공 다이닝 영역에서 전형적인 다양한 더러운 조성물의 균일한 코팅을 포함했다. 똑같이 더러운 조성물이 실시예 1의 클리닝 시스템과 비교예 A의 클리닝 시스템 사이에서 클리닝 운행의 직접적인 비교를 위해 사용되었다. 실시예 1의 클리닝 시스템과 비교예 A의 클리닝 시스템은 또한 그들의 클리닝 능력의 직접적인 비교를 위해 나란히 작동되었다.

실시예 1의 클리닝 시스템은 수돗물 공급 소스, 전기분해 셀, 하류의 발열체, 및 디스펜싱 스프레이어를 포함했다. 전기분해 셀은 미네소타주, 미네아폴리스에 위치한 테난트 컴패니(Tennant Company)로부터 얻은 거래 상표 "ec-H2O" 전기적으로 변환된 물 기술 하에서 상업적으로 이용 가능했다. 동작 중에 수돗물은 전기분해 셀, 발열체, 및 디스펜싱 스프레이어를 통하여 펌핑되었다.

전기분해 셀은 수돗물을 전기 화학적으로 활성화하였고 상당한 온도로 물의 온도를 증가시켰다. 그런 이후, 전기 화학적으로 활성화된 물의 알칼리성 흐름은 발열체를 통해 보내졌으며, 그것은 안정-상태로 동작하는 동안 전기 화학적으로 활성화된 물을 약 125 ℉로 가열시켰다. 결과적으로 가열된, 알칼리성 물은 후에 더러워진 시험 스트립 상에 디스펜싱 스프레이어로부터 가볍게 분무되었다.

비교예 A의 클리닝 시스템은 알칼리성 물(10.5의 pH)를 포함했으며, 그것은 약 75 ℉로 유지되었다. 동작하는 동안, 알칼리성 물은 디스펜싱 스프레이어로 공급되었으며, 그것은 실시예 1의 클리닝 시스템의 디스펜싱 스프레이어와 같은 모델이었다. 결과적으로 물은 이후에 실시예 1의 클리닝 시스템에서 사용된 것과 같은 속도로 더러워진 시험 스트립 위에 가볍게 분사되었다.

각각의 클리닝이 동작하는 동안, 실시예 1의 클리닝 시스템은 비교예 A의 클리닝 시스템과 비교하여 그것의 더러워진 시험 스트립으로부터의 더 많은 더러운 조성물을 제거하였다. 양측의 클리닝 시스템이 그들 각각의 더러워진 시험 스트립 위에 알칼리성 물을 분무하였기 때문에, 실시예 1의 클리닝 시스템으로부터의 분사된 알칼리성 물의 상승된 온도가 향상된 클리닝 능력에 기여하였다는 것으로 여겨진다. 그와 같이 하여, 전기 화학 활성과 열 강화의 조합은 다양한 표면을 클리닝하기 위한 적절한 처리액을 제공하였다.

본 명세서가 바람직한 실시예들을 참고하여 기술되었을지라도, 당업자는 변화가 본 명세서의 정신과 범위로부터 벗어남 없이 형태와 상세 설명으로 만들어질 수 있다는 것을 인식할 것이다.

10a; 클리닝 시스템 12; 액체 원료
14; 제어 전자장치 16; 펌프
18; 전기분해 셀 20; 디스펜서

Claims

제1온도로 공급 액체를 제공하기 위해 형성된 액체 원료;
상기 공급 액체를 전달받고, 전기 화학적으로 활성화된 액체를 제공하기 위해 상기 공급 액체를 전기 화학적으로 활성화하도록 형성되며, 상기 전기 화학적인 활성화는 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체가 제1온도보다 높은 제2온도가 되도록 상기 공급 액체를 가열하는 전기분해 셀; 및
상기 전기 화학적으로 활성화된 액체를 제공하기 위해 형성된 디스펜서를 포함함을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전기분해 셀로부터 상류에 배치된 발열체를 더 포함하고, 상기 발열체는 제1온도로부터 제2온도까지 상기 공급 액체를 가열시키기 위해 형성되고, 상기 가열된 공급 액체를 상기 전기분해 셀에 제공하기 위해 형성됨을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전기분해 셀로부터 하류에 배치된 발열체를 더 포함하고, 상기 발열체는 상승된 온도로부터 상기 상승된 온도보다 더 높은 제2온도까지 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체를 가열시키기 위해 형성되고, 상기 가열된 전기 화학적으로 활성화된 액체를 상기 디스펜서에 제공하기 위해 형성됨을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항에 있어서,
이동형 클리닝 유닛 하우징;
상기 이동형 클리닝 유닛 하우징을 움직이기 위해 형성된 다수의 휠; 및
상기 이동형 클리닝 유닛 하우징 내에 장착되고, 상기 다수의 휠의 일 부분을 적어도 회전시키기 위해 형성된 구동 모터를 더 포함함을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항에 있어서,
휴대용 유닛 하우징을 더 포함함을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전기분해 셀은 애노드 전극과 캐소드 전극을 포함하고,
상기 클리닝 시스템은 전력을 상기 애노드 전극과 상기 캐소드 전극에게 전달하기 위해 형성된 제어 전자장치를 더 포함함을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제6항에 있어서,
상기 전기분해 셀은 상기 애노드 전극과 상기 캐소드 전극의 사이에 배치된 장벽을 더 포함함을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전기분해 셀과 상기 디스펜서를 상호 연결시키는 유체 라인;
상기 유체 라인을 따라 배치되고, 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체의 온도를 측정하기 위해 형성되는 온도 센서; 및
적어도 부분적으로 상기 온도 센서에 의해 측정된 상기 온도에 기초하여 상기 전기분해 셀에 전력을 전달하기 위해 형성된 제어 전자장치를 더 포함함을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
표면을 클리닝하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 액체 원료로부터 전기분해 셀까지 제1온도를 갖는 공급 액체를 펌핑하고;
제1온도보다 더 높은 상승된 온도에서 전기 화학적으로 활성화된 액체를 제공하기 위해 상기 전기분해 셀에서 상기 공급 액체를 전기화학적으로 활성화 및 가열하며; 그리고
상기 표면에 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체를 제공함을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 전기분해 셀로부터 상류에 위치된 발열체로 상기 공급 액체를 가열시킴을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 전기분해 셀로부터 하류에 위치된 발열체로 상기 전기화학적으로 활성화된 액체를 가열시킴을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 표면은 냉장실 환경에서의 표면이고, 그리고 상기 공급 액체는 실질적으로 글리콜계 조성물이 없는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 표면에 전기 화학적으로 활성화된 액체를 제공하기 전에 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체의 온도를 모니터링함을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서,
적어도 일부의 상기 모니터링된 온도에 기초하여 상기 전기분해 셀에 대한 전력을 조정함을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
표면을 클리닝하기 위한 방법으로서, 상기 방법은
액체 원료로부터 전기분해 셀까지 공급 액체를 펌핑하고;
전기 화학적으로 활성화된 액체를 제공하기 위해 상기 전기분해 셀에서 상기 공급 액체를 전기화학적으로 활성화하고 가열시키기 위해 상기 전기분해 셀을 통하여 전류를 유도하고;
유체 라인을 통하여 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체의 적어도 한 부분을 보내고;
상기 유체 라인에서 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체의 온도를 모니터링하고;
상기 모니터링된 온도에 반응하여 상기 펌핑과 상기 전류의 상기 유도 중 적어도 하나를 제어하고; 그리고
상기 표면에 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체의 적어도 한 부분을 제공함을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제15항에 있어서,
상기 전기분해 셀로부터 상류에 위치된 발열체로 상기 공급 액체를 가열시킴을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제15항에 있어서,
상기 전기분해 셀로부터 하류에 위치된 발열체로 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체를 더 가열하고, 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체의 온도가 모니터링되는 상기 유체 라인은 상기 발열체로부터 하류에 위치함을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제15항에 있어서,
상기 모니터링된 온도에 반응하여 상기 펌핑 및 상기 전류의 상기 유도의 적어도 하나를 제어하는 것은 미리 결정된 온도 범위 내에 상기 유체 라인을 통하여 제공된 상기 전기 화학적으로 활성화된 액체의 부분의 온도를 유지함을 특징으로 하는 방법.
제15항에 있어서,
상기 표면은 냉장실 환경에서의 표면이고, 그리고 상기 공급 액체는 실질적으로 글리콜계 조성물이 없는 것을 특징으로 하는 방법.
제15항에 있어서,
상기 공급 액체는 필수적으로 물로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.