本申請要求于2014年5月2日提交的美國臨時專利申請No.61/987,799和于2014年10月24日提交的美國臨時專利申請No.62/068,426的優(yōu)先權(quán)。這些申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領域

本公開涉及清潔機，諸如移動地板清潔機。具體地，本公開涉及結(jié)合聲能和/或納米氣泡產(chǎn)生的移動地板清潔機。

背景技術(shù)：

在公共，商業(yè)，機構(gòu)和工業(yè)建筑中的地板清潔已經(jīng)導致各種專用地板清潔機的發(fā)展，諸如硬地板和軟地板清潔機。這些清潔機通常利用清潔液體分配系統(tǒng)和清潔頭來執(zhí)行地板清潔操作。

清潔液體分配系統(tǒng)通常分配包括水和化學基清潔劑的清潔液體。清潔劑通常包括溶劑、助洗劑和表面活性劑。清潔頭通常包括一個或多個盤式擦洗刷，其可以位于地面清潔機的前面、下面或后面。擦洗刷通常包括尼龍刷毛、墊或其它纖維。擦洗刷在清潔操作期間被機動化以旋轉(zhuǎn)。擦洗刷的旋轉(zhuǎn)使得刷子在其接合被清潔的表面時擦洗該表面。

雖然洗滌劑增加了對于各種不同的土壤類型(諸如污垢和油)的清潔效果，但是這些洗滌劑還具有在清潔后的表面上留下不需要的殘留物的傾向。這種殘留物可能不利地影響表面的外觀和表面再污染的趨勢。另外，洗滌劑可能不是環(huán)境友好的。一些移動式地板清潔機已經(jīng)裝配有電解槽，用于通過電解諸如自來水的供給液體來產(chǎn)生電化學活化的清潔液體。

期望改進的地板清潔頭、移動地板清潔機和地板清潔方法用于在清潔操作期間減少洗滌劑的使用，同時保持地板清潔操作的功效。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的一個方面涉及一種移動地板清潔機，其包括可移動殼體，由可移動殼體可操作地支撐的清潔頭，構(gòu)造為提供供給液體的液體源，以及構(gòu)造為將供給液體從液體源傳遞的導管。移動地板清潔機還包括一個或多個溶液產(chǎn)生器，其構(gòu)造為從導管接收供給液體，并且通過施加聲能(例如，經(jīng)由超聲波)和納米氣泡產(chǎn)生(例如，經(jīng)由電解)產(chǎn)生清潔溶液。移動地板清潔機還包括構(gòu)造成操作一個或多個溶液產(chǎn)生器的控制電子器件。

本公開的另一方面涉及一種用于清潔表面的方法。該方法包括提供具有清潔頭和溶液產(chǎn)生器的移動地板清潔機，引導供給液體流到溶液產(chǎn)生器，并通過向溶液產(chǎn)生器中的供給液體施加聲能并產(chǎn)生納米氣泡來產(chǎn)生清潔溶液。該方法還包括將產(chǎn)生的清潔溶液分配到表面，以及用清潔頭攪拌分配的清潔溶液。

本公開的另一方面涉及一種移動地板清潔機，其包括可移動殼體，構(gòu)造為提供供給液體的液體源，構(gòu)造為傳遞來自液體源的供給液體的導管，以及由可移動殼體可操作地支撐的擦洗刷。擦洗刷包括支撐部分、一個或多個子單元，每個子單元均構(gòu)造成保持一組刷毛，以及一個或多個換能器，其由支撐部分支撐并且構(gòu)造成使一個或多個子單元和保持的刷毛組振動。移動地板清潔機還包括構(gòu)造成操作一個或多個換能器的控制電子器件。

定義

除非另有說明，本文所用的下列術(shù)語具有以下提供的含義：

術(shù)語“優(yōu)選的”和“優(yōu)選地”是指在某些情況下可以提供某些益處的本發(fā)明的實施方式。然而，在相同或其他情況下，其它實施方式也可以是優(yōu)選的。此外，一個或多個優(yōu)選實施方式的描述并不意味著其它實施方式是無用的，并且不旨在將其它實施方式從本公開的范圍排除。

當在權(quán)利要求中敘述時，術(shù)語“提供”，例如用于“提供移動地板清潔機”，不旨在要求所提供的項目的任何特定遞送或接收。相反，為了清楚和易于閱讀的目的，術(shù)語“提供”僅用于敘述將在權(quán)利要求的后續(xù)因素中提及的項目。

本文中使用的術(shù)語“約”和“大致”是關于由于本領域技術(shù)人員已知的預期變化(例如，測量中的限制和變化)導致的可測量值和范圍。

附圖簡要說明

圖1是本發(fā)明的示例性移動地板清潔機的側(cè)視示意圖。

圖2是移動地板清潔機的清潔頭的俯視透視圖。

圖3是圖2所示的清潔頭的刷子的分解的俯視透視圖。

圖4是具有溶液產(chǎn)生器的擦洗刷的側(cè)面示意圖，該溶液產(chǎn)生器具有位于電解槽上游的換能器單元。

圖5A是具有替代的溶液產(chǎn)生器的擦洗刷的側(cè)面示意圖，該溶液產(chǎn)生器具有位于換能器單元上游的電解槽。

圖5B是圖5A的示例性移動地板清潔機的側(cè)視示意圖。圖1示出了替代解決方案產(chǎn)生器構(gòu)造。

圖6是清潔頭的可替換的擦洗刷的頂部示意圖，其包括徑向行的多個溶液產(chǎn)生器。

圖7是圖6所示的可替換的擦洗刷的側(cè)視示意圖。

圖8是具有多個位于前部的溶液產(chǎn)生器的替代清潔頭的側(cè)面示意圖。

圖9是圖8所示的替代清潔頭的頂部示意圖。

圖10是具有固定到多個換能器子單元的刷毛的替代擦洗刷的頂部示意圖。

圖11是圖10所示的可替換的擦洗刷的側(cè)視示意圖。

圖12是具有與清潔頭分離的多個溶液產(chǎn)生器的本公開的第二示例性移動地板清潔機的側(cè)面示意圖。

圖13是具有與雙滾筒清潔頭分離的多個溶液產(chǎn)生器的本公開的第三示例性移動地板清潔機的示意圖。

圖14是具有圓柱形構(gòu)件的可替換的清潔頭的前透視圖。

圖15是圖14所示的可替換的清潔頭的分解透視圖。

圖16是包括用于施加局部清潔流體的溶液產(chǎn)生器的示例便攜式清潔棒的圖示。

具體實施方式

本公開涉及一種移動地板清潔機，其包括聲學換能器(例如，超聲學換能器)和/或納米氣泡產(chǎn)生器(例如，具有電解槽或其它納米氣泡產(chǎn)生器)，從諸如水的水性供給液體產(chǎn)生清潔溶液。如下所述，聲學換能器和/或納米氣泡產(chǎn)生器與地板清潔頭組合允許移動地板清潔機用很少或沒有添加劑(例如，洗滌劑)有效地并且優(yōu)選地以低功率消耗來清潔地板表面。較低的功率消耗相應地允許移動地板清潔機將更小和/或更少的槽與可持續(xù)的操作持續(xù)時間結(jié)合。

圖1示出了本公開的示例性移動地板清潔機10，其可以被設計為由在機器后面行走或騎在機器上的操作者使用。用于移動地板清潔機10的合適的清潔單元的實例包括來自明尼蘇達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?？商鎿Q地，移動地板清潔機10可構(gòu)造為在另一車輛后面拖曳。

如圖所示，活動地板清潔機10包括殼體12，其由輪子14支撐，輪子14沿著待清潔的表面(例如表面18)在箭頭16的方向上推進活動地板清潔機10。一個或多個輪子14由馬達20基于操作者命令相應地旋轉(zhuǎn)，其中電動機20可包括一個或多個電馬達和/或內(nèi)燃機。馬達20還可以構(gòu)造為在相反的方向上使輪子14旋轉(zhuǎn)，以使移動地板清潔機10的運動反向。

如進一步所示，移動地板清潔機10還包括清潔頭22，在所示的示例中，清潔頭22是盤式擦洗刷頭，其包括蓋或護罩24和可旋轉(zhuǎn)的擦洗刷26。擦洗刷26通過馬達30相對于蓋24圍繞旋轉(zhuǎn)軸線28旋轉(zhuǎn)。馬達30可包括一個或多個電動機，其為沿著軸線28延伸的驅(qū)動軸或其它機構(gòu)(未示出)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動力。優(yōu)選地，軸線28大致上垂直于被清潔的表面18，允許擦洗刷26平行于被清潔的表面18旋轉(zhuǎn)。

移動地板清潔機10還包括控制電子器件32，其包括一個或多個控制電路，其構(gòu)造為通過一條或多條控制線路(例如，電、光和/或無線線路)監(jiān)視和操作移動地板清潔機10的部件，未示出)?？刂齐娮悠骷?2和移動地板清潔機10的部件優(yōu)選地由電池組34供電，電池組34是一個或多個可再充電電池，允許移動地板清潔機10自由移動，而不需要物理連接到固定電源插座。因此，控制電子器件32可以分別在控制線路36和38上引導馬達20和30的操作。

由控制電子器件32執(zhí)行的一個或多個控制功能可以在硬件、軟件、固件或其組合中實現(xiàn)。這樣的軟件，固件等可以存儲在非暫時性計算機可讀介質(zhì)上，諸如存儲器設備。可以使用任何計算機可讀存儲器設備，諸如盤驅(qū)動器、固態(tài)驅(qū)動器、CD-ROM、DVD、閃存、RAM、ROM，集成電路上的一組寄存器等。例如，控制電路可以部分地或完全地在可編程邏輯控制器和/或諸如微控制器和/或執(zhí)行存儲在存儲器設備中的指令的處理設備中實現(xiàn)的其他處理器，其中當由處理器執(zhí)行以將處理器轉(zhuǎn)換成專用計算機時，指令構(gòu)造處理器以執(zhí)行控制過程的步驟。

移動地板清潔機10還包括液體源40，其是用于存儲用于清潔的供給液體42的一個或多個儲存器或罐，和/或可包括用于從外部源(例如，例如，從外部軟管)接收供給液體42的管件或者其他入口。供給液體42是水性液體，優(yōu)選常規(guī)的，未處理的自來水或通?？色@得的其他水。在一些實施方式中，供給液體42可包括一種或多種電解質(zhì)以幫助電解反應。

在一些替代的情況下，供給液體42還可以包括一種或多種添加劑，例如洗滌劑，其優(yōu)選不留下清洗后殘留物并且不化學侵蝕清潔的表面18。然而，如上所述，在優(yōu)選的實施方式中，供給液體42大致不含任何形成殘余物的添加劑，諸如洗滌劑。

供給液體42可以通過導管44離開液體源40，導管44可以包括用于將供給液體42供應到清洗頭22的一個或多個可致動閥門(例如閥門46)和/或泵(例如，泵48)。控制電子器件32可以分別引導閥門46和/或泵48在控制線路發(fā)50和52上的操作。在可替換的實施方式中，可以在沒有泵48的情況下通過重力操作從液體源40供應供給液體42。

導管44將供給液體42引導至溶液產(chǎn)生器54，在所示實施方式中，溶液產(chǎn)生器54包括換能器單元56和納米氣泡產(chǎn)生器(例如，電解槽)58。如下所述，換能器單元56包括一個或多個構(gòu)造為通過接收的供給液體42產(chǎn)生的高頻聲波的聲學換能器。聲學換能器可以是任何合適的換能器，諸如壓電換能器和/或磁致伸縮換能器，并且優(yōu)選地產(chǎn)生超聲波(例如，從大約20千赫茲到大約400千赫茲)。

所產(chǎn)生的聲波在所接收的供給液體42中產(chǎn)生壓縮波，該壓縮波流過換能器單元56，其產(chǎn)生微小的空隙或氣泡。供給液體42優(yōu)選在操作期間始終填充換能器單元56的容積，以防止可能破壞聲波的氣穴的形成。

在通過換能器單元56之后，所得的液體流過納米氣泡產(chǎn)生器58。納米氣泡產(chǎn)生器58可以被實現(xiàn)為電解槽，其通過電解在流動的液體中產(chǎn)生納米氣泡。用于電解槽納米氣泡產(chǎn)生器58的合適的槽的示例包括美國專利8,156,608中公開的那些。在可替換的實施方式中，納米氣泡產(chǎn)生器58可以用諸如機械納米氣泡產(chǎn)生器(例如，空氣滲透篩，文丘里噴嘴，渦流噴嘴)的其他納米氣泡產(chǎn)生器替代。這些納米氣泡產(chǎn)生器可以通過剪切力在不施加電能的情況下產(chǎn)生納米氣泡。因此，雖然本文描述的各種示例性構(gòu)造被描述為具有電解槽58，但是在不脫離本公開的范圍的情況下，可以使用機械納米泡沫產(chǎn)生器作為電解槽58的補充或替代來實現(xiàn)這些構(gòu)造。

從換能器單元56接收的流動液體還優(yōu)選在操作期間始終填充電解槽58的體積以維持電解反應。因此，換能器單元56和電解槽58各自優(yōu)選地基于到溶液產(chǎn)生器54的供給液體42的體積流速來確定尺寸，其因此取決于導管44的尺寸和泵48的操作速率。

然后，所產(chǎn)生的清潔溶液可以經(jīng)由分配噴嘴或孔口60離開電解槽58(或其它納米氣泡產(chǎn)生器)。分配的清潔溶液優(yōu)選地提供用于傳導聲波(例如，超聲波)穿過分配的清潔溶液從換能器單元56到被清潔的表面18的合適路徑。分配的清潔溶液還優(yōu)選地攜帶夾帶的納米氣泡到被清潔的表面18。

控制電子器件32可指導溶液產(chǎn)生器54(即，換能器單元56和電解槽58)在控制線路62上的操作。在所示的實施方式中，溶液產(chǎn)生器54由清潔頭22的擦洗刷26保持在其軸向位置。盡管不希望受理論束縛，但是認為使清潔溶液的流動橫過導管拐角或其它導管彎曲部可能不利地影響所產(chǎn)生的清潔溶液的穩(wěn)定性，這可能潛在地降低其清潔效率。因此，溶液產(chǎn)生器54優(yōu)選地靠近并指向被清潔的表面(例如表面18)以保持清潔效果。這被認為提供了用于傳導聲波(例如，超聲波)和用于通過所分配的清潔溶液將夾帶的納米氣泡從溶液產(chǎn)生器54攜帶到被清潔的表面18的合適路徑。

如圖1所示，溶液產(chǎn)生器54在擦洗刷26的軸向位置處提供了用于將清潔溶液直接分配到表面18上，然后在初始分配之后用旋轉(zhuǎn)的擦洗刷26攪拌清潔溶液的合適布置。這被認為允許來自換能器單元56和電解槽58的所產(chǎn)生的氣泡在被擦洗刷26的旋轉(zhuǎn)刷毛攪動之前吸引和/或移出表面18上的污染物(例如污物)。旋轉(zhuǎn)刷毛然后與清潔溶液一起磨蝕性地去除污染物以清潔表面18。

如下面所討論的，溶液產(chǎn)生器54可以與擦洗刷26通過馬達30驅(qū)動而一起旋轉(zhuǎn)。因此，溶液產(chǎn)生器54可以是永久地附接到擦洗刷26的犧牲單元，并且換能器單元56和電解槽58的元件可以集成在擦洗刷26內(nèi)，使得刷子和溶液產(chǎn)生器54一起制造為單個整體部件。或者，溶液產(chǎn)生器54可制造為固定到擦洗刷26的分離的部件。

移動地板清潔機10還可以包括回收系統(tǒng)64，其在所示的實施方式中包括一個或多個真空單元66、一個或多個真空抽吸工具68、一個或多個真空刮板70、真空路徑選擇器72，以及一個或多個廢物回收罐74。真空單元66與真空抽吸工具68和/或真空刮板70組合使用以從表面18移除液體和固體廢物(即污染的清潔液體)?？刂齐娮悠骷?2可以引導真空單元66在控制線路75上的操作。

例如，真空抽吸工具68可用于從軟表面18去除液體和固體碎屑，而真空涂刷器70可用于從硬表面18去除液體和固體碎屑。其他類型的液體和碎片回收工具和方法也可以用于硬表面、軟地板表面或兩者上。移動地板清潔機10還可以包括由控制電子器件32操作的一個或多個提升機構(gòu)(未示出)，以獨立地提升和降低真空抽吸工具68和真空刮板70。

廢物通過真空路徑選擇器72并進入廢物回收罐74。真空路徑選擇器72允許單個真空單元66選擇性地連接到真空抽吸工具68和真空刮板70?？商鎿Q地，分離的真空單元66可以是獨立地用于真空抽吸工具68和真空刮板70。在該可選實施方式中，可以可選地省略真空路徑選擇器72。

在清潔操作期間，控制電子器件32可以激勵馬達30(經(jīng)由控制線路38)以使擦洗刷26圍繞軸線28旋轉(zhuǎn)、打開閥門46(經(jīng)由控制線路50)，并激勵泵48(經(jīng)由控制線路52)，以通過導管44將供給液體42供應到溶液產(chǎn)生器54。電子器件32還可以激勵換能器單元56中的聲學換能器，以通過流過換能器單元56的供給液體42產(chǎn)生聲波(例如，超聲波)。

控制電子器件32還可以激勵電解槽58，以在經(jīng)由電解經(jīng)過槽58的液體中產(chǎn)生納米氣泡。特別地，控制電子器件32可以通過在包含在槽中的電極上施加合適的電壓來激勵電解槽58。電解槽58因此產(chǎn)生電解的清潔液體，其在軸線28(經(jīng)由分配噴嘴60)的軸向中心位置處直接分配到表面18上。所得清潔溶液的帶電納米氣泡然后從表面18吸引并去除污染物，從而允許污染物通過擦洗刷26的旋轉(zhuǎn)而被磨蝕性地去除。然后可以用回收系統(tǒng)64收集所得的帶有污染物的污染的溶液。

雖然不希望受理論束縛，但是被認為聲能(經(jīng)由換能器單元56)與在電解槽58(或其它納米氣泡產(chǎn)生器)處產(chǎn)生的納米氣泡的組合產(chǎn)生清潔溶液，其對于從表面(例如，表面18)吸引并去除污染物是有效的。另外，換能器單元56和電解槽58每個都是低功耗設備。因此，溶液產(chǎn)生器54適于產(chǎn)生清潔溶液(不含洗滌劑)而不消耗大量的電力。這相應地保持了移動地板清潔機10的操作持續(xù)時間和/或允許使用更小或更少的槽34。

另外，盡管在電解槽58處產(chǎn)生的聲能和納米氣泡的組合可用于提供有效的清潔溶液，但是應當理解，移動地板清潔機10可以構(gòu)造為使用聲能清潔而不使用產(chǎn)生的納米氣泡，或者使用產(chǎn)生的納米氣泡清潔而沒有聲能。根據(jù)應用，由聲能增強或納米氣泡單獨增強供給液體42所提供的清潔效果可足以充分清潔所需表面(例如，表面18)。因此，盡管圖1的示例中的移動地板清潔機10，盡管圖1描述為使用聲能(經(jīng)由換能器單元56)與在電解槽58處產(chǎn)生的納米氣泡的組合，但應當理解，本公開不限于這些特征的組合。

在實踐中，認為將產(chǎn)生的清潔溶液直接分配到表面18上而不首先流入擦洗刷26的旋轉(zhuǎn)刷毛中保持了所產(chǎn)生的清潔溶液用于從表面18吸引和除去污染物的清潔效果。在分配到表面18上的不久之后，擦洗刷26可以通過機械磨蝕進一步幫助清潔工作。這導致清潔表面18大致沒有成膜殘留物。

圖2示出了具有集成式溶液產(chǎn)生器54的清潔頭22的示例性實施方式，并且其中清潔頭22構(gòu)造成承載單個盤式擦洗刷26。如圖所示，蓋24附接到馬達30的固定部分。蓋24具有大致閉合的上表面76和面向待清潔表面18的基本打開的下表面78。擦洗刷26被承載在蓋24下面，并且連接到馬達30的驅(qū)動軸或其它機構(gòu)(未示出)，馬達30延伸通過上表面76的軸向中心處的孔80。

另外，清潔頭14包括導管82，導管82具有構(gòu)造為連接到導管44(圖1所示)的第一端，用于接收來自液體源40的供給液體42。導管82的第二端穿過孔80以將供給液體42輸送到結(jié)合在擦洗刷26中的溶液產(chǎn)生器54(圖2中未示出)。蓋24還包括電端子板84，其提供到控制線路62(圖1所示)的電連接，用于操作溶液產(chǎn)生器54。如下面進一步詳細解釋的，蓋24還提供從端子板84到擦洗刷26上的相應電導體的連接。

圖3示出了擦洗刷26，其包括將擦洗刷26附接到馬達30的驅(qū)動軸上的適配器86(也稱為盤轂或接收器)。適配器86包括中心凹形轂聯(lián)接器88，其構(gòu)造為接收并且固定地連接到電動機30的驅(qū)動軸。適配器86可通過例如軸向地穿過聯(lián)接器88的螺栓或聯(lián)接器88內(nèi)的固定螺釘連接到驅(qū)動軸。也可以使用其他附接方法。

適配器86還包括多個槽90，其構(gòu)造為例如通過摩擦配合接收附接到擦洗刷26的支撐部分94的相應的螺柱或夾板92。還可以提供保持彈簧96以保持接合在槽90內(nèi)的刷頭螺柱92。螺柱92形成構(gòu)造為通過適配器86接收旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力以旋轉(zhuǎn)擦洗刷26的機械連接。

適配器86還包括圍繞聯(lián)接器88的環(huán)形槽98，其包括多個加強肋。環(huán)形狹槽98允許接收的供給液體42從導管82的第二端流動下落過適配器86。這允許供給液體42到達溶液產(chǎn)生器54，而不管擦洗刷26(包括適配器86)的高速旋轉(zhuǎn)。

擦洗刷26還包括附接到支撐部分94的一組刷毛或其它擦洗材料100。支撐部分94可由諸如塑料，合成材料，木材，金屬等的任何合適的材料形成。在特定示例中，支撐部分94通過注塑成型工藝由剛性塑料材料形成。刷毛100可以以任何合適的方式附接到支撐部分94的下表面。在一個實例中，刷毛100模制在支撐部分94的材料內(nèi)。也可以使用諸如粘合劑或熱密封的其他附接方法。

刷毛100可由諸如塑料(例如尼龍，聚酯，聚丙烯)、天然動物毛(例如馬或豬毛)、金屬纖維、研磨劑等的任何合適的材料制成。此外，刷毛100可如圖3所示大體上豎直對齊，或者可以以諸如墊的形式互連或分層。

支撐部分94還包括中心孔102，溶液產(chǎn)生器54位于其中，并在網(wǎng)格板104下方，其中在一些實施方式中可以省略網(wǎng)格板104。在操作期間，供給液體42流過環(huán)形槽98和網(wǎng)格板104，并且進入溶液產(chǎn)生器54的換能器單元56。如上文所述，這種布置允許將供給液體42傳輸?shù)饺芤寒a(chǎn)生器54中，盡管擦洗刷26的高速旋轉(zhuǎn)。

支撐部分94還包括電耦合件，諸如電連接到換能器單元56和電解槽58的第一和第二電導體或觸點106和108。在該示例中，電導體106和108形成為在支撐部分94上的同軸的環(huán)狀，這些環(huán)由蓋部分24的下表面78承載的相應電刷110接合，并且連接到蓋部分24的端子板84。在可選實施方式中，電導體106和108由蓋部分24承載，并且電刷110由支撐部分94承載。

111當擦洗刷26圍繞軸線28在蓋部分24內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，電刷110保持與電導體106和108的電接觸。導體106和108以及電刷110可以位于在電刷110的上表面上的任何半徑處。支撐部分94，沿支撐部分94的周邊和/或在適配器86上的任何位置。在另一個實施方式中，端子板86和觸點106和108之間的電連接由感應耦合形成，其中耦合的第一構(gòu)件附接到蓋部分24，并且耦合的第二構(gòu)件附接到適配器86或支撐部分94。在其它實施方式中可以使用其他類型的電耦合。

如上所述，換能器單元56構(gòu)造為在供給液體42中產(chǎn)生高頻聲波，諸如具有大于20千赫的頻率的波。通常，換能器單元56可以使用將電能轉(zhuǎn)換成聲波的任何類型的聲波產(chǎn)生器來實現(xiàn)。在一個示例中，換能器單元56包括一個或多個壓電換能器，其利用材料的壓電特性將電脈沖轉(zhuǎn)換為機械振動。在另一示例中，換能器單元56包括一個或多個磁致伸縮換能器，其利用材料的磁致伸縮特性將電脈沖轉(zhuǎn)換成機械振動。

圖4是溶液產(chǎn)生器54和擦洗刷26之間的接合的附加簡化圖。如圖所示，溶液產(chǎn)生器54的換能器單元56可以固定在網(wǎng)格板104下方的孔102內(nèi)，其中換能器單元56包括一個或多個聲學換能器112，用于在接收的供給液體42中產(chǎn)生聲波(例如，超聲波)，如上所述。在換能器單元56下面，電解槽58還可以固定在孔102內(nèi)，并且用分配噴嘴60保持就位，分配噴嘴60可以用作溶液產(chǎn)生器54的約束蓋。

電解槽58包括第一和第二電極114和116，在圖1所示的示例中，如圖4所示，通過合適的間隙(例如，具有間隔物118)彼此平行且彼此分離以彼此電隔離。因此，電極114和116定向在平行于刷毛100的表面的平面中，刷毛100與被清潔的表面18接合。在該實施方式中，電極114和116是網(wǎng)格型電極，其使得來自換能器單元56的液體能夠通過重力穿過電極114和116。在可替換的實施方式中，電極114和116均可以是與軸線28同心的環(huán)形電極，允許來自換能器單元56的液體在電極114和116之間流動。

在操作期間，控制電子器件32激活聲學換能器112，并且經(jīng)由控制線路62、端子板84、電刷110和導體106和108將合適的電壓電位跨越電極114和116施加。供給液體42通過導管44和82、孔80、環(huán)形槽98和網(wǎng)格板104供應到換能器單元56。

當馬達30使擦洗刷26圍繞軸線28旋轉(zhuǎn)時，供給液體42流過換能器單元56和電解槽58以產(chǎn)生清潔溶液，如上所述。特別地，聲學換能器112優(yōu)選地通過流動的供給液體42產(chǎn)生超聲波，然后其流入電解槽58。在電解槽58處，當接收的液體在電極114和116之間通過時，施加的電壓誘導穿過包含在間隙中的液體中的電流，并且進一步在液體中產(chǎn)生納米氣泡。

由于重力，所產(chǎn)生的清潔溶液通過分配噴嘴60離開電解槽58，并且直接分配到表面18上。如圖4所示，在進入換能器單元56之后，供給液體42優(yōu)選地沿著直的流動路徑通過換能器單元56、電解槽58和分配噴嘴60并且到達表面18上。這允許所產(chǎn)生的清潔溶液以直線和直接的流動路徑到表面18上。

在分配之后，刷毛100的機械動作將清潔溶液分散在刷子26下方以主動地清潔表面18。在特定示例中，馬達30可以從每分鐘約200轉(zhuǎn)(rpm)到約400rpm旋轉(zhuǎn)擦洗刷26，例如約300rpm。

將溶液產(chǎn)生器54結(jié)合在擦洗刷26中的示例性技術(shù)效果是，在液體流動路徑的最末端，將供給液體42調(diào)節(jié)到非常接近正被清潔的表面18處的使用點。這限制了所產(chǎn)生的清潔溶液從液體被溶液產(chǎn)生器54調(diào)節(jié)的時間到液體接觸正被清潔的表面18的時間的中和。

在可替換的實施方式中，換能器單元56可與電解槽58分離，其中換能器單元56可保持在擦洗刷26上游的任何合適位置(例如，固定到蓋24)。在這種情況下，電解槽58可以保持在換能器單元56下游的任何合適位置處，例如在所示的擦洗刷26處。

圖5A示出了溶液產(chǎn)生器54的可替換的實施方式，其中納米氣泡產(chǎn)生器58(例如，電解槽)相對于換能器單元56位于上游。在該實施方式中，接收的供給液體42最初經(jīng)歷電解以在電解槽58中產(chǎn)生納米氣泡，并且所得的液體然后在分配之前經(jīng)受換能器單元56的超聲波。

在另一實施方式中，電解槽58可與換能器單元56分離，其中電解槽58可保持在擦洗刷26上游的任何合適位置。例如，電解槽可保持在沿導管44的位置和/或固定到蓋24。在這種情況下，換能器單元56可保持在電解槽58下游的任何合適位置，例如如圖所示的擦洗刷26處。

圖5B示出了移動地板清潔機10的可替換的實施方式，其中相同的附圖標記指代上文結(jié)合圖1-4討論的相同的元件。如圖5B所示，移動地板清潔機10包括具有換能器單元56但不包含納米氣泡產(chǎn)生器(諸如如電解槽58)的溶液產(chǎn)生器54。傳感器單元56與供給液體42流體連通。在操作中，換能器單元56可以接收來自液體源40的供給液體42，并將聲能傳遞給供給液體以產(chǎn)生聲學增強的液體。例如，在控制電子器件32的控制下操作，換能器單元56可以產(chǎn)生傳遞到流過溶液產(chǎn)生器54的供給液體42中的聲波。然后，由溶液產(chǎn)生器54產(chǎn)生的聲學增強液體可以通過分配噴嘴或孔口60分配到待清潔的表面上。

與不用聲能處理液體時相比，施加到供給液體42的聲能可以提高液體的清潔效果。由換能器單元56產(chǎn)生的聲波可以作為在行進方向上壓縮和解壓的縱波穿過供給液體42傳播。聲波的壓縮和解壓可在供給液體42內(nèi)產(chǎn)生空化氣泡或空隙空間。這些空化氣泡或空隙空間可具有或可不具有小于1納米的平均直徑，可通過攪拌供給液體42來增加清潔效力并創(chuàng)建擦洗動作。例如，當可以在聲學增強的液體接觸待清潔的表面時發(fā)生的空化氣泡或空隙空間內(nèi)爆時，內(nèi)爆可以產(chǎn)生強烈的局部沖擊波。沖擊波可以提供足以克服污染物與基板的粘附力，釋放污染物并且清潔目標表面。

當溶液產(chǎn)生器54構(gòu)造有換能器單元56但沒有如圖5B所示的納米氣泡產(chǎn)生器時。一個或多個聲學換能器可以以多種不同的方式定位，以將聲能引導到供給液體42中。例如，換能器可以在供給液體42從液體源40到分配噴嘴或孔口60流動時與供給液體42相鄰，并且在一些示例中與供給液體42接觸。在這些示例中，換能器可以在將液體施加到待清潔的表面之前將聲能引導到供給液體42中。附加地或替代地，換能器可以被定位成在液體已經(jīng)施加到待清潔的表面之后將聲能引導到供給液體42中。在這樣的示例中，液體可以經(jīng)由分配噴嘴或孔口60排放到待清潔的表面上，并且隨后用由換能器單元56產(chǎn)生的聲能沖擊。圖6和圖7示出了擦洗刷26的可替換的實施方式，其包括在刷毛100的組之間的支撐部分94周圍徑向布置的多個溶液產(chǎn)生器54。如圖7所示，支撐部分94還可以包括導管120，用于通過離心力和重力將接收的供給液體42從孔102引導到各個溶液產(chǎn)生器54。

在該實施方式中，多個溶液產(chǎn)生器54的數(shù)量、尺寸和布置可以根據(jù)特定的清潔要求而變化。如可以理解的，由于在此實施方式中溶液產(chǎn)生器54的數(shù)量增加，它們各自的尺寸可以小于圖1至圖5所示的單個、軸向定位的溶液產(chǎn)生器。此外，多個溶液產(chǎn)生器54的徑向行的數(shù)量可以變化，例如從一行到十行，或從兩行到六行，或從三行到五行。

另外，雖然示出為多個溶液產(chǎn)生器54的線性行，每個徑向行可以可選地以任何合適的布置延伸，諸如螺旋臂。圖6和7中所示的實施方式及其變型允許所產(chǎn)生的清潔溶液與旋轉(zhuǎn)刷毛100原位分配。對于許多應用，這可以進一步有助于移動地板清潔機10的清潔效率。

圖8和9示出了另一個可替換的實施方式，其中多個溶液產(chǎn)生器54在位于擦洗刷26前面的位置(在箭頭16所示的運動方向上)固定到蓋24。在該實施方式中，導管44和控制線路62可以各自分支到每個溶液產(chǎn)生器54中，用于獨立或集體操作。

多個溶液產(chǎn)生器54的數(shù)量、大小和布置也可以根據(jù)特定的清潔要求而變化。優(yōu)選地，在該實施方式中的多個溶液產(chǎn)生器54產(chǎn)生足夠量的所產(chǎn)生的清潔溶液以與擦洗刷26的尺寸一起起作用?？梢岳斫?，由于在該實施方式中溶液產(chǎn)生器54的數(shù)量增加，其尺寸小于圖1至圖5中所示的單個、軸向定位的溶液產(chǎn)生器。在該實施方式中，溶液產(chǎn)生器54的合適數(shù)目的示例范圍從1到10，或從2到8，或從4到6。

如圖9所示，多個溶液產(chǎn)生器54以擦洗刷26的前方(沿箭頭16的移動方向)的弧形行設置在清潔頭22的蓋24上。可替換地，多個溶液產(chǎn)生器54可以以任何合適的方式布置，諸如線性行，交錯行等。

圖10和11示出了除了圖1至9(以及圖12)所示的實施方式之外可以使用的另一個實施方式。如圖10所示，擦洗刷26還可以包括由支撐部分94支撐但是能夠相對于支撐部分94振動的多個軌道，塊或其它子單元122。特別地，每個子單元122與一組刷毛100模制，并保持該組刷毛100，并且其與一個或多個換能元件124接合(例如，如圖11所示)。

可以選擇子單元122的數(shù)量和尺寸以優(yōu)化刷毛100的放置。每個子單元122的尺寸優(yōu)選地使得相關聯(lián)的換能元件124能夠產(chǎn)生足夠的振動。雖然示出為矩形軌道，但是每個子單元122可以具有任何合適的幾何形狀(例如，正方形，圓形等)和尺寸，并且不同形狀和尺寸的子單元122可以一起使用以增加擦洗刷26的覆蓋表面。附加刷毛100也可以模制或以其他方式固定到子單元122之間的支撐部分94，以在旋轉(zhuǎn)時增加刷洗能力。

如上所示，每個換能元件124可以從觸點106和108接收電力，并且構(gòu)造為以高頻，諸如在超聲頻率(例如，從大約20千赫茲到大約400千赫茲)振動。這可以有助于在旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)的情況下從表面18去除污染物。因此，在一些實施方式中，高頻振動與擦洗刷26的旋轉(zhuǎn)(經(jīng)由馬達30)組合使用?？商鎿Q地，可以使用高頻振動來代替擦洗刷26的旋轉(zhuǎn)，諸如用于精細或脆弱的表面18上。

在任一情況下，如上所述，一個或多個溶液產(chǎn)生器54也可用于產(chǎn)生清潔溶液。然而，在一些可選和可替換的實施方式中，可以省略溶液產(chǎn)生器54，并且具有換能元件124的擦洗刷26可以與常規(guī)清潔溶液一起使用。在另外的實施方式中，具有換能元件124的擦洗刷26可以與一個或多個電解槽58或其他納米泡產(chǎn)生器(即，省略換能器單元56)組合使用。這種布置允許具有換能元件124的擦洗刷26與具有夾帶的納米氣泡的清潔溶液一起使用。因此，本實施方式的高頻振動可以使用或不使用刷旋轉(zhuǎn)、使用或不使用溶液產(chǎn)生器54，和/或使用或不使用電解槽58(或其他納米氣泡產(chǎn)生器)。這些可替換的組合增加了移動地板清潔機10的通用性。

圖12示出了類似于圖8和圖9所示的實施方式。然而，在該實施方式中，一個或多個溶液產(chǎn)生器54可以與清潔頭22分離，并且位于擦洗刷26的前面(沿箭頭16所示的運動方向)。例如，多個溶液產(chǎn)生器54的線或行可以位于擦洗刷26的前面，類似于圖9所示的，但與清潔頭22分離。此外，多個溶液產(chǎn)生器54的線或行可以是線性排、弧形排(如圖9所示)、交錯排等。在該實施方式中，溶液產(chǎn)生器54的合適數(shù)目的示例范圍為從1到10，或從2到8，或從4到6。這種設計的優(yōu)點之一是能夠?qū)⑷芤寒a(chǎn)生器54改裝到現(xiàn)有的移動地板清潔機中。

圖13示出了類似于圖12所示的實施方式。其中清潔頭22被清潔頭122替換，清潔頭122包括用于清潔軟地板的一個或多個污垢傳送滾筒或提取器刷124。在該實施方式中，回收系統(tǒng)64還可包括用于滾筒124的附加的抽真空工具(未示出)。

滾筒124(經(jīng)由電機30)沿箭頭所示的方向的旋轉(zhuǎn)導致滾筒124的部分被產(chǎn)生的清潔溶液潤濕、由滾筒124抽取，并擦拭或刷擦表面18。例如，當滾筒124旋轉(zhuǎn)時，它們接合軟地板(例如，地毯纖維)，并使土壤從地毯纖維轉(zhuǎn)移到滾筒124。滾筒124進一步旋轉(zhuǎn)，并且可以可選地通過分離的噴嘴(未示出)再次噴涂。隨后，滾筒124的表面可以被抽真空，以從滾筒124中去除污染的清潔液體，其被輸送到回收罐74中。

如可以看到的，在清潔頭122前面的溶液產(chǎn)生器54的線或行可以以與上面針對圖12所示的實施方式所討論的相同的方式起作用。這還允許具有清潔頭122的現(xiàn)有移動地板清潔機改裝以合并溶液產(chǎn)生器54。

圖14和圖15描繪了包括如美國公開號2011/0219555中公開的清潔頭126的另一個實施方式，并且其被修改為結(jié)合細長的溶液產(chǎn)生器。如圖14所示，清潔頭126構(gòu)造為從清潔頭126的內(nèi)部將所產(chǎn)生的清潔溶液分配到表面18。清潔頭126包括圓柱形構(gòu)件128，該圓柱形構(gòu)件128構(gòu)造為在表面18上執(zhí)行清潔操作期間，接合表面18并且圍繞平行于到被清潔的表面18的中心軸線旋轉(zhuǎn)。

在一個實施方式中，圓柱形構(gòu)件128的旋轉(zhuǎn)不直接由諸如馬達30的馬達驅(qū)動。圓柱形構(gòu)件128的這種非機動旋轉(zhuǎn)意味著，與傳統(tǒng)的地板清潔頭不同，沒有馬達通過諸如驅(qū)動皮帶或齒輪系的清潔機的機械聯(lián)動裝置直接聯(lián)接到圓柱形構(gòu)件128，圓柱形構(gòu)件128繞其軸線的旋轉(zhuǎn)可以通過該驅(qū)動皮帶或齒輪系被驅(qū)動。相反，當移動地板清潔機10行進通過表面18時，圓柱形構(gòu)件128的旋轉(zhuǎn)僅由圓柱形構(gòu)件128與表面18的接合驅(qū)動。

如圖15進一步所示，導管44可連接到圓柱形構(gòu)件128內(nèi)的換能分配器管130，其可以包括沿管130的長度分布的一個或多個孔或狹槽，以允許大致均勻地將供給液體42分配到圓柱形構(gòu)件128的內(nèi)部空腔。因此，導管44將供給液體42的流輸送到管130的內(nèi)部空腔中。

在所示實施方式中，分配器管130可以包括沿著其長度或其端部位置的一個或多個聲學換能器(未示出)，以在分配到圓柱形構(gòu)件128的內(nèi)部空腔中的供給液體42中產(chǎn)生聲波(例如，超聲波)。換句話說，分配器管130可以以與上述的換能單元54類似的方式用作換能單元。

如進一步所示，圓柱形構(gòu)件128還包括管狀電解槽132，其可以以與在公開號2011/0219555的美國專利中公開的相同的方式起作用。電解槽132相應地位于多孔且剛性的內(nèi)圓柱形壁134和多孔且可壓縮的外圓柱形壁136內(nèi)，如也在美國公開第2011/0219555號中所公開的。

特別地，外圓柱形壁136的可壓縮性可使用所產(chǎn)生的清潔溶液來攪拌表面18，而不與表面18滑動接觸。這是在當圓柱形外壁136首先壓靠表面18被壓縮然后當圓柱形構(gòu)件128在表面18上滾動時解壓而發(fā)生。外圓柱形壁136的壓縮引起其孔內(nèi)的壓力的初始增加。當外圓柱形壁136隨著圓柱形構(gòu)件128繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而解壓和膨脹時，釋放該壓力。該壓縮和減壓操作使所產(chǎn)生的清潔溶液靠近孔移動，這促進了表面18上的污垢的釋放，以用于隨后由回收系統(tǒng)64收集。

在該實施方式中，由于外圓柱形壁136的壓縮，所產(chǎn)生的清潔溶液通常在旋轉(zhuǎn)圓柱形構(gòu)件128的前面形成小池。雖然不希望受理論的束縛，但是認為池為通過分配的清潔溶液從換能器傳導到被清潔的表面18傳導聲波(例如，超聲波)提供了的合適路徑。因此，這被認為所產(chǎn)生的清潔溶液提供合適的接觸，以在被外圓柱形壁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，產(chǎn)生的清潔溶液通過聲能(例如，超聲波)的組合和納米氣泡產(chǎn)生也適合于與可壓縮和可旋轉(zhuǎn)的圓柱形構(gòu)件128一起使用。

從上述實施方式可以理解，本文公開的溶液發(fā)生器包括通過進料液體(例如，具有超聲換能器)的聲波，并且在液體中產(chǎn)生納米氣泡(例如，用電解槽或其他納米氣泡發(fā)生器)，適用于各種不同的移動地板清潔機。然后，所得的活動地板清潔機能夠從具有良好清潔能力的水性液體(例如水)中產(chǎn)生清潔溶液，而不需要諸如洗滌劑的添加劑，同時例如消耗較少量的電力。這相應地允許在一些實施方式中的移動地板清潔機并入具有合適的操作持續(xù)時間的更小和/或更少的電池組。

盡管根據(jù)本公開的溶液發(fā)生器在上文中已經(jīng)大體上被描述為實施在移動地板清潔機上，但是應當認識到，根據(jù)本公開，其他清潔應用或用于清潔的應用是可能的。作為一個示例，溶液發(fā)生器可以實施在可以由人類用戶抓握和操縱的清潔棒或清潔棒上。使用者可以控制清潔棒以向臟污的區(qū)域提供局部清潔，例如，處理由移動地板清潔機10不容易釋放的有害污物。

圖16示出了被構(gòu)造(例如，定尺寸和/或形狀)為由人類用戶操縱并且結(jié)合有溶液發(fā)生器54的示例性清潔棒200。清潔棒200可以具有細長軸202，細長軸202包括手柄部分204和清潔頭206。清潔頭206可以承載可以用于向待清潔的表面施加磨擦的擦洗刷，諸如刷毛、墊或其他纖維。另外，清潔頭206可具有一個或多個分配噴嘴或孔口208，清潔流體通過所述分配噴嘴或孔口208分配在待清潔的表面上。在操作中，使用者可以抓住清潔棒200的手柄部分202并且控制棒以通過分配孔208將清潔流體分配到待清潔的表面上。在分配清潔流體之后或者在分配清潔流體時，用戶可以物理地移動清潔棒，以使分配在待清潔表面上的清潔流體接合在清潔頭206上攜帶的擦洗刷。局部施加清潔流體與局部擦洗作用的組合可以幫助去除有害的污物，允許操作者在需要時進行選擇性“點”處理。

由清潔棒200攜帶的溶液發(fā)生器54可以使用本文所述的任何溶液發(fā)生器構(gòu)造來實施。在一個示例中，溶液發(fā)生器54包括納米氣泡發(fā)生器和換能器單元。溶液發(fā)生器54從儲液器接收液體，在液體中產(chǎn)生納米氣泡，并且向液體施加聲能。納米氣泡發(fā)生器可以實現(xiàn)為通過電解產(chǎn)生納米氣泡的電解槽和/或不使用電能產(chǎn)生納米氣泡的機械納米氣泡發(fā)生器。換能器單元可以將聲能施加到納米氣泡發(fā)生器上游和/或下游的液體。在另一示例中，溶液發(fā)生器54包括納米氣泡發(fā)生器或換能器單元，但不包括兩個特征。納米氣泡發(fā)生器的其它構(gòu)造是可能的，如本文所述。

為了控制從清潔棒200分配清潔液體，棒可具有用戶控制器(例如，開關，按鈕，觸摸屏界面等)。操作者可以與用戶控制件交互以控制溶液發(fā)生器54，從而使溶液發(fā)生器產(chǎn)生清潔液體，然后分配在操作者物理地指向清潔頭206的表面上。在一個示例中，用戶控制件位于清潔棒200的手柄202。

在圖16的示例中，清潔棒200被示為系接(tethered)到移動地板清潔機10，其可以或可以不攜帶如上所述的一個或多個溶液產(chǎn)生器54。清潔棒200可以經(jīng)由向清潔棒提供動力和/或流體的一個或多個管線210束縛到移動地板清潔機10。例如，清潔棒200可以通過具有電導體的電力線連接到移動地板清潔機10，并且從由移動地板清潔機攜帶的電池組提供電力。附加地或替代地，清潔棒200可以通過在移動式地板清潔機10和攜帶在清潔棒上的溶液發(fā)生器56之間提供流體連通的流體管線連接到移動地板清潔機10。在操作中，液體可以從在移動地板清潔機10上攜帶的新鮮液體供應儲存器通過流體管線210流動到清潔棒200上攜帶的溶液發(fā)生器56。如果清潔棒200構(gòu)造為有流體去除裝置(例如，抽吸)分離的廢液管線可以提供流體去除裝置和承載在移動地板清潔機10上的廢液容器之間的流體連通。

將清潔棒200構(gòu)造為與移動地板清潔機10的系接單元可以是有用的，使得在清潔操作期間由棒使用的功率和/或流體由移動地板清潔機10攜帶。這可以減少清潔棒200的重量，使得手柄更易于使用并且操作者更易操作。另外，將清潔棒200系在移動地板清潔機10上可以確保該棒保持在移動地板清潔機附近。當操作者使用移動式地板清潔機10進行清潔操作時，操作者可以容易地接近并使用清潔棒200來處理特別惡劣的土壤。在一些這樣的構(gòu)造中，活動地板清潔機10包括安裝或承載結(jié)構(gòu)，其被構(gòu)造為成當桿不使用時接收和保持清潔棒200。

雖然將清潔棒200系接到移動地板清潔機10可用于接近移動地板清潔機10上的電力和/或流體存儲器，但是在其他構(gòu)造為中，清潔棒200不連接到移動地板清潔機。相反，在這些構(gòu)造為中，清潔棒200可以具有獨立的流體和/或動力。例如，清潔棒200的手柄202可以包含用于供應電力的電池組和/或用于向溶液發(fā)生器54供應液體的流體儲存器。這可以允許清潔棒容易地移動到寬范圍的位置。

盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實施方式描述了本公開，但本領域技術(shù)人員將認識到，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，可以在形式和細節(jié)上進行改變。