專利名稱：用于通過液體施加電荷以增強(qiáng)懸浮性能的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開一種通過諸如電穿孔和/或電液沖擊的結(jié)構(gòu)抑制或消滅微生物。在一個(gè)具體示例中，本公開涉及通過諸如用電解池產(chǎn)生電化學(xué)活化液體的設(shè)備的設(shè)備輸送的液體將電位施加至微生物。
背景技術(shù)：
電解池被用在多種不同的領(lǐng)域用于改變流體的一個(gè)或多個(gè)特性。例如，電解池已經(jīng)用于清潔/消毒領(lǐng)域、醫(yī)藥工業(yè)以及半導(dǎo)體制造工藝中。電解池還用在多種其他領(lǐng)域并具有不同的結(jié)構(gòu)。對(duì)于清潔/消毒領(lǐng)域，電解池被用于產(chǎn)生陽極電解液電化學(xué)活化(EA)液體和陰極 EA液體。陽極電解液EA液體具有公知的消毒性能，并且陰極EA液體具有公知的清潔性能。 在Field等人2007年8月16日出版的美國出版物第2007/0186368 Al號(hào)中公開了清潔和 /或消毒系統(tǒng)的示例。然而，陽極電解液EA液體的消毒能力限于某些領(lǐng)域或應(yīng)用中。在這些應(yīng)用中其他方面中的一方面是用于提高液體消毒性能的改進(jìn)的方法、系統(tǒng)和/或設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面例如涉及一種設(shè)備，該設(shè)備包括液體流動(dòng)路徑和液體分配器， 所述液體分配器連接在所述液體流動(dòng)路徑中，并適于將液體分配到空間的表面或容積。諸如電極的電導(dǎo)體電可以連接至液體流動(dòng)路徑，并且控制電路適于例如在沒有相應(yīng)的返回電極的情況下通過分配的液體在電極與空間的表面或容積之間產(chǎn)生交變電場。本發(fā)明的另一個(gè)方面例如涉及一種設(shè)備，該設(shè)備包括液體流動(dòng)路徑和電解池，所述電解池在液體流動(dòng)路徑中，并適于產(chǎn)生陽極電解液和陰極電解液。液體流動(dòng)路徑使陽極電解液和陰極電解液組合以形成組合液體。液體分配器連接在液體流動(dòng)路徑中，并適于將例如組合液體分配到空間的表面或容積。例如，另一電極電連接到液體流動(dòng)路徑并且與電解池電極不同。例如，第一控制電路適于在所述電解池電極之間施加電場，而第二控制電路適于通過分配液體在所述另一電極與空間的表面或容積之間產(chǎn)生交變電場。本發(fā)明的另一方面例如涉及一種設(shè)備，該設(shè)備包括液體流動(dòng)路徑和在液體流動(dòng)路徑中的液體分配器，所述液體分配器適于將液體分配到被處理的空間的表面或體積。諸如電極的電導(dǎo)體可以電連接至液體流動(dòng)路徑。電路適于將交流電壓電位施加到電極，所述電極具有約20千赫茲至約800千赫茲的頻率和約50伏特rms至約1000伏特rms的電壓，其中被處理的空間的表面或體積用作用于在電極和空間的表面或體積之間產(chǎn)生的電場的電路接地。本發(fā)明的另一方面例如涉及一種方法。所述方法包括從設(shè)備將液體分配到空間的表面或容積，從而由液體產(chǎn)生從所述設(shè)備到空間的表面或容積的導(dǎo)電路徑；在分配的步驟期間，例如通過沿導(dǎo)電路徑的液體生成從所述設(shè)備到空間的表面或容積的交變電場，其中所述電場足以殺滅所述表面上或容積內(nèi)的至少一種微生物，并且所述電場在沒有相應(yīng)返回電極的情況下通過所述設(shè)備上的電極施加到液體。本發(fā)明的另一方面例如涉及一種方法。所述方法包括通過帶負(fù)電或帶正電的納米泡中的至少一種使至少一種微生物從表面懸浮，所述納米泡沿液體路徑通過從所述設(shè)備分配的液體被輸送到所述表面；和例如通過形成在所述設(shè)備與所述表面之間的液體路徑將交變電場施加到被懸浮的微生物，其中施加的電場具有足以殺滅所述微生物的幅值。本發(fā)明的另一方面例如涉及一種抗菌介質(zhì)，該抗菌質(zhì)包括抗菌介質(zhì)，包括液體輸出，所述液體輸出以通過液體產(chǎn)生導(dǎo)電路徑的方式在設(shè)備與表面之間延伸；和交變電場，所述交變電場例如通過所述液體輸出的導(dǎo)電路徑產(chǎn)生，所述電場足以提供根據(jù)ASTM E1153-03和Log 5下降值(Log 5reduction count)的至少為大約99. 99%的抗菌功效。本發(fā)明的另一方面涉及一種用于清潔和/或消毒的裝置，包括(a) —個(gè)或多個(gè)流體容器；(b)控制電路；(c)分配器，所述分配器適于將流體分配到空間的表面或容積；(d) 一個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)管，所述導(dǎo)管能夠操作以允許流體通過所述分配器從所述一個(gè)或多個(gè)流體容器流動(dòng)到所述空間的表面或容積；(e) —個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體，所述電導(dǎo)體連接到所述控制電路，其中所述一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體能夠操作以將電荷施加到由所述分配器分配的流體，其中所述控制電路適于使所述一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體將所述電荷施加到經(jīng)由所述分配器分配的流體；以及例如通過由所述分配流體在所述設(shè)備與所述空間的表面或容積之間形成的流體路徑，產(chǎn)生用于施加到所述空間的表面或容積的交變電場。


圖1是根據(jù)本公開的示例性方面的手持噴霧瓶的示例的簡化的示意圖；圖2示出具有離子交換膜的電解池的示例；圖3示出根據(jù)本公開的另一個(gè)示例的沒有離子選擇膜的電解池；圖4A-4D是示出根據(jù)本公開的一方面的通過電化學(xué)活化的液體執(zhí)行污垢清除機(jī)制的示例的視圖；圖5示出根據(jù)示例性示例的具有管狀形狀的電解池的示例；圖6是根據(jù)本公開的示例性示例的電穿孔電極的分解立體圖；圖7A是示出通過帶電輸出噴霧在噴霧頭和表面之間形成的導(dǎo)電通路的示例的圖。圖7B示出電穿孔機(jī)制示例，由此懸浮在介質(zhì)內(nèi)的細(xì)胞遭受電場。圖7C示出具有通過電穿孔擴(kuò)大的孔的細(xì)胞膜的示例。圖8示出噴撒帶電液體至表面的噴霧瓶的示例。圖9示出用帶電液體噴撒并浸濕的表面的示例；圖IOA是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的手持噴霧瓶的立體圖。圖IOB是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的手持噴霧瓶的暴露的左半部分的立體圖；圖IOC是是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的手持噴霧瓶的暴露的噴霧頭地側(cè)視圖；圖11是根據(jù)本公開的示例性方面施加至噴霧瓶內(nèi)的電解池的陽極和陰極的電壓模式的示例。圖12是根據(jù)本公開的示例性方面的用于控制噴霧瓶上的電解池的控制電路的示例的方框圖。圖13A是根據(jù)本公開的示例性方面的施加至噴霧瓶內(nèi)的電穿孔電極的電壓模式的波形圖示例；圖1 是根據(jù)本公開的示例性方面的施加至噴霧瓶內(nèi)的電穿孔電極的電壓模式的波形圖示例；圖13C是根據(jù)本公開的示例性方面的施加至噴霧瓶內(nèi)的電穿孔電極的頻率模式的波形圖示例；圖14是根據(jù)本公開的示例性方面的用于控制噴霧瓶上的電穿孔電極的控制電路的示例的方框圖。圖15是根據(jù)本公開的另一實(shí)施例的移動(dòng)地板清潔機(jī)器的示例的立體圖。圖16是根據(jù)本公開的另一實(shí)施例的全表面清潔器的示例的立體圖；圖17是示出平拖把實(shí)施例的示例的圖，其包括至少一個(gè)電解池和/或至少一個(gè)電穿孔電極，例如在本公開中描述的電穿孔電極。圖18示出示例的裝置，其可以相對(duì)表面是靜止的或可移動(dòng)的。圖19是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的系統(tǒng)的方框圖，其可以并入例如這里公開的實(shí)施例中任一個(gè)。圖20A和20B分別是電位和電場作為離開例如圖5_6和10_14中示出的實(shí)施例的噴嘴的距離的函數(shù)的曲線。圖21示出根據(jù)本公開的一個(gè)示例的系統(tǒng)，其中懸浮液添加劑被加入到從設(shè)備分配的液體以增強(qiáng)分配的液體的性能。圖22是構(gòu)造成保持一種或多種用于改變由噴霧瓶保持并分配的液體的諸如氧化還原電位(ORP)的活化材料。圖23示意地示出包含液體活化材料的筒體，其可以安裝在例如直通系統(tǒng)的流體
管路中。
具體實(shí)施例方式下文中給出本公開的一個(gè)或多個(gè)方面的示例的附加說明。下面詳細(xì)地說明書和上面參考附圖不應(yīng)該理解為在給出的權(quán)利要求中要求的本發(fā)明的范圍的限制或窄化。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，由一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求覆蓋的本發(fā)明的其他實(shí)施例可以具有與本文討論的示例和附圖中的一個(gè)或多個(gè)方面不同的結(jié)構(gòu)和用途，并且可以具體化成諸如實(shí)施或采用在權(quán)利要求中要求的本發(fā)明的不同的結(jié)構(gòu)、方法和/或其結(jié)合。此外，下面的說明書被分為具有一個(gè)或多個(gè)部分或章節(jié)標(biāo)題的多個(gè)部分或章節(jié)。 提供這些章節(jié)和標(biāo)題僅是為了容易閱讀，并且例如不限于在具體章節(jié)中和/或章節(jié)標(biāo)題中的具體示例和/或與其他具體示例結(jié)合、應(yīng)用至其他具體示例和/或在其他具體示例中應(yīng)用得實(shí)施例和/或在其他章節(jié)中和/或章節(jié)標(biāo)題中描述的實(shí)施例討論的公開的一個(gè)或多個(gè)方面。一個(gè)或多個(gè)示例的元件、特征以及其他方面可以與這里描述的一個(gè)或多個(gè)其他示例的元件、特征和其他方面結(jié)合和/或交換。本公開的一個(gè)方面例如涉及增強(qiáng)從設(shè)備分配分配的輸出流體(包括諸如液體流和/或氣/液混合物、水蒸氣、氣態(tài)液體、薄霧、噴霧或浮質(zhì)混合物)的消毒或清潔性能。在一個(gè)示例中，本公開涉及增強(qiáng)輸出液體(包括諸如液體流和/或氣/液混合物、氣態(tài)液體、 薄霧、噴霧或浮質(zhì)混合物)的消毒性能。在本公開的一個(gè)或多個(gè)示例中用于消毒的示例原理包括將諸如交變電場的電場應(yīng)用至被處理的表面上的微生物的細(xì)胞，其中電場滿足或超過閥值，使得細(xì)胞被例如已知的不可逆電穿孔過程永久破壞。如果達(dá)到或超過電場閥值，電穿孔將使細(xì)胞的生存能力妥協(xié)，從而導(dǎo)致不可逆的電穿孔。在一個(gè)或多個(gè)示例中，通過從設(shè)備分配液體并通過液體施加電場使微生物從表面懸浮?？梢酝ㄟ^改變液體的氧化還原電位以超過例如大約+/-50毫伏開增強(qiáng)這種懸浮。微生物的懸浮會(huì)增強(qiáng)將電場施加至微生物的細(xì)胞。在具體示例中，本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種用于增強(qiáng)通過由用于產(chǎn)生或提供液體和/或氣/液混合物至空間的表面或容積的靜止或可移動(dòng)的設(shè)備(諸如手持噴霧瓶或裝置、移動(dòng)地板清潔器、手清潔站或裝置、食物消毒器、織物或盤碟清洗機(jī)和/或其他設(shè)備)輸送的電解池產(chǎn)生的電解液的消毒性能的方法和設(shè)備。電解池可以通過例如帶電納米泡的活動(dòng)來增加液體的ORP以有利于微生物的懸浮。其他機(jī)構(gòu)也可以用于改變液體的ORP和/或增強(qiáng)來自表面的微粒和微生物的懸浮。本公開的實(shí)施例可以用在多種不同的應(yīng)用中，并且可以容納在多種不同類型的設(shè)備中，包括但不限于手持式、移動(dòng)式、不可移動(dòng)式、壁掛式、機(jī)動(dòng)或非機(jī)動(dòng)式、有輪式或無輪式設(shè)備等。在下面的示例中，電解池和電穿孔電極被并入到手持噴霧瓶中。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本公開中討論的一個(gè)或多個(gè)示例的多個(gè)方面可以適當(dāng)?shù)嘏c可選實(shí)施例中的其他方面結(jié)合和/ 或替換。這里給出的標(biāo)題是為了方便而不是為了例如將所討論的一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)方面限制在該實(shí)施例或具體實(shí)施例或示例的條件下。此外，例如盡管術(shù)語“電穿孔電極”在本說明書中用于表示電極，但是該術(shù)語僅是為了方便使用而不是為了將其對(duì)微生物的操作或影響限制到電穿孔的過程。在本公開的一個(gè)或多個(gè)示例中，代替使用傳統(tǒng)的電探頭例如以輸送施加電場，設(shè)備可以被構(gòu)造成通過帶電輸出液體輸送這種施加電場。1.手持噴霧裝置的示例圖1是手持噴霧裝置的示例的簡化的、示意圖，根據(jù)本發(fā)明的示例的方面此處其是手持噴霧瓶10的形式。在其他示例中，噴霧裝置可以形成較大裝置或系統(tǒng)的一部分。在圖1中示出的示例中，噴霧瓶10包括貯液器12用于容納將要被處理并隨后通過噴嘴14分配的液體。在一個(gè)示例中，將要被處理的液體包括水的混合物，例如常規(guī)自來水。噴霧瓶10還包括入口過濾器16、一個(gè)或多個(gè)電解池18、管20和22、泵對(duì)、致動(dòng)器沈、開關(guān)觀、電路板和電子控制裝置30和電池32。雖然沒有在圖1中顯示，管20和22例如可以分別地容納在瓶10的頸部和桶內(nèi)。帽34在瓶10的頸部周圍密封貯液器12。電池 32例如可以包括一次性電池和/或可充電電池，并且當(dāng)由電路板30和電子控制30激活時(shí)提供電力給電解池18和泵M。在圖1所示的示例中，致動(dòng)器沈是一個(gè)觸發(fā)式驅(qū)動(dòng)器，其在開啟和閉合狀態(tài)之間驅(qū)動(dòng)瞬時(shí)開關(guān)觀。例如，當(dāng)用戶“擠壓”手觸發(fā)器到被擠壓狀態(tài)時(shí)，觸發(fā)器驅(qū)動(dòng)開關(guān)從開啟狀態(tài)切換閉合狀態(tài)。當(dāng)用戶釋放手觸發(fā)器時(shí)，觸發(fā)器驅(qū)動(dòng)開關(guān)切換到閉合狀態(tài)。然而，致動(dòng)器沈在可選的實(shí)施方式中可以具有其他類型或結(jié)構(gòu)，并且可以在進(jìn)一步實(shí)施方式中被取消。在缺少分開致動(dòng)器的實(shí)施方式中，開關(guān)觀例如可以直接地通過用戶致動(dòng)。當(dāng)開關(guān)觀處于斷開、不導(dǎo)電的狀態(tài)時(shí)，電子控制裝置30不激發(fā)電解池18和泵M。當(dāng)開關(guān)W處于閉合、導(dǎo)電狀態(tài)時(shí)，電子控制裝置30激發(fā)電解池18和泵M。泵M通過過濾器16、電解池18 和管20從貯液器12中抽吸液體，并且迫使液體從管22和噴嘴14中出來。根據(jù)噴霧器，噴嘴14可以調(diào)節(jié)或者不可調(diào)節(jié)，從而在例如在噴射流、噴薄霧或分配噴射之間進(jìn)行選擇。開關(guān)觀本身可以具有任何合適的致動(dòng)器類型，例如，如圖1所示的推動(dòng)按鈕開關(guān)、 撥動(dòng)式開關(guān)、搖桿、任何機(jī)械連桿和/或任何感測輸入的傳感器(諸如電容、電阻塑料、熱、 電感、機(jī)械、非機(jī)械、電動(dòng)機(jī)械或其他傳感器等)。開關(guān)觀可以具有任何合適接觸布置，諸如瞬間、單柱單擲等。在可選的實(shí)施方式中，泵M用機(jī)械泵代替，諸如手觸發(fā)式容積泵，其中致動(dòng)器沈通過機(jī)械致動(dòng)直接作用在泵上。在這個(gè)實(shí)施方式中，開關(guān)觀可以與泵M分開致動(dòng)，如電源開關(guān)，以激發(fā)電解池18。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，取消電池32，并且經(jīng)由例如旋轉(zhuǎn)直流電機(jī)、振動(dòng)機(jī)或太陽能等的另一手提電源輸送電力，或通過例如電源線、插頭和/或接觸端子從外部電源輸送至噴霧瓶10。例如，在可選的實(shí)施例中，用戶可以致動(dòng)內(nèi)部發(fā)電機(jī)，同時(shí)擠壓觸發(fā)器以便產(chǎn)生電力。噴霧瓶可以包括任何合適的電源，例如由瓶承載的手提電源或瓶承載的用于連接外部電源的端子。圖1所示的布置只提供作為非限制性示例。噴霧瓶10可以具有任何其他結(jié)構(gòu)和 /或功能性布置。例如，如圖1所示，相對(duì)于從貯液器12至噴嘴14的流體流動(dòng)方向，泵M 可以位于電解池18的下游，或者電解池18的上游。噴霧瓶10可以是例如任何其他合適的手持裝置，并且不必是瓶或噴霧瓶的形式。例如，在其他實(shí)施例中可以采用其他形式因素或人機(jī)工程形狀。例如，噴霧裝置可以具有棍的形式，其可以連接或可以不連接至清潔裝置， 例如拖把桶(mop bucket)、機(jī)械化或非機(jī)械化多用途清潔器、具有或不具有單獨(dú)清潔頭的移動(dòng)清潔裝置、車輛等。正如下面的更詳細(xì)描述，噴霧瓶包含將被噴撒在被清洗和/或消毒的表面上或空間的容積中的液體。在一個(gè)非限制性示例中，在作為輸出噴(例如，或射流)霧從瓶中分配之前，電解池18將液體轉(zhuǎn)換為陽極電解液EA液體和陰極電解液EA液體。陽極電解液EA 液體和陰極電解液EA液體可以作為組合的混合物或作為分開的噴射輸出例如通過分開的管和/或噴嘴被分配。在圖1所示的實(shí)施方式中，陽極EA電解液和陰極EA電解液作為組合的混合物被分配。在小和間歇輸出流量提供噴霧瓶的情況下，電解池18可有具有小包裝并且例如通過由包裝或噴霧瓶攜帶的電池供電。噴霧瓶10還包括單獨(dú)的電導(dǎo)體、導(dǎo)線或其他電部件和/或電磁部件(例如電極)， 例如高電壓電極35，其被定位在液體或液體通路中或以合適的關(guān)系定位在液體或液體通路中以施加、導(dǎo)致或以別的方式在液體輸出噴霧中例如相對(duì)接地產(chǎn)生電位。如果形成液體輸出噴霧的液體例如已經(jīng)帶電，這種電位可以是例如在液體輸出噴霧中的單獨(dú)的或附加的電位。在圖1中示出的示例中，電極35被沿管22定位并被構(gòu)造成與流過管的液體電接觸。然而，電極35可以定位在例如沿從貯液器12至噴嘴14的液體流動(dòng)路徑的任何位置(或設(shè)置定位在噴霧瓶10的外部)。當(dāng)觸發(fā)器沈致動(dòng)開關(guān)觀進(jìn)入閉合狀態(tài)時(shí)控制電路30給電極 35通電，并當(dāng)觸發(fā)器沈驅(qū)動(dòng)開關(guān)28進(jìn)入斷開狀態(tài)時(shí)給電極35斷電。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，其他通電或不通電狀態(tài)或方式可以用在其他實(shí)施例中，例如甚至在例如操作觸發(fā)器沈和/或分配液體的部分時(shí)間期間給電極35斷電。在該示例中，電極35沒有相應(yīng)的相反極性的返回電極。此外，在其他實(shí)施例中，多于一個(gè)的電導(dǎo)體、導(dǎo)線或其他電部件或其組合可以用于施加、 導(dǎo)致或以其他方式產(chǎn)生電位。由電極35產(chǎn)生和/或提供的電位通過分配的液體被施加至被清潔表面的微生物， 并且如果電荷釋放足夠大，這種電荷會(huì)通過諸如以下示例中詳細(xì)討論的電穿孔和/或電液沖擊對(duì)微生物產(chǎn)生不可逆的損害、破壞或消除微生物。這提高了在使用期間液體輸出噴霧的消毒性能。2.電解池示例電解池包括任何流體處理電解池，適于在至少一個(gè)陽極電極和至少一個(gè)陰極之間的流體兩端施加電場。電解池可以具有任何合適數(shù)量的電極，任何合適數(shù)量的用于容納流體的室，和任何合適數(shù)量的流體輸入和流體輸出。該電解池可適合處理任何流體(諸如液體或氣-液組合)。電解池可以在陽極和陰極之間包括一個(gè)或多個(gè)的離子選擇膜，或者可以被構(gòu)造成沒有任何離子選擇膜。具有離子選擇膜的電解池在此稱為“功能性發(fā)生器”。該術(shù)語不旨在進(jìn)行限制；要理解的是其它適當(dāng)?shù)难b置和/或結(jié)構(gòu)可以作為功能性發(fā)生器。電解池可以用在各種不同應(yīng)用中并且可以具有多種不同結(jié)構(gòu)，例如但不限于參照?qǐng)D1討論的噴霧瓶，和/或在2007年8月16日公開的Field等人的美國專利2007/0186368 中所公開的結(jié)構(gòu)。因此，盡管在此說明的各種元件和過程涉及噴霧瓶的內(nèi)容，這些元件和過程可以被應(yīng)用到、并且結(jié)合在其他非噴霧瓶的應(yīng)用中。 2. 1具有膜的電解池示例圖2是示意圖，說明例如用在圖1中顯示的可以在噴霧瓶中使用的電解池50的示例。電解池50從液體源52接收將被處理的液體。液體源52可以包括罐或其它貯液器，如在圖1中的貯液器12，或者可以包括用于接收來自外源的液體的接頭或其他入口。電解池50有一個(gè)或多個(gè)陽極室M和一個(gè)或多個(gè)陰極室56 (稱為反應(yīng)室)，所述陽極室和所述陰極室由離子交換膜58隔開，諸如陽離子或陰離子交換膜。一個(gè)或多個(gè)陽極電極60和陰極電極62 (每個(gè)電極顯示一個(gè))分別地設(shè)置在每個(gè)陽極室M和每個(gè)陰極室56 中。陽極和陰極電極60、62可以由任何合適的材料制成，諸如不銹鋼、導(dǎo)電聚合物、鈦和/ 或用貴金屬如鉬涂層的鈦，或任何其他合適的電極材料。在一個(gè)示例中，陽極和陰極中的至少一個(gè)至少部分地或全部地由導(dǎo)電聚合物制成。電極和各個(gè)室可以有任何合適的形狀和結(jié)構(gòu)。例如，電極可以是平板、同軸板、棒或其組合。每個(gè)電極可以有，例如，密實(shí)結(jié)構(gòu)，或者可以具有一個(gè)或多個(gè)孔口。在一個(gè)示例中，每個(gè)電極形成為網(wǎng)格。此外，多個(gè)電解池50例如可以彼此串聯(lián)或并聯(lián)耦合。電極60、62電連接到傳統(tǒng)電源(未顯示)的相對(duì)端子。電源離子交換膜58位于電極60和62之間。離子交換膜58可以包括陽離子交換膜(例如質(zhì)子交換膜)或陰離子交換膜。用于膜38的合適的陽離子交換膜部分地和整個(gè)包括氟化離子交聯(lián)聚合物、聚芳香族離子交聯(lián)聚合物以及其組合物。用于膜38的合適的商業(yè)可用的離子交聯(lián)聚合物的示例包括來自特拉華州Wilmington的Ε. I. du Pont de Nemours and Company的商標(biāo)為“NAFI0N”的磺化四氟乙烯共聚物；日本的Asahi Glass Co.，Ltd. 的商標(biāo)為“FLEMI0N”的全氟羥酸離子交聯(lián)聚合物；日本的Asahi Chemical Industries Co. Ltd.的商標(biāo)為“ACIPLEX”的全氟磺酸離子交聯(lián)聚合物。其他合適的膜的示例包括例如可從新西蘭的 Membranes International Inc. of Glen Rock 獲得的膜，例如 CMI-7000S 陽離子交換膜和AMI-7001S陰離子交換膜。然而，在其他示例中可以使用任何離子交換膜。
電源可提供恒定的直流輸出電壓、脈沖的或其它方式的調(diào)制直流輸出電壓、和/ 或脈沖的或其他方式的調(diào)制交流輸出電壓到陽極和陰極電極。電源可以有任何合適的輸出電壓水平、電流水平、占空比或波形等。例如在一個(gè)實(shí)施例中，電源以相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)提供供應(yīng)到板的電壓。電源(和/或控制電子裝置)包括直流/直流轉(zhuǎn)換器，其采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制方案以控制電壓和電流輸出。其他類型的電源也可以使用，其可以是脈沖的或不是脈沖的并且在其他電壓和功率范圍處。這些參數(shù)可以基于特定應(yīng)用和/或?qū)嵤├兓?。在操作過程中，供給水(或?qū)⒈惶幚淼钠渌后w)從源52提供至陽極室M和陰極室56。在陽離子交換膜的情況中，當(dāng)在陽極60和陰極62兩端施加直流電壓電位時(shí)，例如在約5伏特(V)至約^V的范圍的電壓，或列入大約5V至大約8V，原本存在于陽極室M 的陽離子朝向陰極62移動(dòng)穿過離子交換膜58，同時(shí)在陽極室M內(nèi)的陰離子朝向陽極60移動(dòng)。然而，存在于陰極室56中的陰離子未能穿過陽離子交換膜，并且因此保持限定在陰極室56中。電源電源電源電源結(jié)果，電解池50通過至少部分使用電解可以電化學(xué)活化供給水，并產(chǎn)生酸性陽極電解液混合物70和堿性陰極電解液混合物72形式的電化學(xué)活化的水。 在一個(gè)示例中，陽極電解液混合物70具有至少大約+50mV(例如在+50mV至+1200mV范圍內(nèi))的氧化還原電位(ORP)，陰極混合物72具有至少大約_50mV(例如在-50mV至-IOOOmV 范圍內(nèi))的0RP。如果需要，陽極電解液和陰極電解液可以例如通過修改電解池結(jié)構(gòu)以彼此不同的比例產(chǎn)生。例如，如果EA的水的主要功能是清潔，電池可以被構(gòu)造以產(chǎn)生比陽極電解液更大的陰極電解液。替換地，例如，如果EA的水的主要功能是消毒，電池可以被構(gòu)造以產(chǎn)生比陰極電解液更大的陽極電解液。此外，在每一個(gè)中的活性組分的濃度可以改變。例如，電池可以具有陰極板與陽極板3 2的比例，用于產(chǎn)生比陽極電解液體積更大的陰極電解液。每個(gè)陰極板與各個(gè)陽極板由各自的離子交換膜分隔開。因此，在該實(shí)施例中，相對(duì)于兩個(gè)陽極室具有三個(gè)陰極室。這種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大約60%陰極電解液和40%陽極電解液。也可以使用其他比例。此外，可以修改施加的電壓和/或其他電特性的工作周期以修改通過電解池產(chǎn)生的陰極電解液和陽極電解液的相對(duì)量。2. 2不具有離子選擇膜的電解池示例圖3示出根據(jù)本公開的另一示例的不具有離子交換膜的電解池80。電解池80包括反應(yīng)室82、陽極84以及陰極86。室82可以通過例如電解池80的壁、通過放置電極84和 86的容器或?qū)Ч艿谋?、或通過電極本身限定。陽極84和陰極86可以由任何合適的材料或這些材料的組合形成，例如不銹鋼、導(dǎo)電聚合物、鈦和/或涂覆有諸如鉬的貴金屬的鈦。陽極84和陰極86連接至傳統(tǒng)的電源，例如如圖1所示的電池32。在一個(gè)實(shí)施例中，電解池 80包括其自身的容器，該容器限定室82并位于將要被處理的液體的流動(dòng)路徑中，例如位于手持噴霧瓶或移動(dòng)地板清潔設(shè)備的流動(dòng)路徑中。在操作期間，液體例如通過源88提供并被引入至電解池80的反應(yīng)室82。在圖3 所示的實(shí)施例中，電解池80不包括將在陽極84處的反應(yīng)產(chǎn)物與陰極86處的反應(yīng)產(chǎn)物分離的離子交換膜。在使用自來水作為將要被處理用于清潔的液體的示例中，在將水引入室82中并在陽極84和陰極86之間施加電壓電位之后，與陽極接觸或陽極附近的水分子被電化學(xué)氧化成氧氣(O2)和氫離子(H+)，同時(shí)與陰極接觸或陰極附近的水分子被電化學(xué)還原為氫氣(H2)和氫氧基離子(0H—)。其他的反應(yīng)也可以發(fā)生并且具體的反應(yīng)基于液體的成分。兩個(gè)電極的反應(yīng)產(chǎn)物能夠混合并形成氧化流體89(例如)，這是因?yàn)椴淮嬖诶鐚⒎磻?yīng)產(chǎn)物彼此分離的物理障礙物。替換地，例如陽極84可以通過使用例如設(shè)置在陽極和陰極之間的不可滲透膜或其他膜(未示出)的電絕緣障礙物與陰極84分隔開。2. 3分配器示例來自圖2的陽極電解液和陰極電解液EA液體輸出或圖3中的氧化流體89可以連接至分配器74，其可以包括任何類型的分配器或多個(gè)分配器，包括例如出口、管件、龍頭、噴霧頭、清潔/消毒工具或?qū)Ь€或其組合等。在圖1中示出的示例中，分配器74包括噴霧噴嘴14。在圖2中每個(gè)輸出70和72存在分配器或兩個(gè)輸出的組合的分配器。在一個(gè)示例中，圖2中的陽極電解液和陰極電解液輸出混合成共同的輸出射流 76，其被供給至分配器74。如Field等人的美國專利出版物第2007/0186368號(hào)中描述的那樣，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)陽極電解液和陰極電解液可以在清潔設(shè)備的分配系統(tǒng)內(nèi)和/或在表面或被清潔的物體上混合在一起，同時(shí)至少暫時(shí)保持有益的清潔和/或消毒性能。盡管陽極電解液和陰極電解液被混合，在該示例中，他們最初并不保持平衡狀態(tài)，并且因而暫時(shí)保留其增強(qiáng)的清潔和/或消毒性能。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，例如，陰極電解水和陽極液電解水將其獨(dú)特的電化學(xué)活化性能保持至少30秒，即使是兩種液體混合在一起。在此期間，兩種類型液體的獨(dú)特的電化學(xué)活性的屬性不會(huì)立即中和。這允許在該示例中每種液體的有利特性將在共同清理操作期間被利用。經(jīng)過相對(duì)較短的一段時(shí)間以后，在被迅速清理的表面上混合的陽極電解液和陰極電解液大致中和至源液體(如，普通自來水的)的初始PH和0RP。在一個(gè)示例中，混合的陽極電解液和陰極電解液EA液體大致中和至pH6和pH8之間的pH值和在從陽極液和陰極通過電解池產(chǎn)生的時(shí)間少于1分鐘的時(shí)窗內(nèi)的士 50mV之間的氧化還原電位。此后，回收液可以任何適當(dāng)?shù)姆绞教幹?。但是，在其他?shí)施例中，混合的陽極電解液和陰極電解液能夠維持pH6和pH8范圍以外的PH值和士50rmV的范圍外的氧化還原電位大于30秒的一段時(shí)間，和/或能夠在經(jīng)過1分鐘以外的一段時(shí)間范圍后中和，這取決于液體的性質(zhì)。3.污垢和用電解水清潔的示例下面的討論與本文其他示例的討論一樣僅作為示例提供，并不是為了限制本公開、這里描述的示例的操作和/或任何未決的權(quán)利要求的范圍。3. 1堿性概念的示例污垢由例如干燥的以前可溶物質(zhì)的混合物、油質(zhì)材料和/或不可溶顆粒構(gòu)成。通常污垢對(duì)較多的污垢具有比對(duì)水大的親和力。為了去除污垢，污垢顆粒和其他污垢顆粒之間以及污垢顆粒和被清潔表面之間的親和力應(yīng)該被減小，而污垢顆粒對(duì)水的親和力應(yīng)該增大。通常，肥皂和清潔劑被用在油質(zhì)污垢上以形成微團(tuán)，并且聚陰離子被用于懸浮污垢顆粒。在本公開的一個(gè)示例實(shí)施例中，從噴嘴14中分配的電解水沒有這些。然而，在電解過程中，在電極表面處形成納米泡，并且隨后在由電解池形成的陽極電解液和陰極電解液EA液體內(nèi)緩慢地消耗或消散，如圖4A所示。來自噴霧瓶分配的過飽和EA水溶液在污垢表面處形成其他納米泡。這些納米泡在水溶液和浸液了的固體/液體表面處存在相當(dāng)長的時(shí)間段。納米泡容易形成并粘至疏水表面，例如那些在通常的污垢顆粒上發(fā)現(xiàn)的表面，如圖4B所示。在有利的負(fù)自由能變化的情況下當(dāng)泡沫的結(jié)合從高能水/疏水表面界面釋放水分子，這個(gè)過程在能量上是有利的。此外，在泡沫接觸表面的時(shí)候，泡沫擴(kuò)散開并變平，這減小了泡沫的曲率；由此帶來附加的有利的自由能釋放。進(jìn)一步，納米泡在污垢表面上的存在增加了由機(jī)械清潔/刮擦動(dòng)作和/或前面的電解噴射過程引入的較大的微米以上尺寸的泡沫對(duì)顆粒的拾取，如圖4C所示。表面納米泡的存在還減小了可以通過這個(gè)動(dòng)作拾取的污垢顆粒的尺寸。這種拾取有助于將污垢顆粒從被清潔的表面浮起并抑制重新沉積，如圖4D所示。納米泡的另一個(gè)性能是其巨大的相對(duì)于體積的氣/液表面面積。在該界面處的水分子由較小的氫鍵保持，已知的是通過水的高的表面張力保持。由于與其他水分子的氫鍵合減小，界面的水比“普通”水活性強(qiáng)，并且將更迅速地與其他分子進(jìn)行氫鍵合，顯示出較快的水合作用。至少部分由于這些給出的(示例)性質(zhì)，在如圖1所示的噴霧瓶形成并分配的特定實(shí)施例中的陽極電解液和陰極電解液EA液體與非電解水相比增強(qiáng)了清潔性能。3. 2示例反應(yīng)相對(duì)于圖2中所示的電解池50，與陽極60接觸的水分子在陽極室M中被電化學(xué)氧化成氧氣(O2)和氫離子(H+)，同時(shí)與陰極62接觸的水分子在陰極室56中被電化學(xué)還原成氫氣(H2)和氫氧離子(0H_)。在陽極室M中的氫離子被允許通過陽離子交換膜58進(jìn)入到陰極室56，在該陰極室中，氫離子被還原成氫氣，同時(shí)陽極室M中的氧氣氧化供給水以形成陽極電解70。此外，由于常規(guī)自來水通常包括氯化鈉和/或其他氯化物，陽極60氧化氯化物以形成氯氣。結(jié)果，產(chǎn)生大量的氯氣，并且陽極成分70的pH值隨著時(shí)間的推移變得酸性越來越強(qiáng)。如上所述，當(dāng)施加電壓電位時(shí)，與陰極62接觸的水分子電化學(xué)地還原成氫氣和氫氧離子(0H_)，同時(shí)陽極室M中的陽離子通過陽離子交換膜進(jìn)入陰極室56。這些陽離子可以用來與在陰極室62處產(chǎn)生的氫氧離子結(jié)合，而氫泡沫沫形成在液體中。大量氫氧離子隨著時(shí)間的推移聚集在陰極室56中，并且與陽離子反應(yīng)以形成堿性氫氧化物。此外，由于陽離子交換膜不允許帶負(fù)電的氫氧離子通過離子交換膜，氫氧化物保持限制于陰極室56。因此，在陰極室56產(chǎn)生大量的氫氧化物，并且陰極成分72個(gè)的pH值隨著時(shí)間的推移變得越來越堿性。在功能發(fā)生器50中的電解過程允許活性組分的濃度和在陽極室M和陰極室56 中亞穩(wěn)離子和自由基(radicals)的形成。電化學(xué)活化過程典型地或者通過電子撤離(在陽極60處)或電子介入(在陰極 62處)而發(fā)生，其導(dǎo)致供給水的生化(包括結(jié)構(gòu)、能量和催化)性質(zhì)的改變。據(jù)認(rèn)為，供給水(陰極電解液或陽極電解液)在電極表面附近得到活化，其中電極表面的電場強(qiáng)度可以達(dá)到非常高的水平。此區(qū)域可被稱為雙電層(EDL)。
雖然電化學(xué)活化進(jìn)程繼續(xù)，水偶極子通常與場對(duì)齊，并且水分子的氫鍵的比例必然地?cái)嗔?。此外，單鏈氫原子在陰極62處結(jié)合金屬原子(例如，鉬原子)，而單鏈氧原子在陽極60處結(jié)合金屬原子(例如，鉬原子)。這些被結(jié)合的原子在各自的電極表面上以二維方式在周圍擴(kuò)散，直到他們參與進(jìn)一步的反應(yīng)。其他原子和多原子聚合也可以類似地結(jié)合到陽極60和陰極62的電極表面，并且還可以隨后進(jìn)行反應(yīng)。在表面處產(chǎn)生的例如氧氣(O2) 和氫氣(H2)的分子可以作為氣體進(jìn)入液相水中的小腔(即泡沫)和/或可能被液相水溶劑化。這些氣相泡沫因此被分散或者以其他方式在供給水的液相期間懸浮。氣相泡沫的尺寸可以因多種因素而變化，諸如施加到供給水的壓力，供給水中的鹽和其他化合物的組分和電化學(xué)活化的程度。因此，氣相泡沫可能有不同的尺寸，包括但不限于巨大泡沫、微泡沫、納米泡及其混合物。在包括巨大泡沫的實(shí)施方式中，生成的泡沫的合適的平均泡沫直徑的示例包括直徑范圍從約500微米至約一毫米。在包括微泡沫的實(shí)施方式中，生成的泡沫的合適的平均泡沫直徑的示例包括直徑范圍從1微米至少于500微米。 在包括納米泡的實(shí)施方式中，生成的泡沫的合適的平均泡沫直徑的示例包括直徑范圍小于約1微米，具有包括小于約500納米的直徑的特別合適的平均泡沫直徑，和更特別適合平均泡沫直徑包括小于約100納米的直徑。在氣液界面處的表面張力由被引導(dǎo)遠(yuǎn)離陰極60和電極62的表面的分子之間的吸引力產(chǎn)生，這是因?yàn)楸砻娣肿訉?duì)水內(nèi)分子的吸引大于它們對(duì)氣體的分子的吸引。與此相反， 大部分的水分子在全部方向上被同樣地吸引。因此，為了增加可能的相互作用能，表面張力會(huì)導(dǎo)致在電極表面處的分子進(jìn)入大部分的液體。在其中產(chǎn)生氣相納米泡的實(shí)施方式中，容納在納米泡內(nèi)的氣體(即具有小于約1 微米直徑泡沫)也被認(rèn)為是在供給水中實(shí)質(zhì)持續(xù)時(shí)間穩(wěn)定，盡管他們的直徑小。雖然不希望被理論束縛，人們認(rèn)為在氣/液界面處，在泡沫的彎曲表面接近分子尺寸時(shí)，水的表面張力下降。這降低了納米泡消散失的自然趨勢。此外，納米泡氣/液界面由于電壓電位施加在膜58上而充電。電荷引起與表面張力相反的作用力，其還延緩或阻止納米泡的消散。在界面處的類似電荷的存在降低視表面張力，在相反的方向上作用到表面的電荷排斥力由于表面張力而最小化。任何效果可能會(huì)由有利于氣/液界面的額外充電材料的存在而增加。氣/液界面的自然狀態(tài)呈現(xiàn)陰性。具有低表面電荷密度和/或高極化(諸如Cl_， C10_，HO2-和02_)的其它離子還有利氣/液界面，如水合電子一樣。水基也更喜歡存在于這樣的界面處。因此認(rèn)為，存在于陰極液中的納米泡(即水流動(dòng)通過陰極室56)帶負(fù)電，但在陽極液中的納米泡(即水流動(dòng)通過陽極室54)將擁有小電荷(抵消自然負(fù)電荷的過剩陽離子)。因此，陰極納米泡在與陽極液混合時(shí)不太可能失去它們的電荷。此外，氣體分子由于陰極上過剩電位有可能在納米泡(如Of)內(nèi)被充電，從而增加納米泡的整體電荷。在帶電納米的氣/液界面處的表面張力可以相對(duì)不帶電荷的納米泡降低，并且它們的尺寸穩(wěn)定。這可以被定性認(rèn)為當(dāng)表面張力使表面最小化，而帶電表面趨于膨脹以最小化相似電荷之間的排斥力。由于額外功率損耗超過電解所需，在電極表面處升高的溫度，也可通過還原局部氣體溶解度增加納米泡的形成。由于同極性電荷之間排斥力與它們的分開距離的平方成反比地增加，當(dāng)泡沫直徑減小時(shí)具有增加的向外壓力。電荷的效應(yīng)將降低表面張力的效應(yīng)，并且當(dāng)表面電荷傾向于使其膨脹時(shí)，表面張力傾向于還原表面。因此，當(dāng)相反作用力相等時(shí)達(dá)到平衡。例如，假設(shè)在泡沫(半徑r)的內(nèi)表面上的表面電荷密度是0(e7meter2)，向外壓力(“P。ut”)，可以通過解Naviei^tokes方程而獲得p。ut = cD2/2D￡(1(公式 1)其中D是泡沫(假定單位)的相對(duì)介電常數(shù)，“ ε?！笔且粋€(gè)真空電容率(即 8. 854pF/meter) 0由于表面張力作用在氣體上的向內(nèi)壓力("Pin")是Pin = 2g/r Pout(公式 2)其中“g”是表面張力(在25°C處0.07198焦耳/平方米)。因此，如果這些壓力相等，泡沫半徑是r = 0. 28792 ε 0/Φ2.(公式 3)因此，對(duì)于5納米、10納米、20納米、50納米和100納米的泡沫直徑，對(duì)于零的內(nèi)部超壓，例如，計(jì)算的電荷密度分別是0. 20，0. 14，0. 10，0. 06和0. 04e7nanometer2泡沫表面面積。使用電解池(例如，電解池18)可以很容易地得到這種電荷密度。當(dāng)泡沫上整體電荷增加到電力2/3時(shí)，納米泡半徑增加。在平衡的這種情況下，在納米泡表面處的液體的有效表面張力為零，而且在泡沫中帶電氣體的存在增加了穩(wěn)定的納米泡的尺寸。泡沫尺寸的進(jìn)一步減少將不表明其將導(dǎo)致內(nèi)部壓力低于大氣壓力。在電解池內(nèi)的(例如，電解池18)各種情況下，納米泡可以由于表面電荷而分為更小的泡沫。例如，假設(shè)半徑為“r”和總電荷為“q”的泡沫分為共享體積和電荷的兩個(gè)泡沫 (半徑r1/2 = r/21/3和電荷q1/2 = q/2)，而忽略泡沫之間的Coulomb相互作用，由于表面張力(Δ&τ)和表面電荷(ΔΕα)的能源變化計(jì)算得出Δ Est = +2 (4 π y r1/22) ~4 π γ r2 = 4 π Yr2 (21/3~1) (公式 3)和
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括液體流動(dòng)路徑；液體分配器，所述液體分配器連接在所述液體流動(dòng)路徑中，并適于將所述液體分配到空間的表面或容積；電極，所述電極電連接至所述液體流動(dòng)路徑；和控制電路，所述控制電路適于在沒有相應(yīng)的返回電極的情況下通過分配的液體在所述電極與所述空間的表面或容積之間產(chǎn)生交變電場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述控制電路被構(gòu)造成使得被處理的所述空間的表面或容積用作用于交變電場相對(duì)于電極的電路接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述控制電路適于將交流電壓電位施加到所述電極，所述電極具有約20千赫茲至約800千赫茲的頻率和約50伏特rms至約1000伏特rms 的電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述頻率在選自以下組的范圍內(nèi)，所述組包括介于20KHz與IOOKHz之間，介于25KHz 與50KHz之間，介于30KHz與60KHz之間，介于^KHz與40KHz之間，以及約30KHz ；和所述電壓在選自以下組的范圍內(nèi)，所述組包括介于50伏特rms與1000伏特rms之間，介于500伏特rms與700伏特之間，介于550伏特rms與650伏特rms之間，以及約600 伏特rms。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述控制電路隨時(shí)間掃掠過頻率下限與頻率上限之間的頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述頻率下限和所述頻率上限在選自以下組的范圍內(nèi)，所述組包括介于20KHz與IOOKHz之間，介于25KHz與50KHz之間，和介于30KHz與 60KHz之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述控制電路在0.1秒與10秒之間的時(shí)間周期內(nèi)掃掠過從所述頻率下限到所述頻率上限的頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述控制電路在至少一個(gè)三角形波形或鋸齒形波形的時(shí)間內(nèi)掃掠過從所述頻率下限到所述頻率上限之間的頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電極具有內(nèi)腔，所述液體流動(dòng)路徑延伸通過所述內(nèi)腔，并且其中所述電極的內(nèi)徑表面的形成所述內(nèi)腔的至少一部分導(dǎo)電。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述電極具有兩個(gè)相對(duì)端部，所述端部具有用于沿著所述液體流動(dòng)路徑連接到管的相應(yīng)部分的公頭連接器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述電極至少部分地包括銀。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述電極至少部分地涂有銀層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括電解池，所述電解池位于所述液體流動(dòng)路徑中，并且包括由離子交換膜分開的電解池電極，其中所述電解池電極與權(quán)利要求1所述的電極不同。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述電解池電極產(chǎn)生陽極電解液和陰極電解液，并且其中所述電極被定位成將交變電勢施加到從所述液體分配器分配的如下所述中的至少一個(gè)陽極電解液； 陰極電解液；所述陽極電解液和所述陰極電解液的組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括第二控制電路，所述第二控制電路電連接到所述電解池電極，所述第二控制電路與電連接到權(quán)利要求1所述的電極的控制電路不同。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括第二控制電路，所述第二控制電路電連接到所述電解池電極，并被構(gòu)造成將DC電壓施加到所述電解池電極，并且其中電連接到權(quán)利要求1所述的電極的控制電路被構(gòu)造成將均方根(rms)值大于施加到所述電解池電極的 DC電壓的幅值的電壓施加到所述電極。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中權(quán)利要求1所述的控制電路被構(gòu)造成將在50伏特rms至800伏特rms范圍內(nèi)的AC電壓施加到權(quán)利要求1所述的電極，并且其中所述第二控制電路被構(gòu)造成將在5伏特至38伏特范圍內(nèi)的DC電壓施加到電解池電極。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中權(quán)利要求1所述的電極被定位成沿著所述液體流動(dòng)路徑比所述電解池電極更靠近所述液體分配器。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括手持噴霧裝置，并且其中所述液體分配器包括噴霧噴嘴。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述手持噴霧裝置包括手持噴霧瓶，所述手持噴霧瓶攜帶有所述液體流動(dòng)路徑、所述噴嘴、所述電極和所述控制電路； 泵，所述泵連接到所述液體流動(dòng)路徑；容器，在所述液體流動(dòng)路徑中，用于容納由所述噴嘴分配的液體；和電源。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中手持噴霧瓶還包括連接在所述液體流動(dòng)路徑中的電解池電極。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括移動(dòng)地板表面清潔器，所述移動(dòng)地板表面清潔器包括所述液體流動(dòng)路徑、所述液體分配器、所述電極和所述控制電路； 至少一個(gè)輪，所述至少一個(gè)輪被構(gòu)造成使所述清潔器在表面上移動(dòng)； 泵，所述泵連接到所述液體流動(dòng)路徑；容器，在所述液體流動(dòng)路徑中，用于容納由所述液體分配器分配的液體；和馬達(dá)，所述馬達(dá)被連接成驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)輪。
23.一種設(shè)備，包括 液體流動(dòng)路徑；電解池，所述電解池在所述液體流動(dòng)路徑中，并適于產(chǎn)生陽極電解液和陰極電解液，其中所述液體流動(dòng)路徑使所述陽極電解液和所述陰極電解液組合以形成組合液體；液體分配器，所述液體分配器連接在所述液體流動(dòng)路徑中，并適于將所述組合液體分配到空間的表面或容積；另一電極，所述另一電極電連接到所述液體流動(dòng)路徑并且與所述電解池電極不同；第一控制電路，所述第一控制電路適于在所述電解池電極之間施加電場；和第二控制電路，所述第二控制電路適于通過分配液體在所述另一電極與所述空間的表面或容積之間產(chǎn)生交變電場。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述第一控制電路適于將DC電壓電勢施加到所述電解池電極，而所述第二控制電路適于將AC電壓電勢施加到所述另一電極。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的設(shè)備，其中所述AC電壓電勢的均方根值大于所述DC電壓的幅值。
26.一種方法，包括以下步驟從設(shè)備將液體分配到空間的表面或容積，從而由所述液體產(chǎn)生從所述設(shè)備到所述空間的表面或容積的導(dǎo)電路徑；在分配的步驟期間，通過沿所述導(dǎo)電路徑的液體生成從所述設(shè)備到所述空間的表面或容積的交變電場，其中所述電場足以殺滅來自所述空間的表面或容積內(nèi)的至少一種微生物，并且所述電場在沒有相應(yīng)返回電極的情況下通過所述設(shè)備上的電極施加到所述液體。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，還包括以下步驟在分配步驟之前電解源液體，以產(chǎn)生由離子交換膜隔開的陽極電解液和陰極電解液， 其中，所述分配步驟包括從所述設(shè)備分配陽極電解液、陰極電解液、所述陽極電解液和所述陰極電解液的組合中的至少一種。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，還包括以下步驟通過帶電納米泡使至少一種微生物從所述表面懸浮，其中所述帶電納米泡通過液體被輸送到所述表面。
29.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，還包括以下步驟通過下組中的至少一種使所述至少一種微生物從所述表面懸浮，其中所述組包括 通過液體被輸送到所述表面的帶電納米泡、清潔劑或在表面上的機(jī)械作用。
30.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述電場足以導(dǎo)致所述微生物的不可逆的電穿孔。
31.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，還包括以下步驟 通過出口分配所述液體；保持從所述出口到所述空間的表面或容積的距離為0到10英寸。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述距離在3英寸和4英寸之間。
33.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其中設(shè)備包括手持噴霧裝置或輪式移動(dòng)表面清潔器。
34.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述生成步驟包括將交變電壓電勢施加到所述設(shè)備上的與從所述設(shè)備分配的液體電接觸的第一電極，所述第一電極不具有相應(yīng)的返回電極，使得被處理的所述空間的表面或容積用作用于交變電場相對(duì)于第一電極的電路接地。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述交變電壓電勢具有在選自以下組的范圍內(nèi)的頻率。所述組包括20KHz至SOOKHz， 20KHz 至 IOOKHz，在 25KHz 至 50KHz，30KHz 至 60KHz，^KHz 至 40KHz，和約 30KHz ；以及所述電壓電勢在選自以下組的范圍內(nèi)，所述組包括50伏特rms至1000伏特rms，500 伏特rms至700伏特rms，550伏特rms至650伏特rms，和約600伏特rms。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，還包括以下步驟隨時(shí)間掃掠過頻率下限與頻率上限之間的頻率。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述頻率下限和所述頻率上限在選自以下組的范圍內(nèi)，所述組包括20KHz至100KHz，2^(Hz至50KHz，和30KHz至60KHz。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中在0.1秒和10之間的時(shí)間周期內(nèi)掃掠過從所述頻率下限到所述頻率上限的頻率。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，包括以下步驟在至少一個(gè)三角形波形或鋸齒形波形的時(shí)間內(nèi)掃掠過所述頻率下限與所述頻率上限之間的頻率。
40.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述第一電極具有內(nèi)腔，所述液體流動(dòng)路徑延伸通過所述內(nèi)腔，并且其中所述第一電極的內(nèi)徑表面的形成所述內(nèi)腔的至少一部分導(dǎo)電。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中所述第一電極具有兩個(gè)相對(duì)端部，所述端部具有適用于沿著所述設(shè)備上的液體流動(dòng)路徑連接到管的相應(yīng)部分的公頭連接器。
42.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述第一電極至少部分地包括銀。
43.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述第一電極至少部分地涂有銀層。
44.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，還包括以下步驟在分配步驟之前，通過將DC電壓施加到電解池電極電解源液體，以產(chǎn)生由離子交換膜分開的陽極電解液和陰極電解液；將AC電壓電勢施加到第一電極，所述第一電極與所述陽極電解液、所述陰極電解液和所述陽極電解液和所述陰極電解液的組合中的至少一種電接觸，從而產(chǎn)生所述交變電場。
45.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述設(shè)備包括手持噴霧裝置，所述手持噴霧裝置包括液體流動(dòng)路徑；噴嘴，所述噴嘴連接在所述液體流動(dòng)路徑中，并適于將所述液體噴配到所述空間的表面或容積；第一電極，所述第一電極電連接到所述液體流動(dòng)路徑；和第一控制電路，所述第一控制電路適于在沒有相應(yīng)的返回電極的情況下通過分配的液體在所述第一電極與所述空間的表面或容積之間產(chǎn)生交變電場；泵，所述泵連接在所述液體流動(dòng)路徑中；容器，在所述液體流動(dòng)路徑中，用于容納由所述噴嘴分配的液體；和電源。
46.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述設(shè)備包括移動(dòng)地板表面清潔器，所述移動(dòng)地板表面清潔器包括流體流動(dòng)路徑；液體分配器，所述液體分配器連接在所述液體流動(dòng)路徑中，并適于將所述液體噴配到所述空間的表面或容積；第一電極，所述第一電極電連接到所述液體流動(dòng)路徑；第一控制電路，所述第一控制電路適于在沒有相應(yīng)的返回電極的情況下通過分配的液體在所述第一電極與所述空間的表面或容積之間產(chǎn)生交變電場； 泵，所述泵連接在所述液體流動(dòng)路徑中；容器，在所述液體流動(dòng)路徑中，用于容納由所述液體分配器分配的液體； 至少一個(gè)輪，所述至少一個(gè)輪被構(gòu)造成使所述清潔器在表面上移動(dòng)；和馬達(dá)，所述馬達(dá)被連接成驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)輪。
47.一種方法，包括以下步驟通過帶負(fù)電或帶正電的納米泡中的至少一種使至少一種微生物從所述表面懸浮，所述納米泡沿液體路徑通過從所述設(shè)備分配的液體被輸送到所述表面；和通過形成在所述設(shè)備與所述表面之間的液體路徑將交變電場施加到被懸浮的微生物， 其中施加的電場具有足以殺滅所述微生物的幅值。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述液體路徑包括來自噴霧噴嘴的噴霧輸出。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，包括以下步驟通過所述設(shè)備與所述表面之間的導(dǎo)電路徑產(chǎn)生所述電場，所述電場足以提供根據(jù)ASTM El 153-03和Log 5下降值的至少為大約99. 99%的抗菌功效。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中抗菌功效至少約99.999%。
51.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中從所述設(shè)備分配液體的步驟包括 保持所述導(dǎo)電路徑持續(xù)至少大約六秒鐘。
52.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中施加電場的步驟包括將交變電壓電勢施加到所述設(shè)備的沒有相應(yīng)的返回電極的電極，以通過分配液體產(chǎn)生交變電流，所述電勢具有在大約25千赫茲至大約800千赫茲范圍內(nèi)的頻率和從大約50伏特rms至大約1000伏特rms范圍內(nèi)的電壓。
53.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，還包括以下步驟在分配步驟之前，電解源液體，以產(chǎn)生由離子交換膜隔開的陽極電解液和陰極電解液；禾口從所述設(shè)備分配所述陽極電解液、所述陰極電解液和所述陽極電解液與所述陰極電解液的組合中的至少一種。
54.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述液體包括具有在從大約6至大約8的范圍內(nèi)的PH值的水。
55.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法，其中水按重量計(jì)占所述液體的至少約99.0%。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中水按重量計(jì)占所述液體的至少約99.9%。
57.一種抗菌介質(zhì)，包括液體輸出，所述液體輸出以通過液體產(chǎn)生導(dǎo)電路徑的方式在設(shè)備與表面之間延伸；和交變電場，所述交變電場通過所述液體輸出的導(dǎo)電路徑產(chǎn)生，所述電場足以提供根據(jù) ASTM El 153-03和Log 5下降值的至少為大約99. 99%的抗菌功效。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的抗菌介質(zhì)，其中抗菌功效至少為大約99.999%。
59.根據(jù)權(quán)利要求57所述的抗菌介質(zhì)，其中液體輸出包括陽極電解液和陰極電解液的組合液體。
60.根據(jù)權(quán)利要求57所述的抗菌介質(zhì)，其中所述液體輸出包括具有至少50毫伏特幅值的氧化還原電位。
61.根據(jù)權(quán)利要求57所述的抗菌介質(zhì)，還包括多個(gè)納米泡。
62.根據(jù)權(quán)利要求57所述的抗菌介質(zhì)，其中所述液體包括在從大約6至大約8的范圍內(nèi)的PH值的水。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的抗菌介質(zhì)，其中水按重量計(jì)占液體的至少約99.0%。
64.根據(jù)權(quán)利要求62所述的抗菌介質(zhì)，其中水按重量計(jì)占液體的至少約99.9%。
65.一種用于清潔和/或消毒的設(shè)備，包括(a)一個(gè)或多個(gè)流體容器；(b)控制電路；(c)分配器，所述分配器適于將流體分配到空間的表面或容積；(d)一個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)管，所述導(dǎo)管能夠操作以允許流體通過所述分配器從所述一個(gè)或多個(gè)流體容器流動(dòng)到所述空間的表面或容積；(e)一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體，所述電導(dǎo)體連接到所述控制電路，其中所述一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體能夠操作以將電荷施加到由所述分配器分配的流體，其中所述控制電路適于使所述一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體將所述電荷施加到經(jīng)由所述分配器分配的流體；以及通過由所述分配流體在所述設(shè)備與所述空間的表面或容積之間形成的流體路徑，產(chǎn)生用于施加到所述空間的表面或容積的交變電場。
全文摘要
提供一種設(shè)備(10、50、80、300、500、1200、1300、1400、1500、1700、1810)和方法，其中電穿孔電極(35，1614，1714，1828)被構(gòu)造成例如以通過從該設(shè)備分配的液體(250，302，306，308，1414，1504，1917)將交變電場(E)施加到被處理的表面或體積(252，304，1506)并因此對(duì)與液體接觸的微生物(256)進(jìn)行電穿孔。液體可以通過帶電納米泡和/或其它機(jī)構(gòu)從表面懸浮以增強(qiáng)電場(E)到微生物的施加。
文檔編號(hào)A61L2/03GK102256629SQ200980151213
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者布魯斯·F·菲爾德 申請(qǐng)人:坦南特公司