用于操作带有一体式氯气发生器的水池清洁器的方法和设 备 相关申请的交叉引用
本申请是 2004 年 9 月 15 日提交的共同未决专利申请序列号 10/942158 的部分继 续， 该专利的内容在此引入作为参考。
技术领域
本发明涉及具有一体式机载电化学氯气发生器的机器人自推进水池清洁器。 更具 体地说， 本发明涉及一种机载电化学氯气发生器设备及其操作方法， 其同时提供生物杀灭 (biocidial) 消毒和机械过滤以清洁游泳池水。 背景技术
用于机械清洁游泳池水的自动化水池清洁器已经被公开很多年了。一些早期专 利， 包括 1966 年 10 月 18 日颁布给 Whitaker 的美国专利 No.3278949 ； 1969 年 3 月 18 日 颁布给 Gelinas 的美国专利 No.3433237 ； 和 1972 年 5 月 30 日颁布给 Howard 的美国专利 No.3665525。 颁布给 Denkewicz 等的 USP5882512 披露了一种自动化水池清洁器， 其包括一可 移除的化学制品分配器， 所述化学制品分配器携带固态化学制品， 例如含银颗粒或其他固 态消毒球丸。水池清洁器机械地清洁水池水， 同时通过在水池清洁器内部溶解化学分配 器中容纳的固态消毒化学颗粒或球丸来分配水消毒化学制品。与传统水池清洁器相比， Denkewicz 设备机械上复杂， 制造更加昂贵， 并且可能需要技术上受过训练的人员进行维护 和可能发生的维修， 导致总体运行成本增加。 此外， 运行成本还包括购买被消耗而必须更换 的干化学制品。Denkewicz 设备的一个明显缺点是， 在从水池移除机器， 高浓度含氯水滴在 水池地板上时引起的安全危害， 在水池地板上， 高浓度含氯水可能会接触赤脚游泳者。
利用用于对游泳池水流过水池的主水过滤和循环系统时进行消毒的电化学氯气 发生器也已经公开很多年了。这些氯气发生器通常被本领域所属技术人员称为 “串联式 (in-line)” 氯化器。一些关于用于游泳池水消毒的电解氯化器的早期专利包括 1967 年 11 月 7 日颁布给 Oldershaw 等的美国专利 No.3351542 ； 1969 年 7 月 29 日颁布给 Crane 等的 美国专利 No.3458414 ； 1972 年 6 月 13 日颁布给 Kirkham 等的美国专利 No.3669 ； 和 1988 年 2 月 9 日颁布给 Collier 的美国专利 No.4724059。
作为背景技术， 氯气发生器用电化学方法生成生物杀灭氯气以通过电解处理对水 池水进行消毒。 在处理期间， 存在于水中的盐， 即氯化钠或 NaCl， 在电极上被消耗掉， 并产生 氯气 (Cl2)， 氯气很快地溶于水中。 之后， 进行歧化反应， 以将所溶的氯气转化成次氯酸和次 氯酸盐离子， 这些离子是用于水池水消毒的活性化学剂。
在说明书中以及后面的权利要求书中使用的术语 “氯气” 指的是上述电化学反应 和歧化反应所产生的生物杀灭活性形式。
电化学氯气发生器， 也被称为氯化器， 当前可从很多用于在游泳池中建立和保持
氯气的杀菌级的市场来源得到。 这些串联式电化学氯气发生器与水池外面的主泵送和过滤 系统串联安装。 这些装置购买成本较高， 并且需要有经验的管工和电工服务才能正确安装。 在自动化控制系统中， 一探针浸没在水池水系统中的典型部位处， 探针将信号电子传送给 远距离的池侧电源及相联的控制器 / 处理器， 所述控制器 / 处理器又控制氯气发生器设备 的周期性运行。
术语 “控制器” 和 “控制器 / 处理器” 在说明书中以及在后面的权利要求书中是可 以互换使用的， 意思是包括被水池清洁器的制造商或销售商编程的装置， 其中技术人员或 用户可以选择这些装置中的程序， 以便使本发明的水池清洁器的运行和功能适应使用水池 清洁器的水池的特定情况。
这些永久安装的电化学发生器系统的使用通常局限于大型商业和机构水池， 在这 些地方， 氯气基本连续受控地引入到水池带来的方便比初始成本更重要。这些装置还消除 了购买化学制品以及使用维护人员或自动化化学制品喷射系统的需要。
用于购买设备的初始资本费用以及与管工和电工安装有关的费用通常阻碍了电 化学氯气发生器对于住宅水池市场的使用。但是， 盐水电化学氯化器从适度盐水溶液生成 高效的杀菌性消毒剂， 与一般用于住宅水池的生氯化学制品相比， 水池用户通常找不到不 适宜的方面。 1991 年 2 月 12 日颁布给 Silveri 的美国专利 No.4992156 中披露了另一种电化 学设备， 其中， 该设备单元附着于循环水出口上方的水池壁上， 盐水流过该单元的运动受到 气体升力的影响， 在该单元直接暴露于大量水中以及该单元紧邻管道水池水循环系统出口 时， 上述情况是可能的。气体升力与水的管道循环一起有助于将该单元内及周围的水扩散 至水池水的相邻水体中。
Silveri 装置的主要缺点是需要操作水池水循环泵才能确保分配所产生的氯气。 通常泵电动机在 20 安培下运行， 在运行期间， 大量电功率在移动大量水时被消耗掉。
与氯气积聚有关的安全危害要求在泵停止的情况下中断向氯气发生器输出动力。
所以， 本发明的目标是提供一种用于在水池中生成并分配生物杀灭或杀菌性氯气 的设备以及基本上自足的运行方法， 该方法的使用不需要管工的任何安装作业， 其运行也 不需要单独或专门的电力连接。
本发明的另一个目标是提供一种设备及运行方法， 其延长了水池清洁器的使用寿 命， 该水池清洁器配备有电化学氯气发生器， 所述电化学氯气发生器作为唯一的用于对水 池中的水进行消毒并使细菌数保持在可接受的程度的装置。
本发明的又一个目标是提供一种运行方法和一种用于通过电化学发生器供给所 希望浓度的氯气的设备， 其依赖于用于住宅水池的传统氯气检测方法， 从而免除了使用昂 贵电子探针及数据处理和传输控制系统的必要。
本发明的进一步的目标是提供一种运用电化学氯气发生器的设备和方法， 所述电 化学氯气发生器在水池的全部体积的水中高效、 有效地分配氯气， 以便提供均匀浓度的所 希望的氯气， 从而消除与现有技术设备和方法相关的局部化高浓度区域。
本发明的更进一步的目标是提供一种电化学氯气发生单元 (cell)， 水池清洁器的 所有者或用户能够容易地、 安全地进入和更换该单元， 不需要受过训练的技术人员的帮助。
本发明的另一个目标是提供一种运用安装在机器人水池清洁器上的电化学氯气
发生器的自动化系统， 发生器的运行受来自浸没的取样探针的信号的控制， 所述信号或者 直接传送给水池清洁器上机载的处理器 / 控制器， 或者经由中继接收器 / 发送器传送给所 述处理器 / 控制器。
本发明的另一个目标是提供一种氯气监测系统， 其安装在水池清洁器内部或者附 着于水池清洁器。监测系统产生一电气或光电子信号， 该信号与所监测的水池水中的氯气 浓度成比例关系。该信号被用作反馈， 以控制电化学氯化器的氯气生成水平。该信号可以 直接联系到控制器 IC 板上或者经由无线传送装置发送至控制器 IC 板。 发明内容
上述目标及其他优点是通过本发明的方法和设备来实现的， 其中， 机器人水池清 洁器与一体式电化学氯气发生器组合， 在正常定期清洁循环 ( 通常为一天 1-2 小时 ) 过程 中以及在所编程的清洁循环之间的很长时间间隔例如 22 或 23 小时期间， 随着清洁器在水 池表面上的移动， 电化学氯气发生器产生消毒 / 杀菌氯气并将其在整个水池水中分配。
广义上来说， 本发明包含一种自动化的自推进水池清洁器， 其具有外壳、 用于使水 流过外壳的水泵、 用于在待清洁的盐水水池的表面上移动水池清洁器的驱动装置和安装在 外壳中的一体式电化学氯气发生器， 并包括一处理器 / 控制器， 所述处理器 / 控制器被编 程， 以便以能使水泵和驱动装置的磨损和破损最小化的预定操作顺序激活氯气发生器、 泵 和驱动装置， 同时分配和保持水池中消毒氯气的安全级， 从而消除串联氯化器或其他化学 添加剂处理的需要 ； 可设置一任选的自动化传感器装置， 以激活一辅助维护程序， 所述辅助 维护程序能够使水池清洁器作为用于对水池水进行过滤和消毒的唯一的装置而运行延长 的时间。一用于电化学单元的手动安装系统容许将该单元固定在适当位置， 以操作和手动 移除， 以便用户在不使用专门工具或专门培训的情况下进行维护、 修理或更换。 更具体地说， 本发明的改进的设备包含一种自动化的自推进水池清洁器， 其具有 外壳、 用于使水流过外壳的泵、 用于至少在水池的底壁上移动水池清洁器的驱动装置 ； 位 于所述外壳中用于产生杀菌性氯气的一体式电化学氯气发生器， 电化学发生器包括以平行 的、 间隔开的阵列布置而形成多个通路的多个负极和正极导电板， 所述阵列位于水流过外 壳的流动路径中 ； 用于将包含由电化学发生器产生的杀菌性氯气的水排至紧邻水池清洁 器外壳的外部的水中的出口 ； 可操作地连接于电化学氯气发生器的电源 ； 和可编程控制装 置， 用于启动和终止氯气发生器、 泵和驱动装置的运行， 所述控制装置被编程用于 ：
a. 激活水泵和水池清洁器驱动装置， 从而使水池清洁器在水池的壁面上移动， 以 进行所编程的清洁循环 ；
b. 启动氯气发生器的运行， 从而在清洁循环过程中由溶解于水中的含氯化合物产 生杀菌性氯气 ；
c. 从水池清洁器外壳以湍流排出含有杀菌性氯气的水， 以与水池中的水混合 ；
d. 在清洁循环结束时停用驱动装置和水泵， 同时保持氯气发生器运行 ；
e. 在清洁循环结束之后， 每几分钟激活水泵的几秒时间， 这样持续大约一小时的 一段时间 ；
f. 激活驱动装置和泵 2-4 分钟范围内的一段时间， 从而在水池中重新定位水池清 洁器 ；
g. 在水池清洁器重新定位之后， 每几分钟激活水泵几秒的时间 ； 和
h. 重复步骤 (g) 和 (h) 一预定时间段。
其中， 通过组合自动水池清洁器和电化学氯气发生器实现的本发明的优点在于氯 气分布更均匀， 能够更有效地利用氯气以及减少或没有外部水池水泵循环要求。
自动化水池清洁器内部的电化学环境与现有技术中的串联氯化器截然不同。 为了 适当地组合电化学氯气发生器和水池清洁器以及为了以安全、 有效、 实用的方式集成设备 功能， 需要不同于串联氯化器所用的专门的运行规程和功能。为了在自动化水池清洁器外 壳内部安全、 高效地电解产生氯气， 对于氯化器的结构和放置以及安装氯化器的水池清洁 器的运行方式来说， 必须进行重要的调节。
由于电化学反应的结果， 邻近氯化器单元的盐水必须用新鲜盐水重新补足 ； 否则， 单元中的盐水平将随着时间而减小。盐水平的降低会带来两个大的问题。首先， 涂覆有贵 金属的电极的使用寿命将明显缩短 ； 其次， 电流效率随着相应运行效率的降低而显著降低。 相比而言， 串联氯气发生器通常与主泵和过滤系统串联安装在一起， 并且位于水池外面， 主 水循环泵的持续运行形成的新鲜盐水重新补足给电极。 市场上的串联氯化器具有流量传感 器， 如果水循环流动停止， 所述流量传感器用来立即断开该单元。
所以， 依照上述电化学过程， 应当明白， 氯化器单元内以及邻近氯化器单元的盐水 必须定期更新， 氯气和歧化反应产物必须不断地从电极附近移除。
自动化水池清洁器通常具有机载水泵 ； 但是， 水池清洁器中泵的用途与用于外部 串联氯化器的泵的用途截然不同。水池清洁器内的泵产生压力 / 局部真空以形成充足的 “举升力” ， 从而使水池清洁器下方的碎屑向上移动通过过滤器， 间断运行模式时， 这需要更 高的强度。水池清洁器中水的泵送通常以间断方式操作， 水池的各个定期清洁之间有较长 的泵送空闲时间。 以与水池的主水循环泵用于串联氯化器相同的方式来使用用于连续循环 的水池清洁器的泵是不切实际的， 因为这样将使水池清洁器的泵寿命显著缩短。广义上来 说， 本发明还包含一种在游泳池的水中释放杀菌性氯气的方法， 该水包含有水溶性含氯化 合物， 该方法包括 ：
a. 将自动化的自推进水池清洁器放入水池中， 所述自动化的自推进水池清洁器具 有外壳、 水泵、 用于在待清洁的水池表面上移动水池清洁器的驱动装置、 安装在外壳中且位 于水流过外壳的流动路径中的一体式电化学氯气发生器、 可操作地连接于电化学发生器的 电源以及用于启动和终止氯气发生器的功能的控制装置 ；
b. 激活水泵和水池清洁器驱动装置， 从而使水池清洁器在水池的壁面上移动， 以 进行所编程的清洁循环 ；
c. 启动氯气发生器的运行， 从而在清洁循环过程中由溶解于水中的含氯化合物产 生杀菌性氯气 ；
d. 从水池清洁器外壳以湍流排出含有杀菌性氯气的水， 以与水池中的水混合 ；
e. 在清洁循环结束时停用驱动装置和水泵， 同时保持氯气发生器运行 ；
f. 在清洁循环结束之后， 每几分钟激活水泵几秒的时间， 这样持续大约一小时的 一段时间 ；
g. 激活驱动装置和泵 2-4 分钟范围内的一段时间， 从而在水池中重新定位水池清 洁器 ；h. 在水池清洁器重新定位之后， 每几分钟激活水泵几秒的时间 ； 和
i. 重复步骤 (g) 和 (h) 一预定时间段。
依照本发明， 将水池清洁器和电化学氯化器进行组合而用作唯一的或主要的用于 水池的水循环和消毒设备和系统， 通过运用预先编程的泵送脉冲程序， 确保电化学过程的 正常功能。该预先编程的泵送脉冲程序在泵空闲时间时使用很短的操作程序。该操作程序 被编程成使得脉冲泵送之间的时间足够短， 以确保清洁器内部的盐溶液浓度不会下降至危 险的低水平。脉冲泵送过程中的泵送操作的较短时间保证泵的使用寿命不会遭受显著缩 短。
依照本发明的操作方法， 在二十四小时、 即每天的运行周期中， 水池清洁器内部的 氯化器电极基本上能够连续运行多至二十二小时的时间。 同现有技术工艺中暴露于恒定盐 浓度相比， 电化学单元经受盐浓度的波动。
在一个优选实施例中， 采用了预先编程的泵送操作程序， 其中， 水池清洁器运行大 约 90 分钟来完成传统的过滤清洁循环， 同时不断地产生氯气。在完成和终止清洁循环之 后， 氯化器仍然运行， 泵先是关闭大约 3 分钟， 然后每 3 分钟开启 3 秒钟， 这样持续大约一小 时。 开启泵是为了更换掉水池清洁器内部的盐水溶液。 该氯化运行子程序持续大约一小时。 在每个小时以后， 驱动和泵系统被开动 2-4 分钟， 以便在重复子程序之前将水池清洁器随 机移动到池底的另一个部位。该处理周期持续至氯化运行程序结束， 所述氯化运行程序也 可以编程持续 1-22 小时之间。在正在移动清洁器的时间里， 也可以有选择性地持续氯化。 在另一个实施例中， 清洁和氯化程序与所谓的 “看门狗 (watch-dog)” 或维护运行 模式组合， 其中， 水池清洁器可以被编程成在水池水中运行每天高达 24 小时。机器人清洁 器每 2 小时激活 30 分钟， 之后回复到 “睡眠模式” 另一 2 小时， 然后重复该循环。在这些 30 分钟里， 清洁器可以生成生物杀灭氯气或者清洁游泳池。 在该运行模式中， 水池水保持在清 洁状态并被氯化。在该运行模式中， 该预先编程的泵和氯化程序可以与从与水池水接触的 氯气传感器接收到的信号相协调， 当氯气浓度下降到所要求的预定水平时， 所述氯气传感 器激活发生器， 而当达到该水平时， 断开向该单元的供电。
在另一个优选实施例中， 水池清洁器以预先编程的模式运行， 设计成能够高效地 清洁水池的整个底面并可选地清洁水池的侧壁。清洁时的运行模式不是本发明的一部分， 可以使用本领域已知的用于高效扫描水池表面的任何任意或预定模式。在执行清洁程序 时， 机载氯气发生器被激活， 直到水池水中的氯气达到所要求的浓度 / 水平。一旦达到所要 求的值， 电化学氯气发生器就终止运行， 而水池清洁器继续其所编程的清洁操作。
在又一个实施例中， 在已完成清洁程序之后， 或者由于其他不希望启动清洁程序 的原因， 自动化水池清洁器被编程成定期移动至池底的新部位， 以平衡水池水中杀菌性氯 气的分布。 机器人水池清洁器的编程和运行模式适于确保带有机载氯气发生器的清洁器移 动以在整个水池中分配氯气。
在另一个优选实施例中， 水池清洁器在大约十分钟之后移动到新的部位， 并在该 位置保持大约十分钟， 然后再移动到一新的部位。在运动过程中同时在各个新部位都不断 地产生氯气。对本领域普通技术人员来说， 从上文的描述以及下文提供的描述中显而易见 的是， 运行时间、 运动模式的各种组合 ( 无论是被编程的还是任意的 ) 以及水池清洁器部件 的运行的组合， 都不局限于所提供的例子和具体实施例。
除上述基本电化学环境差别之外， 还存在其他技术挑战和区别， 这些在现有技术 的串联氯化器的运行中都是未曾发现的。 包括漏泄电流腐蚀， 有时被称为电化腐蚀， 其为一 种电化学过程， 在该过程中， 不同类型的金属处于电解液例如天然海水和由除氯化钠之外 的含盐化合物制备的盐水中。当氯化器在这样的环境中运行时， 电流可以引起水池清洁器 内部的金属零件的电化腐蚀。 为了解决这个问题， 通过仔细屏蔽电极， 来增加氯化器单元的 总阻力环境。根据需要， 对易损坏的金属零件应用电绝缘。例如， 可对位于机器人清洁器内 部的金属零件涂敷绝缘抗腐蚀聚合物粉末涂层， 以预防腐蚀问题。
碰到的另一个技术问题是氯化器运行时在水池清洁器内部形成结垢。 形成在该单 元上的结垢必须移除， 因为如果不移除， 将导致结垢严重而使得水池清洁器和 / 或氯化器 可能失效。在一优选实施例中， 为氯化器单元提供备用入口。在尤其优选的实施例中， 该单 元设置有一壳体， 所述壳体可从水池清洁器外壳内部的工作位置移除。该壳体可以构造成 使之以紧密配合、 但可手动释放的关系接合一静止安装部件。 作为选择， 壳体和安装部件设 置有相互配合的锁定部件， 所述锁定部件容许用户从水池清洁器外壳的内部手动移除壳体 和单元， 不用专门工具或技术培训。 这样， 用户可以在安全方便的环境中更容易地清理该单 元的结垢， 例如， 通过使用规定的化学制品和简单的工具。 在尤其优选的实施例中， 氯气发生器设置有一壳体， 其中， 所述壳体牢固地、 但可 移除地安装， 使得用户可以进行日常维护， 例如除垢。 该壳体构造成容纳流过该单元的板的 水流， 并包括外部安装装置， 所述外部安装装置可释放地接合相配合的安装部件或托架， 所 述安装部件或托架固定于水池清洁器外壳的内部和 / 或形成水池清洁器的内部结构的一 部分的框架部件。该配置为用户提供了可手动释放的单元安装。
在本发明的一尤其优选的实施例中， 拥有者或者用户可以进入容纳电化学氯气产 生单元的整体式壳体， 将其从安装托架拆卸、 移除并可使该整体式壳体返回其在水池清洁 器中的工作位置， 不需要经过培训的技术人员或其他专家的帮助。通过消除支付维护所负 的惯例现场服务费用， 用新的或翻新的单元容易地、 安全地更换单元的能力减少了拥有者 的维护和运行成本。 用户的现场服务还消除了将水池清洁器拿给远程服务提供者的需要以 及在等待即将进行的维护而使用清洁器的损失。对于普通的住宅水池拥有者来说， 水池清 洁器的氯气产生单元的自检修能力意味着非常诱人的节省成本和时间的特点。同样， 它还 为制造商、 销售水池清洁器的销售者以及零售商提供了相当大的市场和竞争优势。
在本发明的一个优选实施例中， 水池清洁器装配有一个或更多个可再充电的机载 蓄电池。机载计算机处理器 / 控制器、 泵和驱动系统的电力需求都在市场上可买到的蓄电 池的工作能力内。作为选择， 单独的外部电源借助于来自池边电源的传统电缆也可以为水 池清洁器提供电力需求。
当在通过电缆从通常位于池边的远程电源或转换器接收电力的自动化的自推进 水池清洁器中采用本发明时， 电化学氯气发生器也可以由该源提供电力。 在该实施例中， 电 源可以包括用于停止和起动氯气发生器的独立开关。作为选择， 也可以使用两个单独的电 源， 一个用于通常的水池清洁器部件， 例如水泵和驱动装置， 另一个用于氯化器。在又一个 实施例中， 具体实施一个电源并由一开关机构控制， 使之可以共用于氯化器和水池清洁器 部件， 而不是使用两个蓄电池作为电源。 开关机构可以是一个或更多个开关， 并且优选包括 至少三个继电器。
在实施本发明时， 负责维护水池的人员根据水池维护所使用的标准规程， 定期检 查氯气和 pH 水平。当氯气浓度达到所要求的预定水平时， 中断机载电化学发生器的运行。 基于一段时间的循环工作， 负责人员就能够知晓水池达到合适氯气浓度所需的时间。假定 可预测的天气模式， 包括晴天、 雨天和温度范围， 通过合理确定， 就可以预测机载氯气发生 器提供所要求的氯离子浓度所需的运行时间。
在进一步优选的替换实施例中， 处理器 / 控制器可由用户编程， 以在水池清洁器 运行的同时激活氯气发生器规定的时间段。正如上文所述的， 负责水池维护的个人根据经 验确定一预定时间 ( 例如一天 ) 的适当次数和持续运行时间。控制系统还具有强制接通 / 断开 (on/off) 开关， 这样， 在所编程的运行超过所要求的氯气水平的情况下， 可以停止使 用氯气发生器。
在另一个优选实施例中， 一氯气监测系统方便地安装在水池清洁器内部或者附着 到清洁器的外面。氯气监测系统可以是， 例如基于 N， N- 二乙基 -p- 次苯基 - 二胺 (DPD) 的 比色系统、 电流计传感器方法或其他适当的装置。 氯气监测系统产生电信号， 该信号与所监 测的水池水中的游离氯含量浓度有关。氯气监测系统定期测量水池水中的游离氯水平， 并 产生信号， 这些信号用作通过电路连接直接传送或者通过无线装置传送给 IC 板和水池清 洁器控制器的计算机处理器的反馈。 这些反馈信号用来控制安装在清洁器内部的机载电化 学发生器的氯气生成的运行。 该自动化氯气监测和生成自动化控制系统提供了一种完全自 动化的设备和系统， 其不需要频繁的人为干预就能使水池水保持在恒定的残余氯水平， 因 而使人关注减到最小， 并且还避免了人为误差， 从而用以将水池水保持在最佳质量。 本发明的方法和设备也可以用于机器人水池清洁器， 其利用远程泵和过滤器通过 软管或管道吸取水。用于控制水泵的适当装置包括电气有线控制电路与无线控制电路， 这 些电路输送由可编程控制器发出的信号。对本领域普通技术人员来说， 这样的远程水泵和 过滤系统是众所周知的。
在另一个优选实施例中， 一机器人水池清洁器具有一内部水泵和一相联的排出管 道， 并设置有由位于从水泵排出的流中的水轮机提供动力的发电机， 利用由发电机获得的 电能提供电化学氯气发生器所需电力的一部分或全部以生成氯离子， 这些氯离子分配给周 围的水池水。为避免损坏水轮机， 流过其叶片的水应该没有碎屑。
发电机的水轮机优选可旋转地位于从吸取水池水和通过清洁器的过滤系统的碎 屑的泵排出的水流的流动路径中。作为选择， 水轮机也可以设置在过滤器与泵的吸入口或 上游侧之间。
在采用水轮机作为供给至电化学氯气发生器的电源的实施例中， 水轮机叶轮优选 放置成其旋转轴线与从泵排出的水在同一条直线上。 发电机产生的电能传送给电化学氯气 发生器。氯气与从过滤器吸取的水混合并与之一起从水池清洁器外壳的内部被排出， 从而 通过所排放物质的湍流运动分配到水池清洁器附近的整个水体中。
附图说明
参照附图将在下文进一步描述本发明， 其中同样或类似的元件由同样的数字标 记， 以及其中 ：
图 1 是具有外部电源的水池清洁器中的本发明一个实施例的示意性剖视图 ；图 1A 是用于图 1 中水池清洁器和辅助电源的浮动分析探针的透视图。
图 2 是一替换优选实施例的示意性剖视图， 其中水池清洁器具有用于氯气发生器 的机载蓄电池和水轮机电源， 适用于本发明 ；
图 3 是机载电化学氯气发生器的正视图 ；
图 4 是图 3 中装置的侧视图 ；
图 5 是一替换优选实施例的示意性剖视图， 其中水池清洁器具有安装在外壳内部 的一体式氯气监测系统 ；
图 6 是依照本发明的水池清洁器的一种运行模式的示意图 ；
图 7 是依照本发明的水池清洁器的另一种运行模式的示意图。
图 8 是在紧邻一安装托架的安装壳体中的电化学发生器单元组件的透视图 ；
图 9 是类似于图 8 的视图， 显示了固定安装在托架中的壳体 ； 和
图 10 是依照本发明的用于使驱动装置、 水泵和电化学发生器运行的电气控制系 统的一部分的一个实施例的示意图。 具体实施方式
现在参考图 1， 将结合传统的机器人水池清洁器 10 描述本发明的方法和设备的优 选实施例， 机器人水池清洁器 10 经由电缆 40 电气连接到远程池边电源 50 上。示出的主要 元件是水池清洁器本体盖或外壳 12、 一对驱动装置 14 和清洁刷 16， 驱动装置由驱动马达 20 提供动力。在外壳中还安装有传统的泵马达 24， 其附着有叶轮 25， 叶轮通过过滤元件 ( 未 显示 ) 吸取水， 并通过外壳 12 中的出口 13 将过滤的水排出。
依照该发明， 在外壳内部还安装有电化学氯气发生器 30， 其具有入口 32， 盐水流 过该入口， 由于电解的结果， 产生溶于水的生物杀灭氯气， 水通过出口 34 排出。本领域普通 技术人员应当明白， 通过该传统水池清洁器外壳的水流过外壳的下部分和 / 或底板上的吸 入开口， 并向上流过一过滤器， 在过滤器中， 碎屑被移除并带走 ； 然后通过外壳出口 13 将水 排出。
在示出的优选实施例中， 集成电路装置 26 形式的电子处理器 / 控制器由多个导体 28 连接到浮动电缆 40 以及驱动马达 20、 泵马达 24 和电化学氯气发生器 30 上。
在实施本方法时， 通过向游泳池中的新鲜水添加充足浓度的含氯化合物， 为通过 安放在移动的水池清洁器 10 中的电化学发生器 30 有效地产生氯气提供了准备。其中一种 容易得到并且经济、 便于使用的含氯化合物是氯化钠， 即食盐。 氯化钠在结晶形态下容易溶 解成所需要的浓度。 一般来说， 不希望使用一般包含许多其他矿物质的天然海盐， 原因在前 面已经描述过。
盐被加至提供从大约 1000 百万分比 (ppm， 百万分之一千 ) 到大约 7000 百万分比 的浓度， 优选提供从 2000 到 5000 百万分比的浓度， 更优选提供从 3000 到 3500 百万分比的 浓度。为便于比较， 人类眼泪包含大约 3200 百万分比的氯化钠。这种盐的水平低于普通海 水， 并且使用水池的正常人不会感到不适宜。对于 25000 加仑的水池来说， 添加的食盐量约 为 630 磅。该浓度与用于安装在游泳池水循环系统中的外部串联氯化器的浓度相同。
在机载氯气发生器运行的一个简化方法中， 负责水池水状态的适当维护的人员定 期对氯气浓度进行人工取样。如果浓度低于所要求的值， 电源 50 上的开关 60 被人工转到接通位置， 这样， 或者将电力通过电缆 40 中的独立电线直接传送给氯气发生器 30， 或者将 信号传递给处理器 / 控制器 26， 从而将电力引到发生器 30。
继续描述该第一实施例， 经过一规定时间间隔之后， 对水池水再次进行用于生物 杀灭氯气浓度的取样。 如果还没有实现所要求的水平， 则不需要采取行动， 水池清洁器在其 编程循环下继续移动， 氯气发生器 30 继续产生氯气， 氯气从水池清洁器外壳排出至周围的 水中， 并通过泵排出流的湍流作用以及处理器 / 控制器 26 中的程序所确定的清洁器的运动 混合。 在又一个规定间隔以后， 对水再次取样， 这时， 如果氯气到达或超过所要求的浓度， 则 将电源上的开关 60 手动转向断开位置， 从而关掉氯气发生器。随着该流程按照惯例重复， 相关的接通——断开时间间隔的频率和持续时间使负责水池维护的人员至少能够建立用 于使电化学氯气发生器运行的粗略安排表。
在另一优选实施例中， 处理器 / 控制器 26 可由用户编程， 以在水池清洁器在其惯 常的清洁模式下运行的同时启动和终止氯气生成。从上面的描述中可知， 基于用户进行一 段适当时间的经验对处理器 / 控制器 26 进行手动编程， 所述适当时间可以从几天到一周。 这样的调整还可以基于地理和季节情况以及对晴天、 高低温、 白天暴露于太阳和遮阴周期 的预报。
参照图 1A， 将描述又一优选实施例， 其中图 1 所述的水池清洁器设备可与自动化 电子取样探针 80 结合使用。浮动的探针 80 可以系到一固定位置上， 或者允许在水池表面 上随机漂浮着。探针 80 包括外壳 82、 带有具有电子离子分析器 ( 未显示 ) 的内部传感器的 取样口 84， 所述探针由一优选可再充电的蓄电池 86 提供动力。经由天线 88 利用核准的射 频 (RF) 信号传送对应于定期分析结果的信号。在该实施例中， 示出了一浮动的探针， 但是 探针可以永久附着于水池壁上。
在下文更详细描述的替换优选实施例中， 具有容纳于探针 80 中的电子离子分析 器的同样类型的传感器可以位于水池清洁器外壳 12 的内部， 或者附着于水池清洁器外壳 的外部， 或者从其外部突出。 在该实施例中， 传感器和分析器形成水池清洁器的定期测量水 池水的氯气浓度的一体式功能部件。探针传感器优选位于单元 30 的上游， 以便测试从外壳 12 下面吸入到外壳中的水的状况。
在所示的实施例中， 电源 50 有利地包括一附着于天线 58 的接收器和一中继发射 器， 该中继发射器用于将信号传送给容纳于电源 50 的外壳中的处理器或者传送给机载处 理器 / 控制器 26。用于将岸基信号传送给被浸没的机载处理器 / 控制器 26 的系统和方法 是大家所熟知的， 这里不再详细描述。
当来自探针 80 的信号指示的浓度低于所要求的值时， 电源 50 中的中继发射器发 送一适当信号， 以维持水池清洁器上的氯气发生器 30 的运行。作为选择， 如果探针信号与 水池水中氯气的容许浓度相对应， 则中继发射器向控制器 / 处理器 26 发送信号， 以中断供 给至发生器 30 的动力。
本领域普通技术人员应当明白， 中继接收器和中继发射器可以结合到一单独的外 壳中， 并可以设置单独的电源。如下所述的其他功能和系统也可以包含在该独立单元中。
如果水池清洁器在实现所要求的氯气浓度之前完成其清洁循环， 则控制器 / 处理 器继续引导水池清洁器的运动。同样， 如果已经实现氯气水平并且水池清洁器已完成其清 洁模式， 则中断给水池清洁器功能元件例如泵、 驱动马达和氯气发生器的动力。 假定探针 80发送信号需要进一步生成氯气而水池清洁器处于关闭模式， 则将一信号发送给控制器 / 处 理器 26， 以启动水池清洁器的运行以及泵和氯气发生器的激活。 这样， 通过水池清洁器的运 动将氯气分配给水池清洁器在其中移动的整个水体。
在如图 1 所示的本发明控制系统的进一步的优选实施例中， 位于电源单元 50 中的 中继发射器包括一可视显示报警器 54 和 / 或声音报警器 56， 可视显示报警器可以是闪光 源。 报警器被编程成在由来自探针 80 的信号确定的氯气浓度超过一规定数值时起作用。 报 警器也可以被编程成在氯气浓度低于预定最低容许值一预定时间间隔的情况下起作用， 从 而指示电化学发生器没有正常起作用， 需要维护人员采取补救措施。
继续参照电源单元 50， 设置一可见显示面板 62， 例如 LED 显示器， 来指示由探针 80 确定的水质量的数值。显示面板 62 优选包括单独的用于 pH 的显示器 61 和用于氯气浓度 的显示器 63。作为选择， 单个 LED 面板也可以以预先编程或手动选择的顺序显示一个或更 多个值。
现在参照图 2， 该实施例与图 1 所示的水池清洁器的本质区别在于用于电源的机 载蓄电池 60 的替换以及泵叶轮 25 与外壳 12 的出水口 13 之间发电机 70 的安装。 从所示的 可知， 由泵叶轮 25 排出的快速流动的水流使发电机 70 的叶片旋转， 从而产生电， 并被输送 给至氯气发生器 30。必要时， 发电机 30 的电力需要也可以由蓄电池经由导体 72 供给。在 另一个替换实施例中， 如图所示， 水池清洁器还配备有动力电缆 40， 正如图 1 的实施例中， 所述动力电缆可以提供动力， 以满足那些超过蓄电池和 / 或发电机的能力的运行需求， 或 者向蓄电池充电。在该实施例中， 动力电缆 40 可以包括接收在外壳 12 中的附图标记 41 指 示处的插座中的插头。还可以采用诸如 USP6842931 中披露的感应充电系统。 现在参照图 3 和 4， 示出了适用于机载电化学发生器 30 中的电解单元 100， 用以在 运行时产生氯气。 在该实施例中， 该单元由五块带有钛、 钌和铱的混合金属氧化物涂层的钛 板构成， 钛板尺寸大约为 60×80mm， 并通过尼龙紧固件 104( 例如螺栓和螺母 ) 以及绝缘隔 离件 106 保持间隔关系。 一个或更多个螺纹安装的螺栓端子 108 附着于导体托架 110， 该导 体托架用于接收标记为 “P” 的两个外部板和一个的中心板， 并对所述两个外部板和一个的 中心板施加正电荷。导体托架 112 向标记为 “N” 的中间板传送相反的负电荷。这些板大约 为 1mm 厚， 间隙为 1.5mm。
电解单元 100 被方便地放入非导电的抗腐蚀聚合物壳体 31 中， 例如如图 1 所示， 用于固定、 但可移除地安装在水池清洁器外壳 12 的内部。壳体 31 优选由聚碳酸酯浇铸而 成， 但是， 也可以由丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯 (ABS) 或聚氯乙稀 (PVC) 或其他合适的聚合物 制成。 端子 108 装配有电导体 28， 所述电导体通过黄铜螺母和环氧树脂固定， 以从电源提供 所需要的电压和电流强度。
在一个优选实施例中， 该单元可以构造成用于以每小时大约 8 克次氯酸钠的生产 率运行。 包含所产生的氯气的水必须从发生器离开和循环， 以与水池水混合， 防止对该单元 的损坏。 虽然短时间的水运动中断是可以容许的， 但是， 如果穿过和绕过该单元的水循环停 止更多的时间， 则所产生的氯气的浓度可能达到对该单元造成潜在损坏并不利地影响其运 行的水平。
参照图 5， 将描述另一个优选实施例， 其中， 一氯气监测系统 90 方便地安装在水池 清洁器内部， 以形成设备的一整体部分。 氯气监测系统 90 包括外壳 92、 取样入口 94 和出口
96， 该氯气监测系统包含内部分析和数据收集、 存储、 处理和传输能力 ( 未显示 )， 并经由接 头 28 由一电源供给电力。氯气监测系统 90 定期测量游离氯， 在水池水中， 游离氯优选维持 在 2 百万分比 (ppm， 百万分之二 ) 的浓度下。所产生的与定期分析结果相对应的信号经由 线路 98 传送给水池清洁器的控制器的计算机处理器， 并被用作用对机载电化学氯气发生 器 30 的控制的反馈。氯气的生成可受到控制， 以使水池水自动维持在一恒定残余氯水平， 例如， 通过比较该反馈信号与预定值， 从而根据需要打开或关闭机载氯气发生器 30。
参照图 6 和 7 的示意图， 将描述带有本发明的氯气发生器的水池清洁器的替换运 行方式。 在两个图中， 上面的时间线表示泵的运行程序， 下面的时间线表示氯气发生器的运 行程序。在各个程序中的下水平基线表示功能元件的 “断电” 或停用状态。
现在参考图 6， 可以看到， 对于所示的这个例子， 初始泵送程序是表示预先编程的 清洁循环的 90 分钟。在清洁循环结束时， 泵停用大约 3 分钟， 然后被激活大约 3 秒钟， 该循 环重复一预定持续时间， 例如一小时。在下一个 2-4 分钟的时间段中 ( 根据显示可确定为 “任意” )， 泵和驱动装置两者都被激活， 以将水池清洁器移动到池底的不同位置。这里所使 用的术语 “任意” 用作 “任意运动” 的简写。之后， 泵停止大约 3 分钟， 然后起动大约 3 秒钟， 该循环再重复大约一小时。 该运行模式可持续任何所要求的预定时间段， 为便于示出， 在图 6 中指示了高至 22 小时。 参照图 6 中下面的时间线， 可以看到， 氯气发生器在整个清洁循环以及在泵脉冲 循环和任意运动循环过程中一直都是运行的。 该连续氯气生成运行模式希望用于水池水的 生物杀灭氯气水平低的时候或者环境状况使得所要求的预定水平没有实现或维持的时候。
从图 6 的例子中应当明白， 泵在 3 分钟 “断电” 间隔后仅脉冲运行 3 秒钟， 这导致泵 在该一小时循环中仅运行大约一分钟。之后， 泵每小时运行 2-4 分钟， 持续更长的时间， 例 如 22 小时， 在该过程中， 泵将运行从小于 50 分钟到大约 90 分钟。本领域普通技术人员应 当明白， 该利用程度不会不利地影响泵马达的使用寿命， 这样将提供一种在游泳池的整个 水体中分配杀菌性氯气的手段， 不需要辅助消毒装置 ( 无论是化学或大型串联氯化单元 )， 所述串联氯化单元需要水池的主水循环泵的运行， 所述主水循环泵具有较高的电力消耗和 附带的费用。
现在参考图 7， 示出了一种运行模式， 该运行模式适用于维持预定水平的氯气浓 度。这种也被称为辅助运行模式。在该实施例中， 假定已经实现了所要求的氯气水平， 而且 通过氯气发生器的编程运行以非全时 (at less than full-time) 维持， 例如在没有向发生 器 30 提供动力时， 间隔大约 2 小时之后维持大约 30 分钟。泵运行程序时间线类似于图 6 所示清洁循环之间的时间线。也就是说， 泵在 3 分钟间隔之后运行大约 3 秒钟， 持续大约 1 小时的过程， 之后， 泵和驱动装置被激活从 2 到 4 分钟的时间。虽然该运行模式还将水池清 洁器在一小时间隔重新定位以继续水的运动或循环， 但是可以预期能够维持氯气水平， 不 用像图 6 中教导的不断运动。
在水池上不再有日照、 在水温下降、 和 / 或在由日照、 高温和 / 或风引起的蒸发现 象减少时的夜晚时间， 可有利地利用图 7 的运行模式。
在尤其优选的实施例中， 图 7 的泵送和运行程序与图 6 的运行组合在一起。该组 合可通过氯气传感器自动实现， 当水池水中的氯气水平处于所要求的预定浓度之内时， 氯 气传感器向控制器提供信号。在这种情况下， 控制器从图 6 所示的主程序变换至图 7 的辅
助维护程序。从图 7 的例子中显而易见， 随着氯气发生器 30 的持续运行时间的减少， 水池 清洁器消耗的能量将减少。
从能量守恒的观点来看， 更重要的是， 与串联泵送系统和氯化器相比， 持续操作作 为水循环和消毒的唯一装置的水池清洁器所需的能量较小， 如上所述， 串联泵送系统和氯 化器需要水池的主水循环泵送系统的运行。
本发明的方法和设备比上述 USP5882512(Denkewicz 等 ) 中所披露的装置运行更 经济， 因为其不需要为必须不断地更换的昂贵消毒化学制品开支。申请人的方法中开始使 用的食盐成本低廉， 之后由于食盐没有被消耗， 不再需要重新补充。
此外， Denkewicz 专利的设备结合了用于分配粒状化合物的较复杂的机械系统， 为 了重新充填新的化学制品， 该设备必须从水池移出。 相反， 除了传统水池清洁器的那些移动 部件之外， 本申请人的设备没有任何移动部件， 如果需要， 可以连续运行很长的时间。
应该理解， 与本发明一致足以处理和维持特定尺寸的水池而运行的单个水池清洁 器的能力必须在具体环境或气候条件下确定。例如， 在宾馆、 健身俱乐部、 住宅或公寓套房 中经常出现的较小室内游泳池不受大风、 极端温度变化和烈日照射的影响。 因而， 一旦对于 环境建立了运行参数， 就可以调整水池清洁器控制器的可编程元件， 优选由用户调整， 以一 致地满足氯气的所要求的预定水平。
现在参考图 8， 将描述其中氯气发生器适用于容易移除和更换的本发明优选实施 例。为便于描述说明书的该部分， 应该理解， 元件与图 1、 2 和 5 所示的壳体 31 相对应。单 元 30 固定在一支撑外壳或壳体 131 中， 所述支撑外壳或壳体由四个侧壁 122 组成， 所述四 个侧壁允许水流过其开口端并在单元板 102 上流过， 正如接合图 3 所述的那样。应当理解， 单元板装有正、 负极导体或插头， 其接合相应的插孔或用于插头的接收器， 所述插孔或接收 器固定于水池清洁器外壳或框架部件的内部结构上， 用于在运行时向该单元提供动力。
至少一个单元安装部件 ( 整体被标记为 124) 固定到其中一个侧壁 122 上。安装 部件 124 构造成可释放地接合安装托架 140， 该安装托架例如固定到支撑框架部件 150 上， 所述支撑框架部件形成水池清洁器 10 的内部结构的一部分。
在图 8 和 9 所示的示例性实施例中， 安装部件 124 由 T 形凸缘部件 126 组成， 所述 T 形凸缘部件从其中一个壁 122 突出并沿其延伸。安装托架 140 包括具有突伸臂 144 的细 长凹部 142， 所述突伸臂 144 终止在相对的指状部 146 上， 该指状部间隔开， 以便以紧密配合 和固定的关系接收 T 形部件 124。
一可释放闭合件 160 被偏压安装， 可从正常的锁定位置移动， 在正常的锁定位置， 该闭合件接合 T 形部件 124 的端部， 从而将该单元保持在托架 140 的适当位置上。偏压元 件可以通过将活动的铰接元件 162 一体模制到内壁的端部分而构造。在所示的实施例中， T 形安装部的横梁和指状部 146 的相对面分别设置有突出的隆起 128、 148， 所述隆起与相应 的凹陷配合， 以提供可靠的互锁配合。
在替换实施例 ( 未显示 ) 中， 安装部件 124 和安装托架 140 构造成没有隆起 128、 148， 但是带有紧密配合容许误差， 并且可任选带有渐缩的接触表面， 这样， 当将 T 形部件手 动插入凹部 142 中时， 能够实现可靠的摩擦配合。在该实施例中， 偏压安装的闭合件 160 也 是任选的。另外， 还可以利用现有技术中的手动操作的强制锁定装置来确保带有该单元的 壳体不会无意中被移去。继续参照图 8 和 9， 通过克服锁定部件 150 的偏压力移动该锁定部件而打开由托 架 140 的臂 146 形成的通道并插入 T 形部件 126 且使壳体滑动至其最终位置， 将新的或修 理过的单元和壳体组件安装在工作位置。 释放锁定部件 160， 将更换的安装部件和壳体组件 固定到工作位置。对本领域普通技术人员来说， 显而易见的是， 锁定部件 160 的前缘可以是 斜面或其他倒角， 以便响应于 T 形部件 126 在插入到托架 140 的过程中其端部的作用力而 进行侧向运动。 锁定部件 160 的上表面还设置有突出的凸缘或其他元件 164， 以便于手指或 拇指对其进行手动接合而进行运动。
在示出的特定实施例中， T 形部件 126 的顶部的内表面设置有多个间隔开的突出 肋条 128。安装托架 140 设置有多个间隔开的指状部 146， 指状部 146 构造成在安装部件 120 适当承坐并锁定在如图 9 所示的托架 140 中时接收肋条 128。在该实施例中， 锁定部件 150 安装在板 154 上或者与该板一体形成， 该板也被偏压而与 T 形部件 120 的顶部上表面 接合， 并将其肋条 128 推至指状部 146 之间的位置。这种配置使安装部件 120 与安装托架 140 之间的任何相对运动的机会减到最少， 例如， 在水池清洁器无意中落到硬表面上或者其 他受到外来碰撞或振动力的情况下。
而且显而易见， 该单元可以构造和组成为可移除壳体的整体部分， 这样， 如果该单 元失效， 可以更换整个一体结构。作为选择， 该单元也可以构造成使之能够从保护壳体移 除， 以及能够重新使用壳体以接收新的或翻新的单元。
对机械领域的普通技术人员来说， 显而易见的是， 可以采用任何各式各样的可靠 的、 可释放的接合装置来将氯气单元保持在适当位置上， 并仍实现所要求的目的和本发明 的意图， 能够使未经培训的用户容易地、 安全地移除和重装单元。
如上所述的元件优选由非导电的耐腐蚀和抗碰撞的材料制造。 可以使用本领域普 通技术人员所熟知的各种聚合物、 共聚物和填充聚合材料。各种部件可以模制在单体组件 中， 或者作为单独的元件加工和组装。 作为选择， 金属和金属合金的部件可以喷涂粉末聚合 物， 以提供所要求的耐腐蚀性。
现在参见图 10 的电路图 200， 机器人水池清洁器的部件可以由图 2 总体上所示的 一个或更多个可再充电的内部蓄电池 25 提供动力， 可以作为图 1 所示的外部电源 50 的变 形。在一个实施例中， 单个电源蓄电池 251 与驱动装置例如驱动马达 20、 泵 24 和氯气发生 器 30 并联连接， 上述每个部件都说明性地表示为图 10 中的电阻负载。本领域普通技术人 员应当理解 ： 一个或更多个升压或降压变压器 ( 未显示 ) 可以串联设置在电源 251 和这三 个部件中的一个或更多个之间， 以根据需要分别增加或减少能量需要。
继续参照图 10， 图中说明性地设置了多个开关， 诸如继电器 SW1、 SW2、 SW3 和 SW4， 用 以控制引入每个部件中的电力， 以使一个或更多个所述部件独立运行或与其他部件同时运 行。开关 SW1、 SW2、 SW3 为单刀单掷 (SPST) 开关， 而开关 SW4 为双刀双掷 (DPDT) 开关。开关 的设定控制从电源 25 到各部件的电力， 由此控制机器人水池清洁器的运行。控制器 26 以 传统方式向中继器提供信号， 以设定开关 SW1、 SW2、 SW3 和 SW4 的接触位置。根据控制器 26 的 存储器中存储的一个或更多个程序的定时清洁循环进行接触设定。
如图 10 所示， 开关 SW1 控制第一正极端子 “A” 27A 和第二正极端子 “B” 27B 之间的 电力。开关 SW2 串联连接在正极端子 “A” 27A 和驱动装置 20 之间。开关 SW3 串联连接在第 二正极端子 “B” 27B 和泵 24 及氯气发生器之间， 以交替提供供给至这些部件中的一个的电力。开关 SW4 的第一端连接于第一正极端子 “A” 27A 和第二正极端子 “B” 27B， 其第二端连 接于蓄电池 251 或 P/S1 的负极端子 29。开关 SW4 通过颠倒从蓄电池端子流到发生器 30 的 电流的极性， 使电流反向流过氯气发生器 30。
在运行期间， 当清洁器被编程产生生物杀灭氯气同时执行所编程的清洁模式时， 必须向驱动装置 20、 泵 24 和发生器 30 同时提供动力。在这种情况下， 开关 SW1 被设定至触 点 “A” ， 即第一正极端子 27A， 以向氯气发生器 30 提供动力， SW2 闭合， 以从蓄电池 251 向驱动 装置 20 提供动力， 开关 SW3 被设定至触点 A， 以从蓄电池 251 向泵 24 提供动力。
作为选择， 如果生物杀灭氯气即将产生同时机器人清洁器在水池中静止， 则来自 蓄电池的动力仅提供给泵 24 和氯气发生器 30。在这种情况下， 开关 SW2 由控制器 26 断开， 以防止向驱动装置 24 供给动力， 而开关 SW1 仍然设定到第一正极端子 27A， 开关 SW3 仍然设 定至触点 A， 以向泵 24 提供动力。在这种状况下， 清洁器在池底保持不动， 继续产生氯气和 泵送水， 以避免紧邻发生器单元 30 的盐水枯竭， 如上所述。
在又一个运行模式中， 机器人清洁器可以被编程成在池底保持不动并在泵没有运 行的情况下产生氯气。在该实施例中， 控制器 26 设定开关 SW1 到第二正极端子 27B， 从而断 开至驱动马达 24 的动力。 开关 SW3 可以切换到触点 “B” ， 以仅向氯气发生器 30 提供动力， 使 得产生氯离子。作为选择， 开关 SW3 也可以移动到触点 “A” ， 以仅向泵 24 提供动力。这样， 可以接通泵 24， 不用其他两个部件帮助移除结垢， 如上所述。注意， 本发明所属领域的普通 技术人员应当明白， 标记为 SW1-SW3 的开关也可以构造成控制负极端子 29 上的动力。例如， 开关 SW2 可以设置在驱动马达 20 和负极端子 29 之间。
进一步地， 也可以实施如虚线所示的第二电源 252 或 P/S2， 以例如向驱动装置 30 和 / 或泵 24 提供动力， 而第一电源 251 向氯气发生器 30 提供动力。作为选择， 第二电源 252 也 可用于仅向驱动装置 30 提供动力， 而第一电源 251 向泵 24 和 / 或氯气发生器 30 提供动力。
图 10 的电路 200 是为说明性目的提供的， 不应当理解为限制。因此， 本发明的切 换电路使机器人清洁器能够独立或同时执行清洁和抗菌净化作业。进一步地， 在各个运行 模式中， 也可以使用单个电源来操作机器人清洁器， 从而消除额外蓄电池的需要， 该额外蓄 电池安装成本高， 并且需要在清洁器外壳有额外空间。
虽然已经详细描述了各个示例性实施例， 但是， 本发明设备、 系统和方法的进一步 改变和变形对本领域普通技术人员来说都是显而易见的。 所以本发明的全部范围及其等同 范围参照如下的权利要求书确定。