CN107406058B - 清洁***和清洁对象的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种清洁车辆的车辆清洁***和方法，所述***包括清洁剂分配器，其被配置为向用于清洁的车辆的表面施用清洁剂，其中所述清洁剂优选地包括一种或更多种纳米颗粒金属氧化物。在一个实施方案中，所述***包括化学剂分配器，其被配置为单独地向车辆的所述表面施用化学剂以与所述清洁剂发生反应来形成所得物泡沫。所述***进一步包括电磁波发射***，其用于提供大约200nm至大约380nm范围内的波长来激活纳米颗粒金属氧化物。

Description

清洁***和清洁对象的方法
技术领域
本公开宽泛地来说涉及一种清洁***和清洁对象的方法。
背景技术
清洁***通常一直被用来清洁或清洗比如车辆和船舶的对象。对于比如汽车的车辆， 汽车清洗***被用来清洁外部，并且在一些情况下，还清洁汽车的内部。这样的清洁*** 通常分为手动清洁***和自动清洁***。
在手动清洁***中，体力劳动和人力是清洁车辆所需的。这可能是不利的，因为它需 要服务员，并且可能是耗时的。
另一方面，自动清洁***可以分为接触式清洁***或非接触式清洁***。
在自动接触式清洁***中，水和清洁剂(比如香波(shampoo)/洗涤剂)通常被分配到车辆上。其后，清洁通过旋转与车辆表面物理接触的刷子的臂来实现。这些刷子可以由各种材料(包括织物、聚苯乙烯泡沫塑料等)制成。接触式清洁***的一个问题是有可能 损坏车辆。例如，对于汽车，后视镜和天线可能因旋转刷子紧靠汽车的力而受损或错位。 另一个问题是车辆的表面油漆面可能因与刷子接触引起的刮擦而受损。因此，这样的接触 式清洁***通常是不合期望的。
对于自动非接触式清洁***，这样的***与接触式清洁***的不同之处在于刷子被避 免。清洁通过施加浓度相对较高的清洁剂、然后接着使用高压水喷射去除污物来实现。非 接触式***旨在减小对车辆表面的损坏。然而，清洁效用高度取决于所用清洁剂的类型和 强度以及水喷射的强度。
使用高浓度清洁剂的一个问题是，比如磷酸盐的化学物质可以进入排水道、随后进入 河流和其他水源中，从而导致水污染和环境问题。此外，使用较高浓度的清洁剂可以更快 速地腐蚀车辆表面。
关于使用高压水喷射，使用高压水喷射的一个问题是所生成的噪声污染的水平，因此 使得它不适合于用在住宅区和密集建成区。另外，高压水喷射的使用还可以随着时间的过 去引起对车辆表面的损坏。例如，如果车辆受到延长喷射，则来自高压水喷射的力可以迫 使碎屑越过车辆表面，使刮痕显现。
因此，非接触式清洁***也不利于用在例如城市化城市里。
由此，需要一种力图解决以上问题中的至少一个的清洁***和清洁对象的方法。
发明内容
根据一方面，提供了一种清洁***，该清洁***包括清洁剂分配器，所述清洁剂分配 器被配置为向用于清洁的对象的表面施用清洁剂，其中清洁剂包括一种或更多种纳米颗粒材料。
用于清洁的对象可以是汽车。
清洁***可以进一步包括电磁波发射源，所述电磁波发射源被配置为向用于清洁的 对象的表面提供特定波长的电磁波。
清洁剂可以进一步包括便利清洁剂发泡的预混化学剂。
清洁***可以进一步包括化学剂分配器，所述化学剂分配器被配置为向用于清洁的 对象的表面施用化学剂。
清洁***可以进一步包括电磁波发射源被配置为发射大约200nm至大约380nm范围内的波长来激活所述一种或更多种纳米颗粒材料。
清洁***可以进一步包括化学剂分配器，所述化学剂分配器被配置为施用化学剂以与清洁剂发生反应来形成所得物泡沫。
清洁***可以进一步包括化学剂分配器，所述化学剂分配器被配置为将化学剂作为 覆盖层施用于用于清洁的对象的表面上。
清洁***可以进一步包括化学剂分配器，所述化学剂分配器被配置为将化学剂以一 个或更多个带的方式施用于用于清洁的对象的表面上。
所述一个或更多个带可以被沿着一个或更多个轴施加，所述一个或更多个轴选自由相 对于用于清洁的对象的以下各轴组成的组：水平轴、竖直轴以及对角轴。
纳米颗粒材料可以包括金属氧化物纳米颗粒。
清洁剂可以包括按体积计0.3％的TiO2和按体积计0.3％的ZnO。
金属氧化物纳米颗粒的混合物可以包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)以及氧化铝(Al2O3)。
清洁***可以进一步包括处理模块，所述处理模块被配置为控制清洁***。
清洁***可以进一步包括风发生器，所述风发生器被配置为在用于清洁的对象上方生 成空气运动。
清洁***可以进一步包括水分配器，所述水分配器被配置为施用流体以用于冲洗用于 清洁的对象。
清洁***可以进一步包括水分配器，所述水分配器被进一步配置为以大约40℃至大 约70℃的温度施用流体。
清洁***可以进一步包括水分配器，所述水分配器被进一步配置为以大约20psi(138 kPa)至大约100psi(689kPa)范围内的压力施用流体。
根据另一个方面，提供了一种清洁对象的方法，该方法包括向对象的表面施用清洁 剂，清洁剂包括一种或更多种纳米颗粒材料。
所述对象可以是汽车。
所述方法可以进一步包括向对象的表面提供特定波长的电磁波。
清洁剂可以进一步包括便利清洁剂发泡的预混化学剂。
所述方法可以进一步包括向对象的表面施用化学剂。
提供特定波长的电磁波的步骤可以包括提供具有大约200nm至大约380nm范围内的 波长的电磁波。
施用化学剂的步骤可以包括通过施用化学剂以与清洁剂发生反应来形成所得物泡沫。
所述方法可以进一步包括将化学剂作为覆盖层施用于对象的表面上。
所述方法可以进一步包括将化学剂以一个或更多个带的方式施用于对象的表面上。
在所述一个或更多个带中施加化学剂的步骤可以包括沿着一个或更多个轴施加化学 剂，所述一个或更多个轴选自由相对于对象的以下各轴组成的组：水平轴、竖直轴以及对 角轴。
纳米颗粒材料可以包括金属氧化物纳米颗粒。
清洁剂可以包括按体积计0.3％的TiO2和按体积计0.3％的ZnO。
金属氧化物纳米颗粒可以包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)以及氧化铝(Al2O3)。
所述方法可以进一步包括在对象上方生成空气运动。
所述方法可以进一步包括施用流体以冲洗对象。
所述方法可以进一步包括以大约40℃至大约70℃的温度施用流体。
所述方法可以进一步包括以大约20psi(138kPa)至大约100psi(689kPa)范围内的压力施用流体。
根据另一个方面，提供了一种其上存储有指令的非暂时性计算机可读存储介质，这些 指令用于指示清洁***的处理模块执行清洁对象的方法，该方法包括向对象的表面施用清 洁剂，清洁剂包括一种或更多种纳米颗粒材料。
所述对象可以是汽车。
所述方法可以进一步包括向对象的表面提供特定波长的电磁波。
所述方法可以进一步包括向对象的表面施用化学剂。
附图说明
从以下仅作为实施例的并且结合附图撰写的描述，本发明的示例实施方案将被更好地 理解，并且将是本领域的普通技术人员容易明了的，在附图中：
图1是示例实施方案的清洁***的示意图。
图2是用于图示说明示例实施方案中的用于清洁车辆的清洁***的示意性流程图。
图3是示例实施方案中的汽车的示意性侧视图。
图4A是示例实施方案中的施加于表面上的化学剂的一系列的至少两个带的示意性顶 视图。
图4B是图4A的施加于表面上的化学剂的所述系列的至少两个带的示意性侧视图。
图4C是示例实施方案中的施加于表面上的化学剂的单个带的示意性侧视图。
图4D是示例实施方案中的施加于表面上的化学剂的一系列的至少两个带的示意性侧 视图，这些带用以创建化学剂的基本上均匀的覆盖层。
图5是图示说明示例实施方案中的清洁对象的方法的示意性流程图。
图6A示出施加对照溶液之前的对照组中的车辆表面样本的图像。顶行图像是车辆表 面样本的数字照片，而底行示出顶行图像二值化为2位图像的二值化。
图6B示出施加实验溶液之前的实验组中的车辆表面样本的图像。顶行图像是车辆表 面样本的数字照片，而底行示出顶行图像二值化为2位图像的二值化。
图7A示出施加对照溶液之后的如图6A所描绘的对照组中的车辆表面样本的图像。顶行图像是车辆表面样本的数字照片，而底行示出顶行图像二值化为2位图像的二值化。
图7B示出施加实验溶液之后的如图6B所描绘的实验组中的车辆表面样本的图像。顶行图像是车辆表面样本的数字照片，而底行示出顶行图像二值化为2位图像的二值化。
图8是适合于实现示例实施方案的计算机***的示意图。
具体实施方式
示例性的非限制性实施方案可以提供一种清洁***和清洁对象的方法。
在下述示例实施方案中，用于清洁的对象可以是车辆。
图1是示例实施方案中的清洁***100的示意图。在示例实施方案中，清洁***100包括停靠站(docking bay)102，其用于容纳至少一个车辆，比如汽车116。停靠站120 被耦合到流体或水分配器104、清洁剂分配器106以及电磁波发射源110。停靠站102优 选地还被耦合到风发生器112和处理模块114，处理模块114用于控制和监视清洁***100 中的清洁过程。在示例实施方案中，停靠站102另外被耦合到化学剂分配器108。在说明 性示例实施方案中，清洁剂分配器106可以被修改为提供或分配清洁剂和化学剂的预混溶 液。
停靠站102用于在清洁***100进行清洁期间容纳至少一个车辆。停靠站102可以被 遮盖，例如，被车辆遮盖物或静止结构/壳体遮盖。车辆(例如，汽车116)可以被传送机构(例如，轨道/辊/台车***(未示出))定位到停靠站102中，或者可以被汽车116的 用户开到停靠站102中。停靠站102可以进一步包括用于感测汽车116的位置的传感器(未 示出)以及用于引导用户将汽车116操控到停靠站102中的一组标记(未示出)。
水分配器104用于提供用于清洗和冲洗汽车116的流体或水。水分配器104包括被配 置为在汽车116的表面投射/分配水的一个或更多个喷嘴(例如，118、120)。喷嘴(例 如，118、120)可以在停靠站102内被定位成不同的角度以将水分配到汽车116的基本上 全部的外表面，例如，前面、后面、侧面和顶面。水分配器104可以进一步包括致动旋转 机构，其围绕停靠站102运动喷嘴(例如，118、120)以将水分配到汽车116的基本上全 部的外表面。例如，喷嘴(例如，118、120)可以被安装在例如轨道/台车车厢***上。 喷嘴(例如，118、120)可以被配置为可围绕一个或更多个轴/平面枢转。致动旋转机构 可以被配置为使喷嘴(例如，118、120)横过汽车116的长度、宽度或这两者。致动旋转 机构还可以被配置为使喷嘴(例如，118、120)环绕汽车116而行。
在示例实施方案中，水分配器104可由处理模块114控制，并且优选地被进一步配置 为改变正被投射的水的温度、压力和来源。例如，水分配器104可以被配置为从第一箱源(未示出)投射循环水以用于初始清洗并且从第二箱源(未示出)投射清洁水以用于最后 冲洗。来自水分配器104的水压也可以被改变以调整接触汽车116的表面的水的力。
在示例实施方案中，水分配器104可以进一步包括加热元件132和泵134。加热元件132能够在从喷嘴(例如，118、120)排放水之前将水加热到大约30℃至大约70℃的温 度。泵134用于在从喷嘴(例如，118、120)排放水之前给水加压。水压可以在大约500 psi(3.45MPa)至大约600psi(4.14MPa)的范围内增大以在汽车116的表面递送高压喷 射/射出的水。泵134还可以被配置为递送大约20psi(138kPa)至大约100psi(689kPa) 范围的低压喷射/射出的水。
清洁剂分配器106用于提供清洁剂并且将清洁剂施加于汽车116上。清洁剂分配器106包括被配置为将清洁剂投射/分配到汽车116上的一个或更多个喷嘴(例如，122、124)。喷嘴(例如，122、124)在停靠站102内被定位成不同的角度以在汽车116的基本上全部 的外表面处分配清洁剂，例如，前面、后面、侧面和顶面。在示例实施方案中，清洁剂分 配器106被耦合到清洁剂源130。清洁剂源130为清洁剂提供添加混合物，该添加混合物 包括纳米颗粒材料，具体地说，纳米颗粒或纳米颗粒胶体。例如，纳米颗粒可以包括金属 或金属氧化物纳米颗粒，比如但不限于二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)以及氧化铝(Al2O3)， 每个均包括按体积计清洁剂组合物的总体积的大约0.01％至大约10％。例如，清洁剂可以 包括添加到清洁溶液的、按体积计0.3％的TiO2和按体积计0.3％的ZnO，清洁溶液例如包 括按重量计总组合物的12％的二烷基磺基琥珀酸酯、8％的烷基苯磺酸盐、8％的烷基硫酸 酯以及10％的尿素的车辆清洁溶液。
在另一个实施例中，清洁剂组合物可以包括以下化学物质中的一些或全部：二氧化钛 (TiO2)纳米颗粒，每个均具有大约10nm至大约1000nm的直径，并且包括按体积计所述组合物的总体积的大约0.01％至大约10％；氧化锌(ZnO)纳米颗粒，每个均具有大约10nm至大约1000nm的直径，并且包括按体积计所述组合物的总体积的大约0.01％至大 约10％；氧化铝(Al2O3)纳米颗粒，每个均具有大约10nm至大约1000nm的直径，并 且包括按体积计所述组合物的总体积的大约0.01％至大约10％；用于矿物浆料的聚丙烯酸 钠盐的分散剂聚合物，包括按重量计总组合物的大约1％至大约30％；丙烯酸洗涤剂聚合 物的均聚物，包括按重量计总组合物的大约1％至大约30％；大体积阴离子型合成表面活 性剂；以及苏打灰(soda ash)，包括按重量计总组合物的大约1％至大约30％。
清洁剂分配器106可以进一步包括致动旋转机构，其围绕停靠站102运动喷嘴(例如， 122、124)以将清洁剂分配到汽车116的基本上全部的外表面。例如，喷嘴(例如，122、124)可以被安装在例如轨道/台车车厢***上。喷嘴(例如，122、124)可以被配置为可 围绕一个或更多个轴/平面枢转。致动旋转机构可以被配置为使喷嘴(例如，122、124) 横过汽车116的长度、宽度或这两者。致动旋转机构还可以被配置为使喷嘴(例如，122、 124)环绕汽车116而行。
化学剂分配器108用于提供化学剂。例如，化学剂可以包括乳液中的按体积计大约1％至大约40％的碱溶性丙烯酸聚合物。化学剂分配器108包括被配置为将化学剂分配到汽车116上以接触清洁剂的一个或更多个喷嘴(例如，126、128)。喷嘴(例如，126、 128)在停靠站102内被定位成不同的角度以在汽车116的基本上全部的外表面处分配化 学剂，例如，前面、后面、侧面和顶面。喷嘴(例如，126、128)可以被进一步配置为以 可变的模式/方式使化学剂沉积到汽车116的表面上。化学剂用于与清洁剂发生反应并且 使化学剂的一个或更多个性质改性。例如，清洁剂本身可以在施加时提供泡沫的形成，但 是该泡沫是通过与化学剂的组合/反应而形成的，化学剂可以提高清洁剂的密度，并且导 致形成用于清洁剂的额外的泡沫和/或凝胶。
化学剂分配器108可以进一步包括致动旋转机构，其围绕停靠站102运动喷嘴(例如， 126、128)以将化学剂分配到汽车116的基本上全部的外表面。例如，喷嘴(例如，126、128)可以被安装在例如轨道/台车车厢***上。喷嘴(例如，126、128)可以被配置为可 围绕一个或更多个轴/平面枢转。致动旋转机构可以被配置为使喷嘴(例如，126、128) 横过汽车116的长度、宽度或这两者。致动旋转机构还可以被配置为使喷嘴(例如，126、 128)环绕汽车116而行。
电磁波发射源110用于用特定波长(例如，大约200nm至大约380nm的波长范围内的波长)的电磁波辐照汽车116。风发生器112用于产生用于使汽车116暴露于空气的气 流/风。从风发生器112产生的气流便利从汽车116的表面去除比如污物、泡沫等的物质， 并且还便利汽车116的干燥。在示例实施方案中，风发生器112可以为一个或更多个工业 风扇的形式。在示例实施方案中，电磁波发射源110被供电。电磁波发射源110可以为波 长可控的发光二极管(LED)或波长特定的LED、或波长特定的灯泡。例如，具有大约 200nm至大约380nm的波长范围的紫外线(UV)灯可以被使用。
处理模块114用于为清洁***100的部件(比如水分配器104、清洁剂分配器106、化学剂分配器108、电磁波发射源110以及风发生器112)指示命令和工作流程。例如， 为了开始汽车116的清洁，处理模块114指示水分配器104施用水，以首先用水冲洗汽车 116。在示例实施方案中，后续步骤(比如分配清洁剂和化学剂，并且进一步用水分配器 104进行冲洗)由处理模块114根据预定工作流程控制。
图2是用于图示说明示例实施方案中的用于清洁车辆的清洁***的示意性流程图200。在步骤202，通过使用辊***来将车辆运载到停靠站内的预定位置上。停靠站中的 传感器(例如，位置或声纳传感器)可以被用来感测车辆在停靠站中的位置并且将反馈提 供给处理模块。处理模块在从传感器接收到车辆已经被定位在停靠站中预定位置上的输入时停止辊***。可替换地，一组视觉标记可以在停靠站中被提供来便利车辆的用户将车辆定位在停靠站内。其后，信号可以例如通过按钮而被发送到处理模块以继续进行清洁过程。
在步骤204，处理模块接收车辆到位的反馈，并且指示水分配器在大约30℃至大约70℃的温度下从第一箱源向车辆表面施用水(比如循环水)作为第一道冲洗。安装在致动旋转机构上的水分配器的一个或更多个喷嘴沿着车辆的长度和/或宽度行进来施用循环水。
在实施例中，位置传感器可以被配置为检测车辆的前面、后面、侧面和顶面以使得处 理模块可以计算所述一个或更多个喷嘴的行进距离。这可以最小化所述一个或更多个喷嘴 的不必要的行进以及水的浪费。处理模块还可以使用位置传感器的读数来计算施用的水的 持续时间和体积，并且被布置为一旦条件(例如，分配的水的体积和/或持续时间)被实 现、就指示水分配器停止分配水。
在步骤206，处理模块指示清洁剂分配器将来自清洁剂源的清洁剂施加到车辆表面上。 清洁剂可以从提供包括纳米颗粒胶体的添加混合物的清洁剂源汲取。安装在致动旋转机构 上的清洁剂分配器的一个或更多个喷嘴沿着车辆的长度和/或宽度行进来施加清洁剂。在 替换示例实施方案中，清洁剂源可以与化学剂预混。
在实施例中，位置信息(比如在步骤204中测得的位置信息)使得处理模块可以计算 所述一个或更多个喷嘴在车辆上覆盖一层清洁剂的行进距离。这可以最小化所述一个或更 多个喷嘴的不必要的行进以及清洁剂的浪费。处理模块可以指示清洁剂分配器重复覆盖过 程以便使车辆的基本上全部的外表面被覆盖至少一层清洁剂。
将被分配的清洁剂的体积可以基于车辆大小(例如从传感器的读数获得)或者基于发 送(例如，通过按钮发送到处理模块)的信号以及将被施加于车辆表面上的清洁剂的期望 厚度。一旦清洁剂的期望体积和厚度已经被获得，清洁剂分配器就被指示停止施加清洁剂。
处理模块还指示(优选地与清洁剂的分配并发地)电磁波发射源被接通以用预定波长 的电磁波(例如，用大约365nm的电磁波)辐照/照射车辆表面。
在步骤208，处理模块指示化学剂分配器将化学剂施加/覆盖到车辆表面上以接触清洁 剂。在替换示例实施方案中，使化学剂与清洁剂预混，使用化学剂分配器的这个步骤可以 可选地被排除和/或可选地被修改以使得清洁剂分配器执行如下所述的施加步骤(例如， 按可变模式或者作为覆盖层施加)。施加可以被作为覆盖层被施加，或者根据处理模块中 编程的可变模式。例如，该模式可以为波状/波式图案，例如，至少在化学剂施加中具有一个峰并且在车辆表面上/附近具有一个谷。在实施例中，化学剂可以被施加为使得被覆盖的化学剂创建一个或更多个凸起带。化学剂的所述一个或更多个凸起带可以被按相对于车辆的轴(例如，从车辆的前面延伸到后面的水平轴)的任何配置(比如但不限于竖直、 水平和/或对角的方式)施加。对于多个凸起带，至少两个凸起带可以被隔开，并且被覆 盖的化学剂的两个相邻带之间的间隔可以基本上没有化学剂。
在示例实施方案中，安装在致动旋转机构上的化学剂分配器的一个或更多个喷嘴沿着 车辆的长度或宽度或这两者行进来施加化学剂，并且创建(i)化学剂的波状图案或(ii) 化学剂的基本上没有波状图案的覆盖层。
在一个实施例中，为了创建化学剂的波状图案，化学剂分配器的所述一个或更多个喷 嘴可以从车辆的后面开始，并且将化学剂的第一带施加到车辆表面上。致动旋转机构使化 学剂分配器的所述一个或更多个喷嘴移置预定距离，并且所述一个或更多个喷嘴将化学剂 的第二带施加到车辆表面上。这在化学剂的第一带和第二带之间创建可以基本上没有化学 剂的间隔。该过程被重复以根据可变图案来施加化学剂的后面的带。
在波状图案的另一个实施例中，化学剂分配器的所述一个或更多个喷嘴可以通过沿着 车辆的长度或宽度或者沿着车辆的对角轴运动来在车辆表面上施加化学剂的单个带。这可 以要么通过一个喷嘴施加单个带，要么通过两个喷嘴彼此紧邻地施加两个带来形成单个合 并带。车辆表面上的化学剂的单个带形成凸起特征。该凸起特征导致施加化学剂形成峰并 且在车辆表面上/附近形成谷。
在另一个实施例中，为了创建覆盖层，例如化学剂的基本上没有波状图案的基本上平 坦的/均匀的层，化学剂分配器的所述一个或更多个喷嘴可以从车辆的后面开始，并且随 着致动旋转机构使化学剂分配器的所述一个或更多个喷嘴沿着车辆的长度和/或宽度移 置，以基本上连续的方式或输出将化学剂施加到车辆表面上。作为实施例，化学剂分配器 的所述一个或更多个喷嘴可以从车辆的后面开始以将化学剂的第一带施加到车辆表面上。 致动旋转机构使化学剂分配器的所述一个或更多个喷嘴移置预定距离，以使得所述一个或 更多个喷嘴在车辆表面上紧邻化学剂的第一带施加化学剂的第二带。该过程被重复以施加 化学剂的后面的带，导致车辆表面被覆盖基本上平坦的/均匀的并且基本上没有波状图案 的一层化学剂。
在实施例中，位置信息(比如在步骤204中测得的位置信息)使得处理模块可以根据 存储在车辆上的处理模块中的可变图案来计算车辆大小以及所述一个或更多个喷嘴覆盖 化学剂的行进距离。这最小化所述一个或更多个喷嘴的不必要的行进以及化学剂的浪费。 化学剂分配器可以被配置为从车辆的后面施加化学剂并且一旦所述一个或更多个喷嘴已 经到达车辆的前面、就停止施加化学剂。化学剂在接触时与清洁剂组合以在车辆表面上创 建额外的泡沫和/或凝胶。化学剂可以增强清洁剂的发泡性质，提高清洁剂的粘度，和/或 使清洁剂生成的泡沫稳定。所得物泡沫能够绑定到异物(例如，油、油脂和污物)并且从 车辆表面移走异物。
在步骤210，处理模块指示水分配器在大约30℃至大约70℃的温度下从第一箱源施 用水以从车辆表面冲洗掉所得物泡沫。处理模块还可以被配置为接通风发生器以创建空气 运动来帮助将所得物泡沫拖离车辆表面。
在步骤212，处理模块可以可选地指示水分配器从第二箱源施用清洁水来进行车辆的 最后冲洗。风发生器也可以保持操作来帮助使车辆干燥。
图3是示例实施方案中的汽车300的示意性侧视图。汽车300被提供在基本上平坦的 表面302上。水平轴304(例如，x轴)从汽车300的前面延伸到后面，并且基本上平行 于平坦表面302。竖直轴306(例如，y轴)从汽车300的顶面延伸到底面，并且基本上 竖直于平坦表面302。对角轴308是与水平轴304形成任意角度(比如45°)的轴，并且 与由水平轴304和竖直轴306形成的平面基本上共面。
在示例实施方案中，清洁剂、化学剂和/或水可以被以任何配置分配，比如按平行于 水平轴304、平行于竖直轴306、平行于对角轴308或以上方向的组合等的波状图案分配。
图4A是示例实施方案中的施加于表面402上的化学剂的一系列的至少两个带(例如， 404、412)的示意性顶视图。图4B是从方向408看时的施加于表面402上的化学剂的所述系列的至少两个带(例如，404、412)的示意性侧视图。
图4C是示例实施方案中的施加于表面402上的化学剂的单个带414的示意性侧视图。 图4D是示例实施方案中的施加于表面402上的化学剂的一系列的至少两个带(例如，404、 412)的示意性侧视图，这些带用以创建化学剂的基本上均匀的覆盖层。
在一个示例实施方案中，化学剂分配器(比较图1的108)根据可变图案(例如，由处理模块(比较图1的114)确定的波状图案)来覆盖/施加化学剂。该图案可以是由化学 剂在其上创建的一系列的至少两个带，例如，404、412。参见图4A和图4B。化学剂的带 404在表面402上形成凸起特征(参见图4B的404)。所得物泡沫/凝胶在化学剂与表面 402上提供的清洁剂410组合或发生反应时形成。当所述系列的带(例如，404、412)被 以在相邻带之间存在间隔的方式施加时，波状表面形成被创建，其中所得物泡沫/凝胶存 在于带(例如，404、412)中。任何两个相邻的带(例如，404)之间的间隔(例如，406) 基本上没有化学剂、因此基本上没有所得物泡沫/凝胶。化学剂分配器(比较图1的108) 可以被配置为使所述系列的带(例如，404)以相对于参照图3描述的轴竖直的、水平的 和/或对角的方式沉积。例如，带(例如，404)可以通过基本上平行于水平轴(比较图3 的304)地施加带(例如，404)而被以水平的方式施加。
在另一个示例实施方案中，参照图4C，波状图案也可以通过化学剂的单个带414被施加到表面402上(参见图4C的414)而形成。化学剂的单个带414在表面402上形成 凸起特征。该凸起特征导致具有由该凸起特征形成的峰以及在表面402上/附近的谷的波 状图案。所得物泡沫/凝胶在化学剂与表面402上提供的清洁剂410组合或发生反应时形 成。化学剂分配器(比较图1的108)可以被配置为使单个带414以相对于参照图3描述 的轴竖直的、水平的和/或对角的方式沉积。例如，单个带414可以通过基本上平行于水 平轴(比较图3的304)地施加单个带414而被以水平的方式施加。
在另一个示例实施方案中，参照图4D，如由处理模块(比较图1的114)所确定的，化学剂分配器(比较图1的108)将化学剂覆盖/施加为基本上均匀的/平坦的基本上没有 波状图案的层。该基本上均匀的/平坦的层可以通过施加一系列的至少两个带(例如，416、418)而形成，这些带是由覆盖在其上的化学剂创建的。带(例如，416、418)被彼此紧 邻地施加以使得在相邻的带(例如，416、418)之间基本上没有间隙。这导致形成于表面 402上的化学剂的基本上均匀的层(参见图4D)。化学剂分配器(比较图1的108)可以 被配置为使所述系列的带(例如，416)以相对于参照图3描述的轴竖直的、水平的和/或 对角的方式沉积。例如，带(例如，416)可以通过基本上平行于水平轴(比较图3的304) 地施加带(例如，416)而被以水平的方式施加。
使化学剂以图4B和图4C的描述方式沉积的一个效果是，由于整个所得物泡沫表面上的沿着表面402的密度差，表面402上的例如404、412、414的波状图案创建差压的局 部集中。有利地，这些局部压力区域(例如，在例如406处较低的压力)提供当所得物泡 沫表面被冲洗水清洗掉时移开外来物/异物的机械能来源。清洁剂与波状图案的所得物泡 沫的组合可以能够实现与均匀的泡沫表面相比更好的清洁性质。另外，更好的清洁性质可 以在没有典型的非接触式清洁***中所用的浓缩香波/洗涤剂的毒性的情况下实现。
在示例实施方案中，清洁剂组合物被提供，并且包括纳米颗粒、阴离子型表面活性剂、 非离子型表面活性剂、洗涤剂增效助剂以及水的混合物。
在示例实施方案中，纳米颗粒用于增强/改进清洁剂的清洁效果。纳米颗粒可以包括 按体积计清洁剂组合物的总体积的大约0.3％的TiO2和大约0.3％的ZnO。清洁剂组合物中 所用的纳米颗粒可以为任何形状或形状混合物。优选地，球形形状被使用。示例实施方案 中的纳米颗粒的有效直径在大约10nm至大约1000nm的范围内。
在示例实施方案中，纳米颗粒包括非水溶性化合物，该化合物又可以包括金属或无机 金属氧化物纳米颗粒。纳米颗粒可以分为光活性纳米颗粒和非光活性纳米颗粒。光活性纳 米颗粒可以由于吸收特定波长的电磁波而被激活。例如，含有纳米颗粒的清洁剂可以被用 波长约为365nm的电磁波照射。光活性纳米颗粒的实施例包括但不限于氧化锌和氧化钛。 非光活性纳米颗粒可以不依赖于紫外或可见光来生成从车辆表面去除物质的期望效果。非 光活性纳米颗粒的实施例包括但不限于氧化铝、二氧化硅、氧化锆、氧化镁以及勃姆石氧 化铝纳米颗粒。
在示例实施方案中，作为实施例，清洁剂中的纳米颗粒包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)和氧化铝(Al2O3)的混合物。在示例实施方案中，纳米颗粒复合混合物被按照 清洁剂溶液的总体积的百分比添加。当清洁剂组合物被引入到被外来物/异物(例如，油、 油脂和污物)弄脏的表面时，纳米颗粒围绕外来物/异物聚集和重排，从而在表面和外来 物/异物之间创建楔状区域/楔形膜。随着更多纳米颗粒扩散到楔形膜中，在楔形膜和周围 的清洁剂组合物之间引入渗透压差。这导致在表面和外来物/异物的界面处形成排斥结构 力，从而使外来物/异物从表面分离。
另外，在例如紫外光的辐照下，纳米颗粒还可以能够进行提供光电化学效应的反应， 导致形成静电带电颗粒。这些带电颗粒在与油、油脂、污物以及车辆表面的接合表面接触 时可以改变两个表面的表面能量以搅动比如油、油脂和污物的物质。这可以有利地帮助洗 涤剂使外来物/异物从车辆表面分离/移开。用于生成光电化学效应的紫外光的波长可以在 200nm至大约380nm的范围内。应意识到，清洁剂组合物中的光活性纳米颗粒和非光活性纳米颗粒两种纳米颗粒即使未被光激活，它们也都可以能够提供以上清洁效果。
发明人已经认识到，在使用仅具有亲水性/疏水性的常规洗涤剂的情况下，只有单独 洗涤剂的存在仅可以绑定到污物、土壤和碎屑，并且直到某些形式的机械能或搅动被添加 才能去除这些外来物/异物(例如，油、油脂和污物)。就常规洗涤剂而言，仅通过在车 辆表面喷发高速率水射流或者通过人类清洁工和/或刷子对车辆表面进行机械刮擦使得洗涤剂可以将外来物/污物拉离车辆表面并且拉到冲洗水中。也就是说，冲洗水仅用所需的外力(比如水压或机械能)来将洗涤剂和外来物清洗掉。
发明人已经认识到，与光激活(比如紫外光辐照)组合使用纳米颗粒的一个优点是， 以前将异物/外来物剥离车辆表面所需的机械力现在可以被静电排斥力取代，所述静电排 斥力是通过纳米颗粒从光能转换得到的。这显著地降低了对将异物/外来物拉离车辆表面 的机械能的依赖性。
在示例实施方案中，清洁剂组合物可以进一步包括表面活性剂化合物(例如，阴离子 型、非离子型)。表面活性剂是减小液体的表面张力的化合物，或者减小两种液体或液体和固体之间的界面张力。表面活性剂通常包括亲水性和疏水性链。表面活性剂用于改进润湿；绑定到油、油脂和污物；生成泡沫、使泡沫改性或控制泡沫；创建乳剂或分散质；以 及修改粘度。阴离子型表面活性剂拥有带负电的表面活性离子，而非离子型表面活性剂分 子不带电荷。阴离子型表面活性剂拥有正电荷，并且在本领域中一般不是优选的，因为它 们通常被认为是低劣的洗涤剂或发泡剂。阳离子型表面活性剂通常不能被混合在含有阴离 子型表面活性剂的制剂中。
在示例实施方案中，阴离子型表面活性剂可以包括对于清洁目的有效的一定量的一种 阴离子型表面活性剂或阴离子型表面活性剂的混合物。阴离子型表面活性剂由于它们的润 湿和清洁性质，对于清洁剂组合物是有用的。阴离子型表面活性剂包括磺酸盐和硫酸盐。 阴离子型表面活性剂的实施例包括但不限于烷基芳基磺酸盐、二级链烷磺酸盐、烷基甲基 酯磺酸盐、α烯烃磺酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基硫酸盐以及脂肪醇硫酸盐。
在示例实施方案中，非离子型表面活性剂可以包括但不限于烷基多糖、烷基胺乙氧基 化物、氧化胺、嵌段共聚物、蓖麻油乙氧基化物、十六油醇乙氧基化物、十六十八醇乙氧 基化物、癸醇乙氧基化物、二壬基苯酚乙氧基化物、十二烷基苯酚乙氧基化物、封端乙氧基化物、乙氧基链烷醇酰胺、乙二醇酯、脂肪酸烷醇酰胺、脂肪醇烷氧基化物、月桂醇乙 氧基化物、单支链醇乙氧基化物、壬基苯酚乙氧基化物、辛基苯酚乙氧基化物、无规共聚 物烷氧基化物、山梨醇酯乙氧基化物、硬脂酸乙氧基化物、合成醇乙氧基化物、高油脂肪 酸乙氧基化物以及牛脂胺乙氧基化物。
在示例实施方案中，阳离子型表面活性剂可以包括但不限于季铵化合物。
在示例实施方案中，洗涤剂增效助剂是增强去垢动作的化合物，并且优选地是促进表 面活性剂在水中的溶解的螯合剂。洗涤剂增效助剂通常是碱金属化合物，比如碱金属硅酸 盐、碱金属碳酸盐、碱金属磷酸盐等。洗涤剂增效助剂的实施例包括但不限于三聚磷酸钠、 焦磷酸四钾、焦磷酸钠、磷酸钠、六偏磷酸钠、硅酸钠、五水偏硅酸钠、苏打灰、碳酸钾、 碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾以及氢氧化锂。
在示例实施方案中，化学剂被提供。化学剂可以加强清洁剂的密度，并且使清洁剂部 分地凝固为凝胶，导致形成额外的泡沫。化学剂可以是化学化合物或化学化合物的混合物。 化学化合物可以是增泡剂，其增强洗涤剂/清洁剂组合物的发泡性质并且调整/构建洗涤剂/ 清洁剂组合物的粘度。例如，增泡剂可以是脂肪酸烷醇酰胺或酰胺。烷醇酰胺是非离子型 表面活性剂，并且可以被用作香波中的增稠剂，并且可以被用来使从香波创建的泡沫稳定。 化学剂(例如，脂肪酸烷醇酰胺)的施加可以与清洁剂发生反应，从而提高其粘度并且使 得形成额外的泡沫。
图5是用于图示说明示例实施方案中的清洁对象的方法的示意性流程图500。在步骤 502，向对象的表面施用包括一种或更多种纳米颗粒材料的清洁剂。
通过以下实施例，本公开的示例实施方案将被更好地理解，以下实施例描述检查在去 污中光激活对清洁组合物(例如，包括纳米颗粒的洗车溶液)的有效性的实验。
实验溶液包括大量的水或H2O、按体积计4％的二乙醇胺的椰子油脂肪酸酰胺、按体 积计1％的n-十二烷基苯磺酸、按体积计4％的碳酸钾以及按体积计1％的二氧化钛(纳米 颗粒大小约为20nm)。
对于对照溶液，目前在加油站处的洗车站里所用的洗车香波的典型组合物被使用。对 照溶液包括大量的水、按体积计4％的二乙醇胺的椰子油脂肪酸酰胺、按体积计1％的n- 十二烷基苯磺酸以及按体积计4％的碳酸钾。
也就是说，实验溶液和对照溶液之间的差别是添加了按体积计1％的二氧化钛(纳米 颗粒的大小约为20nm)。
实验是基于以下步骤得出的。车辆表面的样本是由实际车身的切割件制成的。车辆表 面样本为具有表面的片材形式。污渍酱是通过混合食用油和番茄酱以模拟污渍而制备的。 大约10ml的污渍酱被覆盖在车辆表面样本上、5cm×5cm的面积上。样本然后被搁置干 燥大约24小时。处理之前的污渍的第一图像是使用数字相机捕捉的。车辆表面样本被直立地定位，其表面竖直于水平面(例如，地面)。大约5ml的水被喷射到车辆表面样本 上以用于润湿。润湿的样本被搁置直立大约10秒的间隔。大约10ml的测试溶液(实验 或对照溶液)被喷射/分配到车辆表面样本上。被覆盖的车辆表面样本然后被暴露于大约 200nm至大约380nm的波长范围内的0.5W的UV灯或者被该UV灯辐照大约20秒的间 隔。大约20ml的水然后被喷射到被覆盖的车辆表面样本上，例如以去除测试溶液。润湿 的车辆表面样本被搁置直立大约20秒的间隔。所得的车辆表面样本然后被放置在水平的 平坦表面上。处理之后的污渍的第二图像是使用数字相机捕捉的。第一图像和第二图像都 经过图像处理以对覆盖车辆表面样本的污渍的百分比进行量化。这些图像首先每个均经过 从彩色图像到256级灰阶图像的转换。接着，每个灰阶图像经过二值化为2位图像的二值 化。在所得图像中，黑色像素对应于存在污渍，而白色像素对应于不存在(或去除)污渍。 白色像素的百分比然后被计算以对每个图像中不存在污渍的量进行量化。
实验的结果在图6A和B、图7A和B以及下表1中被示出。
图6A示出了施加对照溶液之前对照组中的车辆表面样本的图像。顶行图像602是车 辆表面样本的数字照片，而数字604处的底行示出了顶行图像二值化为2位图像的二值化。
图6B示出了施加实验溶液之前实验组中的车辆表面样本的图像。顶行图像606是车 辆表面样本的数字照片，而数字608处的底行示出了顶行图像二值化为2位图像的二值化。
表1的第1行示出了图6A和6B的二值化图像中的白色像素的百分率数据。
图7A示出了施加对照溶液之后的如图6A所描绘的对照组中的车辆表面样本的图像。 顶行图像702是车辆表面样本的数字照片，而数字704处的底行示出了顶行图像二值化为 2位图像的二值化。
图7B示出了施加实验溶液之后的如图6B所描绘的实验组中的车辆表面样本的图像。 顶行图像706是车辆表面样本的数字照片，而数字708处的底行示出了顶行图像二值化为 2位图像的二值化。
表1的第2行示出了图7A和7B的二值化图像中的白色像素的百分率数据。
表1，施加溶液之前和之后图像中的白色像素的百分比变化。
Figure RE-GDA0001400519830000011
在不存在纳米颗粒时，对照溶液能够减少污渍并且暴露或清洁车辆表面样本的表面从 12.56％到27.05％。将图6A与图7A进行比较，并且查看表1。这转化成污渍被去除14.49％。
使用实验溶液，在暴露于或辐照UV光的情况下存在纳米颗粒时，实验溶液能够减少 污渍并且暴露或清洁车辆表面样本的表面从2.94％到42.29％。将图6B与图7B进行比较， 并且查看表1。与对照溶液相比，这转化成污渍被更高效地去除39.36％。
实验的结果表明，包括纳米颗粒的实验溶液与对照溶液相比是更好的清洗溶液，并且 在紫外线辐照下纳米颗粒的存在显著地改进了清洗溶液的性能。
在一个示例实施方案中，非接触式清洁***和方法可以被提供，在其他示例实施方案 中，某种接触可以被允许来帮助清洁对象。非接触式清洁***可能不需要清洁设备，例如， 物理地接触车辆表面来执行清洁的刷子或织物。这样的非接触式清洁***的一个优点是， 它使对车辆表面的损坏基本上最小化。
在所描述的示例实施方案中，包括纳米颗粒的清洁剂被使用。
在所描述的示例实施方案中，光激活能量(比如紫外线光)可以被提供来通过提供激 活纳米颗粒的光电化学性质的电磁波长来进一步改进纳米颗粒的能力。
清洁剂可以与化学剂组合或发生反应以形成额外的泡沫和/或凝胶。通过清洁剂和化 学剂的组合而生成的所得物泡沫不仅可以用于使外来物/异物松动/移开，而且还可以用于 另外地“包住”外来物/异物并且将外来物/异物“拖”离车辆表面。在一些示例实施方案 中，清洁剂在被分配到车辆表面上之前与化学剂预混。在其他示例实施方案中，化学剂被 分配以接触车辆表面上分配的清洁剂。
另外，创建波状表面形成的化学剂施加可以进一步帮助将外来物/异物从车辆表面向 下拖。
所描述的示例实施方案的清洁***和方法的另一个优点是，与通常利用典型地为500 psi(3.45MPa)或更高的高压水喷射的常规洗车***相比，压力大幅降低的水喷射可以被 用来实现车辆表面的有效清洁/冲洗。该能量可能归因于清洁剂中的纳米颗粒以及光激活 的新颖使用(比如使用紫外线光)，清洁剂中的纳米颗粒绑定到并且移开外来物/异物(例 如，油、油脂和污物)，并且减小对车辆表面的粘附性。该效果可以通过进一步将清洁剂与化学剂组合以增强发泡效果并且甚至进一步通过使用波状表面泡沫形成来进一步增强。因此，从车辆表面移开并且去除外来物/异物的加压水喷射所需的力较小。这有利地解决了由于使用高压水喷射引起的噪声污染的问题，因为类似的或更好的清洁效果可以使用低压水喷射来实现。因此，所描述的示例实施方案可以适合用在噪声污染水平是个考虑因素的高度建成区中。
不同的示例实施方案可以在在计算机实现环境中执行的数据结构、程序模块、程序和 计算机指令的背景下被实现。通用计算环境在本文中被简要地公开。一个或更多个示例实 施方案可以在比如图8中示意性地图示说明的一个或更多个计算机***中被实施。
一个或更多个示例实施方案可以被实现为软件，比如在计算机***800内执行的并且 指示计算机***800进行示例实施方案的方法的计算机程序。
计算机***800包括计算机单元802、输入模块(比如键盘804和定点装置806)以及多个输出装置(比如显示器808和打印机810)。用户可以使用以上装置与计算机单元 802进行交互。定点装置可以用鼠标、轨迹球、笔装置或任何类似的装置来实现。一个或 更多个输入装置(未示出)(比如操纵杆、游戏手柄、碟形卫星天线、扫描仪、触摸敏感 屏幕等)也可以被连接到计算机单元802。显示器808可以包括阴极射线管(CRT)、液 晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示器或生成用户可查看的图像的 任何其他的装置。
计算机单元802可以经由合适的收发器装置814连接到计算机网络812，以使得能够 接入例如互联网或其他网络***(比如局域网(LAN)或广域网(WAN)或个人网络)。 网络812可以包括服务器、路由器、网络个人计算机、对等装置或其他常见的网络节点、 无线电话或无线个人数字助理。联网环境可以见于办公室、全企业计算机网络和家庭计算 机***等中。收发器装置814可以是安放在计算机单元802内或外的调制解调器/路由器 单元，并且可以是任何类型的调制解调器/路由器，比如线缆调制解调器或卫星调制解调 器。
将意识到，所示的网络连接是示例性的，并且在计算机之间建立通信的其他方式可以 被使用。各种协议(比如TCP/IP、Frame Relay、以太网、FTP、HTTP等)中的任何一个 被推定存在，并且计算机单元802可以被以客户端-服务器配置操作以允许用户从基于web 的服务器检索网页。此外，各种web浏览器中的任何一个可以被用来在网页上显示和操控 数据。
计算机单元802在实施例中包括处理器818、随机存取存储器(RAM)820以及只读存储器(ROM)822。ROM 822可以是存储基本输入/输出***(BIOS)信息的***存储 器。RAM820可以存储一个或更多个程序模块，比如操作***、应用程序以及程序数据。
计算机单元802进一步包括若干个输入/输出(I/O)接口单元，例如，与显示器808的I/O接口单元824、与键盘804的I/O接口单元826。计算机单元802的部件通常经由互 连的***总线828的连接方式并且以相关领域的技术人员已知的方式进行通信和建立接 口连接/耦合。总线828可以是几种类型的总线结构中的任何一个，包括存储器总线或存 储器控制器、***总线以及使用各种总线架构中的任何一个的局域总线。
将意识到，其他装置也可以连接到***总线828。例如，通用串行总线(USB)接口可以被用来将视频或数字相机耦合到***总线828。IEEE 1304接口可以被用来将附加的装置耦合到计算机单元802。其他制造商接口也是可能的，比如Apple Computer开发的FireWire以及Sony开发的i.Link。将装置耦合到***总线828也可以经由并行端口、游戏端口、PCI板或被用来将输入装置耦合到计算机的任何其他的接口。还将意识到，虽然部 件在图中未被示出，但是声音/音频可以被用麦克风和扬声器录制和再现。声卡可以被用 来将麦克风和扬声器耦合到***总线828。将意识到，几个***装置可以同时经由替换接 口耦合到***总线828。
编码/存储在数据存储介质(比如CD-ROM或闪存载体)上的应用程序可以被供给计算机***800的用户。应用程序可以使用数据存储装置830的对应的数据存储介质驱动器被读取。数据存储介质不限于是便携式的，并且可以包括嵌入在计算机单元802中的实例。数据存储装置830可以包括分别将硬盘驱动器和/或可移动存储器驱动器耦合到***总线828的硬盘接口单元和/或可移动存储器接口单元(这两者都未被详细示出)。这可以使得能够读取/写入数据。可移动存储器驱动器的实施例包括磁盘驱动器和光学盘驱动器。驱动器及其相关联的计算机可读介质(比如软盘)为计算机单元802提供计算机可读指令、 数据结构、程序模块以及其他数据的非易失性储存器。将意识到，计算机单元802可以包 括几个这样的驱动器。此外，计算机单元802可以包括用于与其他类型的计算机可读介质 建立接口连接的驱动器。
应用程序在其被处理器818执行时被读取和控制。程序数据的中间储存器可以使用 RAM 820来实现。示例实施方案的方法(一种或更多种)可以被实现为计算机可读指令、计算机可执行部件或软件模块。一个或更多个软件模块可以可替换地被使用。这些可以包括可执行程序、数据链接库、配置文件、数据库、图形图像、二进制数据文件、文本数据 文件、对象文件、源代码文件等。当一个或更多个计算机处理器执行软件模块中的一个或 更多个时，软件模块进行交互以使一个或更多个计算机***根据本文中的教导来执行。
计算机单元802的操作可以由各种不同的程序模块控制。程序模块的实施例是执行特 定任务或者实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构、库等。示例实施方案也可以用其他计算机***配置(包括手持装置、多处理器***、基于微处理器的或可编程消费者电子产品、网络PC、迷你计算机、大型计算机、个人数字助理、移动电话 等)来实施。此外，示例实施方案也可以在分布式计算环境中被实施，在分布式计算环境 中，任务由通过无线或有线通信网络链接的远程处理装置执行。在分布式计算环境中，程 序模块可以被安放在本地存储器存储装置和远程存储器存储装置这两者中。
本文中的描述可以在某些部分中被明确地或隐含地描述为对计算机存储器或电子电 路内的数据进行运算的算法和/或函数运算。这些算法描述和/或函数运算通常被信息/数据 处理领域的技术人员用来进行高效率的描述。算法一般与导致期望结果的自相一致的步骤 序列相关。算法步骤可以包括物理量(比如能够被存储、被发送、被传送、被组合、被比 较以及被以其他方式操控的电、磁或光学信号)的物理操控。
此外，除非另有具体陈述并且从下面通常将明了的，本领域技术人员将意识到，在整 个本说明书中，利用比如“扫描”、“计算”、“确定”、“取代”、“产生”、“初始 化”、“输出”等术语的讨论指的是操控/处理被表示为所描述的***内的物理量的数据 并且将该数据变换为被类似地表示为该***或其他信息存储、传输或显示装置等内的物理 量的其他数据的指令型处理器/计算机***或类似的电子电路/装置/部件的动作和过程。
本描述还公开了用于执行所描述的方法的步骤的相关装置/设备。这样的设备可以针 对所述方法的目的被特别地构造，或者可以包括被存储在存储构件中的计算机程序选择性 地激活或重新配置的通用计算机/处理器或其他装置。本文中所描述的算法和显示器与任 何特定的计算机或其他设备没有固有联系。理解的是，通用装置/机器可以根据本文中的 教导被使用。可替换地，执行所述方法步骤的专门的装置/设备的构造可能是期望的。
另外，主张本描述还隐含地涵盖计算机程序，因为本文中所描述的方法的步骤可以通 过计算机代码来实施将是清楚的。将意识到，大量各种编程语言和编码可以被用来实现本 文中的描述的教导。而且，计算机程序如果适用，不限于任何特定的控制流程，并且在不 脱离本发明的范围的情况下，可以使用不同的控制流程。
此外，计算机程序的步骤中的一个或更多个如果适用，可以被并行地和/或顺序地执 行。这样的计算机程序如果适用，可以被存储在任何计算机可读介质上。计算机可读介质 可以包括比如以下的存储装置：磁盘或光学盘、存储器芯片或适合于与合适的读取器/通 用计算机建立接口连接的其他存储装置。在这样的情况下，计算机可读存储介质是非暂时 性的。这样的存储介质还涵盖所有计算机可读介质，例如，仅在短暂的时间段内和/或仅在存在电力时存储数据的介质，比如寄存器存储器、处理器高速缓存以及随机存取存储器(RAM)等。计算机可读介质甚至可以包括比如互联网***中举例说明的有线介质或比 如蓝牙技术中举例说明的无线介质。计算机程序当在合适的读取器上被加载并且被执行时 有效地得到可以实现所描述的方法的步骤的设备。
示例实施方案也可以被实现为硬件模块。模块是被设计为与其他部件或模块一起施用 的功能硬件单元。例如，模块可以使用数字或分立电子部件来实现，或者它可以形成整个 电子电路(比如专用集成电路(ASIC))的一部分。本领域技术人员将理解，示例实施方案也可以被实现为硬件和软件模块的组合。
另外，当描述一些实施方案时，本公开可能已经将方法和/或过程作为特定步骤序列 公开。然而，除非另有需要，将意识到，所述方法或过程不应限于所公开的特定步骤序列。 其他步骤序列可以是可能的。本文中所公开的步骤的特定次序不应被解释为过度的限制。 除非另有需要，本文中所公开的方法和/或过程不应限于按所撰写的次序得出的步骤。步 骤序列可以是有所变化的，并且仍保持在本公开的范围内。
此外，在本文中的描述中，词语“基本上”每当被使用时被理解为包括但不限于“完全地”或“整个地”等。另外，比如“包括”、“包含”等术语每当被使用时意图是非限 制性的描述性语言，因为它们宽泛地包括这样的术语后面记载的元件/部件，还包括未被 明确记载的其他部件。此外，比如“大约”、“大致”等术语每当被使用时通常意指合理 的变化，例如，公开值的+/-5％的变化、或公开值的4％的方差、或公开值的3％的方差、 公开值的2％的方差或公开值的1％的方差。
此外，在本文中的描述中，某些值可以以一范围被公开。示出范围的端点的值的意图 是例示说明优选范围。每当范围已经被描述时，意图是该范围涵盖并且教导所有的可能的 子范围以及该范围内的单个的数值。也就是说，范围的端点不应被解释为不灵活的限制。 例如，1％至5％的范围的描述意图具有具体公开的子范围1％至2％、1％至3％、1％至4％、 2％至3％等以及单个地、该范围内的值(比如，1％、2％、3％、4％和5％)。以上特定公开的意图适用于范围的任何深度/广度。
如本文中所描述的术语“纳米”将被宽泛地解释为包括小于大约1000nm的尺寸。
如本文中所使用的术语“颗粒”和“粒子”物质广泛地指离散实体或离散本体。本文中所描述的颗粒可以包括有机、无机或生物颗粒。生物颗粒可以包括哺乳动物细胞、血细胞、细菌细胞、细胞器以及病毒。本文中描述的所用颗粒也可以是通过多个子颗粒或小对象的片段的聚合而形成的宏颗粒。本公开的颗粒可以是球形的、基本上球形的或非球形的，比如不规则形状的颗粒或椭圆体形状的颗粒。术语“大小”当被用来指颗粒时宽泛地指颗粒的最大尺寸。例如，当颗粒是基本上球形的时，术语“大小”可以指颗粒的直径，或者 当颗粒是基本上非球形的时，术语“大小”可以指颗粒的最大长度。
如本文中所使用的术语“纳米颗粒”是宽泛地指小于100nm的物理尺寸的离散实体。 如本文中所使用的纳米颗粒也可以是通过多个子颗粒或小对象的片段的聚合而形成的宏 颗粒。本公开的颗粒可以是球形的、基本上球形的或非球形的，比如不规则形状的颗粒或 椭圆体形状的颗粒。
如本描述中所使用的术语“耦合的”或“连接的”意图涵盖直接连接的或通过一个或 更多个中间手段连接的这两者，除非另有陈述。
在关于图2描述的示例实施方案中，处理模块被提供来指示用于清洁***的部件的参 数和工作流程。然而，示例实施方案不限于此。例如，流体、清洁剂和/或化学剂的分配(例如，开始/停止、在任何方向上等)可以被手动地启动。电磁波发射源的接通/关断也 可以被手动地启动。
在示例实施方案中，水分配器可以被配置为在大约20psi(138kPa)至大约100psi(689kPa)、或大约30psi(207kPa)至大约90psi(621kPa)、或大约40psi(276kPa) 至大约80psi(552kPa)、或大约50psi(345kPa)至大约70psi(483kPa)、或大约50 psi(345kPa)至大约60psi(414kPa)的压力下施用水。
在示例实施方案中，水分配器可以被配置为在大约30℃至大约70℃、或大约40℃至 大约60℃或大约40℃至大约50℃的温度下施用水。
在所描述的示例实施方案中，用于清洁的对象已经被描述为车辆，例如汽车。然而， 用于清洁的对象不限于此。例如，任何其他类型的车辆可以是对象，例如，摩托车、踏板车、自行车、厢式货车、卡车等。例如，船舶可以是对象，例如，轮船、小船、气垫船、 潜艇等。具有表面(例如，金属、塑料、玻璃表面等)的任何对象可以是合适的用于清洁 的对象。
在所描述的示例实施方案中，停靠站已经被描述为容纳一个车辆。然而，停靠站不限 于此，并且多于一个的车辆可以被容纳在停靠站内部以供清洗。
在所描述的示例实施方案中，水分配器、清洁剂分配器和化学剂分配器的喷嘴已经被 描述为安装在沿着车辆的长度和/或宽度行进并且还可以环绕车辆而行的轨道/台车***上 的一个或更多个喷嘴。意识到，水、清洁剂和化学剂的分配器不限于像这样可运动的，并 且可以包括沿着停靠站的长度、宽度和高度定位的多个喷嘴来向车辆的基本上全部的表面 提供水、清洁剂和化学剂。
在所描述的示例实施方案中，水分配器、清洁剂分配器和化学剂分配器已经被描述为 具有用于每个分配器的单独的致动旋转机构。意识到，示例实施方案不限于此，并且可以 例如包括用于致动水分配器、清洁剂分配器和化学剂分配器的单个致动旋转机构。
在所描述的示例实施方案中，清洁***已经被描述为由控制工作流程和参数的处理模 块自动操作。意识到，清洁***的工作流程不限于此，并且工作流程可以是半自动的或者 由用户手动操作。
在所描述的示例实施方案中，电磁波发射源已经被描述为提供紫外线光，所述紫外线 光提供纳米颗粒的“激活”。意识到，电磁波发射源不限于此，并且可以被配置为提供其 他波长的电磁波，例如，可见光、红外线光等。
在所描述的示例实施方案中，水分配器已经被描述为施用优选地水或H2O。意识到， 水分配器不限于此，并且可以被配置为施用适合于冲洗的流体。
在所描述的示例实施方案中，清洁***已经被描述为将清洁剂施用到车辆的表面上， 然后接着将化学剂施用到车辆的表面上以接触清洁剂。然而，意识到，清洁剂可以在被分 配到车辆的表面上之前与化学剂预混。在一个实施例中，除了随后分配化学剂之外，清洁 剂和化学剂的预混组合物可以被分配。在另一个实施例中，清洁剂和化学剂的预混组合物 可以被用来替换分配化学剂的后续步骤。
在所描述的示例实施方案中，清洁***可能已经被描述为非接触式清洁***。然而， 意识到，清洁***也可以是接触式清洁***。
本领域技术人员将意识到，在不脱离宽泛地描述的本发明的范围的情况下，可以对特 定实施方案做出其他的改变和/或修改。本文件的实施方案因此在各方面要被认为是说明 性的、而非限制性的。

Claims (41)

1.一种车辆清洁***，所述车辆清洁***包括：
清洁剂分配器，所述清洁剂分配器被配置为向用于清洁的对象的表面施用清洁剂；以及
化学剂分配器，所述化学剂分配器被配置为单独地向所述用于清洁的对象的所述表面施用化学剂，以使所述化学剂与所述清洁剂发生反应来形成所得物泡沫，
其中所述清洁剂包括金属氧化物纳米颗粒的混合物。
2.如权利要求1所述的车辆清洁***，其中所述清洁剂包括按重量计8％的烷基硫酸酯。
3.如权利要求1或2所述的车辆清洁***，其中所述化学剂包括乳液中的按体积计从1％至40％的碱溶性丙烯酸聚合物。
4.如权利要求1或2所述的车辆清洁***，其中所述清洁剂、化学剂或两者皆为液体形式。
5.如权利要求1或2所述的车辆清洁***，其中所述用于清洁的对象是汽车。
6.如权利要求1所述的车辆清洁***，进一步包括电磁波发射源，所述电磁波发射源被配置为向所述用于清洁的对象的所述表面提供特定波长的电磁波。
7.如权利要求6所述的车辆清洁***，其中所述电磁波发射源被配置为发射200nm至380nm范围内的波长来激活金属氧化物纳米颗粒的混合物。
8.如权利要求1或2所述的车辆清洁***，其中所述化学剂分配器被配置为将所述化学剂作为覆盖层施用于所述用于清洁的对象的所述表面上。
9.如权利要求1所述的车辆清洁***，其中所述化学剂分配器被配置为将所述化学剂以一个或更多个带的方式施用于所述用于清洁的对象的所述表面上。
10.如权利要求9所述的车辆清洁***，其中所述一个或更多个带被沿着一个或更多个轴施加，所述一个或更多个轴选自由相对于所述用于清洁的对象的以下各轴组成的组：水平轴、竖直轴以及对角轴。
11.如权利要求1所述的车辆清洁***，其中所述金属氧化物纳米颗粒的混合物包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)以及氧化铝(Al2O3)。
12.如权利要求11所述的车辆清洁***，其中所述清洁剂包括按体积计0.3％的TiO2和按体积计0.3％的ZnO。
13.如权利要求1或2所述的车辆清洁***，进一步包括处理模块，所述处理模块被配置为控制所述车辆清洁***。
14.如权利要求1或2所述的车辆清洁***，进一步包括风发生器，所述风发生器被配置为在所述用于清洁的对象上方生成空气运动。
15.如权利要求1所述的车辆清洁***，进一步包括流体分配器，所述流体分配器被配置为施用流体以用于冲洗所述用于清洁的对象。
16.如权利要求15所述的车辆清洁***，其中所述流体分配器被进一步配置为以40℃至70℃的温度施用流体。
17.如权利要求15或16所述的车辆清洁***，其中所述流体分配器被进一步配置为以20psi(138kPa)至100psi(689kPa)范围内的压力施用流体。
18.如权利要求1或2所述的车辆清洁***，其中所述清洁剂进一步包括便利所述清洁剂发泡的预混化学剂。
19.一种清洁车辆对象的方法，所述方法包括：
向所述车辆对象的表面施用清洁剂；以及
向所述车辆对象的所述表面施用化学剂以与所述清洁剂发生反应来形成所得物泡沫，
其中所述清洁剂包括金属氧化物纳米颗粒的混合物。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述清洁剂包括按重量计8％的烷基硫酸酯。
21.如权利要求19或20所述的方法，其中所述化学剂包括乳液中的按体积计从1％至40％的碱溶性丙烯酸聚合物。
22.如权利要求19或20所述的方法，其中所述清洁剂、化学剂或两者皆为液体形式。
23.如权利要求19或20所述的方法，其中所述车辆对象是汽车。
24.如权利要求19所述的方法，进一步包括向所述车辆对象的所述表面提供特定波长的电磁波。
25.如权利要求24所述的方法，其中所述提供特定波长的电磁波的步骤包括提供具有200nm至380nm范围内的波长的电磁波。
26.如权利要求19或20所述的方法，进一步包括将所述化学剂作为覆盖层施用于所述车辆对象的所述表面上。
27.如权利要求19所述的方法，进一步包括将所述化学剂以一个或更多个带的方式施用于所述车辆对象的所述表面上。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述以一个或更多个带的方式施加所述化学剂的步骤包括沿着一个或更多个轴施加所述化学剂，所述一个或更多个轴选自由相对于所述车辆对象的以下各轴组成的组：水平轴、竖直轴以及对角轴。
29.如权利要求19所述的方法，其中所述金属氧化物纳米颗粒的混合物包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)以及氧化铝(Al2O3)。
30.如权利要求29所述的方法，其中所述清洁剂包括按体积计0.3％的TiO2和按体积计0.3％的ZnO。
31.如权利要求19或20所述的方法，进一步包括在所述车辆对象上方生成空气运动。
32.如权利要求19所述的方法，进一步包括施用流体以冲洗所述车辆对象。
33.如权利要求32所述的方法，进一步包括以40℃至70℃的温度施用流体。
34.如权利要求32或33所述的方法，进一步包括以20psi(138kPa)至100psi(689kPa)范围内的压力施用流体。
35.如权利要求19或20所述的方法，其中所述清洁剂进一步包括便利所述清洁剂发泡的预混化学剂。
36.一种非暂时性计算机可读存储介质，在所述非暂时性计算机可读存储介质上存储有指令，所述指令用于指示车辆清洁***的处理模块执行清洁车辆对象的方法，所述方法包括：
向所述车辆对象的表面施用清洁剂；以及
向所述车辆对象的所述表面施用化学剂以与所述清洁剂发生反应来形成所得物泡沫，
其中所述清洁剂包括金属氧化物纳米颗粒的混合物。
37.如权利要求36所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述清洁剂包括按重量计8％的烷基硫酸酯。
38.如权利要求36或37所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述化学剂包括乳液中的按体积计从1％至40％的碱溶性丙烯酸聚合物。
39.如权利要求36或37所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述清洁剂、化学剂或两者皆为液体形式。
40.如权利要求36或37所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述车辆对象是汽车。
41.如权利要求36或37所述的非暂时性计算机可读存储介质，所述方法进一步包括：
向所述车辆对象的所述表面提供特定波长的电磁波。
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