吸塵設(shè)備發(fā)展概況與展望

楊葉

摘 ?要：隨著電器技術(shù)的發(fā)展，吸塵設(shè)備的更新?lián)Q代速度也隨之加快，現(xiàn)階段吸塵設(shè)備主要分為家用吸塵設(shè)備與工業(yè)吸塵設(shè)備。通過(guò)對(duì)現(xiàn)階段各類(lèi)吸塵設(shè)備的工作原理的分析比較，總結(jié)了吸塵設(shè)備的發(fā)展和應(yīng)用場(chǎng)景，研究了工業(yè)吸塵設(shè)備中氣動(dòng)設(shè)備的工作原理，詳細(xì)討論了氣動(dòng)吸塵設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)未來(lái)吸塵設(shè)備的發(fā)展進(jìn)行展望，以提高我國(guó)吸塵設(shè)備水平。

關(guān)鍵詞：吸塵設(shè)備 ?家用吸塵設(shè)備 ?工業(yè)吸塵設(shè)備 ?氣動(dòng)吸塵設(shè)備

中圖分類(lèi)號(hào)：TP18 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）06（a）-0067-02

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們的生活水平也逐漸提高，吸塵設(shè)備逐漸受到普通消費(fèi)者的歡迎。不管是家用吸塵設(shè)備還是工業(yè)吸塵設(shè)備，吸塵設(shè)備都可以減輕人們繁雜的清掃工作，實(shí)現(xiàn)生活和工作環(huán)境清潔的半自動(dòng)化。工業(yè)吸塵設(shè)備中氣動(dòng)設(shè)備發(fā)展快速，其發(fā)展也進(jìn)一步促進(jìn)了工廠(chǎng)的繁榮，以氣動(dòng)技術(shù)為代表的吸塵設(shè)備在工業(yè)吸塵設(shè)備領(lǐng)域廣受歡迎。吸塵設(shè)備作為國(guó)內(nèi)新興產(chǎn)業(yè)[1]，現(xiàn)階段投入資金有限，作為電器的一種線(xiàn)下實(shí)體店較少，同時(shí)也很難開(kāi)設(shè)門(mén)店在第一線(xiàn)與用戶(hù)對(duì)接，導(dǎo)致大部分人對(duì)于吸塵設(shè)備的發(fā)展不夠了解。

1 ?電動(dòng)吸塵設(shè)備的工作原理

電動(dòng)吸塵設(shè)備的工作原理是通過(guò)吸塵設(shè)備電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，從吸入口吸入空氣，進(jìn)而讓塵箱出現(xiàn)真空狀態(tài)，灰塵通過(guò)地刷、接管、手柄、軟管、主吸管進(jìn)入塵箱中的濾塵袋，灰塵被留在濾塵袋內(nèi)，過(guò)濾后的空氣再經(jīng)過(guò)一層過(guò)濾片進(jìn)入電機(jī)[2]。吸塵設(shè)備的過(guò)濾片主要是防止塵袋破裂后，灰塵吸入電機(jī)造成故障，進(jìn)入電機(jī)的空氣經(jīng)電機(jī)流出。由于電機(jī)運(yùn)行中碳刷不斷磨損，所以一般會(huì)在吸塵設(shè)備的吸口前加一道過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾材料會(huì)相對(duì)細(xì)密，保證將空氣中的灰塵過(guò)濾干凈，但透氣度相對(duì)較差，有時(shí)可能影響了電機(jī)吸入的風(fēng)量，降低吸塵設(shè)備效率。因此過(guò)濾網(wǎng)一般呈波浪形以增加透氣面積，不論是家用吸塵設(shè)備還是工用吸塵設(shè)備，一般都采用紙質(zhì)、布質(zhì)、SMS等材料作為過(guò)濾濾紙材料，其中紙質(zhì)材料塵袋的更換時(shí)間計(jì)算公式為：A=πr2，為一次性用品。布質(zhì)濾塵袋一般為1個(gè)月左右，但可以隨時(shí)清洗，只是清洗后纖維會(huì)板結(jié)，影響過(guò)濾和透氣效果。SMS三層復(fù)合過(guò)濾材料更換時(shí)間為3個(gè)月，可以隨時(shí)清洗，但透氣度稍低。

2 ?吸塵設(shè)備的發(fā)展

2.1 家用吸塵設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用場(chǎng)景

家用吸塵器的發(fā)展相對(duì)漫長(zhǎng)，最早的時(shí)候人們使用掃帚來(lái)清潔房屋，此時(shí)被稱(chēng)為清潔工具的1.0時(shí)代，吸塵器的出現(xiàn)則被稱(chēng)為清潔工具2.0時(shí)代，在吸塵器的發(fā)展過(guò)程中，有許多發(fā)明者對(duì)吸塵器的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)[3]。最開(kāi)始，人們使用氣流將灰塵吹入到容器中，而英國(guó)的土木工程師布斯則另辟蹊徑，將容器里的空氣抽出，使其變?yōu)檎婵諣顟B(tài)，這是世界上最早的真空吸塵器雛形，布斯也被稱(chēng)作為吸塵器的開(kāi)山鼻祖。1898年，美國(guó)的約翰·瑟曼圣易路斯提交了一份關(guān)于地毯吸塵器的專(zhuān)利，這種吸塵器的原理是使用壓縮空氣將灰塵吹入容器，與上文的吸塵器不同，這更像是一臺(tái)“吹塵器”，但此除塵設(shè)備并沒(méi)有大規(guī)模地生產(chǎn)與銷(xiāo)售，只是提供租賃服務(wù)給有需要的客戶(hù)，“吹塵器”沒(méi)有得到發(fā)展普及的原因是操作不便利，同時(shí)體積較為龐大，難以移動(dòng)，不適合一般家庭使用。

此后的一段時(shí)間，世界上最早的真空吸塵器被人們創(chuàng)造出來(lái)，這種吸塵器沒(méi)有任何刷頭、滾刷輔助，是僅僅通過(guò)長(zhǎng)管和吸嘴來(lái)吸塵的機(jī)器，通過(guò)內(nèi)部的內(nèi)燃機(jī)來(lái)提供動(dòng)力，這是最早的家用清潔設(shè)備。隨著時(shí)代的發(fā)展，電池與過(guò)濾網(wǎng)技術(shù)的成熟，經(jīng)過(guò)許多代人的發(fā)明創(chuàng)造，將原有的體積大、功能少、操作不便的吸塵器進(jìn)行改造升級(jí)，使其體積更加小巧，充電更為方便，最近無(wú)線(xiàn)手持吸塵器的出現(xiàn)徹底推動(dòng)了吸塵行業(yè)的發(fā)展。無(wú)線(xiàn)手持吸塵器是眼下最熱門(mén)的清潔類(lèi)家電，無(wú)線(xiàn)無(wú)繩的設(shè)計(jì)讓它更加輕便小巧，方便于女性使用操作，而無(wú)線(xiàn)無(wú)束縛讓它可以在室內(nèi)隨處清潔，不管是天花板、地板還是墻角縫隙都能清潔得到，用戶(hù)無(wú)需考慮電線(xiàn)的長(zhǎng)度、插座的位置，其配備的多種清潔刷頭甚至還能用來(lái)清潔私家車(chē)內(nèi)部的衛(wèi)生，可謂是一機(jī)多用。

2.2 工業(yè)吸塵設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用場(chǎng)景

隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，工業(yè)污染治理觀(guān)念深入人心，在工業(yè)污染治理上，工業(yè)廢氣污染的治理是比較重要的環(huán)節(jié)，工業(yè)吸塵器便成了企業(yè)青睞的對(duì)象。工業(yè)吸塵器作為企業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的清潔設(shè)備，不但可以幫助我們吸收空氣中可見(jiàn)的煙霧和灰塵，而且可以處理一些生產(chǎn)中人們看不見(jiàn)的有害物質(zhì)，幫助減輕長(zhǎng)時(shí)間在這種環(huán)境下工作對(duì)人們身體造成的危害。目前工業(yè)吸塵器在工廠(chǎng)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，產(chǎn)品類(lèi)型日趨多樣，人們對(duì)它們的定位辨別也越來(lái)越多樣化，根據(jù)不同的分類(lèi)原則可以分為很多種，該文根據(jù)電動(dòng)氣動(dòng)原理，以及工業(yè)吸塵器的使用場(chǎng)景分類(lèi)，以提高人們對(duì)工業(yè)吸塵設(shè)備的認(rèn)識(shí)。按照工業(yè)吸塵設(shè)備的使用場(chǎng)景及動(dòng)力來(lái)源，將其分為3類(lèi)。一是立式工業(yè)吸塵器。這種工業(yè)吸塵器整體外形呈圓桶或方形內(nèi)部分上、下兩部分，上部裝有氣動(dòng)機(jī)，是動(dòng)力部分，下部為集塵箱，此吸塵器主要是以氣動(dòng)為主，可以承擔(dān)大多數(shù)場(chǎng)景的清潔工作，無(wú)需電源。二是臥式吸塵器。多是長(zhǎng)方形或車(chē)型狀，分為前后兩部分，前部為集塵箱，后部為電機(jī)部分，主要以電動(dòng)為主，可以承擔(dān)中等范圍的清潔任務(wù)。三是便攜式吸塵器。這種吸塵器具體又有4種亞型：肩式、桿式、手提式、微型式。肩式吸塵器形態(tài)較小，背在肩上即可使用，缺點(diǎn)是它運(yùn)行功率也較小。桿式吸塵器形狀似桿，上端為把手，下端為吸嘴，功率較小。手提式吸塵器體積更小，可直接握在手中使用，功率較小。微型式吸塵器多用電池供電，體積更小，多用于清潔衣物、儀器等，功率較小。工業(yè)吸塵器的推廣與應(yīng)用也和國(guó)家的大力支持相關(guān)，進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)環(huán)境問(wèn)題頻發(fā)，人們對(duì)良好生產(chǎn)生活環(huán)境的渴望日益強(qiáng)烈，工業(yè)吸塵器、全自動(dòng)洗地機(jī)、高壓清洗機(jī)等清潔設(shè)備異軍突起，快速介入人們生產(chǎn)生活中，以其強(qiáng)有力的清潔能力幫助人們打造美好的生活環(huán)境。

3 ?氣動(dòng)吸塵設(shè)備的原理及優(yōu)勢(shì)

3.1 氣動(dòng)吸塵設(shè)備的原理

氣動(dòng)吸塵設(shè)備是工業(yè)吸塵設(shè)備的一種，以壓縮空氣為動(dòng)力，不使用電源，可以在最大程度上減少能耗。在安全性上，因沒(méi)有機(jī)械磨擦產(chǎn)生的火花，在一些化學(xué)工廠(chǎng)進(jìn)行除塵時(shí)，可減少工作場(chǎng)所空氣爆炸的危險(xiǎn)。特別是對(duì)電源敏感區(qū)域進(jìn)行除塵時(shí)，氣動(dòng)吸塵設(shè)備可以使除塵效率更高。此外，相對(duì)于電動(dòng)吸塵設(shè)備，氣動(dòng)吸塵設(shè)備工作時(shí)噪音較小，利用壓縮空氣作為動(dòng)力源，具有吹塵、吸塵、搬運(yùn)等多種功能，用途十分廣泛，所配備的氣動(dòng)槍內(nèi)部裝有消音器，多層過(guò)濾器。能夠吸引水、油、小沙粒、金屬片等多種物體和液體且有靜音及連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)還具備了防爆防火的功效，工作中利用氣壓可以螺旋形的吸取灰塵，在吸入或者搬送過(guò)程中不會(huì)發(fā)生堵塞。氣動(dòng)吸塵器所配備的氣壓槍一般為內(nèi)徑22mm的筒體，根據(jù)內(nèi)部吸嘴方向的改變可以實(shí)現(xiàn)吹跑灰塵、回收廢氣、冷卻管道、排氣等多種使用功能。例如在工廠(chǎng)中進(jìn)行切削粉的清掃和粒狀體的搬送時(shí)，將管嘴安裝在前面，壓縮空氣運(yùn)行到管嘴的時(shí)候，從管嘴向A的方向噴射出螺旋形的壓縮空氣，從B的空氣孔吸入大量的空氣，與壓縮空氣混合之后會(huì)發(fā)生強(qiáng)有力的吹跑作用。吸入時(shí)，管嘴安裝在后面，壓縮空氣運(yùn)行到管嘴的時(shí)候，從管嘴向B的方向噴射出螺旋形的壓縮空氣，從A的空氣孔吸入大量的空氣，產(chǎn)生吸引力，成為強(qiáng)有力的吸塵設(shè)備，隨著技術(shù)的不斷完善，氣動(dòng)吸塵器在有防爆要求的工廠(chǎng)中用途也愈加廣泛起來(lái)。

3.2 氣動(dòng)吸塵設(shè)備的優(yōu)勢(shì)

3.2.1 使用時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)

氣動(dòng)吸塵設(shè)備與眾多工業(yè)吸塵器相比，具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，是現(xiàn)階段工業(yè)吸塵設(shè)備發(fā)展的趨勢(shì)之一，例如與電動(dòng)吸塵設(shè)備相比，氣動(dòng)吸塵設(shè)備擁有高強(qiáng)度的工作能力，24h不間歇，吸力超強(qiáng)并且可存儲(chǔ)灰塵的空間較大。相關(guān)調(diào)查報(bào)告表明，在承擔(dān)相同工作量的吸塵設(shè)備中，氣動(dòng)吸塵設(shè)備的使用壽命較長(zhǎng)，出現(xiàn)返廠(chǎng)檢修的次數(shù)也比較少。

3.2.2 特殊制造工藝

氣動(dòng)工業(yè)吸塵器的原理是通過(guò)渦輪風(fēng)機(jī)等設(shè)備，將機(jī)器內(nèi)部營(yíng)造一種真空的狀態(tài)，從而產(chǎn)生高負(fù)壓，促使空氣流過(guò)進(jìn)風(fēng)口、穿過(guò)吸塵刷，并暢游吸塵管，來(lái)到最終的過(guò)濾袋，進(jìn)行一定的處理工藝，使得盡快達(dá)到生產(chǎn)排放的基本標(biāo)準(zhǔn)。與電動(dòng)吸塵設(shè)備相比，氣動(dòng)吸塵設(shè)備不需要電源支持，且在工作中不會(huì)產(chǎn)生電流火花，減少工作場(chǎng)所發(fā)生安全問(wèn)題的可能性，更適宜在有防爆要求的工廠(chǎng)中使用。

3.2.3 生產(chǎn)效率極高

氣動(dòng)工業(yè)吸塵器生產(chǎn)效率也相對(duì)較高，因其工作原理相對(duì)簡(jiǎn)單，便于操作，只需要有一個(gè)人進(jìn)行相應(yīng)的操作與監(jiān)管即可，大大節(jié)省了工廠(chǎng)中的人力、物力，同時(shí)因?yàn)闅庾炜梢噪S時(shí)調(diào)換位置，不僅能夠承擔(dān)洗塵功能，也可以幫助冷卻管道，及時(shí)排查故障，更受到工廠(chǎng)工人的歡迎。

4 ?結(jié)語(yǔ)

吸塵設(shè)備的使用不僅有關(guān)于人們的日常生活，還關(guān)系著生態(tài)文明城市的建設(shè)，吸塵設(shè)備的發(fā)展一直是一個(gè)熱點(diǎn)話(huà)題，這不僅需要產(chǎn)品質(zhì)量的提升，也要充分考慮人們對(duì)于吸塵設(shè)備的認(rèn)可程度。當(dāng)前家用吸塵設(shè)備逐漸朝著輕量化、無(wú)線(xiàn)化、電動(dòng)化發(fā)展，而工業(yè)吸塵設(shè)備逐漸朝著穩(wěn)定化、氣動(dòng)化方向發(fā)展，工業(yè)污染是一個(gè)永恒的話(huà)題，人類(lèi)的發(fā)展就要伴隨著工業(yè)進(jìn)步，吸塵設(shè)備的完善可以最大程度地減小工業(yè)污染的產(chǎn)生。該文從吸塵設(shè)備的工作原理出發(fā)，詳細(xì)描述出工業(yè)吸塵設(shè)備與家用吸塵設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景與工作特點(diǎn)，針對(duì)工業(yè)吸塵器中主流發(fā)展方向的氣動(dòng)吸塵設(shè)備做了詳細(xì)探討，為吸塵設(shè)備的發(fā)展與國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 羅勝.吸塵機(jī)器人的現(xiàn)狀及其智能系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)[J].傳感器與微系統(tǒng)，2007，26（11）：5-9.

[2] 呂太，關(guān)多嬌，國(guó)文學(xué)，等.輸煤皮帶負(fù)壓吸塵設(shè)備及系統(tǒng)的改進(jìn)研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2002，3（7）：75-77.

[3] 朱伏龍，張冠哲，陳杰.真空吸塵車(chē)吸塵口的流場(chǎng)仿真和結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2008（11）：50-52.