新型玻璃清潔器的開發(fā)與設(shè)計(jì)

于三川 馮 帥 李東升 王翠華 白東宇

沈陽化工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院（110000）

0 引言

大型移動(dòng)交通工具在玻璃清潔方面主要存在清潔不徹底、效率低等問題，且需頻繁取水，耗時(shí)費(fèi)力。 文章介紹一款既可通過噴水對(duì)玻璃進(jìn)行清潔，又可通過噴熱蒸汽對(duì)玻璃進(jìn)行快速融冰融污的新型可移動(dòng)玻璃清潔器。

1 裝置的基本原理

可移動(dòng)便捷式玻璃清潔器的主體由可移動(dòng)水箱（濾芯，蒸汽發(fā)生器）、蓄電池、伸縮直管、蒸汽軟管、玻璃刷、植毛蒸汽毛刷、優(yōu)質(zhì)拖布拖頭等共同構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示。 其工作原理為：前置水箱5 中的水，通過濾芯7 注入蒸汽發(fā)生器6；蓄電池8 為蒸汽發(fā)生器提供電源以給水加熱，大約需要預(yù)熱3～5 min，即可噴出低壓熱蒸汽；熱蒸汽通過蒸汽軟管3、伸縮直管2 后，從可拆卸蒸汽毛刷1 中的噴孔噴到玻璃表面，使附著的污垢溫度升高，高于玻璃表面本身的溫度，在污垢與玻璃表面之間形成較大的熱張力差，從而實(shí)現(xiàn)玻璃污垢的輕松去除；另外，經(jīng)過熱蒸汽加熱，污垢會(huì)變得松軟，使除垢變得更為容易快捷。對(duì)玻璃進(jìn)行清潔時(shí)，玻璃刷、植毛蒸汽毛刷、優(yōu)質(zhì)拖布拖頭三者可任意轉(zhuǎn)換，使清潔方式的選擇更便捷。該產(chǎn)品前置水箱儲(chǔ)水量大， 使用期間無需頻繁加水，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間清潔；水箱底部安置可充電蓄電池，為蒸汽發(fā)生器供電，無需考慮固定電源；水箱底部采用滾輪9，移動(dòng)方便。

圖1 裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

2 先進(jìn)性和現(xiàn)實(shí)意義

1）主要利用蓄電池供電，通過蒸汽發(fā)生器將水轉(zhuǎn)化為水蒸汽，并通過噴孔噴在玻璃表面，利用熱蒸汽清除難清潔的污漬，大大提高清潔效率。

2）將水通過濾芯進(jìn)入水箱，水中的鈣鎂離子與濾芯中的化學(xué)成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成的碳酸鈣等沉淀物被濾芯濾除，確保機(jī)器內(nèi)部不會(huì)被堵塞。

3）設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān)，實(shí)現(xiàn)噴水和噴蒸汽功能的自由切換，在節(jié)能的前提下滿足不同場(chǎng)合下快速清除玻璃污垢的需要。

4）配備移動(dòng)式大容量?jī)?chǔ)水箱和蓄電池，解決了移動(dòng)車輛玻璃清潔時(shí)無固定水源和電源的問題，方便、快捷，省時(shí)省力。

3 與其它玻璃清潔器的比較

目前，國(guó)內(nèi)外已開發(fā)出多款玻璃擦洗機(jī)器人。 日本取得了較好的研究成果，利用遙控?zé)釟馇驊业醪料丛O(shè)備來清洗高層建筑的外墻及玻璃[1]；國(guó)內(nèi)如重慶大學(xué)的陳可萬等[2]設(shè)計(jì)了一種通過單片機(jī)控制的玻璃清潔機(jī)器人，湖州師范學(xué)院的唐夢(mèng)鷗等[3]設(shè)計(jì)了一種太陽能型高空玻璃自動(dòng)清洗機(jī)器人。 以上發(fā)明主要是針對(duì)建筑外墻或玻璃的清潔。 文章介紹的這款便攜式移動(dòng)玻璃清潔器，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易操作、水箱容量大、噴蒸汽/水自由切換，而且可自由移動(dòng)， 解決了大型移動(dòng)車輛玻璃清潔工作量大、效率低、無移動(dòng)水源、冬季冰霜清除困難等問題，為保證車輛的安全運(yùn)行做出了一定的貢獻(xiàn)。