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        一種新型環(huán)??萍夹臀鼔m裝置

        2021-03-28 04:30:14高洪非

        于 湉 高洪非

        (內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué),內(nèi)蒙古 呼和浩特010051)

        隨著環(huán)境保護(hù)和綠色健康意識(shí)全面覺(jué)醒,以吸塵器為代表的家居清潔健康電器受到廣泛關(guān)注,普及程度不斷提升,已成為改善生活環(huán)境、保障身體健康不可或缺的工具。目前,我國(guó)吸塵器滲透率還處于較低水平,未來(lái)還有很大發(fā)展空間。吸塵器作為清潔類(lèi)產(chǎn)品的代表,目前已經(jīng)在小家電家族中占據(jù)了很高的地位,中國(guó)吸塵器行業(yè)也發(fā)生了一些變化,吸塵器細(xì)分產(chǎn)品不斷增多。隨著生活水平的不斷提高,人們對(duì)于家居清潔的要求也越來(lái)越高,因此設(shè)計(jì)一款凈化方面有所突破、增加創(chuàng)新功能、持握舒適的環(huán)保科技型吸塵裝置刻不容緩。

        1 吸塵器發(fā)展現(xiàn)狀

        1.1 吸塵器種類(lèi)

        目前,中國(guó)市場(chǎng)上的吸塵器種類(lèi)繁多。按照結(jié)構(gòu)分,可分為臥式、立式、手持式、推桿式、桶式;按照功能可分為機(jī)器人、便攜式吸塵器、中央吸塵系統(tǒng)等。從細(xì)分產(chǎn)品來(lái)看,推桿式和機(jī)器人吸塵器產(chǎn)品在我國(guó)吸塵器市場(chǎng)中占比較高,線上與線下銷(xiāo)售渠道均以推桿式(如圖1)和機(jī)器人吸塵器(如圖2)產(chǎn)品為主。

        圖1 推桿式吸塵器

        圖2 機(jī)器人吸塵器

        1.2 現(xiàn)有吸塵器優(yōu)缺點(diǎn)比較

        1.2.1 臥式吸塵器。臥式吸塵器的吸力大、容塵量多,并且可以進(jìn)入低矮區(qū)域;但臥式吸塵器體積較大,移動(dòng)不靈活,其需要人力拖著移動(dòng),耗費(fèi)體力且易碰撞家具。

        1.2.2 立式吸塵器。立式吸塵器的吸力較大,并且無(wú)需彎腰即可達(dá)到清潔的目的;但立式吸塵器有一定的重量,比較沉,這就導(dǎo)致了移動(dòng)不靈活,除此之外,因?yàn)樗奈^強(qiáng),因此會(huì)產(chǎn)生較大的噪音,造成噪聲污染。

        1.2.3 推桿式吸塵器。推桿式吸塵器適用場(chǎng)景較多,它可轉(zhuǎn)變?yōu)槭殖质轿鼔m器,它相對(duì)于立式的結(jié)構(gòu)更小巧輕便;但推桿式吸塵器存在吸力較小、電池壽命短、續(xù)航時(shí)間短且容塵量較小的弊端,因此它不能達(dá)到大面積清潔的效果。

        1.2.4 手持吸塵器。手持吸塵器小巧輕便,價(jià)格便宜;但手持吸塵器吸力小、容塵量較小且電池續(xù)航短,只適用于小區(qū)域清潔。

        1.2.5 機(jī)器人吸塵器。機(jī)器人吸塵器相對(duì)于普通吸塵器來(lái)說(shuō),功能更多,機(jī)器人吸塵器擁有自動(dòng)回充電功能,它可以解放人類(lèi)的雙手;但是機(jī)器人吸塵器一般只能清掃地面,無(wú)法像手持吸塵器一樣分拆使用去清掃沙發(fā)、桌面等地方。

        2 吸塵器市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)

        目前,吸塵器的主流基本配置是1200W 可調(diào)功率、金屬直管、HEPA 過(guò)濾、無(wú)紡布?jí)m袋、風(fēng)動(dòng)地刷或除螨地刷,附件則有沙發(fā)刷、圓刷、扁吸、掛架等;高端機(jī)型則更注重人性化設(shè)計(jì),以提高使用者的樂(lè)趣,如折疊式手柄、震動(dòng)地刷、腳踏式開(kāi)關(guān)、防撞膠條等。隨著生活質(zhì)量的不斷提高,人們對(duì)于居家電器的配置要求越來(lái)越高,吸塵器需要不斷的開(kāi)發(fā)新技術(shù),以滿足消費(fèi)者的不同需求。

        此外,過(guò)濾方式也即將迎來(lái)一場(chǎng)變革,水過(guò)濾、離心甩塵、分階段過(guò)濾等技術(shù)在近幾年內(nèi)將逐步面市并逐漸取代塵袋過(guò)濾成為市場(chǎng)主流。同時(shí),不同的消費(fèi)者對(duì)吸塵器的要求各不相同,如沒(méi)有使用經(jīng)驗(yàn)的消費(fèi)者在選購(gòu)吸塵器時(shí)會(huì)首先關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量、品牌、功能等,而有使用經(jīng)驗(yàn)的消費(fèi)者則更關(guān)心降噪和過(guò)濾效果。吸塵器的噪音一直是困擾眾多消費(fèi)者的問(wèn)題,由于要產(chǎn)生超強(qiáng)的吸塵能力就必須有強(qiáng)勁的馬達(dá)動(dòng)力,電機(jī)的轉(zhuǎn)速必須很高,因此就意味著會(huì)產(chǎn)生很大的噪音,導(dǎo)致了產(chǎn)品的關(guān)注度和普及度降低。所以,吸塵器的低噪音必定能夠成為吸塵器未來(lái)發(fā)展的一大趨勢(shì)。

        近年來(lái),便攜式吸塵器的銷(xiāo)量一直在平穩(wěn)上升,許多吸塵器生產(chǎn)廠商也紛紛加大了對(duì)小吸塵器的研發(fā)投入力度,因此未來(lái)消費(fèi)者在選購(gòu)吸塵器時(shí)將更注重吸塵器操作的簡(jiǎn)便化、低噪化和小型化。為此,我們將設(shè)計(jì)一款新型環(huán)保科技型吸塵裝置,順應(yīng)吸塵器市場(chǎng)向多樣化發(fā)展的新趨勢(shì)。

        3 新型環(huán)??萍夹臀鼔m裝置的結(jié)構(gòu)

        新型環(huán)??萍夹臀鼔m裝置主要由殼體、吸塵管、吸塵口、導(dǎo)引管、初級(jí)過(guò)濾板、集塵袋、抽風(fēng)電機(jī)、二級(jí)過(guò)濾板以及出氣口組成。

        該裝置的具體結(jié)構(gòu)如圖3 所示,吸塵口設(shè)于殼體的前端,吸塵管與吸塵口可拆卸相連;抽風(fēng)電機(jī)設(shè)于殼體內(nèi),集塵袋設(shè)于抽風(fēng)電機(jī)靠近吸塵口的一端,初級(jí)過(guò)濾板設(shè)于集塵袋靠近吸塵口的一端,導(dǎo)引管與初級(jí)過(guò)濾板相連,吸塵口插入導(dǎo)引管內(nèi);殼體上設(shè)有通風(fēng)網(wǎng),通風(fēng)網(wǎng)與殼體間限定出風(fēng)道;出氣口設(shè)于殼體的后端,二級(jí)過(guò)濾板設(shè)于殼體內(nèi),且位于出氣口的前端。(圖中,1、殼體;2、吸塵管;3、吸塵口;4、導(dǎo)引管;5、初級(jí)過(guò)濾板;6、集塵袋;7、抽風(fēng)電機(jī);8、二級(jí)過(guò)濾板;9、出氣口;10、通風(fēng)網(wǎng);11、出風(fēng)道;12、U 型手柄;13、電源插口;14、扳機(jī)開(kāi)關(guān);15、風(fēng)力調(diào)節(jié)按鈕;16、凸起。)

        圖3 新型環(huán)??萍夹脱b置模型

        4 新型環(huán)??萍夹臀鼔m裝置的工作原理

        使用本裝置時(shí),結(jié)合圖3、圖4、圖5 及圖6,扳機(jī)開(kāi)關(guān)14 可以控制抽風(fēng)電機(jī)7 的開(kāi)啟與斷開(kāi),風(fēng)力調(diào)節(jié)按鈕15 可以控制抽風(fēng)電機(jī)7 的抽力大小,當(dāng)抽風(fēng)電機(jī)7 開(kāi)始工作時(shí),抽風(fēng)電機(jī)7 高速運(yùn)轉(zhuǎn),使本裝置內(nèi)部形成了瞬間的真空,內(nèi)部的氣壓大大低于外界的氣壓,在這個(gè)氣壓差的作用下,塵埃和臟東西隨氣流沿著吸塵管2 進(jìn)入吸塵口3 中,氣流在遇到初級(jí)過(guò)濾板5 時(shí),會(huì)進(jìn)行第一次篩選,將不適合小型吸塵器的雜質(zhì)阻擋,剩余氣流沿導(dǎo)引管4 通過(guò)初級(jí)過(guò)濾板5 進(jìn)入到集塵袋6 中,塵埃和雜質(zhì)停留在集塵袋6 中,過(guò)濾后氣體將通過(guò)集塵袋6 的側(cè)壁進(jìn)入殼體1 進(jìn)而通過(guò)通風(fēng)網(wǎng)10 進(jìn)入到出風(fēng)道11 內(nèi),過(guò)濾后氣體沿出風(fēng)道11 向本裝置的后端流動(dòng),通過(guò)二級(jí)過(guò)濾板8 二次過(guò)濾,達(dá)到清潔目標(biāo)后,從出氣口9 排出。

        圖4 新型環(huán)保科技型裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖

        圖5 新型環(huán)??萍夹脱b置主視圖

        5 新型環(huán)??萍夹脱b置與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)

        圖6 新型環(huán)保科技型裝置側(cè)視圖

        使用本裝置時(shí),該裝置設(shè)有U 型手柄,U 型手柄的設(shè)計(jì)可以讓使用者方便抓握且可以達(dá)到省力的效果;扳機(jī)開(kāi)關(guān)可以控制抽風(fēng)電機(jī)的開(kāi)啟與斷開(kāi),風(fēng)力調(diào)節(jié)按鈕可以控制抽風(fēng)電機(jī)的抽力大小,扳機(jī)開(kāi)關(guān)設(shè)于該裝置的U 型手柄上,風(fēng)力調(diào)節(jié)按鈕設(shè)于殼體上,扳機(jī)開(kāi)關(guān)與風(fēng)力調(diào)節(jié)按鈕設(shè)于不同的位置,這可以讓使用者分開(kāi)操作,不易產(chǎn)生錯(cuò)誤;除此之外,本裝置吸塵口的下端設(shè)有凸起,所述凸起與殼體相互配合,可以起到固定的作用,并且該裝置的吸塵管將采用萬(wàn)向軟管,這樣可以達(dá)到清潔面積廣的效果;當(dāng)抽風(fēng)電機(jī)開(kāi)始工作時(shí),抽風(fēng)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn),使本裝置內(nèi)部形成了瞬間的真空,內(nèi)部的氣壓大大低于外界的氣壓,在這個(gè)氣壓差的作用下,塵埃和臟東西隨氣流沿著吸塵管進(jìn)入吸塵口中,氣流在遇到初級(jí)過(guò)濾板時(shí),會(huì)進(jìn)行第一次篩選,將不適合小型吸塵器的雜質(zhì)阻擋,剩余氣流沿導(dǎo)引管通過(guò)初級(jí)過(guò)濾板進(jìn)入到集塵袋中,塵埃和雜質(zhì)停留在集塵袋中,過(guò)濾后氣體將通過(guò)集塵袋的側(cè)壁進(jìn)入殼體進(jìn)而通過(guò)通風(fēng)網(wǎng)進(jìn)入到出風(fēng)道內(nèi),過(guò)濾后氣體沿出風(fēng)道向本裝置的后端流動(dòng),通過(guò)二級(jí)過(guò)濾板二次過(guò)濾,達(dá)到清潔目標(biāo)后,從出氣口排出,本裝置的過(guò)濾方式為雙重過(guò)濾,即采用分階段過(guò)濾技術(shù),將雜質(zhì)和灰塵全部吸入進(jìn)本裝置內(nèi),灰塵不會(huì)再通過(guò)氣體進(jìn)入空氣中,因此本裝置不僅達(dá)到了很好的清潔效果,同時(shí)也保證了環(huán)保效果。本裝置體積小,便于攜帶,吸力與手持吸塵器相比較大,并對(duì)氣體進(jìn)行二次過(guò)濾,排放的氣體清潔程度高,吸塵效果好。

        6 結(jié)論

        在此款新型環(huán)保科技型吸塵裝置的設(shè)計(jì)中,在功能、外觀上都很好的彌補(bǔ)了現(xiàn)有吸塵器的缺點(diǎn),本裝置體積小,可以靈活移動(dòng),另外考慮到機(jī)器人吸塵器的弊端,本裝置吸塵管采用萬(wàn)向軟管,達(dá)到了清潔面積廣的效果,除此之外,本裝置的過(guò)濾方式保證了氣體的清潔程度,可以很好的保護(hù)環(huán)境,符合市場(chǎng)需求。

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