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。