一种新型环保科技型吸尘装置

于 湉 高洪非

（内蒙古工业大学，内蒙古 呼和浩特010051）

随着环境保护和绿色健康意识全面觉醒，以吸尘器为代表的家居清洁健康电器受到广泛关注，普及程度不断提升，已成为改善生活环境、保障身体健康不可或缺的工具。目前，我国吸尘器渗透率还处于较低水平，未来还有很大发展空间。吸尘器作为清洁类产品的代表，目前已经在小家电家族中占据了很高的地位，中国吸尘器行业也发生了一些变化，吸尘器细分产品不断增多。随着生活水平的不断提高，人们对于家居清洁的要求也越来越高，因此设计一款净化方面有所突破、增加创新功能、持握舒适的环保科技型吸尘装置刻不容缓。

1 吸尘器发展现状

1.1 吸尘器种类

目前，中国市场上的吸尘器种类繁多。按照结构分，可分为卧式、立式、手持式、推杆式、桶式；按照功能可分为机器人、便携式吸尘器、中央吸尘系统等。从细分产品来看，推杆式和机器人吸尘器产品在我国吸尘器市场中占比较高，线上与线下销售渠道均以推杆式（如图1）和机器人吸尘器（如图2）产品为主。

图1 推杆式吸尘器

图2 机器人吸尘器

1.2 现有吸尘器优缺点比较

1.2.1 卧式吸尘器。卧式吸尘器的吸力大、容尘量多，并且可以进入低矮区域；但卧式吸尘器体积较大，移动不灵活，其需要人力拖着移动，耗费体力且易碰撞家具。

1.2.2 立式吸尘器。立式吸尘器的吸力较大，并且无需弯腰即可达到清洁的目的；但立式吸尘器有一定的重量，比较沉，这就导致了移动不灵活，除此之外，因为它的吸力较强，因此会产生较大的噪音，造成噪声污染。

1.2.3 推杆式吸尘器。推杆式吸尘器适用场景较多，它可转变为手持式吸尘器，它相对于立式的结构更小巧轻便；但推杆式吸尘器存在吸力较小、电池寿命短、续航时间短且容尘量较小的弊端，因此它不能达到大面积清洁的效果。

1.2.4 手持吸尘器。手持吸尘器小巧轻便，价格便宜；但手持吸尘器吸力小、容尘量较小且电池续航短，只适用于小区域清洁。

1.2.5 机器人吸尘器。机器人吸尘器相对于普通吸尘器来说，功能更多，机器人吸尘器拥有自动回充电功能，它可以解放人类的双手；但是机器人吸尘器一般只能清扫地面，无法像手持吸尘器一样分拆使用去清扫沙发、桌面等地方。

2 吸尘器市场发展趋势

目前，吸尘器的主流基本配置是1200W 可调功率、金属直管、HEPA 过滤、无纺布尘袋、风动地刷或除螨地刷，附件则有沙发刷、圆刷、扁吸、挂架等；高端机型则更注重人性化设计，以提高使用者的乐趣，如折叠式手柄、震动地刷、脚踏式开关、防撞胶条等。随着生活质量的不断提高，人们对于居家电器的配置要求越来越高，吸尘器需要不断的开发新技术，以满足消费者的不同需求。

此外，过滤方式也即将迎来一场变革，水过滤、离心甩尘、分阶段过滤等技术在近几年内将逐步面市并逐渐取代尘袋过滤成为市场主流。同时，不同的消费者对吸尘器的要求各不相同，如没有使用经验的消费者在选购吸尘器时会首先关注产品质量、品牌、功能等，而有使用经验的消费者则更关心降噪和过滤效果。吸尘器的噪音一直是困扰众多消费者的问题，由于要产生超强的吸尘能力就必须有强劲的马达动力，电机的转速必须很高，因此就意味着会产生很大的噪音，导致了产品的关注度和普及度降低。所以，吸尘器的低噪音必定能够成为吸尘器未来发展的一大趋势。

近年来，便携式吸尘器的销量一直在平稳上升，许多吸尘器生产厂商也纷纷加大了对小吸尘器的研发投入力度，因此未来消费者在选购吸尘器时将更注重吸尘器操作的简便化、低噪化和小型化。为此，我们将设计一款新型环保科技型吸尘装置，顺应吸尘器市场向多样化发展的新趋势。

3 新型环保科技型吸尘装置的结构

新型环保科技型吸尘装置主要由壳体、吸尘管、吸尘口、导引管、初级过滤板、集尘袋、抽风电机、二级过滤板以及出气口组成。

该装置的具体结构如图3 所示，吸尘口设于壳体的前端，吸尘管与吸尘口可拆卸相连；抽风电机设于壳体内，集尘袋设于抽风电机靠近吸尘口的一端，初级过滤板设于集尘袋靠近吸尘口的一端，导引管与初级过滤板相连，吸尘口插入导引管内；壳体上设有通风网，通风网与壳体间限定出风道；出气口设于壳体的后端，二级过滤板设于壳体内，且位于出气口的前端。（图中，1、壳体；2、吸尘管；3、吸尘口；4、导引管；5、初级过滤板；6、集尘袋；7、抽风电机；8、二级过滤板；9、出气口；10、通风网；11、出风道；12、U 型手柄；13、电源插口；14、扳机开关；15、风力调节按钮；16、凸起。）

图3 新型环保科技型装置模型

4 新型环保科技型吸尘装置的工作原理

使用本装置时，结合图3、图4、图5 及图6，扳机开关14 可以控制抽风电机7 的开启与断开，风力调节按钮15 可以控制抽风电机7 的抽力大小，当抽风电机7 开始工作时，抽风电机7 高速运转，使本装置内部形成了瞬间的真空，内部的气压大大低于外界的气压，在这个气压差的作用下，尘埃和脏东西随气流沿着吸尘管2 进入吸尘口3 中，气流在遇到初级过滤板5 时，会进行第一次筛选，将不适合小型吸尘器的杂质阻挡，剩余气流沿导引管4 通过初级过滤板5 进入到集尘袋6 中，尘埃和杂质停留在集尘袋6 中，过滤后气体将通过集尘袋6 的侧壁进入壳体1 进而通过通风网10 进入到出风道11 内，过滤后气体沿出风道11 向本装置的后端流动，通过二级过滤板8 二次过滤，达到清洁目标后，从出气口9 排出。

图4 新型环保科技型装置整体结构示意图

图5 新型环保科技型装置主视图

5 新型环保科技型装置与现有技术相比的优点

图6 新型环保科技型装置侧视图

使用本装置时，该装置设有U 型手柄，U 型手柄的设计可以让使用者方便抓握且可以达到省力的效果；扳机开关可以控制抽风电机的开启与断开，风力调节按钮可以控制抽风电机的抽力大小，扳机开关设于该装置的U 型手柄上，风力调节按钮设于壳体上，扳机开关与风力调节按钮设于不同的位置，这可以让使用者分开操作，不易产生错误；除此之外，本装置吸尘口的下端设有凸起，所述凸起与壳体相互配合，可以起到固定的作用，并且该装置的吸尘管将采用万向软管，这样可以达到清洁面积广的效果；当抽风电机开始工作时，抽风电机高速运转，使本装置内部形成了瞬间的真空，内部的气压大大低于外界的气压，在这个气压差的作用下，尘埃和脏东西随气流沿着吸尘管进入吸尘口中，气流在遇到初级过滤板时，会进行第一次筛选，将不适合小型吸尘器的杂质阻挡，剩余气流沿导引管通过初级过滤板进入到集尘袋中，尘埃和杂质停留在集尘袋中，过滤后气体将通过集尘袋的侧壁进入壳体进而通过通风网进入到出风道内，过滤后气体沿出风道向本装置的后端流动，通过二级过滤板二次过滤，达到清洁目标后，从出气口排出，本装置的过滤方式为双重过滤，即采用分阶段过滤技术，将杂质和灰尘全部吸入进本装置内，灰尘不会再通过气体进入空气中，因此本装置不仅达到了很好的清洁效果，同时也保证了环保效果。本装置体积小，便于携带，吸力与手持吸尘器相比较大，并对气体进行二次过滤，排放的气体清洁程度高，吸尘效果好。

6 结论

在此款新型环保科技型吸尘装置的设计中，在功能、外观上都很好的弥补了现有吸尘器的缺点，本装置体积小，可以灵活移动，另外考虑到机器人吸尘器的弊端，本装置吸尘管采用万向软管，达到了清洁面积广的效果，除此之外，本装置的过滤方式保证了气体的清洁程度，可以很好的保护环境，符合市场需求。