吸尘设备发展概况与展望
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摘 要：随着电器技术的发展，吸尘设备的更新换代速度也随之加快，现阶段吸尘设备主要分为家用吸尘设备与工业吸尘设备。通过对现阶段各类吸尘设备的工作原理的分析比较，总结了吸尘设备的发展和应用场景，研究了工业吸尘设备中气动设备的工作原理，详细讨论了气动吸尘设备的优点，并对未来吸尘设备的发展进行展望，以提高我国吸尘设备水平。
关键词：吸尘设备 家用吸尘设备 工业吸尘设备 气动吸尘设备
中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）06（a）-0067-02
随着时代的发展，人们的生活水平也逐渐提高，吸尘设备逐渐受到普通消费者的欢迎。不管是家用吸尘设备还是工业吸尘设备，吸尘设备都可以减轻人们繁杂的清扫工作，实现生活和工作环境清洁的半自动化。工业吸尘设备中气动设备发展快速，其发展也进一步促进了工厂的繁荣，以气动技术为代表的吸尘设备在工业吸尘设备领域广受欢迎。吸尘设备作为国内新兴产业[1]，现阶段投入资金有限，作为电器的一种线下实体店较少，同时也很难开设门店在第一线与用户对接，导致大部分人对于吸尘设备的发展不够了解。
1 电动吸尘设备的工作原理
电动吸尘设备的工作原理是通过吸尘设备电机高速旋转，从吸入口吸入空气，进而让尘箱出现真空状态，灰尘通过地刷、接管、手柄、软管、主吸管进入尘箱中的滤尘袋，灰尘被留在滤尘袋内，过滤后的空气再经过一层过滤片进入电机[2]。吸尘设备的过滤片主要是防止尘袋破裂后，灰尘吸入电机造成故障，进入电机的空气经电机流出。由于电机运行中碳刷不断磨损，所以一般会在吸尘设备的吸口前加一道过滤网，过滤材料会相对细密，保证将空气中的灰尘过滤干净，但透气度相对较差，有时可能影响了电机吸入的风量，降低吸尘设备效率。因此过滤网一般呈波浪形以增加透气面积，不论是家用吸尘设备还是工用吸尘设备，一般都采用纸质、布质、SMS等材料作为过滤滤纸材料，其中纸质材料尘袋的更换时间计算公式为：A=πr2，为一次性用品。布质滤尘袋一般为1个月左右，但可以随时清洗，只是清洗后纤维会板结，影响过滤和透气效果。SMS三层复合过滤材料更换时间为3个月，可以随时清洗，但透气度稍低。
2 吸尘设备的发展
2.1 家用吸尘设备的发展与应用场景
家用吸尘器的发展相对漫长，最早的时候人们使用扫帚来清洁房屋，此时被称为清洁工具的1.0时代，吸尘器的出现则被称为清洁工具2.0时代，在吸尘器的发展过程中，有许多发明者对吸尘器的发展做出了重大贡献[3]。最开始，人们使用气流将灰尘吹入到容器中，而英国的土木工程师布斯则另辟蹊径，将容器里的空气抽出，使其变为真空状态，这是世界上最早的真空吸尘器雏形，布斯也被称作为吸尘器的开山鼻祖。1898年，美国的约翰·瑟曼圣易路斯提交了一份关于地毯吸尘器的专利，这种吸尘器的原理是使用压缩空气将灰尘吹入容器，与上文的吸尘器不同，这更像是一台“吹尘器”，但此除尘设备并没有大规模地生产与销售，只是提供租赁服务给有需要的客户，“吹尘器”没有得到发展普及的原因是操作不便利，同时体积较为庞大，难以移动，不适合一般家庭使用。
此后的一段时间，世界上最早的真空吸尘器被人们创造出来，这种吸尘器没有任何刷头、滚刷辅助，是仅仅通过长管和吸嘴来吸尘的机器，通过内部的内燃机来提供动力，这是最早的家用清洁设备。随着时代的发展，电池与过滤网技术的成熟，经过许多代人的发明创造，将原有的体积大、功能少、操作不便的吸尘器进行改造升级，使其体积更加小巧，充电更为方便，最近无线手持吸尘器的出现彻底推动了吸尘行业的发展。无线手持吸尘器是眼下最热门的清洁类家电，无线无绳的设计让它更加轻便小巧，方便于女性使用操作，而无线无束缚让它可以在室内随处清洁，不管是天花板、地板还是墙角缝隙都能清洁得到，用户无需考虑电线的长度、插座的位置，其配备的多种清洁刷头甚至还能用来清洁私家车内部的卫生，可谓是一机多用。
2.2 工业吸尘设备的发展与应用场景
随着环境保护意识的加强，工业污染治理观念深入人心，在工业污染治理上，工业废气污染的治理是比较重要的环节，工业吸尘器便成了企业青睐的对象。工业吸尘器作为企业生产中不可或缺的清洁设备，不但可以帮助我们吸收空气中可见的烟雾和灰尘，而且可以处理一些生产中人们看不见的有害物质，帮助减轻长时间在这种环境下工作对人们身体造成的危害。目前工业吸尘器在工厂生产中应用广泛，产品类型日趋多样，人们对它们的定位辨别也越来越多样化，根据不同的分类原则可以分为很多种，该文根据电动气动原理，以及工业吸尘器的使用场景分类，以提高人们对工业吸尘设备的认识。按照工业吸尘设备的使用场景及动力来源，将其分为3类。一是立式工业吸尘器。这种工业吸尘器整体外形呈圆桶或方形内部分上、下两部分，上部装有气动机，是动力部分，下部为集尘箱，此吸尘器主要是以气动为主，可以承担大多数场景的清洁工作，无需电源。二是卧式吸塵器。多是长方形或车型状，分为前后两部分，前部为集尘箱，后部为电机部分，主要以电动为主，可以承担中等范围的清洁任务。三是便携式吸尘器。这种吸尘器具体又有4种亚型：肩式、杆式、手提式、微型式。肩式吸尘器形态较小，背在肩上即可使用，缺点是它运行功率也较小。杆式吸尘器形状似杆，上端为把手，下端为吸嘴，功率较小。手提式吸尘器体积更小，可直接握在手中使用，功率较小。微型式吸尘器多用电池供电，体积更小，多用于清洁衣物、仪器等，功率较小。工业吸尘器的推广与应用也和国家的大力支持相关，进入新世纪以来，我国环境问题频发，人们对良好生产生活环境的渴望日益强烈，工业吸尘器、全自动洗地机、高压清洗机等清洁设备异军突起，快速介入人们生产生活中，以其强有力的清洁能力帮助人们打造美好的生活环境。 3 气动吸尘设备的原理及优势
3.1 气动吸尘设备的原理
气动吸尘设备是工業吸尘设备的一种，以压缩空气为动力，不使用电源，可以在最大程度上减少能耗。在安全性上，因没有机械磨擦产生的火花，在一些化学工厂进行除尘时，可减少工作场所空气爆炸的危险。特别是对电源敏感区域进行除尘时，气动吸尘设备可以使除尘效率更高。此外，相对于电动吸尘设备，气动吸尘设备工作时噪音较小，利用压缩空气作为动力源，具有吹尘、吸尘、搬运等多种功能，用途十分广泛，所配备的气动枪内部装有消音器，多层过滤器。能够吸引水、油、小沙粒、金属片等多种物体和液体且有静音及连续运转等优点。同时还具备了防爆防火的功效，工作中利用气压可以螺旋形的吸取灰尘，在吸入或者搬送过程中不会发生堵塞。气动吸尘器所配备的气压枪一般为内径22mm的筒体，根据内部吸嘴方向的改变可以实现吹跑灰尘、回收废气、冷却管道、排气等多种使用功能。例如在工厂中进行切削粉的清扫和粒状体的搬送时，将管嘴安装在前面，压缩空气运行到管嘴的时候，从管嘴向A的方向喷射出螺旋形的压缩空气，从B的空气孔吸入大量的空气，与压缩空气混合之后会发生强有力的吹跑作用。吸入时，管嘴安装在后面，压缩空气运行到管嘴的时候，从管嘴向B的方向喷射出螺旋形的压缩空气，从A的空气孔吸入大量的空气，产生吸引力，成为强有力的吸尘设备，随着技术的不断完善，气动吸尘器在有防爆要求的工厂中用途也愈加广泛起来。
3.2 气动吸尘设备的优势
3.2.1 使用时间相对较长
气动吸尘设备与众多工业吸尘器相比，具有很强的优势，是现阶段工业吸尘设备发展的趋势之一，例如与电动吸尘设备相比，气动吸尘设备拥有高强度的工作能力，24h不间歇，吸力超强并且可存储灰尘的空间较大。相关调查报告表明，在承担相同工作量的吸尘设备中，气动吸尘设备的使用寿命较长，出现返厂检修的次数也比较少。
3.2.2 特殊制造工艺
气动工业吸尘器的原理是通过涡轮风机等设备，将机器内部营造一种真空的状态，从而产生高负压，促使空气流过进风口、穿过吸尘刷，并畅游吸尘管，来到最终的过滤袋，进行一定的处理工艺，使得尽快达到生产排放的基本标准。与电动吸尘设备相比，气动吸尘设备不需要电源支持，且在工作中不会产生电流火花，减少工作场所发生安全问题的可能性，更适宜在有防爆要求的工厂中使用。
3.2.3 生产效率极高
气动工业吸尘器生产效率也相对较高，因其工作原理相对简单，便于操作，只需要有一个人进行相应的操作与监管即可，大大节省了工厂中的人力、物力，同时因为气嘴可以随时调换位置，不仅能够承担洗尘功能，也可以帮助冷却管道，及时排查故障，更受到工厂工人的欢迎。
4 结语
吸尘设备的使用不仅有关于人们的日常生活，还关系着生态文明城市的建设，吸尘设备的发展一直是一个热点话题，这不仅需要产品质量的提升，也要充分考虑人们对于吸尘设备的认可程度。当前家用吸尘设备逐渐朝着轻量化、无线化、电动化发展，而工业吸尘设备逐渐朝着稳定化、气动化方向发展，工业污染是一个永恒的话题，人类的发展就要伴随着工业进步，吸尘设备的完善可以最大程度地减小工业污染的产生。该文从吸尘设备的工作原理出发，详细描述出工业吸尘设备与家用吸尘设备的应用场景与工作特点，针对工业吸尘器中主流发展方向的气动吸尘设备做了详细探讨，为吸尘设备的发展与国家生态文明建设提供参考。
参考文献
[1] 罗胜.吸尘机器人的现状及其智能系统的若干关键技术[J].传感器与微系统，2007，26（11）：5-9.
[2] 吕太，关多娇，国文学，等.输煤皮带负压吸尘设备及系统的改进研究[J].环境工程学报，2002，3（7）：75-77.
[3] 朱伏龙，张冠哲，陈杰.真空吸尘车吸尘口的流场仿真和结构优化[J].机械设计与制造，2008（11）：50-52.
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