吸塵設備發展概況與展望

楊葉

摘 ?要：隨著電器技術的發展，吸塵設備的更新換代速度也隨之加快，現階段吸塵設備主要分為家用吸塵設備與工業吸塵設備。通過對現階段各類吸塵設備的工作原理的分析比較，總結了吸塵設備的發展和應用場景，研究了工業吸塵設備中氣動設備的工作原理，詳細討論了氣動吸塵設備的優點，并對未來吸塵設備的發展進行展望，以提高我國吸塵設備水平。

關鍵詞：吸塵設備 ?家用吸塵設備 ?工業吸塵設備 ?氣動吸塵設備

中圖分類號：TP18 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）06（a）-0067-02

隨著時代的發展，人們的生活水平也逐漸提高，吸塵設備逐漸受到普通消費者的歡迎。不管是家用吸塵設備還是工業吸塵設備，吸塵設備都可以減輕人們繁雜的清掃工作，實現生活和工作環境清潔的半自動化。工業吸塵設備中氣動設備發展快速，其發展也進一步促進了工廠的繁榮，以氣動技術為代表的吸塵設備在工業吸塵設備領域廣受歡迎。吸塵設備作為國內新興產業[1]，現階段投入資金有限，作為電器的一種線下實體店較少，同時也很難開設門店在第一線與用戶對接，導致大部分人對于吸塵設備的發展不夠了解。

1 ?電動吸塵設備的工作原理

電動吸塵設備的工作原理是通過吸塵設備電機高速旋轉，從吸入口吸入空氣，進而讓塵箱出現真空狀態，灰塵通過地刷、接管、手柄、軟管、主吸管進入塵箱中的濾塵袋，灰塵被留在濾塵袋內，過濾后的空氣再經過一層過濾片進入電機[2]。吸塵設備的過濾片主要是防止塵袋破裂后，灰塵吸入電機造成故障，進入電機的空氣經電機流出。由于電機運行中碳刷不斷磨損，所以一般會在吸塵設備的吸口前加一道過濾網，過濾材料會相對細密，保證將空氣中的灰塵過濾干凈，但透氣度相對較差，有時可能影響了電機吸入的風量，降低吸塵設備效率。因此過濾網一般呈波浪形以增加透氣面積，不論是家用吸塵設備還是工用吸塵設備，一般都采用紙質、布質、SMS等材料作為過濾濾紙材料，其中紙質材料塵袋的更換時間計算公式為：A=πr2，為一次性用品。布質濾塵袋一般為1個月左右，但可以隨時清洗，只是清洗后纖維會板結，影響過濾和透氣效果。SMS三層復合過濾材料更換時間為3個月，可以隨時清洗，但透氣度稍低。

2 ?吸塵設備的發展

2.1 家用吸塵設備的發展與應用場景

家用吸塵器的發展相對漫長，最早的時候人們使用掃帚來清潔房屋，此時被稱為清潔工具的1.0時代，吸塵器的出現則被稱為清潔工具2.0時代，在吸塵器的發展過程中，有許多發明者對吸塵器的發展做出了重大貢獻[3]。最開始，人們使用氣流將灰塵吹入到容器中，而英國的土木工程師布斯則另辟蹊徑，將容器里的空氣抽出，使其變為真空狀態，這是世界上最早的真空吸塵器雛形，布斯也被稱作為吸塵器的開山鼻祖。1898年，美國的約翰·瑟曼圣易路斯提交了一份關于地毯吸塵器的專利，這種吸塵器的原理是使用壓縮空氣將灰塵吹入容器，與上文的吸塵器不同，這更像是一臺“吹塵器”，但此除塵設備并沒有大規模地生產與銷售，只是提供租賃服務給有需要的客戶，“吹塵器”沒有得到發展普及的原因是操作不便利，同時體積較為龐大，難以移動，不適合一般家庭使用。

此后的一段時間，世界上最早的真空吸塵器被人們創造出來，這種吸塵器沒有任何刷頭、滾刷輔助，是僅僅通過長管和吸嘴來吸塵的機器，通過內部的內燃機來提供動力，這是最早的家用清潔設備。隨著時代的發展，電池與過濾網技術的成熟，經過許多代人的發明創造，將原有的體積大、功能少、操作不便的吸塵器進行改造升級，使其體積更加小巧，充電更為方便，最近無線手持吸塵器的出現徹底推動了吸塵行業的發展。無線手持吸塵器是眼下最熱門的清潔類家電，無線無繩的設計讓它更加輕便小巧，方便于女性使用操作，而無線無束縛讓它可以在室內隨處清潔，不管是天花板、地板還是墻角縫隙都能清潔得到，用戶無需考慮電線的長度、插座的位置，其配備的多種清潔刷頭甚至還能用來清潔私家車內部的衛生，可謂是一機多用。

2.2 工業吸塵設備的發展與應用場景

隨著環境保護意識的加強，工業污染治理觀念深入人心，在工業污染治理上，工業廢氣污染的治理是比較重要的環節，工業吸塵器便成了企業青睞的對象。工業吸塵器作為企業生產中不可或缺的清潔設備，不但可以幫助我們吸收空氣中可見的煙霧和灰塵，而且可以處理一些生產中人們看不見的有害物質，幫助減輕長時間在這種環境下工作對人們身體造成的危害。目前工業吸塵器在工廠生產中應用廣泛，產品類型日趨多樣，人們對它們的定位辨別也越來越多樣化，根據不同的分類原則可以分為很多種，該文根據電動氣動原理，以及工業吸塵器的使用場景分類，以提高人們對工業吸塵設備的認識。按照工業吸塵設備的使用場景及動力來源，將其分為3類。一是立式工業吸塵器。這種工業吸塵器整體外形呈圓桶或方形內部分上、下兩部分，上部裝有氣動機，是動力部分，下部為集塵箱，此吸塵器主要是以氣動為主，可以承擔大多數場景的清潔工作，無需電源。二是臥式吸塵器。多是長方形或車型狀，分為前后兩部分，前部為集塵箱，后部為電機部分，主要以電動為主，可以承擔中等范圍的清潔任務。三是便攜式吸塵器。這種吸塵器具體又有4種亞型：肩式、桿式、手提式、微型式。肩式吸塵器形態較小，背在肩上即可使用，缺點是它運行功率也較小。桿式吸塵器形狀似桿，上端為把手，下端為吸嘴，功率較小。手提式吸塵器體積更小，可直接握在手中使用，功率較小。微型式吸塵器多用電池供電，體積更小，多用于清潔衣物、儀器等，功率較小。工業吸塵器的推廣與應用也和國家的大力支持相關，進入新世紀以來，我國環境問題頻發，人們對良好生產生活環境的渴望日益強烈，工業吸塵器、全自動洗地機、高壓清洗機等清潔設備異軍突起，快速介入人們生產生活中，以其強有力的清潔能力幫助人們打造美好的生活環境。

3 ?氣動吸塵設備的原理及優勢

3.1 氣動吸塵設備的原理

氣動吸塵設備是工業吸塵設備的一種，以壓縮空氣為動力，不使用電源，可以在最大程度上減少能耗。在安全性上，因沒有機械磨擦產生的火花，在一些化學工廠進行除塵時，可減少工作場所空氣爆炸的危險。特別是對電源敏感區域進行除塵時，氣動吸塵設備可以使除塵效率更高。此外，相對于電動吸塵設備，氣動吸塵設備工作時噪音較小，利用壓縮空氣作為動力源，具有吹塵、吸塵、搬運等多種功能，用途十分廣泛，所配備的氣動槍內部裝有消音器，多層過濾器。能夠吸引水、油、小沙粒、金屬片等多種物體和液體且有靜音及連續運轉等優點。同時還具備了防爆防火的功效，工作中利用氣壓可以螺旋形的吸取灰塵，在吸入或者搬送過程中不會發生堵塞。氣動吸塵器所配備的氣壓槍一般為內徑22mm的筒體，根據內部吸嘴方向的改變可以實現吹跑灰塵、回收廢氣、冷卻管道、排氣等多種使用功能。例如在工廠中進行切削粉的清掃和粒狀體的搬送時，將管嘴安裝在前面，壓縮空氣運行到管嘴的時候，從管嘴向A的方向噴射出螺旋形的壓縮空氣，從B的空氣孔吸入大量的空氣，與壓縮空氣混合之后會發生強有力的吹跑作用。吸入時，管嘴安裝在后面，壓縮空氣運行到管嘴的時候，從管嘴向B的方向噴射出螺旋形的壓縮空氣，從A的空氣孔吸入大量的空氣，產生吸引力，成為強有力的吸塵設備，隨著技術的不斷完善，氣動吸塵器在有防爆要求的工廠中用途也愈加廣泛起來。

3.2 氣動吸塵設備的優勢

3.2.1 使用時間相對較長

氣動吸塵設備與眾多工業吸塵器相比，具有很強的優勢，是現階段工業吸塵設備發展的趨勢之一，例如與電動吸塵設備相比，氣動吸塵設備擁有高強度的工作能力，24h不間歇，吸力超強并且可存儲灰塵的空間較大。相關調查報告表明，在承擔相同工作量的吸塵設備中，氣動吸塵設備的使用壽命較長，出現返廠檢修的次數也比較少。

3.2.2 特殊制造工藝

氣動工業吸塵器的原理是通過渦輪風機等設備，將機器內部營造一種真空的狀態，從而產生高負壓，促使空氣流過進風口、穿過吸塵刷，并暢游吸塵管，來到最終的過濾袋，進行一定的處理工藝，使得盡快達到生產排放的基本標準。與電動吸塵設備相比，氣動吸塵設備不需要電源支持，且在工作中不會產生電流火花，減少工作場所發生安全問題的可能性，更適宜在有防爆要求的工廠中使用。

3.2.3 生產效率極高

氣動工業吸塵器生產效率也相對較高，因其工作原理相對簡單，便于操作，只需要有一個人進行相應的操作與監管即可，大大節省了工廠中的人力、物力，同時因為氣嘴可以隨時調換位置，不僅能夠承擔洗塵功能，也可以幫助冷卻管道，及時排查故障，更受到工廠工人的歡迎。

4 ?結語

吸塵設備的使用不僅有關于人們的日常生活，還關系著生態文明城市的建設，吸塵設備的發展一直是一個熱點話題，這不僅需要產品質量的提升，也要充分考慮人們對于吸塵設備的認可程度。當前家用吸塵設備逐漸朝著輕量化、無線化、電動化發展，而工業吸塵設備逐漸朝著穩定化、氣動化方向發展，工業污染是一個永恒的話題，人類的發展就要伴隨著工業進步，吸塵設備的完善可以最大程度地減小工業污染的產生。該文從吸塵設備的工作原理出發，詳細描述出工業吸塵設備與家用吸塵設備的應用場景與工作特點，針對工業吸塵器中主流發展方向的氣動吸塵設備做了詳細探討，為吸塵設備的發展與國家生態文明建設提供參考。

參考文獻

[1] 羅勝.吸塵機器人的現狀及其智能系統的若干關鍵技術[J].傳感器與微系統，2007，26（11）：5-9.

[2] 呂太，關多嬌，國文學，等.輸煤皮帶負壓吸塵設備及系統的改進研究[J].環境工程學報，2002，3（7）：75-77.

[3] 朱伏龍，張冠哲，陳杰.真空吸塵車吸塵口的流場仿真和結構優化[J].機械設計與制造，2008（11）：50-52.