新型玻璃清潔器的開發與設計

于三川 馮 帥 李東升 王翠華 白東宇

沈陽化工大學能源與動力工程學院（110000）

0 引言

大型移動交通工具在玻璃清潔方面主要存在清潔不徹底、效率低等問題，且需頻繁取水，耗時費力。 文章介紹一款既可通過噴水對玻璃進行清潔，又可通過噴熱蒸汽對玻璃進行快速融冰融污的新型可移動玻璃清潔器。

1 裝置的基本原理

可移動便捷式玻璃清潔器的主體由可移動水箱（濾芯，蒸汽發生器）、蓄電池、伸縮直管、蒸汽軟管、玻璃刷、植毛蒸汽毛刷、優質拖布拖頭等共同構成，其結構示意圖如圖1 所示。 其工作原理為：前置水箱5 中的水，通過濾芯7 注入蒸汽發生器6；蓄電池8 為蒸汽發生器提供電源以給水加熱，大約需要預熱3～5 min，即可噴出低壓熱蒸汽；熱蒸汽通過蒸汽軟管3、伸縮直管2 后，從可拆卸蒸汽毛刷1 中的噴孔噴到玻璃表面，使附著的污垢溫度升高，高于玻璃表面本身的溫度，在污垢與玻璃表面之間形成較大的熱張力差，從而實現玻璃污垢的輕松去除；另外，經過熱蒸汽加熱，污垢會變得松軟，使除垢變得更為容易快捷。對玻璃進行清潔時，玻璃刷、植毛蒸汽毛刷、優質拖布拖頭三者可任意轉換，使清潔方式的選擇更便捷。該產品前置水箱儲水量大， 使用期間無需頻繁加水，可實現長時間清潔；水箱底部安置可充電蓄電池，為蒸汽發生器供電，無需考慮固定電源；水箱底部采用滾輪9，移動方便。

圖1 裝置的結構示意圖

2 先進性和現實意義

1）主要利用蓄電池供電，通過蒸汽發生器將水轉化為水蒸汽，并通過噴孔噴在玻璃表面，利用熱蒸汽清除難清潔的污漬，大大提高清潔效率。

2）將水通過濾芯進入水箱，水中的鈣鎂離子與濾芯中的化學成分發生化學反應，生成的碳酸鈣等沉淀物被濾芯濾除，確保機器內部不會被堵塞。

3）設置轉換開關，實現噴水和噴蒸汽功能的自由切換，在節能的前提下滿足不同場合下快速清除玻璃污垢的需要。

4）配備移動式大容量儲水箱和蓄電池，解決了移動車輛玻璃清潔時無固定水源和電源的問題，方便、快捷，省時省力。

3 與其它玻璃清潔器的比較

目前，國內外已開發出多款玻璃擦洗機器人。 日本取得了較好的研究成果，利用遙控熱氣球懸吊擦洗設備來清洗高層建筑的外墻及玻璃[1]；國內如重慶大學的陳可萬等[2]設計了一種通過單片機控制的玻璃清潔機器人，湖州師范學院的唐夢鷗等[3]設計了一種太陽能型高空玻璃自動清洗機器人。 以上發明主要是針對建筑外墻或玻璃的清潔。 文章介紹的這款便攜式移動玻璃清潔器，不僅結構簡單、容易操作、水箱容量大、噴蒸汽/水自由切換，而且可自由移動， 解決了大型移動車輛玻璃清潔工作量大、效率低、無移動水源、冬季冰霜清除困難等問題，為保證車輛的安全運行做出了一定的貢獻。