手持式无绳吸尘器设计
③推杆式吸尘器：近几年逐步增多，体型小巧，大多数推杆式摆脱了电线的束缚，采用充电模式，获得了许多家庭的喜爱。
图2-3 推杆式吸尘器结构图
④手持式吸尘器：体型小巧，携带及使用非常方便，主要用于车内的清洁，对键盘、电器等也有良好效果。缺点是功率较小，吸力不够强劲。
图2-4 手持式吸尘器内部结构图
7
手持式无绳吸尘器设计
⑤桶式吸尘器：属于商用吸尘器，多为保洁公司、酒店、写字楼所使用，特点是容量大，能吸水。
图2-5 桶式吸尘器内部结构图
2.3.2吸尘器功能的原理及其技术分析
吸尘器的结构按功能分为动力、过滤、辅助功能、保护措施、附属配件五个部分。
①动力部分：
a.吸尘器电机：传统吸尘器风机由叶轮、导风轮及蜗壳等组成，当叶轮高速旋转时，叶轮中的空气也被带动一起旋转，在叶轮中心处的空气因受离心力的作用，被抛向叶轮的边缘，在叶轮中心形成真空，外部的空气在压差的作用下，不断地流入补充到叶轮中心处，形成气流。随着技术的发展，利用电磁感应定律实现电能传递的马达被应用于吸尘器上，取代了传统风机运转，使得吸尘器吸力更加强劲。其中戴森数码马达专利，采用数码脉冲技术及钕磁铁，每分钟转速高达107,000次，比市场上的直流马达转速更快，体积更小巧。
b.调速器：调节吸尘器功率大小，使吸尘器吸力可以按使用要求变化。分为手控式调速与机控式调速。手控式调速利用风门调节，手动对吸尘器进行调速，使用不便。而机控式调速一般为电源式手持按键、红外线遥控调节或是自动功率调节，即机器可根据被洁表面的物理特性，自动调节功率，使吸尘器始终保持最佳工作状态。
8
手持式无绳吸尘器设计
图2-6 功率自动调节电路原理图
②过滤部分：包括尘袋、前过滤片、后过滤片。过滤脏气流，成为清洁气流的装置，是吸尘器的重要部分。
a.滤尘材料：按过滤材料分为纸质、布质、SMS（复合无纺布）、HEPA（高效粒子空气过滤器）四类。
b.尘袋：吸尘器通过电机运转吸入空气，通过内部滤尘材料过滤，滤后灰尘收集到尘袋当中。需要用户定时清理滤尘器上的灰尘，使吸尘器保持正常的风量与真空度，但在清理尘袋时务必仔细，避免二次污染。而无尘袋吸尘技术的发明，解决了这一困扰，通过气旋技术，利用气旋产生的离心力，分离气流中微小的颗粒物，将灰尘甩入到集尘盒中，实现除尘，并可直接使用清水对集尘盒进行清洗，在保持正常风量的同时也降低了二次污染的可能性。
③辅助功能部分：
a.电池技术：目前市场上吸尘器使用的电池大致分为镍氢电池与锂电池这两种。镍氢电池是一种高能绿色的充电电池，由氢离子和金属镍合成，能量密度高、可快速充放电、循环使用寿命长，并且对环境无污染。锂电池是由锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液电池。锂电池的使用寿命可高达6年以上，自放电率不到镍氢电池的1/20。随着微电子技术的发展，小型化设备日益增多，重量仅为同容量镍氢电池三分之一的锂电池进入大规模实用阶段。
b.电源线自动收放：由按钮控制，当吸尘工作结束后，按动按钮讲电源线自动收入机器内。电源线自动收放装置由五级变速机构、拨线杆、卷线轮等组成[5。
c.降噪技术：吸尘器的噪音源分为三种，一是气动噪音，主要是由风机运转引起的气流声、涡流声及吸尘器出气口处的排气声。二是电动机电
9
手持式无绳吸尘器设计
磁噪声。三是电刷与换向器的磨擦声，电动机轴承的磨擦声及各种机械噪声。为了消除这些噪声，通常在电动机外圈设置吸音材料。吸音材料分两类，一类是本身即起吸音作用，如多孔性材料，这类材料有许多毛细孔，由于粘滞和热传导的作用，使入射在它上面的声能转化为热而损耗掉。另一类要与其它声学元件组合才能起作用，例如玻璃布和薄膜，在它们的后面要留有空气层，才能起到吸音作用[12]。
d.除螨技术：包括超声波除螨与紫外线杀菌两种。超声波除螨利用共振抑制尘螨生命周期中的进食和繁殖过程，有效降低尘螨密度。紫外线杀菌造成生长性细死亡或再生性细胞死亡，以达到除螨效果。紫外线杀菌需要保持机器固定，一般需要30分钟左右，与超声波除螨方式相比，使用不便[19]。
e.吸水技术：在电机与吸尘口之间设置挡板，避免水与电机接触，有效保护电机。在进行吸尘工作时，吸入的水直接进入集尘桶内，完成吸水工作。
④保护措施部分：
a.真空度过高保护（风道阻塞保护器）:当风道或吸尘器的主体吸入口受阻塞时，阻塞保护阀自动打开，外界空气进入吸尘器内，使电动机得到冷却，并消除电动机轻载的非正常工作状态。
b.抗干扰保护（软启动）：当按下吸尘器开关时，先施加一个较低的电压，让电机缓慢的转起来，转动以后的电机建立了反电势，这时再正常电压运转，以保护家用电网不受干扰。
⑤附属配件部分：
a.连接附件：包括软管、弯接管、长接管等。 b.工作吸头：电动滚筒刷——针对易磨损的硬质地板； 宽嘴刷——针对缝隙、角落等狭窄的空间； 软毛刷——针对窗帘、墙壁或一些表面 比较光滑、脆弱的区域。 2.3.3吸尘器的材料与工艺分析
①吸尘口：主要使用 PC 塑料或ABS 塑料，其抗冲击性、耐热性、电气性能优良，易加工，表面光泽性好，容易涂装、着色。
②吸尘器外壳：选用 PP 塑料，这类塑料的优点在于其密度小、强度、刚度、硬度、绝缘，耐热性均较好。
③集尘盒：一般采用的是具有良好坚韧性与硬度性 PET 材料 ④过滤材料：有纸质、布质、SMS（复合无纺布）、HEPA（高效粒子
10