18新利最新登入吸尘器的工作原理

在它100年的历史中,电动吸尘器已经成为大多数人必不可少的家用电器,原因是显而易见的。想象一下用手把这些木屑从地毯上拣出来!"width=
在它100年的历史中,电动吸尘器已经成为大多数人必不可少的家用电器,原因是显而易见的。想象一下用手把这些木屑从地毯上拣出来!

当你用吸管喝苏打水时,你使用的是最简单的吸入机制。吸苏打水会在吸管底部和顶部之间产生压力下降。由于底部的流体压力大于顶部,苏打水会被推到你的嘴里。

这与真空吸尘器的工作原理相同,只是执行起来稍微复杂一些。在这篇文章中,我们将深入了解吸尘器的内部,了解它是如何在清理家里的灰尘和碎片时发挥吸力的。18新利最新登入正如我们将看到的,标准的吸尘器设计非常简单,但它依赖于大量的物理原理来有效地清洁。

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它可能看起来像一台复杂的机器,但传统的吸尘器实际上只由六个基本部件组成:

  • 一个进气口,其中可能包括各种清洁配件
  • 一个排气口
  • 一个电动马达
  • 一个风扇
  • 一个多孔的包
  • 一个住房它包含了所有其他组件

当你把吸尘器插上电源并打开时,会发生这样的事情:

  1. 电流使机器运转电动机.电机被连接到风扇它有倾斜的叶片(就像一个飞机螺旋桨)。
  2. 随着风机叶片转向,它们迫使空气向前,朝向排气口(查看18新利最新登入飞机的工作原理找出造成这种情况的原因)。
  3. 当空气微粒被向前推动时,会产生密度粒子的(因此空气压力)风扇前增大,风扇后减小。

压降风扇的背后就像你喝饮料时吸管里的压降。风扇后面区域的压力水平下降到真空吸尘器外部的压力水平以下环境空气压力).这就产生了吸力局部真空,在吸尘器里面。由于吸尘器内部的气压低于外部的气压,环境空气会通过进气口将自己推入吸尘器。

只要风扇还在运转,吸尘器的通道还开着,就会有一个持续不断的气流通过进气口,排出排气口。但流动的18新利最新登入气流是如何收集地毯上的污垢和碎片的呢?关键原则是摩擦

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吸尘器刷和袋子

立式吸尘器底部通常有旋转刷,可以把地毯上的灰尘刮掉。电刷可以通过真空电机旋转,也可以简单地通过气流旋转。"width=
立式吸尘器底部通常有旋转刷,可以把地毯上的灰尘刮掉。电刷可以通过真空电机旋转,也可以简单地通过气流旋转。

在上一节中,我们看到真空吸尘器的旋转风扇产生的吸力产生了流动的气流,气流通过进气口并从排气口流出。这种气流就像水流一样。移动的空气颗粒在移动过程中与任何松散的灰尘或碎片摩擦,如果碎片足够轻,吸力足够强,就会产生摩擦通过真空吸尘器的内部携带物质。这与导致树叶和其他碎片顺流而下的原理是一样的。一些真空设计也是如此旋转刷子在进气口,它把灰尘和污垢从地毯上踢开,这样它就可以被气流带走。

当充满污垢的空气进入排气口时,它会通过吸尘器袋.这些袋子是由多孔的编织材料(通常是布或纸)制成的,这是一个空气过滤器.袋子上的小孔足够大,可以让空气颗粒通过,但对于大多数污垢颗粒来说又太小了。因此,当气流进入袋子时,所有的空气都通过材料移动,但污垢和碎片聚集在袋子里。

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吸尘器的袋子只是一个过滤器,可以让空气通过,但不让污垢进入。"width=
吸尘器的袋子只是一个过滤器,可以让空气通过,但不让污垢进入。

只要有气流通过,你可以把吸尘器袋放在进气管和排气口之间的任何地方。在立式吸尘器中,袋子通常是路径上的最后一站:在它被过滤后,空气立即流回外面。在罐真空吸尘器时,袋子可能被放置在风扇前面,这样空气一进入真空就被过滤了。

利用这一基本思想,设计师们创造了各种各样的吸尘器,具有广泛的吸力。在下一节中,我们将看看几个决定吸力的因素。

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吸尘器变量

吸尘器附件的作用是集中进入真空的气流。由于吸力取决于通道的大小和形状,不同的附件更适合不同的清洁工作。"width=
吸尘器附件的作用是集中进入真空的气流。由于吸力取决于通道的大小和形状,不同的附件更适合不同的清洁工作。

在上一节中,我们看到真空吸尘器通过空气过滤器(袋子)驱动气流来收集灰尘。吸尘器的吸力取决于许多因素。吸力的强弱取决于:

  • 风扇功率为了产生强大的吸力,电动机必须以良好的速度转动。
  • 空气通道堵塞当大量的碎屑积聚在真空袋中时,空气在排出时面临更大的阻力。由于阻力的增加,每个空气粒子移动得更慢。这就是为什么当你刚换了袋子时,真空吸尘器比你已经用了一段时间的吸尘器效果更好。
  • 进气口末端开口的尺寸:由于真空风机的转速是恒定的,所以单位时间内通过吸尘器的风量也是恒定的。不管你把进气口设计成什么尺寸,每秒钟都会有相同数量的空气颗粒进入吸尘器。如果你把端口做得更小,单个的空气颗粒将不得不更快地移动,以便它们都能在那段时间内通过。在空气速度增加的那一点,压力减小,因为伯努利定律(见18新利最新登入飞机的工作原理学习这个物理原理)。压力的下降意味着进气道的吸力更大。由于吸力更强,较窄的真空附件比较宽的附件能吸附较重的灰尘颗粒。

在最基本的层面上,这就是真空吸尘器的全部。自从一个世纪前电子真空被发明以来,许多创新的思想家扩展和修改了这个想法,创造了不同种类的真空系统。

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到目前为止,我们已经看到了最典型的吸尘器类型:真空吸尘器正直的而且这两种设计都将污垢收集在一个多孔的袋子里。在真空吸尘器历史的大部分时间里,这些都是最流行的设计,但还有许多其他配置吸入系统的方法。我们将在下一节中讨论其中一些。

两款立式真空吸尘器,一款是传统的袋式真空吸尘器(右),另一款是新型的“旋风”真空吸尘器。系统(左)。"width=
两种立式吸尘器模型,一种采用传统的袋式系统(右),另一种采用新的“旋风”系统(左)。

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中央真空系统和湿/干真空

20世纪50年代的费尔法克斯S-1:费尔法克斯集功能性与美感于一身。"width=
20世纪50年代的费尔法克斯S-1:费尔法克斯集功能性与美感于一身。
图片由Charles Lester提供

第一批真空吸尘器可以追溯到19世纪中期手动波纹管产生吸力。它们形状各异,大小不一,对日常清洁几乎没有帮助。第一批电动吸尘器出现在20世纪初,并立即获得了成功(尽管在几十年里,它们18新利最新登入只是作为奢侈品出售)。

这个时代非常流行的一种吸尘器设计在今天又重新流行起来。这个设计,中央真空系统,把你的整个房子变成一个清洁器。地下室或屋外的电动风扇通过一系列相互连接的风机产生吸力墙上的管子.要使用吸尘器,你需要打开风扇电机,并在房子里的任何一个管道出口上连接一根软管。泥土被吸进管道,并沉积在一个大罐子里,你一年只倒几次。有关更多信息,请参18luck手机登录见18新利最新登入中央真空系统如何工作

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干/湿真空吸尘器

对于繁重的清洁工作,很多人使用干湿真空吸尘器这种型号既能捡起液体,也能捡起固体。液体物质会浸湿纸或布过滤器,所以这些清洁工需要一种不同的收集系统。

其基本设计很简单:气流在通过净化器的过程中,要经过一个喷嘴更广泛的领域,它位于a之上.当它到达这个更大的区域时,气流就会流动减慢同样的原因,空气在通过狭窄的连接处时会加速。速度的下降有效地放松了空气的抓地力,因此液滴和较重的污垢颗粒可以从气流中掉落到桶中。在你完成吸尘之后,你只需把收集在这个桶里的东西倒出来。

干湿真空的一种是蒸汽吸尘器。这些吸尘器将清洗液洒在地毯上,按摩,然后将液体和污垢一起吸走。"width=
干湿真空的一种是蒸汽吸尘器。这些吸尘器将清洗液洒在地毯上,按摩,然后将液体和污垢一起吸走。

接下来,我们将看看真空中的另外两项创新:旋风真空和机器人真空。

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旋风真空和机器人真空

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詹姆斯戴森与根旋风™DC07
照片礼貌戴森

一种最新的吸尘器变种是所谓的“旋风真空”。这种机器由詹姆斯·戴森(James Dyson)在20世纪80年代开发,没有传统的袋装或过滤系统。相反,戴森使气流通过一个或多个气缸,沿着高速螺旋路径.这个运动有点像干衣机,一个过山车或者旋转木马。当气流以螺旋状喷射时,所有的污垢颗粒都经历了强大的离心力它们被抽向外,远离气流。通过这种方式,不使用任何过滤器就可以从空气中提取污垢。它只是在圆筒底部聚集。

根旋风™。大量的空气同时通过几个气旋,提供更高的持续吸力。"width=
根旋风™。大量的空气同时通过几个气旋,提供更高的持续吸力。
照片礼貌戴森

旋风系统是对传统真空吸尘器的显著改进——不需要更换袋子,吸力不会随着你吸入更多污垢而下降。

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机器人真空吸尘器

直到最近,无论真空有多强大,仍然需要有人在那里推动它18新利最新登入。进入机器人真空.多亏了马达、传感器和导航系统的组合,这些小玩意儿可以自己清洁。要了解更详细的内容,请查看18新利最新登入机器人吸尘器是如何工作的

在未来,我们肯定会看到在基本的吸尘器设计上有更多的改进,有新的吸入机构和收集系统。但最基本的想法,利用流动的气流来捡起灰尘和碎片,很可能会在这里停留一段时间。

有关吸尘器和相关主18luck手机登录题的更多信息,请查看下一页的链接。

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