真空吸尘器的工作原理
1.?引言 
2.?真空吸尘器的吸入功率与新型吸尘器 
3.?了解更多信息 
当您使用吸管吸汽水时，就是在应用最简单的吸入装置。吸汽水会在吸管底部和顶部之间产生压力降。当吸管底部的液压大于顶部的压力时，汽水就会流入您的口中。 
电动真空吸尘器已有100年的历史，对很多人来说，它已成为不可或缺的家用设备，原因显而易见。想象一下用手把地毯上所有的锯屑捡干净的情景吧！		真空吸尘器工作的基本原理与此相同，尽管执行过程更为复杂。在本文中，我们将了解真空吸尘器的内部结构，了解它是如何利用吸力将家中的灰尘和碎屑打扫干净的。正如我们所看到的，标准真空吸尘器的设计极其简单，但却依赖了许多物理原理来实现有效清洁。 
真空吸尘器看起来很复杂，但传统的真空吸尘器实际上仅由6个基本部件组成： 
一个进气口，可能包含若干清洁附件 
一个排气口 
一个电动马达 
一个风扇 
一个多孔集尘袋 
一个外壳，可容纳所有其他组件 
		将真空吸尘器插上电源、打开开关，会发生以下事情： 
电流控制电机运转。电机上附有风扇，风扇叶片具有一定的角度，就像飞机的螺旋浆。 
当风扇叶片转动时，会将空气一直推到排气口（有关工作原理，请查看飞机如何飞上蓝天）。 
当空气粒子被向前推动时，风扇前方的粒子密度会增加，空气压力也相应增加，而风扇后方的粒子密度会减小。 
风扇后方所产生的压力降就如同您吸饮料时吸管中所产生的压力降一样。风扇后方的压力低于真空吸尘器外部的压力，即环境气压。这会在真空吸尘器内部产生吸力，即部分真空。因此吸尘器外部的空气就自动通过进气口进入吸尘器。 
两台立式真空吸尘器型号，一种采用传统的集尘袋（右侧），另一种采用新型“旋风式”系统（左侧）。		一旦风扇开始运转，真空吸尘器的通道就保持畅通，持续气流从进气口进入，从排气口排出。但流动的气流是如何将地毯上的灰尘和碎屑收集起来的呢？ 
中央真空吸尘器
中央真空吸尘器系统在房子的每个房间内设置真空吸尘器，使清洁变得更为容易。单击此处查看中央真空吸尘系统工作原理。 		在上一部分中，我们了解了真空吸尘器风扇的旋转可以产生吸力，将气流从进气口吸入，再从排气口排出。气流与水流类似。空气粒子移动时会摩擦散乱的灰尘或碎屑，如果碎屑足够轻且吸力又足够强刊，摩擦力就将灰尘或碎屑带入真空吸尘器内。这与树叶和碎屑顺水漂流的原理相同。有些真空吸尘器还在进气口设有旋转毛刷，它可将地毯上的灰尘和脏物扬起，这样灰尘和脏物就可以被气流载起。 
立式真空吸尘器一般在底部装有旋转毛刷，可将地毯上的脏物扬起。毛刷可由真空吸尘器的电机驱动，也可仅由快速流动的空气驱动。		当满载灰尘的空气流向排气口时，会穿过真空吸尘器的集尘袋。集尘袋由多孔的纺织材料制成，一般是布和纸，相当于空气过滤器。集尘袋上的小孔只有空气粒子可以通过，而对于大多数灰尘来说，它们太小了。于是，当气流进入集尘袋后，所有的空气会穿过袋子继续前行，而灰尘和碎屑就会被收集在袋中。 
真空吸尘器的集尘袋只是起过滤器的作用，让空气通过，将灰尘留下。		您可以把集尘袋放在进气管和排气口之间的任何位置，只要气流能够通过。立式真空吸尘器的集尘袋通常放在紧靠排气口前方的位置。空气一经集尘袋过滤，就会被排到真空吸尘器的外部。卧式真空吸尘器的集尘袋通常放在风扇的前部，这样空气一进入吸尘器就会被过滤。 
运用这个基本原理，设计者设计了各种各样具有不同吸力的真空吸尘器。在下一部分中，我们将了解决定吸入功率的几个因素。 
在上一部分中，我们了解了真空吸尘器的工作原理，通过驱动气流穿过空气过滤器（集尘袋）清除灰尘。真空吸尘器的吸入功率由多个因素决定。吸力的强弱取决于以下几个因素： 
风扇的功率：发动机的转速越高，产生的吸力就越强。 
空气通道的阻力：如果有大量碎屑堆积在集尘袋中，空气排出时所遇到的阻力就会加大。增大的阻力会使每个空气粒子移动更加缓慢。这就是为什么当您刚更换集尘袋时，吸尘器的工作状态会更好的原因。 
进气口末端开口的大小：由于吸尘器风扇的速度是不变的，因此单位时间内通过吸尘器的空气量是一定的。无论进气口的尺寸大小，每秒钟进入吸尘器的空气量是相同的。如果进气口的尺寸小一些，每个空气粒子运动的速度就快一些。依据柏努利原理（Bernoulli's principle）（有关此物理原理的信息，请查看飞机如何飞上蓝天），空气速度的增加导致压力减小，压力降低使进气口的吸力变大。所以，狭小的吸尘器附件可以产生更大的吸力，比开口大的附件更能够吸入较重的脏物。 
真空吸尘器附件在空气进入吸尘器时聚集空气。附件管道的尺寸和形状会影响吸力的大小，因此不同附件适用于不同类型的清洁工作。		这就是关于真空吸尘器最基本的知识。自一个世纪前电动真空吸尘器诞生以来，许多革新家通扩展和修改，已设计出不同类型的真空吸尘系统。 
到目前为止，我们已了解了最常见的真空吸尘器类型：立式和卧式设计，这两种吸尘器都将垃圾收集到多孔集尘袋里。在真空吸尘器的历史里，这两种是最常见的设计，但还有许多其他配置吸收系统的方式。 
查尔斯·莱斯特供图生产于20世纪50年代的Fairfax S-1：Fairfax集功能和美观于一身。		第一台真空吸尘器诞生于19世纪中期，使用手动风箱产生吸力。那时，不同形状和大小的真空吸尘器在日常清洁工作中所起的作用是微乎其微的。第一台电动真空吸尘器在20世纪早期问世，立即获得了成功，虽然几十年来只是作为奢侈品销售。 
从那时开始，一种非常流行的真空吸尘器的设计出现了，并一直流行到现在。这个设计就是中央真空吸尘系统（central vacuum system），它将您的整个房屋变成一个吸尘器。装有发动机的风扇安装在地下室或者房屋外，风扇通过一连串相互连接的、安装在墙内的管道产生吸力。要使用吸尘器时，只需将风扇的发动机打开，然后将软管连接到房屋内的任何一个管道出口。垃圾就会被吸入管道并存放在一个大筒中，一年只需清理这个大筒几次即可。 
		对于大负荷的清洁工作，许多人使用干湿两用真空吸尘器，这种吸尘器可以吸入液体和固体。液体会浸湿纸质或棉质的过滤器，因此这种吸尘器需要不同类型的除尘系统。其基本设计非常简单：气流穿过除尘器时，会通过一个较大的空间，速度就会变慢，这与空气流过狭小附件速度就会变快的原因相同。速度下降有效地降低了空气的吸附力，液滴和较重的颗粒就会从气流中落下，掉入下面设置的桶内。当完成真空吸尘后，只要把桶内收集的东西倒掉即可。 
蒸汽吸尘器是干湿两用真空吸尘器的一种类型。这种真空吸尘器将清洁液喷洒在地毯上，通过摩擦使清洁液渗透到地毯里，再用吸尘器将带有污垢的液体吸出。		所谓的“旋风式真空吸尘器”是一种最新的真空吸尘器。是由詹姆士·戴森（James Dyson）在20世纪80年代研制的，它没有传统的集尘袋或过滤器系统，而是使气流沿着一条高速螺旋形的路径流经一个或多个圆筒。这种运动的原理与干衣机、过山车或旋转木马的原理有些类似。当气流沿螺旋形路径快速运动时，所有脏物颗粒都会因强大的离心力作用，被甩出气流。这样，无需使用任何类型的过滤器就可将脏物与气流分离，脏物被收集在圆筒底部。 
戴森供图詹姆士·戴森和Root Cyclone?DC07		
戴森供图Root Cyclone?的空气同时穿

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