剖析吸尘器的心脏

灰尘无处不在，想要保持一个干净舒适的家居环境，吸尘器无疑是好帮手。而吸尘器的好与坏，关键还得看它的吸力大小。可当我们打开电商平台选购吸尘器时，我们会发现很容易就被电商产品介绍上的各项参数给“绕晕”了。

单单关于“吸力”性能的参数就有七八种说辞，A品牌在电商上的产品介绍是“强劲数码马达，释放1000升／分钟风量”。

B品牌介绍的是“每分钟高达125000转的速度旋转，驱动130AW强劲吸力”，在新一代产品上则直接使用了“比上一代吸力提升40％”。

C品牌的产品电商介绍则是160AW强劲吸力，比市面吸尘器的整机效率高40％。而且还加入了其他数据，比如55％高性能电机，250AW强劲吸力，25Kpa真空度。

其他品牌有的标注吸力高达22000Pa，瞬间风量可达700L／min。

这些数据堆叠在一起，让人感觉似乎已经掌握到了相当多的产品信息，但实质上对我们有价值的又有多少呢？我们该如何看待这些数据呢？

开春以来，多家厂商都发布了自家的吸尘器新品，吸尘器话题备受关注。我们也想借此契机通过剖析吸尘器的心脏——电机，来为大家打破这复杂数据背后的迷思。因为以上的大多数数据都是跟吸尘器的电机技术息息相关的。

一、吸尘器的心脏：电机技术

早期电机出现在1740年，第一台电动机是安德鲁·戈登和本杰明·富兰克林在实验中通过库伦定理做出简单静电装置。1821年法拉第提出了电生磁理论。

经过十年发展，1834年，雅可比发明了第一个真正的旋转电动机，此项发明创造了世界纪录。1886年，“电气牵引之父”斯普拉克（Frank Julian Sprague）成功研制了一种恒速无火花直流电动机。同年，斯普拉克的电子发明改善了电网配电，使得发动机的电力通向各地，让电动小车、电梯成为了可能。

斯普洛克电机

直流电机的发明彻底改变了工业，然而高压直流发电机转向困难，使得工作不稳定。1885年，费拉里斯根据旋转磁场原理，发明了第一台交流感应电动机。1888年，特斯拉通过改进，创造出一台结构简单、无火花的交流电机，三年后西屋公司实现了第一台实用的感应电动机。

吸尘器的核心是通用电机，具有转速高、重量轻和结构紧凑的特点，可以在交流电上很好的工作。

二、电机技术如何应用到吸尘器上

我们了解了电机技术的简史，但是它是如何一步一步地成为吸尘的心脏的呢？这就要聊聊吸尘器的来历了。

手动吸尘器

早在19世纪60年代就出现真空吸尘器，那时被称为“地毯清扫车”，它利用旋转的刷子把灰尘扫入集尘容器。

1869年，美国麦加菲（ Lves W． McGaffey） 创造了一项清扫机“旋风”，外形和现今的立式吸尘器十分接近。这款机器使用起来非常困难，需要人工操作尾部的曲柄，让风扇产生动力。虽然它的清洁效果和名字完全不符合，但是最后在市场销售获得了成功，带来了第一个十年的繁荣。

动力吸尘器

直到1898年，一款以汽油为动力的地毯清扫机终于出现。它的发明者是约翰· 瑟曼（ John Thurman ）。但是当时是利用吹风而不是抽吸来达到除尘的目的，所以称之为“吹尘器”更为准确。

创造“吸尘器”这个词人有一定的争议，大多数人认为是英国工程师布斯（ Hubert Booth），他观察到清扫机只能从一个地方移动另一个地方，还可能灰尘会遗留在空中。想着是否空气可以通过过滤器吸入容器中呢？他做了一个简单的实验，用手帕捂着嘴，吮吸着桌子上满是灰尘的表面。发现污垢粘在手帕上，没有进入他的嘴里。

验证想法之后。经过多次实验，Booth发明了马拉动内燃机“Puffing Billy”，这是一款利用汽油的大型机器，通过动力泵过滤进气来捕获污垢。

这款机器由于真空机过于庞大，只能放在四轮马车上，所以当时提供上门服务的时候，运作起来超级吸引人。

陆续为上流社会清洗地毯是他声誉大涨。1902年，更是为爱德华七世加冕典礼清洁地毯，让他名声大震，公司的生意也越来越好。

Booth的成功引来了无数人的效仿，其他发明家对Booth的想法进行了改进并申请了专利。随着时间的推移，真空吸尘器变得更小，更强大，更便携。

家用吸尘器

第二次工业革命使得电力取代了蒸汽动力，电机问世之后，发明家们迫不及待地把他们运用在吸尘器上。

1906年，美国发明家柯比（James B． Kirby）James B． Kirby开发了他的第一个真空吸尘器，称为“国内旋风”。它用水来分离污垢。

1907年，第一台便携电动吸尘器由59岁的俄亥俄州坎顿的百货商店门卫詹姆斯 M． 斯潘格勒（ James． M． SpangIer ）发明出来了。他仅用扫帚、枕套、电风扇做了一台简陋的吸尘器，之后发现这款吸尘器的清洁效果非常好，随后申请电动吸尘器的专业并辞职创业。

第二年斯潘格勒推出一台小型便携式电动吸尘器，由于缺乏资金，他自己无法生产设计，由于资金缺乏，将该专利卖给了当地皮革制品制造商威廉· 胡佛（William Henry Hoover）。

经过重新设计并成立胡佛公司，他们的第一个真空吸尘器就是“O Model ”。这台机器被称为吸尘器历史上“四大发明”之一，创新之处在于电机和旋转刷头相连，大大提高清洁效果，当时售价60美元，非常昂贵。

吸尘器推出多年仍然是个奢侈品，直到第二次世界大战之后，它才普遍走入中产阶级家庭。20世界最后几十年，人们对技术用得越来越广泛，出现了无过滤器旋风式污垢分离，中央真空系统和可充电手持式真空吸尘器。

国内吸尘器电机发展

上世纪60年代，上海电气三产是中国吸尘器的起源地，开始主要用于工矿事业，直到改革开放后，引进了日本吸尘器电机的生产设备，从此走上吸尘器电机由本国制作的里程。

90年代初期，国内吸尘器电机的转速普遍是2．3万转／分，重量可达1．5公斤。可以说重量大、体积大、效率低。经过多年的实验，在1997年，技术工程师倪祖成功研发出中国第一台转速达到3．3万转／分的高性能串激电机，转速提高40％，重量降低30％，效率提高20％，功率达到1200瓦，其电机成本与日本进口相比也有了大幅下降。

经过多年的潜心研发，国内品牌逐渐减少进口零件，选择自主研发。直到2016年，我国吸尘器专利申请数为2137个，2017年市场零售量达到1600万台，同比增长40％，增长势头良好。相信在未来，行业技术不断提升，国产吸尘器也会开发更多的新产品和我们见面。

三、吸尘器的结构以及工作原理

一般情况下吸尘器的构成主要有6个部件：进气口、排气孔、电机、风扇、多孔袋和外壳。

吸尘器的英文为“vacuum cleaner”，名为真空吸尘器。工作原理就像用吸管喝奶茶一样，利用吸管上下的压力差，使得底部的流体压力大于顶部的压力，奶茶就会被推到嘴边。

吸尘器是怎样运作的呢？当电源接通的时候，就会出现这种情况：

风扇转动形成压力差

通电之后，电机就会开始运作，让风扇开始转动，迫使空气向排气口前进。在风扇前面气压增加，在风扇后面减小，致使吸尘器内部产生瞬时真空。形成了压力差之后，空气通过进气口推入真空吸尘器。

流动空气利用摩擦拾取污垢

进来的空气就像一股水流，在移动时摩擦任何松散的灰尘或碎屑，一些吸尘器会在进气口设计旋转刷，使得灰尘从地毯松开，因此可以被气流拾取。

多孔袋收集污垢

充满污垢的空气从排气口出去前，通过真空吸尘器袋（由多孔编制材料制成），用作空气过滤器。袋子里前面的小孔足够大，可以让颗粒通过，而后面的小孔比较小，不能容纳大多数污垢颗粒。因此，当气流流入袋中时，所有空气可以移动，但是污垢和碎屑聚集在袋中。

在最基本的层面上，这就是真空吸尘器。自一个世纪真空吸尘器发明以来，许多创新者不断改善，以创造出不同类型的吸尘器。

四、吸尘器的分类

吸尘器分为：罐式、立式、杆式、手持式

罐式吸尘器

罐型在欧洲市场占据主导地位，它将电机和灰尘收集器（使用袋子或无袋）放在一个单独的单元中，通常安装在轮子上，轮子通过柔性软管连接到真空头上。

立式吸尘器

它们的清洁头和机身连接在一起，清洁头着地并且比较大，主要用于清洁地面。

杆式吸尘器

    杆式一般机身比较小，如今逐步增多，多为充电式，体型小巧，使用方便。

手持式吸尘器

轻型手持式真空吸尘器，由可充电电池或主电源供电，也可用于清理较小的溢出物。

总结

五、如何识别吸尘器参数

1． 产品的大功率≠大吸力。很多品牌在宣传的时候只是标注了额定功率，这人消费者步入了一个误区：认为额定功率大的产品就是大吸力。其实，关于吸入功率的专业术语是AirWatts，简称AW。公式是：

Airwatts（AW）＝真空吸力（inches of water）×空气流量cfm／8．5
Airwatts（AW）＝0．249×真空度（Kpa）×空气流量（cfm）／8．5

从面公式看出，吸入口的真空度（Kpa）代表吸力，能够直观地表明吸尘器的吸力效果。

2． 电机的性能是决定吸力大小。前面提到吸尘器的电机会影响风扇的转速，从而影响吸力。电机的选择，应关注四个方面：转速、吸力、噪音和使用寿命。

3． 进气口的端部的开口尺寸。由于真空风扇的速度是恒定的，通过在吸尘器通过每单位时间的空气量也是恒定的。如果使端口更小，单个空气颗粒将必须更快地移动，以便它们在这段时间内完全通过。在空气速度增加的时候，由于伯努利的原理，压力会降低。压力下降转化为进气口处的更大吸力。产生更强的吸力，所以较窄的真空附件可以拾取比较宽的附件更重的污垢颗粒。

4．HEPA级过滤网。如果过滤系统不佳，吸气后排气口会有尘土飞扬的感觉，而HEPA级别的过滤网能防止二次污染。

六、总结

经过多年科技发展，人们的清洁方式在不断的变化，清洁工具也在不停的改革：鸡毛掸子——扫把——拖把——吸尘器，而吸尘器也在不断的变化， 从立式到手持式，从有袋到无袋，从有线到无线，使得外观越来越美观、场景多元化、功能多样化，相信随着对技术的广泛运用，会有更好的产品走进千家万户。