手持式无绳吸尘器设计
内容，设计出满足用户需求的产品。
2.2市场调研
2.2.1国内吸尘器行业概况
吸尘器是较早进入我国的小家电产品类，自2004年以来，吸尘器国内市场销售额一路上升，2011年销售量突破8000万台，发展速度保持在10%左右，一线城市普及率达到五成以上。但和国外市场相比，行业规模差距悬殊。1977年，美国吸尘器的普及率就已达到99.9%，而日本从1994年起，每千户吸尘器保有量就一直稳定在1400台左右。由此可以看出，相较于国外市场，国内市场还有巨大的发展潜力和上升空间。
国内外市场的需求也带动了我国吸尘器生产制造产业的发展，中国成为吸尘器出口大国，目前生产吸尘器总量占世界吸尘器总产量的60%，吸尘器成为中国出口最多的家用电器之一，年均出口量1900万台以上。据海关总署统计，2004年，中国大陆吸尘器出口额累计达到12亿美元，2005年出口总量共计8762.5万台，出口金额高达14.9亿美元，占全球吸尘器总销量的68%[1]。
2.2.2未来吸尘器产品发展趋势
①智能化一直是家用电器发展的主流趋势，智能化产品在市场上被广泛接受并受到追捧。
②城市的快速发展导致污染加重，而空气质量的好坏能直接影响人类身体健康，空气清洁问题迫在眉睫。因此如何改善生活环境的空气质量成为了人们重视的问题。这要求家用吸尘器建立起强大的“清洁—抗菌—过滤”体系，吸尘器行业正走入“空气净化时代”。
③吸尘器的发展与人们的生活密切相关，为了满足越来越多家庭的不同需求，现代吸尘器除了基本的吸尘功能之外，还开发了更多辅助功能。例如为了解决床品清洁的除螨技术，去负离子功能等。未来还有许多附加功能等待开发与改进。
④从产品便捷性来看，电池技术的发展与汽车保有量不断上升，未来市场对于充电式吸尘器的需求会不断增长。但目前设计上比较传统，缺乏创新与突破。通过产品外观创新、结构功能升级，能进一步挖掘充电式吸尘器市场潜力[13]。 2.2.3吸尘器市场调研总结
虽然目前我国吸尘器市场进出口状态不平衡，但这并不代表着国内市场没有足够的消费能力。随着越来越多的人开始了解吸尘器，民众对于吸尘器的需求量随之增大，这将带动着吸尘器市场不断扩充。而未来吸尘器
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将向着操作智能化、便捷化，功能多样化的方向发展，以保持清洁和人类健康为目的，使更便捷、更高效的家居清洁方式离人们越来越近。
2.3技术调研
2.3.1吸尘器结构分析
经过调查研究发现，目前市场上的吸尘器按内部结构类型可分为立式吸尘器、卧式吸尘器、推杆式吸尘器、手持式吸尘器、桶式吸尘器这五类。
①立式吸尘器：北美市场较为常见，配上不同的部件，可以完成不同场景的吸尘工作，适用于大面积的地毯清洁。
图2-1 立式吸尘器内部结构图
②卧式吸尘器：在亚欧市场上较为常见的吸尘器类型，占整体市场的80%以上。其特点是外形小巧，存放方便。
图2-2 卧式吸尘器内部结构图
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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
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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。
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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
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