吸尘器

背景

真空吸尘器是一种让猫害怕、被狗追赶的器具，或许还能让家里最直接地显得干净。想像一个没有吸尘器的家几乎是不可能的。然而，与许多省时省力的设备一样，它的广泛使用还不到一个世纪。

历史

直到 1840 年代，还没有用于清洁地毯或地毯的机械设备。在此之前，清洁地毯是富裕家庭的女佣和其他所有人的家庭妇女的职责。大多数地毯是用碎布编织在一起或用长绳编织而成，然后缝合在一起作为地板覆盖物。地毯由更精细的材料编织而成。地毯和小地毯每年要被带到外面几次，挂在厚重的晾衣绳上，用扇形打蛋器敲打​​以驱除灰尘。较大的地毯留在原地并刷过；窗帘也通过敲打和刷洗来清洁。

清洁地毯和地毯时，必须搬走具有挑剔维多利亚风格的家具和许多装饰品：这是一个耗时且效率低下的过程。更糟糕的是，被敲打或刷掉的灰尘很快重新落在地板和家具上。当然，这对房子的消毒没有任何作用。

从这项艰巨的任务中解脱出来还有很长时间。吸尘器有三个重要的祖先，第一个是扫街机。公共街道收集了来自私人住宅的大部分垃圾，而且很脏。约瑟夫·惠特沃斯 (Joseph Whitworth) 是 1840 年代一位富有进取心的英国绅士，他将粗毛大刷子安装在一辆马车内的旋转滚筒上。转动刷子将街道上的泥土捡起并放在货车中。家用地毯清扫机由 H. H. Herrick 于 1858 年发明，但其复杂性和低效率限制了其成功。

地毯清扫器

最后，在 1876 年，密歇根州大急流城一家瓷器店的老板梅尔维尔·鲁本·比塞尔通过将旋转刷放入一个带有推柄的小罐子中，制造了第一台广受欢迎且成功的地毯清扫机。 Bissell 的发明是由他自己的需要激发的：一些包装箱稻草被嵌入他的地毯中。 Bissell 地毯清扫机将稻草和灰尘收集起来，然后将它们装入罐中以备后用。比塞尔以他的家乡命名他的第一个模型“大急流城”。它减少了打地毯的频率，从而彻底改变了家庭护理。

在大西洋的另一边，一家名为 Ewbank 的英国公司主导着市场。到 1880 年，在包括英国王室宫殿在内的许多家庭中都发现了 Ewbank 清扫器。模型有多种尺寸；有供女士操作的微型模型，其次是较大的标准模型和客厅女王，它们吹嘘“最厚的绒毛具有非常强大的图案”。地毯清扫机在 1930 年代占据主导地位。其内部零件由铝铸成，使这些机器既轻便又易于使用。

不幸的是，地毯清扫机缺乏真空吸力。它们在一定程度上是有效的，但无法从地毯绒头深处吸出灰尘和污垢。发明家休伯特·塞西尔·布斯 (Hubert Cecil Booth) 在伦敦帝国音乐厅 (Empire Music Hall) 看到了一台美国机器的演示，该机器将压缩空气吹过地毯；这产生了一团灰尘（证明有多少被困在地毯内），但同样的灰尘只会落回地毯上。自 1859 年以来，美国人也开始尝试使用吸尘装置，但只有少数工厂清洁工进入市场。布斯在吸力中看到了未来。他在两次惊人的演示中向朋友们证明了这一点。其中之一，他将一块手帕放在地毯上，用嘴吮吸手帕。手帕的下面全是泥土。更令人吃惊的是，布斯急于向朋友证明自己的想法，以至于他在一家餐厅的椅子前跪下，吮吸着椅套。他咳​​嗽着吐出一口气，把抽出来的泥土吐到手帕上。

吸尘器

布斯启动了真空吸尘器。他的第一台真空吸尘器，名为“puffin Billy”，是由活塞泵制成的。它不包含任何刷子；所有的清洁工作都是通过末端带有喷嘴的长管抽吸完成的。这是一台大型机器，安装在一辆在街道上行驶的马拉货车上。英国真空清洁公司（BVCC）的面包车是鲜红色的；穿制服的操作员会将软管从货车上拖下来，然后穿过建筑物的窗户到达里面的所有房间。布斯因吸尘器噪音的投诉而受到骚扰，甚至因吓唬马而被罚款。 BVCC 最负盛名的活动是在 1901 年爱德华七世国王和亚历山德拉王后加冕之前清洁伦敦威斯敏斯特教堂的地毯。

加冕清洁活动在白金汉宫引发了一场示威，在王室看到布斯能够吸出宫殿的污垢后，白金汉宫安装了一个系统。然而，Booth 的真空系统并不适合个人房主。一些大型建筑物在地下室安装了布斯的机器，房间的墙壁上安装了管网，墙壁上有插座。带有喷嘴的短管连接到插座上，这个中央清洁系统将灰尘吸入地下室的容器中。布斯租用他的机器而不是出售它们，但在美国，大卫·T·肯尼 (David T. Kenney) 制造了类似的设备并将其出售，主要是卖给了纽约的弗里克大厦等办公楼。

制造更小的真空吸尘器的努力进展缓慢。布斯于 1906 年制造了一个较小的版本，称为 Trolley Vac，但它非常昂贵，而且仍然重 100 磅（45 公斤）。其他清洁工包括 Griffith（也于 1906 年首次亮相）和 Davies 设备，该设备于 1909 年获得专利，需要两名操作人员 - 适用于富裕家庭，但不适用于普通家庭。

在生产单人吸尘器的过程中，发明者们尝试了多种机械吸尘方式。戴维斯的机器有一个旋转轮，使用四个波纹管来产生吸力。其他早期的真空吸尘器使用范围广泛的抽吸装置，包括摇椅来操作风箱、连接到喷嘴的各种手动泵和反向作用的自行车泵。戴维斯在 1912 年生产了一种较小的机器，称为巫师，而柯比 1912 年的专利是一种推动机器，它像毛毛虫一样向前移动以打开一个长长的抽吸容器。 K. von Meyenburg 的发明包括一根长软管和一个喷嘴，该喷嘴连接到一个像背包一样佩戴的波纹管装置上。

James Murray Spangler 和 Bissell 一样患有灰尘过敏症和哮喘病，他于 1907 年在俄亥俄州坎顿建造了一台电动真空吸尘器。 Spangler 用 扫帚制作了一盒木头和锡 把手推它和一个枕头 收纳收集的灰尘的箱子。 Spangler 的创新是将电机连接到风扇盘和旋转刷子上，将 Bissell 最好的刷子清扫器与电动真空吸尘器的吸力相结合，从地毯上吸出更多灰尘。

斯潘格勒本人没有钱推广清洁工，但他的亲戚、皮革制品制造商威廉 H.“老板”胡佛很快就看到了斯潘格勒机器的优势。第一台 Model 0 Hoover 真空吸尘器于 1908 年制造，配有灰色粗棉布袋、清洁工具，重量仅为 40 磅（18 公斤）。胡佛发现这些机器上门销售非常好，因为管家可以在自己的地毯上看到动作。胡佛迅速建立了一个大型零售业务，并于 1913 年扩展到英国；直到今天，真空清洁在英国仍被称为“吸尘”，这是衡量 Spangler/Hoover 机器对日常生活的影响的一种方法。

尤里卡和伊莱克斯的其他机器很快也效仿甚至复制了胡佛的上门销售方式。胡佛于 1926 年在气缸上添加了一个搅拌棒，因此清洁工可以刷、打和吸地毯。 1930 年代，大萧条使许多人无法购买此类奢侈品；为了使吸尘器成为必需品，胡佛聘请了著名的工业设计师亨利·德莱福斯 (Henry Dreyfuss) 来重新配置吸尘器。车身由电木代替锡制成，总重量更轻，操作更高效，袋子装满时发出信号，以及其他创新，流线型吸尘器类似于高速机车。二战期间出现了罐式清洁器。如今，真空吸尘器已牢固确立为家庭必备品。

原材料

大多数立式真空吸尘器零件是由分包商使用制造商制定的规范作为单个零件或子组件（装配在一起的零件组）制造的。这些被送到工厂进行检查，然后存储在可以根据需要移动到装配线的垃圾箱中。公司通常自己注塑大型塑料部件，包括外壳、支撑袋子的连接件、手柄部件、轮子和真空吸尘器提供的附件。一些型号有可拆卸的塑料罐来收集可以折断和清空的灰尘；这些塑料圆筒也在工厂中使用透明塑料颗粒注塑成型。橡胶部件，例如将灰尘从风扇输送到袋子的软管和外壳边缘周围的保险杠，也是在工厂制造的。集尘袋由织物制成，有时有衬里；这有助于防止从可更换纸袋中逸出的细小颗粒渗出。

设计

便携式真空吸尘器有多种通用配置，可提供一系列清洁动作以满足广泛的客户需求。罐式有一个圆柱形主体，里面装有电机、风扇和其他操作部件，以及一个可拆卸的一次性纸尘袋。罐子通过一组轮子在地板上拉动。直立模型是一个也安装在轮子上的推拉装置；电机安装在风扇、搅拌棒和电刷以及传动皮带上方的外壳中。从机器后部垂直延伸的直立手柄携带电源线和支架以固定集尘袋或塑料集尘筒。电机装置后部的一个简单锁定装置可以降低手柄，以便操作员可以在桌子下方和其他家具周围进行操作。

过去的真空吸尘器设计专注于清洁效果、易于操作和低噪音水平。然而，自 1990 年左右以来，几乎所有主要制造商也生产了用于减少吸尘过程中的灰尘和过敏原的生产线。这些装置通常具有可拆卸的塑料罐来容纳灰尘，并且不会让细小的颗粒通过袋子逸出并返回到空气中。许多还配备了可更换的过滤器，可过滤非常细小的颗粒。风扇产生的局部真空得到了改善，更强大的电机和风扇仍然安静地运行。松下的型号具有旁路电机，可将灰尘直接吸入袋中，防止风扇晃动和可能的电机烧毁。这些型号还有机载附件；吸力可以直接转移到附件上。这些装置更轻的材料和更轻的总重量弥补了附件的重量。

制造过程

塑料件

• 1 真空吸尘器的许多塑料部件都是从计算机绘图和设计系统 (CADD) 开始的。零件在两部分钢模具中成型，称为模具，模具被放入注塑机的腔室中。
• 将存放在机器旁边的大漏斗中的 2 个小塑料颗粒倒入一个 罐式吸尘器的示例。 加热桶并熔化。颗粒要么以所需的颜色购买，要么在熔化时用颜料着色。
• 3 熔化的塑料在高温高压下注入注塑机腔室，渗透模具的每个部分。模具的两半打开到足以让塑料部件落入垃圾箱。尽管这些部件摸起来仍然很热，但当工具打开时，塑料在与空气接触时会变硬。塑料件存放在可以根据需要滚动到装配线的垃圾箱中。
• 4 在注射过程中制造了许多相同类型的相同塑料部件。当达到所需数量后，将模具从注塑机中取出，插入另一个模具，并在形成另一个零件的供应品时重复该过程。

流水线

• 5 真空吸尘器是在装配线过程中制造的，装配站的工人在真空吸尘器沿线移动时将子组件或单个零件连接到真空吸尘器上。组装直立真空吸尘器从底座开始，底座由金属或模制塑料制成。然后将带刷子的钢搅拌棒（子组件）从垃圾箱中拉出并插入底座前部的安装槽口中。搅拌棒的一端有一个锁紧螺母，另一端有一个盖子，这样主人可以打开它并在必要时更换刷子。橡胶传动带放置在围绕搅拌棒的导向槽中，并拉过底座下侧的皮带导向器和电机皮带轮。
• 6 钢底板安装在底座前部的槽口中，并通过皮带和皮带轮下方的凸轮锁（转动杆）锁定到位。钢底板是一个子组件，上面有小滚轮和靠近其前部的开口，在操作过程中，搅拌棒和刷子将在那里搅动地毯（以释放污垢）。
• 7 在底座的后部，一根轴穿过一个隧道状的开口，从底座的一侧通到另一侧。轴的一端装有一个释放手柄；它是一个简单的锁定杆，允许真空吸尘器的操作员在操作期间降低手柄或将其抬起并锁定到位以进行存储。轮子被添加到轴的两端并锁定到位。
• 8 风扇用螺栓固定在底座上，电机组件连接到底座的顶部。从电机到风扇和灯的电气连接，以及从电机到电线的电气连接都已完成。灯泡安装在底座前面的插座中。形成真空吸尘器顶部并完全包围电机和风扇的塑料外壳卡入到位。它的侧面和前面已经包裹了一个橡胶保险杠。它还带有一个透明的塑料面板，允许内部的灯泡作为“头灯”发光。
• 9 个支撑袋子和把手的塑料配件连接到底座的后部。底座背面的开口装有一段橡胶软管，可将灰尘从风扇转移到袋子；该软管固定在底部开口和通向袋子支架的塑料配件上。在提手的顶端，一个塑料装置通过提手用螺栓固定住袋子的顶端。接下来，完成手柄内部的电气连接，将连接到底座背面的电线与手柄内部的连接相连，从而可以通过靠近手柄顶部的开关控制机器的操作。从机器到电源插座的电线长度已连接。为了包装和运输，这根绳子被打成圈并用扭结绑起来；主人会将它包裹在把手上的储物支架上。
• 6 添加了最后的修饰，包括安装袋子、一次性内袋和外部标记（预印在标有制造商、操作说明以及序列号和电机功率等信息的贴花上）。
• 10 完成的机器被带到包装部门，在那里用塑料袋包裹并放入纸箱。一盒塑料附件，包括喷嘴和用于室内装潢清洁的软管，还与信息手册、组装说明和保修卡一起放入纸箱中。然后将预先印有营销信息的纸箱封闭、密封并储存起来，以便运输和配送。

副产品/废物

主要制造商生产不同款式的真空吸尘器，但它们并不生产真正的副产品。他们生产或储存替换零件和用品（如一次性纸袋）以出售给客户和零售商。

不完美的注塑件被重新熔化并混合（以受控数量）成新批次的塑料。袋子和运输材料等纸制品也由外部供应商制造，可以回收利用。

质量控制

装配线工人可以拒绝他们发现的任何不完美的零件或部分组装的机器。主管还监控生产线上的装配，并可以拒绝零件和部分装配。他们可能会在生产线制造期间定期拆除机器进行检查。电机在安装前进行了台架测试。在组装过程结束时，每台机器在发送到包装部门之前都经过质量检查。选定的机器在包装之前也会进行操作测试。

未来

真空吸尘器是每个家庭的重要组成部分，无论多么小。它通常是最早购买的小家电之一。许多家庭都有几个专门用途的真空吸尘器。这些特殊用途有助于拓宽真空吸尘器的生产线。随着尽量减少灰尘、尘螨和宠物毛发等过敏原的重要性增加，设计也发生了变化。今天的真空吸尘器比它们的前辈更强大、更通用、更方便。