
吸塵機是我們清潔家居的好幫手。只需一會兒,它就能夠把家裏的碎屑和塵埃吸得一乾二淨。為甚麼吸塵機有這麼大的吸力?這就要從吸塵機的原理說起。
吸塵機的運作原理
吸塵機是這樣運作的:
1. 開啟吸塵機時,吸塵機內的扇葉會高速旋轉,將空氣推向它的後方,令吸塵機後方的氣壓上升。
2. 由於扇葉前方的空氣被抽走,氣壓較低的地方就會形成氣旋。
3. 樽內的氣壓低於大氣壓力時,為了補充空氣,樽外的空氣便會流向樽內,同時產生氣流。如果氣流夠快,就能夠把碎屑也吸進樽內, 達到吸塵的效果。

各式各樣的碎屑
吸塵機不是萬能的。碎屑的重量和形狀,都會影響它能不能被吸塵機吸走。
• 幼細沙粒或粉末的直徑只約有50 微米(即0.05 毫米),非常輕巧, 因此較易吸入。
• 大沙粒的直徑一般有0.5 毫米, 而且密度高,重量較重,較難被吸入。
• 橡皮擦碎屑的形狀、大小不均,太大的因較重而較難吸起;一些較小的橡皮擦碎屑因形狀不均,難以順着氣流飄動,也同樣難吸。
• 肉眼看得見的灰塵或紙碎雖然輕巧,但也可能因形狀不規則,而難以順着氣流吸進吸塵機內。
扇葉與吸力
扇葉的葉片數量越多,能夠推動的空氣量也越大,可以造成更大的氣流,使吸力增強,吸走較重或形狀不規則的碎屑。
不過由於吸力大,碎屑會高速飛行,甚至可能從吸塵機後方飛出,因此吸塵機後方需要有護罩擋住。


▲有八塊葉的扇葉(右圖)較只有四塊葉的扇葉(左圖)吸力大。
利用扇葉的電器
除了吸塵機外,生活中還有很多利用扇葉的電器。
例如,攪拌機底部的刀片體積雖細小,但高速轉動時會產生漩渦,令固體食材沿着中心的低壓區沉底,然後被刀片打碎。

▲攪拌機的刀片就像扇葉, 旋轉時令上方產生低壓, 然後形成漩渦。
風扇、抽濕機、風筒等電器也是利用扇葉來帶動氣流的哦!
中央吸塵系統
如果屋子的面積不大,用一般的吸塵機已經足夠清潔全屋。但如果要清潔大屋,吸塵系統或者會令清潔方便很多。這個系統的運作原理跟一般的吸塵機一樣,利用扇葉產生的氣壓差來吸塵,但它的設計比較特別。

吸塵機械人
因為用人手操作吸塵機吸塵需要不少體力,所以吸塵機械人從2000 年開始逐漸流行。最初技術還未成熟,有些型號的吸力較弱,吸不起較重的灰塵,導航能力也較差。但隨着10 多年來的發展,現在的效能已經大有改善。
吸塵機械人的優點:
1. 吸塵機械人透過感應超聲波或激光的反射,探測附近的障礙物,從而自動導航。
2. 雖然吸力比一般的吸塵機弱,但也足以應付家居清潔。
3. 吸塵機械人發出的噪音比一般吸塵機少,對聽覺的損害也大幅降低。
太空吸塵機!?
為了清除環繞地球的太空垃圾,科學家想過不同方法,而其中一個就是製造一部有引擎的巨大吸塵機。

不過,現在科學家採用了其他方法清理太空垃圾,所以這個方法還未被實現。

(內文插圖取自:《兒童的科學》第182期)