真空吸尘器的原理是什么_真空吸尘器的结构和工作原理

大家都知道大名鼎鼎的英国戴森真空吸尘器使用了一项黑科技，那就是气旋技术。这项黑科技不用滤网就能把空气中的灰尘分离出来，让戴森公司非常引以为傲。

戴森公司官方是这样介绍气旋技术的：“戴森专利的气旋技术通过强劲的离心力来分离气流中非常微小的颗粒物。气流以高速通过气旋，尘垢被甩入集尘桶内。这意味着吸尘器不会堵塞——吸力由始至终保持强劲。”

“为了使这些气旋以最高效的方式运作，戴森吸尘器采用多个小的气旋同时水平运作，以确保最大数量的尘垢被分离出来甩入尘桶。这可以有效防止机器堵塞。气旋越小、数量越多，吸尘器的工作效率就越高。这是因为多气旋平行运作比只用一个气旋可以分离出更多灰尘。”

从戴森公司公布的原理图看，气流被吸尘器吸入后先进入一个大气旋发生装置，通过离心力分离出空气中的大质量颗粒，然后再进入顶部的多个小气旋发生装置，通过直径更小的涡流进一步加速气流，即使灰尘也能在离心力作用下被甩出涡流，达到除尘目的。

这个巧妙的设计让戴森吸尘器抛弃了容易被堵塞的滤网，吸尘能力始终保持如一，被广大戴粉誉为神奇的奇思妙想。

但很少有人知道，戴森在1979年发明这种双气旋真空吸尘器时，其基本原理却来自一种直升机的进气口过滤装置。也就是说，涡流颗粒分离技术并不是戴森的首创。

这种直升机就是CH-53“海种马”重型直升机，该机是西科斯基公司为美国海军和海军陆战队研制的一种重型直升机，其第一种型号CH-53A在1967年抵达越战战场参战。CH-53A很快就在越战中发挥重要作用，该机在战争中救援回收受伤飞机和直升机就让海军陆战队收回了全部项目投资。但该机在越南的作战环境中也表现出发动机高温性能下降和因吸入沙尘而导致故障的缺点。

为了解决这个问题，西科斯基除进一步增加发动机功率外，也为该机研制了一种革命性的笼式进气口颗粒分离装置，全名发动机空气粒子分离器(EAPS)，可从发动机进气中除去可见水分、沙子、灰尘和其他颗粒。

EAPS分离装置的核心是“斯特塔管”(STRATA tube)，由唐纳森·斯特塔在20世纪60年代初发明，每个分离装置内含759根斯特塔管。当进气口空气通过斯特塔管时会在管内螺旋隔道的驱动下旋转形成涡流，导致空气中的颗粒在离心力作用下被甩向管壁进入灰尘收集管。然后干净空气被提供给发动机，灰尘收集管则排出异物。EAPS分离装置前端有个进气活门，当大部分斯特塔管被堵塞或者直升机进入平飞、空速超过111公里/小时时，这个活门就打开不再过滤进气。

与直升机传统的防尘过滤网相比，EAPS具有进气阻力低，基本零维护的优点，装备CH-53后取得了良好的发动机防护效果，最后被跨界的戴森真空吸尘器借鉴，引出一段佳话。