新型玻璃清洁器的开发与设计

于三川 冯 帅 李东升 王翠华 白东宇

沈阳化工大学能源与动力工程学院（110000）

0 引言

大型移动交通工具在玻璃清洁方面主要存在清洁不彻底、效率低等问题，且需频繁取水，耗时费力。 文章介绍一款既可通过喷水对玻璃进行清洁，又可通过喷热蒸汽对玻璃进行快速融冰融污的新型可移动玻璃清洁器。

1 装置的基本原理

可移动便捷式玻璃清洁器的主体由可移动水箱（滤芯，蒸汽发生器）、蓄电池、伸缩直管、蒸汽软管、玻璃刷、植毛蒸汽毛刷、优质拖布拖头等共同构成，其结构示意图如图1 所示。 其工作原理为：前置水箱5 中的水，通过滤芯7 注入蒸汽发生器6；蓄电池8 为蒸汽发生器提供电源以给水加热，大约需要预热3～5 min，即可喷出低压热蒸汽；热蒸汽通过蒸汽软管3、伸缩直管2 后，从可拆卸蒸汽毛刷1 中的喷孔喷到玻璃表面，使附着的污垢温度升高，高于玻璃表面本身的温度，在污垢与玻璃表面之间形成较大的热张力差，从而实现玻璃污垢的轻松去除；另外，经过热蒸汽加热，污垢会变得松软，使除垢变得更为容易快捷。对玻璃进行清洁时，玻璃刷、植毛蒸汽毛刷、优质拖布拖头三者可任意转换，使清洁方式的选择更便捷。该产品前置水箱储水量大， 使用期间无需频繁加水，可实现长时间清洁；水箱底部安置可充电蓄电池，为蒸汽发生器供电，无需考虑固定电源；水箱底部采用滚轮9，移动方便。

图1 装置的结构示意图

2 先进性和现实意义

1）主要利用蓄电池供电，通过蒸汽发生器将水转化为水蒸汽，并通过喷孔喷在玻璃表面，利用热蒸汽清除难清洁的污渍，大大提高清洁效率。

2）将水通过滤芯进入水箱，水中的钙镁离子与滤芯中的化学成分发生化学反应，生成的碳酸钙等沉淀物被滤芯滤除，确保机器内部不会被堵塞。

3）设置转换开关，实现喷水和喷蒸汽功能的自由切换，在节能的前提下满足不同场合下快速清除玻璃污垢的需要。

4）配备移动式大容量储水箱和蓄电池，解决了移动车辆玻璃清洁时无固定水源和电源的问题，方便、快捷，省时省力。

3 与其它玻璃清洁器的比较

目前，国内外已开发出多款玻璃擦洗机器人。 日本取得了较好的研究成果，利用遥控热气球悬吊擦洗设备来清洗高层建筑的外墙及玻璃[1]；国内如重庆大学的陈可万等[2]设计了一种通过单片机控制的玻璃清洁机器人，湖州师范学院的唐梦鸥等[3]设计了一种太阳能型高空玻璃自动清洗机器人。 以上发明主要是针对建筑外墙或玻璃的清洁。 文章介绍的这款便携式移动玻璃清洁器，不仅结构简单、容易操作、水箱容量大、喷蒸汽/水自由切换，而且可自由移动， 解决了大型移动车辆玻璃清洁工作量大、效率低、无移动水源、冬季冰霜清除困难等问题，为保证车辆的安全运行做出了一定的贡献。