中央吸塵器

中央吸塵器（亦稱內建式或管道式吸塵器）是一種作為半永久性裝置安裝於建築物內的吸塵設備。中央吸塵系統的設計是將灰塵顆粒透過安裝在牆壁內的管道，送至遠端工作空間內的集塵容器，以清除住宅和建築物中的污垢與碎屑。主機單元為永久性裝置，通常與集塵容器一同安裝於地下室、車庫或儲藏室。吸塵口安裝於整棟建築的牆壁上，用於連接電動軟管及其他中央吸塵配件，以清除室內房間的灰塵、顆粒和小型碎屑。大多數電動軟管的手把上都設有電源開關。

歷史

19世紀

早期的蒸汽動力吸塵器被安裝在一個配有長軟管的沉重車架上，以便從一個地點移動到另一個地點，透過預約提供專業的清潔服務。由於產生所需氣流需要大型且笨重的機械，固定式動力吸塵器被設計為內建式和中央集塵式。其高昂的成本限制了它們僅能安裝在商業和工業場所。

第一個類似於住宅中央吸塵器的永久性系統是在19世紀末期推出的。當時，一種具有銅管的管道式機器被用於少數家庭中，這些銅管從通常位於地下室的風箱室連接並延伸至整棟建築的多個位置。由於該機器的成本高昂且除塵能力弱，在美國僅售出了少量幾台。

1869年，Ives McGaffey為第一台手提式吸塵器或稱「掃地機」申請了專利。蒸汽動力被電動馬達取代，但當時的馬達對於手提使用來說仍然過於龐大和沉重，不過後來逐漸變得更小、更強大。

20世紀

到了1930年代，小型而強大的電動馬達的發展，使得手提式吸塵器的普及度和可用性大增，也使消費者從購買中央吸塵器轉向手提式吸塵器。

到了1960年代初期，聚氯乙烯（PVC）的引入使得中央吸塵系統在北美（尤其是加拿大）變得更加實惠和流行，因為牆壁內的管道系統開始使用PVC擠壓管材而非金屬管。在此之前，只使用較昂貴的金屬管（如果建築消防法規要求，現在仍可能用於部分或全部的安裝）。中央吸塵系統也因其衛生和便利的優點，開始在歐洲消費者中受到歡迎。

到了1990年代，中央吸塵系統因其為房屋轉售時增加的價值，而在房地產經紀人和房屋裝修商中廣受歡迎。過敏專科醫師在1990年代中央吸塵系統日益普及的過程中也扮演了重要的角色。

功率

吸塵器的吸力功率以氣瓦（airwatts 或 air watts）計算—切勿與僅指電功率的瓦特（watts）混淆。氣瓦值與氣流量、水柱吸力及功耗有關。此數據計算如下：P = 1/8.5 x F x S，其中 P 代表以氣瓦為單位的功率；F 是以 CFM 為單位的氣流量；S 則為以英寸為單位的水柱吸力。標準的氣瓦公式源自 ASTM International（參見文件 ASTM F558-21）。氣瓦值代表馬達的整體性能，從而反映中央吸塵器的效率水平。

如今，單馬達中央吸塵器的功率通常介於500至800氣瓦之間。對於使用雙馬達的中央吸塵器，表示吸塵器功率的最佳做法是在單個馬達的功率前加上「2 X」。例如，如果一台中央吸塵器有兩個各為500氣瓦的馬達，則整台中央吸塵器的功率為 2 X 500 氣瓦。氣瓦值不能相加；一台擁有兩個500氣瓦馬達的設備並不等於一台1000氣瓦的設備。

對於雙馬達的中央吸塵器，氣流可以串聯或並聯連接（切勿與始終為並聯的電路連接混淆）。當兩個電動鼓風機串聯連接時，兩個馬達協同工作，使得第一個馬達的出風口成為第二個馬達的進風口。這種配置提供了更高的水柱吸力（以英寸或毫米計算）。水柱吸力測量的是當軟管口被堵塞時設備的最大吸力（「壓力」）。數值越高，越能輕易吸起較重的物體或高密度的物料。高吸力通常是深度清潔地毯或吸取液體時所必需的。

如果兩個電動鼓風機以並聯方式設置，則兩個馬達獨立工作。它們各自從同一個集塵罐吸取氣流，但有各自的進風口和出風口。這種配置產生了更大的氣流量（以 CFM 或 m³/h 計算）。氣流量表示在軟管完全打開的情況下，每分鐘或每小時吸入的空氣量。數值越高，吸塵口所能覆蓋的清潔面積就越大。較大的氣流量更適合清潔硬質地面，以便盡可能遠地吸到灰塵。如果可能同時使用多個吸塵口，較高的氣流量也更為理想。

操作

要使用中央吸塵器，需先從儲藏處取出吸塵軟管，並裝上任何需要的清潔配件（如刷頭）。軟管的另一端在打開彈簧式蓋門後，插入牆上的吸塵口。在某些設計中，打開蓋門即可啟動吸塵馬達；在其他設計中，插入金屬軟管接頭會橋接兩個電觸點，發出訊號啟動馬達。其他替代設計則在吸塵軟管的工具端設有遠程開關，透過嵌入軟管中的一對電線或無線訊號進行通訊。

吸塵的方式與使用手提式吸塵器相同。有時，中央吸塵器的較強吸力可能需要減弱（例如，清潔精緻的薄紗窗簾時）。多餘的吸力可以透過部分打開一個洩壓孔或槽口來「釋放」，讓部分吸入的空氣繞過清潔工具。洩壓孔通常位於吸塵軟管的工具端，以便在使用中快速調整。

清潔完成後，將吸塵軟管從牆壁吸塵口拔出（吸塵口會自動關閉並關閉吸塵馬達）。將軟管捲起並掛在儲藏架上，並收好所有清潔配件。

污垢分離

旋風式和過濾式中央吸塵系統是中央吸塵器的兩種主要類型，其區別在於用來將污垢和灰塵從吸入氣流中分離的方法。

真正的旋風式吸塵器不使用過濾袋，而是將污垢和灰塵分離到一個可拆卸的圓柱形集塵容器或桶中。空氣和灰塵以高速被吸入集塵容器，方向與容器壁相切，從而產生快速旋轉的渦流。概略來說，灰塵顆粒和其他碎屑因離心力向外螺旋運動至容器壁，然後因重力落入集塵桶底部。關於此過程更完整的技術描述，請參閱「旋風分離」條目。

在固定安裝的中央吸塵器中，清潔後的空氣可以直接排放到室外，無需進一步過濾。一個設計良好的旋風分離系統，直到集塵容器幾乎滿時，吸力才會因氣流受阻而減弱。這與過濾袋系統形成鮮明對比，後者的吸力會隨著過濾器孔隙被收集的污垢和灰塵堵塞而逐漸減弱。

過濾式系統使用各種不同的濾袋或過濾器，這些都需要定期清潔（永久性布袋）或更換（一次性紙袋）。過濾器可由篩網、泡沫、紙或布製成，通常是專有設計，可能不易購得。隨著時間的推移，重複購買過濾器和濾袋可能成為一筆可觀的持續性開支。

濾袋破裂是過濾式中央吸塵器會出現的問題。在手提式吸塵器中，如果濾袋失效，這種情況會立即顯現為一團灰塵和污垢噴入房間。雖然會造成髒亂，但至少可以透過關閉設備來立即控制問題。相比之下，如果中央吸塵器的濾袋失效，遠程操作者可能幾乎注意不到任何變化。唯一可察覺的變化可能是吸力增強，因為一個被堵塞但已破損的濾袋被完全繞過了。如果過濾後的空氣也用於冷卻馬達（一種非常典型的低成本設計），那麼第一個發現問題的線索可能是馬達因污垢積聚在馬達電刷、繞組或軸承中而完全卡死。這種故障可能需要完全更換昂貴的中央主機。

無過濾器的中央吸塵器完全不會發生此類故障。有過濾器和無過濾器系統的馬達通常都受到溫度斷路開關的保護，該開關會在馬達因氣流受阻而過熱時切斷電源。此外，無論哪種系統，最好的設計都採用了所謂的「旁通冷卻」，使用一個完全獨立的環境空氣源來冷卻馬達，而不是採用節省成本的方式，使用剛過濾過的髒空氣來執行這項至關重要的功能。

市面上也出現了混合式旋風過濾系統，它利用初步的旋風運動分離較大的污垢顆粒，但仍依賴傳統的濾袋來捕捉剩餘的較細顆粒。真正的旋風式系統在去除除最細微顆粒外的所有顆粒方面非常有效，這些細微顆粒隨後被直接排放到室外，從而無需更換過濾器，也避免了由此產生的氣流限制。一個高品質的真正旋風式系統的排氣不含任何可見的大顆粒，其碎屑含量遠低於典型的乾衣機排氣。

工具與配件

中央吸塵器可以配備電動刷頭或氣動刷頭。氣動（或渦輪）系統通常較便宜，因為它們不需要為每個牆壁吸塵口鋪設供電的電線。渦輪驅動的刷頭往往比電動刷頭噪音更大；由於沒有手提式吸塵器產生的「吸塵器嗡鳴聲」，兩者的噪音都更為明顯。許多用戶發現，中央吸塵器的高吸力本身對於大多數日常清潔工作已綽綽有餘，但會為較困難的任務保留一個電動刷頭工具。

一般的標準中央吸塵系統配備一條30英尺（9公尺）的軟管，以及與手提式吸塵器相似的標準清潔工具。為求方便，一些屋主會在多層建築的每一層都保留一條軟管和一套工具。不使用時，軟管會鬆散地纏繞在安裝於壁櫥牆壁或門後的金屬架上。

另一種存放吸塵軟管的選擇是「Hide-A-Hose」系統，該系統利用吸力將軟管吸入牆內的吸塵管道中進行存放。使用的軟管長度通常為30/40/50英尺（9/12/15公尺）。成功安裝此類系統需要特殊的配件，以及精心的設計和工藝，以確保軟管能順利縮回管道中存放。另有縮小版的10英尺（3公尺）版本（如「Spot by Vroom」），可用於玄關和洗衣房等地的快速清潔。最初的「Vroom」系統（目前仍有銷售）則利用吸力操作一個安裝在櫥櫃內的軟管捲盤，該捲盤帶有一條24英尺（7.3公尺）的軟管，而不是將軟管存放在牆壁管道內。

一種名為「QuickClick」的模組化吸塵軟管提供10/15/20英尺（3/4.5/6公尺）的長度，讓使用者可以快速組合或拆卸成自訂長度的軟管。此外，一本行業雜誌的宣傳文章稱，患有關節炎的測試者儘管身體不便，仍能連接和斷開軟管。

自動吸塵畚箕（例如「Vacpan」或「KickSweep」）可以安裝在廚房、浴室或工作室檯面下方的踢腳板空間，讓人可以用標準掃帚將碎屑直接掃入位於該處的吸塵口。另外，也可以使用「DrawerVac」吸塵口，它像抽屜一樣從桌子或檯面下方拉出，用於處理商店或廚房工作檯面上的碎屑。

「VacnSeal」是一種配件，設計安裝在廚房櫥櫃下方，位於用於準備食物的檯面上方。該裝置的吸嘴用於抽走拉鍊式塑膠食品儲存袋（例如 Ziploc）中的多餘空氣，製造商稱這可以更長時間地保持食物新鮮。

優點

• 吸力更強 — 由於吸塵器馬達和集塵系統無需便攜，裝置的重量和尺寸不像手提式系統那樣受到嚴格限制；有些裝置甚至使用雙馬達以獲得額外動力。此外，無袋無過濾器系統避免了過濾式系統中因灰塵堵塞過濾器而不可避免的吸力損失。
• 能處理「困難」的碎屑 — 中央吸塵器，特別是無過濾器型號，可以有效清除難處理的乾燥物質，如石膏粉塵、溢出的麵粉、雷射印表機碳粉、金屬沖孔屑和電工工作產生的電線碎屑，甚至是碎玻璃的小片和碎片。這種能力可能取決於濾袋抵抗堵塞或破裂的能力；無過濾器型號能夠清除最廣泛種類的物料。某些系統提供「濕式攔截器」配件；這些配件透過在污濁氣流進入牆內管道和中央主機之前，將液體從中分離出來。這些「濕式吸塵」裝置與「乾濕兩用工業吸塵器」有相同的限制，使用後必須清洗並晾乾，以防產生難聞的氣味和黴菌生長。然而，像石棉這樣的有毒物質，絕不應使用專為此目的製造的專業設備以外的任何東西來清理。
• 完全去除過敏原和有害氣味 — 中央吸塵器通常不會將排出的空氣再循環回被清潔的空間。這與手提式吸塵器排出的細微灰塵和熱空氣所產生的那種眾所周知的刺鼻「吸塵器氣味」形成對比。相反，中央吸塵器將用過的空氣排放到工作空間或直接排放到室外。室外排氣口可以輕易地隱藏在門廊下或灌木叢後，但無論如何，都比標準的乾衣機排氣口更不顯眼。中央吸塵器安裝可以為能源與環境設計領導（LEED）住宅認證、美國肺臟協會的健康住宅認證或全國住宅建築商協會（NAHB）的全國綠色建築標準贏得積分。
• 健康益處 – 加州大學戴維斯分校於2001年進行的一項研究顯示，25名有明確記錄對室內灰塵有第一型過敏反應的個體，在健康的多個方面都有所改善。這些個體每人分別使用 Beam 中央吸塵系統或他們傳統的吸塵器三個月。在此期間結束時，個體轉換到研究的另一組，再進行三個月。結果顯示，使用中央吸塵系統在七個評估領域中表現更優，包括活動、睡眠、非鼻腔症狀、實際問題、鼻腔症狀、眼部症狀和情緒。
• 低噪音 — 設計精良的中央吸塵器在使用點非常安靜，因為強大的馬達位於偏遠的工作空間。這對於正在吸塵的人以及在被清潔空間中的任何其他人都是一個好處，否則他們可能會被手提式機器響亮的嗡鳴聲吵醒或趕走。
• 清潔方便 — 吸塵軟管和清潔工具的設置、使用和存放可以快速高效。清潔樓梯時，無需在每階樓梯上平衡一個笨重、發熱的設備，也無需同時應付電線和吸塵軟管，因此變得容易得多。
• 清倒次數少 — 中央吸塵器通常可以積累多達10公斤（22磅）或更多的污垢和灰塵才需要處理。這是任何吸塵器都必須進行的不可避免的骯髒過程，但中央吸塵器可以更少地進行，可能一年僅需數次。一次性濾袋系統易於清空，但必須小心重新安裝替換袋，以確保最大氣流且無洩漏。清空旋風式吸塵器的集塵罐最好在有微風的戶外進行，因為可能會釋放出細微的塵雲。
• 耗材成本低 — 對於無過濾器系統，除了偶爾更換磨損的馬達電刷或吸塵軟管外，沒有持續的費用。
• 與標準工具和配件相容 — 大多數中央吸塵軟管與普通手提式吸塵器使用的各種行業標準刷頭和工具相容。在美國，事實上的標準尺寸是工具內徑為 1¹/₄ 英寸（3.175公分）。對於某些配件，可能需要「釋放」過多的吸力，通常是透過部分打開吸塵軟管手柄側邊為此目的設置的小洩壓孔來實現。
• 減少對家具和牆壁的損壞和磨損 — 吸塵時無需在房間之間搬運沉重或笨拙的集塵罐或其他電動單元。只需攜帶輕便的吸塵軟管和正在使用的清潔工具。為進一步減少對家具腳和突出的踢腳板角落的磨損，可以在波紋狀的吸塵軟管外套上一個柔軟的編織「軟管保護套」。
• 設備耐用 — 高品質的中央吸塵系統可以無限期地使用，可能每使用十年才需更換一次馬達電刷。除了使用重型組件外，中央吸塵器還避免了因手提設備意外掉落或與固定物體碰撞而造成的損壞。許多製造商對中央吸塵系統的所有永久安裝組件提供「終身有限保固」。

缺點

中央吸塵器的一個主要缺點是較高的初始成本。在美國，一套中央吸塵系統的平均安裝成本約為1000美元。這筆初始費用必須與中央吸塵器的長期效益相權衡，包括設備通常更長的使用壽命，以及如果選擇無過濾器系統，耗材成本可以忽略不計。

中央吸塵系統通常被建築物業主視為建築物的永久性固定裝置，類似於水電設施。短期租戶很可能會損失任何用於改善物業的投資，除非事先與業主達成協議。安裝一套優質的中央吸"塵"器可以增加住宅或商業物業的房地產價值。

維護保養

中央吸塵系統需要定期清空集塵罐或更換濾袋，通常每年2-4次。在某些型號中，頻繁更換過濾器也很重要，特別是對於那些剛過濾的空氣會通過馬達進行冷卻的設計。對於過濾式系統，濾袋可能在遠未達到其標稱容量時就需要更換，因為污垢或細塵堵塞導致吸力降低。

無過濾器的旋風分離系統只需要在吸力因接近滿載狀態而下降之前清空集塵容器。現在許多旋風式吸塵系統都配備了半透明的集塵罐，無需取下即可快速檢查。

無論使用哪種污垢分離系統，電動馬達可能需要不定期地潤滑其軸承，或更換碳刷，通常以年為單位計算。

極少情況下，中央吸塵系統可能會堵塞，特別是如果管道安裝不當，或者系統被濫用於吸取黏性物質（如油漆、膠水或濕的食物）。屋主通常可以使用簡單的工具和技巧來定位並清除堵塞物，或者可以聘請專業的吸塵器安裝人員進行維修。軟管通常是堵塞的位置，通常可以使用管道疏通器來清除。

安裝

設計中央吸塵系統時的一個主要考量是避免可能導致管道被牙籤、髮夾、針或類似形狀的物體堵塞的情況。最重要的保障措施在於吸塵口，這些吸塵口被特意設計成比系統中任何其他彎頭具有更小的曲率半徑。這樣做是為了確保，如果任何被吸入的碎屑卡住，它會卡在吸塵口處，那裡最容易發現和清除。設計良好的中央吸塵管道很少或從不堵塞，除非被嚴重濫用（例如，吸濕的石膏、濕麵粉或其他黏性物質）。

牆壁吸塵口透過管道連接到主機單元，管道可以鋪設在牆壁內部，或通過垂直管道井、壁櫥、閣樓、地下室或冷氣回風管道（如果建築法規允許）。在新建築中，吸塵管道通常在建築內部框架完成後的「預埋」階段安裝，在其他牆內設施（如水管、暖通空調、電氣等）之後，以及在安裝石膏板、壁板或其他表面飾面之前。然而，在佈線（電力、電話、網路數據等）之前安裝吸塵管道也有優勢，因為佈線的路線通常比管道的限制要少。與水電設施類似，吸塵口配件和最終連接在牆面裝飾完成後的收尾階段安裝。

吸塵管道系統可以由電工、水管工、專業承包商，甚至是自己動手（DIY）的屋主來安裝。

在現有結構中進行吸塵管道的改造，可能出奇地直接，也可能更困難，這取決於建築的結構。房屋改造工程會產生大量刺激性的石膏粉塵以及其他拆除和施工的污垢。在工程早期安裝中央吸塵器可以使持續的清潔工作變得更容易，特別是如果它是一個無過濾器的真正旋風式裝置，即使是磨蝕性或尖銳的建築碎屑也可以吸入，而無需擔心濾袋堵塞或破裂。

一個典型的房屋每層需要2-4個吸塵口，儘管許多用戶發現中央吸塵器非常方便，以至於他們後來在地下室、閣樓、車庫，甚至在後門廊（用於清潔汽車內部、儲物棚等）安裝了額外的吸塵口。一個粗略的經驗法則是每600平方英尺（56平方公尺）的樓面面積安裝一個吸塵口。吸塵口應放置在方便且不易被打開的門或家具擋住的位置，例如在中央走廊。可以使用一條適當長度的不可伸縮繩索（或在建築比例圖上用細線）來檢查吸塵軟管的覆蓋範圍是否足夠。

吸塵管道佈局的路線和設計與排水-廢水-通氣（DWV）管道系統非常相似，不同之處在於不需要為排水而設的管道坡度。吸塵系統設計與DWV設計一樣，都關注消除內部粗糙、凸起、毛刺、急轉彎、凹陷或其他可能導致物質積聚成管道堵塞的障礙。中央吸塵器的管道有一些其特有的限制，以及一些不尋常的能力，例如在足夠長的水平「起跑」後，能夠將管道筆直向上鋪設。在某些地區，消防法規要求當管道穿過防火牆時，必須在管道周圍安裝防火泥膨脹環。如果管道穿過未加熱的空間，可能需要外部管道絕緣層以防止水蒸氣在內部凝結。這些以及其他安裝細節在製造商提供的安裝手冊中有詳細說明。

傳統上，美國使用兩種不同直徑的薄壁（通常為20號或「Schedule 20」）塑膠管道。多年來，HP Vacuflo一直提倡使用稍小的1-13/16英寸（4.6公分）外徑的管道尺寸，聲稱他們的研究表明這種尺寸不易堵塞。然而，該製造商也已轉向事實上的行業標準尺寸，即2英寸（5.08公分）外徑的管道和相應的配件。在大多數情況下，終端用戶無需知道中央吸塵系統的管道尺寸，但在擴展、修改或修理系統時必須考慮管道尺寸。市面上有轉接頭可以讓這兩種尺寸的管道在必要時互相連接。

另一種管道選擇是「Schedule 40」標準的2英寸水管，這種選擇在商業應用和DIY愛好者中越來越受歡迎。水管的主要優點是普及性高、直徑稍大、管壁較厚。較厚的材料在管道暴露於機械損傷或濫用的安裝中增加了耐用性和堅固性（儘管薄壁管道很少有這類問題的報告）。主要缺點是較厚的材料使管道柔韌性較差、較重，且施工起來稍微困難一些。較厚的管壁使管道的外徑增加到2-3/8英寸（6.03公分），需要為此設計的配件。要在中央吸塵器安裝中使用水管，需要使用特殊的轉接頭（許多中央吸塵器零售商有售），將水管連接到中央吸塵器的吸塵口和主機單元。

有時，正在建造新房的屋主可能會選擇在牆壁中預先安裝吸塵管道和控制線路，但延後購買中央主機、軟管和工具，以減少現金流需求。在新建築中安裝中央吸塵器的管道和線路，如果在安裝石膏板和其他牆面飾面之前進行，會容易得多。延後完成整個系統的短期成本節省，應與擁有一個功能齊全的吸塵系統的巨大便利性相權衡，尤其是在調試和搬入期間，這段時間會產生比平時更多的碎屑需要清理。

參見

• 氣動垃圾輸送系統 — 用於處理工業或市政垃圾的更大型中央真空系統