92
1   

Mech 202 Project 1

Embed Size (px)

Citation preview

1  

 

2  

 

 

 

Cover Sheet  

Group Number 21 

Group Members  Email Addresses 

Heidi Potton  [email protected] 

Trent McNamara  [email protected] 

Krystal Tamayo  [email protected] 

Bryce Wilson  [email protected] 

 

Section  Pages where found 

a. Cover sheet  2 

b. Photo and superimposed CREO model  3 

c. Project plan  4‐9 

d. Exploded assembly drawing(s)  10‐11 

e. Bill of materials  12‐13 

f. Detailed description of how device works  14‐24 

g. 2D engineering drawings  25‐44 

h. Description of research  45‐61 

i. Sketch, description, and analysis of improvement  62‐82 

j. Teamwork analysis  83‐92  

3  

 

  Photo and Superimposed CREO Model  

 

Figure 1: Superimposed CREO Model

4  

Project Plan  

 

  The figure above is our first Gantt chart created on January 27th, 2015.  This was created upon early understanding of the requirements of 

a Gantt chart and the necessary factors that contribute to a successful team projects.  One of the most notable issues with this chart that was 

fixed in later iterations was the distribution of tasks.  This chart demonstrated that we had originally marked many tasks as being under shared 

responsibility of the entire group.  We later realized that this is generally an inefficient means to complete a project, however, and distributed the 

tasks between individuals instead.  Time estimates to complete tasks were generally increased in later charts, and adjustments were made to 

dependencies in order to better define the critical path of this project.  

5  

 

6  

7  

       

 

8  

 

   

9  

   

10  

Exploded View 

 

Front view: 

 

Figure 2: Exploded view, front with annotations 

 

 

 

 

 

11  

Top‐Rear view: 

 

Figure 3: Exploded view, top without annotations 

   

12  

Bill of Materials  

Item #  Name of Item  Description Manufacturing Process 

Quantity  Weight   Weight units 

1  PACKAGING  SUBASSEMBLY         1.1  Box   Materials: cardboard 

Size:  Corrugating  1  85  grams 

1.2  Support Braces   Materials: cardboard Size: 

Corrugating   2  7  grams

1.3  Coverings   Materials: plastic  Size: 

Blown film extrusion 

1  1  grams

1.4  Instruction Manual   Materials: paper  Size: 

Chemical/mechanical process 

1  13  grams

1.5  Power Cord   Materials: plastic Size: 30.5x40x30.5mm 

Injection mold  1  95  grams

2  CASING UNIT  SUBASSEMBLY        grams

2.1  Shell Casing Right   Materials: plastic Size:220x165 mm 

Injection mold  1  82  grams

2.2  Shell Casing Left  Materials: plastic Size: 220x165 mm 

Injection mold  1  82  grams

2.3  Front Casing   Materials: plastic Size: 220x100 mm 

Injection mold  1  107  grams

2.4  Philips pan head screw  Materials: steel Size: #6‐32 x ¼ in 

Thread rolling   2  0.3  grams

2.5  Power switch cover  Materials: plastic Size: 53x11x26 mm 

Injection mold  1  6  grams

2.6  Crevice tool  Materials: plastic Size: 121.4x31.5x13.8 mm 

Injection mold  1  17  grams

2.7  Brackets for crevice tool  

Materials: plastic Size: 10.6x8.4x10.4 mm 

Injection mold  2  2  grams

2.8  Valve   Materials: rubber Size: 36x18.7x1.24 mm 

Compression mold 

1  3  grams

2.9  Filter  button   Materials: plastic Size: ɸ 48.38 mm 

Injection mold  1  6  grams 

2.10  Spring   Materials: metal Size: ɸ 62.1 

Auto coiler   1  1  grams 

2.11  Glue dots  Materials: epoxy Size: 2mm 

catalytic homopolymerisa‐tion 

5  0.01  grams 

2.12  Philips pan head screw  Materials: steel Size: #6‐32 x 1/2 in 

Thread rolling   4  0.3  grams

3  FILTER  SUBASSEMBLY      15  grams

3.1  Filter Cuff   Materials: plastic Size: ɸ 48.38mm 

Injection mold  1  13  grams

3.2  Filter Netting   Materials: cloth Size: ɸ 62.1 mm 

Woven  1  2  grams

4  CIRCUIT BOARD  SUMBASSEMBLY        grams

4.1   Power switch   (black)  

Materials: Plastic Size: 17.93x2.63x12.2 mm 

Injection mold  1  1  grams

4.2  Power switch casing (silver)  

Materials: Steel Size: 22.3x6.27x13.94 mm 

Press forming  1  2  grams

4.3  Circuit board   Materials: Multiple Size: 57x24 mm 

PCB process  1  5  grams

13  

4.4  White wire   Materials: copper, plastic Size: ɸ 2mm 

Extruding process  1  0.5  grams

4.5  Black wire   Materials: copper, plastic Size: ɸ 2mm 

Extruding process  1  0.5  grams

4.6  Orange wire   Materials: copper, plastic  Size: ɸ 2mm 

Extruding process  1  0.5  grams

4.7  Red wire   Materials:  Size: ɸ 2mm 

Extruding process  1  0.5  grams

5  BATTERY   SUBASSEMBLY        grams

5.1  Battery/Motor housing   Materials: plastic Size: ɸ 78 mm 

Injection mold  1  21  grams

5.1  Red Wire   Materials: copper, plastic Size: ɸ 2mm 

Extruding process  1  0.5  grams

5.2  Black Wire   Materials: copper, plastic Size: ɸ 2mm 

Extruding process  1  0.5  grams

5.3  Fuse   Materials: plastic Size: ɸ 2mm 

Internal construction varies 

1  1  grams

5.5  Battery Cells   Materials: Nickel plated copper Size: ɸ 2mm 

Multiple processes 

6  37  grams

5.6  Pads   Materials: foam Size: ɸ 2mm 

Polymerization  6  0.25  grams

5.7  Wire attachments   Materials: metal  Size: 5x6mm 

Press forming   2  0.01  grams

5.8  Charging Port  Materials: plastic Size: ɸ 10.4x8.85 mm 

Injection mold  1  1.5  grams

6  FAN  SUBASSEMBLY        grams

6.1  Fan   Materials: plastic Size: ɸ 67.5 mm 

Injection mold  1  11  grams

7  MOTOR  SUBASSEMBLY        grams

7.1  Motor housing and  all interior components  

Materials: multiple   Size: ɸ 36mm 

Multiple processes 

1  122  grams

 

 

   

14  

Description of How it Works  Power switch 

By sliding the power switch cover towards the front casing, the power switch slides along with it. The power switch is composed of a metal strip on its bottom surface which then connects to two out of three metal contact plates (labeled A, B and C on the drawing below) of the circuit board. When the strip of metal on the power switch connects to contact plates B and C, it creates an open circuit and the vacuum cleaner is turned off and is able to charge. When the strip of metal on the power switch connects to contact plates A and B, it closes the circuit and a signal is received allowing current to flow through the motor. However, connecting A and B together also disables the charging port which is why the user is unable to vacuum while charging.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

B

C

Figure 4: Circuit board and switch terminals

15  

Power and Drive 

Once the power switch is actuated, 7.2 Volts and its corresponding DC current are sent 

through the electromagnet inside the motor producing a magnetic field. Once the magnetic 

field is produced, the flow of current though the armature (also found in the motor) interacts 

with the magnetic‐field‐producing motion which drives the motor. The motor makes a shaft 

spin which rotates the fan attached to it. The fan has angled blades; when the blades turn, 

they force air into the vacuum cleaner. This occurs because the ambient pressure increases in 

front of the fan and pressure decreases behind the fan. Since the ambient air pressure is 

higher than the pressure inside the vacuum, the ambient air pushes itself into the vacuum 

creating suction. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)  Batteries provide 7.2 Volts and its corresponding DC current to the motor. 

2)  The motor is powered which in turn makes a shaft spin and that rotates the fan attached to it. 

Figure 5: Fan with drive system

16  

Air Flow‐ front casing 

Once the fan creates suction, the valve opens and allows air carrying dust and debris 

to be pulled into the nozzle.  These particles are then stored in the front casing. The function 

of the valve is also to prevent any backflow of air through the intake.  

 

 

   

Once the fan creates suction, the 

valve opens allowing air to flow 

through the intake.  

Figure 6: Airflow I

17  

Air Flow‐ rear shell casing 

The filter allows air to travel through the system and exit through the side air vents 

found in the shell casing right and shell casing left. However, the filter also prevents dust and 

debris from diffusing back into the room.  

   

1)  The filter allows air to travel 

through the system. 

2)  Air flowing through the 

system exits through the side 

air vents found in the shell 

casing right and shell casing 

Figure 7: Airflow II

18  

Crevice Tool 

Since the speed of the fan is constant, the amount of air going into the vacuum cleaner 

is also constant. If the intake port size is decreased (by using the crevice tool) then in order to 

have the same amount of air particles flow into the vacuum, the air particles must travel at a 

faster speed.   

When the crevice tool is used, the 

vacuum cleaner is able to pick up 

debris faster from hard to reach 

areas. 

Figure 8: Airflow with crevice tool

19  

Battery‐ charging  

If either a short circuit, excessive load or a flaw in the design were to cause the electric 

current to be much larger than the current intended for the device, then the wire inside the 

fuse will melt and stop any flow of current. The fuse prevents the overcurrent to possibly 

cause a fire or damage the equipment. The fuse works when the circuit is closed (as explained 

on page 12) and the vacuum is charging as well as when the circuit is closed and the motor is 

powered by the batteries. In the following two diagrams both of these cases are explained.  

 

While vacuum is charging: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. When the circuit is opened, the charging port is then connected to the circuit board 

and the batteries can now be charged. 

2. Current flows from an electrical outlet into the charging port. This current then travels 

through the fuse. If the current is much larger than the current intended for the 

device, then the wire inside the fuse will melt and stop any flow of current. After this 

the batteries cannot be charged anymore.  

3. If the current flowing through the fuse is in the appropriate range for the device then 

current will continue to flow and go through the circuit. 

4. The electrical current now goes to the batteries and this is how they are recharged. 

 

2 3 4 

Figure 9: Charging

20  

Battery‐ discharging 

When batteries power the motor: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. When the circuit is closed, the charging port is disabled and current is now allowed to 

flow to the batteries.  

2. The electrical current from the batteries now flows through the fuse. If the current is 

much larger than the current intended for the device, then the wire inside the fuse will 

melt and stop any flow of current. This will turn off the vacuum cleaner. 

3. If the current flowing through the fuse is in the appropriate range for the device then 

current will continue to flow and go through the circuit. 

4. The electrical current continues to flow and powers the motor.  

 

Information of how the vacuum works was gathered through various sources:  

http://electronics.howstuffworks.com/motor2.htm 

http://en.wikipedia.org/wiki/Fuse_%28electrical%29 

http://home.howstuffworks.com/vacuum‐cleaner.htm 

 

Figure 10: Vacuum Operation

21  

Detailed Description of How the Device Works  

Group 21 Project 1  Date: January 31, 2015. 

Product Decomposed: Dirt Devil Easy Lite Cordless Bag‐less Handheld Vacuum , BD10250 

Description: This product is a cordless, handheld vacuum cleaner.           How it Works: Grab the handle part. Slide the power button towards the front casing. Vacuum desired particles. Once finished, slide the power button towards the handle part to turn off the vacuum.  

Parts of this model: 

Part # (Form BOM) 

Part Name  Function  Directly Interfacing Parts 

Image 

2.2  Shell Casing Left 

Holds and supports internal parts. Comprises half of the posterior housing and handle part. It also contains a side air vent.   

Shell Casing Right, Fan, Motor, Batteries, Circuit Board, Power Switch Cover, wires, Fuse, Front Casing. 

 

2.1  Shell Casing Right 

Protects devise internals and completes the posterior housing of the devise. It also contains a side air vent. 

Shell Casing Left. 

 

22  

2.3  Front Casing  Serves as a debris collecting department.  

Filter, Crevice Tool, Brackets for Crevice, Valve, Shell Casing Left, Shell Casing Right.  

 

2.6  Crevice Tool  Provides an extension to the vacuum cleaner with a narrower opening. Helps clean hard to reach places such as corners.  

Front Casing and Brackets for Crevice.  

 

3.1, 3.2  Filter  Collects dust and other small particles that enter the front casing, and prevents them from entering the motor or other electrical components of the vacuum.  

Front Casing 

 

2.8  Valve  Allows dust and other particles to enter the front casing but it also prevents any backflow.  

Front Casing 

 

2.7  Brackets for Crevice   Amount: 2 

Maintains the crevice tool attached and enables it to rotate. 

Front Casing and Crevice Tool. 

 

23  

6.1  

Fan  The fan contains angled blades that generate air flow, forcing the air from outside the vacuum cleaner into the front cover.  

Motor. 

 

7.1  Motor  An electric motor consists of an electromagnet and an armature (large coil of wire). The flow of current through the electromagnet produces a magnetic field and the flow of current though the armature interacts with the magnetic field producing motion. This motion is seen by the rotating shaft which makes the fan blades turn.   

Fan, Batteries, Circuit Board. 

 

5.5  Battery Cell   Amount: 6 

Converts stored chemical energy into electrical energy which then powers the motor. 

Battery/Motor Housing, Fuse and Motor. 

 

5.1  Battery/Motor Housing 

Protects and keeps the batteries and the motor together. 

Batteries, Motor, Shell Casing Right and Shell Casing Left. 

 

24  

2.5  Power Switch Cover 

Protects the power switch. By sliding the power switch cover towards the front casing, the power switch slides along with it.    

Shell Casing Left, Shell Casing Right and Power Switch.  

 

4.1, 4.3  Circuit Board, Power Switch 

When the power switch is set to the “on” position, the circuit board receives a signal and transmits current through the motor.  

Shell Casing Left, Power Switch, Power Switch Casing, Fuse, Batteries, Motor, and Charging Port. 

 

5.3  Fuse  A device that acts as a low resistance resistor. It is made up of a metal wire that melts when too much current flows through it. This protects the circuit by interrupting excessive currents from causing further damage.  

Circuit Board, Shell Casing Left and Batteries. 

 

25  

EngineeringDrawings–AllMeasurementsinmillimeters 

 

Figure 11: Shell Casing Left 

26  

 

Figure 12: Shell Casing Right 

27  

 

Figure 13: Front Casing 

28  

 

Figure 14: Battery/Motor Housing 

29  

 

Figure 15: Battery Cell 

30  

 

Figure 16: Circuit Board 

31  

 

Figure 17: Crevice Tool 

 

32  

 

Figure 18: Left Crevice Tool Bracket 

33  

 

Figure 19: Right Crevice Tool 

34  

 

Figure 20: Filter 

35  

 

Figure 21: Filter Button 

36  

 

Figure 22: Fuse 

37  

 

Figure 23: Power Switch 

38  

 

Figure 24: Power Switch Casing 

 

 

 

39  

 

 

Figure 25: Power Switch Cover 

40  

 

Figure 26: Fan 

41  

 

Figure 27: Motor 

42  

 

Figure 28: Valve 

43  

 

Figure 29: Charging Port 

44  

 

Figure 30: Charger

45  

Research

Comparing the competitors  

1  Dirt Devil®  Easy Lite Cordless Bagless Handheld Vacuum  

Model: BD10250

 

5  Dewalt ½‐gal. Cordless 18‐Volt  Wet/Dry Vacuum  Model: DC515K

 

 

2  Black & Decker  Dustbuster Bagless Cordless  Hand Vac ‐ White/Blue Model: BDH7200CHV 

  

6  Hand‐holdable vacuum cleaner Patent #  US 8595895 B2 

 

3  Eureka  RapidClean Pet Cordless Handheld Vacuum, 80A ASIN: B009LXQBHI 

  

7  Handheld vacuum cleaner Patent # US 8069529 B2 

  

4  Black & Decker  14.4V Cordless Hand Vac Model: CHV1410 

  

8  ELECTROLUX Hand held vacuum cleaner Patent # US 8225456 B2 

 

46  

 

 1) Dirt Devil® Easy Lite Cordless Bag‐less Handheld Vacuum   http://www.target.com/p/dirt‐devil‐easy‐lite‐cordless‐bagless‐handheld‐vacuum‐bd10250/‐/A‐10296714 

Model: BD10250 $16.49 

 

 Product Features 

On/Off Switch 

Rechargeable Batter 

Portable 

Cordless 

Built‐in Crevice Tool 

Lightweight 

 Product Description The Dirt Devil Easy Lite Cordless Bagless Handheld Vacuum is one of those lightweight and compact small appliances that you'll end up loving instantly. These hand‐held vacumms are made for easily cleaning up everyday messes making floorcare a breeze. Everyone needs a little help in this area and this item makes it quick and easy. With 7.2 volts, it gives you more power in a small package. It even includes a quick‐flip crevice tool to clean small spaces fast. This small vacumm features cordless convenience, a rechargable battery and is made for cleaning multiple surfaces. This is a cleaning tool that everyone needs. Battery is included 

  Details   Recommended Cleaning Surface Type:  Multi‐surface 

47  

Vacuum Attachments:      Crevice Tool 

Power Source:         Battery‐powered 

Cleaning Path Width:        1.500 

Capacity Total Volume:      4.000 

Product Width:        4.500 

Product Weight:        1.850 

Product Height:        4.500 

Charge Time 24 Hours 

 

Customer Reviews  Poor...For no good reason this thing stopped charging. Light on top burned out. 

 

not so good I brought this thing two months ago and it does nothing! its a waste of money and my time trying to clean with it, only to turn around and do everything by hand. 

 

Battery life very poor I bought this product last December and I'm starting to have issues with it now (Sept). I use it every morning for less than a minute. That is all the battery will handle. It is plugged in at all other times. The light on the charger rarely goes on. I have to try several outlets before it starts charging. Still, it cleans for only 1 min. After a 24 hr charge. Don't recommend this product. 

 

WILL NOT HOLD CHARGE Purchased model (EASYLITE 7.2V) in March of 2014. It worked great. Now when take it off the charger and use it , it runs for about 30 seconds and quits. Have done as the manual says and let it run down completely and then let it charge for 2 days before trying to use it again, all with the same results. Not very pleased with this unit at all. 

 

Choose another brand This is 2 months old. After complete discharges and recharges and keeping the cup spotless, it runs for 1 minute at best. Wish I had read the reviews before wasting my money. 

 

Same Story As others have said, the battery does not hold a charge AT ALL. I've tried charging it for days, but it will only work for one minute, at most. It's disappointing, because I loved it the first few months of use. 

 

   

48  

  2) Black & Decker ‐ Dustbuster Bagless Cordless Hand Vacuum  http://www.bestbuy.com/site/black‐decker‐dustbuster‐bagless‐cordless‐hand‐vac‐white‐blue/1902417.p?id=1219066879510&skuId=1902417&ref=06&loc=01&ci_src=14110944&ci_sku=1902417&extensionType=pla:g&s_kwcid=PTC!pla!!!79816477719!g!!46592478999&kpid=1902417&k_clickid=6039ae11‐9176‐4874‐bed3‐076489d84c7b&kpid=1902417&lsft=ref:212,loc:1&ksid=6039ae11‐9176‐4874‐bed3‐076489d84c7b&ksprof_id=13&ksaffcode=1100&ksdevice=c 

Model: BDH7200CHV $17.99 

   

Product Features  Lightweight, handheld design   Makes the vacuum easy to maneuver during use. 

2‐stage filtration system   Utilizes a prefilter and filter to help ensure strong suction. 

7.2V of power   To efficiently clean carpets and bare floors. 

Push button bowl removal   Allows easy emptying with the touch of a single button. 

1‐9/10" cleaning‐path width   Ensures thorough cleaning with every pass. 

Washable bowl and filter   Facilitate maintenance to enable thorough, hygienic cleaning. 

Charging stand/wall mount   For simple charging and storage. 

ENERGY STAR certified This product contains an ENERGY STAR certified battery charger for a high standard of energy efficiency. 

  

49  

  Product Description This Black & Decker Dustbuster BDH7200CHV hand vac features 7.2V of power and a 2‐stage filtration system to ensure plenty of suction to clean a variety of surfaces. The dust bowl can be removed at the touch of a button for simple emptying. 

 Details Warranty Terms ‐ Parts  2 years limited

Warranty Terms ‐ Labor  2 years limited

Height  6 inches 

Width  4.5 inches 

Depth  16.5 inches 

Weight  1.8 pounds 

Color Category  Multi 

Corded/Cordless  Cordless 

Pet  No 

Bagless  Yes 

Cleaning Path Width  1.9 inches 

Compatible Floor Type  All floors 

Multi Surface  Yes 

Edge Cleaning  Yes 

Pet Hair Vacuum  No 

Filter Type  2‐stage 

Vacuum Type Handheld vacuums 

Voltage  7.2 volts 

 Customer Reviews 

Good suction   I had a dirt devil and it did not have the power that this product has.   I am very happy with this produce  

Does exactly what it's expected to do At this price point, it's a fine little machine. I've used it for a solid two months, zero problems, strong suction, good battery life. Ease of access with it hanging on the wall in the kitchen. Prevents us from having to plug in the dyson every time we need to spot vacuum. If you have 25$ to spare, do yourself a favor and pick this up. 

 

50  

  

Great piece of equipment but one problem  This vac is quite handy. It has great suction and battery life. The one problem is when using on a slick surface you have to be very careful of the return vent as it blows air forcibly which can push debris further behind the device. Otherwise, 5 stars. 

 

Perfect small appliance  this is a great product it has great suction I had a Dirt Devil and this was superior plus the best thing is you can rinse out the filter in lieu of buying new ones great purchase 

 

I love my handheld vac I love my handheld vac. It's everything I'd wanted. Always ready to be used, thanks to the very convenient charging station. 

 

Excellent suction Awesome little handheld vacuum! I was surprised at how well it works. I use it everywhere: my car and my house. It has excellent suction, so I would really recommend this one for small jobs. 

 

Toy This product is only for very small jobs that take less than 10 minutes. I charged this thing the whole night and it worked only for less than 15 minutes. Only for minor jobs. 

 

Doesn't work for small dirt. I bought thinking I can use for car and house hold. But unfortunately the suction isn't enough to pull the dirt. 

            

51  

  3) Eureka Rapid Clean Pet Cordless Handheld Vacuum, 80A 

 http://www.eureka.com/en‐US/Vacuums/Lightweights/RapidClean‐Pet/Lightweights‐RapidCleanPet‐80A.aspx 

Model: B009LXQBHI $56.78  

 Product Features 

Tough Enough for Pet Owners   Features tools made for removing pet hair 

Powered Pet Brush A removable powered pet brush removes embedded pet hair from carpets and upholstery 

Cordless Convenience   Tackle messes quickly and easily with the cordless design 

Charging Stand & On‐Board Tools   Charging stand conveniently stores the hand vacuum, crevice tool and dusting brush 

Easy Empty Dust Cup   Empty dust cup quickly and easily without the mess 

14.4 Volt Battery   Clean larger areas on a single charge  

Details Power  14.4V NiMH ‐ not replaceable 

Cleaning Path Width  3 in. 

Weight  3.8 lbs. 

Shipping Weight  5 lbs. 

Cleaner Dimensions  9”W x 7”L x 19”H 

Available for purchase in Canada Yes 

52  

Tools/Accessories  Crevice tool, dusting brush, charging stand 

 

Product Description The RapidClean™ Pet cordless handheld vacuum packs 14.4 volts of power into a lightweight vacuum designed with pet owners in mind. With the powered Pet Brush, RapidClean™ Pet is tough enough for pet owners with a powered pet brush that removes pet hair from carpet and upholstery! Plastic teeth loosen it, a rubber strip grabs it and bristles remove it. And with no cord to detangle or unwind, the RapidClean™ Pet cordless handheld vacuum tackles messes quickly and easily. A 14.4 volt battery allows you to clean large areas on a single charge. A charging stand conveniently stores the handheld vacuum, crevice tool and dusting brush while not in use.  Customer Reviews 

I found that something was broken inside and it makes a terrible noise... When this item came to me, I fully charged it and it charged OK. When I turned it on, it had no suction at all. Read more 

 

Vacuum died after 4 months of use! This vacuum cleaner died 2 weeks ago after only 4 months of use. I called Eureka's customer service center and they promised me that they would send me a replacement.  

 

While not as performant as the shark cordless, While not as performant as the shark cordless, it works well and the battery has already lasted longer than the shark's other vacuum. 

Handheld vacuum Does not have much power, does not hold a charge very long and takes quite a while to recharge. I am very disappointed in this vacuum. 

 

Worked literally once We charged it per the instructions (longer than the minimum required for first use) used it once and were satisfied with the power, features (powered brush head) and the battery was terrible. 

 

No suction, doesn’t work After charging for three days, machine will not pick up anything.Very disappointed; shocked at the low quality and failure to operate. 

 

Battery life is 2 minutes. Useless I saw some reviews and I should have listened…don’t waste your money Its useless...I was Ripped Off don’t do it. Worthless waste of my hard earned moneys.    

53  

  

4) Black & Decker 14.4V Cordless Hand Vacuum  http://www.blackanddecker.com/power‐tools/CHV1410.aspx 

Model: CHV1410 

$33.99 

 Product Features 

On‐board brush and crevice tool 

Rotating, slim nozzle 

Removable, washable dirt bowl and filters for easy, hygienic clean‐ups 

Wide‐mouth design 

50 percent more reach than conventional Dustbusters 

Translucent, bagless dirt bowl 

Three versatile ways to store  

Product Description The Black & Decker Cordless Hand Vac, CHV1410 is designed to help you clean up a variety of messes quickly and easily. Using the latest in Dustbuster and vacuum technology, it has a compact and lightweight design that allows it to reach into tight and difficult spaces. The Black & Decker hand vac has a translucent dirt bowl that can be easily removed and washed. Its cyclonic suction power is 50 percent stronger than comparable models. Its Energy Star‐approved charging system includes a charging light indicator for extra convenience. This sleek Dustbuster hand vac also has a 3‐stage filtration system to help ensure it effectively removes dirt and allergens from your home. It can be stored in three different ways. The Black & Decker Cordless Hand Vac has a rotating, slim nozzle with a wide‐mouth design. An on‐board brush and crevice tool is also included. 

  

54  

 Details Voltage      14.4 Air Watts      24 Watts Capacity      20.6 oz. Replacement Filters    VF110  Power Source      Cordless  

 Customer Reviews 

Very powerful handvac My old Dustbuster finally gave out after 10 years. After reading reviews, I decided to get this model as a replacement. I was pleasantly surprised at how much more powerful it is compared to my old one. Plus the charge holds for a very long time. 

 

Perfect for cleaning up after toddlers I purchased this cordless hand vacuum primarily to clean up my car and daughter's car seat. The first time I used this vacuum after charging for the recommended 24 hours, the battery lasted about 25 minutes. The instructions suggested to run down the battery completely during the first use. I vacuumed my daughter's car seat, and my entire car and the battery was still going strong. I like this lightweight model, and that it can be opened up and easily cleaned. There are no replacement bags or filters that you have to purchase. It has an extending tool that works great for getting into tight spots. The vacuum power is as powerful as my full size vacuum. It is loud, but it does a great job. I'm hopeful that this product will continue to perform well. 

 

good, but... I would really like this hand vac, the problem is that it only holds a charge for a very short period of time. I've seen another review that said theirs held for a long time, and maybe it's just mine, but after charging it for 5 hours, it will only run for maybe 5 minutes. 

 

Love This Product This dust buster is lightweight, but packs a punch for areas where it is awkward to use a full size vacuum cleaner! I would recommend this product for everyone! It is cordless, and charges easily using the wall adapter. It can work on carpet, hardwood floors and upholstery. This tool is perfect for cleaning baseboards. I recommend it whole‐heartedly. 

 

Cordless Vac didn't hold a charge. Not happy with the Black and Decker Cordless Hand Vac. Only worked for 10 minutes and then cut off. It was fully charged, but wouldn't work. Had to return it. Very disappointed in this product  

55  

 

5) DEWALT ½‐gal. Cordless 18‐Volt Wet/Dry Vacuum  http://www.homedepot.com/p/DEWALT‐1‐2‐gal‐Cordless‐18‐Volt‐Wet‐Dry‐Vacuum‐DC515K/100609523#customer_reviewsModel: DC515K 

Model: DC515K 

$129.00 

  Product Features 

Runs off of 18‐volt DEWALT battery packs for a long run time (additional battery packs sold separately) 

0.5‐gallon tank with heavy‐duty latch is easy to empty and clean 

Gore HEPA wet/dry filter traps up to 99.97% of dust at 0.3 microns 

Dual clean‐up modes for debris cleanup with either the front utility nozzle or the extendable rubber hose 

360‐degree side handle adjusts easily for preference and use in tight spaces. 

Product Description This DEWALT Heavy‐Duty 1/2‐Gallon Cordless 18‐Volt Portable Wet/Dry Vacuum features dual clean‐up modes for debris cleanup with either the front utility nozzle or the extendable rubber hose. The Gore HEPA wet/dry filter traps up to 99.97% of dust at 0.3 microns, and the 360‐degree side handle adjusts easily for preference and use in tight spaces.      

56  

 Details Accessories/Parts Included  

1 hour charger, 18V XRP  battery  

Air Volume (CFM)   0.5  

Amperage (amps)   18  

Built‐In Accessory Storage  

No  

Built‐In Drain   No  

Casters   No  

Color Family   Yellows / Golds  

Cord Length (ft.)   0  

Filter Type   Other  

Peak Horsepower   0 hp  

Product Weight (lb.)   6 lb 

Reconditioned   No  

Returnable   90‐Day  

Vacuum Capacity (Gallons)  

0.5  

Voltage (volts)   18  

 Customer Reviews 

Above average portable vacuum I have been disappointed in all battery‐operated portable vacs over the years until I found this item. I use it primarily to vacuum my cars and it works well. I wind up using the extendable hose quite often as the bulky unit cannot get under the seats and in tight areas. However, the option to use the hose is one of the great features. I really have no major complaint and am very happy with this vac. It is a portable vac with powerful suction, exactly what I wanted. It is so much nicer to grab this for small jobs than any plug‐in vac. I'm hoping I can find a couple nozzle attachments to get into real small/narrow areas. I highly recommend.  

 

Great little vac I bought this small vacuum because I needed to replace a Black and Decker Dustbuster. Needless to say, this DeWalt blows that Dustbuster to shreds, it's just crapola. You can tell that DeWalt actually spent some time designing this as it works great and actually sucks up what it's supposed to, wet or dry, which is also a nice feature. The ONLY thing that I would say is more of a nuisance on the DeWalt is it's a little loud, but not enough for me to want to return it, I just mention it because it's probably hard to put that much power into a quiet vac. But I would recommend it, it's great for small jobs around the garage and house. 

57  

  Dewalt 18v After all of the good reviews I bought it and found the following major flaws: Incredibly small suction area in the main (yellow) nozzle Almost useless toy black hose ‐ too short to reach anywhere No attachments to the hose‐ can't reach anywhere under a car seat etc.  I picked up an old dust buster at the recycling center‐ a $40 replacement battery will make it a cheaper alternative‐Disappointed in Dewalt on this one.  

 

Nice Product! Great addition to my shop for quick clean ups at the end of each project. 

  Excellent choice for hand held vac vacuum was easy to assemble (nothing to put together) light weight and no objectionable noise or vibration very easy to empty and clean . Only thing not in the instructions that i could find was if it is being used as a wet vac what stops it when full of water etc 

  Compact size is easy to handle and keep close by Well made, very practical to use compact vacuum for around the shop and garage as well as normal household use. Very versatile and tough. Can be handled by kids to clean up their messes. Found that suction lasts longer if filter is wrapped in a cloth to reduce clogging from fine dirt. A bit noisy when running but it's usefulness, toughness and utility balance off relatively high price. 

 

              

58  

 6) Hand‐holdable vacuum cleaner   https://www.google.com/patents/US8595895?dq=8,595,895+vacuum&hl=en&sa=X&ei=ZATkVOGFEpK1oQS07oGYAg&ved=0CB0Q6AEwAA 

Patent #: US 8595895 B2 

 

 Patent Abstract A hand‐holdable vacuum cleaner comprising: a motor coupled to a fan for generating air flow; a battery pack housing at least one rechargeable cell for powering the motor; a body with a handle; a dirty air duct with a dirty air inlet; and a dirt separating means located in a path of the air flow generated by the fan, wherein the dirt separating means comprises: a hollow substantially cylindrical dirt container with a longitudinal central axis arranged transverse the body; and an air inlet port to the dirt container, wherein the air inlet port is in communication with the dirty air duct, wherein the dirt container is rotatingly connected to the body to pivot, with the battery pack, about the central axis between a folded position and an extended position diametrically opposed to the folded position.     

     

59  

 7) Handheld vacuum cleaner   https://www.google.com/patents/US8069529?dq=8,069,529+vacuum&hl=en&sa=X&ei=mQzkVKD2Bsj8yQS1zoHwAQ&ved=0CB8Q6AEwAA Patent # US 8069529 B2   

 Patent Abstract A handheld vacuum cleaner including an inlet, an outlet, and a dust cup having an aperture. The dust cup is in fluid communication with the inlet and the outlet and is configured to retain debris collected by the handheld vacuum cleaner. A fan is configured to draw air through the inlet and the dust cup and to discharge air through the outlet. A door is adjacent to the dust cup and includes the inlet. The door is movable between an open position to allow a user to empty the debris collected within the dust cup through the aperture of the dust cup and a closed position to inhibit debris from being emptied through the aperture of the dust cup and to allow debris to be collected through the inlet and through the aperture of the dust cup. A biasing member configured to bias the door toward the open position. 

 

60  

8) ELECTROLUX Hand held vacuum cleaner   https://www.google.com/patents/US8225456?dq=8,225,456+vacuum&hl=en&sa=X&ei=2g3kVMOwFcOtyATJo4KQBA&ved=0CB0Q6AEwAA Patent # US 8225456 B2  

  

Patent Abstract A hand held vacuum cleaner having a housing, a motor‐fan unit, a dust container, an air passage opening into the dust container and through which dust laden air is directed into the dust container, and at least one filter arranged after the dust container, as seen in the flow direction. The dust container has a first emptying opening, which is normally being covered by a lid and is sized such that it allows the dust collected in the dust container to fall out through the opening when the lid is opened. The dust container also has a second emptying opening. In one aspect, the second emptying opening is adapted to be fluidly connected to an external vacuum source via a connection. In another aspect, a similar device is provided, and adapted so the dust container can be emptied through the first emptying opening without removing the dust container from the vacuum cleaner. In another aspect, the invention provides a vacuum cleaner dust container having an air inlet, an air outlet, a first dirt outlet, and a second dirt outlet. The first and second dirt outlets are separate from the air outlet. 

 

 

 

61  

Product research at MOMO LOLO coffee shop 

 The following survey was given to a local business (MOMO LOLO Coffee shop) that uses the Dirt Devil Easy lite cordless bag‐less handheld vacuum.    Dirt Devil Vacuum Questionnaire  Average Results

Please rate the following  categories  0‐5  (0 is the worst performance and 5 the best performance)  • Mobility of the vacuum    0  1  2  3  4  5  • Ease of operation     0  1  2  3  4  5      • Suction power      0  1  2  3  4  5  • Battery life/durations of use  0  1  2  3  4  5  • Overall quality of the vacuum   0  1  2  3  4  5 

  4  5  2  1  3 

1) How long to do you typically operate the vacuum per use?  

5 min 

2) Are there any procedures you have attempted with the vacuum that it was unable to preform?  

Getting dirt out of tight corners, even with crevice tool.  

3) If there is something you would change/fix with the vacuum, what would it be?   

More suction Handling tight corners 

Additional comments:  

Filter pain to clean, never gets clean which might be why it doesn’t have that much suction.   

 

Personal interview  

Name  Collin Gerety

Occupation:  Local business owner, MOMO LOLO  coffee shop

Main thoughts:   

The device needs an interchanging battery pack 

Replacement battery pack must also fit an existing tool, so it is readily available on the market. 

Biggest complaint was battery was continuously dead if previous user forgot to put pack on the charging machine.   

  

 

 

62  

Sketch, Description, and Analysis of Improvements  

Target Customers 

Three primary groups of customers will likely use this sort of product.  Requirements 

for the product will be specialized to these types of customers, and may potentially be valued 

differently depending on the customer and their circumstances.  These types of customers are 

listed and characterized below.   

 

Individual user in a small home – This user will purchase such a vacuum for personal use.  

Because they live in a small or shared dwelling, they may not own a larger vacuum.  As a 

result, a small cordless vacuum may see more use for a greater variety of tasks. 

 

Family user – This group of users will usually consist of a family.  Typically, the family will 

already own a larger vacuum for cleaning carpets and what not, so the cordless vacuum use 

will likely be more limited to specialized jobs with a heavier emphasis on hard to reach places. 

 

Business – This group consists of employees who may use such a vacuum to maintain their 

business.  These users probably still own a larger vacuum for large jobs, but due to increased 

traffic of a business, the cordless vacuum will experience even greater use than any other 

customer category.  

 

 

 

 

 

 

 

 

63  

Customer Requirements 

Given these three categories of customers, requirements can be generated by use of 

online reviews and interviews of members of these groups.  Ideally, each requirement should 

represent something that is fundamental to the functionality and purpose of the product.  

Based on research in these areas, the most important customer requirements as well as 

explanations of why they are important are listed below: 

Mobile – Most households already own a traditional vacuum cleaner.  The need for a cordless handheld vacuum is manifested by regions outside the reach of a traditional floor vacuum, such as vehicles, pet housing, and high up carpeted regions such as lofts.  The vacuum should be lightweight and cordless in case a power source is not nearby. 

Versatile – The vacuum should be able to reach in small cracks and crevices and still be able to clean up messes in these areas.    

Sufficient Battery Life – A cordless vacuum cleaner is limited by a battery, as a power cord interferes with the purpose of the device.  Therefore, batteries should be easily chargeable, and should supply power long enough to complete any job.  Recharge time should also be reasonable in order to allow the vacuum to be fully charged for next use, and the battery should be able to hold a charge while not in use.   

Strong Suction to Clean any Surface – Shag carpets may no longer be in style, yet any vacuum cleaner should have enough suction to clean even the most outdated living rooms.  A great variety of surfaces can be found in homes, and a vacuum cleaner should be able to remove nearly all unwanted macroscopic particles from any surface.   

Easy Maintenance and Cleaning – The vacuum should be easy to clean, empty, and maintain.  Filters should be easy and affordable to clean or replace, and the vacuum should be easy to empty. 

Affordable – A cordless vacuum cleaner will typically be a supplement to a traditional home vacuum cleaner, and as a result, they must be affordable in order for it to be reasonable to purchase one.  Consumers will not pay the same amount for a product with fewer uses.     

Safe – There should be no significant pinch points when operating the vacuum, such as opening and closing bags, filters, and other compartments.  Additionally, the vacuum should be electrically sound with no risk of shocking the user.  

Durable – The vacuum should last for several years.  Motors should continue to operate at full strength, batteries should not suffer dramatic reductions in capacity, and parts should be resistant to wear over time.    

 

 

 

64  

Identification of Areas of Improvement – Experimental 

After multiple trials using the Dirt Devil vacuum and comparing its performance to that 

of the Black & Decker, a couple of potential areas for improvement were identified, including 

back flow and a lack of proper power.  The extent of the trials performed will be covered 

below. 

The Trials – Procedure 

In order to determine the performance of the Dirt Devil vacuum, a series of trials were 

conducted in order to measure the effectiveness of the vacuum at cleaning up different types 

of messes.  As a comparison, a similar vacuum produced by Black & Decker, the Black & 

Decker Dustbuster Bag‐less Cordless Hand Vacuum, also performed the same series of trials.   

Trials were performed by testing the vacuum’s ability to pick up large, medium, and 

small particles in three different types of surfaces.  Large particles were dried beans, medium 

particles were sprinkles, and the small particles were sugar.  The surfaces tested were a 

smooth table surface, a carpeted surface, and a carpeted corner.  For the smooth surface and 

the carpeted surface trials, a line roughly one foot long and about 3 inches wide was lain out 

on the surface and was vacuumed by repeated passes.  Values were taken of the amount of 

particles that were picked up by the first pass of the vacuum.  Different methods were used to 

measure the remaining amount of particles.  For the beans, the initial amount was just 

counted rather than weighed.  For some of the sprinkle trials, the remaining number of 

sprinkles was measured as the mass became very small.  A second value that was taken for 

the smooth surface and carpeted trials was the number of passes that had to be taken by the 

vacuum in order to clean up all of the particles.  This measurement was not taken for the 

corner trial, as it is more difficult to define a linear pass in a corner cleaning situation.  For the 

corner trial, an additional trial was taken using the extended crevice tool.     

It should be noted that the vacuums were not fully charged during trials, as there was 

not appropriate time to complete a full charge before testing.  

 

 

 

 

 

 

65  

The Trials – Data  

Small Particles‐Sugar 

Carpet Line 

Name  Start Count 

Amount Remaining 

Total # passes 

Dirt Devil  110g  6.7g  13 

Black & Decker 

110g  6.9g  5 

 

Carpet Corner 

Name  Start Count 

Amount Remaining 

Total # passes 

Dirt Devil  102.0g  2.1g  1 

Dirt Devil (extended) 

102.0g  0g  1 

Black & Decker 

97.2g  1g  1 

 

Table Line 

Name  Start Count 

Amount Remaining 

Total # passes 

Dirt Devil  103.3g  1.1g  2 

Black & Decker 

103.1g  6.1g  2 

 

 

 

 

 

 

 

 

66  

Medium Particles‐Sprinkles 

Carpet Line 

Name  Start Count 

Amount Remaining 

Total # passes 

Dirt Devil  72g  70.1g  2 

Black & Decker 

72g  69.2g  2 

 

Carpet Corner 

Name  Start Count 

Amount Remaining 

Total # passes 

Dirt Devil  70.1 g  1 sprinkle  1 

Dirt Devil (extended) 

70.1 g  0 sprinkles  1 

Black & Decker 

69.2 g  3 sprinkles  1 

 

Table Line 

Name  Start Count 

Amount Remaining 

Total # passes 

Dirt Devil  70.1g  15 sprinkles   1 

Black & Decker 

69.2 g  4 sprinkles   1 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67  

Large Particles‐White Beans 

Carpet Line 

Name  Start Count 

Amount Remaining 

Total # passes 

Dirt Devil  150 beans 

0 beans  1 

Black & Decker 

150 beans 

0 beans  1 

 

Carpet Corner 

Name  Start Count 

Amount Remaining 

Total # passes 

Dirt Devil  50 beans 

0 beans  1 

Dirt Devil (extended) 

50 beans 

0 beans  1 

Black & Decker 

50 beans 

0 beans  1 

 

Table Line 

Name  Start Count 

Amount Remaining 

Total # passes 

Dirt Devil  150 beans 

0 beans  1 

Black & Decker 

150 beans 

0 beans  1 

 

 

 

 

 

 

 

68  

Trials‐ Visual Representation  

CARPET SURFACE 

Small Particles 

Before  After 

 

Medium Particles 

Before  After 

 

Large Particles 

Before  After 

 

 

69  

SMOOTH COUNTER SURFACE 

Small Particles 

Before  After 

 

Medium Particles 

Before  After 

 

Large Particles 

Before  After 

 

   

70  

CORNER PREFORMANCE 

Small Particles 

Black & Decker 

Before  After 

 

Dirt Devil without crevice tool 

Before  After 

 

Dirt Devil with crevice tool 

Before  After 

  

 

71  

The Trials – Results and Potential Areas of Improvement 

  Generally, the two vacuums were relatively comparable in capabilities of cleaning up 

messes.  The most apparent differences came in the carpet surface line trial, where the Dirt 

Devil required double the amount of passes to clean up all of the sugar, and the corner trials 

where the extended crevice tool gave the Dirt Devil a noticeable advantage.  All other trials 

were very comparable, especially using the large particles, as the vacuums successfully picked 

up 100% of the beans. 

  The apparent suction advantage of the Black and Decker was only visible in the carpet 

line trial.  This is likely due to the two vacuums not being fully charged.  For short charges at 

the beginning of the vacuum’s life, the Dirt Devil appeared superior, as nearly all tasks were 

completed on a single 30 minute charge, while the Black and Decker had to be constantly 

recharged.  Results of these tests could have been very different if the Black and Decker had a 

full charge; it is possible that it would have shown stronger performance throughout all the 

trials.          

The issue of back flow came from the rubber flap inside the nozzle of the vacuum that 

is purposed to prevent particles to flow backwards and out of the vacuum cleaner.  This valve 

usually worked with no issues, however, on occasion, larger particles would become lodged 

between the rubber flap and the nozzle, holding the flap open.  As a result, some of the 

particles that were vacuumed up would fall back out of the nozzle of the vacuum cleaner.  This 

is especially an issue because the ideal angle for operation of the vacuum cleaner is about 30 

to 45 degrees from the horizontal, giving a gravitational force that opposes the suction and 

becomes particularly troublesome when the valve is held open.  It is difficult to determine 

exactly how often this problem occurred.  It did happen once during a series of roughly a 

dozen trials, which would suggest an occurrence of 5‐10%; however, the sample size of trials 

is far too small in order to determine a reliable number.  As a result, the weight of this issue is 

not entirely clear.       

A second issue that could potentially need improvement was the suction of the 

vacuum cleaner, especially when cleaning up very small particulates such as during the sugar 

trial.  The Dirt Devil took approximately twice as many passes as the Black and Decker to 

remove all of the sugar from the carpet.  Customer time is valuable, and this could indicate 

that it could take twice as long to clean up messes, which would leave the Dirt Devil at a 

disadvantage to other competitors.  The most obvious potential cause of this is would be a 

lack of proper suction.   

It should be noted that there are likely many other issues that develop over time with 

wear on a product.  During the trials conducted, only issues present during the early life of the 

72  

product could be identified.  Typically, these sorts of issues should be weighted more heavily 

when considering areas of improvement as they will be present throughout the life of the 

product; however, issues that develop over time should not be discounted, especially if they 

result in even greater detriments to functionality than problems present from the initial 

purchase.   

 

Identification of Areas of Improvement – Research and Customer Reviews 

In order to better understand the issues that can arise over time, it is often best to 

consult reviews of a product from customers who have been using the product for some time.  

This can often be best established by means of consulting actual customers by means of 

reviews as well as personal interviews and surveys. 

Customer reviews showed that the number one concern with the Dirt Devil vacuum 

was the battery life.  While our battery proved to be satisfactory for initial tests, customer 

reviews suggest that the battery life decreases severely to the point of operating for less than 

a minute within a few uses of the product.  Most customers identified that this was not 

enough charge to complete most jobs.  Most customer reviews do not identify other potential 

areas for improvement, as reviews tend to be saturated with battery concerns.   

Surveys were also conducted at the MOMO LOLO coffee shop in Fort Collins, where 

employees regularly use the Dirt Devil cordless vacuum.  Employees were happy with the 

mobility and ease of use of the vacuum; however, they also identified the battery as being a 

serious issue.  A second issue that was identified was that the suction was not sufficient to 

clean up most messes.  The owner of the MOMO LOLO coffee shop was personally 

interviewed, and also identified concerns with the battery life along with the suggestion of an 

interchangeable battery pack.  The shop also uses a similar Dirt Devil vacuum that has a cord 

and was overall very happy with its performance.  Further details of these interviews can be 

found in the Research section of this report on page 59.        

 

Review Comparisons of other Vacuum Cleaners 

Research was done on a total of four other vacuum cleaners.  One of those vacuum 

cleaners, the Black & Decker Dustbuster Bagless Cordless Hand Vacuum was tested in parallel 

with the Dirt Devil.  Aside from physical trials, the four vacuums were compared by means of 

reviews and listed features.  The information used for these comparisons can be found in the 

Research section of this report.  These vacuums are listed below: 

73  

 

Eureka Rapid Clean Pet Cordless Handheld Vacuum, 80A 

Black & Decker 14.4V Cordless Hand Vacuum 

Black & Decker Dustbuster Bagless Cordless Hand Vacuum 

DEWALT ½‐gal. Cordless 18‐Volt Wet/Dry Vacuum  

In terms of affordability, the Dirt Devil is the most affordable of the group at a price point 

of $16.49.  The Black & Decker Dustbuster comes in at a close second with a cost of $17.99.  

The Black & Decker 14.4V as well as the Eureka jump into the $30‐60 price range.  The 

DEWALT is a whopping $130. 

Most of the other vacuums appear to have greater suction than the Dirt Devil.  At full 

capacity, it was fairly obvious that the Black & Decker Dustbuster had greater suction than the 

dirt devil.  Reviews generally suggested that the Black & Decker 14.4V also surpassed the 

suction of the Dirt Devil.  The Eureka was built more specifically to handle pet hair, so it’s easy 

to imagine that it likely also has adequate suction, however, it is difficult to determine this 

from the reviews as many of the reviews are more centralized around the vacuum’s reliability 

over time.  Both the Eureka and the Black & Decker 14.4V vacuums use 14.4V power supplies, 

which may contribute to the suction strength.  The DEWALT carries a hefty 18V battery, and 

provides superior suction, according to reviewers.   

Battery issues seem to be a common issue with all of the vacuum cleaners; however, the 

Dirt Devil is without a doubt the most troubled in this regard.  Some of the poor reviews may 

be related to improper battery charging protocol, as batteries tend to underperform when not 

charged properly.  It is clear though that this is not the issue with the Dirt Devil due to the 

amount of complaints.  The DEWALT did not seem to display battery issues, as an obviously 

higher quality universal DEWALT interchangeable battery is used.   

The Dirt Devil appears to be the smallest of the four vacuums.  The Black & Decker 

Dustbuster is comparable in size, but slightly larger and more bulky.  The Black & Decker 14.4V 

also has a crevice tool; however, it appears to be significantly larger than any of the other 

vacuums.  While we did not get to work with the Eureka, the head is a rather unusual shape, 

so it may not be particularly efficient in reaching tighter areas.  The DEWALT is very large, and 

appears to have a relatively small nozzle area, making tight region clean up difficult, even with 

the crevice tool. 

The most notable feature of the Dirt Devil is probably the crevice tool.  All the vacuums 

except for the Black & Decker Dustbuster also feature a similar feature.  Both Black & Decker 

vacuums advertise easily washable filters, and the DEWALT features a wet/dry filter 

74  

advertised to be capable of trapping 99.97% of dust at 0.3 microns.  The Eureka has multiple 

features that specialize in removing pet hair.     

The Dirt Devil seems to have the lowest working lifetime.  Reviews for the Eureka also 

seem to display durability issues.  Both Black & Decker vacuums appear to have long overall 

lifetime.  The DEWALT also appears to be very durable, and maintain strong suction and 

battery life.   

 

Comparisons with the Customer Requirements 

Mobile – This requirement was generally fulfilled well with the current design.  The vacuum is 

reasonably lightweight, easy to maneuver, and is cordless.   

Versatile – The crevice tool was extremely helpful in cleaning the corner.  The surveys at 

MOMO LOLO coffee shop did suggest that a better crevice tool may have been helpful.  This 

requirement was partially fulfilled.     

Sufficient Battery Life – This requirement was not fulfilled.  While battery life may be 

satisfactory at the beginning of the product life, reviews show that the operation time is 

atrocious after a few uses of the vacuum.   

Strong Suction to Clean any Surface – The suction of this vacuum cleaner was sufficient for 

smooth surfaces, however, reviews and interviews seem to suggest that the suction does 

decay over time.  Experimental trials also revealed difficulties in cleaning carpet surfaces with 

smaller particles. 

Easy Maintenance and Cleaning – The emptying of the dust cup and removal of the filter is 

very easy, however, cleaning the filter proved difficult.  For mechanical and electrical parts, 

the device is not constructed in a way where replacement of parts is easy.  

Durable – Reviews generally suggest that the motor does not last long before dying out, and 

the battery capacity plummets severely after purchase.  This requirement has not been well 

fulfilled.  

Affordable – The dirt devil appears to be the cheapest vacuum on the market for this 

particular class of vacuums.  While value may come into question, this requirement does 

appear to be met.  

Safety – Electrical components seem to be well isolated.  Under standard use, the chance for 

any electrical shock should be low.  The only potential pinch point is the removal and 

75  

replacement of the dust cup; however, this does not seem to be of great concern.  This 

requirement has been met. 

Further analysis of how the dirt devil, as well as competitor vacuums, meet customer 

requirements can be found in the chart below.  Information is also provided identifying 

correlations between specifications and target values for the various specifications of a good 

hand vacuum based on what is currently available.   

 

Specifications the device must meet based on customer requirements: 

Cost of vacuum (dollars) 

Total weight of vacuum ( pounds) 

Number of parts (number) 

Time to recharge the battery (hours) 

Duration of battery life per use (minutes)  

Machine washable filter (Y//N) 

Number of uses between changing the filter (number) 

Voltage supply (Volts) 

Width of the nozzle for small space removal (mm) 

Target particles removed (Y/N) 

Number of pinch points (number) 

 

76  

 

This chart tells us that the most important specification for customers is battery life.  

Customers require that a vacuum will operate for at least 5 minutes.  The number to beat in 

order to outperform all competitors is 40 minutes.  Safety also scored high in this analysis.  

Although, it should be noted that the actual risk of injury from these vacuums is quite low.  

Other high scoring specifications are minimum nozzle width, ranging from 9mm to 45 mm, 

and weight, ranging from 5 lb to a delighted value of 1.7 lb.  

 

 

 

 

77  

Concepts to be Improved Upon 

  Notable issues that arose from the consumer reviews, interviews, and test trials were 

as follows: 

Battery capacity 

Motor strength  

Suction 

Filter maintenance 

Crevice tool effectiveness 

Valve backflow 

 

After identifying these issues, a Brainwriting technique was employed to try and generate 

concepts of potential solutions to some of these issues.  This was completed by passing a 

sheet of paper among the team members, where the first team member would put down 

three ideas, and then pass the paper to the next team member.  That member would then 

either build on those ideas, or generate new ideas.  This was done for each team member.  

The results are shown below. 

Brainwriting  Activity 

Improvements  Idea 1 Idea 2 Idea 3Heidi  Replacement battery 

packs Better crevice tool  Improved battery 

function 

Bryce  Compatible with other tools, larger vacuums 

Flexible crevice tool  Lithium Ion Batteries 

Trent  More streamline front shaped nozzle 

Crevice tool attachments 

Stronger motor 

Krystal  Change the design of the fan blade 

Use a different filter or different material to improve air quality 

Change the design of the vacuum valve to reduce back flow. 

 

The ideas that were chosen to be conceptualized were a more versatile crevice tool, 

interchangeable battery packs, and a modified fan and drive system to create more suction. 

 

 

 

78  

Potential Concepts for Improvement 

Versatile Crevice Tool One concept is to make a more versatile crevice tool that has an even smaller forward 

profile to fit in particularly tight spaces.  In order to allow the tool to reach a greater variety of angles, the crevice tool could be attached to a flexible hose, similar to the DEWALT vacuum.  The smaller tool would likely pick up less material; however, this should not be an issue as the tool would only be used in small regions where there’s not a large area to clean.  The hinged attachment could still be used.  The rigid crevice tool would instead be replaced by a compressible hose.  In order for the crevice tool to be folded into its closed position, the hose would need to be compressed along its long axis, and the tool head would clip in where the end of the current crevice tool clips in on the current design.  When the tool is extended, the hose would be stretched out of the compressed position and then turned in any direction, allowing for winding around corners and edges to even the most difficult and hard to reach places.  

Interchangeable Battery Packs 

  An obvious and very prevalent issue with this vacuum as well as many other cordless 

vacuums is battery life.  Many power tools use exchangeable battery packs that can be 

charged away from the tool, and then attached to the tool for use.  These batteries are 

typically standardized and will work across multiple devices.  Additionally, multiple batteries 

can be charged before use, and then used one after another in order to multiply the running 

time of the device by the amount of pre‐charged batteries.  Once a battery’s capacity has 

been reduced due to many recharges, the battery can be replaced with a fresh new battery.  

This concept could be applied to Dirt Devil vacuums as well, possibly even with the addition of 

compatibility with standard rechargeable tool batteries already on the market, such as the 

DEWALT vacuum that was compared to above.  Ideally, this solution would not need to be 

particularly expensive if the customer already owns one of these batteries.   

 

Modified Deeper Fan and Drive System 

  One potential solution that may create more suction is a larger fan driven by a more 

powerful motor.  The fan is responsible for forcing air from inside the compartment of the 

vacuum out through the side air vents.  As this air is vacated from the fan region, more air 

rushes in through the nozzle and the filter to replace it.  A faster, larger fan will move more air 

at a faster rate, creating a larger suction.  The motor replacement should be simple as it is 

easy to imagine that the current motor is not particularly powerful, and a stronger, similarly 

sized motor should not be too difficult to find.  Additional batteries may be necessary to 

create a larger voltage to drive the motor.  The fan can be deeper, allowing it to scoop a larger 

amount of air and direct it out of the inner compartment, creating a greater vacuum to pull air 

through the system.  

79  

Decision Matrix 

 

  The Decision matrix compares these three potential concepts to the stock Dirt Devil 

vacuum and determines a score for each improvement based on how the suggested 

improvement will affect the vacuum’s ability to meet the customer requirements.  The table 

below shows this analysis. 

Original Design  Alternatives Interchangeable Battery Packs 

Versatile Crevice Tool 

Modified Fan and Drive System 

Mobile  10    0  0  ‐ 

Versatile  9  ‐  +  0 

Battery Life  18  +  0  + 

Suction  15  0  +  + 

Ease of Clean  14  +  0  + 

Affordable  11  ‐  ‐  ‐ 

Safe  13  0  0  0 

Durable  10  +  ‐  ‐ 

  100  Total  1   0  0 

    Weighted  64  27  63 

 

The Improvement 

The decision matrix determined that the interchangeable battery pack would yield the 

greatest overall performance of the vacuum as a whole.  The proposed design would remove 

the battery from the body of the vacuum, and transfer it to an external location.  The stock 

purchase of the device would come with an external battery of similar charge storage to the 

current device.  The battery ideally should be of higher quality, preferably lithium ion; 

however, if the same price point needed to be met, a similar battery could be used, as this 

design would allow for further improvements and easy replacement of batteries.   

  The device would allow for two battery options.  A charging port would be placed at 

the base of the handle of the vacuum cleaner.  This charging port would be at the base of the 

female connection of a larger rectangular adaptor port that will provide mechanical support 

to the battery.  The two options would be the stock battery manufactured by Dirt Devil; 

however, other adaptors would also be manufactured to allow the use of standard 

rechargeable batteries used by other brands.  The adaptor pieces, nicknamed the “Hermie,” 

would slide into the larger rectangular port, making a connection with the charging port.  If 

necessary, a voltage transformer would be present in each adaptor that would coincide with 

the voltage of the adaptor battery in order to match the proper voltage with the vacuum 

itself.  Additional latches would be present to secure the adaptor in place.   

80  

 

Figure 31: Stock battery pack installation 

  This would allow for customers to use more expensive batteries that they already own 

to power their vacuum cleaners.  If they don’t own a power tool battery, they still have the 

option to purchase one if they are not satisfied with the stock battery.  If they are content 

with the stock battery, but want to use the vacuum on a more frequent basis, they have the 

option of purchasing multiple external batteries which can be charged concurrently.   

  The battery at the end of the handle would add a significant amount of mass to the 

handle of the vacuum.  This should not be an issue though, as the moment from that mass will 

help to balance the moment from the mass of the motor and the forward casing elements of 

the vacuum.  As a result, the overall vacuum should actually be more balanced than before 

relieving strain on the user’s wrists.   

The cost of this system should not be significantly greater than what is currently 

available.  The same batteries could still be used; the only difference is their location in the 

vacuum.  Material costs may increase slightly in order to manufacture the junction between 

the adaptor and the battery.  The Hermie adaptor would be sold as a separate product with 

different models that are compatible with a variety of manufacturer power tool batteries.  

81  

The user would simply purchase the proper Hermie that matches their chosen power tool.  

This alternative would be completely optional, and the vacuum would still function without 

the Hermie adaptor.     

 

Figure 32: Hermie Adaptor 

This particular model was designed with DEWALT rechargeable batteries in mind, the 

same battery used in one of the comparison vacuums.  The DEWALT had the best customer 

reviews by far out of all the vacuums.  It really is in a higher class than any of the vacuum due 

to its price.  This adaptor is an attempt to bring the battery power of the DEWALT to a much 

more affordable vacuum cleaner.    In order to make the Hermie adaptors work with many 

types of batteries, it may be necessary to expand the handle of the vacuum cleaner or extend 

the adaptor out so that larger batteries can still fit.  Regardless of this detail though, the 

principles still apply.   

82  

  

 

 

 

 

 

 

Figure 33: Hermie Adaptor details

83  

Teamwork Analysis   

Team Contract 

 

84  

Meeting notes 

01.25.15  Meet and greet 

Assignment #2 group portion 

Schedule meetings for future dates 

Schedule group meeting with Bob 

01.27.15 

Discuss when all requirements should be started and completed. 

Finish assigning tasks 

Make a timeline/chart that describes exact dates for all aspects within the project. 

Schedule all future meetings to ensure all group members can participate 

01.31.15 

Re‐designate project duties 

Make new Gantt chart with Microsoft project 

Compare Dirt Devil and Black and Decker vacuums with three different size particles on two different surfaces 

Disassembly of Dirt Devil 

Photos of comparison tests 

Photos of disassembly  

02.11.15 

Create survey for MomoLolo coffee shop 

Finalize part names for report 

Creo prediction for part completion 

Finalize which creo parts for design. 

02.18.15 

Brainwritting activity 

Gantt chart update 

Creo update 

02.28.15 

Completion of new improvement section 

Final compiling of information 

Proofread and complete  entire project  

 

 

85  

Team Health Assessments 

Date: 1/31/15             

Measure  SA  A  N  D SD NA

1  Team Mission and purpose are clear, consistent and attainable    X         

2  I feel that I am part of a team    X         

3  I feel good about the teams progress            X 

4  Respect has been built within the team for diverse points of view 

          X 

5  Team environment is characterized by honesty, trust, mutual respect, and team work 

  X         

6  The roles and work assignments are clear      X       

7  Team treats every member’s ideas as having potential value    X         

8  Team encourages individual differences             X 

9  Conflicts within the team are aired and worked to resolution            X 

10  Team takes time to develop consensus by discussing the concerns of all the members to arrive at an acceptable solution 

X           

11  Decisions are made with the input from all in a collaborative environment 

X           

12  The environment encourages communication and does not “kill the messenger” when the news is bad 

  X         

13  When one team member has a problem others jump in to help    X         

14  Dysfunctional behavior is dealt with in an appropriate manner             X 

15  When someone on the team says they are going to do something, the team can count on it being done 

          X 

16  There is no “them and us” on the team    X         

17  Our team cultivates a “what we can learn” attitude when things do not go as expected 

          X 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86  

Date: 2/11/15             

Measure  SA  A  N  D SD NA

1  Team Mission and purpose are clear, consistent and attainable  X           

2  I feel that I am part of a team  X           

3  I feel good about the teams progress        X     

4  Respect has been built within the team for diverse points of view 

X           

5  Team environment is characterized by honesty, trust, mutual respect, and team work 

  X         

6  The roles and work assignments are clear    X         

7  Team treats every member’s ideas as having potential value    X         

8  Team encourages individual differences     X         

9  Conflicts within the team are aired and worked to resolution  X           

10  Team takes time to develop consensus by discussing the concerns of all the members to arrive at an acceptable solution 

X           

11  Decisions are made with the input from all in a collaborative environment 

X           

12  The environment encourages communication and does not “kill the messenger” when the news is bad 

  X         

13  When one team member has a problem others jump in to help        X     

14  Dysfunctional behavior is dealt with in an appropriate manner             X 

15  When someone on the team says they are going to do something, the team can count on it being done 

      X     

16  There is no “them and us” on the team    X         

17  Our team cultivates a “what we can learn” attitude when things do not go as expected 

X           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

87  

Date: 2/28/15             

Measure  SA  A  N  D SD NA

1  Team Mission and purpose are clear, consistent and attainable  X           

2  I feel that I am part of a team  X           

3  I feel good about the teams progress  X           

4  Respect has been built within the team for diverse points of view 

X           

5  Team environment is characterized by honesty, trust, mutual respect, and team work 

  X         

6  The roles and work assignments are clear  X           

7  Team treats every member’s ideas as having potential value    X         

8  Team encourages individual differences     X         

9  Conflicts within the team are aired and worked to resolution  X           

10  Team takes time to develop consensus by discussing the concerns of all the members to arrive at an acceptable solution 

X           

11  Decisions are made with the input from all in a collaborative environment 

X           

12  The environment encourages communication and does not “kill the messenger” when the news is bad 

  X         

13  When one team member has a problem others jump in to help  X           

14  Dysfunctional behavior is dealt with in an appropriate manner             X 

15  When someone on the team says they are going to do something, the team can count on it being done 

    X       

16  There is no “them and us” on the team    X         

17  Our team cultivates a “what we can learn” attitude when things do not go as expected 

X           

 

Disassembly and Reassembly of the Vacuum 

Disassembling the vacuuming was done with extreme care with possible hopes of 

reassembling and having a functional vacuum.  In order to properly measure all the 

dimensions for replicating the parts in Creo, some of the parts had to be removed from their 

original position.  Many parts were tightly held together, and had to be pried apart.  There 

were many lumps of glue holding wires and circuitry in place that we were forced to break in 

order to fully disassemble the vacuum.  This seemed to pose no real threat in the reassembly 

of the vacuum.  The next part that we had to pry apart was the Power Switch Casing and 

Power Switch from the circuit board.  In the process of removing the switch, the baseplate 

beneath it formed a fault along the three switch contact plates, and broke in half.  As a result, 

permanent reassembly would be exceptionally difficult, as it would require the repair of the 

switch baseplate.  We can get the motor to turn on and rotate the fan by connecting the 

battery pack directly to the motor, but to get the vacuum to function permanently while 

retaining the original circuitry and recharging functions, delicate reassembly of the switch and 

88  

some regluing would be necessary. The following table shows the disassembly and reassembly 

process of the vacuum.  

Notes on Disassembly 

Disassembly Reassembly Notes on Reassembly 

Dirt devil removed from box.  

   

The crevice tool and brackets, valve and filter assembled perfectly. 

Front casing, filter, valve easy separation. Crevice tool with brackets more difficult.  

    Difficult to replace the broken piece on the circuit board where the power switch and power switch casing were attached.  

Minimal difficulty removing the screws and separting the left and right casing shells.  

    Power switch casing and switch were attached, copper and metal plates assembled back into power switch. 

Detail inspection of the layout of the interior parts.  

    Had to use wire and glue to reattach power switch. Circuit received no signals before or after complete.  

89  

 

Individual Team Member Comments on Group Performance 

Trent McNamara‐ 

In Conclusion the team worked well together. Our strengths were discussing ideas as a 

group which always ended with the majority of the group in an agreement. Another strength 

we had was solving problems and dividing up work evenly. Each group member put forth a 

similar amount of time on their section and was satisfied with the result. We didn’t have many 

problems arise but when we did we, as a team would address these issues in a way that was 

non confrontational but also ended in resolution. Some of our weaknesses were completing 

work on time. Multiple members of the team missed deadlines on the completion of their 

work which resulted in delays and eventually a long couple of meetings in the lab. From these 

weaknesses we learned to keep ahead of our work and to hold other members of the team 

Removed all interior parts for further inspection.  

    Repositioned all parts into the appropriate places within the left casing shell. Including spring and filter button. 

System turned on while power switch was in on position. Also, the light was activated for charging.  

 

  Placed the right casing shell on, some difficulty getting all wires back into correct places.  

During final dissassembly, circuit was broken to remove power switch and power switch casing.  

    Vacuum fits together nicely, power button moves freely, front casing attaches great, but no power to the vacuum.  

90  

accountable for their potion of the project. Overall the team worked well together and the 

project was completed on time with very little issues.    

 

Heidi Potton‐ 

Our initial plan for the project included many portions of the requirements being done 

by several members of the team.  After our meeting with Bob, we decided to take his advice 

and work on the strengths of each team member and separate the tasks more individually.  

Once we did this, we each concentrated our efforts in the areas where we were most 

qualified. This provided our team to meet the requirements of the project most efficiently.  

We did have some deadlines that were not meet, so if we had not appropriate delegated the 

projects requirements in the beginning, we would have had difficult time producing a quality 

report within the deadline.  Overall, we had great team dynamics and worked well together.   

 

Bryce Wilson‐ 

  I’m very happy with our team’s overall performances.  There really were no instances 

that arose where it felt one team member was not fulfilling their duties, or that we were 

unhappy with a team member’s efforts towards the projects.  There were some issues trying 

to meet deadlines, however, we tried to plan to finish the project early as a precaution in case 

delays arose.  This worked out quite well, as even though the last week has been busy, it has 

been reasonable.  I think better planning and efforts to keep up with deadlines will be helpful 

in the next project.  I believe spreading out tasks and responsibilities over greater lengths of 

time may be helpful in the future, as well as aiming for a steady, but balanced workload, 

rather than an intense final push to complete the project.  All team meetings were very 

amicable, and no serious conflicts arose.  I believe our team got along very well, and I look 

forward to working with them on the next project.     

 

Krystal Tamayo‐ 

Overall, I am very proud of this team. In the end, every member of this team was 

responsible and got their assigned tasks completed. However, we did have some delays in our 

project because some of us were not able to complete our tasks on time. Communication 

really helped us get back on track because everybody was aware of the delays and what 

needed to be done to make up for the time lost. The “buddy system” also helped to stay on 

track because there were a couple of situations where a team member needed assistance 

from another team member in order to complete a task. Nevertheless, as with any other team 

we did not agree on everything but we were respectful of each others’ thoughts. We also did 

not emotionally attach to the problem, instead we discussed the problem professionally and 

compromised. I can genuinely say that our team had effective group dynamics.  

91  

Reflection on Project Delays 

  As can be seen in the Project Plan section of this report, there were a few set backs 

that pushed back our due dates.  The first most notable setback can be seen between the 

1/31 Gantt chart and the 2/11 Gantt chart between the Research Competitors task and the 

How the Vacuum Works task.  The extension on the research competitors had to due with an 

increase in the amount of content we had planned to incorporate into that section of the 

report, most notably, the customer interviews and surveys at the MOMO LOLO coffee shop.  

These interviews took time to complete in order to allow employees to use the vacuums and 

report on the surveys.   

  The setback for the How the Vacuum Works section was due to unexpected 

dependencies on the CREO models being completed.  As time progressed, we realized that it 

would be beneficial to include renderings from the completed CREO models to supplement 

the description of the functionality of the vacuum.  For this reason, completion of this section 

required a completion of all of the CREO models.   

  It did appear as if some delays could potentially arise in the production of the CREO 

models as well.  We had assigned a majority of the CREO work to one individual after 

consulting with Bob on our labor distributions.  The amount of work involved did end up 

taking more time than expected.  In order to try and catch up in this area of the project, the 

buddy system was employed and a second group member stepped in to complete the CREO 

parts for many of the internal pieces of the vacuum.  As a result, the CREO models were 

completed only a couple of days passed the deadline, and no major repercussions were 

encountered. 

  A setback that was not as well illustrated in the Gantt charts was a very difficult 

academic week for most of our group members from February 23rd through the 27th.  Several 

of our group members had three exams that week, so virtually no work was completed on the 

project during that week and the weekend preceding it.  We were able to recover by putting 

in a 10‐hour day on the 28th as a group, and an additional 5 hours of work on March 1st.  These 

days were long and fairly difficult, but being in the same room while working individually did 

allow us to consult with one another when questions arose, which was beneficial towards 

maintaining congruence between all of our parts of the project.  For the next project, it may 

be beneficial to plan out when exams for other classes are occurring so that we can plan 

accordingly.    

  The majority of the work on the improvements section was also completed later than 

we expected.  This was partially due to delays in determining the feature to be improved 

upon.  We had hoped to wait to choose an improvement until after the in class lectures about 

generating concepts and selecting concepts using a decision matrix.  Unfortunately, we were 

92  

hit with the heavy exam week following those lectures, so this plan did not work out quite as 

well as we had hope.  The recovery of this delay was a large part of the efforts that went in to 

the February 28th meeting.      

Future planning 

  For Project 2, we will try to put even more thought into the project plan.  We will try 

and determine when we all have exams before creating a plan, and attempt to plan our 

deadlines around obligations for other classes.  As we did in this plan, we will once again try to 

accomplish our tasks early in order to allow for unexpected delays.  While we did try to use 

the buddy system in this project, we will attempt to be more formal about it in order that we 

can immediately jump in to help other group members when they become overwhelmed.  

Distribution of tasks between members certainly was helpful; however, flexibility in being able 

to assist other group members when help is needed is crucial to a group’s success in 

accomplishing tasks on time.  Last but not least, full and complete understanding of the 

project requirements from the very start will allow for early determination of task 

dependencies and for prompt conclusion of tasks with all necessary elements.