Из чего состоит пылесос

Обновлено: 28.03.2024

Даже когда ваш дом кажется вам чистым, это абсолютно не так. Это потому что частички пыли настолько малы, что увидеть невооруженным глазом невозможно. К счастью, большинство из нас может жить, не зная эту правду о наших домах, быстрой пробежки с пылесосом достаточно, чтобы мы остались довольны. В домах двадцать первого века есть десятки приборов и гаджетов, но этот домашний помощник является одним из немногих, без которого многие из нас просто не могут жить. Мы все знаем, что пылесос высасывает грязь, но как именно он работает? И что делает современный циклонный очиститель отличным от старомодного уборщика?

Традиционный пылесос с мешком для сбора пыли

Первым электрическим пылесосом, изобретенным в 1901 году, была простая всасывающая машина с шлангом и сосущей щеткой спереди, двигателем посередине и мешком сзади. Когда вы его включаете, мотор с ревом начинает работать, всасывая воздух и грязь и вдувая их в мешок. Мощный электрический двигатель прикреплен к вентилятору, который всасывает воздух. Мешок с грязью (иногда одноразовый бумажный пакет внутри тканевого пылесборника) захватывает пыль, так что можно использовать очиститель в течение некоторого времени, не беспокоясь о том, куда идет вся грязь. Как вы понимаете, мешок не совсем воздухонепроницаем. Воздух может выходить из него, оставляя пыль и грязь внутри, таким образом он эффективно действует как фильтр.

Как это работает

  • Электрическая розетка подает энергию на электродвигатель. В типичном устройстве двигатель рассчитан на мощность 500-1000 ватт, поэтому он потребляет в пять-десять раз больше энергии, чем обычная лампа накаливания.
  • Резиновый ремень, приводимый в действие электродвигателем, поворачивает щетки и выступы на насадке спереди машины.
  • Энергичное взбивание и чистка освобождают ковер от пыли и сора.
  • Вентилятор, прикрепленный к электродвигателю, всасывает воздух, и разрыхленная грязь проходит в переднюю часть машины.
  • Грязный воздух перемещается к задней части машины и охлаждает электродвигатель, проходя мимо.
  • Пыль и частицы грязи улавливаются в нижней части мешка для мусора (который может быть одним пылесборником из ткани или одноразовым бумажным пакетом, закрепленным внутри тканевого мешка).
  • Относительно чистый воздух выходит из задней части. Обратите внимание, что выходящий воздух намного теплее, чем входящий, потому что он принимает отработанное тепло от электродвигателя.
Современный пылесос с пластмассовым пылесборником

Большинство современных пылесосов покончили с мешками и вместо этого используют легкие и удобные пластиковые контейнеры, которые очень легко опорожнить. Это означает, что им необходимо использовать фильтры для отделения пыли от воздуха (это работа, которую раньше делал мешок).

Основные части:
  • Шланг с меняющимися насадками крепится к входному отверстию.
  • Пластмассовый ящик для сбора мусора находится внутри корпуса.
  • Фильтр представляет собой цилиндр сложенной бумаги, прикрепленный к основании мусорного бака. Воздух всасывается через фильтр, оставляя грязь в мусорном ведре.
  • Очень мощный двигатель мощностью порядка 2000 ватт необходим, чтобы вытягивать воздух через плотный фильтр.
  • Фильтр и выходная решетка: это простой кусочек губки, который можно удалить и вымыть, находится в задней части.
Циклонный тип

В стиральной машине этот же принцип используется для отжима воды из одежды в конце цикла стирки. Когда барабан вращается с высокой скоростью, одежда прижимается к краю барабана, и содержащаяся в ней вода удаляется через маленькие отверстия барабана. Эта идея оказалась столь же эффективной в воздушном фильтре Дайсона. Вращение грязного воздуха отделяет тяжелые частицы пыли, которые улавливаются и собираются, а очищенный воздух затем возвращается обратно в комнату. Машина Дайсона была настолько эффективной и успешной, что он задался вопросом, почему бы не сделать такой пылесос. Так он изобрел циклонный тип чистящих машин.

Основные части:
  • Вращающаяся щетка взрыхляет грязь в покрытии, чтобы легче ее втянуть. Это почти то же самое, что и в обычном пылесосе.
  • Регулировка высоты позволяет использовать аппарат на твердых полах, ковриках и других поверхностях. Когда пылесос находится в вертикальном положении, вращающаяся щетка выключается. Воздух всасывается через удлинительный шланг в верхней части.
  • Мощный электродвигатель — это эффективный гигантский вентилятор, который всасывает воздух и тянет его через циклон машины и фильтры. Как вы, наверное, заметили, через несколько минут работы двигатель становится довольно горячим; поэтому холодный воздух, который он всасывает, выходит из машины несколько жарче. Здесь воздухоотвод находится внизу, прямо под мусорным ящиком. Положите свою руку туда, и вы почувствуете выходящий теплый воздух.
  • Прозрачный пластиковый пылесборник. Интересная деталь, которую стоит упомянуть — это то, как центробежные, вращающиеся действия сортируют частицы пыли по слоям, подобно центрифуге. Снизу находятся более тяжелые крупные частицы мусора, сверху – легкая пыль.
  • Циклонный фильтр представляет собой большой пластиковый конус маленькими отверстиями в верхней части, узким концом входящий в пылесборник. Это самая важная часть циклонного устройства. Электродвигатель всасывает грязный воздух в верхнюю часть фильтра, где он вращается на высокой скорости. Пока воздух проходит через конус, пыль вращается, опускается вниз и собирается в пылесборнике, готовая к удалению.
  • Чуть выше циклонного фильтра находится верхний пылевой фильтр. Воздух проходит через этот второй фильтр, для дополнительной очистки, перед тем, как он вернется в комнату.
  • Воздушный шланг. Электродвигатель всасывает воздух по сети трубок. Воздух подается на верхнюю часть машины, втягивается и прокручивается через фильтр, а затем возвращается через этот трубопровод к нижней части.
Как работает циклонный пылесос
  • Воздух входит через щетку в нижней части.
  • Воздух поступает на первую ступень тангенциально (перпендикулярно цилиндрической мусорной корзине) и вращается в центре циклонного фильтра. Частицы грязи смещаются к краям, падают вниз и там собираются, а воздух вытягивается через отверстия в самом фильтре.
  • Несколько более чистый воздух проходит во вторую, верхнюю ступень.
  • Здесь происходит аналогичный процесс, только с несколькими меньшими фильтрами, которые удаляют намного более мелкие частицы грязи.
  • Относительно чистый воздух проходит через специальный микрофильтр HEPA, обладающий очень высокой степенью очистки. Поскольку большая часть грязи уже удалена, этот фильтр действительно не препятствует потоку воздуха через машину.
  • Воздух возвращается в комнату после прохождения через второй фильтр HEPA.
  • Блок двигателя и вентилятор расположены у основания машины между двумя задними колесами.
Моющие пылесосы

Даже самые лучшие циклонные машины не идеальны: фильтры не удаляют всю пыль, поэтому появляется потребность в дополнительных фильтрах HEPA, которые обычно либо настолько прекрасны, что они часто забиваются (уменьшая поток воздуха и очищающую способность), или настолько грубые, что позволяют грязи вернуться в комнату. Это особая проблема для людей с астмой или аллергией на пыль.

Как решить эту проблему? Один из вариантов — использовать моющий агрегат, в котором присутствует резервуар с водой для улавливания грязи вместо мешка или контейнера. Пыльный поступающий воздух загоняется в бачок для воды, где грязь задерживается. Влажный воздух выходит из резервуара, затем вращается, чтобы удалить воду (немного похоже на циклонный тип), производя чистый воздух, который возвращается в комнату.

Особенности

Громоздкое, шумное, производящее клубы едкого дыма устройство помещалось в большую деревянную бочку с небольшим количеством воды на дне для увлажнения воздушного фильтра. Крыльчатка вентилятора на одном валу с бензиновым двигателем засасывала воздух с пылью внутрь устройства и пропускала его через толстую войлочную шайбу, на которую центробежный насос непрерывно подавал воду. Пыль, частицы копоти и сажи оседали на влажном войлоке. Тяжелую повозку перевозила запряженная пара лошадей.

В конце 1901 года Хьюберт Бут, получив королевскую печать утверждения (аналог современного патента на изобретение) и большую денежную премию, заменил бензиновый двигатель электрическим и установил проволочный реостат для плавной регулировки оборотов вентилятора. Эти изменения конструкции значительно уменьшили шум и устранили дымный выхлоп.



Пылесос Бута с электрическим двигателем использовали для уборки пыли с ковров и ковровых дорожек слуги королевского двора Вестминстерского аббатства во время коронации и правления короля Эдуарда VII. Так, по свидетельству историков появилось современное универсальное устройство для уборки мусора и пыли.

Со времени своего изобретения вес, размеры, форма корпуса и функции пылесоса очень сильно изменились. В настоящее время агрегат для уборки мусора представляет собой мощное, компактное, высокотехнологичное, способное к обучению устройство с микроконтроллером. Вершиной развития инженерной мысли в данном направлении, несомненно, является робот-пылесос. Этот современный высокотехнологичный агрегат со встроенной воздушной турбиной, мощным компьютером, двумя видеокамерами ночного видения для получения стереоскопического изображения предметов, множеством корпусных и температурных сенсоров, встроенными щетками и раструбом для уборки мусора после полной зарядки аккумуляторов сохраняет автономность в течение 4 часов.



Через 3,5 часа он автоматически переходит в режим поиска источника питания. Увидев на плане помещения или с помощью своих встроенных web-камер электрическую розетку 220V или компьютер с разъемом USB, агрегат совершенно самостоятельно подзаряжает свои аккумуляторные батареи. Инфракрасная камера и ультразвуковой локатор позволяют ему свободно передвигаться по комнате в абсолютной темноте. После ввода в оперативную память оцифрованного плана помещения робот может производить влажную и сухую уборку в комнате, обходить препятствия (столы, шкафы, стулья).

После произвольной перестановки вещей и мебели в комнате для адаптации к новым условиям роботу-уборщику достаточно трижды просканировать комнату своими камерами, обойдя ее по периметру и диагоналям. Базовое программное обеспечение, которым разработчики вооружили робот-пылесос, использовалось для управления роботами-манипуляторами на крыше аварийного энергоблока. Программа обладает колоссальными возможностями в плане самообучения и адаптации к изменяющимся условиям внешней среды.

В основе работы пылесосов лежит создание зоны разреженного воздуха внутри корпуса устройства. Благодаря этому мелкий мусор с очищаемых поверхностей всасывается по трубкам и шлангам вместе с принудительно втягиваемым воздушным потоком. Этот загрязнённый поток сначала проходит через фильтрующий блок, а потом выводится наружу уже очищенным от пыли. Таким образом основными элементами пылесоса являются:

    .
  • Корпус.
  • Фильтрующий блок.
  • Шланги, трубки и щётки.

В качестве вспомогательного элемента используются механизмы, обеспечивающие быструю сборку электрошнура. Что хоть и не относится к числу основных узлов, но создаёт удобство пользования бытовой электрической техникой.

Пылесосная турбина


Устройство, предназначенное для образования разреженной воздушной среды внутри корпуса пылесоса, состоит из электродвигателя с лопастным вентилятором. Вращение лопастей со скоростью около 15-25 тыс. об/мин и выше обеспечивает необходимый для работы перепад давления. Но такая скорость неизбежно приводит к повышенному шумовому фону, иногда доходящему до 100 децибел. Поэтому производители вынуждены выделять место внутри корпуса для установки шумовой изоляции.

Приёмный бункер

Ёмкость для установки фильтрующих элементов нередко называют стаканом, бункером или баком. Обычно приёмные бункеры изготавливают пластиковыми или металлическими. В самых дешёвых моделях может быть использован низкокачественный пластик, подверженный механическим повреждениям и способный выделять вредные летучие вещества. Повреждённый бункер теряет герметичность, что приводит к понижению эффективности работы пылесоса.

Размер приёмного бака зависит от назначения устройства. Например, у миниатюрного автомобильного пылесоса ёмкость может быть меньше одного литра. В обычных домашних агрегатах объём бака колеблется в пределах 3-10 л. Если же рассматривать устройства, применяемые для сбора пыли в промышленных помещениях, то у них бункеры могут достигать 200 и более литров.

Фильтр пылесоса

Именно фильтрующий блок очищает поступающий воздух от пылевых частиц. Существует несколько разновидностей пылесосных фильтров. Во многих моделях устанавливают тканевые элементы, водяные фильтры, изделия из специальных пористых материалов и бумажные одноразовые съёмные вставки. При этом некоторые виды фильтров способны очищать воздушный поток не только пыли, но даже от бактерий и запахов.

Любой пылесос состоит из двигателя пылесоса (турбины пылесоса или мотора пылесоса), бункера пылесоса и фильтра пылесоса или системы фильтров. Также у каждого пылесоса состоит из шланга, щетки, штанги, корпуса, в котором есть пылесборник (мешок или контейнер (без мешка)), вентилятор двигателя (турбины) и шнура питания или шнуросборника.


11me06.jpg

Пылесосная турбина - это мотор пылесоса (двигатель пылесоса) с вентилятором, лопасти которого вращаются с очень высокой скоростью, благодаря этому возникает разряжение. В среднем, скорость вращения турбины - 15-25 тысяч оборотов в минуту. Следовательно, при такой высокой частоте оборотов возникает неприятный шум. В ряде моделей пылесосов он достигает свыше 100 db. Чтобы снизить уровень шума пылесоса, некоторые производители, как правило, устанавливают шумоизоляционные покрытия внутри головки пылесоса. Также используют шумопоглощающие материалы при изготовлении его корпуса. Частота вращения пылесосной турбины зависит от мощности электромотора и его конструктивных особенностей. Для достижения наиболее высокой степени разряжения и, следовательно, для повышения эффективности работы пылесоса в целом, турбина герметично вмонтирована в головку пылесоса.



Бункер пылесоса – это емкость для мусора и пыли. В бункер (или стакан пылесоса) попадает все, что сможет засосать турбина. При изготовлении бункеров чаще всего используется пластик, иногда нержавеющая сталь, либо специальные материалы. Очевидно, от качества бака зависит продолжительность срока службы и эффективность работы пылесоса. Низкокачественный пластик может быстро дать трещины, изменить форму или просто расколоться. Баки-утилизаторы из нержавеющей стали значительно надежнее и долговечнее. Однако, на качество стали тоже стоит обращать внимание. Сталь должна быть достаточно хорошей марки и определенной толщины. В противном случае, сталь может подвергаться коррозии и менять форму, в результате чего, безусловно, будет нарушена герметичность агрегата в целом и работа пылесоса станет нежелательной. Емкость бака-утилизатора полностью зависит от назначения агрегата. Например, емкость бака обычных домашних пылесосов – от 3 до 10 литров. Автомобильные пылесосы могут иметь емкость менее литра. Бак-утилизатор у профессиональных или промышленных пылесосов – может быть более до 200 литров!

Фильтр пылесоса (фильтры пылесоса) – один из основных и немаловажных элементов. Главная задача фильтра пылесоса – очистить выходящий из пылесоса воздушный поток от примеси пыли и всевозможных вредных веществ. Пылесосные фильтры бывают разного вида исполнения, конструкций и материалов. Обычно, это различные разновидности бумаги и картона, нетканые синтетические материалы, высокотехнологичные материалы, имеющие пористую структуру. Фильтры бывают различного назначения. Например, самые простые пылесосные фильтры очищают воздух только от бытовой пыли. Более серьезные фильтрующие элементы способны очищать воздух от пыли сверхмелкой фракции, запахов и даже бактерий или вирусов! В некоторых конструкциях пылесосов, в качестве основного фильтрующего элемента используется вода. Это, так называемые, пылесосы водной фильтрации или пылесосы с аква-фильтром (аквафильтром или aqua - filter ). В них основной мусор и пыль, поступающие в бункер, пропускаются через воду. Вода задерживает в себе все, даже самые мелкие частицы пыли, не позволяя им выйти за пределы бака-утилизатора. Кроме того, в процессе такой уборки, частично обеспечивается увлажнение воздуха в помещении, что делает уборку помещения более комфортным и легким занятием.

meshok_pylesosa.jpg

Купить запчасти для пылесосов или сделать запрос на наличие и стоимость по модели.

Читайте также: