Как работает пылесос: устройство и принцип работы пылесосов различных конструкций

Что из себя представляет традиционный современный пылесос — принцип действия аппарата, какие работы можно выполнять с его помощью. Из каких частей состоит, основные элементы конструкции, насадки и важные мелочи.

Общий принцип работы пылесоса

В основе любого бытового пылесоса лежит единый принцип работы: создание зоны низкого давления — вакуума. Стартер крутит ротор, который передает тягу на вентилятор, вытягивающий воздух из пылесоса. Во внутренней камере образуется пустота, которая тут же заполняется воздухом согласно законам физики. Таким образом на кончике щетки появляется тяга.  

  1. Воздух вместе с пылью заходит через гибкий шланг или штангу.
  2. Попадает в мешок или контейнер с водой.
  3. Проходит через сепаратор и выходит наружу через фильтр.  

Чем более узкое входное отверстие щетки, тем больше будет сила всасывания. Поэтому насадки с узким наконечником сильнее и громче вбирают в себя воздух. 

Как устроен пылесос?

Устройство пылесоса: схема, принцип действия и виды помощников

Трудно представить, что «прадед» современного пылесоса появился на свет еще в далеком 1907 году. Его соорудил американский изобретатель Джеймс Мюррей Спэнглер, ранее получивший патенты на несколько других агрегатов. Его портативный пылесос состоял из вентилятора, двигателя швейной машинки, наволочки от подушки, выпрошенной у жены, и вращающейся щетки. Однако средств для налаживания массового производства у него не было, чем и воспользовался супруг его кузины Уильям Гувер (Hoover), купивший патент.

Устройство пылесоса: схема, принцип действия и виды помощников

С тех пор воды утекло достаточно, но каких-то революционных изменений пылесосы не претерпели. Современный прибор состоит из нескольких элементов. «Сердце» прибора — мотор, состоящий из двух частей: асинхронного коллекторного двигателя и ротора вентилятора, закрепленного на валу. Другие узлы и элементы:

  • корпус;
  • пылесборник;
  • набор насадок, щеток;
  • труба–удлинитель;
  • шланг-воздуховод;
  • фильтр (или система фильтров).

Устройство пылесоса: схема, принцип действия и виды помощников

Корпус делают из высокопрочного пластика. Пылесборники бывают двух типов — мешки и контейнеры. Количество насадок может быть разным, все зависит от комплектации определенной модели. Например, универсальные щетки есть практически всегда, однако удобными, эффективными турбощетками, наоборот, оснащается не каждый пылесос.

Фильтры

Для создания надежного барьера для частиц разного размера необходимо — как минимум — три фильтра. Лучшие модели фильтров изготовлены по стандарту HEPA и задерживают пыль размером до 0,3 микрон. Технология была разработана по заказу правительства США еще в 1956 году, чтобы фильтровать воздух от радиоактивной пыли на предприятиях ядерной промышленности. 

Для людей с астмой рекомендовано использовать фильтры HEPA H12, выпускающие обратно в среду только 500 частиц на 1 литр воздуха и HEPA 14 — 5 частиц размером 0,1-0,3 микрона на тот же объем. 

Какие работы можно выполнять с помощью пылесоса

Обычный бытовой пылесос собирает мусор в жилых домах. Он чистит линолеум, ковры, паркет и иные напольные покрытия. Моющий пылесос выполняет мокрую и сухую уборку, промывает ковры, очищает мебель, кафель и окна. Он также ароматизирует и дезодорирует помещение.

Особенности разных видов

Предназначение всех агрегатов одно — уборка, однако отличаются модели друг от друга довольно сильно.

Также вы можете ознакомиться с ценами на пылесосы:

История изобретения

Пылесосы XIX века

Ранняя разновидность пылесоса.

Ранняя разновидность пылесоса.

Первый известный патент на пылесос, патент США № 29077, получен 10 июля 1860 года американцем Дэниелом Хессом из Айовы. «Подметатель ковров», как назвал своё устройство изобретатель, был оборудован вращающейся щёткой и сложной системой мехов для создания всасывающего воздушного потока. По пути воздух проходил через две водяные камеры с целью очистки от пыли и грязи. Нет никаких свидетельств, что такая машина когда-либо производилась.[1]

В 1868 году Айвз Макгаффни (Ives W. McGaffney) из Чикаго изобрёл пылесос «Уирлвинд» (Whirlwind). В верхней части пылесоса располагалась ручка, соединённая ременной передачей с вентилятором. Ручка приводилась в движение рукой. Пылесос был лёгким и компактным, но неудобным в эксплуатации из-за необходимости одновременно крутить ручку и толкать устройство по полу.[2] Макгаффни получил патент на своё изобретение 5 июня 1869 года и стал продавать его, основав бостонскую компанию American Carpet Cleaning Company. Стоил пылесос 25 долл. — немалая сумма по тем временам (в то время один американский доллар составлял около 23 граммов серебра[3][4]). Большинство пылесосов Макгаффни были проданы в Чикаго и Бостоне, и часть их, вероятно, сгорела в Великом чикагском пожаре. Лишь два «Уирлвинда» сохранились до наших дней, один из них экспонируется в историческом центре компании Hoover.[5]

Вслед за Макгаффни другие изобретатели также стали производить и продавать механические пылесосы.

3 октября 1899 года Джон С. Тормен (John S. Thurman) из Сент-Луиса получил патент США № 634042 на бензиновый пылесос. Некоторые исследователи считают его изобретателем первого пылесоса с мотором.[1]

Патент на электрический «подметатель ковров и собиратель пыли» получила в декабре 1900 года Коринн Дюфур (Corinne Dufour) из Саванны, Джорджия. Её пылесос обладал двумя вращающимися щётками и электрическим насосом, а пыль собиралась на мокрую тряпку.[6] Устройство было непрактичным и не пользовалось спросом.

Начало XX века

30 августа 1901 года британец Хьюберт Сесил Бут получил патент на электрический пылесос. Он обратил внимание на применявшееся в поездах устройство для сдувания пыли с сидений и решил, что было бы гораздо практичнее всасывать пыль. Для проверки идеи Бут положил платок на сиденье обеденного стула и попытался всосать ртом как можно больше пыли. Обнаружив, что пыль собралась на нижней части платка, он понял, что его идея работоспособна. Бут сконструировал большое устройство, известное как Puffing Billy, приводимое в движение сначала нефтяным, а потом электрическим мотором. Устройство перевозилось лошадьми и парковалось снаружи дома, а для чистки ковров использовался 30-метровый шланг, протягивавшийся через окно. Бут основал British Vacuum Cleaner Company. Среди клиентов Бута была королева Виктория, а также британское адмиралтейство: очистив от пыли бараки британских моряков, компания Бута положила конец эпидемии чумы.[1] Интересен случай, происшедший с Бутом после чистки монетного двора: его задержала полиция, обвинив в краже золота. Дело в том, что Бут забыл выбросить пыль, и в его пылесосе скопилось большое количество золотого песка. В первые годы XX века в Британии даже вошли в моду vacuum cleaner parties: леди из высшего общества пили чай, наблюдая, как служащие Бута чистят ковры в доме.

Аналогичную компанию основал Джон С. Тормен в Сент-Луисе. Услуги его компании стоили 4 долл. в 1903 году.

Один из первых пылесосов — Elmo производства компании «Сименс», 1906 г.

Один из первых пылесосов — Elmo производства компании «Сименс», 1906 г.

Ещё продолжали совершенствоваться и механические пылесосы. В 1905 году Уолтер Гриффитс из Бирмингема создал «Griffith’s Improved Vacuum Apparatus for Removing Dust from Carpets», использовавший меха для засасывания пыли. Его пылесос был портативным, компактным и напоминал современные пылесосы.

Между 1903 и 1913 годами изобретатель Дэвид Т. Кенни из Нью-Джерси получил 9 патентов на технологии, связанные с пылесосами. В 1919 году была основана Ассоциация производителей пылесосов, членство в которой требовало лицензии на его патенты.

В 1910 году П. А. Фискер (P. A. Fisker) запатентовал электрический пылесос, название которого он взял из телеграфного адреса компании: Нилфиск. Этот пылесос весил всего 17,5 кг и мог приводиться в действие одним человеком. Компания, основанная Фискером и его компаньоном Нильсеном (Nielsen) существует до сих пор и называется Nilfisk-Advance.

Пылесос «Nilfisk» (1920)

Пылесос «Nilfisk» (1920)

Но ещё до Фискера, в 1907 году, Джеймс Мюррей Спенглер создал портативный электрический пылесос из вентилятора, палки от швабры, и наволочки от подушки. Критически важным элементом пылесоса была вращающаяся щётка. Не имея средств для самостоятельного производства пылесосов, Спранглер продал свой патент на пылесос с вращающейся щёткой (полученный им в 1908 году) мужу своей кузины, У. Х. Хуверу (W. H. Hoover).

После Второй мировой войны

В течение многих лет пылесосы оставались предметом роскоши, но после Второй мировой войны они стали распространённым у среднего класса предметом обстановки.Пылесосы на циклонном принципе (используется центробежная сила для отделения пыли и твёрдых частиц) стали популярны в 1990-х, хотя некоторые компании (в частности, Filter Queen и Regina) производили такие пылесосы с 1928 года.Первый пылесос-циклон без мешка для мусора, CMS 1000, был запатентован компанией Amway в 1959.[7][8]

В 2004 году британская компания выпустила Airider — пылесос, способный, подобно Hoover Constellation, висеть на воздушной подушке.

В 2008 году вышел из строя самый старый из действующих пылесосов, после того, как он проработал 70 лет.[9]

В СССР многие модели выпускаемых пылесосов имели выпускной (нагнетательный) патрубок такого же конструктива, как и всасывающий. Это давало возможность при необходимости использовать пылесос как компрессор, мощности которого хватало, например, для покраски (побелки) потолков меловыми белилами методом краскораспыления. Иногда к пылесосу прилагался такой распылитель несложной конструкции.

Самые популярные пылесосы

Пылесос Thomas Aqua Pet & Family на Яндекс Маркете

Пылесос Thomas DryBOX+AquaBOX Cat & Dog на Яндекс Маркете

Пылесос Thomas Perfect Air Feel Fresh на Яндекс Маркете

Пылесос Miele SBAD0 на Яндекс Маркете

Пылесос Thomas DryBox Amfibia на Яндекс Маркете

Рекомендации и лайфхаки

  • Перед уборкой и после, осматривайте фильтры на предмет сильной загрязненности. Рекомендуем чистить их после каждого использования.
  • Вытряхивайте пыль с мешка или контейнера после каждого сеанса уборки.
  • Храните пылесос в сухом месте с минимальной влажностью. Старайтесь не допускать попадания воды на двигатель и электросхемы.
  • Не затягивайте при уборке острые предметы — они могут пробить трубку, порвать гофру, пылесборник и создать много проблем.
  • Старайтесь не перегревать пылесос. После каждой комнаты давайте ему отдохнуть пару минут.
  • Не пинайте, не бейте агрегат, следите за его внешним состоянием.

Встроенные (центральные) конструкции

Устройство пылесоса: схема, принцип действия и виды помощников

Это самый редкий, экзотический вид. Такие пылесосы не мобильны, они имеют рабочие части — воздуховоды, двигатель, фильтры, — спрятанные в стену. Шланг с насадками у этого чудо-агрегата подключают не к пылесосу, а к пневматическим розеткам, расположенным по всему периметру площади, на которой необходима уборка.

Внутри стен оборудуется лабиринт воздуховодов, который ведет в одном направлении — к общему пылесборнику. Такой контейнер, а также мотор и фильтры обычно монтируют в подвальных либо подсобных помещениях. Огромный минус — шланги очень большой длины, они лишь затрудняют уборку, мешая ей.

Результативность работы с учетом характеристик

Подбирая модель для наведения порядка в квартире, пользователи опираются на главные технические показатели:

  • уровень мощности мотора;
  • сила всасывания;
  • фильтры.

Примечательно, что производители разделяют показатели мощности оборудования и всасывания. Первый параметр влияет на количество потребляемой электрической энергии во время эксплуатации. Среднестатистическими характеристиками является мощность от 1300 до 2000 Вт. Превалирующие количество пользователей считает, что этот параметр влияет на эффективность чистоты, однако это относится к разряду мифов.

Мощность пылесоса влияет на энергопотребление

Продукция разных производителей, но с идентичной мощностью, работает по-разному, т. к. на результативность влияет комплекс факторов.

Чем выше уровень всасывания, тем качественнее происходит уборка квартиры. Соответственно, поверхности будут очищены быстрее от загрязнений, а воздух в комнатах будет свежим, без посторонних запахов, грибков и бактерий. Средний параметр равен 230 Вт. При помощи оборудования хозяйка может неспешно наводить порядок, ликвидируя даже въевшиеся пятна. Повысить скорость домашней уборки помогут агрегаты мощностью 300 Вт.

Для тех, кто предпочитает турбощетки, рекомендуется выбирать модели в 350 Вт. Ввиду этого, при подборе изделия рекомендуется сопоставлять две мощности.

На заметку: бытовая техника должна иметь оптимальные характеристики всасывания, но при этом расходовать мало электричества.

Фильтры также влияют на результативность проведенных мероприятий, т. к. для хозяек важно не только устранить пыль и мусор с обивки мягкой мебели, но и выпускать в комнаты свежий воздух. Такой критерий обладает шкалой измерения в уровне пыли, содержащийся на 1 м³ площади. К примеру, в состав 1% пылевых частиц входят микробы, аллергены, которых достаточно для развития негативных реакций в организме.

Примечательно, что эти показатели актуальны для семей с грудничками и домашними животными. Поэтому фильтры должны удалять до 99% микробов, что обеспечивает достаточный уровень чистого воздуха в жилье.

Посмотрите видео об устройстве пылесоса

Конструктивные мелочи и качество уборки

Некоторые конструктивные особенности прибора влияют на качество уборки и удобство использования. Например, шланг. Он должен быть достаточного диаметра (не менее 5 см), чтобы часто не засорялся.

Шланг для пылесоса

Длина гибкого шланга важна – чем этот аксессуар длиннее, тем удобнее выполнять уборку. Особенно в комнатах 15 м.кв. и более. Длина от 2,5 м нужна для уборки высокой мебели и потолков

Важна и прочность материала, иначе деталь будет трескаться, что снизит силу всасывания.

Кроме основных узлов на качество работы прибора оказывают влияние и уплотнители, втулки, подшипники. Если стыки выполнены из фторполимеров, это обеспечивает их герметичность.

Втулки и подшипники из фторопласта и полиамида продлевают срок эксплуатации подвижных деталей устройства.

Дополнительная информация о разных видах пылесосов, а также советы по выбору подходящего агрегата приведены в этой статье.

Примечания

modif.png Эта страница в последний раз была отредактирована 31 августа 2021 в 23:27.

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.

Моющие универсалы

Устройство пылесоса: схема, принцип действия и виды помощников

Такие помощники способны вымыть, пол, мебель, стены, выложенные плиткой и другие плоские поверхности. Отличие их от обычных «сухих» агрегатов — наличие двух емкостей для воды. В одну из них наливают моющий раствор, который затем подается по поверхность, связывает пыль. Грязная вода всасывается во второй — пустой — резервуар.

При своей универсальности у приборов все же присутствуют недостатки. Моющие устройства имеют большие габариты, требуют перед уборкой предварительной подготовки — заливания раствора с моющим средством. После уборки необходимо промывать и сушить оба контейнера. Поэтому такие конструкции незаменимы во время генеральной «зачистки» дома/квартиры. Для ежедневного использования гораздо удобнее легкие, компактные агрегаты.

История создания пылесоса

Первый пылесос был мало похож на современный прибор. Для управления таким изобретением требовалось участие одновременно двух человек.

Это Интересно! Принципом работы первого пылесоса было раздувание пыли, а не ее сбор.

В 1901 году инженером Хьюбертаном Сесил Бут было создано устройство, всасывающее пыль. Работал он не от сети, а на бензиновом двигателе.

В 1908 году был выпущен пылесос, работающий от сети.

В 1912 году в пылесос стали устанавливать вместо воздушного насоса вентилятор.

На конец ХХ века пришлось создание новых моделей пылесоса с возможностью влажной уборки (моющий пылесос).

А в 2002 году был впервые создан робот-пылесос.

Вертикальные устройства

Устройство пылесоса: схема, принцип действия и виды помощников

Это один из самых распространенных видов. Вертикальные бытовые пылесосы сильно отличаются от привычных моделей. Гибкого шланга тут не видно, потому что он встроен в сам корпус, представляет с ним единое целое. Там же находятся и другие элементы пылесоса — двигатель, пылесборник, система фильтров.

Снизу располагается щетка, сверху — ручка и кабель, однако есть модели и без него — те, что работают от аккумулятора. В таком вертикальном исполнении производят разные виды техники: оснащенные мешком, контейнерные (обычно циклонные), паровые и моющие. Главные плюсы пылесосов-щеток — компактность, малый вес, относительный недостаток — небольшая мощность.

Пылесосы-роботы

Устройство пылесоса: схема, принцип действия и виды помощников

Это самые умные и самостоятельные помощники, которые пытаются вытеснить своих «простоватых» коллег по уборке. Они почти универсальны, так как одинаково эффективно убирают мусор с твердых поверхностей и ковролина. В корпусе небольших моноблоков (квадратных, круглых) помещается все, что нужно для полноценной уборки: пылесборник, моющий модуль, двигатель.

Пылесос-робот сможет сделать уборку по расписанию в отсутствие хозяев, так как устройство программируют пультом ДУ либо с помощью смартфона. Траектория движения выбирается благодаря датчикам — инфракрасным, лазерным, магнитным. Три часа работы без перерывов обеспечивается одной зарядкой прибора.

Устройство пылесоса не такая сложная тема для изучения, самая большая трудность — выбор подходящего устройства, а он непрост из-за неприлично огромного ассортимента. Однако будущие владельцы могут изучить отзывы на понравившийся агрегат, посмотреть рейтинги или проконсультироваться с продавцами.

Если выбор еще только предстоит сделать, то, может быть, это видео будет полезным:

Видео загружается…

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки