В домашних мастерских будет получше всё-же применить спец. пылесос, чем бытовой. Во-1-ых, движок в спец. пылесосе рассчитан на более чем продолжительную работу, а во-2-х, как правило он снабжен шланг длиной от 3 м, что заметно упрощает его применение с электроинструментом. И всё же минусом каждого пылесоса есть небольшая ёмкость для мусора.

Как сделать фильтр циклон своими руками

Задавшись целью как-то упростить работу по чистке пылесоса и сократить расходы на мешки, я начал собирать информацию по данному вопросу. В Интернете обнаружил описание разных видов несложных приспособлений в виде промежуточных пылесборников для пылесоса. Во-первых, это пылеуловители в виде мини-циклона. Они неплохо выполняют свою функцию по сбору пыли в отдельный контейнер, препятствуя попаданию её в пылесос, что в десятки раз увеличивает срок службы мешков. Облегчается и процесс очистки пылесборника от мусора. Готовые приспособления продаются через интернет-магазины, но стоимость их довольно высока при очень простой конструкции.

Конструкция. Я решил изготовить пылесборник типа мини-циклон самостоятельно. Автором и разработчиком данной конструкции считается Билл Пентз (Bill Pentz) из Калифорнии. Заработав себе серьёзную аллергию на мелкую древесную пыль, он впоследствии много времени и сил посвятил борьбе как с самой болезнью, так и с её причинами.

Пылесборник представляет собой устройство, основным элементом которого является перевёрнутый усечённый конус, вставленный нижней частью в ёмкость для сбора пыли. В верхнюю часть пылесборника вставлена трубка для подключения к пылесосу, а сбоку по касательной — трубка для подключения шланга от инструмента.

При втягивании пылесосом воздуха внутри аппарата образуются завихрения, и мусор, двигаясь вместе с воздухом, отбрасывается центробежными силами к внутренним стенкам фильтра, где они продолжают своё движение. Но по мере сужения конуса частицы чаще сталкиваются, замедляют движение и под действием гравитации ссыпаются в нижнюю ёмкость. А частично очищенный воздух меняет направление и выходит через установленную вертикально трубу и попадает в пылесос.

Есть два обязательных требования для данной конструкции. Это, во-первых, её герметичность, иначе будет резкая потеря мощности всасывания и качества очистки воздуха. И, во-вторых, жёсткость ёмкости и самого корпуса циклона — в противном случае он норовит сплющиться.

В Интернете есть таблицы с чертежами циклонов для различных по размеру частиц. Корпус циклона можно самим изготовить из оцинковки или пластика либо подобрать готовый контейнер похожей формы. Я, например, видел циклоны, сделанные на базе дорожного конуса (обязательно жёсткого), пластиковой цветочной вазы, жестяного рупора, большой тубы от тонера копировального аппарата и т.д. Всё зависит от того, какого размера нужен циклон. Чем крупнее частицы мусора, тем больше по диаметру должны быть трубки для подключаемых шлангов и тем массивнее получается сам циклон.

Билл Пентз указывает на некоторые особенности своей конструкции. Так, чем меньше циклон по диаметру, тем будет больше нагрузка на пылесос. А если ёмкость для мусора низкая и плоская, то есть вероятность подсоса мусора из ёмкости и попадания его в пылесос. При использовании ёмкости любой формы её нельзя заполнять мусором доверху.

Выбор материала. Я решил использовать в качестве заготовок пластиковые трубы для наружной канализации и фитинги к ним. Конечно, из них создать полноценный конус не удастся, но я оказался не первым, кто попытался их использовать для этой цели. Преимущество такого выбора — в жёсткости деталей и герметичности их соединений за счёт уплотнителей. Ещё один плюс в том, что есть различные резиновые вставки для труб, позволяющие легко и герметично подключить шланг пылесоса. К тому же при необходимости конструкцию можно легко разобрать.

Для своей мастерской для сбора крупных древесных опилок и стружки я сделал циклон из трубы ∅160 мм. В качестве соединителей для шлангов использовал трубы ∅50 мм. Хочу обратить внимание, что эксцентрический переходник с трубы ∅110 мм на ∅160 мм должен быть обязательно воронкообразной формы. Я встречал плоские, но они не подойдут — с ними ничего не получится, и мусор будет застревать.

Циклон своими руками ход работ

Порядок работы. В заглушке на трубу ∅160 мм и трубе корпуса сделал отверстия под отводы для шлангов. Дальше, используя термопистолет, вклеил в заглушку кусок трубы ∅50 мм. Она должна располагаться посередине корпуса циклона и быть на пару сантиметров ниже боковой трубки, поэтому лучше сначала в заглушку вклеить трубу более длинную, а затем обрезать по месту во время сборки.

В Интернете я нашёл жалобы на то, что термоклей не прилипает к ПВХ трубе, и совет сваривать детали с помощью паяльника и кусочков самой трубы. Я попробовал, но так делать не стал. Во-первых, клей у меня отлично прилип, а, во-вторых, запах расплавленной пластмассы отбил всякую охоту что-либо сваривать таким способом, хотя соединение, возможно, будет более прочным и аккуратным.

Сложность работы с термоклеем в том, что он не растекается, и шов при отсутствии навыков получается не очень ровным. У меня был такой печальный опыт — я для выравнивания шва решил нагреть его феном. Ровную поверхность клеевого наплыва я получил, но при этом деформировалась сама пластиковая трубка, и её пришлось выбросить.

На следующем этапе я приклеил к внутренней поверхности корпуса спираль, которая должна направлять воздушный поток вниз к пылеуловителю. Такое решение рекомендовал сам Билл Пентз — по его словам, это повышает КПД циклона чуть ли не вдвое. Спираль высотой около 20% зазора должна плотно прилегать к корпусу и делать один виток с шагом, равным диаметру входного отверстия для боковой трубы.

В качестве материала для неё я использовал пластиковый стержень, который нагрел феном и согнул в форме спирали (фото 1), после чего вклеил его в корпус (фото 2), используя термопистолет. Затем вклеил боковую трубку (фото 3), внутренний конец которой направлен немного вниз.

Как только клей остыл и затвердел, я отмерил и обрезал трубку вертикального отвода, чтобы она была ниже обреза боковой трубки на 2-3 см, и окончательно собрал всю конструкцию.

Ёмкость для мусора сделал из жёсткой пластиковой бочки, к днищу которой прикрепил колёсики — для её чистки это оказалось очень удобно (фото 4). Сбоку в бочке прорезал смотровое окошко и закрыл акриловым стеклом на термоклее. Сверху усилил соединение пластиковым кольцом и болтами. Через такой иллюминатор удобно следить за заполнением ёмкости.

Крышки от бочки у меня не было, и я сделал её из куска столешницы, который долго ждал своего часа после врезки мойки на кухне (фото 5). С нижней стороны столешницы фрезером выбрал паз под края бочки и в него для герметичности соединения вклеил оконный уплотнитель (фото 6). Отверстие в крышке по правилам нужно делать в центре, но тогда у меня возникли бы проблемы с размещением циклона в мастерской, поэтому я сделал отверстие со смещением. Крышка крепится к бочке на защёлках от давно сломанного пылесоса. От него также использовал шланг для подключения циклона. Хочу обратить внимание, что шланги лучше брать именно от пылесосов. Если взять, скажем, гофрированную трубу для электропроводки, при включении пылесоса появляются свист и жуткий шум.

Циклон для пылесоса своими руками

Разводка. Проверив работоспособность циклона, я решил сделать стационарную разводку шлангов по мастерской, так как трёхметрового шланга, безусловно, мало, а пылесос с циклоном громоздки и неповоротливы, каждый раз перемещать их по мастерской неудобно.

Благодаря тому, что использовались стандартные канализационные трубы, смонтировать такую разводку удалось за час. Пылесос и циклон я задвинул в самый дальний угол, а по мастерской проложил трубы ∅50 мм (фото 9).

В мастерской использую специализированный пылесос BOSCH зелёной серии. После четырёх месяцев эксплуатации его в паре с циклоном могу сказать, что со своей задачей в целом они справляются. Но хотелось бы немного увеличить мощность всасывания (при работе с лобзиком приходится придвигать шланг чуть ли не вплотную к зоне резания) и уменьшить уровень шума. Так как в сам пылесос попадает мало стружки, есть идея изготовить более мощную крыльчатку и вынести её за пределы мастерской на улицу.

Ещё могу сказать, что мощность всасывания пылесоса немного упала при использовании его с циклоном, но на работе это не сильно заметно. Были сомнения, что на элементах может накапливаться статическое электричество, ведь вся конструкция — пластиковая, но практически этого не происходит, хотя раньше при сборе мелкой пыли шланг приходилось заземлять.

Безусловно, при использовании профессиональных станков с большими выходными отверстиями трубопроводов такого диаметра недостаточно. Лучше брать ∅110 мм или больше, но тогда и пылесос, и циклон должны быть более мощными. Однако для моих домашних работ и этого вполне хватает.

Шланг пылесоса жёстко закрепил на маленьком отводе трубы ∅50 мм и вставил его в нужном месте разводки. Остальные выходы разводки при этом закрываются заглушками, жёстко надетыми на короткие отводы. Перенести шланг — секундное дело.

В процессе эксплуатации столкнулся с одной небольшой проблемой. Если в шланг попадает маленький камушек (бетонные полы у меня давно не ремонтировались) или другой небольшой, но тяжёлый предмет, он движется по трубам до вертикального участка перед циклоном и там остаётся. При скоплении таких частиц за них цепляется другой мусор, и может образоваться засор. Поэтому перед вертикальным участком разводки я врезал камеру из трубы ∅110 мм с ревизионным окошком. Теперь весь тяжёлый мусор собирается там, и, открутив крышку, его легко достать. Это очень удобно, когда случайно в пылесос попадает крепёж или мелкая деталь. Технология здесь простая — откручиваю крышку, включаю пылесос и рукой перемешиваю всё, что осталось в ревизии. Мелкие частицы тут же улетают в ёмкость циклона, а крупные остаются и легко вынимаются. Количество их обычно незначительное, но недавно в таком мусоре нашёл пропавшую биту шуруповёрта.

Также отверстие ревизии можно использовать для временного подключения шланга ∅100 мм. Достаточно открутить крышку — и получаем готовое отверстие ∅100 мм. Естественно, в этом случае надо заглушить все остальные входы разводки. Для упрощения подсоединения можно использовать гибкий переходник (фото 10).

Всеми перечисленными приспособлениями я регулярно пользуюсь. Результатом доволен — в мастерской стало заметно меньше пыли, проще проводить уборку. За это время собрал несколько мешков опилок, а в пылесосе скапливается очень мало мусора. Хочу проверить циклон на сбор мелкого садового мусора и пыли при зачистке бетонного пола.

Считаю данную конструкцию очень полезной и доступной для изготовления в домашних условиях.

Сергей Головков, Ростовская обл., г. Новочеркасск

Как работают пылесосы — Объясните, что Материал

Реклама

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 2 июня 2020 г.

Даже когда ваш дом чист, это абсолютно грязный! Это потому, что большая часть пыли и грязи в вашем доме слишком мала, чтобы видеть. К счастью, большинство из нас может жить, не зная правду такого рода о наших домах; быстрого бега с пылесосом достаточно, чтобы сделать нас счастливыми.Дома двадцать первого века заполнены десятками приборов и гаджеты, но пылесосы являются одними из немногих, большинство из нас просто не могли жить без. Мы все знаем, что пылесосы всасывают грязь, но как именно они работают? И что отличает циклонный очиститель в современном стиле от уборщика сумок старого стиля? Давайте внимательнее посмотрим!

Фото: очиститель Dyson, такой как этот, показывает вам, сколько грязи он собирает в своей прозрачной корзине. Пыль и волосы, как правило, циркулируют благодаря «циклоническому» действию машины.Другие популярные марки пылесосов (в том числе Hoover, Miele и Electrolux) также теперь производят чистящие средства без мешков, хотя они, как правило, работают по-другому: в них обычно используются внутренние фильтры для отделения пыли и грязи, которые оседают в пластиковом контейнере. , пока воздух возвращается в помещение через решетку в задней части машины.

Почему их называют «пылесосами»?

Фото: не все подметальные машины используют пылесосы. Эта беспроводная подметальная машина Gtech SW01 имеет две вращающиеся нейлоновые щетки спереди, которые сбрасывают пыль и волосы в выдвижную пластиковую мусорную корзину (которую я слегка открыл вверху справа вверху).Переверните его, и вы увидите основной стержень щетки (с фиолетовыми щетинками) и меньшую вращающуюся щетку (с черными щетинками) для очистки краев (в центре справа). Он весит всего 1,6 кг и работает в течение 30–60 минут при полной 16-часовой зарядке. Все, что нужно этой машине, — это вращать щетки, чтобы она могла обойтись с помощью крошечного 7,2-вольтного электродвигателя (намного меньше и менее энергоемкого, чем двигатели в больших пылесосах, которые, как мы увидим ниже, также выступать в качестве всасывающих вентиляторов).

Название «пылесос» является чем-то вроде дешевой распродажи, когда дело доходит до Понимание того, как работает ваша машина: пылесосы работают с помощью всасывания.(На самом деле «всасывающий пылесос» будет лучшим названием, чем пылесос, потому что вакуум включен. Разница в давлении воздуха есть, но нигде нет абсолютного вакуума.) Если вы когда-нибудь пробовали этот трюк с салфеткой и расческой, Вы узнаете, насколько эффективным может быть всасывание для удаления грязи. Если нет, попробуйте прямо сейчас! Обернуть кусок ткани бумага вокруг расчески. Выдохни как можно дальше и задержи дыхание. Положите расческу и бумагу ко рту. Теперь прислонись к пыльной кресло и прижми свой рот и расческу к нему.Дыхание в резко, так эффективно вы дышите прямо через гребень. Уберите расческу со рта и осмотрите салфетку. Смотри как это грязно!

Теперь представьте, что произойдет, если вы сможете продолжать этот трюк час за часом, просто как пылесос. В конечном счете, грязь будет накапливаться на папиросной бумаге до такой До такой степени, что воздух больше не будет проходить через него должным образом. Ваша способность убирать — как человеческий пылесос — сильно пострадает. Это очень важный момент: для пылесос для эффективной работы, он должен поддерживать мощный воздушный поток все время.Если его мешок заполнен или его фильтры забиты, его воздушный поток будет значительно уменьшен и это не соберет пыль. Это проблема, которая мучает почти каждый тип вакуума чище — даже без мешка, циклонические, которые сейчас так популярны.

Пылесосы с мешками

Изобретен в 1901 году британским инженером, первый электрический пылесосы были простыми всасывающими машинами с щеткой и всасывающей головкой на спереди, мотор посередине и сумка сзади. Когда ты включил их, мотор заработал, всасывая воздух и грязь и выдувание их в сумку.

Вспомните трюк с «всасыванием и фильтрацией», и вы сразу поймете, как работают эти мешки-пылесосы старого типа. На месте вашего рот, есть мощный электродвигатель прикреплен к вентилятору, который всасывает воздух. Вместо того папиросная бумага и расческа, есть мешок для грязи (иногда одноразовый бумажный пакет внутри тканевая сумка), которая ловит засасываемую пыль, чтобы вы можно использовать очиститель в течение некоторого времени, не беспокоясь о том, где все грязь идет. Как вы думаете, сумка не совсем герметична.Из него может выходить воздух, но не грязь, поэтому он эффективно действует как фильтр; воздух всасывается в сумку, а затем уходит через него, оставляя грязь внутри него.

Эта диаграмма обобщает то, что происходит в обычном вакууме:

1. Электрическая розетка подает энергию на электродвигатель очистителя.
2. В типичном очистителе электрический двигатель рассчитан на мощность 500–1000 Вт, поэтому он использует в пять-десять раз больше энергии, чем в старом стиле (лампа накаливания.
3. Резиновый ремень (синий), приводимый в движение электродвигателем, поворачивает щетки и роллеры на валике в передней части машины.
4. Энергичное избиение и чистка удаляет грязь с ковра или ковра.
5. Вентилятор, прикрепленный к электродвигателю, всасывает воздух и грязь через переднюю часть машины.
6. Грязный воздух проходит через заднюю часть машины, охлаждая электродвигатель, когда он проходит мимо.
7. Грязь застряла в нижней части мешка для грязи (это может быть одноразовый бумажный пакет или фиксированный одноразовый бумажный пакет) внутри тканевой сумки).
8. Относительно чистый воздух выходит из спины. Обратите внимание, что выходящий воздух намного теплее входящего потому что он забрал ненужное тепло от электродвигателя.

Как работает пылесос без мешка?

Большинство современных пылесосов покончили с сумками и вместо них используют легко опорожняемые пластиковые контейнеры. Это означает, что им нужно использовать фильтры, чтобы отделить пыль от воздуха (именно эту работу выполняет сумка). Вот установка в типичном современном, без сумки Electrolux очиститель.Вы заметите, что поток воздуха, который я указал большой желтой стрелкой, является линейным (прямая линия) от шланг спереди до решетки сзади, так же, как в старомодном очистителе мешков.

Входное отверстие
1. : прикрепляется к обычной чистящей головке и сменным инструментам (не показаны).
2. Контейнер для сбора грязи: Обычно он находится внутри пылесоса спереди, но я снял его и положил на бок Вы можете видеть вещи более четко.
Фильтр HEPA
3. : Фильтр представляет собой цилиндр из согнутой бумаги, прикрепленный к оранжевому биту, который можно увидеть у основания мусорного бака. Воздух всасывается через фильтр, оставляя грязь в мусорном баке. Вы можете посмотреть некоторые фотографии реальных фильтров с этой машины в нашей статье о фильтрах HEPA.
Моторный блок
4. : У этого очистителя очень мощный 2000-ваттный мотор, хотя он и нужен для прокачки воздуха через фильтр HEPA. Номинальные параметры двигателя для очистителей с фильтрами HEPA могут вводить в заблуждение: они не обязательно дают вам большее всасывание на конце очистки, потому что большая часть их мощности используется для протягивания воздуха через фильтр, который может часто забиваться.
5. Фильтр и выпускная решетка: это простая губка, которую можно снять и вымыть.

Циклонные пылесосы

Большинство пылесосов использовали этот процесс «соси и пакуй» до конца 1980-х годов, когда другой британский инженер по имени Джеймс Дайсон почувствовал, что пришло время сделать что-то лучшее.

Проблема с пылесосами старого стиля в том, что они засасывают грязный воздух и продуйте его прямо в сумку. Сумка ловит грязь и относительно чистый (но часто все еще довольно пыльный) воздух возвращается в комнату.Чем дольше ты используйте вакуум, чем больше мешок заполняется. Когда сумка наполняется, количество пустого воздуха, которое он может удерживать, уменьшается, поэтому его способность всасывать больше грязи постепенно уменьшается. Чем дольше вы идете без опорожнения ваш вакуум, тем хуже становится проблема. Но опорожнение сумки настоящая неприятность — и пыль может идти повсюду!

Фото: пылесосы работают так же, как прическа два сложных фильтра HEPA. Вверху: Нижний фильтр: Возьмите пылеулавливающий бункер от Dyson, и вы можете увидеть один из двух фильтров HEPA (под круглой решеткой).Это на самом деле выход воздуха: чистый воздух, который прошел прямо через машину, проходит через этот фильтр и возвращается в комнату. Внизу: верхний фильтр: в верхней части пылесборника есть еще один, гораздо более важный фильтр. Он очищает воздух сразу же после его прохождения через циклон (после того, как большая часть пыли и грязи уже удалена).

Прощай, сумка

« Я увидел проблему и нашел возможное решение: огромные циклоны возле цементных заводов и лесопромышленных заводов, которые собирают пыль в течение всего дня.Поэтому я начал создавать различные версии этой технологии. ”

Джеймс Дайсон, «Нью-Йорк таймс», 2018.

Дайсон решил решить эту проблему, покончив с сумкой в целом. К этому времени он уже был успешным изобретателем изготовление собственного пластикового садового оборудования. Его фабрика в Западная Страна Англии была изведена пылью, поэтому он разработал «циклонное» устройство фильтрации воздуха для поддержания его в чистоте. Используя мощный вентилятор, он засосал пыльный воздух и вращал его на высокой скорости, как центрифуга.Спиннинг Пыльный воздух был эффективным способом отделения пыли от воздуха. В стиральная машина, такая же принцип используется для отжим воды из одежды в конце цикла стирки. Как барабан вращается на высокой скорости одежда стучится о край барабана и вода, которую они содержат, вытесняется через крошечные отверстия барабана. та же идея оказалась такой же эффективной в воздушном фильтре Дайсона. Спиннинг грязный воздух отделял тяжелые частицы пыли, которые могли быть уловлены и собраны; очищенный воздух может быть затем передан по трубопроводу обратно в комнату.Машина Дайсона была настолько эффективной и успешной, что он Интересно, почему пылесосы не используют ту же идею. Он решил изобрести циклонный пылесос тут же.

Теперь очень важно отметить, что Дайсон не придумал идею используя циклон для удаления пыли из воздуха. На самом деле, если вы посмотрите на его оригинальный патент (Приборы для пылесоса, датированный 1983 г.), вы обнаружите, что он ссылается на целый ряд более ранних изобретений («предшествующий уровень техники»), первый из которых Берт М. Кент Вакуумная и пылеотделительная машина разработан за 70 лет до этого, в 1913 году, и запатентован в 1917 году.Кент ясно заявляет, что одним из его объектов «является обеспечить машину … в которой используется принцип «пылеотделения» циклона и использование экранов избегать «.

Дайсон также не изобрел пылесос без мешка. Еще в 1930-х годах Эдвард Х. Йонкерс-младший из Эванстона, штат Иллинойс, отметил как «сопротивление прохождению воздуха через сумка постепенно увеличивается во время нормального накопление пыли. «Чтобы решить это, Йонкерс предложил всасывающий очиститель со сложным бумажным фильтром, в котором «вихревое движение воздуха вокруг конического фильтра служит центробежно отделить тяжелые частицы пыли «, которые затем попадают в простой, без мешка контейнер.Его изобретение стало очень успешным FilterQueen®, примерно за четыре десятилетия до Dyson!

Так что же на самом деле изобрел Дайсон? Его вклад заключался в том, чтобы применить эти два принципа к относительно компактному бытовому пылесосу и убедить людей в том, что он эффективнее пылесосов, к которым они привыкли; речь шла о маркетинге так же, как о чем-либо еще, что справедливо для всех великих изобретений.

Совершенствуя изобретение

Между концом 1970-х и серединой 1980-х годов Дайсон построил не меньше, чем 5127 прототипов его циклонного очистителя.К концу 1980-х он был продавать ярко-розовый циклонный очиститель под названием G-Force в Японии. Он был большой, неуклюжий и дорогой, но он заработал ему достаточно денег, чтобы разработать более компактный и доступный циклонный вакуум под названием DC01. В середине 1990-х эта новая машина получила множество наград за дизайн и вскоре стал самым продаваемым пылесосом в Британии — и машины на основе этого дизайна сейчас продается по всему миру.

Его секрет прост: потому что нет мешка, который мог бы забиться пылью и грязь, машина поддерживает довольно постоянный поток воздуха (неофициально, мы говорим, что отстой с той же силой).Вы все еще должны опустошать мусорное ведро время от времени, но циклон действие означает, что Дайсон с полным мусорным баком работает так же хорошо, как тот, который только что был опустошен.

Все это говорит о том, что независимо от того, насколько хороши изобретения быть, кто-то всегда может сделать это лучше! (Говоря об улучшениях, вы видели роботизированные пылесосы что убирает твой дом автоматически?)

Ключевые части пылесоса Dyson

Так как же на самом деле работает Дайсон?Во-первых, давайте быстро пробежимся по ключевым частям, которые вы найдете на одной из классических ранних моделей: Dyson DC04 в вертикальном положении:

1. Щетка и воздухозаборник: вращающаяся щетка под этим стержнем разрыхляет грязь в коврике, благодаря чему всасывающий вакуум может втянуть его. Это почти то же самое, что и в обычном вакууме.
2. Регулировка высоты: Позволяет использовать очиститель на твердых полах, ковриках и других поверхностях. Когда вакуум находится в вертикальном положении, вращающийся щетка выключена. Вместо этого воздух всасывается через удлинительный шланг в верхней части машины.
3. Мощный электродвигатель. Это гигантский вентилятор, который всасывает воздух и протягивает его через циклон и фильтры машины. Как вы, наверное, заметили, мотор в пылесосе через несколько минут сильно нагревается; Вот почему холодный воздух, который он всасывает, выходит из машины немного горячее. На этом Dyson выход воздуха находится внизу, прямо под мусорным баком. Положите руку туда, и вы почувствуете, как дует теплый воздух.
4. Прозрачный пластиковый контейнер для сбора пыли.Контейнер для этого очистителя полностью заполнен. Одна интересная вещь, которую стоит отметить на Dysons, — это то, как их центробежное вращающееся действие сортирует частицы пыли на полосы разных размеров, подобно центрифуге. Вы можете почти видеть на этой фотографии, что на дне ящика есть полоса песка, за которой следует более темная полоса с более крупными частицами грязи, с более легким пухом на вершине.
5. Циклон: Циклон представляет собой большой желтый пластиковый конус, который направлен вниз в мусорное ведро:

   Циклон — самая важная часть Дайсона.Из этой фотографии видно, что она сужается, конусообразный кусок пластика с небольшими отверстиями сверху. Электродвигатель всасывает грязный воздух в верхнюю часть циклон, где он вращается на большой скорости. В то время как воздух всасывается через конус, пыль вращается вокруг, падает вниз и собирается в прозрачной пластиковой корзине, готовой к утилизации.

   Чуть выше циклона находится верхний пылевой фильтр (он находится внутри серого цилиндра, над желтым циклоном, на фото фильтров HEPA вверху).Один фильтр расположен непосредственно над бункером для сбора пыли, а второй — в нижней части машины. Воздух проходит через этот второй фильтр для дополнительной очистки перед тем, как вернуться в помещение.

6. Воздушный шланг: электродвигатель всасывает воздух через Dyson вдоль сети труб. Воздух направляется в верхнюю часть машины, вытягивается и вращается через циклон, а затем возвращается через эту трубу в нижнюю часть машины. Вы можете увидеть фактический поток воздуха через машину на фотографии внизу.

Как работает циклонный пылесос?

Теперь мы увидели части, как они все работают? Вот приблизительное руководство к тому, что все делает, когда воздух проходит через типичный многоциклонный пылесос. В этой модели:

1. Воздух поступает через щётку внизу.
2. Воздух поступает в первую ступень тангенциально (перпендикулярно цилиндрическому мусорному баку) и вращается вокруг циклона в середине. Частицы грязи закручиваются к краю, падают вниз и накапливаются на дне, когда воздух всасывается через отверстия в самом циклоне.
3. Несколько более чистый воздух проходит во вторую, верхнюю ступень.
4. Здесь подобный процесс происходит только с рядом более мелких циклонов, которые удаляют намного более мелкие частицы грязи.
5. Относительно чистый воздух проходит через фильтр HEPA. Так как большая часть грязи уже была удалена, этот фильтр на самом деле не препятствует потоку воздуха через машину.
6. Воздух возвращается в помещение после прохождения через второй фильтр HEPA.

Моторный блок (не показан на этом чертеже) и вентилятор расположены в основании машины между двумя задними колесами.

Обратите внимание, что этот рисунок , а не , является точным представлением того, что происходит в Dyson (или любой другой подобной машине): он просто разработан, чтобы дать вам общее представление о том, что происходит в циклонном очистителе. В Dyson DC04, подобном тому, что сфотографирован выше, воздушный поток на самом деле такой:

Я снял циклон и мусорный ящик, переместил его в сторону и повернул назад, чтобы вы могли ясно видеть, что происходит. Красная линия показывает поток воздуха до точки, в которой он входит в циклон.Оранжевая линия показывает поток воздуха после выхода воздуха из циклона. Воздух поступает через щеточную штангу, проходит вверх по трубе со стороны машины к вершине, где он попадает в циклон, вращается вокруг него, проходит через верхний HEPA-фильтр, затем выходит через вторую трубу, также вблизи верхней части перед тем, как вернуться вниз по другой трубе к вентилятору и нижнему HEPA-фильтру и, наконец, выйти из-под мусорного бака.

Если вы хотите узнать больше, пожалуйста, обратитесь к одному из патентов в списке чтения ниже, где вы найдете полные технические чертежи и подробное объяснение того, как все работает на реальной машине.

Водные пылесосы

Когда дело доходит до всасывания, обычные пылесосы имеют тенденцию … сосать, из-за отсутствия лучшего слова. Выпуклые мешки и засоренные фильтры постепенно уменьшают поток воздуха, что делает невозможным их эффективное удаление грязи. Однако без фильтров они уносят в вашу комнату довольно много мелкой пыли (вредных частиц, известных как PM10, размером менее 10 микрон); таким образом, вместо «пылесоса» они просто «переставляют пыль»: всасывают грязь и выдувают ее обратно, чтобы она осела в другом месте.Это особая проблема для людей, страдающих астмой или пылевой аллергией. Даже лучшие циклонные пылесосы не идеальны: циклоны не удаляют всю грязь, поэтому необходимы дополнительные фильтры HEPA, которые обычно настолько хорошо, что они засоряются неоднократно (уменьшая поток воздуха и мощность очистки) или настолько грубые, что позволяют грязь обратно в комнату.

Artwork: Упрощенный водный пылесос.

Какое решение? Одним из вариантов является использование водяного вакуума, в котором для сбора грязи используется резервуар с водой вместо мешка или обычного мусорного бака.Пыльный поступающий воздух попадает в резервуар для воды, где грязь удерживается в растворе. Влажный воздух, который покидает резервуар, затем вращается вокруг, чтобы удалить воду (немного как в Dyson), производя чистый воздух, который возвращается обратно в комнату.

Вот как работает типичный вакуум в воде:

1. Воздух всасывается через щетку обычным способом.
2. Мощный мотор (не показан) пропускает воздух через резервуар для воды, в котором задерживается большая часть грязи.
3. Влажный воздух проходит через резервуар, спирально проходя мимо пластиковых пластин, которые помогают отделить капли воды от воздуха, который их переносит.Вода стекает обратно в резервуар.
4. Чистый, сухой воздух выходит через выпускное отверстие в верхней части машины.

Узнайте больше

На этом сайте

книг

• Пылесос: история Кэрролл Ганц. McFarland & Company, 2012. Увлекательная хронологическая история вакуума, прослеженная от веника (ветки веника) до современного Дайсона.
• Руководство по электрическим приборам Грэма Диксона. Хейнс, 2000.Основные указания по обслуживанию и ремонту обычных пылесосов и другой бытовой техники.

статей

Патенты

Artwork: Один из оригинальных патентов пылесоса Hoover. Он датируется примерно Второй мировой войной и был подан Уильямом Д. Селлерсом и Альфредом Г. Гроссом в 1939 году. Все основные функции на месте — вращающаяся щетка на передней панели (красная), вентилятор (в центре), ременный привод (зеленый) и выходное отверстие для сумки сзади (желтый) — в дизайне, который оставался в основном неизменным до появления инноваций Dyson в 1980-х годах.Для получения дополнительной информации см. Патент США: 2343227: Всасывающий очиститель. Произведение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Существуют десятки патентов, касающихся циклонных и других типов пылесосов, в том числе многие поданы Джеймс Дайсон и его партнеры. Вот некоторые из них, на которые стоит обратить внимание, если вы хотите более детально изучить конструкцию циклонного пылесоса: от старейшего до новейшего:

• Патент США 1 220 641: Вакуумная и пылеотделительная машина, Берт М. Кент, 27 марта 1917 года.Это самый первый циклонный пылеуловитель, который я нашел.
• Патент США 2198568: Всасывающий очиститель, Эдвард Йонкерс, 23 апреля 1940 г. Один из самых ранних бесколлекторных циклонных очистителей.
• Патент США 3425192: система вакуумной очистки, разработанная Норманом Дэвисом 4 февраля 1969 года. Этот мультициклонный дизайн, присвоенный компании Джона Э. Митчелла, имеет сильное визуальное сходство с более поздними мультициклонными конструкциями Дайсона.
• Патент США 4 373 288: приборы для пылесосов, автор James Dyson, 15 февраля 1983 г.Я полагаю, что это оригинальный патент Dyson на циклонный пылесос, поданный 15 апреля 1980 года.
• Патент США 6735817: вертикальный пылесос с циклонным потоком воздуха, автор Kenneth W. Bair и др., Royal Appliance. Усовершенствованный циклонный очиститель с дополнительными ступенями фильтрации для улучшения качества воздуха, возвращаемого в помещение.
• Патент США № 6947740: циклонное устройство для разделения, включающее в себя циклонные агрегаты, расположенные выше и ниже по потоку, автор Peter David Gammack et al., 7 февраля 2006 г.Более сложный Дайсон с дополнительными циклонами.
• Патент США 7,361,200: Циклонный пылеотделитель и пылесос, имеющие одно и то же, от Jang-keun Oh et al., 10 марта 2005 г. Альтернативный, более компактный циклонный дизайн от Samsung.

Для детального ознакомления с типичным вакуумом для воды попробуйте:

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты.

Статьи с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным наказаниям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2007, 2017. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Следуйте за нами

Поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать об этом друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2007/2017) Пылесосы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/vacuumcleaner.html. [Доступно 2020/07/22]

Подробнее на нашем сайте…

The DIYson, пылесос Cyclone с открытым исходным кодом

DIYson и home: re: make , начало нового движения?

Проект родился после просмотра рекламы пылесоса Dyson. Сомнение в том, что описание с тщательно подобранными словами скрывало относительно простую идею, пришло нам в голову. Я провел некоторое исследование, чтобы понять, как это работает, и что вдохновило их в свою очередь. Понимая, как это работает, я понял, что ключевые компоненты проекта могут быть реализованы с использованием компонентов модели самолета RC, при низких затратах, поскольку они легко доступны.
В дополнение к проверке гипотезы о том, что можно сделать циклонный пылесос DIY с очень хорошими характеристиками (улучшенная версия 1), проект теперь имеет более широкое видение: создать «версию Maker» для многих бытовых приборов, используя современные компоненты с лучшим соотношением цены и качества, чтобы понять, по сравнению с коммерческой версией того же продукта, области улучшения и случаи, в которых экономическая ценность и технические характеристики являются более отдаленными.С точки зрения будущего проект home: re: make также может посылать сигнал компаниям, что будет стимулировать их улучшать ремонтопригодность и улучшать функции своих продуктов, зная, что есть кто-то, кто анализирует их продукты и воспроизводит их, может быть, даже лучше, публикуя все результаты с формулой с открытым исходным кодом.

The DIYson: History
Идея циклонного пылесоса основана на конструкции пылесборников , , которые существуют с 1921 года.Пылесборник — это система, используемая для повышения качества воздуха, выделяемого в результате промышленных и коммерческих процессов, путем сбора пыли и других примесей из воздуха или газа. Система сбора пыли, предназначенная для обработки больших объемов пыли, состоит из воздуходувки, пылевого фильтра, системы очистки фильтра, а также пылесборника или системы удаления пыли.
Сэр Джеймс Дайсон тогда в 1978 году решил создать лучшее устройство, чем популярные пылесосы того времени, и основал свои концепции на конструкции пылесборника.
Эскиз вакуума Дайсона с 1991 года.