Устройство и принцип работы современного пылесоса

Устройство

Основную часть внутреннего пространства техники занимает мотор с выведенной на корпус кнопкой включения. Коллекторный тип двигателя предназначен для длительной непрерывной работы. К примеру, блендеры из-за постоянной эксплуатации часто перегреваются и выходят из строя, о пылесосах такое вряд ли услышишь.

Тем не менее, домашняя техника требует соответствующего ухода и обслуживания. Например, необходимо смазывать подшипники, периодически менять щетки и расходные материалы системы фильтрации. Примечательно, что замене подлежат насадки для уборки за ковровыми покрытиями, т. к. на щетки часто наматываются волосы, шерсть и нитки. Графитовые контакты изнашиваются и начинают прижиматься к пружинам, в связи с этим механизмы быстро выходят из строя.

Основные составляющие части

Стандартная конструкция аппарата имеет простую схему, поэтому принципом работы пылесоса является тяга, образующаяся в моторе с вакуумным отсосом для поглощения пыли и мусора через основной шланг. Конец трубы оснащен насадкой для поднятия ворса и устранения загрязнений. При этом пыль вместе с воздухом поступает в систему фильтрации, и оседает в мешке. Именно фильтры являются средством № 1 в очистке воздуха, т. к. происходит возврат в помещение, поэтому, если расходный материал не чистить, качество уборки снизится.

Пыль и грязь всасывается за счет тяги через шланг

Невзирая на вид домашней техники, агрегаты состоят из 3 частей:

1. Конструкция для сбора грязи представлена в виде щеток и насадок;
2. Транспортные пути — в виде труб, шлангов;
3. Корпус с размещенным внутри двигателем, фильтрами и пылесборником.

Насадки

В качестве расширения области использования оборудования, разработчики оснастили прибор различными насадками для сбора разного вида мусора. Универсальная щетка применяется для ухода за ковровыми поверхностями, сбора мусора с пола и других плоскостей.

Универсальная щетка

Корпус оборудования производители выпускают из высокопрочных материалов.

Такие насадки имеют переключатели программ для ухода за гладкими и ворсистыми поверхностями с разным уровнем жесткости. Дополнительно в щетку встроены ролики, увеличивающие маневренность при работе.

Турбощетка используется в качестве уборки за коврами и мягкой мебелью для ликвидации шерсти кошек, собак, а также других волокон.

Турбощетка

Валики цилиндрической формы обладают щетиной, которые в процессе вращения образуют поток воздуха, качественно удаляющие грязь с рабочей поверхности. Такими элементами удобно ликвидировать пыль с техники, искусственных растений и люстр. Для ухода за сервизами в комоде предназначена мягкая метелка с антистатическим длинным ворсом.

Антистатическая метелка

Пылесосы моющего типа также имеют щетки с вакуумным действием. Насадки отвечают за подачу воды и чистящих средств на поверхность и устраняют загрязнения.

Уборка паркета и ламината требует бережного обращения, поэтому для ухода за покрытиями необходимо использовать специальные щетки с щелевыми насадками. Это позволяет извлечь из пазов досок мусор, пыль, а также излишки влаги.

Насадка для паркета

Сбор металлических частиц осуществляется за счет щеток с электромагнитными пластинами, притягивающими такой мусор и удерживающими их до момента выключения из сети. После завершения наведения порядка магниты выключаются, а собранные элементы втягиваются потоком воздуха.

Важные мелочи в устройстве пылесосов

Эффективность наведения порядка достигается не только надлежащим функционированием главных узлов, но и за счет дополнительных деталей. Из чего же состоит пылесос? Период эксплуатации оборудования, мощность вакуума и уровень очищения воздуха зависит от следующих элементов:

• система фильтрации;
• уплотнители;
• втулки;
• подшипники.

Система фильтрации изготавливается из тканых и нетканых материалов, позволяющих качественно очистить воздух от пыли и микробов.

Фильтр пылесоса Одноразовые бумажные мешки

Фторполимеры используются для уплотнителей, а втулки и подшипники производятся из полиамидов. В совокупности эти факторы продлевают период службы прибора, а также защищают подвижные механизмы от преждевременного износа.

Как работают разные виды приборов?

Все пылесосы выполняют одну функцию — уборка. Почему аппараты, придуманные и изготовленные с единой целью, так отличаются друг от друга по форме, размерам, принципу работы?

При первом знакомстве с устройством не кажется важным место расположения пылесборника, количество колес, материал, из которого изготовлены шланги. Понимание значимости каждой детали приходит в процессе эксплуатации.

Разберем конструкционные особенности и принцип работы приборов в зависимости от типов пылесборника и функциональных возможностей аппаратов.

Пылесос с мешком или контейнером

Схематично принцип работы этого устройства можно представить так. Через насадку и шланг наполненный пылью воздух попадает внутрь прибора, а именно в пылесборник – мешок или циклонный фильтр.

В пылесосе с контейнером мусор сначала попадает не в мешок, а в специальную емкость-центрифугу, где задерживаются крупные фракции

Дальше одна часть грязи остается в емкости, другая сквозь поры и вихревые потоки накопителя перемещается в сторону мотора. Чтобы его защитить, придуман фильтр грубой очистки.

Но и он не идеален – грязь путешествует на выход и подходит к фильтру тонкой очистки (НЕРА).

Компактные вертикальные агрегаты

Особенность этой конструкции в отсутствии шланга. Он иногда идет в комплекте и может использоваться для выполнения отдельных манипуляций. Роль основного поглотителя пыли достается щетке — турбо или «выбивалке».

Современные вертикальные аппараты умеют сопрягаться со смартфонами, благодаря чему владелец может программно настраивать мощность всасывания, видеть, сколько километров прошел домашний помощник и другую информацию

Двигатель и пылесборник в приборе расположены в трубе — корпусе агрегата. Мотор не столько создает силу всасывания, сколько вращает вал щетки. Мусор при этом словно «подметается» в пылесборник.

В вертикальных моделях есть и всасывающий модуль. Но он задействуется в работе, когда прибор используется как горизонтальный.

Конструкция с водяной фильтрацией

В пылесосах с аквафильтром предусмотрен иной способ очистки входящего воздуха, отсюда и особенности строения. Устройство внешне схоже с обычным контейнерным типом пылесоса – включает насадку и шланг, из которых мусор попадает в пылесборник-аквафильтр.

А вот последний выполнен в форме колбы с водой. Задумка инженеров в том, чтобы мусор и грязь утонули под воздействием вихревых потоков.

Что создает эти потоки? Турбина или сепаратор, вращающаяся внутри колбы. Эта видимая часть двигателя закручивает пыль и создает высокое давление. Последнее «захватывает» частицы вне зависимости от размера, погружает в воду и не дает шансов им оттуда выбраться.

В таких аппаратах важна форма турбины и скорость ее вращения. В недостаточно продуманные с технической стороны конструкции производителям все же приходится добавлять фильтры. Утверждение относится к бюджетным моделям сепараторов.

В приборе с аквафильтром Krausen пыль по патрубку (1) перемещается в аквафильтр (2), далее сепаратор (3) создает водно-вихревые потоки (4) и выходит на идеальный коэффициент очистки воздуха (5)

Совсем бесфильтровыми эти пылесосы тоже не назовешь, потому что защитный фильтр для двигателя в них присутствует. Избавиться от него получилось только у немецких инженеров, которые «зашили» мотор в капсулу из нержавейки. Мотор в этом случае надежно закрыт от пыли и влажной грязи.

Сложные встроенные модификации

Эти устройства не переносные и основной своей частью вмонтированы внутрь стен. Насадки и шланги у них подключаются не к корпусу пылесоса, а вставляются в пневмо-розетки, размещенные по всей зоне предполагаемого действия прибора.

Встраиваемые пылесосы мало распространены в быту по причине необходимости использования длинных шлангов, что затрудняет возможность комплексной уборки помещений

В стенах устраивается сложная цепочка воздуховодов, через которые собранный мусор направляется в общий пылесборник. Последний размещается в подсобных помещениях или в подвальном, если такое имеется.

Сам агрегат включает и двигатель, и фильтры. Силовая установка тоже часто размещается в подсобных помещениях.

СХЕМА ПЫЛЕСОСА

Пылесос-одно из гениальнейших изобретений. Патент на изобретение был получен в 1860 году. Он зарегистрирован на имя Дэниеля Хесса, но в действительности пылесос был создан гораздо ранее. Современные пылесосы давно укрепили свое место в нашей повседневной жизни. Они, как и другие бытовые устройства, призваны облегчить нашу жизнь. Пылесос — по своей конструкции напоминает обычный водяной насос, только качает не воду, а воздух.

Для получения движения, нужен двигатель. В пылесосе имеется встроенный высокооборотный двигатель. Число оборотов в минуту достигает до 15000! (обычно 10-12 тысяч оборотов за минуту). Мощность двигателей может доходить до 3-х киловатт. Обычно средняя мощность двигателя пылесоса должна быть порядка 2000 — 2500 ватт. Именно от мощности двигателя и числа оборотов в минуту зависит мощность и эффективность пылесоса в целом. Регулировка режимов работы двигателя осуществляется переключателем режимов или мощным регулятором напряжения.

Пылесос имеет также встроенный фильтр, в котором накапливается вся грязь, после уборки помещения. Подробнее смотрите на структурной эл. схеме.

Для надежной работы двигателя, также имеется помехоподавляющяя система, в роли которой играют дроссели по питанию. Они предназначены для сглаживания высокочастотных сетевых помех и шумов. Затем напряжение поступает на конденсатор, который сглаживает всплески напряжения и только потом напряжение поступает на двигатель. Конденсатор также осуществляет плавный пуск двигателя пылесоса. Схемы простых подключений двигателя показаны на рисунке:

Почти любой современный пылесос должен иметь специальный резервуар, в котором помещается сетевой кабель пылесоса, длина этого кабеля как право 3-5 метров.

Более дорогие современные пылесосы могут иметь электронную систему управления, сенсорный регулятор мощности и переключатель режимов работы двигателя. Пылесос также должен быть снабжен небольшими колесиками, для удобной эксплуатации, движения. На схеме показанны: 1 — мешок для пыли, 2 — фильтр входной, 3 — фильтр выходной.

Советы по самостоятельному ремонту пылесоса. Если пылесос не работает, нужно вначале проверить штепсельную розетку. Проверить соединительный шнур и штепсельную вилку. Место обрыва соединить и тщательно заизолировать. Проверить выключатель пылесоса. При необходимости разобрать пылесос и осмотреть выключатель. Зачистить и подогнуть контакты или установить новый выключатель. Осмотреть внимательно контактные соединения электрической схемы, особенно места паек и наличие контактов в местах соединения проводов. Проверить угольные щетки и коллектор двигателя. При необходимости — заменить щетки. Вынуть угольные щетки, растянуть их пружины и установить на старое место. Вынуть угольные щетки, намотать на стержень ватку смоченную в спирте или одеколоне и почистить внутренюю поверхность щеткодержателей. После этого установить щетки на место. Если длина угольных щеток менее 3 мм их следует заменить. Почистить коллектор двигателя тряпкой, смоченной в спирте или одеколоне. Удалить угольную пыль между пластинами коллектора

Источник



Вертикальные устройства

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.

Особые нюансы устройства пылесосов

Качество работы агрегата определяется функционированием его главных составляющих

Поэтому очень важно, как устроен пылесос. Но в конструкции таких приборов есть множество малозначащих, как кажется, деталей. От их состояния будет зависеть срок использования пылесоса, уровень очистки воздуха и мощность всасывания агрегата

К ним относят:

От их состояния будет зависеть срок использования пылесоса, уровень очистки воздуха и мощность всасывания агрегата. К ним относят:

Устройство пылесоса

• втулки;
• уплотнения;
• фильтры;
• подшипники.

Современные фильтры, изготовленные из нетканых и тканых материалов, обеспечивают максимально очищенную от биологических и пылевых загрязнений струю воздуха (исходящую). Герметизация стыков выполняется с использованием фторполимеров, чем обеспечивается непроницаемость в разных функциональных местах прибора. Долгая безотказная работа вращающихся и движущихся элементов сохраняется за счет фторопластовых и полиамидных втулок и подшипников.

Назначение пылесоса, и в этом заключается его основная функция, – поддержание чистоты в помещениях. В связи с этим в первую очередь необходимо выбрать агрегат с самым подходящим функционалом. Для сухой уборки предусмотрен классический прибор, для влажной – моющий, а для очищения автомобиля 0 портативная модель. С помощью незаменимого агрегата можно почистить даже бассейн. Для такой работы разработаны специальные модели.

Устройство пылесоса

Одноразовый мешок

Пылесосы, неважно, какого вида и назначения, устроены практически одинаково. Внешне выглядит как корпус, к которому подсоединяется гибкий шланг

На другой стороне шланга закреплена щетка. Внутреннее строение:

• мешок или контейнер, в который попадает всасываемая пыль и мусор;
• фильтрующая система, очищающая выбрасываемый воздух;
• электродвигатель, задача которого – всасывать. Мощность моторов, устанавливаемых в агрегаты – 1500 или 1800 Вт. При этом они куда тише работают, по сравнению с советской техникой.

Все эти детали скрываются под корпусом, сделанном из пластика или металла.

Основные составляющие детали

Электромотор

Три основные части, из которых состоит пылесос:

• устройство сбора – насадки разных видов;
• устройство, транспортирующее собранный мусор — трубы и шланги, соединенные с корпусом. Бывают модели, в которых эта функция отводится встроенным каналам;
• корпус. В нем установлен мотор, фильтрующая система и пылесборник.

Все детали объединены в общую систему. Работает она так:

1. Электромотор, установленный внутри корпуса, создает разряженный воздух. Из-за разницы в давлении наружные воздушные массы, включая мусор и пыль, начинают засасываться внутрь.
2. Загрязненная масса направляется в пылесборник и оседает в мешке-контейнере. В моделях с аквафильтром за фильтрование мусора отвечает вода.
3. Мелкая пыль, не задерживающаяся в мешке, поступает к системе фильтрации тонкой очистки (плотный мелкопористый материал).
4. Фильтрационная система также обдувается воздухом, что приводит к удалению сора.

Насадки

Турбощетка

Их задача – собирать мусор, и они способны значительно расширить функционал очистного оборудования. Например, если на пылесосе стоит универсальная насадка щетка, то ею можно чистить ковры, ковровые покрытия, собирать мусор и пыль с подоконников, шкафов и других плоскостей.

Такие насадки имеют переключатель, которым выбирается место уборки: гладкая или ворсистая поверхность. Снизу установлены ролики, повышающие маневренность и щетки разной степени жесткости и длины ворсинок.

Бывают турбощетки, при помощи которых удобно собирать пыль и мусор с ковров и аналогичных мягких покрытий. Подобная насадка с легкостью всасывает шерсть домашних питомцев и прочий волокнистый мусор.

Еще одна разновидность – цилиндрический валик, со всех сторон покрытый «щетиной». Он приводится в движение за счет потоков воздуха. Если необходимо очистить от пыли бытовую технику, растения, люстры, пользуются деликатными электростатическими метелками, на поверхности которых закреплен длинный мягкий ворс.

На моющих пылесосах стоят вакуумные насадки. Они выделяют воду и чистящие средства, которые попадают на очищаемую поверхность.

Бывают специальные паркетные щетки, предназначенные для бережного ухода за паркетом, ламинатом, линолеумом. Для сбора мусора в труднодоступных местах (под мебелью, в стыках) используют щелевые насадки, которые имеют разный размер и форму.

Чтобы собрать металлический мусор и пыль с пола, пользуются насадками с интегрированными электромагнитными вставками.

Магниты притягивают к себе сор и держат его до тех пор, пока пылесос не будет отключен от сети. По окончании работы достаточно втянуть весь металлический мусор воздушным потоком, и он осядет в пылесборнике.

Схема пылесоса

Пылесос фирмы Hoover

Первый прибор появился еще в 1907 году, который был собран Джеймсом Мюрреем Спэнглером. Это была простейшая техника, состоящая из вентилятора, мотора от швейной машинки, вращающейся щетки и наволочки, выступающей в роли фильтра (это были основные части того пылесоса).

У изобретателя отсутствовали средства, необходимые для сборки полноценной модели, а у супруга его кузины – Уильяма Гувера, они были.

Впоследствии появилась , выпускающая очистную технику по сей день. Каких-либо существенных изменений конструкция не получила.

Современный пылесос состоит из: двигателя, корпуса, пылесборника, насадок, трубы-удлинителя, шланга-воздуховода и фильтрующей системы.

Отличия разных видов пылесосов от традиционного

В классическом пылесосе пылесборник сделан в форме обычного мешка, который требуется часто освобождать от скопившегося мусора, что крайне неудобно.

Популярность также приобрела модель с аквафильтром, оснащенная контейнером, заполненным водой. Такой агрегат прекрасно справляется с мелким мусором, но нуждается в регулярном промывании проточной водой и сушке. Хорошо подходит для влажной уборки.

Существует вертикальный пылесос, который либо не имеет шланга вовсе, либо идет отдельно в комплекте для осуществления определенных манипуляций. В качестве главного поглотителя пыли здесь выступает щетка — турбо либо «выбивалка».

Бывает ручной агрегат, применяемый преимущественно для очистки салонов автотранспорта, а также одежды и уборки небольших территорий. Аппарат может иметь встроенный аккумулятор и работать автономно. В его конструкции нет всасывающей трубки и шланга, а все насадки закрепляются сразу к корпусу.

Ручной аппарат

В последнее время востребован робот-пылесос. Это компактный круглый агрегат, который самостоятельно передвигается по помещению и эффективно устраняет загрязнения с поверхностей.

Можно делать уборку по расписанию, ведь прибор программируется пультом дистанционного управления или посредством смартфона.

Схема вертикальных пылесосов

Вертикальный пылесос и его конструкция — это не менее интересный повод для изучении, тем более что такие агрегаты в последнее время приобретают все большую популярность на фоне простоты ухода и эксплуатации. Такой пылесос всегда готов к работе, а часто даже не требует подключения к сети, ведь есть модели на аккумуляторах или комбинированной системе питания. Так что востребованность гаджета понятна и даже обоснована. Но так ли он хорош и в чем фишка конструкции мы сейчас узнаем.

• Первое для нас потрясение — это отсутствие шланга, а если он и есть, то только подключаемый и для отдельных манипуляция останавливаться на которых нет смысла тем более что при подключении шланга можно ознакомится с конструкцией мешкового агрегата — они идентичны. Роль поглотителя пыли из вне в вертикальном пылесосе выполняет основная щетка, находящаяся в основании самого пылесоса. Как правило, это большая турбо насадка, но бывает ее роль принадлежит и электрической щетке-выбивалке. По крайне мере в некоторых аппаратах премиум класса это именно так;
• Из насадки воздух с пылью и грязью направляется в мешок, который тут размещен на ручке пылесоса. Мешки, в зависимости от цены и модели аппарата могут быть разными и состоять из различных слоев и материалов, но суть мешка всегда одна — он негерметичный пылесборник и это факт неоспоримый. Интересно в таком пылесосе и то, что двигатель, как и пылесборник расположен в самой трубе, то есть в корпусе пылесоса. Основная задача двигателя тут не создать мощную силу всасывания, а вращать вал щетки, тем самым как бы подметая пыл и грязь внутрь пылесборника. Есть тут и всасывающий модуль, но его функция вступает в дело главным образом при преобразовании пылесоса стационарного в ручной вариант.
• С другой стороны, мотор в таком аппарате подвержен опасности остаточной пыли не меньше чем в любом другом,а потому конструкторы используют все знакомые схемы защиты двигателя, которые мы рассматривали ранее на примере других агрегатов.
• Фильтр HEPA тут тоже присутствуют и в основном моющего типа. Эффект от их работы ничем не отличается от любого другого фильтра с той лишь разницей, что их, с точи зрения производителя, можно использовать неограниченное количество раз. Мы же советуем не попадаться на уговоры и мыслить рационально. Плесень нельзя вымыть, она никуда не девается после обычных мыльных процедур, так что не стоит надеяться на то, что от обычного мытья HEPA станет снова пригодным для использования в домашних условиях.

Устройство встроенных пылесосов не менее экзотично

Такие агрегаты нельзя назвать новинкой, но и пережитками прошлого они бесспорно тоже не являются. Хочется отметить, что подобные аппараты это большой шаг инженерной мысли вперед на пути к упрощению домашней работы. Уже из названия становится понятно, что такое устройство не является переносным и должно быть вмонтировано внутрь чего-то. Сейчас разберемся.

• Насадки и шланг никуда не делись, как и ранее они нам понадобятся. Разница в том, что в любом другом пылесосе эти аксессуары подключаются непосредственно во всасывающее отверстие на корпусе аппарата, а во встроенном подсоединяются к пневмо розеткам, которые расположены в стенах по всему дому. По сути всасывание происходит через эти самые стенные разъемы;
• Далее по разветвленной системе воздуховодов вмонтированных в стенах помещения пыль и грязь направляются к основному пылесборнику расположенному в подсобном помещении или непосредственно в канализацию, зависит о модели. Видов пылесборников тут много, как и в обычных пылесосах, однако, в свете того, что в помещении они не находятся в результате мало нас волнуют.
• В самом агрегате существуют и фильтра, и двигатель, а пыль приносимая воздухом так или иначе с ними контактирует. Однако, нас в этом случае сам фильтр интересует исключительно с точки зрения стоимости ведь никакого вреда или дискомфорта, находясь с подвале он нам не причинит.

Таким образом в этом обзоре мы рассмотрели разные пылесосы, обозначили типы их пылесборников и разграничили по конструкции. С помощью несложных манипуляций теперь, по результатам исследования, можно выделить те особенность, которые в конструкции пылесоса являются важными и непосредственно влияют на его работу:

Форма, размер, прочность и надежность насадок и шлангов

Важно чтобы эти на первый взгляд не принципиальные части были действительно эффективными, в противном случае Вы рискуете потерять покой во врем уборки. Насадка должны быть из качественного пластика и предназначена именно для того вида уборки, который Вы проводите. Шланг должен быть большого диаметра, примерно 5 см, достойной длины — не менее 2,5м и выполнен из качественного материала.
Желательно чтобы пылесборник не был одноразовым, в противном случаем Вы рискуете стать рабом расходных материалов;
По возможности выбирайте модели вообще не снабженные фильтрами — это сэкономит деньги и даст хорошие результаты в уборке.

Шланг должен быть большого диаметра, примерно 5 см, достойной длины — не менее 2,5м и выполнен из качественного материала.
Желательно чтобы пылесборник не был одноразовым, в противном случаем Вы рискуете стать рабом расходных материалов;
По возможности выбирайте модели вообще не снабженные фильтрами — это сэкономит деньги и даст хорошие результаты в уборке.

В общем и целом основные правила очень даже понятны, а вот захотите ли Вы к ним прислушиваться порой в ущерб своему кошельку это вопрос. Но советуем научиться считать впрок и понимать, что то, на чем Вы сэкономили сегодня, завтра может обойтись куда дороже. А порой эффект уже не обратим и Вы не просто переплачиваете, а платите в разы дороже. Так что ищите, решайте и выбирайте сами. Всем взвешенных решений и приятных покупок.