Пылесос: история, виды и принципы работы

Пылесос: устройство для уборки пыли и мусора с ковров и полов. Разновидности: вертикальные, ручные, циклонные. Узнайте больше о типах и применении!

21 мин чтения

100%

Источник: Vacuum cleaner — Wikipedia

Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.

Содержание

Введение

Устройство, которое всасывает грязь с поверхности.

Пылесос, также известный просто как вакуум, – это устройство, использующее всасывание и часто механическое воздействие для удаления грязи и другого мусора с ковров и твердых напольных покрытий. Грязь собирается в пылесборник или пластиковый контейнер. Пылесосы, используемые как в быту, так и в коммерческих целях, бывают различных размеров и типов, включая пылесосы с гибкой ручкой, ручные пылесосы, вертикальные пылесосы и пылесосы с отдельным контейнером. Специальные строительные пылесосы могут использоваться для уборки как твердых отходов, так и жидкостей.

Имя

Хотя пылесос и сокращенная форма "пылесос" являются нейтральными названиями, в некоторых странах (Великобритания, Ирландия) вместо них используется слово "хувер" как обобщенный торговый знак, а также в качестве глагола. Это название происходит от компании Hoover, одной из первых и наиболее влиятельных компаний, занимавшихся разработкой этого устройства. В Новой Зеландии, особенно в регионе Саутленд, его иногда называют "люкс" – также обобщенный торговый знак, используемый в качестве глагола. Устройство также иногда называют "подметальным аппаратом", хотя этот же термин относится и к ковровому подметальному аппарату, похожему изобретению.

История

Пылесос произошел от ковромета через ручные пылесосы. Первые ручные модели, использовавшие мехи, были разработаны в 1860-х годах, а первые моторизованные конструкции появились на рубеже XX века, и первое десятилетие стало периодом расцвета.

Ручные пылесосы

В 1860 году ручной пылесос был изобретен Дэниелом Хессом из Вест-Юнион, штат Айова. Он назывался "ковроочиститель", собирал пыль с помощью вращающейся щетки и имел мехи для создания всасывания. Другой ранней моделью (1869) был "Вихрь", изобретенный в Чикаго в 1868 году Айвсом В. МакГаффи. Этот громоздкий прибор работал от вентилятора, приводимого в движение ремнем вручную, что делало его неудобным в использовании, хотя он и продавался в коммерческих целях с переменным успехом. Подобную модель построил Мелвилл Р. Бисселл из Гранд-Рапидса, штат Мичиган, в 1876 году, который также производил ковроочистители. Позже компания добавила в свой ассортимент переносные пылесосы.

Электропылесосы

В конце XIX века появились механические пылесосы, хотя ранние модели использовали различные способы выдувания воздуха для очистки вместо всасывания. Один из них был представлен в 1898 году, когда Джон С. Турман из Сент-Луиса, штат Миссури, подал заявку на патент (U. S. No. 634,042) на "пневматический обновлятель ковров", который выдувал пыль в приемник. Система Турмана, работающая на двигателе внутреннего сгорания, доставлялась к дому клиента на конной повозке в рамках услуги уборки на дому. Коррин Дюфур из Саванны, штат Джорджия, получила два патента в 1899 и 1900 годах на другую систему, использующую поток воздуха, которая, по-видимому, впервые применяла электродвигатель. Возможно, вдохновленный конструкцией Турмана с выдуванием воздуха, другой изобретатель использовал только всасывание воздуха, прокачиваемого через тканевый фильтр, и предлагал это как часть своих услуг по уборке. Система Кенни была стационарной, работающей на паровом двигателе, с трубами и шлангами, достигающими всех частей здания.

Бытовые пылесосы

Первое портативное устройство для уборки пылесосом, предназначенное для домашнего использования, было создано в 1905 году Уолтером Гриффитсом, производителем из Бирмингема, Англия. Его "Улучшенный вакуумный аппарат Гриффитса для удаления пыли с ковров" напоминал современные пылесосы; он был портативным, удобным для хранения и приводился в действие "любым человеком (например, обычной домашней служанкой)", которой предстояло сжимать мехоподобное устройство, чтобы всасывать пыль через съемную гибкую трубу, к которой можно было присоединять различные насадки. В 1906 году Джеймс Б. Кирби разработал свой первый из множества пылесосов под названием "Домашний циклон". Для отделения грязи использовалась вода. Последующие модификации стали известны как пылесос Kirby. Завод в Кливленде, штат Огайо, был построен в 1916 году и до сих пор функционирует, и все пылесосы Kirby производятся в Соединенных Штатах. В 1907 году Джеймс Мюррей Спанглер (1848–1915), уборщик универмага из Кантона, штат Огайо, изобрел первый портативный электрический пылесос и получил патент на "Электрический всасывающий очиститель" 2 июня 1908 года. Важно отметить, что помимо всасывания от электрического вентилятора, который направлял грязь и пыль в коробку из-под мыла и одну из наволочек его жены, конструкция Спанглера включала вращающуюся щетку для поднятия мусора. Не имея возможности самостоятельно изготовить конструкцию из-за недостатка средств, он продал патент в 1908 году местному производителю кожаных изделий Уильяму Генри Гуверу (1849–1932), который перепроектировал машину Спанглера, оснастив ее стальным корпусом, колесиками и насадками, и основал компанию, которая в 1922 году была переименована в Hoover Company. Их первым пылесосом была Модель O 1908 года, которая продавалась за 60 долларов. Последующие инновации включали в себя вращающуюся щетку-бойку в 1919 году ("Бьет, подметает и очищает одновременно"), одноразовые фильтр-мешки в 1920-х годах и вертикальный пылесос в 1926 году. В континентальной Европе компания Fisker and Nielsen в Дании первой начала продавать пылесосы в 1910 году. Конструкция весила всего [укажите вес] и могла управляться одним человеком. Шведская компания Electrolux представила свою Модель V в 1921 году, инновацией которой стала возможность перемещаться по полу на двух тонких металлических полозьях. В 1930-х годах немецкая компания Vorwerk начала продавать пылесосы собственной разработки, которые реализовывала через систему прямых продаж.

The first vacuum cleaning device to be portable and marketed at the domestic market was built in 1905 by Walter Griffiths, a manufacturer in Birmingham, England. His Griffith's Improved Vacuum Apparatus for Removing Dust from Carpets resembled modern day cleaners; it was portable, easy to store, and powered by "any one person (such as the ordinary domestic servant)", who would have the task of compressing a bellows like contraption to suck up dust through a removable, flexible pipe, to which a variety of shaped nozzles could be attached. In 1906 James B. Kirby developed his first of many vacuums called the "Domestic Cyclone". It used water for dirt separation. Later revisions came to be known as the Kirby Vacuum Cleaner. The Cleveland, Ohio factory was built in 1916 and remains open currently, and all Kirby vacuum cleaners are manufactured in the United States. In 1907 department store janitor James Murray Spangler (1848–1915) of Canton, Ohio, invented the first portable electric vacuum cleaner, obtaining a patent for the Electric Suction Sweeper on 2 June 1908. Crucially, in addition to suction from an electric fan that blew the dirt and dust into a soap box and one of his wife's pillow cases, Spangler's design utilized a rotating brush to loosen debris. Unable to produce the design himself due to lack of funding, he sold the patent in 1908 to local leather goods manufacturer William Henry Hoover (1849–1932), who had Spangler's machine redesigned with a steel casing, casters, and attachments, founding the company that in 1922 was renamed the Hoover Company. Their first vacuum was the 1908 Model O, which sold for $60 ($ in dollars). Subsequent innovations included the beater bar in 1919 ("It beats as it sweeps as it cleans"), disposal filter bags in the 1920s, and an upright vacuum cleaner in 1926. In Continental Europe, the Fisker and Nielsen company in Denmark was the first to sell vacuum cleaners in 1910. The design weighed just and could be operated by a single person. The Swedish company Electrolux launched their Model V in 1921 with the innovation of being able to lie on the floor on two thin metal runners. In the 1930s the German company Vorwerk started marketing vacuum cleaners of their own design which they sold through direct sales.

После Второй мировой войны

Много лет после их появления пылесосы оставались предметом роскоши, но после Второй мировой войны они стали распространёнными среди среднего класса. Пылесосы, как правило, более распространены в западных странах, поскольку в большинстве других частей мира настенные ковровые покрытия встречаются редко, а в домах обычно укладывают плитку или паркет, которые легко подметать, протирать или мыть вручную без использования электропривода. В последние десятилетия XX века получило более широкое распространение использование технологий, разработанных ранее, включая циклоническое разделение пыли без фильтров, централизованные системы пылеудаления и перезаряжаемые ручные пылесосы. Кроме того, миниатюризация компьютерных технологий и улучшение характеристик батарей позволили создать новый тип устройства – автономный робот-пылесос. В 1997 году компания Electrolux из Швеции продемонстрировала Electrolux Trilobite, первый автономный беспроводной робот-пылесос, в телевизионной программе BBC Tomorrow's World, а в 2001 году представила его на потребительском рынке.

Последние события

В 2004 году британская компания выпустила AiRider, парящий пылесос, который скользит на воздушной подушке, подобно ховеркрафту, что делает его легким и более удобным в управлении (по сравнению с использованием колес). Британский изобретатель разработал новую технологию очистки, известную как технология рециркуляции воздуха, которая вместо вакуума использует поток воздуха для сбора пыли с ковра. Эта технология была протестирована в рамках Программы трансформации рынка (MTP) и показала более высокую энергоэффективность по сравнению с вакуумной очисткой. Несмотря на наличие рабочих прототипов, технология рециркуляции воздуха в настоящее время не используется ни в одном серийно выпускаемом пылесосе.

Современные конфигурации

Существует широкий спектр технологий, конструкций и конфигураций для уборки как в быту, так и в коммерческих целях.

Постой .

Вертикальные пылесосы популярны в США, Великобритании и многих странах Содружества, но не распространены в некоторых странах континентальной Европы. Они состоят из чистящей головки, к которой прикреплены ручка и пылесборник. В конструкциях вертикальных пылесосов обычно используется вращающаяся щетка-валик или битер-бар, удаляющие грязь посредством подметания и вибрации. Существует два типа вертикальных пылесосов: с прямым приводом от вентилятора (в основном встречаются в коммерческих моделях) и с обходом воздуха через вентилятор (используются в большинстве современных бытовых пылесосов). Более старая конструкция – пылесосы с прямым приводом от вентилятора – имеют большой импеллер (вентилятор), установленный близко к всасывающему отверстию. Грязь проходит непосредственно через него, прежде чем попасть в пылесборник. Двигатель часто охлаждается отдельным вентилятором охлаждения. Благодаря большим лопастям вентилятора и относительно коротким воздушным каналам, пылесосы с прямым приводом от вентилятора создают очень эффективный воздушный поток при небольшой мощности и эффективно очищают ковры. Их эффективность при уборке поверхностей выше пола ниже, поскольку воздушный поток ослабевает при прохождении через длинный шланг, а вентилятор оптимизирован для объема воздушного потока, а не для силы всасывания. Пылесосы с обходом воздуха через вентилятор имеют двигатель, установленный после пылесборника. Пыль удаляется из воздушного потока пылесборником и, как правило, фильтром, прежде чем воздух проходит через вентилятор. Вентиляторы меньше и обычно представляют собой комбинацию нескольких движущихся и неподвижных турбин, работающих последовательно для увеличения мощности. Двигатель охлаждается проходящим через него воздушным потоком. Пылесосы с обходом воздуха через вентилятор хорошо подходят как для чистки ковров, так и для уборки поверхностей выше пола, поскольку сила всасывания не снижается значительно при использовании шланга, в отличие от пылесосов с прямым приводом от вентилятора. Однако их воздушные каналы менее эффективны и для достижения тех же результатов может потребоваться более чем в два раза больше энергии, чем в пылесосах с прямым приводом от вентилятора. В большинстве распространенных вертикальных пылесосов используется приводной ремень, приводимый в движение всасывающим двигателем, для вращения щетки-валика. Однако также доступна более распространенная конструкция с двумя двигателями. В этих пылесосах всасывание обеспечивается большим двигателем, а щетка-валик приводится в действие отдельным, меньшим двигателем, который не создает всасывания. Двигатель щетки-валика можно иногда выключать, чтобы чистить твердые полы, не разбрасывая грязь. Также может быть предусмотрена функция автоматического отключения, которая отключает двигатель, если щетка-валик заклинит, защищая его от повреждений.

Upright vacuum cleaners are popular in the US, UK, and numerous Commonwealth countries, but unusual in some Continental European countries. They take the form of a cleaning head, onto which a handle and bag are attached. Upright designs generally employ a rotating brushroll or beater bar, which removes dirt through a combination of sweeping and vibration. There are two types of upright vacuums; dirty air/direct fan (found mostly on commercial vacuums), or clean air/fan bypass (found on most of today's domestic vacuums). The older of the two designs, direct fan cleaners have a large impeller (fan) mounted close to the suction opening, through which the dirt passes directly, before being blown into a bag. The motor is often cooled by a separate cooling fan. Because of their large bladed fans, and comparatively short airpaths, direct fan cleaners create a very efficient airflow from a low amount of power, and make effective carpet cleaners. Their "above floor" cleaning power is less efficient, since the airflow is lost when it passes through a long hose, and the fan has been optimized for airflow volume and not suction. Fan bypass uprights have their motor mounted after the filter bag. Dust is removed from the airstream by the bag, and usually a filter, before it passes through the fan. The fans are smaller, and are usually a combination of several moving and stationary turbines working in sequence to boost power. The motor is cooled by the airstream passing through it. Fan bypass vacuums are good for both carpet and above floor cleaning, since their suction does not significantly diminish over the distance of a hose, as it does in direct fan cleaners. However, their air paths are much less efficient, and can require more than twice as much power as direct fan cleaners to achieve the same results. The most common upright vacuum cleaners use a drive belt powered by the suction motor to rotate the brush roll. However, a more common design of dual motor upright is available. In these cleaners, the suction is provided via a large motor, while the brushroll is powered by a separate, smaller motor, which does not create any suction. The brush roll motor can sometimes be switched off, so hard floors can be cleaned without the brush roll scattering the dirt. It may also have an automatic cut off feature which shuts the motor off if the brush roll becomes jammed, protecting it from damage.

Канистры

Модели канистров (в Великобритании также часто называемые цилиндрическими моделями) доминируют на европейском рынке. Они имеют двигатель и систему сбора пыли (с мешком или без мешка) в отдельном блоке, обычно установленном на колесах, который соединен с насадкой гибким шлангом. Их главное преимущество – гибкость, так как пользователь может подключать различные насадки для разных задач, и маневренность (насадка может доставать под мебель и значительно облегчает уборку лестниц и вертикальных поверхностей). Многие цилиндрические модели оснащены электрощетками в стандартной комплектации или имеют дополнительные насадки, содержащие те же механические вращающиеся элементы, что и в вертикальных пылесосах, что делает их столь же эффективными на коврах, как и вертикальные модели. Эти вращающиеся элементы приводятся в движение отдельным электродвигателем или турбиной, использующей мощность всасывания для вращения щетки через приводной ремень.

Барабан

Барабанные или промышленные пылесосы – это, по сути, мощные промышленные версии цилиндрических пылесосов, в которых пылесборник представляет собой большой вертикально расположенный барабан, который может быть стационарным или на колесах. Меньшие модели, предназначенные для использования в гаражах или небольших мастерских, обычно работают от электросети. Более крупные модели, вмещающие более 1000 литров, часто подключаются к сжатому воздуху, используя эффект Вентури для создания частичного вакуума. Встроенные системы пылеудаления также широко используются во многих мастерских.

Мокрый/сухой

Влажные или влажно-сухие пылесосы – это специализированная форма цилиндрических/барабанных моделей, предназначенных для уборки влажных жидкостей и разливов. Они обычно разработаны для использования как в помещении, так и на улице, и способны собирать как сухой, так и влажный мусор. Некоторые модели также оснащены выхлопным патрубком или съемным вентилятором для изменения направления воздушного потока, что полезно для прочистки засоренных шлангов или сдувания пыли в угол для последующей уборки. Пылесосы для мастерских способны собирать крупный, объемный или неудобный материал, который может повредить или засорить обычные бытовые пылесосы, например, опилки, металлическую стружку и жидкости. Они используют широкие шланги, которые напрямую соединяются с камерой сбора (обычно цилиндрической, формирующей корпус пылесоса). При попадании воздушного потока в увеличенный объем его скорость снижается, позволяя материалу оседать в камере, прежде чем воздух проходит через фильтр и выходит через выхлопное отверстие.

Пневматические

Пневматические или пневматические влажно-сухие пылесосы – это специализированный тип влажно-сухих пылесосов, подключаемых к сжатому воздуху. Они обычно способны собирать как влажные, так и сухие загрязнения, что особенно полезно на промышленных предприятиях и в производственных цехах.

Рюкзак

Рюкзачные пылесосы широко используются для профессиональной уборки: они позволяют оператору быстро перемещаться по большой площади. По сути, это компактные пылесосы цилиндрического типа, закрепленные на спине пользователя.

Ручные

Легкие ручные пылесосы, работающие от аккумуляторов или от сети, также популярны для уборки небольших загрязнений. Распространенные примеры включают Black & Decker DustBuster, представленный в 1979 году, и множество портативных моделей Dirt Devil, впервые появившихся в 1984 году. Некоторые аккумуляторные ручные пылесосы предназначены для влажной и сухой уборки; прибор необходимо частично разобрать и очистить после сбора влажных материалов, чтобы избежать появления неприятного запаха.

Робототехника

В конце 1990-х и начале 2000-х годов несколько компаний разработали роботы-пылесосы, разновидность механической щетки для ковров, обычно оснащенной ограниченной мощностью всасывания. Среди известных брендов – Roomba, Neato и bObsweep. Эти устройства перемещаются автономно, собирая поверхностную пыль и мусор в пылесборник. Как правило, они способны обходить мебель и возвращаться на док-станцию для подзарядки аккумуляторов, а некоторые модели могут также самостоятельно опустошать пылесборник в док-станцию. Большинство моделей оснащены моторизованными щетками и вакуумным двигателем для сбора пыли и мусора. Хотя большинство роботов-пылесосов предназначены для домашнего использования, некоторые модели подходят для эксплуатации в офисах, гостиницах, больницах и т.п. В декабре 2009 года Neato Robotics представила первый в мире робот-пылесос, использующий вращающийся лазерный дальномер (разновидность лидара) для сканирования и построения карты окружающего пространства. Он использует эту карту для методичной уборки пола, даже если для этого роботу необходимо несколько раз возвращаться на базу для подзарядки. Во многих случаях он замечает, когда ранее недоступный участок пола становится доступным, например, когда собака просыпается, и возвращается, чтобы убрать и этот участок.

Циклонический

Переносные пылесосы, работающие по принципу циклонического разделения, стали популярными в 1990-х годах. Этот принцип разделения грязи был хорошо известен и часто использовался в центральных пылесосных системах. Компания P. A. Geier из Кливленда получила патент на циклонический пылесос еще в 1928 году, который позже был продан компании Health Mor в 1939 году, представив циклонический пылесос с контейнером Filter Queen. В 1979 году Джеймс Дайсон представил портативное устройство с циклоническим разделением, адаптировав эту конструкцию от промышленных пилорам. Он впервые запустил свой циклонный пылесос в Японии в 1980-х годах по цене около 1800 долларов США, а в 1993 году выпустил Dyson DC01 в Великобритании за 200 фунтов стерлингов. Критики ожидали, что люди не будут покупать пылесос, цена которого вдвое превышает стоимость обычного устройства, но дизайн Дайсона позже стал самым популярным пылесосом в Великобритании. Циклонные пылесосы не используют фильтр-мешки. Вместо этого пыль отделяется в съемном цилиндрическом контейнере или мусоросборнике. Воздух и пыль с высокой скоростью всасываются в контейнер в направлении, касательном к стенке контейнера, создавая быстро вращающийся вихрь. Частицы пыли и другой мусор перемещаются к внешней стороне контейнера под действием центробежной силы, где они оседают под воздействием силы тяжести. В стационарных центральных пылесосных системах очищенный воздух может выпускаться непосредственно наружу без дополнительной фильтрации. Хорошо спроектированная циклоническая система фильтрации теряет мощность всасывания из-за ограничения воздушного потока только тогда, когда контейнер для сбора почти полон. Это резко контрастирует с системами с фильтр-мешками, которые теряют мощность всасывания, когда поры фильтра забиваются грязью и пылью. В портативных циклонических моделях очищенный воздух из центра вихря выбрасывается из машины после прохождения через ряд последовательно более мелких фильтров в верхней части контейнера. Первый фильтр предназначен для улавливания частиц, которые могут повредить последующие фильтры, удаляющие мелкую пыль. Фильтры необходимо регулярно очищать или заменять, чтобы обеспечить эффективную работу устройства. После успеха Дайсона в повышении осведомленности общественности о циклоническом разделении, несколько других компаний представили циклонные модели. Среди конкурирующих производителей – Hoover, Bissell, Bosch, Eureka, Electrolux и Vax. Высокий уровень конкуренции означает, что самые дешевые модели обычно не дороже обычного пылесоса.

Portable vacuum cleaners working on the cyclonic separation principle became popular in the 1990s. This dirt separation principle was well known and often used in central vacuum systems. Cleveland's P. A. Geier Company had obtained a patent on a cyclonic vacuum cleaner as early as 1928, which was later sold to Health Mor in 1939, introducing the Filter Queen cyclonic canister vacuum cleaner. In 1979, James Dyson introduced a portable unit with cyclonic separation, adapting this design from industrial saw mills. He launched his cyclone cleaner first in Japan in the 1980s at a cost of about US$1800 and in 1993 released the Dyson DC01 upright in the UK for £200. Critics expected that people would not buy a vacuum cleaner at twice the price of a conventional unit, but the Dyson design later became the most popular cleaner in the UK. Cyclonic cleaners do not use filtration bags. Instead, the dust is separated in a detachable cylindrical collection vessel or bin. Air and dust are sucked at high speed into the collection vessel at a direction tangential to the vessel wall, creating a fast spinning vortex. The dust particles and other debris move to the outside of the vessel by centrifugal force, where they fall due to gravity. In fixed installation central vacuum cleaners, the cleaned air may be exhausted directly outside without need for further filtration. A well designed cyclonic filtration system loses suction power due to airflow restriction only when the collection vessel is almost full. This is in marked contrast to filter bag systems, which lose suction when pores in the filter become clogged as dirt and dust are collected. In portable cyclonic models, the cleaned air from the center of the vortex is expelled from the machine after passing through a number of successively finer filters at the top of the container. The first filter is intended to trap particles which could damage the subsequent filters that remove fine dust particles. The filters must regularly be cleaned or replaced to ensure that the machine continues to perform efficiently. Since Dyson's success in raising public awareness of cyclonic separation, several other companies have introduced cyclone models. Competing manufacturers include Hoover, Bissell, Bosch, Eureka, Electrolux and Vax. This high level of competition means the cheapest models are generally no more expensive than a conventional cleaner.

Центральный

Центральные пылесосы, также известные как встроенные или канальные, представляют собой тип пылесоса с контейнером/цилиндром, в котором двигатель и блок фильтрации пыли расположены в центральном месте в здании и соединены трубами с фиксированными входами для пылесоса, установленными по всему зданию. Для уборки необходимо переносить только шланг и насадку, при этом шланг обычно имеет длину 8 м (25 футов), что обеспечивает большой радиус действия без необходимости переключать входы для пылесоса. Пластиковые или металлические трубы соединяют входы с центральным блоком. Насадка может быть без привода или оснащена вращающимися щетками, приводимыми в действие электродвигателем или турбиной с воздушным приводом. Пылесборник или контейнер для сбора мусора в центральной вакуумной системе обычно достаточно большого размера, чтобы его опустошение или замена требовались реже, возможно, несколько раз в год для обычного дома. Центральный блок обычно находится в режиме ожидания и включается переключателем на ручке шланга. В качестве альтернативы, блок включается при подключении шланга к настенному входу, когда металлический коннектор шланга соприкасается с двумя контактами на настенном входе, и управляющий ток передается по проводам низкого напряжения в основной блок. Центральный пылесос обычно создает большее всасывание, чем обычные переносные пылесосы, поскольку можно использовать более мощный вентилятор и двигатель, когда нет необходимости в портативности. Циклонная система разделения, если она используется, не теряет мощность всасывания по мере заполнения контейнера для сбора, пока контейнер почти не заполнится. Это резко контрастирует с конструкциями с фильтр-мешками, которые начинают терять всасывание сразу же, когда поры фильтра забиваются накопленной грязью и пылью. Преимущество для аллергиков заключается в том, что, в отличие от обычного пылесоса, который должен выбрасывать часть собранной пыли обратно в убираемое помещение (независимо от эффективности фильтрации), центральный пылесос удаляет всю собранную пыль в центральный блок. Поскольку этот центральный блок обычно расположен за пределами жилой зоны, пыль не возвращается в убираемое помещение. Кроме того, на большинстве новых моделей можно полностью вывести выхлопные газы наружу, даже если устройство находится внутри жилых помещений. Еще одним преимуществом центрального пылесоса является то, что из-за удаленного расположения двигателя в убираемом помещении гораздо меньше шума, чем при использовании обычного пылесоса.

Central vacuum cleaners, also known as built in or ducted, are a type of canister/cylinder model which has the motor and dirt filtration unit located in a central location in a building, and connected by pipes to fixed vacuum inlets installed throughout the building. Only the hose and cleaning head need be carried from room to room, and the hose is commonly 8 m (25 ft) long, allowing a large range of movement without changing vacuum inlets. Plastic or metal piping connects the inlets to the central unit. The vacuum head may be unpowered, or have beaters operated by an electric motor or by an air driven turbine. The dirt bag or collection bin in a central vacuum system is usually so large that emptying or changing needs to be done less often, perhaps a few times per year for an ordinary household. The central unit usually stays in stand by, and is turned on by a switch on the handle of the hose. Alternately, the unit powers up when the hose is plugged into the wall inlet, when the metal hose connector makes contact with two prongs in the wall inlet and control current is transmitted through low voltage wires to the main unit. A central vacuum typically produces greater suction than common portable vacuum cleaners because a larger fan and more powerful motor can be used when they are not required to be portable. A cyclonic separation system, if used, does not lose suction as the collection container fills up, until the container is nearly full. This is in marked contrast to filter bag designs, which start losing suction immediately as pores in the filter become clogged by accumulated dirt and dust. A benefit to allergy sufferers is that unlike a standard vacuum cleaner, which must blow some of the dirt collected back into the room being cleaned (no matter how efficient its filtration), a central vacuum removes all the dirt collected to the central unit. Since this central unit is usually located outside the living area, no dust is recirculated back into the room being cleaned. Also it is possible on most newer models to vent the exhaust entirely outside, even with the unit inside the living quarters. Another benefit of the central vacuum is, because of the remote location of the motor unit, there is much less noise in the room being cleaned than with a standard vacuum cleaner.

Созвездие

Констелляция компании Hoover, представленная в 1954 году, была цилиндрической конструкции и не имела колес. Вместо этого пылесос парил на потоке выходящего воздуха, работая по принципу аэроглиссера, хотя это не касалось самых ранних моделей, которые оснащались вращающимся шлангом. Предполагалось, что пользователь поместит устройство в центр комнаты и будет работать вокруг него. Констелляция претерпевала изменения и обновления в течение многих лет, пока не была снята с производства в 1975 году. Позднее в моделях Constellation весь поток выхлопных газов направлялся под корпус пылесоса с использованием аэродинамического профиля. Обновленная конструкция была тихой даже по современным меркам, особенно на ковровых покрытиях, благодаря шумоподавлению. Эти модели парят над ковром или гладким полом, однако на твердых полах выходящий воздух может разбрасывать пыль и мелкий мусор. В США компания Hoover вновь выпустила обновленную версию поздней модели Constellation (модель № S3341 в цвете Pearl White и № S3345 из нержавеющей стали). Изменения включали в себя мешок с HEPA-фильтром, двигатель мощностью 12 ампер, турбощетку и переработанную рукоятку. Та же модель продавалась в Великобритании под брендом Maytag под названием Satellite из-за ограничений лицензионного соглашения. Продавалась с 2006 по 2009 год.

Транспортные средства

См. вакуумные машины для откачки — это большие пылесосы, установленные на шасси автомобилей.

Другое

Некоторые другие пылесосы объединяют в одном устройстве функцию сухой и влажной уборки: сначала сухая, затем влажная. Компания iRobot разработала Scooba – робот-поломойку, которая имеет собственный резервуар с моющим средством, наносит его на пол, оттирает загрязнения и собирает грязную воду в отдельный контейнер.

Технология

Всасывание пылесоса обусловлено разницей в давлении воздуха. Вентилятор, приводимый в движение электродвигателем (часто универсальным двигателем), снижает давление внутри прибора. Атмосферное давление затем проталкивает воздух через ковер и в насадку, таким образом, пыль буквально засасывается в пылесборник. Исследования показали, что пылесос способен уничтожать 100% личинок блох и 96% взрослых особей.

Фильтрация выхлопных газов

Вакуумные уборщики по своей природе поднимают пыль в воздух, выбрасывая не полностью отфильтрованный воздух. Это может вызывать проблемы со здоровьем, так как пользователь вдыхает респирабельную пыль, которая также повторно оседает в очищаемой зоне. Производители используют несколько методов для решения этой проблемы, некоторые из которых могут быть объединены в одном устройстве. Обычно фильтр располагается таким образом, чтобы входящий воздух проходил через него перед попаданием на вентилятор, а затем отфильтрованный воздух проходит через двигатель для охлаждения. В некоторых других конструкциях используется совершенно отдельный воздухозабор для охлаждения. Практически невозможно создать воздушный фильтр, который бы полностью удалял все ультратонкие частицы из воздушного потока, насыщенного грязью. Сверхэффективный воздушный фильтр немедленно забьется и станет неэффективным при повседневном использовании, а практические фильтры представляют собой компромисс между эффективностью фильтрации и сопротивлением воздушному потоку. Один из способов обойти эту проблему – выпускать частично отфильтрованный воздух наружу, что является конструктивной особенностью некоторых центральных пылесосных систем. Специально разработанные портативные пылесосы также могут использовать эту конструкцию, но их установка и использование более сложны, требуя временного подключения отдельного выхлопного шланга к наружному окну. Мешок: наиболее распространенный способ улавливания собираемого пылесосом мусора – это бумажный или тканевый мешок, который пропускает воздух, но пытается удержать большую часть пыли и мусора. Мешок может забиться мелкой пылью до того, как он заполнится. Мешок может быть одноразовым или предназначен для очистки и повторного использования. Без мешка: в нециклонных моделях без мешка роль мешка выполняет съемный контейнер и многоразовый фильтр, эквивалентный многоразовому тканевому мешку. Циклонная сепарация: пылесос, использующий этот метод, также не имеет мешка. Он заставляет входящий воздух циркулировать или вращаться с такой скоростью, что большая часть пыли выталкивается из воздуха и падает в мусоросборник. Принцип работы аналогичен работе центрифуги. Центробежные сепараторы устраняют проблему засорения мешка мелкой пылью. Водофильтрация: впервые коммерчески применена в 1920-х годах в виде сепаратора Newcombe (позже ставшего Rexair Rainbow), пылесос с водофильтрацией использует водяную ванну в качестве фильтра. Он заставляет загрязненный воздух проходить через воду перед выбросом, чтобы влажная пыль не поднималась в воздух. Водяная фильтрация и низкая скорость воздушного потока также могут позволить пользователю использовать устройство в качестве автономного воздухоочистителя и увлажнителя. Грязную воду необходимо сливать, а устройство необходимо чистить после каждого использования, чтобы предотвратить рост бактерий и плесени, вызывающих неприятный запах. Ультратонкий воздушный фильтр: также называемый HEPA-фильтром, этот метод используется в качестве вторичного фильтра после прохождения воздуха через остальную часть устройства. Он предназначен для удаления любых остаточных частиц пыли, которые могут навредить пользователю. Некоторые пылесосы также используют фильтр с активированным углем для удаления запахов. Обычные пылесосы никогда не следует использовать для уборки асбестовых волокон, даже если они оснащены HEPA-фильтром. Для безопасной уборки асбеста требуются специально разработанные машины.

Vacuums by their nature cause dust to become airborne, by exhausting air that is not completely filtered. This can cause health problems since the operator ends up inhaling respirable dust, which is also redeposited into the area being cleaned. There are several methods manufacturers use to control this problem, some of which may be combined in a single appliance. Typically a filter is positioned so that the incoming air passes through it before it reaches the fan, and then the filtered air passes through the motor for cooling purposes. Some other designs use a completely separate air intake for cooling. It is nearly impossible for a practical air filter to completely remove all ultrafine particles from a dirt laden airstream. An ultra efficient air filter will immediately clog up and become ineffective during everyday use, and practical filters are a compromise between filtering effectiveness and restriction of airflow. One way to sidestep this problem is to exhaust partially filtered air to the outdoors, which is a design feature of some central vacuum systems. Specially engineered portable vacuums may also utilize this design, but are more awkward to set up and use, requiring temporary installation of a separate exhaust hose to an exterior window. Bag: The most common method to capture the debris vacuumed up involves a paper or fabric bag that allows air to pass through, but attempts to trap most of the dust and debris. The bag may become clogged with fine dust before it is full. The bag may be disposable, or designed to be cleaned and re used. Bagless: In non cyclonic bagless models, the role of the bag is taken by a removable container and a reusable filter, equivalent to a reusable fabric bag. Cyclonic separation: A vacuum cleaner employing this method is also bagless. It causes intake air to be cycled or spun so fast that most of the dust is forced out of the air and falls into a collection bin. The operation is similar to that of a centrifuge. Centrifugal separators eliminate the problem of a bag becoming clogged with fine dust. Water filtration: First seen commercially in the 1920s in the form of the Newcombe Separator (later to become the Rexair Rainbow), a water filtration vacuum cleaner uses a water bath as a filter. It forces the dirt laden intake air to pass through water before it is exhausted, so that wet dust cannot become airborne. The water trap filtration and low speed may also allow the user to use the machine as a stand alone air purifier and humidifier unit. The dirty water must be dumped out and the appliance must be cleaned after each use, to avoid growth of bacteria and mold, causing unpleasant odors. Ultra fine air filter: Also called HEPA filtered, this method is used as a secondary filter after the air has passed through the rest of the machine. It is meant to remove any remaining dust that could harm the operator. Some vacuum cleaners also use an activated charcoal filter to remove odors. Ordinary vacuum cleaners should never be used to clean up asbestos fibers, even if fitted with a HEPA filter. Specially designed machines are required to safely clean up asbestos.

Всасывание (Pa)

Всасывание – это максимальная разница давлений, которую может создать насос. Например, типичная бытовая модель имеет всасывание около минус 20 кПа. Это означает, что она может понизить давление внутри шланга от нормального атмосферного давления (около 100 кПа) на 20 кПа. Чем выше показатель всасывания, тем мощнее пылесос. Один дюйм водяного столба эквивалентен примерно 249 Па; следовательно, типичное всасывание составляет около одного дюйма водяного столба.

Входной ток (Вт)

Потребляемая мощность пылесоса, измеряемая в ваттах, часто является единственным указанным показателем. Многие североамериканские производители пылесосов указывают ток только в амперах (например, "6 ампер"), и потребителю приходится умножать это значение на сетевое напряжение в 120 вольт, чтобы получить приблизительную мощность в ваттах. Номинальная потребляемая мощность не отражает эффективность пылесоса, а лишь показывает, сколько электроэнергии он потребляет. После августа 2014 года, в связи с правилами ЕС, в Европейском Союзе был запрещен выпуск пылесосов с потребляемой мощностью более 1600 Вт, а с 2017 года – пылесосов с мощностью более 900 Вт.

Выходная мощность (AW)

Количество потребляемой мощности, которое преобразуется в воздушный поток на конце очистного шланга, иногда указывается и измеряется в аэрваттах: единицы измерения – это просто ватты. Слово «воздух» используется для уточнения, что это выходная мощность, а не входная электрическая мощность. Аэрватт выводится из английских единиц измерения. ASTM International определяет аэрватт как 0,117354 × F × S, где F – скорость воздушного потока в кубических футах в минуту, а S – давление в дюймах водяного столба. Это означает, что один аэрватт равен 0,9983 ватт.

Пик мощности

Пиковая мощность пылесоса часто измеряется путем отключения всех охлаждающих вентиляторов и расчета мощности, основанного на мощности двигателя, а также на энергии вращающегося момента инерции, запасенной в обмотке ротора и центробежном вентиляторе. Показатель пиковой мощности часто является непрактичным и действителен лишь в течение очень короткого времени. Непрерывная мощность, как правило, значительно ниже.

Культурные отсылки

Пылесосы тесно ассоциируются с уборкой дома, и художники иногда использовали их для символизации банальности и рутины повседневной жизни и культуры. Художник Джефф Кунс выставил свою серию "New" – бытовые пылесосы, помещенные в витрины музейного качества, такие как New Shelton Wet/Dry Doubledecker (1981) в Музее современного искусства и New Hoover Convertibles, Green, Blue; New Hoover Convertibles, Green, Blue; Doubledecker (1981–1987) в Музее американского искусства Уитни. В 2002 году модельер Тара Субкофф использовала обнаженных моделей с вертикальными пылесосами для продвижения своего скандального модного бренда "Imitation of Christ". В 2018 году Паулюс Маркевичус организовал перформансы "Танец для пылесоса" и "Отец" под хореографией Греты Гриневичуте, премьера которых состоялась в Вильнюсе, Литва. В 2019 году Сандрина Линдгрен поставила хореографию "Реквием по пылесосу" для танцоров в театре Баркера в Турку, Финляндия, где каждый исполнитель одновременно управлял несколькими машинами. Музыкант Фрэнк Заппа использовал пылесосы во многих своих выступлениях и на рекламных материалах. Другие исполнители использовали шланг или трубку пылесоса как модернизированную версию австралийского аборигенского диджериду, или звук мотора для техно-музыки. В 1996 году в 1702-м эпизоде телешоу "Мистер Роджерс из соседства" были показаны пылесосы, включая танцы, фокусы и сюжет о том, как изготавливался небольшой пылесос с мешком Dirt Devil.