Пылесосущие

«Фырчащий Билли», его «сводные братья» и «дальние родственники».

Человечество несколько тысяч лет ведет бой с пылью. Многие поколения потратили миллиарды человеко-часов жизни на эту битву, и никто и никогда не смог достичь абсолютной победы.

Никто не знает, откуда пыль приходит. Одни думают, что она – дитя самой Земли, которая под воздействием тепла, движущихся воздушных масс и других факторов (наших ног и шин авто, например) день за днем порождает все новые и новые кубометры пыли. Другие считают, что до 90 процентов пыли приходит к нам из космоса: сонмы мельчайших пришельцев каждую секунду проходят через атмосферу и, оседая на поверхность, покрывают все слой за слоем.

Вплоть до конца XIX века единственным способом удалить пыль (а также другой мелкий мусор) было подметание, мойка да выколачивание (если речь шла о коврах и половиках). И вот настал благословенный день, когда одна светлая голова поняла, что бороться с пылью поможет то, что всегда под рукой, а запасы его неисчерпаемы, а именно – воздух. Так родилась идея самого массового вида бытовой техники – пылесоса.

Не однажды в Америке
В начале и середине упомянутого XIX века многие изобретатели Европы и Америки бились над созданием систем, использовавших воздух, влекомый вакуумом, для всасывания пыли. Но в историю попало лишь имя человека, который первым в 1860 году получил патент на устройство для сбора пыли, имевшее вращающиеся щетки и меха, создававшие поток воздуха. Звали его Даниэль Хесс, он был американцем, но дальше патента не продвинулся.
Большего успеха добилось детище другого американца – Ива МакГаффи. 5 июня 1869 года в Чикаго он получил патент на свое изобретение, названное Whirlwind. Устройство очень напоминало внешне столь популярные сегодня в США пылесосы вертикальной компоновки. Вентилятор, создававший воздушный поток, приводили в движение ременным приводом от простой рукоятки. Получалось очень неудобно – во время уборки приходилось одновременно крутить ручку и управлять процессом.
Лишь к концу XIX века техника позволила приспособить к уборке пыли электромотор. Первый патент на такое устройство был получен в декабре 1900 года. Однако, вместо того, чтобы всасывать пыль, первые электропылесосы ее… выдували.

Инициатива Туманного Альбиона
Наблюдая за «пыледувом», англичанин Хуберт Сесил Бут в 1901 году придумал схему, очень похожую на нынешние пылесосы. Забавный факт – чтобы проверить предположение о том, что всасывать пыль эффективнее, чем выдувать, он положил на спинку плюшевого сиденья в ресторанчике на Виктория-стрит свой носовой платок и, прижавшись к нему губами, изо всех сил втянул в себя воздух. Слой пыли, собравший на обратной стороне платка, подтвердил его предположение.
Устройство Бута называлось Puffing Billy и было просто огромным. Приводом служил бензиновый мотор, позже замененный на электрический. Сам «Фырчащий Билли» занимал большую тележку, которую возила по улице упряжка лошадей. На улице он оставался при работе, а шланг для работы в доме подавали через окно.
Первым заметным успехом «Билли» стала очистка ковра около трона в Вестминстерском аббатстве при подготовке коронации Эдварда VII. Монарх заинтересовался изобретением, и устроил показ для королевской семьи. Позже такие же демонстрации были сделаны для президента Франции, кайзера Вильгельма II, а также императора Николая II.

И опять Новый Свет
Простой американский уборщик Джеймс Мюррей Спрэнглер, узнавший о системе Бута, собрал из электровентилятора, ручки от швабры и наволочки простой, легкий и компактный аппарат. Идея понравилась его кузену Уильяму Хуверу, который приобрел патент и основал производство пылесосов, со временем превратившее имя Хувера в легенду. Компания и бренд Hoover существуют на рынке до сих пор и считаются одной из самых авторитетных марок в соответствующем сегменте Дошло до того, что в англоязычных странах слово «hoover» стало глаголом, означающим «пылесосить».

И снова в Англии
С первых десятилетий ХХ века окончательно закрепилась схема пылесоса как устройства, использующего разрежение для создания воздушного потока, всасывающего пыль. Внутри находился фильтрующий мешок, очищающий воздух и эту пыль накапливавший.

Анатомия современного пылесоса
Так как же устроен обыкновенный пылесос? На первый взгляд все просто. Но – только на первый. На самом деле в конструкциях братьев наших пылесосущих существует целый ряд тонкостей. Поговорим о них, но сначала вспомним, из чего же состоят пылесосы.
Принципиально конструкцию обычного пылесоса можно разделить на следующий набор компонентов: зона всасывания (шланг и различные щетки), зона выхлопа, электромотор, вентилятор, пылесборник и корпус. Работает это все следующим образом: электромотор приводит в движение вентилятор. Тот создает разрежение, за счет которого воздух, увлекающий за собой всякую пыль-грязь-мусор, начинает проходить через зону всасывания. Далее воздух попадает в пылесборник, где остаются крупные частицы пыли, а затем проходит через еще один фильтр перед электромотором, задерживающий мелкие частички пыли, далее обдувает мотор для охлаждения и попадает в очередную – третью – систему фильтров, где очищается от мельчайших частиц собранной пыли, после чего выходит наружу.

Три вида пылесосов
По компоновке пылесосы подразделяются на системы вертикального типа – так называемые Uprights, пылесосы со шлангом – Canister, компактные («автомобильные») пылесосы и встроенные (центральные) системы.
- Вертикальные отличаются тем, что в них насадка-щетка жестко прикреплена к корпусу, а мешок-пылесборник помещен на высокой ручке. Плюс таких пылесосов – большая эффективность в очистке ковровых покрытий. Минус – в повышенном уровне шума и неповоротливости всей системы, делающей очень неудобной очистку труднодоступных мест и углов. В России такие модели редки, они более популярны в Америке.
- Со шлангом пылесосы более привычны. Считается, что ровные полы и неворсистые покрытия ими очищать намного лучше. Отдельные плюсы – компактность, низкий шум и возможность менять насадки на шланг.
- Компактные пылесосы – проводные и аккумуляторные – используются для специфических целей вроде очистки сидений а также внутренностей компьютерных и других установок. Вариантов моделей тут множество, а главный плюс – в четком предназначении для выполнения одной конкретной задачи.
- Встроенные (они же центральные) системы только начинают приобретать популярность. В них двигатель, пылесборник и прочее устанавливают в техническом помещении (подвале, подсобке, на крыше и т.д.). В доме создают разветвленную систему трубопроводов, к которым шланг с насадками просто подключается через встроенные в стены вакуумные розеткам. Плюсы тут – практически полное отсутствие шума, легкость перемещения (по сути, вы двигаетесь со шлангом и щеткой, сам пылесос таскать за собой не надо) и то, что воздух после контакта с пылью сразу выводится за пределы помещения. Из минусов, пожалуй, лишь высокая стоимость и необходимость в обслуживании специалистами.

Развитие лишь оттачивало детали. Принципиальные же прорывы в конструкции пылесосов случались трижды. Первые два были вызваны желанием избавиться от мешка-пылесборника. Причиной третьего стало желание избавиться от… человека.

Влажная уборка
Первый прорыв случился в семидесятых годах, когда компания Vax предложила абсолютно новый принцип работы пылесоса – влажную уборку. В сущности, он использовался давно при уборке улиц и промышленных помещений. Но ребята из Vax первыми приспособили его под домашние нужды. Их моющий пылесос одновременно собирал с полов пролитые жидкости, исправно пылесосил и делал влажную уборку. Вода (в чистом виде или «усугубленная» моющим средством) по трубке разбрызгивались на пол, вымывая всю грязь, после чего через шланг пылесос ее засасывал в бак-утилизатор. Позже появились модели, способные распылять не только воду, но и пар.
+ Достоинства: более качественная чистка ковров, ковровых покрытий и кафеля. Кроме того, исходящий из такого пылесоса влажный воздух увлажняет атмосферу в комнате и не дает пыли разлетаться.
– Недостатки: Наличие минимум двух резервуаров для воды – чистой и испольщованной – а также необходимостью после каждой уборки тщательно их просушивать, чтобы внутри не заводилась плесень.

«Циклон» в квартире
Вторым прорывом стал «принцип циклона», предложенный в 1985 году британским дизайнером Джеймсом Дайсоном. Пылесос Дайсона не нуждался в мешке-пылесборнике! Вместо него очисткой всасываемого воздуха от собранной грязи и пыли занималась двухступенчатая центрифуга. Под воздействием центробежной силы вся грязь собиралась по краям специальной камеры и падала вниз в контейнер, а уже чистый воздух шел наружу через систему фильтров. Поначалу такие пылесосы стоили раза в два дороже, чем обычные модели. Скептики считали, что успехом столь дорогое устройство пользоваться не будет. Но неожиданно для них к началу девяностых пылесосы-«циклоны» стали самыми популярными в Британии. С тех пор производство подобных моделей наладили еще несколько фирм, что тут же снизило стоимость «циклонов».
+ Достоинства конструкции: Потрясающий внешний вид (устройство придумал-то дизайнер) и отсутствие сменного мешка для пыли.
– Недостатки: наличие фильтров, которые требуют ухода, потому что схема «циклон» не позволяет полностью избавить выходящий воздух от частиц пыли.

Просто – робот
Третий прорыв – появление на рынке пылесосов-роботов. В начале этого века несколько компаний вышли на рынок с предложением приобрести устройство, которое все делает самостоятельно, без участия человека. Такой пылесос, используя многочисленные датчики, методично очищает поверхность пола от пыли, самостоятельно путешествуя по комнате, и также сам – когда нужно – к док-станции для подзарядки аккумулятора.
+ Достоинства конструкции: об уборке можно забыть. Робот постоянно следит, чтобы полы в доме были чистыми.
– Недостатки: высокая цена устройства, а также отсутствие универсальности. Скорее, это качественная автономная щетка пола с функцией подсоса пыли. До сих пор многие производители нет-нет, да намекают, что основное предназначение робопылесосов – поддерживать чистоту помещения в промежутках между полноценными уборками традиционным пылесосом.

Изменения в фильтрах
В нормальных условиях обычной квартиры один литр воздуха содержит до 100 000 частиц пыли. Часть ее – элементы размерами до 0,65 микрон – задерживаются защитными средствами органов дыхания. Но частицы в 0,3 микрона уже не останавливает ничто... А теперь представьте, что в такой комнате заработал пылесос. Он собирает всю крупную пыль, а мелкие частицы, которые не задерживают стенки пылесборника, наоборот разгоняет и они, выйдя наружу, еще долго летают по комнате, отравляя дыхание. Как это предотвратить? Пылесборник более плотным не сделаешь, ведь это существенно замедлит циркуляцию воздуха, тяга упадет и мотор, лишенный охлаждения, неизбежно сгорит. Решение – в фильтре тонкой очистки, который воздух проходит уже после емкости с пылью и области охлаждения мотора. Тут всплывает аббревиатура HEPA – High Efficiency Particulate Absorbing, или «высокоэффективное удержание частиц».
Фильтры этого типа изобрели в США в сороковых годах прошлого века. Изначально их использовали на производствах, связанных с радиоактивными материалами. HEPA-фильтры улавливали даже самые мельчайшие частицы «фонящей» пыли. За пределами военной промышленности изобретению нашли применение и производители бытовой техники. НЕРА-фильтр представляет собой сложенный «гармошкой» материал, содержащий большое количество волокон микроскопического диаметра. Пыль задерживается в крошечных – 10-40 микрон – промежутках между волокнами. Фильтры НЕРА подразделяются на классы в зависимости от способности эффективно задерживать микрочастицы пыли. Самый эффективный класс – фильтры HEPA14. После них в литре воздуха не должно оставаться более 5 частиц пыли размером 0,06 микрон. Фильтры попроще – HEPA13, 12, 11. Последний оставляет до 50 000 частиц на литр.
Преимущество фильтров HEPA – кроме собственно фильтрующих свойств – в возможности их многоразового использования. Забитый фильтр достаточно просто промыть водой. После просушки он будет работать, как и прежде.