Прирученный циклон
Атмосферный воздушный вихрь – грозное явление природы.
«Воздух становится видимым, — рассказывает очевидец тайфуна. — Над землей словно проходит коса. Вырываются с корнем не только большие деревья, но даже трава». В одной старой энциклопедии говорилось, что индейцы карибы во время урагана бросаются на землю и вжимаются в нее лицом не только для того, чтобы не быть унесенными могучим ветром, но и чтобы спастись от удушения, найдя в почве воздух, пригодный для дыхания. Скорость ветра на периферии смерча может превышать звуковую, а давление в его сердцевине падает очень низко, поэтому вихри всасывают в себя самые разнообразные, иногда очень тяжелые предметы, которые переносят затем на большие расстояния.
Он заставил работать вихрь
Создав рукотворный вихрь в техническом устройстве, человек научился с его помощью эффективно отделять пыль от потока воздуха. Сделать это позволяет центробежная сила: запыленный газ по боковому воздуховоду подается в цилиндрическую часть циклона, и за счет тангенциального ввода приобретает вихревое движение. Частицы пыли под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам циклона, подхватываются вторичным потоком и выносятся по конической части вниз, к выходному отверстию.
А очищенный газ выходит из циклона вверх.
Принцип работы циклона
Подобные устройства в течение многих десятилетий работали в промышленных установках, но только в 1978 г. английскому изобретателю Джемсу Дайсону пришла в голову мысль применить принцип циклона в пылесосе и избавить этот прибор от постепенно забивающихся мешков-пылесборников. В течение последующих пяти лет упорный британец разработал 5127 экспериментальных прототипов, и, наконец, в 1986 году выпустил на рынок первый пылесос с циклонной системой, который задерживал мельчайшие частицы пыли, сохраняя силу всасывания постоянной.
Джеймс Дайсон
Первый циклонный пылесос Джеймса Дайсона под названием G Force стоил 2000 фунтов стерлингов. В 1991 г. он завоевал приз на Международной выставке инновационных продуктов в Японии, а на доход от продажи лицензии на его производство в этой стране Дайсон в июне 1993 г. открыл свой исследовательский центр и завод на родине, в графстве Уилтшир. Здесь им был создан пылесос Dyson DC01, который собирал даже мелкодисперсную пыль и табачный дым. Новая модель стоила уже 200 фунтов, и вскоре стала самым популярным пылесосом в Великобритании.
Воодушевленная успехом, команда Дайсона разрабатывает новые модели. Обнаружив, что циклон меньшего диаметра создает большую центробежную силу, изобретатель заменяет двойной воздушный поток Dual Cyclone(ТМ) своего пылесоса на восемь маленьких циклонов и получает на 45 % большую силу всасывания. В 2002 году им была создана и запатентована технология Root Cyclone(ТМ). Проходя через конусы пылесоса с системой Root Cyclone (ТМ), воздушный поток получает центробежное ускорение, достигающее 200 000 g. Это позволяет уловить из воздуха до 99,9% мельчайшей пыли и аллергенов, которые задерживаются в контейнере и не попадают обратно в комнату. Все пылесосы Dyson рекомендованы к использованию Московским НИИ Педиатрии и НИИ Иммунологии РФ.
Система Root Cyclone
Сегодня ассортимент приборов Dyson для сбора пыли насчитывает десятки моделей — вертикальные, цилиндрические и компактные пылесосы. В новом пылесосе Dyson DC23 Motorhead технология Root CycloneTM усовершенствована еще несколькими изобретениями инженеров этой компании — дополнительным циклоном Core Separator, отсеивающим пыль размером 0.5 микрона и электрощеткой, благодаря которой уборка ковровых покрытий и мягкой мебели стала еще эффективнее.
Электрощетка пылесоса Dyson DC23 Motorhead
Пылесос Dyson DC23 Motorhead
Подобно многим другим творениям фирмы Дайсона, новинка изобилует оригинальными техническими решениями. Например, уникальная запатентованная система смотки шланга Telescope Wrap(ТМ) позволяет без особых усилий надежно закрепить его на корпусе, делая мощную уборочную машину компактной и незаметной. Благодаря гибкой системе управления пылесос легко скользит по всем покрытиям и коврам с ворсом любой высоты. Более того, Dyson DC23 Motorhead беспрепятственно двигается даже по лестницам. Специальная конструкция нижней части корпуса позволяет ему удобно располагаться на ступенях, а за счет мощных колес он будет послушно «взбираться» за вами по лестничному пролету, чтобы убрать всю грязь в вашем доме.
Битвы за циклон
Технические инновации — штука весьма уязвимая. Да, существуют патенты, которые защищают права первопроходца. Но всякий, кто хоть раз пробовал сам составить заявку в патентное ведомство, знает её главную формулировку: «…отличающийся тем, что…». Возьми уже известное решение за прототип, внеси свои, пусть не столь революционные изменения — и ты уже выходишь за те рамки, которыми ограждены права патентообладателя. Таковы реалии нашего мира, нравятся они нам или нет. Всякое действительно ценное новшество моментально воспроизводится, модифицируется, совершенствуется, теряя изначальный эксклюзив. Наконец, патенты действуют не вечно, а лишь в течение определенного времени…
Джеймсу Дайсону пришлось потратить немало времени и средств на защиту своих разработок. В начале 2000-х он судился с компанией Hoover, посчитав, что в её пылесосе Triple Vortex используются запатентованные им решения. «Циклонную технологию придумал не Дайсон, — парировали представители Hoover — она была известна в промышленности задолго до него». Дайсону удалось выиграть один из процессов и отсудить у Hoover около 5 млн. долларов компенсации. Однако его попытка запретить конкурентам использовать в названии их модели само слово Vortex (англ. «вихрь») не увенчалась успехом: суд оставил за Hoover права на это слово.
Вообще, порой складывается впечатление, что в противостоянии Дайсона с Hoover есть что-то личное. Биографы изобретателя утверждают, что именно модель Hoover Junior была тем пылесосом, чей вечно забивавшийся пылью мешок подтолкнул молодого Джеймса на поиски альтернативного принципа сбора пыли. Вложив в свою разработку массу усилий и личных средств (ему пришлось даже заложить свой дом), Дайсон предложил изобретение ведущим производителям пылесосов, в том числе компании Hoover, но оно её не заинтересовало.
И вообще, говорят, честолюбивый Дайсон мечтал, чтобы его имя ассоциировалось с пылесосом так же, как в Америке с ним ассоциируется слово Hoover.
У Hoover были свои весомые причины недолюбливать новатора. В начале 90-х компании принадлежала четверть британского рынка пылесосов. Десять лет спустя, в разгар судебных сражений с Дайсоном, пылесосы Dyson потеснили продукцию Hoover и захватили более половины рынка Соединенного Королевства.
За последнее время идеи Дайсона дали обильные всходы, и сегодня многие производители предлагают собственные оригинальные разработки, использующие циклонную технологию. Но сколь бы представительным ни был парад безмешковых моделей, его всегда будут открывать пылесосы Dyson, подобно тому, как команда Греции всегда открывает парад открытия Олимпийских игр.
Hoover: сто лет опыта
Слово Hoover недаром вошло в английский язык как синоним понятия «пылесос»: еще в 1908 году Уильям Хувер наладил в США производство бытовых приборов для сбора пыли. Открывая второе столетие своей истории, компания Hoover представила новую модель пылесоса без мешка для сбора пыли Hoover Xarion. Сочетание двух инновационных технологий — Airvolution и Allergy Care Plus — позволяет этой модели гарантировать превосходный результат уборки.
Пылесос Hoover Xarion
Новейшая технология Airvolution основана на отделении от воздуха любых, даже самых мельчайших частиц пыли благодаря ускорению 22 900 g. Крупная пыль оседает непосредственно в пылесборнике, а воздух далее поступает в шесть каналов RISER, где вихревое движение отбрасывает мелкую пыль на стенки. Оптимальное распределение воздуха по шести каналам обеспечивает постоянную высокую мощность всасывания даже при практически полном контейнере для сбора пыли.
Блок циклонов Airvolution пылесоса Hoover Xarion
На последней стадии 12 ячеек V-образной формы делают воздух полностью чистым. Благодаря центробежной силе пылесос Hoover Xarion позволяет очищать воздух на 97 %!
Комплекс Allergy Care Plus этой модели является прекрасным дополнением для тех, кто страдает от аллергии. В нём применяются сразу три инновационные технологии:
- Технология Silver Ion. Контейнер для сбора пыли и турбощетка обработаны ионами серебра, которые уничтожают 99,9 % микробов.
- Технология Bactizero. Фильтры обработаны специальным антибактериальным составом, безвредным для человека, но эффективно уничтожающим такие опасные бактериии, как стафилококк и кишечная палочка. Состав сохраняет свои свойства даже после многократного мытья теплой водой.
- Технология Allergy Defender. Природные нетоксичные гранулы уничтожают клещей, грибки и бактерии, а также неприятные запахи.
Все детали пылесосов Xarion прошли строгие испытания в лаборатории компании Hoover. К примеру, катушка шнура испытывалась на разматывание и сматывание 188 000 раз, а выключатель и контейнер выдержали 20 000 нажатий. Пылесос успешно прошел тест на непрерывную работу в течение 500 ч.
Tornado уносит пыль
Безмешковые пылесосы Tornado итальянской фирмы Ariete также использует мультициклонную технологию, которая так и называется: Cyclonic. Проходя через 12 трубок циклонного блока, вихревые потоки оставляют 99% пыли на дне контейнера. На выходе самые мелкодисперсные частицы надежно задерживаются гипоаллергенным фильтром.
Пылесос Ariete Tornado (модель 2795)
Производитель предлагает две модели семейства Tornado: модель 2795 мощностью 1600 Вт (мощность всасывания 510 аэроВт) с контейнером объемом 1,5 л, и модель 2796 мощностью 2400 Вт (мощность всасывания 360 аэроВт) с контейнером объемом 1,8 л. Пылесосы Tornado комплектуются силиконовым шлангом, металлической телескопической трубкой, насадкой «ковер/пол»,
а модель 2795 — ещё и турбощеткой. После окончания уборки контейнер пылесоса легко очищается от пыли, а сам ураганный очиститель квартиры с готовностью принимает вертикальное положение и паркуется, не занимая лишнего места в квартире.
VAX: сохраняя силу всасывания
Разработанная британской компанией VAX технология «Мультициклонной фильтрации с сохранением силы всасывания» также использует силу вихревых потоков для отделения пыли и грязи от всасываемого воздуха. Процесс делится на два этапа: вначале большие частицы пыли отсоединяются от всасываемого воздушного потока и скапливаются в нижней части контейнера-пылесборника. После этого несколько небольших вихревых потоков отделяют из проходящего воздушного потока наиболее мелкую пыль.
Пылесос VAX U90-MA-E (Mach Air)
Циклоны создают наилучшие условия для бесперебойной работы двигателя пылесоса. Входящий в двигатель воздушный поток имеет очень высокую степень очистки, поэтому его подвижные части остаются чистыми. Это препятствует интенсивном износу деталей, что в свою очередь приводит к увеличению срока службы двигателя пылесоса.
Мультициклонная технология реализована в ряде новых моделей VAX, в том числе в модели U90-MA-E (Mach Air), которая относится к относительно редкому для нашего рынка вертикальному типу пылесосов. Аппарат с корпусом цилиндрической формы весит 4,9 кг и развивает мощность всасывания 200 аэроВт. Пыль скапливается в контейнере объёмом 1,5 л, а для улавливания самых мелких её частиц служит фильтр H12 HEPA.
Electrolux Energica: аэродинамическое совершенство
Как вы считаете — что может быть общего между реактивным самолётом, спортивным автомобилем и новыми пылесосами Electrolux Energica? Скорость самолётов и спортивных болидов напрямую зависит от того, как они обтекаются воздушным потоком. Результатом разработки вертикальных пылесосов Energica также стало собственное ноу-хау компании Electrolux по оптимизации воздушного потока.
Пылесос Electrolux Energica
Подобно авиации, где воздушный поток при обтекании летательного аппарата должен встречать как можно меньше препятствий на своём пути, производителю удалось достичь оптимальной аэродинамики и отличных результатов при той же мощности электромотора (максимальная мощность составляет 1600 Вт в модели ZS203 и 1800 Вт в модели ZS204).
Вертикальные пылесосы — настоящая находка для жизни в городском ритме. Удобное хранение, отличная манёвренность и достаточная мощность всасывания (260 Вт и 280 Вт соответственно) — вот главные достоинства циклонных моделей Energica.
Дизайн новинок разработан в духе скандинавского минимализма. Прорезиненная ручка спроектирована с учётом эргономических особенностей, а регулятор уровня мощности устроен по принципу компьютерной мышки.
Род — пылесосы, семейство — безмешковые
В последние годы семейство безмешковых пылесосов пополнилось многими интересными моделями от различных производителей. Турецкая фирма BEKO предлагает циклонный пылесос BKS 1280 максимальной мощностью 1800 Вт и мощностью всасывания 300 Вт. Прибор массой 6,9 кг с электронной системой управления имеет пылесборник объёмом 2 л и пять уровней фильтрации, включая HEPA фильтр. Парковать пылесос можно как горизонтально, так и вертикально.
Пылесос BEKO BKS 1280
Циклонный пылесос RCC-6100 южнокорейской компании Daewoo имеет систему фильтрации воздуха на основе HEPA фильтра. Прибор мощностью 2000 Вт снабжен индикатором заполнения контейнера для сбора пыли (его объём — 2,5 л) и устройством автоматического сматывания шнура. Шланг крепится к корпусу с возможностью вращения на 360°.
Пылесос Daewoo RCC-6100
Польская фирма Zelmer относит свою модель Galaxy II 01Z010 к циклонным пылесосам второго поколения. Её вид и конструкция отвечают самым последним направлениям мирового дизайна. Благодаря пятиступенчатой системе фильтрации воздуха пылесос обеспечивает идеальную чистоту не только пола, но и выходящего в комнату воздуха. Улавливание самых мелких частиц пыли производится HEPA фильтром, который можно мыть до 700 раз.
Пылесос Zelmer Galaxy II 01Z010
Прибор имеет электронную регулировку мощности (максимальное потребляемое значение — 1800 Вт), мягкие колеса и устройство сматывания шнура. Пылесборник объемом 1 л снабжен индикатором заполнения. Выпускается пылесос в красном и синем цветах.
Безмешковый пылесос Panasonic MC-CL673 с мощностью всасывания 380 Вт оборудован электронной системой контроля мотора и автоматической регулировкой мощности всасывания. В пылесосе применена также технология автоматической самоочистки Reel Clean, благодаря которой самоочистка предварительного фильтра происходит каждый раз, когда Вы тяните за шнур пылесоса, включая его в сеть или передвигаясь по квартире. Благодаря этому фильтр загрязняется во много раз медленнее и не требует к себе особого внимания.
Пылесос Panasonic MC-CL673
В арсенале прибора имеются также HEPA-фильтр, телескопическая металлическая трубка Magic и универсальная турбощётка «3-в-1». Секрет этой насадки, предназначенной для уборки паркета, ковров с длинным ворсом и ковров с коротким ворсом — в щётке с двумя различными типами щетинок. Мягкие и длинные щетинки служат для чистки паркета, жёсткие и короткие — для ковров. Турбощётку легко разбирать и чистить, а снять её для уборки в труднодоступном месте можно одним движением, нажав ногой на рычаг EZ Release.
LG: с новым циклоном
Компания LG Electronics представляет новую серию компактных пылесосов без мешка для сбора пыли — LG VK79(78). Её основные достоинства — упрощенная циклоническая система, легкая очистка пылесборника, оптимальные размеры и маневренность. Серия пылесосов VK79(78) пришла на смену первому поколению циклонных пылесосов LG серии Cyking. Новая система удаления пыли включает в себя циклон (верхняя часть) и пылесборник (нижняя). Благодаря двойному действию циклона и крупные, и мелкие частицы пыли попадают непосредственно в пылесборник. А после прохождения через циклон поток воздуха очищается трехслойным предмоторным фильтром и выходным фильтром HEPA H11, который задерживает 99,95 % частиц.
Пылесос LG VK79182HR (Ferrari Red
Еще одна приятная особенность нового пылесборника — минимальный контакт с пылью. По окончании уборки нужно открыть пылесос, извлечь пылесборник, снять циклон и удалить пыль. Циклон же можно практически не чистить.
С учетом своего компактного размера и небольшого веса (5,5 кг) пылесосы новой серии имеют довольно вместительный пылесборник (его объём 1,5 л) и обладают высокой мощностью всасывания (350-360 Вт).
Новинки очень удобны в использовании: система управления расположена на ручке, а за счет мягких прорезиненных бесшумных колес и шнура длиной 9 м достигается отличная маневренность. Справиться с уборкой поможет разнообразие насадок и аксессуаров.
Philips ErgoFit: без лишних наклонов
При разработке нового поколения безмешковых пылесосов Philips ErgoFit специалисты компании использовали данные исследований, согласно которым во время уборки тело человека отклонено в среднем до 60° от вертикального положения. При этом один из трех человек испытывает постоянные боли в спине, которые являются неприятными последствиями уборки дома.
Пылесос Philips ErgoFit FC9256
В пылесосах ErgoFit применена запатентованная рукоятка PostureProtect, которая снижает нагрузку не только на спину, но и на запястья, позволяя сохранять удобное положение кистей рук и при этом пылесосить обеими руками. Вся система управления пылесосом сосредоточена на ручке: индикаторы на ЖК-дисплее фиксируют выбранный режим работы, уровень мощности всасывания, а также информирует о необходимости очистки цилиндрического фильтра. Длинная телескопическая трубка легко настраивается под индивидуальный рост человека, а гибкое соединение шланга улучшает маневренность пылесоса. Благодаря этому во время уборки вы доберетесь до самых труднодоступных углов дома, а количество наклонов при этом значительно сократится!
Благодаря мощности 2000 Вт и запатентованной щетке Tri-Active пылесосы ErgoFit быстро удаляют все виды загрязнений: пыль, шерсть животных, а также вредные микробы. Выпускающий моющийся фильтр HEPA13 и фильтр Air Seal гарантируют, что удаленные загрязнения не попадут обратно в воздух вашей квартиры.
Samsung: дизайн + технологии
Новые циклонные пылесосы Samsung — модели SC 8796 и SC 8786 — отличаются прекрасным сочетанием характеристик. Уровень их шума при максимальной мощности 2000 Вт составляет всего 74 дБ. Шнур питания длиной 9 м и большие колеса обеспечивают маневренность, а значит — возможность простой уборки даже просторной квартиры. Футуристический дизайн новых моделей полностью соответствует их технологичности. Однако главное в пылесосе — это качество очистки поверхностей. Новинки имеют фирменную щетку Silky brush, работающую в трех направлениях, которая отлично справляется с уборкой как ковровых, так и твердых покрытий. При этом сама щетка не забивается грязью, и эффективность ее работы, а также мощность всасывания не снижаются. В комплект входит и дополнительнпая щетка Super Turbin. Инновационная система двух валиков «соскребает» шерсть с ковровых покрытий и подхватывает их вместе с пылью, что обеспечивает более эффективную уборку. За счет особой конструкции щетка стала менее шумной, а её форма позволяет добраться до самых труднодоступных мест, что особенно актуально, если в доме есть животные.
Пылесос Samsung SC 8796
Новый контейнер Multi Chamber Plus+TM отличается улучшенной системой циклона и новой конструкцией крышки. Основной циклонический отсек сделан несколько выше, чем отсеки для пыли, поэтому, сохранив прежние габариты, контейнер стал на 20% вместительнее.
Новые модели требуют минимального ухода — контейнер легко вынимается, а фильтр следует иногда промывать под струей воды. Фильтр HEPA 13 способен задерживать мельчайшие частицы пыли размером до 0,3 мкм, обеспечивая идеальную фильтрацию воздуха до 99.95%. Благодаря этому воздух в доме после уборки будет всегда оставаться чистым.
Загадочный аэроватт
При знакомстве с характеристиками пылесосов потребители часто сталкиваются с единицей аэроватт, в которых выражают мощность всасывания. Впрочем, делают это не все производители – многие из них пользуются обычной единицей мощности, названной в честь Джеймса Уатта, шотландского инженера и изобретателя-механика (1736 – 1819).
Так есть ли разница между ваттом и аэроваттом?
Для начала давайте вспомним, что это, собственно, такое – мощность всасывания пылесоса. Эта величина (обозначим её P) определяется как произведение qh, где q – объемный поток прокачиваемого пылесосом воздуха (измеряется в м3/с), а h – создаваемое пылесосом разрежение (иными словами, разность давлений, а потому, как всякое давление, оно измеряется в паскалях). Вспоминаем школу: давление есть сила на единицу площади, и, следовательно, паскаль – это ньютон на метр квадратный.
Нетрудно убедиться, что единица мощности всасывания – это ватт, обычный ватт:
P = qh = [Н/м2] [м3/с] = [Н.м /с] = [Дж/с] = [Вт]
Что же касается аэроватта, то международная организация по стандартам ASTM International определяет его как произведение 0,117354 q h, где q и h – уже знакомые нам физические величины, но только объёмный поток выражен в кубических фунтах в секунду, а давление – в дюймах водяного столба. Переведите эти британские единицы в метрические, умножьте на 0,117354 – и вы получите 0,9983 ватта. Если и есть отличие от одного ватта, то совсем незначительное.
Текст: Вадим Коляда
