Статья о том, как я делал самодельный строительный пылесос
с фильтром типа «циклон». Производительность этой полезной самоделки для дома
можно оценить посмотрев видео его работы.
Для демонстрации работы собрал ведро песка. Результатом проделанной работы в общем доволен (если учесть, что это так сказать действующий макет-прототип).
Скажу сразу: эта статья является изложением моей истории создания моего первого (и как я думаю не последнего) самодельного пылесоса-циклона , и я ни в коей мере не собираюсь кому-либо что-то навязывать, доказывать и утверждать, что описанные здесь решения являются единственно правильными и безошибочными. Поэтому прошу отнестись с пониманием, так сказать «понять и простить». Надеюсь, мой маленький опыт будет полезен таким же, как я «больным» людям, которым «дурная голова рукам покоя не дает» (в хорошем смысле этого выражения).
Задумался я как-то о предстоящем ремонте и вытекающих из этого последствиях в виде пыли, строительного мусора и т.п. А так как предстоит штробить, пилить бетон и «перфорировать», то опыт прошлого подсказал, что надо искать решение для этих проблем. Покупать готовый строительный пылесос накладно, да и конструкция их в большинстве все равно предусматривает фильтр (в некоторых моделях даже со специальным «встряхивателем») или бумажный мешок+фильтр, который забивается, ухудшает тягу, периодически требует замены и также стоит немалых денег. Да и просто эта тема заинтересовала, и появился так сказать «чисто спортивный интерес». В общем, решено было делать пылесос-циклон. Очень много информации было почерпнуто здесь: forum.woodtools.ru Специальных расчетов (например по Биллу Пенцу) не проводил, делал из того, что попалось под руку и по собственному чутью. По случаю, на сайте объявлений (за 1100 руб.) и совсем рядом с моим местом жительства попался вот такой пылесосик. Поглядел параметры, вроде устраивают – будет донором!
Сам корпус циклона решил делать металлическим, потому как были сильные сомнения в том, как долго продержатся, например пластмассовые стенки под воздействием «наждачки» из струи песка и кусочков бетона. А также по поводу статического электричества при трении мусора о его стенки, и не хотелось, чтобы будущий самодельный пылесос метал искры в своих пользователей. И лично я думаю, что налипание пыли из-за статики не скажется положительно на работе циклона.
Общая схема построения пылесоса такая:
Загрязненный воздух проходит через циклон, в котором крупные частицы оседают в нижнюю емкость-мусоросборник. Остальное проходит через автомобильный воздушный фильтр, двигатель и через выходной патрубок наружу. Было принято решение сделать патрубок и на выход, причем размеры входа и выхода должны быть одинаковыми. Это позволит использовать пылесос, например для продувки чего-либо. Также можно дополнительным шлангом сделать выход «отработанного» воздуха на улицу, чтобы не поднимать пыль в помещении (это наталкивает на мысль пристроить этот блок в качестве «встроенного» стационарного пылесоса где-нибудь в подвале или на балконе). Используя два шланга одновременно можно чистить всякого рода фильтры, не раздувая пыль вокруг (одним шлангом дуть, другим втягивать).
Воздушный фильтр выбран «плоский» не кольцевой, чтобы при выключении попавший туда мусор падал в мусоросборник. Если учесть, что в фильтр попадает только оставшаяся после циклона пыль, то его замена потребуется не скоро как в обычном строительном пылесосе с фильтром без циклона. Причем по цене такой фильтр (где-то 130 руб.) гораздо дешевле «фирменных», которые используются в промышленных пылесосах. Также можно частично прочистить такой фильтр обычным бытовым пылесосом, присоединив его к входному патрубку «циклона». При этом мусор из мусоросборника засасываться не будет. Крепление фильтра сделано разборным для упрощения его чистки и замены.
Для корпуса циклона очень кстати нашлась подходящая жестяная банка, а центральный патрубок сделан из баллончика от монтажной пены.
Входной патрубок сделан с расчетом на пластиковую канализационную трубу 50 мм в которую с соответствующей резиновой муфтой довольно плотно вставляется имеющийся в пылесосе шланг.
Второй конец патрубка переходит в прямоугольник так сказать для «спрямления» потока. Его ширина была выбрана по наименьшему диаметру входного отверстия шланга (32 мм), чтобы не забивался. Примерный расчет: L= (3.14*50 мм — 2*32)/2=46,5 мм. Т.е. сечение патрубка 32*46 мм.
Собирал всю конструкцию на пайке с кислотой и 100 Ваттным паяльником (с жестью работал практически первый раз, если не считать пайку корабликов в детстве, поэтому прошу прощения за красоту швов)
Впаял центральный патрубок. Конус сделал по предварительно подогнанному картонному шаблону-развертке.
Корпус для автофильтра также сделан по шаблонам из оцинковки.
Верхнюю часть центральной трубы воздуховода выгнул в форме квадрата и подогнал под него нижнее отверстие корпуса (пирамиды) автофильтра. Собрал все вместе. По бокам банки циклона сделал три направляющих для повышения жесткости и крепления. Получилась вот такая «гравицапа».
Для мусоросборника и моторного отсека использовал 2 бочки из-под машинного масла (60 литров). Великоваты, конечно, но это то, что удалось найти. В днище моторного отсека сделал отверстия для крепления циклона, а на поверхность прилегания мусоросборника для уплотнения по периметру наклеил губчатую резину. После этого в боковине вырезал отверстие для входного патрубка с учетом толщины резиновой манжеты.
Циклон-«гравицапу» крепил шпильками М10 и гайками с фторопластом для предотвращения откручивания от вибрации. Здесь и далее все места, где необходима герметичность, сочленял с резиновым уплотнителем (или резиновыми шайбами) и автогерметиком.
Для соединения моторного отсека и мусоросборника использовал защелки от военных деревянных ящиков (отдельное спасибо Игорю Санычу!). Пришлось их немного отквасить в растворителе и «подкорректировать» молотком. Крепил заклепками (с резиновыми прокладками из камеры).
После этого для пущей жесткости и уменьшения шума запенил всю конструкцию монтажной пеной. Можно, конечно заполнить все доверху, но я решил подстраховаться, вдруг возникнет необходимость разобрать. К тому же получилось все довольно жестко и крепко.
Для удобства передвижения и переноски мусоросборника прикрепил 2 дверные ручки и 4 колеса с тормозами. Так как бочка-мусоросборник имеет снизу отбортовку, то пришлось для установки колес сделать дополнительное «дно» из пластмассового листа толщиной 10 мм. К тому же это позволило укрепить днище бочки, чтобы не «хлюпало» при работе пылесоса.
Основание для крепления воронки фильтра и площадки двигателя сделал из ДСП с креплением к бочке по периметру мебельными «евровинтами». Для фиксации площадки двигателя вклеил на эпоксидку 8 болтов М10 (я так думаю, достаточно было бы и 4). Покрасил. По периметру места установки фильтра проклеил губчатой резиной.
При сборке горловину корпуса автофильтра по периметру промазал герметиком и притянул к основанию саморезами с плоской шляпкой.
Площадку двигателя сделал из 21 мм фанеры. Для более равномерного распределения воздуха по площади фильтра, выбрал фрезером в площадке углубление 7 мм.
Для сбора уходящего воздуха и крепления двигателя был использован имеющийся в пылесосе пластмассовый моторный отсек. С него обрезано «всё лишнее» и вклеен на эпоксидку с усилением саморезами выходной патрубок. Все вместе собрано на герметике и при помощи металлического профиля (в него вставлена толстая губчатая резина) притянуто к площадке двигателя двумя длинными болтами М12. Их головки утоплены заподлицо в площадку и для герметичности залиты термоклеем. Гайки с фторопластом для предотвращения откручивания от вибрации.
Таким образом, получился съемный моторный модуль. Для удобства доступа к автофильтру он крепится при помощи восьми барашковых гаек Увеличенные шайбы приклеены (шоб не убежали).
Сделал отверстие для выходного патрубка.
Покрасил весь «пепелац» в черный цвет из баллончика, предварительно зачистив наждачкой и обезжирив.
Регулятор оборотов двигателя использовал существующий (см. фото), дополнив его самодельной схемой для автоматического запуска пылесоса при включении электроинструмента.
Пояснения по схеме самодельного пылесоса:
Автоматы (2х полюсные) QF1 и QF2 защищают соответственно цепи для подключения электроинструмента (розетка XS1) и схему регулирования оборотов двигателя пылесоса. При включении инструмента ток его нагрузки протекает через диоды VD2-VD4 и VD5 Они выбраны по справочнику из-за большого падения напряжения на них при прямом токе. На цепочке из трех диодов при протекании одной (назовём её «положительной») полуволны тока создается пульсирующее падение напряжения которое через предохранитель FU1, диод Шоттки VD1и резистор R2 заряжает конденсатор С1. Предохранитель FU1 и варистор RU1 (на 16 Вольт) защищают схему управления от повреждений при перенапряжении, которое может возникнуть, например, при обрыве (перегорании) в цепочке диодов VD2-VD4. Диод Шоттки VD1 выбран с малым падением напряжения (чтобы «сберечь» и без того маленькие Вольты) и предотвращает разряд конденсатора С1 во время «отрицательной» полуволны тока через диод VD5. Резистор R2 ограничивает ток заряда конденсатора С1. Напряжение, полученное на С1 открывает оптрон DA1, тиристор которого включен в цепь управления регулятора скорости двигателя. Переменный резистор R4 для регулирования скорости двигателя подобран такого же номинала как в плате регулятора пылесоса (он удален) и сделан выносным (в корпусе от диммера) для размещения на верхней крышке пылесоса. К нему параллельно припаян вынесенный из платы резистор R. Выключатель S2 «вкл/выкл» в разрыве цепи резистора R4 служит для ручного включения пылесоса. Выключатель S1 «автомат/ручной». В ручном режиме управления S1 включен и ток регулятора идет по цепочке R4 (R) – S2 включен – S1. В автоматическом режиме S1 выключен и ток регулятора идет по цепочке R4 (R) –выводы 6-4 DA1. После отключения электроинструмента за счет большой емкости конденсатора С1 и инерции двигателя пылесос продолжает работать порядка 3-5 сек. Этого времени достаточно, чтобы втянуть остатки мусора из шланга внутрь пылесоса.
Схема автоматического запуска собрана на макетной плате. Выключатели S1, S2, корпус диммера (для размещения переменного резистора R4) и розетка XS1 подобраны из одной не очень дорогой серии так сказать для эстетики. Все элементы размещены на верхней крышке пылесоса, выпеленной из ДСП 16 мм и оклеенной ПВХ окантовкой. В дальнейшем необходимо будет сделать изолированные корпуса для плат, чтобы защитить находящиеся под напряжением детали от случайного прикосновения.
Для питания пылесоса выбран трехжильный гибкий кабель в резиновой изоляции КГ 3*2,5 (5 метров) и вилка с заземляющим контактом (не забываем об электробезопасности и боремся со статическим электричеством). Учитывая кратковременный прерывистый режим работы пылесоса совместно с электроинструментом, выбранного сечения кабеля достаточно, чтобы не нагреваться. Более толстый кабель (например КГ 3*4) соответственно более тяжелый и грубый, что создало бы неудобство при пользовании пылесосом. От устройства для смотки кабеля, которое было в пылесосе-доноре, решено было отказаться, так как существующие там контакты не выдержали бы суммарную нагрузку пылесоса и электроинструмента.
Верхняя крышка фиксируется при помощи шпильки и барашковой гайки.
Для удобства снятия верхней крышки двигатель соединяется со схемой управления через разъем. Корпус двигателя и пылесоса присоединяются к защитному заземляющему проводнику. Для охлаждения схемы регулятора в выходном патрубке просверлил небольшое отверстие, чтобы создать проток воздуха внутри корпуса моторного отсека.
Для того, чтобы в мусоросборник можно было вставить пакет для мусора, верхнюю кромку оклеил разрезанным вдоль резиновым уплотнителем для дверей.
А чтобы мусорный мешок не засосало внутрь циклона из-за подсоса воздуха через неплотности, необходимо сделать в нем небольшое отверстие.
Доделка и испытания получившегося пылесоса проходили уже при начавшемся ремонте, так сказать в «боевых» условиях. Тяга, конечно, в разы мощнее чем у бытового пылесоса, которого не хватило бы и на пару минут работы со строительным мусором. Относительно тяжелый мусор от бетона практически полностью осаждается в мусоросборнике и дополнительный фильтр долго не нуждается в очистке, при этом тяга равномерная и не зависит от степени заполнения мусоросборника. Пыль от шпаклевки (в виде муки) очень легкая и соответственно хуже отфильтровывается циклоном, что заставляет периодически чистить автофильтр. Задача сделать пылеводосос не ставилась и поэтому на данную функцию теста не проводилось.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ и ВЫВОДЫ:
Получившийся аппарат в конце концов оказался работоспособен и уже прошел проверку при ремонте одной комнаты. Сейчас рассматриваю его скорее как действующий макет из серии «получится или нет ради интереса».
Основные недостатки данной конструкции:
— относительно большие габариты не удобны для транспортировки в автомобиле, хотя по комнате на колесиках пылесос перемещается очень легко. Можно использовать бочки литров по 30 например. Как показала эксплуатация, такой большой мусоросборник неудобен для очистки, а мешок с большим количеством мусора может порваться.
— диаметр шланга можно увеличить, например, до 50 мм и применить шланг от промышленного пылесоса (но встает вопрос цены от 2000 рублей). Хотя и при имеющемся шланге мусор собирается достаточно бодро, если конечно не пытаться втянуть половинку кирпича.
— необходимо сделать легкосъемное крепление дополнительного автофильтра и двигателя, для более удобного и оперативного обслуживания и очистки.
— в цепь управления можно включить термореле (только определиться с температурой срабатывания) для защиты двигателя от перегрева.
Плохое отсеивание легкой мелкой пыли, что можно решить внедрением второй ступени более мелких циклонов.
В заключение хочется поблагодарить всех своих друзей, которые помогали идеями и материалами в постройке данного «пепелаца». И отдельное большое спасибо моей любимой жене Юле за то, что поддерживает меня в моих увлечениях.
Надеюсь мой небольшой опыт будет полезен читателям .
При механической обработке различных материалов может образовываться большое количество стружки. С ее удалением ручным способом возникает много трудностей. Для существенного упрощения рассматриваемой процедуры стали использовать специальные приспособления, называемые стружкоотсосами. Их можно встретить в специализированных магазинах, стоимость варьирует в достаточно большом диапазоне, что связано с функциональностью, производительностью и популярностью бренда. При желании подобное оборудование можно изготовить своими руками, для чего достаточно знать разновидности и принцип работы.
Принцип работы
Стружкоотсос типа циклон своими руками можно только после определения основных принципов работы. К особенностям можно отнести нижеприведенные моменты:
- К основному корпусу подключается гофрированный шланг небольшого сечения, который концентрирует и усиливает тягу. На наконечнике может быть различная насадка, все зависит от конкретной поставленной задачи.
- В верхней части конструкции расположен двигатель, который напрямую связан с крыльчаткой. При вращении воздух разряжается, за счет чего создается требующаяся тяга.
- При всасывании стружка оседает в специальной емкости, а воздух выводится через специальный патрубок, на котором устанавливается фильтр грубой очистки.
- На выходном патрубке устанавливается еще фильтр тонкой очистки, который задерживает мелкие частицы и пыль.
В целом можно сказать, что принцип работы стружкоотсосов типа циклон достаточно прост, за счет чего конструкция характеризуется надежностью.
Типы стружкоотсосов
Практически все модели стружкоотсосов типа циклон схожи. При этом основные механизмы, к примеру, двигатель или система циклона могут несколько отличаться, что и определяют основную классификацию. Все стружкотсосы типа циклон условно можно разделить на несколько категорий:
- Для бытового применения.
- Универсальные.
- Для профессионального применения.
Выбирая модель для домашней мастерской следует уделить внимание двум первым группам оборудования. Эта рекомендация связана с тем, что их стоимость должна быть относительно невысокой, при этом производительности будет достаточно.
При частом проведении работы с мастерской, большом количество стружек и при профессиональном предоставлении услуг по уборке мастерских и других помещений нужно рассматривать при выборе стружкоотсосов типа циклон с профессиональной группы. Это связано с тем, что оно характеризуется более высокой производительностью и надежностью, может выдерживать длительное применение.
Устройство стружкоотсоса типа циклон
Большинство моделей напоминает обычный пылесос, который за счет сильной тяги всасывает крупные и мелкие стружки. Однако, использовать даже мощный и качественный пылесос для проведения уборки мастерской нельзя. Основными конструктивными элементами можно назвать:
- Устанавливается электродвигатель фланцевого типа, мощность которого составляет всего 3,5 кВт.
- Для разряжения воздуха устанавливается вентилятор с прочной и устойчивой к механическому воздействию крыльчаткой. Она должна быть достаточно большой для создания требующей тяги.
- Циклон предназначается для очищения воздуха, который будет выбрасываться наружу. Его устройство рассчитано на фильтрацию крупных элементов.
- Многоступенчатый фильтр существенно повышает эффективность проводимой процедуры. Это связано с тем, что на первичном этапе происходит отделение крупных элементов, после чего отделяются мелкие. За счет многоступенчатой чистки можно существенно продлить срок эксплуатации фильтра и повысить его эффективность.
- Нижний циклон предназначается для непосредственного забора стружки.
- Сборный мешок из прочного материала предназначен для временного хранения стружки и другого мусора, которые были отделены от проходящего потока воздуха.
Качественные модели имеют герметичный корпус, который обшивается звукопоглощающими панелями. Для управления стружкоотсосом типа циклон размещается электрический или механический блок, для подключения гофрированного шланга с насадкой должно быть специальное отверстие.
Стружкоотсос типа циклон своими руками изготовить несложно, так как он во многом напоминает обычный пылесос с большим количеством фильтрующих элементов и высокой мощностью. Устройство циклона деревообработки характеризуется высокой надежностью, при соблюдении рекомендаций по эксплуатации устройство прослужить длительный срок.
Конструкционные особенности
В большинстве случаев при самостоятельном изготовлении стружкоотсоса типа циклон устанавливается двигатель малой и средней производительности, который может питаться от стандартной сети 220В.
Более мощные агрегаты снабжаются трехфазными двигателями, с питанием которых в бытовых условиях возникает довольно много трудностей.
Среди конструктивных особенностей следует отметить тот момент, что крыльчатка устанавливается для обеспечения спирального завихрения воздушного потока. При этом тяжелые частицы сбрасываются в специальную емкость, после чего центробежная сила снова поднимает воздух для его удаления.
Подготовительные работы
При изготовлении конструкции своими руками можно существенно сэкономить, однако некоторые механизмы все же самостоятельно не собрать. Примером можно назвать наиболее подходящий двигатель и крыльчатку. К подготовительному этапу можно отнести следующие действия:
- Формирование плана действий по сборке самодельного оборудования.
- Поиск подходящего электродвигателя, проверка его состояния.
- Подбор других механизмов, которые не могут быть изготовлены своими руками.
В столярной мастерской многое, что требуется для создания стружкоотсосов типа циклон, можно изготовить своими руками.
Инструменты
В зависимости от выбранной схемы могут потребоваться самые различные инструменты. Проще всего наружный корпус изготовить из дерева. Именно к нему будут подсоединяться другие элементы. Рекомендуемый набор инструментов следующий:
- Индикатор и мультиметр.
- Стамеска и другие инструменты для работы с деревом.
- Шуруповерт и различные отвертки, молоток.
Простота конструкции определяет то, что ее можно изготовить при наличии самых распространенных инструментов.
Материалы и крепеж
Создаваемый прибор должен быть легким и герметичным, а также выдерживать давление, оказываемое при завихрении воздуха. Для его изготовления потребуются:
- Корпус можно собрать из фанеры, толщина которой около 4 мм. За счет этого конструкция будет прочной и легкой.
- Для изготовления других деталей также потребуются бруски дерева различной толщины.
- Поликарбонат.
- Фильтр можно взять от ВАЗ инжекторного типа. Подобный фильтр стоит дешево, прослужит довольно долго.
- Двигатель можно снять со старого мощного пылесоса, крыльчатка будет крепится на выходном валу.
- Для соединения основных элементов потребуются винты, саморезы, болты с гайками, а также герметик.
После нахождения всего необходимого можно приступать к выполнению работы.
Изготовление циклонного фильтра
Как ранее было отмечено, изготовить фильтр достаточно сложно, лучше всего приобрести дешевый уже готовый вариант исполнения. Однако, для него также потребуется посадочное герметичное место.
Посадочное место также изготавливается из дерева. В этом случае главное правильно выбрать подходящий диаметр отводящего отверстия, так как слишком малый приведет к снижению пропускной способности. Крепить фильтр не нужно, достаточно создать для него блок, который будет идеально подходить по своим размерам.
Создание фиксирующего кольца и фигурной вставки
Для фиксации поликарбоната при изготовлении корпуса требуются деревянные кольца. Они должны иметь внутренний диаметр, обеспечивающий требуемый объем накопительного бака. Между двумя фиксирующими кольцами будут расположены вертикальный планки, удерживающие листы поликарбоната.
Изготовить подобные кольца в домашней мастерской можно при наличии соответствующих навыков и оборудования. При этом не стоит забывать о том, что они должны обладать высокой прочностью.
Установка фиксирующего кольца
Сборку корпуса можно начать с размещения фиксирующих колес и листов поликарбоната. Среди особенностей данного этапа можно отметить следующие моменты:
- Листы фиксируются с обоих сторон планками.
- Соединение проводится при помощи саморезов.
- Для повышения герметизации в нижнем и верхнем кольце создаются прорези для листов, после установки которых швы заделываются герметиком.
После сборки корпуса можно приступить к установке других элементов конструкции.
Установка бокового патрубка
Для того чтобы исключить вероятность разрыва конструкции из-за засорения фильтрующего элемента устанавливается боковой патрубок с предохранительным клапаном. Для этого в листе поликарбоната создается отверстие, которое с обоих сторон закрывается корпусом предохранительного патрубка.
Между деревянным планками и стенкой следует положить резиновую прокладку, можно повысить степень герметизации путем использования герметика. Крепиться элемент на корпусе при помощи болтов и гаек.
Установка верхнего ввода
Всасывание стружки и воздуха происходит с верхней части конструкции. Для размещения верхнего ввода создается небольшой корпус, в котором размещается патрубок от старого пылесоса.
При использовании специального патрубка обеспечивается надежная фиксация всасывающего шланга, который, к тому же, при необходимости можно будет быстро снять. Именно поэтому не стоит его изготавливать своими руками.
Установка фигурной вставки
Фигурная вставка также требуется для соединения входного патрубка. Она должна быть расположена так, чтобы воздух с частицами поступал без затруднений.
Как правило, располагается фигурная ставка напротив вентилятора, за счет которого и осуществляется завихрение воздушного потока. Швы лучше всего обработать герметиком, что повысит степень изоляции конструкции.
Сборка циклонного фильтра
После создания корпуса для размещения фильтра его нужно установить на свое место. Стоит учитывать, что внутри также будут расположены электронные элементы, обеспечивающие питание электродвигателя.
От наружной части корпуса циклонного фильтра отводится еще один патрубок. Он потребуется для отведения воздушного потока.
Принципы выбора стружкоотсоса и основные производители
Производством стружкоотсосов типа циклон занимается довольно большое количеств различных компаний. Принцип действия устройства при этом не отличается, только повышается мощность и надежность конструкции.
Большей популярностью пользуются стружкоотсосы типа циклон иностранных брендов, отечественные стоят дешевле, но служат намного меньше.
Домашний пылесос настолько привычен в хозяйстве, что никто не задумывается о принципе его действия. С момента изобретения этого помощника в уборке помещений, использовался единственно возможный способ отделения пыли от чистого воздуха – фильтр.
С годами фильтрующий элемент совершенствовался, из банального мешка из плотного брезента, он превратился в высокотехнологичные мембраны, удерживающие мельчайшие частицы мусора. При этом от главного недостатка избавиться не удалось.
Создатели фильтров постоянно ищут компромисс между плотностью ячеек и пропускной способностью для воздуха. К тому же, чем загрязненнее мембрана, тем хуже проходит через нее воздушный поток.
30 лет назад, физик Джеймс Дайсон произвел прорыв в технологии уборки пыли.
Он изобрел компактный пылеотделитель, работающий по принципу центробежной силы. Надо сказать, что идея эта была не нова. Промышленные пилорамы использовали центробежные накопители опалок и стружек типа «циклон» достаточно давно.
Но никто не догадался применить это физическое явление в быту. В 1986 году зарегистрировал патент на первый пылесос циклонного типа, с названием G-Force.
Вообще существует три способа отделения пыли от чистого воздуха:
- Фильтрующая мембрана. Самый массовый и дешевый способ убрать пыль. Применяется в большинстве современных пылесосов;
- Водный фильтр. Воздух с мусором проходит через емкость с водой (как в кальяне), все частицы остаются в жидкой среде, на выход поступает идеально чистый воздушный поток. Такие устройства завоевали популярность, но их применение не стало массовым из-за высокой стоимости.
- Центробежный фильтр сухой очистки типа «циклон». Является компромиссом по стоимости и качеству очистки в сравнение с мембраной и водяным фильтром. На этой модели остановимся подробнее.
Принцип работы циклона
На иллюстрации показаны процессы, происходящие в камере фильтра циклонного типа.
Загрязненный воздух через патрубок (1) попадает в корпус фильтра (2) цилиндрической формы. Патрубок расположен по касательной к стенкам корпуса, благодаря чему воздушный поток (3) закручивается в спираль вдоль стенок цилиндра.
Под действием центробежной силы частицы пыли (4) прижимаются к внутренним стенкам корпуса, и под воздействием силы тяжести оседают в пылесборник (5). Воздух с мельчайшими частицами мусора (на которые не действует центробежная сила), попадает в камеру (6) с обычным мембранным фильтром. После окончательной очистки выходят в приемный вентилятор (7).
Мембранный фильтр загрязняется минимально, и его надо лишь изредка очищать после проведения уборки. Вся грязь просто высыпается из накопителя, и пылесос снова готов к работе.
Пылесосы с таким фильтром стоят дешевле водяных, но все же более дорогие, в сравнении с мембранными. Поэтому многие народные умельцы делают фильтр типа «циклон» своими руками, и соединяют его с входом в обычный пылесос.
При работе в мастерской или дома шлифовальным инструментом, при обработке деталей и подготовке поверхностей возникает потребность в удалении мелкодисперсной пыли. И, конечно, желательно снизить ее концентрацию еще во время работы, организовав на рабочем месте локальную постоянную очистку воздуха.
На предприятиях такая проблема решается путем монтажа фильтровальных установок с циклоном, который производит улавливание и осаждение пыли с требуемой эффективностью.
В нашем случае достаточно сделать пылесос с циклоном , тем самым сэкономив на покупке строительного пылесоса, где такая функция предусмотрена производителем.
Принцип работы самодельного строительного пылесоса с циклонным фильтром
Существует несколько вариантов изготовления циклона для бытовых нужд. Чтобы определиться с наиболее эффективной схемой функционирования оборудования, следует знать принцип работы этого фильтра.
Циклон в классическом варианте представляет собой цилиндр и конус, в верхней части которого выполнен вход для загрязненного и выход для очищенного воздуха.
Вход сделан так, чтобы воздух входил в фильтр по касательной, формируя вращающийся поток, направленный к конусу оборудования (вниз).
Инерционные силы воздействуют на частицы загрязнителей, выносят их из потока к стенкам аппарата, где происходит осаждение пыли.
Под воздействием гравитации и вторичного потока, осажденная на стенках масса перемещается к конусу и удаляется в приемный бункер. Очищенный воздух поднимается вверх по центральной оси и выводится через патрубок, расположенный строго по центру верхней площадки циклона.
Обязательным условием эффективной очистки воздуха является точный расчет аппарата и герметичность циклона, в том числе и по отношению к приемному бункеру.
В ином случае нарушается принцип действия и возникает хаотичное движение воздуха, не позволяя пыли оседать в штатном режиме.
Кроме того, необходимо подобрать и двигатель, осуществляющий всасывание загрязненного воздуха, что обеспечит оптимальные параметры работы оборудования.
Самодельный фильтр для строительного пылесоса , варианты которого предлагаются в интернете нельзя назвать полноценным циклоном.
Самая простая схема такого оборудования представляет собой пластиковую бочку с врезанным патрубком входа по касательной, вмонтированным фильтром от автомобиля внутри корпуса «циклона», через который удаляется очищенный воздух и к которому подключен бытовой пылесос.
Недостатки оборудования заключаются в отсутствии сформированного потока, закрученного по стенкам бочки и ламинарного возвратного потока.
По-сути мы получаем дополнительную емкость для осаждения крупных частиц (опилок, стружки), а мелкодисперсная пыль будет забивать фильтр на выходе, и потребуется постоянная его очистка.
Чтобы улучшить конструкцию, предлагаем дополнить пластиковую бочку самодельным циклоном, сделанным из дорожного конуса. Лучше всего, если работа ведется на протяжении нескольких часов, установить стационарный вариант оборудования для удаления пыли с рабочего места.
В этом случае нам понадобиться радиальный бытовой вентилятор. А при разовом подключении циклона достаточно использовать обычный пылесос с регулировкой мощности по всасыванию.
Иногда устанавливается дополнительный реостат для уменьшения частоты вращения двигателя пылесоса, тем самым подбирая параметры необходимые для нормального функционирования фильтра.
В следующих разделах статьи мы представим вам два варианта циклона для бытового использования.
Подбор инвентаря — что потребуется для работы
Для первого варианта конструкции стационарной установки вам потребуются следующие составные части:
- Пластиковая бочка;
- Серая пластиковая канализационная труба диаметром 50 мм;
- Дорожный конус;
- Гофрированные шланги, усиленные стальной проволокой или металлизированные шланги;
- Клей для пластика;
- Радиальный бытовой вентилятор с возможностью изменения частоты вращения двигателя и по производительности равной шестикратному обмену воздуха в помещении;
- Фанера толщиной 10-12 мм.
Второй вариант изделия является наиболее удачным, так как в этом случае изделие приближается к функционалу настоящего циклона.
Для изготовления фильтра потребуется приобрести:
- Готовый пластиковый циклон производства Китай;
- Бочка, ведро или иная емкость для изготовления пылевого бункера;
- Гофрированные шланги.
Пластиковый циклон стоит недорого, примерно 1500-2500 рублей и предназначен для сбора пыли средней и тяжелой фракции. Отлично справляется со стружкой и опилками.
Поэтапная инструкция к процессу сборки циклона
Первым вариантом у нас на очереди стационарная конструкция для мастерских с большим образованием пыли различного происхождения.
Собираем фильтр циклонного типа для пылесоса - Сначала изготавливаем сам циклон. В пластиковом конусе делаем отверстие для прохода канализационной трубы по касательной.
- Для лучшего соединения патрубка с корпусом конуса поверхности сопряжения матируем наждачной шкуркой. Проклейку швов ведем с помощью монтажного пистолета.
- В верхней части конуса устанавливаем вертикальный патрубок, нижний конец которого должен находиться ниже входного отверстия. Таким образом, мы сможем добиться вихревого движения воздуха. Патрубок закрепляется в фанерном листе в форме окружности с диаметром равным размеру основания конуса.
- Подготовленный циклон закрепляется на крышке бочки с помощью круглого фанерного листа.
- Чтобы пластиковая бочка при забивании мусором входного патрубка не деформировалась под воздействием вакуума, внутри емкости устанавливаем распорку - рамку, выполненную из фанерного листа. Внешние размеры рамки повторяют внутренний диаметр бочки. Для усиления конструкции, притягиваем строительный конус к крышке емкости с помощью металлических шпилек.
- Далее проводим подключение циклона к гофрированным шлангам на входе и выходе. Радиальный бытовой вентилятор устанавливаем на улице под навесом.
Второй вариант строительного пылесоса имеет в основе китайский пластиковый циклон, который также закрепляется на любой из выбранных емкостей. Получается надежная и эффективная конструкция.
Крепление циклона к емкости осуществляется с помощью прижимного металлического фланца.
ВИДЕО ИНСТРУКЦИЯ
При запуске пылесоса и дальнейшей эксплуатации не забывайте прочищать входной патрубок и останавливать внутренние распорки на емкостях, чтобы не допустить деформации приемного бункера.
Если необходима более тонкая очистка воздуха, то конструкция дополняется автомобильным фильтром в корпусе на выходе изделия.
Очень часто при монтажных работах с электрикой, невозможно обойтись без пылесоса. В первую очередь это связано с процессами штробления стен.
Использовать для этого дела домашние бытовые модели нельзя, иначе вы их угробите в первый же день работы. Их пылесборники будут заполняться очень быстро, а сам пылесос перегреваться.
Купить строительный, который стоит совсем не малых денег, могут позволить себе только профессиональные мастера, ежедневно зарабатывающие данным видом деятельности.
А что делать, если вы не строитель и вам подобный аппарат нужен только для того, чтобы закончить ремонт электрики у себя в квартире? Оптимальный выход в этом случае один — самостоятельно сделать строительный пылесос из обычного.
Причем по времени на такую переделку у вас уйдет всего несколько минут. А материалы которые для этого потребуются, можно спокойно найти в кладовке, либо докупить в ближайшем сантехническом магазине.
Давайте подробнее рассмотрим два весьма схожих способа, имеющих тем не менее конструктивные отличия между собой.
Самодельный циклон из бытового пылесоса
Первый метод уже довольно давно представлен в интернете и на ютубе. Вы без труда сможете найти множество роликов с подобными самодельными циклонами.
Однако у профессиональных строителей они вызывают вполне закономерные вопросы и скепсис. Поэтому следует сразу же оговориться, что подходят они большей частью для уборки стружки от дерева.
А вот с цементной пылью подобными девайсами лучше не работать. Под нее более «заточен» второй вариант.
Основная «фишка» которая позволит вам спокойно засасывать килограммы мусора, древесные, металлические опилки и при этом не беспокоиться о частой смене фильтрующих мешков, заключается в самодельном «сепараторе».
Его то и нужно будет сконструировать из нескольких комплектующих. Для всей сборки вам понадобятся:
Лучше всего здесь подойдет ведро от шпатлеки Шитрок. Его тяжелее сплющить вакуумом.
Первым делом по центру крышки ведра высверливаете или аккуратно вырезаете сквозное отверстие под трубку.
Втрое отверстие размечаете ближе к краям крышки, там где ребро жесткости.
Если у вас нет специальной коронки, то предварительно протыкаете шилом намеченную окружность и аккуратно прорезаете ее канцелярским ножом.
Края при этом получатся неровными, но их можно обработать круглым напильником.
В эти отверстия вставляются два канализационных отвода. Чтобы они надежно держались и не было дополнительного подсоса воздуха, их лучше приклеить.
Для этого сначала обработайте края трубки наждачкой или напильником, дабы создать шероховатую поверхность.
Ту же самую операцию проделываете с крышкой.
После этого, вставляете во внутрь крышки трубки и наносите толстый слой клея термопистолетом.
Клея не жалейте. Это поможет создать в этих местах хорошую герметичность и плотно закрыть все щели.
Есть правда еще один вариант, при котором можно обойтись и вовсе без клея и фановых труб. Для этого закупите в Леруа Мерлен резиновые переходные муфты.
Они бывают разного диаметра. Подбирайте по размерам своего шланга.
Например в муфту 40/32 плотно вставляется трубка от шланга 35мм. А вот в 40мм трубе она будет болтаться. Придется что-то подматывать и колхозить.
На ту трубку, которая находится с краю крышки, одеваете канализационный отвод на 90 градусов.
На этом конструкция сепаратора можно сказать практически готова. Устанавливаете крышку с отводами на ведро.
Шланг для забора воздуха от пылесоса вставляется в центральное отверстие.
А тот кусок, которым вы будете собирать весь мусор и пыль, втыкаете в угловое соединение.
Желательно чтобы в трубках присутствовали уплотнительные кольца по размеру гофрошлангов пылесоса.
На этом вся сборка окончена. Можно включать пылесос в сеть и пользоваться.
Вот наглядное видео изнутри ведра подобной конструкции. На нем прекрасно видно как опилки всасываются в сепаратор, но не могут из него вырваться и попасть в пылесос.
Принцип работы здесь следующий. Засасываемая в емкость крупнодисперсная пыль падает на дно емкости. При этом она не попадает в ту зону, где непосредственно происходит откачка воздуха.
Помогает в этом деле три фактора:
- гравитация
- трение
- центробежная сила
Они то и заставляют мусор вращаться внутри ведра прижимаясь к его стенкам, а затем падать на дно. И только мелкая фракция попадает непосредственно в пылесборник пылесоса.
Обычно такой циклон на заводских конструкциях имеет форму конуса, но и цилиндрические экземпляры тоже зачастую неплохо справляются с этой задачей.
Правда чем выше будет ведро, тем лучше будет работать установка. Многое тут зависит от правильного сопряжения конструкции емкости и мощности пылесоса. Вот табличка от китайских циклонов по правильному подбору диаметра шлангов и мощности агрегатов.
В цилиндрических ведрах вход тангенциального потока воздуха осуществляется не через криволинейную боковую стенку, а через плоскую крышку. Собрать такой девайс на порядок проще.
Кроме того, если у вас есть несколько ведер, можно их использовать поочередно. Просто снимаете крышку с одного и переставляете на другое. Причем это сделать даже проще чем в громоздких циклонах.
Если у вас мощный пылесос, вместо пластикового ведра из под эмульсионной краски, лучше использовать металлический бачок такой же формы. Иначе ведро будет схлопываться и его будет плющить.
Выручает в этом деле регулятор мощности. Если он конечно присутствует в вашей модели.
Почему пылесос все равно выходит из строя
При таком способе вся мелкая пыль будет поступать в мешок пылесоса, а более-менее крупные фракции просто осядут и останутся в ведре. Как уверяют самоделкины, более 95% строительного мусора оседает в сепараторе и лишь 5% попадает непосредственно в пылесборник бытового пылесоса.
Однако все дело в том, что даже эти 5% способны постепенно убить пылесос. Кроме того, даже у промышленных циклонов заявленный КПД редко бывает больше 90%, а что же говорить об изделиях, сделанных своими руками, в которых аэродинамика далека от совершенства.
Для 100% сборки мелкой фракции нужен электрофильтр или барботажная колонна.
Кстати, от некоторых видов пыли, появляется очень сильное статическое напряжение. Будьте осторожны при работе.
Чем дольше вы работаете с агрегатом, не отключая его от сети, тем выше может быть заряд. Вот почитайте поучительный комментарий одного реального пользователя такой самоделки.
Поэтому на многих циклонах, даже заводской сборки, заземляют фланец.
Пять процентов мелкой древесной стружки конечно не страшны для бытового пылесоса. А если это будет мелкая цементная пыль при штроблении? 
Такие частицы при попадании во внутрь, наглухо забивают фильтр.
Причем происходит это очень быстро. Вся эффективность "циклона" в течение считанных минут падает минимум на 2/3.
Главная проблема в мешке для сбора пыли. Он плотный, а площадь фильтрации маленькая. Поэтому он и не подходит для отходов от штукатурки и бетонных стен.
Что же делать? Неужели без настоящего строительного девайся не обойтись? При интенсивной работе, действительно спасает только дорогой и профессиональный инструмент.
Чем отличается строительный пылесос от обычного
Но для работ от случая к случаю, данную конструкцию можно немного доработать и усовершенствовать. Идея принадлежит Шайтеру Андрею .
Прежде чем мы рассмотрим второй вариант конструкции, задайте себе вопрос: "В чем заключается одно из основных отличий бытовых пылесосов от строительных?"
В бытовых моделях охлаждение происходит за счет всасываемого воздуха.
То есть, вы пылесосите пол, воздух засасывает мусор. Далее происходит его фильтрация и охлаждение самого двигателя. После чего воздух выбрасывается наружу.
Отсюда и вытекает весь риск повреждения двигателя. Во-первых, при забивании фильтра, резко спадает охлаждение движка.
Во-вторых, цементная пыль на 100% не задерживается в пылесборнике, и часть ее летит через обмотки, по пути снимая как наждак лаковую изоляцию. Такая дисперсная пыль убивает все трущееся и крутящееся.
Добавление воды на дно бачка не особо помогает. Вместо пыли вы получите много грязи, тяжесть ведра, а фильтра все равно в итоге забьются.
В профессиональных же девайсах охлаждение двигателя осуществляется отдельно, через специальные технологические отверстия. Поэтому им не так страшны забитые напрочь мусором мешки.
Более того, у них еще предусмотрена автоматическая очистка или встряхивание.
Дабы по уму переделать бытовую модель, вам понадобится немного больше запчастей, чем в первом случае.
Рабочий вариант строительного пылесоса из бытового
Главный дополнительный элемент здесь - фильтр мешок из нетканого материала. Очень хорошо подходят экземпляры от фирмы Керхер - артикул 2.863-006.0
Вообще-то этот фильтр одноразовый. Ваша задача сделать из него многоразовый элемент.
Для этого разрезаете его нижнюю часть и немного складываете ее, чуток уменьшая ширину (до 22см).
Далее эту нижнюю часть нужно закрыть специальной закрывашкой. Изготавливаете ее из двух элементов пластикового кабельного канала и куска полипропиленовой трубы.
Трубку распиливаете вдоль, с шириной прорези примерно в 5мм.
Прикладываете их тыльной стороной к ткани в нижней части.
После чего вдеваете через прорезь подготовленную трубку.
В итоге из одноразового у вас получился многоразовый фильтр мешок. Причем гораздо большего размера чем тот, что установлен внутри бытовой модели.
Далее проделываете уже ранее рассмотренные этапы по модернизации ведра. В крышке просверливаете отверстия и вставляете в них резиновые гофропереходники.
Одно будет для подсоединения фильтр-мешка, другое - для шланга.Размеры подбирайте по диаметрам своих девайсов.
Здесь можно обойтись без фановых труб и уголков. Далее одеваете пластиковую вставку от многоразового фильтра на переходник.
Осталось плотно закрыть крышку на ведре. Конструкция готова к работе.
Она хоть и похожа, но отличается от вышеприведенного первого варианта. После того как вы включите агрегат и начнете засасывать мусор, именно самодельный многоразовый пылесборник и будет собирать в себе всю гадость и грязь.
Пыль не будет летать вокруг как в предыдущем случае. Наоборот, данный мешок от потока воздуха будет раздуваться внутри ведра.
Постепенно он будет заполняться как тяжелыми, так и мелкими фракциями, которые могли быть пропущены циклоном.
Однако не забывайте про забивание стенок у многоразового фильтра и уменьшение тяги охлаждающего потока воздуха. Чтобы не спалить двигатель бытового пылесоса, необходимо осуществить еще одно мероприятие.
Как не спалить бытовой пылесос
У большинства современных моделей есть встроенный предохранительный клапан. Он показывает, когда фильтра уже засорены и в этот момент открывается дополнительный поток воздуха.
Правда это считается уже аварийной ситуацией. Ваша задача не дожидаться момента срабатывания этого клапана, а воспользоваться несколько иной хитростью.
У некоторых девайсов непосредственно на ручке есть регулятор тяги в виде отверстия, которое открывается или закрывается. Его как раз таки и следует приоткрыть при любых видах работ.
Если у вас нет такого заводского регулятора, можете в самой крышке ведра просверлить небольшое дополнительное отверстие диаметром 12мм.
Ну и самое главное не забывайте, что любой бытовой пылесос, как бы вы его не модернизировали, имеет определенный срок непрерывной работы. Обязательно фиксируйте время запуска и не работайте дольше положенного периода.
То есть, элементарно делайте паузы. Хотя бы для того, чтобы встряхнуть самодельный фильтр. А встряхивается он просто вместе с ведром.
Когда пылесборник существенно заполнится, открываете крышку ведра и легким движением вытаскиваете трубку с направляющих в нижней части мешка.
Он у вас раскроется и мусор с пылью можно удалить. После этого собираете всю конструкцию обратно и работаете дальше.
Нормального функционирования мешка, хватает примерно на три полных наполнения. После этого, цементная пыль в самой ткани начинает сильно тормозить поток воздуха.
Придется либо заменить фильтр на новый, либо не просто потрясти, а капитально очистить его от всякого мелкодисперсного мусора и продолжить работу как ни в чем не бывало.