Из чего сделать циклон для пылесоса. Циклон из дорожного конуса. Мини пылесос из пластиковой бутылки

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).

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 .

Очень часто после ремонтных и строительных работ остается много мусора и пыли, которые можно убрать только с помощью мощного пылесоса. Так как обычный домашний прибор для этих целей не подходит, используется , фильтр для которого может быть и самодельным. Как сделать циклон для пылесоса своими руками, чтобы агрегат эффективно справлялся с уборкой строительной пыли?

Тем, чья работа постоянно связана с ремонтом, строительством и столярным делом, не понаслышке знакома проблема уборки помещения после завершения непосредственной работы. Строительная древесная пыль, осыпавшаяся штукатурка, мельчайшие крупинки пенопласта и гипсокартона обычно оседают плотным слоем на всех горизонтальных поверхностях помещения. Протереть вручную или подмести веником подобное безобразие не всегда возможно, ведь при большой площади помещения такая уборка займет долгое время. Влажная уборка также зачастую нецелесообразна: смесь воды и густой пыли оттереть еще сложнее.

В данном случае оптимальное решение – применение пылесоса . Стандартный пылесос, который мы привыкли использовать в быту, не подойдет. Во-первых, из-за большого количества мусора пылесборник моментально забьется, и вам потребуется чистить его не реже, чем раз в 15-20 минут. Во-вторых, попадание крупных частиц, например, осколков, опилок или щепок может вызвать засор или полную неисправность прибора.

Строительный пылесос обладает гораздо более высокой , чем бытовой. Особенности его движка обеспечивают длительную работу, а наличие длинного шланга (3-4 м и более) позволяет проводить уборку обширной территории.

Однако промышленные и строительные пылесосы имеют крупные габариты, не слишком удобны в использовании, чистке и перемещении, а также не всем доступны по цене. Поэтому многие умельцы увеличивают возможности бытового пылесоса, снабжая его специальным циклонным фильтром. Подобные пылеуловители можно купить как в готовом виде, так и собрать свой вариант самостоятельно.

Изготавливаем циклон самостоятельно

Во всемирной сети можно отыскать множество подробных схем и чертежей циклонов. Приведем пример изготовления простейшего фильтра, который можно собрать в домашних условиях, имея необходимые материалы, терпение и немного сноровки. Для работы понадобятся:

Любой масляный фильтр для мелкого мусора (такие можно купить в магазинах автопринадлежностей).
Емкость на 20-25 л с плотно привинченной крышкой.
Полипропиленовое колено с углами 45° и 90°.
Труба длиной около метра.
Гофрированный шланг длиной 2 метра.

Проделайте отверстие в крышке основной емкости. Ширина отверстия подгоняется под полипропиленовое колено с углом 90°.
Имеющиеся щели закрыть с помощью герметика.
На боковой стенке емкости сделайте еще одно отверстие и присоедините угол 45°.
Соедините гофрированный шланг и колено с помощью трубы. Выходной шланг наклоните в сторону днища, чтобы воздух с мусором был направлен по необходимой траектории.
На фильтр можно надеть материал из капрона или другой проницаемой ткани в мелкую сеточку. Это предотвратит попадание в фильтр крупных частиц.
Далее соедините колено на крышке и выход фильтра.

Разумеется, это лишь краткая и примерная схема создания циклона. Представляем вашему вниманию видео, где в подробностях и на наглядном примере показано, как сделать фильтр из подручных материалов.

Сделанный фильтр проверяем на герметичность, а также на качество всасывания. Мусор должен быть собран на дне емкости либо оседать на стенках.

Если все собрано верно, всасывание будет происходить эффективно и на высокой скорости.

Пример создания циклонного фильтра для бытового пылесоса в мастерскую от Никиты Супрягина.

Закончил наконец циклонный сепаратор-фильтр для пылесоса. Так как работаю с деревом и стружек-опилок всегда с избытком, а бытовой пылесос при сборе этих опилок забивается в момент, решил сваять циклонник. Насмотревшись видеороликов и статей в интернетах, остановился на .

Немного переработал, собрал, испытал-результат порадовал. Примерно 95-98% всего мусора остается в фильтре. Далее прилагаю фото с описаниями.

Итак, для работы нам понадобилось: старый дорожный конус, канализационные трубы на 40 мм, минимум один угол на 45 град, кусок фанеры, обрезки ЛДСП, Термоклеевой пистолет со стержнями, банка-ведро из-под краски.

Верхнюю крышку, которая закрывает конус, выпиливаем лобзиком из фанеры. В ней корончатым сверлом подходящего диаметра делается паро отверстий - одно по центру, а второе эксцентрично.

В центральное вставляем трубку, расширением вверх (в нее впоследствии будет вставляться шланг от пылесоса). Стык трубки проклеиваем термоклеем.

Во второе отверстие так же вклеивается патрубок, но на него одеваем угол 45 градусов (который и является завихрителем) - поток, вырываясь под углом закручивается по спирали. Угол должен быть внутри конуса.

Эта крышка вклеивается сверху дорожного конуса, закрывая большое отверстие.

Снизу конус отпиливается и вклеивается в крышку банки. Сама крышка дополнительно усиливалась обрезками ЛДСП.

Эти обрезки с отверстием по центру стягиваются между собой саморезами.

Надеюсь кому-то пригодится мой опыт.