Come funziona l'aspirapolvere: caratteristiche costruttive e di funzionamento delle diverse tipologie di aspirapolvere

Comprendere come funziona un aspirapolvere, la sua struttura e le principali differenze tra le diverse costruzioni di questo tipo di apparecchiature facilita la scelta per un potenziale acquirente. Dopotutto, dal principio di funzionamento e dalle caratteristiche costruttive dell'apparecchio dipendono le sue caratteristiche qualitative, le proprietà di consumo e le regole di manutenzione.

Tutti questi aspetti sono stati studiati da noi e dettagliatamente esposti nell'articolo. Le informazioni presentate aiuteranno a comprendere le specificità del funzionamento di diversi tipi di aspirapolvere, nonché a scegliere l'opzione più adatta tra la varietà di costruzioni.

Struttura e caratteristiche costruttive

La struttura dell'apparecchio non è cambiata molto negli ultimi cento anni, così come le sue prestazioni. Passando attraverso il percorso dal 'elettroscopa', dalla macchina a comando manuale, dal 'rinnovatore' pneumatico di tappeti a benzina, l'aspirapolvere si è fermato tecnicamente sul modello di James Spangler.

Un addetto alle pulizie dell'Ohio fece una rivoluzione: creò un apparecchio verticale e portatile fatto con una scopa, una federa e un motore elettrico. L'invenzione di Spangler veniva venduta con il marchio Hoover. Il moderno apparecchio eredita la stessa struttura composta da parte elettrica, spazzola e raccoglipolvere.

Negli aspirapolvere Hoover si iniziò per la prima volta a utilizzare l'alluminio per la produzione del corpo. Questo avvenne approssimativamente nel 1923.

Componenti principali di un aspirapolvere comune:

1. Compressore centrifugo — crea depressione e pompa l'aria.
2. Motore elettrico a collettore — aziona il compressore.
3. Purificatore d'aria — separa la polvere dall'aria, la raccoglie in appositi contenitori.
4. Set di accessori e spazzole per diverse funzioni.

Il corpo stesso dell'apparecchio è realizzato in plastica resistente. Al suo interno sono installati motore, compressore, raccoglipolvere, filtri e unità di controllo.

La costruzione standard di un aspirapolvere domestico è dotata di un flessibile tubo di aspirazione, tubo di prolunga. Fanno eccezione i modelli a mano di piccole dimensioni e gli apparecchi in cui il compressore è integrato nel tubo con l'accessorio o la spazzola.

In qualsiasi aspirapolvere è previsto un sistema di filtrazione a tre livelli attraverso cui passa l'aria aspirata. Esso è composto dalla parte principale, da quella del motore e da un filtro fine (a volte il filtro è costituito da un contenitore d'acqua).

Per ampliare il campo di applicazione, i produttori dotano gli apparecchi di diversi accessori.

L'accessorio universale è sempre presente in questo set. È progettato per la pulizia di superfici piane orizzontali e tappeti. La struttura prevede interruttori, rulli per la manovrabilità e spazzole con setole diverse.

Con l'accessorio a fessura è comodo pulire i punti difficili da raggiungere (angoli, fessure, spazi tra parete e mobili). Esistono anche modelli smontabili 2 in 1: un accessorio universale più una superficie rimovibile con setole.

Una varietà a parte sono le spazzole turbo, la cui struttura permette di raccogliere peli e capelli dai tappeti. Relativamente di recente sono apparse spazzole elettriche, rulli cilindrici, accessori per parquet, per rifiuti metallici, per la pulizia dei sifoni e altri.

Come funzionano i diversi tipi di apparecchi?

Tutti gli aspirapolvere svolgono una sola funzione: pulire. Perché gli apparecchi, ideati e realizzati con un unico scopo, differiscono così tanto tra loro per forma, dimensioni e principio di funzionamento?

Al primo contatto con l'apparecchio, la posizione del contenitore della polvere, il numero di ruote e il materiale dei tubi non sembrano importanti. La comprensione dell'importanza di ogni dettaglio arriva durante l'uso.

Analizziamo le caratteristiche costruttive e il principio di funzionamento degli apparecchi in base al tipo di contenitore della polvere e alle funzionalità.

Aspirapolvere con sacchetto o contenitore

Il principio di funzionamento di questo dispositivo può essere rappresentato schematicamente così. Attraverso l'ugello e il tubo flessibile, l'aria carica di polvere entra nel dispositivo, precisamente nel contenitore della polvere – un sacchetto o filtro ciclonico.

In un aspirapolvere con contenitore, la sporcizia non entra prima in un sacchetto, ma in un apposito contenitore centrifuga, dove vengono trattenute le frazioni più grandi.

Successivamente, una parte dello sporco rimane nel contenitore, l'altra si sposta verso il motore attraverso i pori e i flussi vorticosi del raccoglitore. Per proteggere il motore, è stato ideato un filtro di pre-filtrazione.

Ma anche questo non è perfetto: lo sporco prosegue verso l'uscita e arriva al filtro fine (HEPA).

Apparecchi verticali compatti

La particolarità di questa struttura è l'assenza del tubo flessibile. A volte è incluso nella confezione e può essere utilizzato per operazioni separate. Il ruolo principale di assorbimento della polvere è affidato alla spazzola, turbo o battipanni.

I moderni apparecchi verticali sono in grado di connettersi con gli smartphone, grazie a cui il proprietario può regolare programmaticamente la potenza di aspirazione, vedere quanti chilometri ha percorso l'assistente domestico e altre informazioni.

Il motore e il raccoglitore di polvere nell'apparecchio sono situati nel tubo, il corpo dell'unità. Il motore non crea tanto la forza di aspirazione, quanto piuttosto ruota l'asse della spazzola. In questo modo, la spazzatura viene come «spazzata» nel raccoglitore di polvere.

Nei modelli verticali è presente anche un modulo di aspirazione. Ma viene attivato quando il dispositivo viene utilizzato come orizzontale.

Costruzione con filtrazione ad acqua

Negli aspirapolvere con aquafiltro è previsto un diverso metodo di pulizia dell'aria in entrata, da qui le peculiarità strutturali. Il dispositivo è esteriormente simile al normale tipo di aspirapolvere a contenitore – include un bocchettone e un tubo, da cui la spazzatura finisce nel raccoglitore di polvere aquafiltro.

Quest'ultimo è realizzato a forma di ampolla con acqua. L'idea degli ingegneri è che la spazzatura e lo sporco affoghino sotto l'effetto dei flussi vorticosi.

Cosa crea questi flussi? Una turbina o un separatore, che ruota all'interno dell'ampolla. Questa parte visibile del motore fa roteare la polvere e crea alta pressione. Quest'ultima «cattura» le particelle indipendentemente dalle dimensioni, le immerge nell'acqua e non dà loro possibilità di uscire.

In tali apparecchi sono importanti la forma della turbina e la sua velocità di rotazione. Nelle costruzioni tecnicamente non sufficientemente studiate, i produttori devono comunque aggiungere filtri. L'affermazione si riferisce ai modelli economici di separatori.

Nell'apparecchio con aquafiltro Krausen, la polvere attraverso il tubo (1) si sposta nell'aquafiltro (2), quindi il separatore (3) crea flussi acqua-vortice (4) e si raggiunge un coefficiente ideale di pulizia dell'aria (5).

Non si possono nemmeno definire completamente senza filtro, perché in essi è presente un filtro di protezione per il motore. Solo gli ingegneri tedeschi sono riusciti a eliminarlo, «cucendo» il motore in una capsula di acciaio inossidabile. In questo caso, il motore è ben protetto dalla polvere e dallo sporco umido.

Modifiche integrate complesse

Questi dispositivi non sono portatili e nella loro parte principale sono incassati all'interno dei muri. I bocchettoni e i tubi non si collegano al corpo dell'aspirapolvere, ma si inseriscono in prese pneumatiche, posizionate in tutta l'area di azione prevista dell'apparecchio.

Gli aspirapolvere integrati sono poco diffusi nell'uso domestico a causa della necessità di utilizzare tubi lunghi, il che rende difficile la possibilità di una pulizia completa degli ambienti.

Nelle pareti viene installata una complessa catena di condotti d'aria, attraverso i quali la spazzatura raccolta viene indirizzata a un raccoglitore di polvere comune. Quest'ultimo viene collocato in locali di servizio o nel seminterrato, se presente.

L'unità stessa include sia il motore che i filtri. Anche il gruppo propulsore è spesso collocato in locali ausiliari.

Caratteristiche dei modelli di aspirapolvere lavanti

La principale differenza costruttiva degli aspirapolvere lavasecco rispetto ai modelli con sacchetto e contenitore è la presenza di un serbatoio per l'acqua pulita e sporca. In tale contenitore affondano le frazioni di sporco fini e grossolane.

Il principale vantaggio di tale serbatoio è che il proprietario non deve respirare la polvere durante lo svuotamento del contenitore.

Nella struttura dell'aspirapolvere lavasecco è presente un serbatoio aggiuntivo per l'acqua e il detergente, una pompa, canali di erogazione del liquido integrati nei tubi e nelle manichette.

Ma nella progettazione degli aspirapolvere lava-pavimenti è prevista anche la protezione del motore dall'umidità, il che aumenta notevolmente il costo dell'aspirapolvere. Inoltre, sul filtro HEPA si accumula sporco umido, che crea un ambiente favorevole per molti batteri.

Esistono aspirapolvere lavasecco con generatore di vapore. Tale dispositivo consente di pulire le superfici con vapore senza l'uso di prodotti chimici.

Robot aspirapolvere ad alta tecnologia

Gli aspirapolvere robotici sono comparsi solo circa 10 anni fa. Le loro strutture vengono costantemente aggiornate e perfezionate. Gli apparecchi sono realizzati secondo uno schema modulare. Ciò garantisce semplicità di manutenzione e facilità di sostituzione delle parti durante le riparazioni.

Elementi comuni dell'aspirapolvere robotico presenti in tutti i modelli:

• spazzola laterale;
• modulo;
• base di ricarica;
• sensori di rilevamento ostacoli, sporco e dislivelli.

Il funzionamento di tale apparecchio si basa su un blocco di pulizia, navigazione, meccanismi di azionamento e un dispositivo a batteria.

Sistemi di navigazione del gadget

Un sistema di navigazione ultramoderno è composto da laser, telecamera, sensori interni ed esterni. La telecamera rileva la mappa dell'ambiente. I laser telemetrici le trasmettono informazioni sulla presenza di oggetti nella stanza e sulle distanze tra di essi.

L'apparecchio si muove in linee rette sia durante la pulizia che nel processo di ritorno alla base.

Gli aspirapolvere robotici non sanno ancora scendere le scale e superare soglie alte. Gli sviluppatori cercano di eliminare questo difetto dei dispositivi inventando nuovi modelli.

Sono ancora in vendita anche modelli il cui principio di funzionamento si basa solo su sensori. Essi sono posizionati sul corpo esterno del dispositivo e al suo interno.

Con il loro aiuto, il robot si orienta nello spazio e corregge il suo lavoro, e inoltre nota le aree più sporche e si dedica più accuratamente alla loro pulizia.

Nella navigazione del robot può essere utilizzato anche un nastro magnetico. Esso crea una barriera virtuale oltre la quale l'apparecchio non si sposta. Se il robot è dotato di telecamera, essa rileva i riferimenti dal soffitto e dalle pareti.

Processo di pulizia della stanza

Qui i modelli si differenziano per tipologia di pulizia – per la pulizia a secco e aspirapolvere robot con funzione lavaggio. Nei primi, la spazzola laterale raccoglie tutto lo sporco e lo dirige verso la spazzola centrale. La spazzola centrale ha una superficie con setole ed è in grado di raccogliere capelli e peli.

La struttura della spazzola anteriore del robot è inclinata verso l'interno dell'apparecchio, mentre quella laterale ha dei cavi flessibili, che garantiscono una raccolta accurata dei detriti.

Successivamente, questi due componenti inviano lo sporco nel contenitore della polvere, dove viene compresso dai flussi d'aria. E l'aria passa attraverso i filtri verso l'esterno.

A seconda del produttore, le strutture dei robot differiscono per i seguenti dettagli:

1. Spazzole principali. Nella maggior parte dei modelli ce ne sono due: una con setole e una di gomma. Lavorano in coppia. Alcuni apparecchi sono dotati solo di quella di gomma.
2. Spazzole laterali. Ci sono apparecchi in cui è montata una spazzola laterale aggiuntiva.
3. Filtri. I robot sono dotati sia di standard «panni» che di filtri HEPA multistrato.
4. Contenitore + potenza del motore. La capacità di raccolta rifiuti può avere un volume da 0,4 a 1 litro. La potenza di tali apparecchi è di 40-65 Watt. Se i primi numeri sono importanti durante l'uso, i secondi sono insignificanti a causa della piccola gamma.

La caratteristica principale per il consumatore degli aspirapolvere robot è la spazzola principale. È da essa che dipende la qualità della pulizia, non dal motore, come negli apparecchi tradizionali.

L'aspirapolvere per la pulizia a umido ha nella sua struttura un sistema composto da un serbatoio d'acqua e uno spruzzatore. È in grado di raccogliere lo sporco, spruzzare il liquido, lucidare il pavimento e raccogliere l'acqua sporca di nuovo nel serbatoio.

Esistono modelli di robot progettati per la pulizia mista. Il loro principio di funzionamento consiste nella pulizia delle superfici lisce con un panno, e dei tappeti con le spazzole principali.

Ritorno alla base

La fase finale del lavoro del robot è il suo ritorno alla base madre. L'apparecchio è alimentato a batterie. Se si scaricano, il dispositivo si spegne.

Ci sono robot con un programma che lascia il dispositivo nel punto di pulizia, mentre il ritorno alla base viene effettuato dall'utente forzatamente.

L'apparecchio reagisce autonomamente a una bassa percentuale di carica. Grazie a un sensore speciale, rileva il raggio infrarosso dalla base e inizia a muoversi verso di essa. Non appena la trova, si aggancia ad essa e si ricarica.

Dettagli costruttivi e qualità della pulizia

Alcune caratteristiche costruttive dell'apparecchio influenzano la qualità della pulizia e la facilità d'uso. Ad esempio, il tubo. Deve avere un diametro sufficiente (almeno 5 cm) per non intasarsi spesso.

La lunghezza del tubo flessibile è importante – più lungo è questo accessorio, più comodo è pulire. Soprattutto in stanze di 15 mq e più. Una lunghezza di almeno 2,5 m è necessaria per pulire mobili alti e soffitti.

È importante anche la resistenza del materiale, altrimenti il pezzo si crepa, riducendo la potenza di aspirazione.

Oltre ai componenti principali, la qualità del funzionamento dell'apparecchio è influenzata anche da guarnizioni, boccole e cuscinetti. Se i giunti sono realizzati in fluoropolimeri, ciò garantisce la loro tenuta.

Le boccole e i cuscinetti in fluoroplastica e poliammide prolungano la durata delle parti mobili del dispositivo.

Informazioni aggiuntive sui diversi tipi di aspirapolvere, nonché consigli per scegliere l'apparecchio adatto, sono riportate in questo articolo.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Analisi della struttura e del principio di funzionamento di un aspirapolvere con sensori di pressione e due motori elettrici — nella spazzola e nel corpo dell'apparecchio.

Dagli esempi di diverse costruzioni di aspirapolvere si vede chiaramente che, indipendentemente dalla tipologia, servono tutti come 'spazzini della polvere'. La loro efficacia dipende dal sistema di filtrazione, dalla potenza del motore e dalla presenza di vari accessori.

E quale aspirapolvere ha scelto per casa o appartamento? Ci racconti, per favore, perché ha preferito un modello specifico, se è soddisfatto del funzionamento dell'apparecchio acquistato. Aggiunga recensioni, commenti e ponga domande – il modulo di contatto si trova di seguito.