Domů     Z dějin techniky: Jak funguje vysavač
Z dějin techniky: Jak funguje vysavač
24.2.2017

Při popíjení limonády brčkem používáte nejjednodušší sací mechanismus. Sání tekutiny směrem nahoru způsobuje pokles tlaku mezi spodní a horní částí slámky. Díky většímu tlaku tekutiny ve dně, než v horní části brčka, se vytlačí tekutina do úst.

reklama

Na stejném principu funguje i vysavač, i když trochu složitěji a s jiným výkonem.

Ve své 100leté historii se elektrický vysavač stal nepostradatelným domácím spotřebičem pro většinu lidí a je jasné proč.

Představa, že člověk vybírá všechny nečistoty z koberce rukou, není nijak lákavá.

Běžný vysavač je jednoduchý stroj, u kterého účinnost je podmíněná fyzikálními principy. Skládá se z několika základních částí:

reklama

z hadice s koncovkou, kterou je nasáván vzduch spolu s prachem, v hlavní části vysavače je potom ukryt ventilátor poháněný elektromotorem, výfukový otvor a sběrný sáček na nečistoty.

Pro funkci vysavače je nejdůležitější ventilátor. Skládá se ze tří částí. Ze dvou kotoučů, které se otáčejí a prostředního, který je pevný. Elektrický proud působí na motor, ke kterému je připojen ventilátor s lopatkami.

Do ventilátoru vstupuje vzduch úzkým otvorem. Díky otáčejícímu se kotouči se roztočí i vzduch. V systému spojeném s kotoučem působí na vzduch odstředivá síla, která tlačí vzduch do stran. Takto vzniká ve středu kotouče nižší tlak než na jeho stranách.

Dále je vzduch sveden drážkami uvnitř neotáčivého kotouče tak, aby vstupoval do dalšího otáčejícího se kotouče malým otvorem v jeho středu. Proces se ještě jednou opakuje.

Tlak vzduchu vevnitř ventilátoru je menší než vně, a proto se okolní vzduch tlačí dovnitř vysavače. Je to stejné, jako když brčkem pijeme limonádu. V ústech vytvoříme podtlak. Okolní vzduch působí tlakovou silou na limonádu a vhání nám ji do úst.

Hadice vysavače bývají zakončeny různými nástavci, které jsou někdy vybaveny kartáči, aby uvolnily prach z koberce.

Vzduch potom proudí hadicí dovnitř vysavače, do papírového či látkového sáčku, kde se většina prachu usadí a pak je vzduch hnán přes ventilátor zase ven z vysavače.

S prvním vynálezem na principu dnešního vysavače přišel Ives W. McGaffey. V roce 1869 obdržel v Chicagu patent na ručně poháněný čistič koberců s názvem „Whirlwind“.

V roce 1888 Nikola Tesla vymyslel koncept elektromotoru poháněného střídavým proudem a otevřel tak cestu k jeho použití v domácnostech. Od té chvíle čekal vysavač na své zrození překvapivých 13 let.

První elektrický vysavač spatřil světlo světa v roce 1901 díky Hubertu Cecilu Boothovi. Vynález nazval „Puffing Billy“, koňmi tažené zařízení o velikosti drožky.

Puffing Billy zastavil před domem, desítky metrů dlouhá hadice pak umožnila jeho majitelům (nebo placené obsluze) vysmýčit všechen prach.

Tento postup měl mnoho výhod – byl dostupný, nebylo potřeba vysavač kvůli občasnému použití kupovat a prach se skutečně dostal z domácnosti, protože vysátý vzduch se filtroval až na ulici. Svůj vynález dokonce demonstroval před britskou královskou rodinou.

Budoucnost se nicméně skrývala v osobních vysavačích, a tak Boothovy vysávací kočáry brzy podlehly novým soupeřům. Od hlučných spalovacích motorů osvobodil vysavače Werner von Siemens, který od roku 1906 začal vyrábět vysavače poháněné elektrickým motorem.

Celý vysavač sice ještě nepatřil k nejmenším, ale bylo jej možno bez problémů přesouvat mezi jednotlivými místnostmi.

Vysavače do podoby, jakou už známe, dovedl švédský vynálezce a obchodník Axel Wenner–Green v roce 1912. Pro odsávání vzduchu použil turbínový ventilátor poháněný vysokootáčkovým elektromotorem.

Vysávaný vzduch byl proháněn filtračním pytlem zavěšeným na tyči pevně uchycené na vozíku nesoucímu samotný stroj vysavače. Dlouho pak byly ve vysavačích používány nejprve látkové, prací sáčky, které pak nahradily jednorázové papírové.

Jejich nevýhodou byla jednak nutnost stále je kupovat, a pak také postupný pokles sacího výkonu vysavače s tím, jak se sáček plnil.

Prach a nečistoty jsou u bezsáčkových vysavačů ukládány ve speciální nádobě, kterou stačí následně pouze vysypat.

Tento typ vysavačů je tak ideálním řešením pro domácnosti, kde se často vysává a prachový sáček je vyměňován vícekrát měsíčně, nebo pro ty, kteří nechtějí řešit nákupy a výměnu prachových sáčků.

V roce 1978 trápil britského vynálezce Jamese Dysona klesající výkon jeho vysavače. Když ho rozebral, zjistil, že sáček byl ucpaný prachem, což způsobilo pokles sání.

Před nějakou dobou však pro svou továrnu postavil cyklonový separátor, který odděloval částečky barvy ze vzduchu pomocí odstředivé síly. Mohl by však stejný princip fungovat také u vysavače?

Dal se do práce, o 5 let a 5 127 prototypů později vynalezl celosvětově první bezsáčkový vysavač. Nejprve se prodával v Japonsku pod názvem G-Force.

Díky úspěchu G-Force byl James Dyson schopen založit vlastní výzkumné středisko a továrnu, kde začal pracovat na novém vysavači.

Takovém, který by zachytil ty nejmenší částečky prachu. Jmenoval se DC01, jako „Dual Cyclone”, a byl prvním vysavačem, který si po celou dobou uchoval 100% sací výkon.

Principem bezsáčkových vysavačů je cyklonový efekt. Vysáté částečky nečistot jsou v separační nádobě postupně odstředivou silou urychlovány za hranici rychlosti zvuku.

Při této rychlosti je možné z rotujícího proudu vzduchu odstředit i velmi lehké částečky nečistot. Vzduch je potom před a za motorovou turbínou „dočišťován“ například HEPA filtrem, který je většinou permanentní a snadno omyvatelný vodou.

Bezsáčkové cyklonové vysavače jsou vybaveny vyprazdňovacím mechanismem, který umožňuje hygienicky odstranit zachycený prach a nečistoty jediným úkonem – vysypáním sběrné nádoby, bez nutnosti dotknout se vysáté špíny.

Pokrok v technologiích dnes umožňuje vyrábět takové vysavače, které mají nižší příkon, ale sací výkon zůstává stále na nejvyšší úrovni.

Takového zdokonalení výrobci dosáhli díky lepšímu a efektivnějšímu zkonstruování jednotlivých dílů spotřebiče, především motoru a turbíny.

Konkrétní přehled výkonu u aktuálně prodávaných modelů najdete například v tomto porovnání nejlepších vysavačů.

Důležitější, než samotný příkon vysavače je však jeho sací výkon, na což je dobré pamatovat právě při výběru nového stroje.

Velmi rychle jde dopředu také vývoj nových akumulátorových technologií, protože právě baterie jsou nutnou podmínkou bezkabelových zařízení, která jsou díky své pohodlnosti jasným trendem nejen v oblasti vysavačů, ale i v dalších oborech spotřební elektroniky.

reklama
Foto: Dyson, Flickr, Pinterest, Agent Infidel
Související články
Věda a technika
Mladý vynálezce: Philo Farnsworth se postará, aby bylo na co koukat
Děti nevymýšlejí jen lumpárny, jak se může zdát z rodičovských stesků nebo našich vzpomínek na dětství. Některé děti přicházejí s nápady, které se mohou proměnit ve velmi zdařilé vynálezy. A některé jejich nápady jsou tak úspěšné, že změní svět. I když existuje mnoho vynálezců, kteří přispějí k vynálezu televize, Philo Farnsworth (1906–1971) je první, kdo přijde s nápadem na […]
Věda a technika
Nevyzpytatelný uran: Napájí domácnosti a maže města z povrchu zemského
Počasí mu tehdy nepřeje, a tak pokus odloží do šuplíku. Když si na experiment vzpomene, vytáhne snímek a nestačí se divit. Místo lidí na fotografii na něj zírá černota. Slunce do zásuvky nesvítilo, a tak jediným viníkem musí být uran! V periodické tabulce prvků mu náleží písmeno U a vedle něj trůní číslovka 92, která […]
Věda a technika
Proč se na podzim barví listí? Stromy před zimou rozehrávají pestré divadlo
Ještě před pár týdny byly koruny stromů zelené. Pak se dny začnou krátit, noci prodlužovat a listy náhle vzplanou žlutou, oranžovou, červenou i vínovou. Není to jen půvabná podzimní podívaná. V každém listu právě probíhá důmyslná chemická úklidová akce, při které strom rozebírá své „sluneční elektrárny“, zachraňuje cenné živiny a připravuje se na zimu. Na […]
Věda a technika
Zvuk, neviditelný cestovatel, který umí sprintovat i šeptat
Zvuk je všude kolem nás, přesto ho nevidíme. Umí se odrážet, ohýbat, zrychlovat i zpomalovat, a zatímco vzduchem se žene rychlostí asi 343 metrů za sekundu, ve vodě je z něj hotový sprinter. Pojďme se podívat, co všechno tenhle neviditelný posel dokáže. Ve vodě má zvuk pořádný náskok. Zatímco vzduchem při pokojové teplotě putuje přibližně […]
reklama
casopis
věda a technika
Co kdyby Slunce nahradila černá díra? Nastala by vesmírná zima
Představte si, že někdo zmáčkne obří kosmické tlačítko a místo Slunce se uprostřed naší soustavy objeví černá díra, přesně stejně hmotná jako naše hvězda. První překvapení? Země by se nikam nezřítila. Žádné okamžité „šup a jsme uvnitř“, žádný kosmický vysavač. Planeta by dál poslušně obíhala po své dráze. Jenže pak by přišel problém, proti kterému […]
Vizionář kosmického věku Ciolkovskij: Co si myslel o mimozemšťanech?
Byl téměř hluchý a jeho životní styl občas připomínal poustevníka. Navíc byl jeho život ohraničený letopočty 1857–1935. Může se někdo takový zaníceně dívat ke hvězdám? Ano, Konstantin Eduardovič Ciolkovskij je považován za průkopníka kosmického věku. I jeho úvahy o existenci mimozemských civilizací předběhly svou dobu. Svůj život prožil v carském Rusku a později v Sovětském Svazu. To […]
Mozek bolest necítí. Kdo tedy způsobuje tu protivnou bolest hlavy?
Mozek nebolí. Hlava ano. Zní to jako hádanka, ale právě tady začíná fascinující příběh bolesti hlavy. Samotná mozková tkáň totiž nemá receptory bolesti, takzvané nociceptory. Když nás tedy rozbolí hlava, mozek si ve skutečnosti nestěžuje na vlastní bolest. Spíš dostává poplašnou zprávu z okolí a někdy je ten poplach pořádně hlasitý. Představte si mozek jako […]
Pozor, padá hvězda! Proč si máme něco přát?
Všichni víme, že hvězdy spadnout nemohou. Žhavé plynové koule obíhají po svých drahách kolem středu galaxie, a pokud je tedy nepohltí černá díra, žádné místo ani směr, kam by mohly padat, ani není! Proč nás tedy „padající hvězdy“ inspirují i matou už tisíce let? Když bohové pohlédnou z nebe na Zemi, pootevřou nebeskou klenbu. A […]
záhady a tajemství
Mýtus o milosrdném diktátorovi padl: Franco předal tajný seznam Židů nacistům
Generál Francisco Franco vládl Španělsku až do sedmdesátých let minulého století. Navzdory autokratické vládě v domovské zemi se snažil na mezinárodní scéně vystupovat jako pragmatický politik. Dlouhá desetiletí se o něm vytvářel i mýtus, že v době holocaustu za druhé světové války chránil židovskou komunitu na území Španělska. Tak dlouho se chodí se džbánem k řece […]
Tajemství hanzovního přístavu: Proč je Rostock posedlý magickými sedmičkami?
Rostock je bývalé hanzovní město, které najdeme v severním Německu. Důležitý obchodní přístav je spojený s legendou o magických sedmičkách. O co se jedná? Číslo 7 mělo mít ve středověku významnou symbolickou funkci. Sídlo, jež se vhodným způsobem identifikovalo s číslem 7, mělo požívat Boží ochrany. V Rostocku je magie sedmiček označována jako „Rostocker Sieben“. Stala se součástí tamní městské kultury. I […]
Ostrov hrůzy u Dubrovníku: Proč jeho cena na realitním trhu strmě padá?
V roce 1944 připlouvá k pobřeží ostrova Daksa u Dubrovníku loď. Hned, jak utichly její motory, započaly hrůzné události, které rezonují v tomto regionu i v současnosti. Co se zde stalo?  Daksa je pro Dubrovník jeho nejbližší ostrov. V minulosti byl využit jako lokalita pro umístění majáku. Klid a spiritualita, které na tomto malém kousku souše […]
Démon našich vod: Proč je lepší nechat bílého sumce na pokoji?
Obří bílé tělo stoupá k hladině a okolní příroda utichá. Démon, strážce, duch vodního světa na nás milostivě okem spočinul. Raději ho nerušte. V evropské mytologii a folklóru je bílý sumec zjevením, které vyžaduje respekt. Albinismus je vzácná genetická porucha ztráty pigmentu. Výsledkem je jedinec, který se výrazně odlišuje od ostatních svého druhu. Když se k tomu […]
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz