Контейнеры и фильтры в роботах-пылесосах

Система фильтрации и сбора мусора является одной из основных частей робота-пылесоса. От того, как работает эта система, во многом зависит качество уборки: если собранная пыль будет попадать обратно в воздух, применение робота-пылесоса становится бессмысленным.

Фильтр Грязь

Производители роботов, включая Panda, iRobot, Xrobot, iClebo и другие, которые присутствуют в нашем интернет-магазине чаще всего оснащают пылесосы пластиковыми контейнерами для мусора и циклонным фильтром. Такая система образует внутри контейнера завихрения воздуха, благодаря которым пыль оседает на его стенках. При этом конструкция робота обычно предусматривает дополнительный HEPA-фильтр, который задерживает самые мелкие частицы загрязнений и не дает им попадать обратно в воздух.

Фильтр

Некоторые производители используют другой подход — аквафильтрацию. Пылесос оснащается таким же пластиковым контейнером, но пыль и мусор попадают в него намокшими, так как предварительно проходят через емкость с водой. Мокрые и тяжелые частицы пыли уже не смогут оказаться в воздухе.

Редко встречаются, но все же существуют пылесосы, которые прессуют поступающий внутрь мусор. Такие модели появились относительно недавно и также имеют циклонный фильтр.

Несмотря на повсеместно распространившуюся систему циклонной фильтрации, на рынке еще остались модели пылесосов с мешком для сбора пыли. Эта технология, не имевшая когда-то альтернативы, сейчас стремительно уходит в прошлое. Недостатков у неё множество. Во-первых, по мере наполнения мусорного мешка, устройство снижает мощность всасывания. Во-вторых, одноразовые контейнеры нуждаются в периодической замене, а найти их в продаже стало не так уж просто. В-третьих, существовавшие когда-то модели с тканевыми мешками, которым не требовалась замена, было невероятно трудно чистить. Совершенно неудивительно, что разработка таких пылесосов давно приостановлена и подобные устройства стали большой редкостью.

Самой распространенной и популярной на сегодняшний момент технологией остается система циклонной фильтрации с HEPA-фильтрами. Именно она и используется производителями роботов-пылесосов. Так как ручные пылесосы и умные роботы-помощники имеют весьма разные размеры, конструкция контейнера не идентична. Однако устройство HEPA-фильтров робота и ручного пылесоса является совершенно одинаковым. Разница лишь в размере: чем больше контейнер, тем соответственно больше фильтр.

Фильтр

Что представляет собой HEPA-фильтр?

ФилтрыНазвание HEPA (или TrueHEPA) —это аббревиатура слов High Efficiency Particulate Absorption, которую можно перевести как «высокоэффективная задержка частиц». Устройство, использующееся сегодня практически во всех моделях пылесосов, заявлено производителем как «воздушный фильтр высокой эффективности».

HEPA-фильтр — основной элемент в большинстве современных воздухоочистителей.

Существенное значение для качества фильтрации имеет как размер самого фильтра, так и толщина «гармошки» фильтрующего материала. Чем больше площадь самого фильтра, тем больше частиц он сможет задержать. При этом, чем толще «гармошка», тем реже вам придется заменять фильтр, так как он будет медленнее наполняться.

Помимо этого, качество фильтрации определяется типом материала фильтра и его формой. Материал, из которого сделан фильтр, должен быть гофрирован равномерно, чтобы обеспечить одинаковую эффективность фильтрации по всей поверхности. Если на каком-либо участке складки будут прилегать слишком плотно друг к другу, движение воздуха в этой области будет затруднено. Материалом для изготовления фильтров обычно служит тонкая бумага, однако некоторые производители используют различные типы синтетического полотна. Несмотря на качество современных искусственных материалов, бумага все же имеет преимущество, если мы говорим о HEPA-фильтре. Бумажный фильтр лучше справляется с удержанием микрочастиц пыли и не препятствует потоку воздуха. При всей своей эффективности бумажная конструкция все же имеет недостаток: её достаточно просто повредить. Чтобы решить эту проблему, производители защищают фильтр пластиковым корпусом и устанавливают таким образом, чтобы его можно было без труда извлекать для чистки. Помимо этого, с целью защитить поверхность фильтра от размножения вредных микроорганизмов, производители пропитывают её специальным составом, препятствующим размножению бактерий. При покупке робота-пылесоса или сменного фильтра будет не лишним поинтересоваться, предусмотрена ли такая защита.

Как работает НЕРА-фильтр?

HEPA-фильтр предназначен для удержания внутри пылесоса самых мелких частиц пыли размером от 0,1 мкм до 1,0 мкм. Устройство задерживает мусор между микроволокнами бумаги при помощи следующих механизмов:

1. Эффект зацепления (interception). Частицы пыли, от самых мелких до более крупных, зацепляются за микроволокна или за другие частицы, которые уже прилипли к волокну фильтра.

2. Эффект инерции (impact). Позволяет удерживать крупные частицы, которые по очевидным причинам обладают большой степенью инерции. Из-за этого они не способны обогнуть волокна фильтра и будут следовать до столкновения с препятствие по прямой траектории.

3. Эффект диффузии (diffusion). Частицы пыли небольшого объема сталкиваются с молекулами воздуха и двигаются в стороны от направления воздушного потока. Движение по кривой увеличивает вероятность того, что частица останется на волокнах, подчиняясь действию механизмов, описанных в пунктах 1 и 2. Однако стоит отметить, что эффект диффузии проявляется в наибольшей степени при низкой скорости потока воздуха (например, в воздухоочистителях) и слабо выражен в HEPA-фильтре, где скорость движения частиц достаточно высока.

HEPA-фильтры находят применение в следующих областях:

Электронная промышленность, где при помощи фильтрации обеспечивается чистота определенных производственных помещений;

Точное машиностроение, авиационная и космическая промышленность;

Медицина, где с помощью фильтров создается стерильная среда;• Микробиология и фармацевтика, где фильтры позволяют обеспечить стерильность производственных зон;

Химическая промышленность, где при помощи системы фильтрации создается обеспыленная среда. В основном это требуется для производства кино- и фотоматериалов;

Атомная промышленность, где фильтры позволяют очищать воздух от радиоактивных аэрозолей;

Пищевая промышленность. В основном фильтры используют на производстве продуктов детского питания: мясных и молочных;

В системах вентиляции домов, офисов, гостиниц для обеспечения должной чистоты воздуха.

Когда HEPA-фильтр сильно загрязняется, необходимо заменять его на новый: устройство, задержавшее большое количество частиц, не будет работать с нужной эффективностью.Бактерии

При всей эффективности HEPA-фильтров, стоит отметить, что существует технология, которая способна задерживать частицы пыли еще более качественно. Такие фильтры называются ULPA (Ultra Low Penetrating Air). Они способны уловить до 99,999 % частиц диаметром свыше 0,1 мкм. Принцип действия этих устройств схож с тем, что используется в системах HEPA-фильтрации, однако стоимость ULPA-фильтра во много раз больше. Именно поэтому такие фильтры устанавливают только на самые дорогие, топовые модели очистительных систем.

Виды НЕРА-фильтров

Все воздушные фильтр высокой эффективности можно разделить на группы по двум критериям:

1. Фильтры одноразового и многоразового применения.

Одноразовые фильтры производят из тонкой бумаги или синтетического стекловолокна. Их часто устанавливают в недорогих моделях роботов-пылесосов, так как себестоимость такой детали невысока и позволяет снизить цену всего устройства. При этом одноразовый фильтр достаточно эффективен и способен задержать частицы до 0.3 мкм.
Многоразовые фильтры производят из фторопласта. Такие конструкции можно без проблем мыть водой, и прослужат они вне сомнения, гораздо дольше бумажных. Производитель дал этой детали название ePTFE (аббр. expanded Poly Tetra Fluor Ethylene). Многоразовый фильтр будет задерживать частицы пыли диаметром до 0.04-0.06 мкм.

2. Фильтры с разной степенью удержания частиц

Все НЕРА-фильтры можно разделить на группы в зависимости от их способности задерживать мелкие частицы пыли. Такая классификация официально задокументирована в стандарте prEN 1822/ prDIN 24183

Класс HEPA фильтра

Процент задержки пыли

HEPA 10

85%

HEPA 11

95%

HEPA 12

99.5%

HEPA 13

99.95%

HEPA 14

99.995%

HEPA 15

99.9995%

HEPA 16

99.99995%

Количество удерживаемых фильтром частиц является основным критерием для выбора при покупке. Как мы видим из таблицы, одноразовые бумажные или синтетические фильтры имеют более низкий класс, чем изделия из фторопласта.
Бактерии

На что обратить внимание при выборе НЕРА-фильтра?

Практически любой пылесос, который вы обнаружите на прилавке современного магазина бытовой техники, скорее всего, укомплектован НЕРА-фильтром. В крайнем случае, модель будет оснащаться фильтром опционально. Это значит, что в пылесосе предусмотрено место для установки такой конструкции, но в базовую комплектацию фильтр не входит, и его нужно приобретать отдельно.
Однако, при распространенности системы НЕРА-фильтрации в магазинах все еще остались дешевые модели, которые работают без НЕРА-фильтра. Покупая такое устройство, вы, конечно, сэкономите, однако качество уборки может значительно пострадать из-за недостаточной фильтрации воздуха. А это в свою очередь часто является причиной аллергии как у детей, так и у взрослых.
Выбирая НЕРА-фильтр, учитывайте, что:
1. Чем больше площадь и размеры этого устройства, тем реже он нуждается в замене и тем больше частиц пыли сможет впитать;
2. Чем надежнее защищен фильтр от внешнего воздействия (например, пластиковым каркасом), тем из более хрупких материалов он изготовлен, а значит тем более высокий класс очистки имеет;
3. Поверхность фильтра, пропитанная специальным химическим раствором, будет препятствовать развитию вредных микроорганизмов;
4. Лучше потратить немного больше и взять фильтр высокого класса. Определить качество очень легко: чем жестче и плотнее материал, тем эффективнее он будет удерживать частицы пыли.
Запомните, что установленный в пылесосе НЕРА-фильтр не является излишеством или роскошью. Это необходимая в его конструкции деталь, благодаря которой вы сможете сохранить чистоту в доме и позаботиться о здоровье родных.

ФильтрМожно ли чистить НЕРА-фильтр?

Владельцы пылесосов с одноразовыми фильтрами иногда предпринимают попытки почистить эту деталь, продувая её в обратном направлении. Такой подход нельзя назвать совершенно неэффективным, он позволяет удалить до 80 % крупных пылевых частиц. Именно они более всего засоряют бумажную гармошку, поэтому можно считать, что работоспособность фильтра будет восстановлена на 80 %. С мелкими частицами все обстоит гораздо хуже. Воздушный поток способен удалить только 30 % этих загрязнений. Остальные 70 % будут по-прежнему надежно удерживаться волокнами фильтра. В результате вы, конечно, приведете фильтр в более-менее приемлемое состояние, но восстановить заявленную изготовителем степень фильтрации не сможете. Помимо этого, после выполнения нескольких таких чисток, продувка вообще перестанет производить какой-либо эффект.
Все сказанное выше распространяется и на многоразовые фильтры, которые можно мыть. После нескольких чисток фильтр все-таки придется заменить.