DIY サイクロンフィルターまたは家庭用掃除機で建設廃棄物を除去する方法。ゴミから空気をきれいにするサイクロン掃除機用のサイクロンは何から作るか

今日は作業場にある掃除機のサイクロンフィルターについてご紹介します。木材を扱うときに問題になるのがゴミの除去です。産業機器非常に高価なので、サイクロンを自分の手で作ります。それはまったく難しくありません。

サイクロンとは何ですか?なぜ必要ですか?

作業場では、ほとんどの場合、かなり大きな破片を除去する必要があります。おがくず、小さな削りくず、金属の削りくず - これらはすべて、原則として通常の掃除機フィルターで捕らえることができますが、すぐに使用できなくなる可能性が非常に高くなります。さらに、液体廃棄物を除去できることは不必要ではありません。

サイクロンフィルターは空気力学的な渦を利用してゴミを捕捉します。異なるサイズ。破片は円を描くように回転しながら、空気の流れによって運び去られることができなくなり、底に沈むほどの粘稠度までくっつきます。この影響は、空気流が十分な速度で円筒形の容器を通過する場合にほぼ常に発生します。

この種のフィルターは多くの工業用掃除機のキットに含まれていますが、その価格は一般の人にとって決して手頃な価格ではありません。同時に、自家製のデバイスを使用して解決できる問題の範囲はまったく狭いわけではありません。自家製サイクロンは、飛行機、ハンマードリル、ジグソーと組み合わせて使用したり、おがくずや削りくずを除去したりするために使用できます。いろいろな種類工作機械結局のところ、このような装置を使用した簡単な掃除でさえ、ほこりや破片の大部分が容器内に沈着し、そこから簡単に除去できるため、はるかに簡単になります。

湿式サイクロンと乾式サイクロンの違い

旋回流を作り出すためには、容器に入る空気が流れに従わないことが主な要件です。最短ルート排気口へ。これを行うには、インレットパイプには次の条件が必要です。特別なフォーム容器の底または壁の接線方向に向けてください。同様の原理を使用して、排気ダクトがデバイスのカバーに向けられている場合に最適なように、排気ダクトを回転させることをお勧めします。パイプの曲がりによる空気抵抗の増加は無視できます。

すでに述べたように、サイクロンフィルターには廃液も除去できる可能性があります。液体の場合、すべてがやや複雑になります。パイプとサイクロン内の空気が部分的に希薄になり、水分の蒸発と非常に小さな液滴への分解が促進されます。したがって、入口パイプはできるだけ水面に近づけるか、水面下に設置する必要があります。

大多数では掃除機を洗うディフューザーを介して空気が水に供給されるため、水に含まれる水分は効果的に溶解されます。ただし、汎用性を高めるために、最小数量このようなスキームを変更に使用することはお勧めできません。

廃材から作ったもの

最もシンプルで、手頃なオプションサイクロンコンテナには塗料の入ったバケツなどがあります。建築混合物。量は使用する掃除機の出力に匹敵する必要があり、80 ～ 100 W ごとに約 1 リットルになります。

バケットの蓋は無傷で、将来のサイクロンの本体にしっかりとフィットする必要があります。穴をいくつか開けて修正する必要があります。バケツの材質に関係なく、必要な直径の穴を開ける最も簡単な方法は、手作りのコンパスを使用することです。で木製スラット 2 本のタッピンねじの先端が互いに 27 mm の距離になるようにねじ込む必要があります。それ以上でもそれ以下でもありません。

穴の中心はカバーの端から 40 mm の位置にマークを付け、できれば穴ができるだけ離れるようにマークする必要があります。金属もプラスチックもこれで完璧に傷がつきます手作りの楽器実質的にバリのない滑らかなエッジを形成します。

サイクロンの 2 番目の要素は、90 度および 45 度の下水道エルボのセットになります。角の位置は空気の流れの方向に対応する必要があることに事前に注意してください。ハウジングカバーへの固定は、次のスキームに従って実行されます。

エルボはソケットの側面までしっかりと差し込まれています。まずシリコンシーラントを側面の下に塗布します。
と裏ゴム製シールリングがソケットにしっかりと取り付けられています。確かに、ネジクランプを使用してさらに圧縮することもできます。

インレットパイプはバケット内部の細い回転部分に配置され、ソケットは蓋とほぼ同一面の外側に配置されています。膝をさらに 45 度回転させ、斜め下に向けてバケツの壁に接線方向に向ける必要があります。サイクロンがウェットクリーニングを念頭に置いて作られている場合は、パイプの一部で外側のエルボを延長し、底部からの距離を 10 ～ 15 cm に減らす必要があります。

排気管は逆位置にあり、そのソケットはバケットの蓋の下にあります。また、壁から空気を取り込むために片方のエルボを差し込むか、蓋の中央の下から吸引するために2回転する必要があります。後者の方が好ましい。より良いためにOリングを忘れないでください確実な固定膝が回転しないようにするには、配管テープを巻きます。

デバイスを機械や工具に適応させる方法

手動ツールや固定ツールを使用するときに無駄を取り込めるようにするには、アダプターのシステムが必要です。通常、掃除機のホースは湾曲したチューブで終わり、その直径は電動工具のダストバッグの取り付け具に匹敵します。最後の手段として、接続を複数の層で密閉することができます。両面テープ鏡の場合はベタつきをなくすためにビニールテープを巻きます。

固定機器の場合、すべてがより複雑になります。集塵システムは、特に自家製マシンの場合、構成が大きく異なるため、有益な推奨事項をいくつかしか提供できません。

機械の集塵機が 110 mm 以上のホース用に設計されている場合は、直径 50 mm の配管アダプターを使用して掃除機の波形ホースを接続します。
自作機械をダストキャッチャーに接続するには、50 mm HDPEパイプ用のプレス継手を使用すると便利です。
集塵機のハウジングと出口を設計するときは、ツールの可動部品によって生成される対流を利用して効率を高めます。例：おがくずを除去するためのパイプ丸鋸鋸刃の接線方向に向ける必要があります。
場合によっては、ワークピースのさまざまな側面から塵を吸引する必要がある場合があります。バンドソーまたはルーター。 50mmを使用下水道Tシャツ排水用の波形ホース。

どの掃除機と接続システムを使用するか

通常、掃除機は、自家製サイクロン彼らは自分で選ぶのではなく、利用可能なものを利用します。ただし、上記の権限以外にも多くの制限があります。家庭用掃除機を引き続き使用したい場合は、少なくとも追加のホースを見つける必要があります。

このデザインに使用されている下水道エルボの美しさは、最も一般的なホースの直径に理想的に一致していることです。したがって、予備ホースを安全に2/3と1/3に切断し、短い部分を掃除機に接続する必要があります。もう一方の長い部分は、そのままサイクロン入口パイプのソケットに押し込まれます。この場所で必要とされる最大限のことは、接続を密閉することですシリコーンシーラントまたは配管テープを使用しますが、通常、植栽密度はかなり高くなります。特にOリングがある場合。

ビデオでは、ワークショップで塵を除去するためのサイクロンを作成する別の例を示しています。

短いホースを排気管に引っ張るには、波形パイプの最も外側の部分を水平にする必要があります。ホースの直径によっては、内側に押し込んだ方が便利な場合があります。まっすぐにしたエッジがパイプにわずかにフィットしない場合は、ヘアドライヤーまたは間接火で少し温めることをお勧めします。ガスバーナー。後者は、移動する流れの方向に対して接続が最適に配置されるため、優れたオプションと考えられています。

小さな作業場や単なる家庭の職人のオーナーは、木材の加工や研磨に集中的に取り組んだ後、空気の浄化の問題に対処しなければならないことがよくあります。金属表面等ここでは従来の室内換気は役に立ちません。特殊な機器を設置する必要があります。既知のスキルがあれば、自分で行うことができます。

サイクロンの目的と特徴

サイクロンは特殊な空気浄化ユニットです (ただし、同様のユニットがチップイジェクター、おがくず、その他の廃棄物除去手段としても使用されます)。

空気清浄機としての工業用サイクロン設計は、サイズが少なくとも 10 ～ 12 ミクロンの粉塵破片を除去する場合、少なくとも 85 ～ 90% の効率で吸引および粉塵除去を提供する必要があります。装備されていますさまざまなデザインフィルター。最も効果的なのは電気集塵機で、粉塵粒子から静電気を同時に除去します。

サイクロンの動作原理は次のとおりです。サイクロンのカタツムリ状の吸気空間に空気が高速（最大20m/s）で流入し、通常はファンが使用されます。粉塵粒子を含む空気は渦を巻き、デバイスの円錐形の空洞に入ります。サイクロンの幾何学的構造の特徴により、塵やその他の廃棄物を含む空気流の速度が徐々に増加します。このプロセス中に、重いダスト粒子が軽い粒子から自己分離されます。前者は底に沈み、後者は円錐形の空間を移動しながら最終的に集塵機に到達し、そこからバケツや密閉容器を使用して簡単に取り除くことができます。浄化された空気はパイプを通して大気中に放出されます。

サイクロンの数は、塵埃除去の品質の要件に応じて変更できます。3 つ、4 つ、さらには 8 つの単一サイクロンのグループもあります。
サイクロンの動作要件には次のパラメータが含まれます。
サイクロンに入る粒子の許容分散、ミクロン。
プロセス効率。ダスト除去後の粒子の最大重量濃度 (g/mm 3 単位) で表されます。
サイクロン生産性、m 3 /h;
サイクロンソケットに入る空気またはガスの制限温度 (塵除去システムよりもガス洗浄システムの方が一般的) - 通常は最大 400 ～ 600 °C。
サイクロンの内径、mm。

純粋に除いて設計要件、条件もあります高品質のインストール空気浄化装置。たとえば、エアダクト接続部の隙間を超えると空気漏れが頻繁に発生し、空気からの塵埃分離性能が急激に低下します。許容吸引値は 6 ～ 8% を超えてはなりません。
サイクロンは周囲の空気からホコリを除去するだけでなく、室内にきれいな空気を供給します。

家庭用サイクロンの構築
さまざまな洗浄操作を実行するための汎用サイクロンはありません。たとえば、チップイジェクターでは、早期の摩耗を防ぐためにパイプ壁の強度を高める必要があります。おがくずを収集して除去するように設計されたサイクロンでは、吸気ダクトでの損失を最小限に抑えることが重要です。発生するセメント粉塵を空気浄化する目的でサイクロンを設置。工事おお、特別な注意フィルターの設計に注意してください。
で生活環境最も普遍的なのは、空気の粗い塵を取り除くサイクロンです。フィルターの設計を変更することにより、このような装置は、粉塵除去目的、切りくず吸引ユニットとして、または木工作業場 (たとえば稼働中の製材所) のおがくずから空気を浄化する目的で作成できます。
このようなユニットのコンポーネントは次のとおりです。
本体 - 円錐形と円筒形の部分が含まれており、円錐形部分の形状はプロセスの品質に主な影響を与えます。
パイプ - 1 つ以上、元の汚染された空気が入る場所。
塵のない空気を除去するように設計された排気管。
切粉吸引装置としての入口フィルター（またはそのシステム）。
受け取りバケット。
駆動モーター。
ファン。

リストされている部品/アセンブリはすべて購入することも、自分で作成することもできます。
モーターの選定
自家製サイクロンはワークショップに設置されているため、エンジンの主なパラメータはその出力とローターの回転数です。ファンがある場合、粉塵の粒子が作業機械や製材所などに侵入するため、エンジンの出力はあまり重要ではありません。当たりません。ただし、サイクロンスクロールの出力と直径は相互に接続されている必要があります。カタツムリホイールの直径が最大 300 ～ 350 mm であるため、最大 1.5 kW の高速 (必須!) エンジンが非常に適しています。直径が小さいと出力は低くなりますが、洗浄能力も低下します。したがって、工場に金属加工機械がある場合は、1kW以上のモーターが受け入れられます。
自分で組み立てる予定がある場合、電気モーターの出力は大幅に増加します手作りの装置敷地外。空きスペースは増えますが、主にエアダクトの損失により、清掃効率は低下します。寒い季節には、このような自家製サイクロンがワークショップから熱を効果的に「引き出す」ことにも注目する価値があります。
良い選択肢は、渦巻きを備えた電気モーターを購入することです。渦巻きの数によって消費者の能力が決まります。自家製システム空気の浄化。最も一般的なのは、家庭用カタツムリのパラメータとカタツムリに推奨される電気モーターを表に示します。
システムには防振ゴムが付属しています。彼らは創造することができます作動圧力 0.8kPa以上。
カタツムリを選ぶとき（または自分の手で作るとき）は、接線方向よりも放射状の空気取り入れパターンを優先する必要があります。

後者の場合、自家製カタツムリでは非生産的損失が増加し、チップ吸引装置を備えたオプションの粒子選択法の慣性は非常に低くなります。
モーターを選択するときは、デバイス内の空気の移動速度が 2.5 ～ 3 m/s を下回ってはいけないことを考慮する必要があります。洗浄が不十分だと、自作サイクロンの切粉吸引装置（フィルター、バケット）などのエレメントに切り粉、おがくず、その他の小さなゴミがすぐに詰まります。
サイクロンエレメントの製造
専門のインターネットフォーラムでは、ユニットのすべてのコンポーネントの図面を見つけることができ、それを自分で作成することができます。即席の手段を使用して、家庭用 (またはさらに良い場合は業務用) 掃除機がリメイクされることがよくあります。さらに必要なもの:
半透明の波形素材で作られたホースのセット (これにより、内部に溜まった粉塵粒子の視覚的な制御が容易になります)。切りくずの排出にはゴムホースの方が実用的です。
防音ボックスは 2 つの機能を果たします。作業場の騒音レベルを低減し、ほこりによって定期的に蓄積される静電気から、作業場にあるすべての機械や電動工具をさらに保護します。この目的のために、合板から箱を自分で作り、その内側をあらゆる種類の遮音材で飾ることができます。
浄化された空気のためのエアダクト：薄いアルミニウムシートから自分の手で組み立てられ、折り目で互いに接続されます。
廃棄物収集容器 - 20リットル以上の容量を持つ通常の建設用バケツから作ることができ、波形ホースを使用して自家製サイクロンの本体で密封されています。
フィルター（トラックのフィルターを使用できます）。出口パイプに取り付けられます。

ほこり除去のニーズに合わせて自分の手で改造された掃除機がチェックされます。アイドリング、システムに通常の空気を通し、掃除機を動作機械に接続します。

プロセス機械加工木製ブランク常に粉塵の放出、または削りくずやおがくずの飛散を伴います。最新の電動工具は、収集と廃棄のためにあらゆる設備を接続する機能を提供します木くず、しかし、家庭のニーズのためにそれらを購入することは必ずしも正当化されるわけではありません。家庭レベルでは、自家製の装置が粉塵除去の問題にうまく対処します。ワークショップ用の掃除機を作る手順を詳しく考えてみましょう。

必要な材料と道具

このプロジェクトの基礎は古い家庭用掃除機であり、そこから次のコンポーネントが使用されます。
モーター部分。
パワーレギュレーター。
電源コード。
吸引ホース。
ノズル

自家製の本体には、常に固定蓋が付いている、容量50〜80リットルのポリエチレンバレルを選択してください。以下も必要になります。
プラスチック片下水道管直径50mm。
合板の厚さは5〜10 mm。
M6 ボルトとナット - 各 14 個。
亜鉛メッキ板金のストリップ。
ミニバスのエアフィルター。
220ボルトスイッチ;
ワッシャーとナット付きのねじ付きロッド。
建設用シーラント;
サンドペーパー;
接着棒;
排水波形ホース洗濯機;
電気設備波形 HDPE 32。

ドッキングユニットはプラスチックのチューブと継手で作られており、ツールのパイプのサイズと掃除機の吸気ホースの直径に応じて選択されます。使用するツールのリスト:
グルーガン;
ドリル;
鍵屋の鍵。
ドライバー;
ワイヤーカッター;
電動ジグソー;
鋭いナイフ。
ファイル;
コーキングガン。

作業場用掃除機の製作過程
上から約 100 mm 後退し、バレルの壁にインレットパイプ用の穴の印を付け、ドリルで穴を開けます。次に、ナイフを使用して穴を楕円形にし、パイプの内側の端が壁の近くに配置され、わずかな角度で下を向くようにします。接合面を脱脂し、グルーガン、パイプを所定の位置に固定します。

同じ「ホット」方法を使用して、吸引ホース用のアダプターをパイプの外側に取り付けます。

ジグソーを使用して、バレルの蓋の直径よりわずかに小さい直径の合板から 2 つの円を切り取ります。まず、ブランクにボルト用の穴を 2 つ開け、カバーの両側に部品を固定します。次に、残りの穴をドリルで開け、円を削除し、サンドペーパーでバリを取り除きます。ワークピースの周囲にシーラントを塗布し、部品を蓋の上に置き、ファスナーを完全に取り付けます。合板の円の中心にピン用の穴が開けられ、モーターブロックの空気取り入れ口のために少し横に穴が開けられます。

エアフィルターをペンチで取り外す金属メッシュそうしないと、おがくずが詰まり、掃除機の掃除の妨げになります。シリンダーの一端は合板プラグで覆われています。

準備されたフィルターエレメントは蝶ナットでスタッドに固定されます。

モーター部分は原則的に丸い形をしています。したがって、取り付けを容易にするために、モーターが配置されていたプラスチック部品が古い掃除機の本体から切り取られました。おかげで、ユニットをバレルの蓋に固定するために必要なのは、ブリキのストリップで作られた 1 つのクランプだけです。

スイッチとパワーレギュレーターはエンジンの隣に配置され、後者は適切なボックスに入れられます。残っているのは、要素をワイヤーで接続し、ケーブルをプラグに接続することだけです。接続が正しいこと、露出した接点がないことを確認した後、電源を投入し、デバイスの動作を確認します。

家庭用掃除機の標準の吸引ホースは短すぎるため、配線用のコルゲートチューブなどで延長しています。

ノズルとアダプターの製造

作業場の清潔さは作業台から始まります。職場を掃除するには、家庭用電化製品に付属の標準ブラシを使用します。

ノズルは、自動車の冷却システムのパイプなど、適切な口径のチューブから切り取ったゴム製アダプターを使用して接続されます。

最も散乱している電動工具の 1 つは電動カンナです。ツールの出口フィッティングは十分な大きさがあるため、掃除機のホースは問題なく接続できる可能性があります。

この設計には充填センサーがありません。最初は、掃除機の過充填を防ぐために、より頻繁に内部を確認する必要があります。

自宅ワークショップの清潔さと秩序は、最小限の財政投資で達成される、自分の手で行われた作業の結果です。

家庭用掃除機は家庭内で非常に一般的であるため、その動作原理について誰も考えていません。この洗浄助剤は発明されて以来、可能な方法きれいな空気から塵を分離するフィルター。

長年にわたりフィルターエレメントは改良され、厚いターポリンで作られた平凡なバッグから、最小の破片を保持するハイテク膜に変わりました。しかし、最大の欠点を取り除くことはできませんでした。

フィルターメーカーは、セル密度と空気スループットの間の妥協点を常に模索しています。さらに、膜が汚れると、膜を通過する空気の流れが悪くなります。
30 年前、物理学者のジェームズダイソンは集塵技術に画期的な進歩をもたらしました。

彼は遠心力の原理で動作するコンパクトな粉塵分離装置を発明しました。この考えは新しいものではないと言わざるを得ません。産業用製材工場では、かなり長い間、遠心サイクロン式のスコーチとチップの保管装置が使用されてきました。

しかし、この物理現象を日常生活に応用しようと考えた人は誰もいませんでした。 1986 年には、G-Force と呼ばれる初のサイクロン式掃除機の特許を登録しました。

一般に、きれいな空気から塵を分離するには 3 つの方法があります。

フィルター膜。最も普及しており、安い方法ほこりを取り除きます。最新の掃除機のほとんどで使用されています。
水フィルター。ゴミを含む空気は水の入った容器を通過し（水ギセルの場合など）、すべての粒子は液体媒体中に残り、完全にきれいな空気の流れが出てきます。このようなデバイスは人気を集めていますが、コストが高いため、その使用は普及していません。
「サイクロン」タイプの遠心式ドライクリーニングフィルター。メンブレンや浄水フィルターと比較して、コストと洗浄の質の面で妥協が必要です。このモデルをさらに詳しく見てみましょう。

サイクロンの動作原理

この図は、サイクロン型フィルターのチャンバー内で起こるプロセスを示しています。

汚染された空気はパイプ (1) を通って円筒形フィルターハウジング (2) に入ります。パイプはハウジングの壁の接線方向に配置されており、これにより空気流 (3) がシリンダーの壁に沿ってらせん状にねじれます。

遠心力の影響により、粉塵粒子 (4) がハウジングの内壁に押し付けられ、重力の影響により粉塵粒子 (4) が集塵装置 (5) に沈降します。最も小さな破片（遠心力の影響を受けない）を含む空気は、従来のメンブレンフィルターを使用してチャンバー（6）に入ります。最終的な洗浄の後、それらは受信ファン (7) に入ります。

修理や建設作業の後、多くの場合、大量の破片やほこりが残りますが、これらは強力な掃除機でしか取り除くことができません。いつもから家電製品これらの目的には適していません。自家製のフィルターが使用されます。ユニットが建設粉塵の除去に効果的に対応できるように、自分の手で掃除機用のサイクロンを作成するにはどうすればよいですか？

修理、建設、大工仕事に常に関連した仕事をしている人は、実際の作業が完了した後に部屋を掃除するという問題を直接知っています。建設用木材の粉塵、崩れかけた漆喰、ポリスチレンフォームや乾式壁の小さな粒子は、通常、部屋の水平面すべてに密な層として沈着します。部屋の面積が広い場合、そのような掃除には長い時間がかかるため、このような混乱を手で拭いたり、ほうきで掃除したりすることは常に可能であるとは限りません。ウェットクリーニングまた、多くの場合、非現実的です。水と厚いほこりの混合物を拭き取るのはさらに困難です。

この場合最適解 – 掃除機を使う。私たちが日常生活で使い慣れている標準的な掃除機は機能しません。まず、なぜなら、大量ゴミが溜まると集塵機がすぐに目詰まりしてしまうため、少なくとも 15 ～ 20 分に 1 回は掃除する必要があります。次に、破片、おがくず、木材チップなどの大きな粒子が侵入すると、装置の詰まりや完全な機能不全が発生する可能性があります。

建設用掃除機は家庭用掃除機よりもはるかに高い効率を持っています。そのエンジンの特徴は、長い仕事、長いホース（3〜4m以上）の存在により、広範囲を掃除できます。

ただし、工業用および建設用掃除機それらはサイズが大きく、使用、掃除、移動があまり便利ではなく、誰にとっても手頃な価格ではありません。したがって、多くの職人は、家庭用掃除機に特別な装置を装備することで、その能力を高めています。サイクロンフィルター。このような集塵機は既製のものを購入することも、独自のバージョンを自分で組み立てることもできます。