FyzWeb  články
Jak funguje vysavač2007-11-16 

Dalším pomocníkem, se kterým se v domácnosti běžně setkáváme, je vysavač. Dnes již nevidíme, že by lidé jako dříve vynesli koberce ven a tam do nich tloukli, aby je vyprášili. Vysavač prostě nasaje nečistoty a my pak už jen vyhodíme jimi naplněný sáček. Jak ale vysavač funguje, proč je vzduch nasáván dovnitř?


Obr. 1 Pohled do vysavače

Vysavač se skládá se zněkolika základních částí: z hadice s koncovkou, kterou je nasáván vzduch spolu s prachem, v hlavní části vysavače je potom ukryt ventilátor poháněný elektromotorem a sběrný sáček na nečistoty (viz obr. 1). Pro funkci vysavače je nejdůležitější ventilátor. Skládá se ze tří částí. Ze dvou kotoučů, které se otáčejí a prostředního, který je pevný (viz obr. 2). 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 (viz obr. 3).


Obr. 2 Ventilátor vysavače



Obr. 3 Vznik podtlaku

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.

Navíjení kabelu

Zajímavé je také zařízení, které navíjí kabel vysavače. Stačí podržet tlačítko a kabel se navíjí. Když tlačítko pustíme, přestane se navíjet. Protože vysavač není napájen, nemůže být použit motorek. Toto zařízení je velmi jednoduché. Když odvíjíme kabel z válce, zároveň natahujeme péro. Pokud přestaneme kabel odvíjet, nic se nestane, protože zarážka, která je pevně přidržována pružinou, zabrání, aby se válec nazpět roztočil a kabel se zase navinul. Když potom zmáčkneme tlačítko, prostě jen uvolníme zarážku a kapel se zase navine na válec (viz obr. 4).


Obr. 4 Navíjení kabelu

Existuje i jiný systém navíjení kabelu. Pokud táhneme pomalu, kabel se odvíjí. Když přestaneme, nic se nestane. Pokud ale zatáhneme za kabel prudce a pak ho pustíte, začne se zpět navíjet. Toto zařízení je stejné jako v roletě. Při vytahování kabelu či stahování rolety se svinuje pružina. Západka pak brání tomu, aby se kabel nebo roleta zase navinuly zpět. Když kabelem prudce trhneme a pustíme, kotouč se pootočí. Na západku v soustavě spojené s kotoučem, na kterém je přichycena, působí odstředivá síla. Ta udrží západku tak, že nezaskočí a kabel se zase může díky pružině navinout (viz obr. 5).[4]


Obr. 5 A - při vytahování kabelu se západka může otáčet
B - při uvolnění se otočí kotouč o trochu zpět a západka zaskočí
C - při trhnutí kabelem se západka uvolní
D - odstředivá síla drží západku uvolněnou


Některé druhy vysavačů

Většina vysavačů nemůžeme vysávat kapaliny, neboť papírový či látkový sáček by se rozmočil a voda by prosákla a mohla by se dostat do motoru a způsobit zkrat. Existují však vysavače, které jsou určeny i k vysávání vody (viz obr. 6). Proudí-li vzduch úzkou trubicí, pohybuje se rychleji než v širší. Toho je využíváno u těchto vysavačů, vzduch z úzké trubice je vyveden do široké nádrže na vodu. Vzduch spolu s kapkami vody a částečkami prachu zpomalí a protože je voda a prach těžší, padají dolů do nádrže. Vzduch pak pokračuje dále k ventilátoru a ven.


Obr. 6 Vysavač, kterým můžeme vysávat i kapaliny[5]

Velmi populární se stávají vysavače, které fungují trochu jinak. Vymyslel je Dysen (viz obr. 7). Vadilo mu, že u běžných vysavačů, proudí vzduch přes sáček, a tak čím je sáček plnější, tím se zhoršuje proudění vzduchu a výkon vysavače klesá. Proto vymyslel vysavač vlastní, který nepoužívá sáčky. Vzduch zbavuje nečistot podobně, jako ždímačka zbavuje prádlo vody. Nasátý vzduch je roztočen velkou rychlostí. V soustavě spojené s otáčejícím se vzduchem na každou částici působí odstředivá síla. Částečky prachu jsou těžší, a tak se pohybují na vnější straně a spadnou do zásobníku. Vzduch pak pokračuje ještě dál do další části, kde je znovu odstřeďován a zbaven i jemnějších nečistot. Údajně je vzduch urychlen na rychlost větší než je rychlost zvuku a je takto schopen odstranit i částečky pylu. [5]


Obr. 7 Vysavač Dyson [5]

Historie

První vysavač vymyslel Brit Herbert C. Booth. Na nádraží pozoroval, jak uklízí vagóny. Používali k tomu dmychadlo, které obsluhovali dva lidi, jeden pumpoval a druhý stlačeným vzduchem odfukoval prach. Potom Bootha napadlo, že by bylo rozumnější vzduch spolu s prachem nasávat a hned si to i vyzkoušel. Vzal si kapesník a skrz něj ústy nasával vzduch. Zjistil, že se na něm usadil prach. O rok později už měl vysavač hotový. Tento vysavač však měl menší vadu. Tehdy v domech nebyla elektřina, a tak byl poháněn benzínovým spalovacím motorem. Vysavač byl tak velký, že musel být venku na voze taženém koňmi a hadice se tahaly okny do bytu. Není divu, že se tento vynález příliš neujal. Přenosný vysavač byl potom vynalezen zanedlouho v roce 1905 jednou americkou firmou. Ale Booth měl nápad nasávat vzduch jako první.

Můžeme si vzít inspiraci z historie a zkusit si proměřit schopnosti své i vysavače.

Vysavač můžeme použít také k jednoduchým pokusům.

Pracovni list - měření podtlaku

Použitá literatura

Autorkou článku je Mgr. Kristýna Veselá.





Doporučit článek

Od:
Komu:
Antispam: