Долго ли, коротко ли, но фильтры для с разными степенями загрязнения (или времени использования) наконец-то добрались до моих шаловливых ручонок. Это значит, что пора налить кружку чая и погрузиться в чудесный микромир фильтрации пыли и грязного воздуха.

За интимными подробностями жизни фильтров в реальных условиях добро пожаловать под кат. Осторожно, будет много фотографий с электронного мелкоскопа.

В предыдущей статье корпоративного блога Tion были описаны основные принципы работы и механизмы фильтрации частиц на таком фильтре, как HEPA (класс фильтрации H11). Фильтры, даже не обладая 100% эффективностью, способны вполне результативно улавливать частицы грязи и пыли. Обычно такие исследования проводятся на модельных, стандартных системах, то есть берётся определённая смесь частиц и гоняется по кругу фильтр-насос-фильтр, пока не будет прокачан заданный объём воздуха, далее измеряется, например, масса осевшего на фильтре вещества.

Ниже я покажу, как загрязняются реальные фильтры с течением времени на примере предоставленных компанией Tion образцов, хотя, конечно, результаты можно экстраполировать на любые современные волокнистые фильтры. Но начнём мы, пожалуй, с небольшого лирического отступления.

Фильтры и технология их изготовления

Во-первых , хотелось бы ответить на вопрос предыдущей статьи , заданный пользователем vesper , о том, какие материалы применяются:

Из каких именно волокон состоит HEPA фильтр? Не из хлопчатобумажных же?

Сам фильтр состоит из двух частей, для ясности и краткости назовём их «основа», которая придаёт фильтру жёсткость и которая практически не участвует в акте фильтрации, и гибкие «фильтрующие волокна» с развитой поверхностью (иначе говоря, большой площадью поверхности). Разница в диаметрах таких волокон превосходит порядок и варьируется от 1 до 10-20 мкм или микрон (для сравнения диаметр стандартного человеческого волоса – порядка 80 мкм)!

Материал, из которого изготовлены обе части – в основном, конечно же, полимерные или стеклянные волокна, а не хлопчатобумажные. Процесс получения волокон отработан до «автоматизма» и максимально индустриализирован. Так, с помощью электроспиннинга полимер или жидкое стекло, прошедшее через фильеру (очень тонкая трубочка, которая задаёт диаметр волокна, обычно таких трубочек много – тысячи и даже десятки тысяч), «распыляется» на подложку, образуя сетку.

Такой яркий и красочный электроспиннинг.

Схематическое представление процесса электроспиннинга и формирование конуса Тейлора .

Основа (слева) и фильтрующие волокна (справа), полученные с помощью электроспиннинга

Конечно, точный состав, параметры продавливания через фильеры и прочие технологические ноу-хау являются коммерческой тайной. Хотя в чём-то данный процесс схож с созданием теплоизолирующих матов – довелось мне как-то побывать на фабрике Saint-Gobain под Егорьевском.

Нановолокна и электростатические силы

Во-вторых , хотелось бы внести несколько уточнений и добавлений в материал предыдущей работы.

Почему бы не делать нановолокна (ещё больше увеличить площадь)?

Если решать задачу обтекания ламинарным потоком воздуха препятствия в рамках классической гидродинамики, то мы неизбежно придём к граничному условию: на поверхности волокон скорость движения потока должна равняться нулю, что создаёт отличные условия для осаждения частиц. Однако, когда размеры препятствия слишком малы, проявляется так называемый эффект проскальзывания.

Конечно же, существует корреляция между зарядом волокна и эффективностью фильтрации. Слишком сильно заряженное фильтрующее волокно будет просто-напросто отталкивать частицы, имеющие заряд того же знака, и эффективность упадёт, но и полностью нейтральные фильтры – недостаточно эффективны, поэтому должна соблюдаться золотая середина.

Внимательный читатель заметит, что существуют полностью электростатические фильтры, которые сначала дополнительно заряжают частицы пыли, а потом эффективно удаляют практически все частицы диаметром вплоть до 10 нм! Однако это уже совсем другая история, достойная отдельной статьи.

Переходя от теории к практике: стоит ли мыть тогда фильтры?!
Попытки вернуть фильтру первоначальное состояние обречены на провал, однако часть загрязнения мытьём и выбиванием можно убрать, особенно крупные частицы или группы частиц. При этом такой «восстановленный» фильтр прослужит намного меньше нового.

Часть экспериментальная. Фильтры-грязнули

Итак, для обзора были предоставлены следующие фильтры: F7 с длительностью эксплуатации 0 и 3 дня, 2 недели и 6 месяцев, которые очищали свежий таёжный воздух Новосибирска, а также H11 (HEPA) из северной столицы.

Начнём с фильтров первичной очистки F7. Заметное загрязнение фильтра начинает проявляться после двух недель эксплуатации в крупном городе. Так что грязь, пыль и смог мегаполиса – это не пустой звук!

Теперь взглянем на фильтры с помощью моего любимого электронного микроскопа. Другие повседневные предметы, рассмотренные под дулом электронного микроскопа, представлены в статьях «Мир вокруг нас» .

Как уже отмечалось выше, фильтр состоит из двух частей – толстых волокон основы диаметром 50-100 микрон и тонких фильтрующих волокон. Сами волокна чистые и гладкие.

Даже после трёх дней использования уже можно заметить отдельные крупные частицы пыли, зацепившиеся за волокна (отмечены красными стрелками). Хотя волокна основы остаются относительно чистыми и, как отмечалось выше, не участвуют в фильтрации.

Через две недели общий объём загрязнений значительно возрастает. Отдельные волокна покрываются едва заметными субмикронными и даже наноразмерными частицами (в соответствии с классификацией IUPAC <100 нм, синие стрелки), кое-где начинают формироваться грязевые «перепонки» (отмечено фиолетовым кругом).

На микрофотографии ниже это показано во всех черно-белых деталях:

После полугода использования значительная часть пространства между волокнами заполняется пылью, грязью и различными частицами. Плёнки из грязи и пыли покрывают даже толстые волокна основы, не говоря уже о тонких волокнах.

Ниже представлена, на мой взгляд, очень показательная микрофотография, демонстрирующая практически все механизмы осаждения частиц. Инерцией или зацеплением нанесло крупную частицу (красная стрелка), мелкие частицы осели за счёт диффузии (синяя стрелка). В результате постепенного зарастания фильтрующего волокна такими частицами формируется плёнка на поверхности (отмечено фиолетовым цветом).

В принципе, фильтр можно вытряхнуть, помыть, однако вернуть в абсолютно новое состояние вряд ли удастся. Также стоит учитывать, что заряд, который был на поверхности волокон потрачен и компенсирован прилипшими частицами пыли, а, следовательно, отмытый фильтр всё равно будет фильтровать и, что более важно, удерживать пыль хуже нового.

Чистый фильтр H11 мало чем отличается от ранее рассмотренного F7 за исключением более плотной набивки фильтрующего волокна. То есть HEPA - это просто-напросто более плотный фильтр с меньшим диаметром «пор» между волокнами.

Может показаться, что через две недели использования HEPA фильтр выглядит, как новенький, однако это не совсем так. Конечно, большая часть пыли и грязи осталась на фильтре грубой очистки F7, поэтому крупных частиц вряд ли удастся найти в большом количестве.

Однако если приблизить ещё раз в десять, то мы с лёгкостью обнаружим, что HEPA фильтр работает, задерживая очень мелкие частицы на поверхности волокон (синие стрелки). Также, как и фильтр F7, HEPA со временем «зарастает» слоем грязи (отмечено фиолетовым цветом).

Вместо заключения

Интересно было проследить эволюцию загрязнения фильтров не модельными частицами на тестовом стенде, а в реальных эксплуатационных условиях большого города (и даже двух городов!). На деле оказывается, что фильтрующие волокна со временем зарастают монолитным слоем грязи и пыли, образуя «перепонки» между волокнами. С одной стороны, это хорошо, так как увеличивает сечение захвата всё новых и новых частиц, с другой стороны, сам материал фильтра становится менее проницаемым для воздуха, а, следовательно, растёт нагрузка на насос.

Отвечая на вопрос: менять фильтр или не менять и помыть? – могу ответить так: попробуйте, но отмытый и/или выбитый забьётся ещё быстрее нового, опять-таки дополнительно нагружая насос.

Текст и микрофотографии подготовлены специально для Tiberius.

PS: Об ошибках и замечаниях по тексту просьба сообщать через ЛС.

Фильтр пылесоса – основная часть этого бытового прибора, на которую приходится главная работа по очистке воздуха. Но он не только позволяет проводить уборку в помещениях, задерживая пыль, но также и защищает двигатель устройства от загрязнения. Один из секретов долгой службы пылесосов заключается в правильном уходе за их фильтрами. Техника комплектуются разными видами фильтрующих элементов. Некоторые не боятся влаги и легко промываются. Для очистки других категорически противопоказано использовать воду. Можно ли мыть фильтры от пылесоса или следует довольствоваться лишь удалением крупных частиц и продуванием поверхности – в этом разобраться поможет данная статья.

Классификация фильтров для пылесосов

Современные модели пылесосов обладают несколькими степенями очистки:

• первичной;
• глубокой.

Сначала устанавливаются различные фильтрующие элементы, которые задерживают крупные пылевые частицы, волосы, шерсть, втянутые мелкие предметы и подобный мусор. Традиционными и самыми дешевыми первичными фильтрами считаются мешки-пылесборники . Они ставятся на большинство бюджетных моделей пылесосов.

Мешки бывают нескольких видов:

• одноразовыми , которые меняются после каждой уборки (или при полном заполнении, определяемом визуально либо с помощью специальных индикаторов);
• многоразовые , которые можно чистить или стирать, а потом снова использовать.

Моющие пылесосы оснащаются аквафильтрами , которые эффективно очищают воздух, практически не пропуская сквозь себя грязь и пыль.

Немного реже из-за своей дороговизны встречаются циклонные пылесосы . В них устанавливается специальный контейнер, который очищает воздушные потоки, создавая завихрения воздуха. На первичной стадии очистки крупные частицы пыли центробежной силой притягиваются к стенкам фильтра и оседают в специальных сборниках.

Важно! Глубокая очистка воздуха в пылесосах выполняется за счет выпускных фильтров НЕРА. Их основная задача – не пропускать мельчайшие частицы. Эти фильтрующие элементы предназначены, чтобы эффективно задерживать частички разных веществ размером около 0,3 мкм.

HEPA-фильтры также бывают двух разновидностей:

• одноразовыми;
• многоразовыми.

Первые изготавливаются из бумаги и служат всего один цикл уборки. Их можно использовать и немного дольше, но степень очистки постепенно снижается. Полностью новый НЕРА-фильтр очищает воздух почти со 100%-ной эффективностью, а когда же он загрязнен, то максимальная степень очистки не превышает 80%.

Многоразовые фильтры глубокой очистки производят, используя полимерные материалы. Поэтому такие фильтрующие элементы могут служить долго. Разумеется, что они не являются вечными, но много циклов уборки будут работать очень эффективно. Когда они засоряются, фильтрующие элементы можно снять и почистить.

Способы чистки фильтров пылесоса

Большинство промышленных пылесосов (например, Karcher и Samsung) и даже некоторые домашние устройства (довольно дорогие Дайсон, Филипс и другие) обладают функцией самоочистки. Но это не гарантирует того, что фильтры таких пылесосов трогать не стоит. Просто механическая чистка требуется гораздо реже.

Существующие варианты ухода за фильтрующими элементами пылесосов можно разделить на следующие способы:

• с использованием воды и моющих средств (мойка либо стирка);
• обдув или выбивание.

Классические многоразовые фильтры первичной очистки – мешки – обычно изготавливаются из ткани. Поэтому по мере засорения их нужно выворачивать и освобождать от пыли, грязи и прочего мусора. Периодически такие мешки можно стирать, но нужно после хорошо просушивать.

В безмешковых пылесосах с аквафильтром, работающим по принципу попадания грязного воздуха в отсек с водой, частицы пыли и грязи наполняются влагой и оседают на дне сосуда. Постоянный уход за емкостью заключается в смене воды, протирании стенок и тщательном высушивании.

Пылесборники техники с циклонным способом фильтрации также не боятся контакта с жидкостью. Их можно промывать под струей воды с хорошим напором.

Важно! Единственное правило при использовании воды для очистки – не вставлять в пылесос влажные мешки или емкости. Иначе в них будут усиленно размножаться вредные микроорганизмы и грибки, опасные для человека.

Фильтры глубокой очистки тоже можно чистить двумя способами: водой или воздухом . Для промывания водой приспособлены многоразовые НЕРА-фильтры. Их внешняя структура не боится попадания жидкости. Внутренние же части следует тщательно продувать и очищать от пыли без использования воды.

Совет! Дешевые (одноразовые) бумажные НЕРА-фильтры также можно несколько раз просто продуть воздухом или выбить, не допуская их контакта с водой. Потому что в противном случае они быстро придут в негодность.

Заключение

Для того чтобы пылесос действительно очищал воздух, а не распространял вредные микроорганизмы, время от времени также необходимо хорошо промывать шланги, чистить щетку. Но важнее всего своевременно удалять пыль, грязь, волосы и мусор с фильтрующих поверхностей. Рекомендуется это делать после каждой уборки. Если фильтры периодически доставать, прочищать и сушить, то они эффективно будут справляться со своими задачами на протяжении всего срока своей службы и продлят время эксплуатации пылесоса.

Самые надежные пылесосы

Пылесос Thomas Aqua Pet & Family на Яндекс Маркете

Пылесос Thomas DryBOX+AquaBOX Cat & Dog на Яндекс Маркете

Пылесос Thomas Perfect Air Feel Fresh на Яндекс Маркете

Пылесос Miele SBAD0 на Яндекс Маркете

Пылесос Thomas DryBox Amfibia на Яндекс Маркете

Как почистить аквариумный фильтр?

Чистка аквариумного фильтра не такое уж сложное занятие. Тем не менее, считаем, что на аквариумном сайте должно быть некое наглядное пособие по чистке данного оборудования. Современные системы фильтрации, вне зависимости от марки производителя и мощности, фактически аналогичны друг другу. Поэтому приведенный ниже пример можно смело применять и для других фильтров, как внутренних, так и внешних.

Перед началом инструктажа, хотелось бы обратить внимание читателя, что чистку аквариумного фильтра можно разделить на два вида:

Чистка фильтрующих элементов;

И полная чистка, то есть чистка и фильтрующих и механических элементов;

Чистка фильтрующих элементов проводится регулярно и по мере их засорения, а вот полная чистка рекомендуется в случаях, когда колонии микроорганизмов и прочий налет мешает нормальной работе оборудования.

При этом следует учитывать, что чистить до стерильной чистоты не стоит, тем самым вы вымываете полезные колонии бактерии, которые участвуют в биологической чистке аквариумной воды, способствуют поддержанию биобаланса в аквариуме.

Из сказанного можно вывести следующие правила, которые необходимо соблюдать при уходе и мытье аквариумного фильтра:

ЧИСТИТЬ ФИЛЬТР НУЖНО ПО МЕРЕ НЕОБХОДИМОСТИ. Старайтесь мыть фильтрующие материалы, как можно реже. Сроки и периодичность сугубо индивидуальны и зависят от многих факторов.

НЕ ОСУЩЕСТВЛЯТЬ ЧИСТКУ ФИЛЬТРА И ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ С МЫЛОМ И ДРУГИМИ МОЮЩИМИ СРЕДСТВАМИ. Это напрочь убьет образовавшуюся в фильтре колонию бактерий нитрификаторов. Не следует мыть фильтр в горячей воде.

Теперь приступаем к чистке и мытью фильтра

Для этого достаем фильтр и несем его в ванну

Разбираем: отсоединяем блоки с фильтрующим элементом

Основной механический блок

Контейнер с фильтрующим элементом

Фильтрующий элемент - губка

Пустой контейнер, без губки

Отсоединяем предохранительный колпачок

Разбираем колпачок на две составляющие

Видим моторчик с лопастями


Достаем моторчик, потянув его

Отсоединяем переходничок забора воздуха

В итогке получаем такую картину

Промываем фильтрующий элемент

Промываем контейнеры

Моем колпачек


Моем моторчик фильтра

Чистим внутреннюю часть механического блока,
можно воспользоваться ватными палочками

Выпускаемые в последние время современные модели пылесосов все чаще оснащают НЕРА-фильтрами. Такие устройства имеют дело с частицами, разглядеть которые можно только при помощи микроскопа.

История создания

Высокоэффективное удержание частиц - именно так аббревиатура НЕРА переводится с английского языка. Устройство и материал позволяют отнести их к устройствам тонкой очистки.

Разработаны они были в прошлом веке, в сороковых годах, при создании проекта Предназначением данных фильтров являлось удаление радиоактивных примесей. По истечении некоторого времени область применения очистительных устройств значительно расширилась. Их стали использовать в машиностроении и в медицинских учреждениях, в фармацевтической и пищевой промышленности, а также в бытовых приборах.

Что собой представляет НЕРА-фильтр? Это устройство для высокоэффективного задержания частиц производят из тонкого целлюлозного волокна. При работе пылесоса пыль оседает на сеть, образованную из мельчайших пор. При этом удерживаются даже мельчайшие частицы размером 0,3 мкм.

НЕРА-фильтр изготавливается по особой технологии. Основным ее принципом является прессование слоев целлюлозы и их выкладка в виде гармошки. Это позволяет значительно увеличить площадь фильтрующей поверхности. Гармошка из целлюлозы фиксируется при помощи армирующей решетки.

НЕРА-фильтр может быть одноразовым. В таком случае при его изготовлении к целлюлозе добавляют стекловолокно. Многоразовый НЕРА-фильтр производят из волокон фторопласта.

Предназначение

Фильтры для весьма тонкой очистки используют при уборке помещения пылесосом. Они позволяют устранить микроорганизмы и аллергены. Весьма эффективно улавливаются и мельчайшие частицы. Этот процесс возможен при действии следующих механизмов НЕРА-фильтра:

Эффекта зацепления частичек за микроволокна;
- эффекта инерции, который выражен для крупных частиц;
- эффекта диффузии, который наиболее проявляется при малых скоростях воздушного потока.

Можно ли мыть НЕРА-фильтр?

Бывают случаи, когда при уборке пылесосом появляется довольно неприятный запах пыли. Это может означать, что фильтр отработал свой ресурс и перестал задерживать частицы, на которые был рассчитан. Для того чтобы исправить ситуацию, следует произвести замену целлюлозной гармошки на новую. Можно ее попросту помыть. Однако такая процедура возможна только в том случае, когда фильтр относится к водостойкому типу. Сроки замены и условия очистки указываются в инструкции к пылесосу.

В современных пылесосах торговой марки Samsung мешки для сбора пыли отсутствуют. Основной мусор и грязь оседают в специальном контейнере из пластика. Кроме этого, пылесос оснащен двумя фильтрами. Один из них очищает воздух при всасывании, а другой - при выходе из пылесоса. Это выходной фильтр НЕРА для "Самсунг" типа Н 11. Он водостойкий. При загрязнении промывается под струей теплой воды не менее двух или трех раз в течение года.