Wie Funktioniert Ein Staubsauger: Ganz Einfach Erklärt
Die grundlegende Funktionsweise eines Staubsaugers ist an sich ziemlich einfach.
Die Ausführung dieses Vorgangs ist jedoch relativ komplex, da zahlreiche mechanische sowie technische Teile beteiligt sind und auch zusammen spielen.
Ein Staubsauger übt eine Saugwirkung aus, während er den Staub aufnimmt. Der Aufbau eines normalen Staubsaugers mag einfach erscheinen, doch er nutzt eine Vielzahl von physikalischen Prinzipien, um seine Funktion zu erfüllen.
Um die Dinge klar zu machen, werden wir erklären, wie ein Staubsauger funktioniert. Fangen wir also ohne weitere Verzögerung an, unser Thema zu diskutieren.
Wie ein Staubsauger einfach ausgedrückt funktioniert – in Kurzform? Staubsauger verwenden einen Elektromotor, der ein Gebläse antreibt, das die Luft – und alle kleinen Partikel, die in diesen Sog gelangen – durch Unterdruck ansaugt. Diese wird auf der anderen Seite in einen Beutel oder einen Behälter befördert, was die Schmutzpartikel von der Abluft trennt. Die saubere Abluft wird dann schließlich zurück in die Umgebungsluft ausgestoßen.
Komponenten eines Staubsaugers
Um die Funktionsweise eines Staubsaugers zu verstehen, ist es wichtig, die grundlegenden Komponenten dieses Geräts zu kennen.
Ein herkömmlicher Staubsauger besteht im Wesentlichen aus diesen sechs Komponenten.
- Die Ansaugöffnung
- Die Abluftöffnung
- Der Elektromotor
- Gebläse
- Staubsaugerbeutel oder Behälter
- Ein Gehäuse
Was passiert, wenn du den Staubsauger einsteckst?
Wenn du den Staubsauger einschaltest, beginnt sich sein Motor zu drehen. Das Gebläse, das an diesem Motor befestigt ist, beginnt sich ebenfalls zu drehen. Die Gebläseflügel treiben die Luft nach vorne und erzeugen einen Vakuum. Dieser Druckabfall hinter dem Gebläse erzeugt dann einen Sog.
Die Außenluft strömt durch den Druckunterschied in die Ansaugöffnung eines Staubsaugers. Der Durchgang durch den Staubsauger bleibt offen, so dass ein konstanter Luftstrom in die Ansaugöffnung eintritt und durch die Abluftöffnung wieder austritt.
Staubsauger mit sauberer Luft vs. direkter Luft
Wie ein Staubsauger funktioniert, hängt davon ab, welche Art von Motor er hat. Im Allgemeinen gibt es zwei verschiedene Arten: einen Direktluftmotor (wie man ihn beispielsweise bei einem Kirby Staubsauger findet) und einen sog. Bypass-Motor (wie man ihn bei einem Dyson oder Shark findet).
Staubsauger mit Direktluftmotoren haben mehr Luftstrom am Bodenkopf, weil das Gebläse nur ein paar Zentimeter vom Teppich entfernt ist. Diese Staubsauger funktionieren, indem das Gebläse Luft und Schmutz in einen Beutel bläst, der den Staub auffängt und die Luft filtert, bevor er sie wieder in die Umgebung gelangt.
Tipps: Du erkennst einen Staubsauger mit direktem Luftstrom daran, dass sich der äußere Beutel aufbläst, wenn du ihn einschaltest.
Im Gegensatz dazu befindet sich bei einem Staubsauger mit Bypass-Motor (auch bekannt als Saug- oder Reinluftmotor) das Gebläse hinter dem Schmutzbehälter und saugt die Luft durch den Filter, wobei der Schmutz mitgerissen wird.
Da das Gebläse viel weiter vom Bodenkopf entfernt ist, haben diese Staubsauger einen geringeren Luftstrom im Vergleich zu Direktluft-Motorsaugern.
Dies sind die gängigsten Staubsauger Typen, die man heutzutage von allen bekannten Marken wie Miele, Dyson, Shark, Hoover und Electrolux kaufen kann.
Und schließlich gibt es Staubsauger wie Riccar, die sowohl saubere Luft als auch direkte Luftmotoren kombinieren, um die Vorteile beider Systeme zu nutzen.
Luftströmungsweg
Nun wollen wir sehen, wie dieser Druckunterschied dabei hilft, die Staubpartikel und Verschmutzungen vom Boden oder vom Teppich aufzunehmen.
Das Grundprinzip hinter diesem Mechanismus ist die Reibung. Der Sog, der durch das schnell laufende Gebläse erzeugt wird, erzeugt einen Luftstrom, der ständig durch die Ansaugung strömt und ähnlich wie ein Wasserstrahl funktioniert.
Die sich bewegenden Luftpartikel beginnen, an lose verstreutem Staub oder Schutt zu reiben. Wenn die Ansaugung stärker ist als das Gewicht des Schmutzes, wird der Schmutz durch die Reibung in die Ansaugöffnung des Staubsaugers befördert, und die Luft, die den Schmutz und die Ablagerungen enthält, durchquert einen porösen Beutel.
Dieser Beutel besteht aus porösem, gewebtem Material, was ihn zu einem perfekten Luftfilter macht. Die Luft kann leicht durch die winzigen Löcher strömen, aber der Staub und die Verunreinigungen bleiben im Beutel hängen und werden nach dem Betrieb entfernt.
Mit diesem – an sich – ziemlich einfachen Prinzip schaffen die Hersteller eine große Auswahl an Staubsaugern, um die Bedürfnisse ihrer Kunden zu erfüllen.
Was beeinflusst die Funktionsweise eines Staubsaugers?
Nachdem wir gelernt haben, wie ein Staubsauger funktioniert, ist es an der Zeit, die Faktoren zu betrachten, die die Leistung eines Staubsaugers beeinflussen.
In vielerlei Hinsicht sind hier die gleichen Faktoren relevant, die beim Kauf eines Staubsaugers zu beachten sind.
Staubsauger saugen Schmutz und Ablagerungen auf, indem sie einen Druckunterschied erzeugen. Der Luftstrom strömt durch den Filter und lässt alle Staubpartikel und Ablagerungen zurück. Wie schon erwähnt Im Grunde ziemlich simple, oder?
Motorleistung und Gebläsedrehzahl
Um einwandfrei zu funktionieren, sollte das Gerät eine starke Saugkraft erzeugen. Dies hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, darunter die Geschwindigkeit des Gebläses eines Staubsaugers und der Zustand seines Luftdurchlasses.
Die Geschwindigkeit des Gebläses ist wichtig, um die erforderliche Saugleistung zu erzeugen. Wenn der Motor stark genug ist, um die Schaufeln mit der erforderlichen Geschwindigkeit zu drehen, gibt es keine Probleme. Im Gegenteil, ein Motor mit weniger Leistung wird nicht in der Lage sein, eine ausreichende Lüftergeschwindigkeit zu erzeugen. Abgesehen davon sollte die Ansaugöffnung oder der Luftdurchlass einen klaren und freien Weg für den Luftstrom bieten. Oder anders ausgedrückt: der Luftstrom sollte tunlichst nicht unterbrochen sein, z. B. durch Verstopfungen.
Freier Luftweg
Wenn dieser Weg durch Staub und Ablagerungen blockiert ist, werden die Luftpartikel auf Widerstand stoßen.
Dadurch wird die Geschwindigkeit der Luft verlangsamt.
Außerdem spielt die Größe der Ansaugöffnung eine wichtige Rolle bei der Erzeugung eines hohen Luftdrucks und einer hohen Saugleistung.
In den meisten Fällen ist die Gebläsedrehzahl des Staubsaugers konstant. Dies legt nahe, dass unabhängig von der Größe der Ansaugöffnung die gleiche Luftmenge durch den Staubsauger strömt.
Wenn jedoch die Größe der Ansaugöffnung verringert wird, bewegen sich die Luftpartikel mit einer noch höheren Geschwindigkeit.
Wenn die Luftgeschwindigkeit steigt, sinkt der Druck vor dem Gebläse, wodurch die Saugkraft steigt. Da engere Ansaugöffnungen mehr Saugkraft erzeugen, werden sie bei der Reinigung von schweren Schmutzpartikeln und Ablagerungen bevorzugt.
Wie funktionieren beutellose Staubsauger?
Beutellosen Staubsauger funktionieren auf ähnliche Art und Weise, aber du musst das Gerät nicht anhalten und prüfen, ob der Beutel voll von Staub und Schmutz ist.
Statt den Beuteln haben diese Geräte Auffangbehälter für Staub und Schmutz. Außerdem sind diese Behälter meistens durchsichtig, wodurch du deutlich und sehr schnell sehen kannst, wie voll der Behälter schon ist. Eine praktische Markierungslinie zeigt dabei an wann die Schmutzlast ihr Limit erreicht hat. Dann musst du nur noch den Auffangbehälter leeren.
Beutellose Staubsauger funktionieren über ein Zyklon-Luftfiltersystem. Sir James Dyson brachte diese in den 1980er Jahren mit seinen weltweit ersten beutellosen Staubsaugern von Dyson auf den Einzelhandelsmarkt.
Seitdem sind viele andere Staubsaugermarken dazu übergegangen, das gleiche Zyklonsystem zu verwenden. Bei diesen Staubsaugern saugt das Gebläse die schmutzige Luft an und wirbelt sie mit hoher Geschwindigkeit wie in einer Zentrifuge herum.
Das Verwirbeln der verschmutzten Luft ist eine effektive Methode, um den Staub aus der Luft abzusondern.
Wie Zyklonsysteme in beutellosen Staubsaugern funktionieren
Zyklonstaubsauger trennen den Staub aus der Luft in einem abnehmbaren zylindrischen Auffangbehälter oder Behälter.
Luft und Staub werden mit hoher Geschwindigkeit tangential zur Behälterwand in den Sammelbehälter gesaugt, wodurch ein schnell drehender Wirbel entsteht.
Die Staubpartikel und andere Verunreinigungen bewegen sich durch die Zentrifugalkraft zur Außenseite des Behälters, wo sie aufgrund der Schwerkraft herunterfallen.
Die gereinigte Luft aus dem Zentrum des Wirbels wird aus der Maschine ausgestoßen, nachdem sie eine Reihe von feineren Filtern an der Oberseite des Behälters passiert hat.
Der erste Filter soll Partikel abfangen, die die nachfolgenden Filter, die feine Staubpartikel entfernen, beschädigen könnten. Die Filter müssen regelmäßig gereinigt und meist alle 12 Monate ausgetauscht werden, um sicherzustellen, dass die Maschine weiterhin effizient arbeitet.
Vorteile von beutellosen Staubsaugern
Nachdem wir verstanden haben, wie beutellose Staubsauger funktionieren, lass uns einen Blick auf die beiden herausstechendsten Vorzüge dieser Art von Geräten werfen.
- Beutellose Staubsauger sind umweltfreundliche Geräte, da ihre Filter wiederverwendbar sind;
- Die Betriebskosten für diese Art von Staubsaugern sind im Vergleich zu Staubsaugern mit Beutel relativ gering.
Fazit
In diesem Artikel habe ich versucht in ganz einfachen Worten zu erklären, wie ein Staubsauger funktioniert.
Die grundlegende Funktionsweise eines Staubsaugers ist immer gleich, dennoch gibt es zahlreiche Faktoren, die dafür sorgen, dass sie sich teilweise unterscheiden.
Wenn du einen Staubsauger kaufst, solltest du deine individuellen Bedürfnisse berücksichtigen. Wenn du in einer großen Wohnung lebst, solltest du dich für einen Staubsauger mit maximaler Leistung entscheiden. Auf der anderen Seite wäre es schlauer, ein kleines Gerät für kleine und unaufgeräumte Wohnungen zu kaufen.
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