Как сделать циклонный фильтр для пылесоса из ПВХ труб своими руками: инструкции и чертежи

При работе в домашней мастерской часто возникает необходимость убрать стружку, опилки и другой крупный мусор. Обычный бытовой пылесос для этих задач не подходит, поэтому многие умельцы решают проблему, создавая циклонный фильтр из доступных материалов. В этой статье мы подробно рассмотрим, как изготовить эффективный «Циклон» для пылесоса из канализационных ПВХ труб, предоставим пошаговые инструкции, чертежи и наглядные фото.

Как устроен и работает циклонный фильтр

Конструкция фильтра циклонного типа представляет собой вертикальный цилиндр, переходящий в нижней части в сужающийся конус. В верхней крышке расположены два патрубка: входной (для загрязненного воздуха) и выходной (для очищенного воздуха, идущего к пылесосу). Входной патрубок оснащен специальным каналом, который направляет воздушный поток по касательной к стенкам цилиндра, закручивая его.

Благодаря цилиндрической форме корпуса, входящий воздух начинает двигаться по спирали, создавая мощный вихрь. Под действием центробежной силы тяжелые частицы мусора (стружка, пыль) отбрасываются к стенкам емкости. Выходной патрубок расположен в центре крышки, перпендикулярно входному. Такая конструкция меняет направление воздушного вихря, не позволяя уже осевшему мусору подняться вверх. Отсеянные частицы скользят по стенкам вниз, попадают в конусную часть и через отверстие в его нижней части ссыпаются в мусоросборник (ведро или бак).

Важно помнить об ограничениях циклонного фильтра: он эффективен только для сухого мусора. Присутствие влаги может нарушить работу. Кроме того, для преодоления сопротивления в длинном воздуховоде и дополнительной камере требуется пылесос с хорошей мощностью. Готовая конструкция получается довольно габаритной, поэтому для удобства стоит использовать длинный всасывающий шланг.

Что понадобится для работы: инструменты и материалы

Циклонный фильтр можно собрать практически из подручных средств. Конкретная конструкция может варьироваться, но общий принцип — отделение мусора от воздуха — остается неизменным. Для изготовления подготовьте следующий набор инструментов:

• Электродрель со сверлами;
• Электролобзик;
• Циркуль для разметки;
• Канцелярский или строительный нож;
• Струбцины для фиксации;
• Набор отверток;
• Маркер для отметок.

Из материалов и крепежа вам потребуются:

• Гофрированный шланг для подключения к пылесосу;
• ПВХ трубы диаметром 50 мм и 110 мм (канализационные);
• Канализационный отвод (колено) на 30° или 45°;
• Лист фанеры для изготовления деталей;
• Саморезы, болты или другой крепеж;
• Герметик (силиконовый или для ПВХ) для обеспечения воздухонепроницаемости стыков.

Это базовый список. Он может меняться в зависимости от выбранной вами модели фильтра и наличия тех или иных материалов.

Расчеты и чертежи для самодельного циклона

Рассмотрим базовый принцип расчета и основные чертежи циклона, предназначенного для работы с бытовым пылесосом. Классическая конструкция состоит из двух основных частей: верхней цилиндрической, где происходит закручивание воздуха и отделение мусора, и нижней конусной, которая направляет отходы в накопительную емкость.

На чертеже показан расчет фильтра под входную и выходную трубу диаметром 50 мм. Для увеличения производительности в качестве входного патрубка рекомендуется использовать прямоугольный воздуховод сечением 100x50 мм. Если такой найти не удалось, можно обойтись и круглой трубой на 50 мм.

Верхний выходной патрубок, к которому подключается пылесос, должен быть правильно заглублен в корпус. От этого параметра напрямую зависит качество фильтрации. Для улучшения закручивания воздушного потока вокруг выходной трубы иногда устанавливают специальную рампу (направляющую) в виде шнека. Она состоит из одного витка, внутренний диаметр которого равен диаметру выходной трубы, а внешний соответствует диаметру корпуса циклона.

По приведенным формулам рассчитываются параметры витков этого шнека. При его изготовлении важно продумать способ крепления к корпусу, аккуратно выполнив необходимые изгибы металлической или пластиковой заготовки.

Пошаговые инструкции по изготовлению циклона

Рассмотрим несколько популярных вариантов создания циклона для пылесоса своими руками из канализационных труб и других доступных материалов.

Вариант 1: Простой циклон без конуса (из ведра)

Для этой компактной модели потребуются:

• Масляный фильтр от автомобиля (будет играть роль дополнительного фильтра тонкой очистки);
• Прочное пластиковое ведро с герметичной крышкой;
• Канализационные ПВХ колена на 45° и 90°;
• Труба ПВХ диаметром 40 мм (около 1 метра);
• Гофрированный шланг диаметром 40 мм (около 2 метров).

Процесс сборки:

1. В центре крышки от ведра вырежьте отверстие и вставьте в него колено на 90°. К этому колену будет подключаться шланг от пылесоса.
2. Тщательно промажьте место соединения герметиком, чтобы не было подсоса воздуха.
3. В боковой стенке ведра, ближе к верху, прорежьте еще одно отверстие и вставьте колено на 45°. Это будет входной патрубок для загрязненного воздуха.
4. Соедините входное колено с всасывающим шлангом при помощи гофры.
5. Соедините выходное отверстие автомобильного масляного фильтра с коленом в крышке ведра.

Вариант 2: Циклон с конусом (из дорожного конуса)

Эта более производительная модель требует следующих материалов:

• Дорожный пластиковый конус;
• Деревянные рейки или круглые палочки для каркаса;
• Большая емкость (бочка или ведро) для сбора мусора;
• Пластиковые колена диаметром 50 мм на 45° и 90°;
• Отрезок ПВХ трубы 50 мм;
• Гофрированный шланг;
• Толстая фанера для основы и креплений;
• Крепежные элементы (саморезы, болты).

Инструкция по сборке:

1. Из фанеры вырежьте квадратную основу (примерно 40x40 см) и круг, соответствующий внутреннему диаметру верхней части конуса. Скрепите эти детали между собой.
2. В центре получившейся детали просверлите отверстие под ПВХ трубу 50 мм (выходной патрубок).
3. Изготовьте вторую фанерную площадку такого же размера. В ее центре вырежьте отверстие по диаметру узкой части конуса (верхушки).
4. К этой площадке прикрепите четыре вертикальные стойки из деревянных палочек и плотно наденьте на них конус широкой частью вниз.
5. В боковой стенке конуса, у самого его основания, проделайте отверстие и вставьте входной патрубок (трубу 50 мм), тщательно промазав стык герметиком.
6. Прикрепите верхнюю крышку (из п.1-2) к вертикальным стойкам на саморезы. Закрепите трубу, идущую из нижней части конуса, с помощью деревянных хомутов. В центральное отверстие крышки вставьте выходную трубу и колено.
7. Установите всю конструкцию на емкость для мусора. Подключите всасывающий шланг к боковому патрубку, а шланг от пылесоса — к верхнему. Проверьте работу устройства.

Вариант 3: Компактный циклон из труб и бутылок

Идеальный вариант для сбора пыли от ЧПУ станка или мелкой стружки. Для него нужны:

• 2 гофрированных шланга от пылесоса;
• ПВХ трубы диаметром 40 мм и 100 мм;
• Тонкий листовой металл (0.2-0.5 мм);
• 2 пластиковые бутылки на 2.5 л и одна на 5 л;
• Ножницы по металлу, электродрель, заклепочник, термоклеевой пистолет.

Сборка конструкции:

1. От трубы диаметром 100 мм отрежьте кусок длиной 50 см — это будет корпус циклона.
2. От трубы 40 мм отрежьте два отрезка: 40 см и 15 см. На листе металла начертите и вырежьте три кольца (обруча) с внешним диаметром 100 мм и внутренним — 40 мм.
3. Разрежьте каждое кольцо до центра, чтобы можно было развернуть его в спираль. Соедините все три заготовки заклепками в одну длинную спираль, наденьте ее на трубу 40 мм, распределите витки и зафиксируйте термоклеем.
4. Поместите собранный узел (трубу со спиралью) внутрь корпуса (трубы 100 мм), оставив часть трубы снаружи.
5. В верхней части корпуса проделайте отверстие под входную трубу (40 мм), зачистите заусенцы.
6. Вставьте входную трубу в отверстие под углом, обеспечив касательное направление потока, и тщательно промажьте стык термоклеем.
7. От бутылки на 5 л отрежьте верхнюю часть с горловиной. Получившуюся воронку подгоните под диаметр корпуса и наденьте сверху, посадив на клей.
8. От бутылки 2.5 л отрежьте дно и наденьте эту деталь на нижнюю часть корпуса, также посадив на клей.
9. Из двух пластиковых крышек изготовьте переходник для мусоросборной бутылки. Саму бутылку для жесткости можно укрепить, приклеив по периметру несколько сварочных электродов. Прикрутите бутылку к переходнику и подключите всасывающий и выходной шланги.

Совет: Не используйте слишком тонкие гофрированные шланги, так как при работе они создают сильный свист из-за высокой скорости воздуха.

Более наглядно процесс изготовления можно увидеть в видео-инструкциях.

Изготовление улитки для повышения мощности

Если мощности бытового пылесоса не хватает, можно собрать более производительное устройство — центробежный вентилятор, или «улитку». Ее корпус можно изготовить из фанеры или металла.

Ключевой элемент «улитки» — крыльчатка (импеллер). Ее лучше делать из легкого материала, например, пластика. Лопасти крыльчатки должны быть изогнуты под определенным углом к радиусу, чтобы эффективно прогонять большой объем воздуха. Ось воздухозаборника соединяется с валом электродвигателя. Готовую «улитку» соединяют с циклонным фильтром через переходные патрубки.

Важно: «Улитка» с двигателем мощностью 5-30 кВт — это решение для больших мастерских или производств. Для домашнего использования обычно достаточно связки «циклон + мощный пылесос».

Подключение и работа с самодельным циклоном

Подключение готового фильтра не представляет сложности. Входной патрубок (боковой) с помощью гофрированного шланга подводится к зоне работы инструмента: столу циркулярной пилы, лобзику, фрезеру и т.д. Выходной патрубок (верхний) через другой шланг соединяется со входом бытового пылесоса.

Порядок работы: сначала включают пылесос, а затем — рабочий инструмент. Таким образом, вся образующаяся стружка и пыль сразу засасываются в систему, не загрязняя воздух в мастерской. Мусор отделяется в циклоне и попадает в сборную емкость, а очищенный воздух проходит через пылесос (который в этом случае работает как двигатель и конечный фильтр).

Полезные советы для изготовления и эксплуатации

Чтобы собранный своими руками циклонный фильтр был эффективным и долговечным, примите во внимание следующие рекомендации:

1. Мощность пылесоса. Используйте максимально мощный бытовой пылесос. Слабый агрегат не создаст нужного разрежения воздуха, и эффективность фильтрации резко упадет.
2. Герметичность. Внимательно и тщательно герметизируйте все стыки и соединения (крышка ведра/бака, вводы патрубков). Любая щель ведет к потере мощности и подсосу нефильтрованного воздуха.
3. Прочность емкостей. Пластиковые ведра или бутылки, используемые в конструкции, должны быть достаточно жесткими, чтобы их не сжало внутренним разрежением при работе пылесоса.

Разобравшись в принципе работы и имея под рукой простые материалы, вы можете выбрать подходящую конструкцию и собрать собственный циклонный фильтр для мастерской. Это нехитрое, но очень полезное приспособление значительно упростит уборку и поддержит чистоту на рабочем месте.