Раздел 7. Техника индустриальной цивилизации
Бытовая техника
От примуса к электрической кухне
Когда-то синонимом дома считался очаг. Своеобразным символом домашнего комфорта начала XX века вполне мог считаться примус — усовершенствованная плита того времени. Классический примус состоял из резервуара с воздушным насосом для керосина, центральной питательной трубки со штуцером, чашки (горелки) с форсункой, трех ножек и конфорки. Пламя образовывалось на выходе форсунки при воспламенении смеси паров жидкого горючего (спирта, керосина, бензина) с воздухом.
Постепенно примус был вытеснен газовыми и электрическими плитами, которых, в свою очередь, в настоящее время теснят индукционные плиты и микроволновые печи.
Электрический чайник был изобретен в 1900 г. американским инженером Уиткомбом. Он представлял собой электрический кипятильник, в котором нагреватель из платиновой проволоки, плотно навитой вокруг стеклянной трубки, помещался внутри, в воде. Однако это устройство, очень быстро нагревающее воду, не отвечало требованиям гигиены. Поэтому в некоторых электрических кипятильниках проволока располагалась сбоку или снизу резервуара для воды. Если бы не дороговизна использования, то это был бы прекрасный, безотказный и бесшумный кипятильник.
Совсем новую систему для электрического чайника создали Фуа и Ф. Хефнер из Франкфурта-на-Майне. Вместо нагревающих проволок они стали применять совсем тонкие, наподобие употребляемых при фарфоровой и декоративной живописи, слои благородных металлов.
В разработке холодильных систем еще в середине XIX в. наибольших успехов достиг французский инженер Фернан Каре (Фердинанд Карре), получивший искусственный холод за счет абсорбции аммиака.
Главную же роль в судьбе холодильника сыграл немецкий аристократ Карл фон Линде. В историю техники его имя внесено прежде всего благодаря изобретению промышленного сжижения газов. В 1876 г. он создал холодильную машину с компрессором, работавшим на аммиаке. В этой машине аммиак циркулировал по разветвленной системе труб, охлаждая холодильный ящик.
В 1893 г. компрессионный холодильник был оснащен электроприводом. Это сделал американец Элайя Томсон. Однако приводные ремни агрегата при работе создавали значительный шум, а из-за утечки аммиака или сернистого ангидрида в помещении стоял невыносимый запах. Тем не менее это не помешало в 1910 г. в Чикаго (США) выпустить первую партию бытовых компрессионных холодильников «Домерль».
Победу над шумом и запахом холодильников одержал в 1926 г. датский инженер Стинструп, который спрятал компрессор и его электрический двигатель под герметический колпак, сделав холодильник бесшумным, безвредным и долговечным.
Вскоре инженерам удалось избавиться от аммиака и сернистого ангидрида. Вместо них стали использовать открытый в 1930 г. бельгийским ученым Ф.Ж.Э. Свартсом новый газ фреон, который в жидком состоянии кипит при 32,8 °С, химически пассивен и неядовит.
Помимо компрессорных холодильников со второй половины 50-х годов XX в. стали использовать термоэлектрические холодильники. Создателями первого такого холодильника стали немцы Б. фон Платен и К. Мунтерс, которые в 1923 г. представили на суд общественности свой холодильный агрегат.
В 1942 г. американский инженер П. Спенсер открыл, что короткие электромагнитные волны могут на молекулярном уровне разогревать пищу. В 1947 г. компания «Райтеон», в которой работал Спенсер, изготовила первую микроволновую печь «Радарендж» высотой около 2 м и массой 340 кг. Современные габариты микроволновые печи приобрели в начале 70-х годов. Еще позднее они обзавелись интерактивным дисплеем, на котором высвечивается название производимой операции и часы реального времени, а также стеклянной дверцей, через которую наружу не проходит микроволновое излучение и излучение кварцевой лампы.
Одну из первых машин для мытья посуды еще в 1880 г. изготовил американский изобретатель Бенджамин Хове. Чтобы привести ее в действие, нужно было с бешеной скоростью крутить рукоятку. В 1885 г. француз Моне Дожен создал уникальную посудомоечную машину для парижского ресторана. Машина имела восемь механических рук, которые захватывали грязные тарелки, полоскали их в резервуаре с горячей водой, потом в холодной. Две вращающиеся щетки довершали работу, после чего чистые тарелки перемещались в лоток для сушки.
Однако современные домашние «посудомойки» ведут свою родословную от изобретения американской миллионерши Дж. Кокрейн. Она закрепила проволочные держатели для посуды по окружности колеса, погруженного в большой медный бак. Колесо вращалось электродвигателем, со дна бака на посуду брызгал горячий мыльный душ. В декабре 1886 г. Кокрейн получила патент на свое изобретение и основала фирму по производству посудомоечных машин. В 1914 г. фирма выпустила уменьшенный вариант машины для обычной кухни. В 50-х годах XX в. посудомоечные машины стали появляться сначала на американских кухнях, а затем распространились по всему миру.
Впервые «устройство для стирки белья» было официально зарегистрировано в 1856 г. «Привилегию» (патент) на изобретение получил американец Мур. Он продемонстрировал деревянный ящик на колесах, над которым двигалась деревянная рама сложной конструкции. В ящик складывали белье, до половины заполняли деревянными шариками и заливали моющим раствором. Приводимая рычагом рама двигалась вверх-вниз, шарики перекатывались по белью, имитируя трение множества рук.
В 1900 г. немецкая фирма «Міеіе & СІЕ», производившая до этого молочные сепараторы и маслобойки, начала серийный выпуск стиральных машин Карла Миле, которые стали пользоваться неожиданно большим спросом.
Новая эра в развитии стиральных машин началась в 1910 г., с изобретения американцем А. Фишером «электрической прачки». Первые бытовые электрические стиральные машины появились на Лейпцигской выставке в 1928 г. и были пригодны как для стирки самого грубого домашнего белья, так и самого тонкого. С 30-х годов они, постоянно совершенствуясь, начали расходиться по миру, превратившись в наши дни в современные чудо-автоматы.
Идея создания машины, которая засасывала бы пыль в специальный пылесборник, принадлежала английскому инженеру Хуберту Буту. Первая действующая модель была им закончена в 1901 г. Пылесос, получивший название «Фырчащий Билли», работал на бензине и был снабжен вакуумным насосом мощностью 5 л. с. Огромный, он был рассчитан далеко не на все помещения, поэтому его парковали у обочины, а ковры для чистки выносили на улицу.
Кстати, принцип конструкции пылесоса был разработан еще в середине XIX в. Однако, чтобы перейти от теории к практике, требовался компактный источник энергии — трехфазный мотор. Этот двигатель разработал русский инженер М. Доливо-Добровольский.
Первый домашний уборщик был выпущен компанией «Geier» в 1905 г. Ho по-настоящему знаменитыми стали изделия «W.H. Hoover Company». В 1908 г. появилась так называемая «Жестяная модель» («Tin model»). Она была похожа на перевернутое оцинкованное ведро с приделанной к нему деревянной ручкой от швабры. Прикрепленный под ручкой метровый пылесборник (мешок из марли) снаружи был обшит сатином.
В 1912 г. основатель «Electrolux» швед А. Веннер-Грен предложил заменить в пылесосах воздушный насос на вентилятор, благодаря чему массу бытового прибора сразу удалось уменьшить. Однако всемирную славу компании принесла в 1921 г. «Model V». Поставленный на колесики металлический цилиндр, соединенный со всасывающей щеткой гибким шлангом и снабженный сменными насадками, практически до конца XX в. копировали все производители бытовой техники.
В 60-х годах XX в. появились многоцелевые пылесосы, совместившие сухую и влажную уборку, со специальными сепараторами, собиравшими воду около бассейнов, землю с садовых дорожек и песок с террас.
В 1957 г. американская компания «Beam Industries» начала выпуск встроенных пылесосов (их еще назвали «централизованными системами пылеудаления»). Силовой агрегат такой системы устанавливался в подсобном помещении и соединялся системой воздуховодов с пневматическими розетками в стенах или полах, выхлоп выводился на улицу, а уборка велась с помощью одного только шланга.
Сочетание циклонного и самоочищающегося тканевого фильтров позволяло отказаться от сменных расходных материалов и максимально очистить наружный выхлоп. Пластиковый пылесборник освобождался от сора 3-4 раза в год.
В 1981 г. Джеймс Дайсон изобрел пылесос без мешка-фильтра. Воздушный поток, содержавший пыль, направлялся в цилиндр, в котором имелись всасывающие трубки.
Кстати, в 50-е годы лишь немногие из французских семей имели «четыре туза»: холодильник, стиральную машину, автомобиль и телевизор. В 1958 г. холодильником пользовался лишь один француз из 10, в 1962 г. — 4 из 10, а в 1969 г. — уже 8 из 10. Стиральная машина внедрялась в повседневный быт медленнее: с 10 % в 1958 г. до 66% в 1974 г . Что касается телевизора, то в 1962 г. его имели 23 % населения, а в 1973 —78 %. И наконец, автомобиль: 21 % семей имели его в 1953 г. и 57 % — в 1970 г .
Важней всего погода в доме...
Изобретение центробежного вентилятора принадлежит русскому инженеру А.А. Саблукову (1832 г.). Его вентилятор («воздушный насос») представлял собой цилиндрический кожух с двухсторонним всасыванием. Внутри кожуха располагалось колесо с четырьмя прямыми лопатками. При ручном приводе (два человека) в помещение подавалось до 2000 м3 воздуха в час. Впервые вентилятор А.А. Саблукова был испытан на кожевенном и сахарном заводах. В 1834-1835 гг. вентиляторы Саблукова успешно применялись на морских судах, в горном деле (вентиляция Чагирского рудника на Алтае); широкое распространение они нашли и за границей.
В конце XIX столетия в домашний обиход вошел освежающий электрический вентилятор. Он состоял из вертикального, вращающегося в широком подшипнике вала, небольшого барабанного якоря, в нижнем конце которого монтировались крылья. Маленький двигатель помещался в ножке подвеса, которой вентилятор прикреплялся к потолку.
Необходимое условие хорошей вентиляции — приборы для увлажнения и фильтрации вводимого воздуха. При воздушном отоплении увлажнение чаще всего достигается посредством испарения воды с плоских противней, помещаемых в камере калорифера. Нормальная влажность воздуха должна составлять не менее 40 %. В жилых помещениях с недостаточной влажностью (менее 20 %) человек зябнет даже при не особо низкой температуре вследствие сильного испарения кожи. Кроме того, излишняя сухость вредно сказывается на мебели, растениях и т. д.
Воздушный фильтр Грове состоял из ряда хлопчатобумажных полотнищ, смачиваемых водой из укрепленного над ними желоба. Воздух, проходя между полотнищами, несколько раз менял свое направление, увлажнялся и освобождался от пыли.
Сегодня трудно представить себе благоустроенный дом без массы необходимых приспособлений, которые стали частью нашего быта. Тем не менее многие из них имеют давнюю историю.
В конце XIX в. была изобретена электрическая зажигалка газа. Над отверстием газового рожка располагалась тонкая платиновая проволока, введенная в электрическую цепь. При замыкании тока она накалялась и воспламеняла выходящий газ. Однако наибольшее распространение получила электрическая зажигалка Кларка. В цилиндрической емкости, служившей одновременно рукояткой, располагалась небольшая динамо-машина (электромашинный генератор). От действия динамо-машины между проводниками, выходившими из ручки и пропущенными сквозь удлиненную трубочку, появлялись искры.
В конце XIX в. был создан электрический утюг, который содержал внутри нагревающую проволоку.
В 90-х годах XX в. английский инженер Д. Бернстейн встроил в гладильную доску мощный вентилятор, который отсасывал воздух через микроскопические отверстия в поверхности доски и прижимал к ней разглаживаемую вещь. При этом пар эффективнее пронизывал ткань. В результате отпадала необходимость гладить белье с двух сторон и улучшался его внешний вид.
Почти на всех кухнях под раковиной стоит мусорное ведро с крышкой, открываемой нажатием на педаль. Мало кто знает, что автором этого небольшого, но удобного изобретения стала мать двенадцати детей, американская домохозяйка Л. Джилберс.
Ванна в конце XIX в. представляла собой сложную отопительную систему для согревания в ней воды, различные приспособления для экономного расхода воды и отопления. Температуру воды в водопроводном кране можно было регулировать вращением шара в ту или иную сторону, а напор — меняя угол наклона оси шара по отношению к ванне. Сама ванна была поставлена на колеса. Пользоваться ею предполагалось на кухне.
Во второй половине XX в. ванна была снабжена надстройкой, выполняющей функции турецкой бани и душевой кабины.
Первый унитаз изобрели китайцы. Об этом свидетельствует древнейшее устройство подобного рода, обнаруженное в захоронении монарха Западной династии Хан, относящееся примерно к 50-100 гг. до н. э. Смыв унитаза производился при помощи воды из водопровода.
В 1596 г. крестник королевы Елизаветы I сэр Джон Харингтон соорудил унитаз со всеми необходимыми для него частями: водяным бачком, рычагом спуска воды и канализационным стоком. Однако новинка не получила распространения.
В 1775 г. англичанин Александр Каммингс вернулся к идее Харингтона и даже сумел получить патент на изобретение. Через три года Джозеф Брама сконструировал клапан, перекрывавший доступ воды в бачок. Ho и тогда унитаз не стал непременным атрибутом дома.
Первый керамический унитаз был изготовлен в 1883 г. слесарем английской королевы Виктории Томасом Краппером и представлял собой фаянсовый горшок с U-образной сливной системой (водяным затвором).
Серийное производство унитазов впервые предприняла в начале XX в. испанская фирма «Unitas» (unitas — исп. «единство», ударение на «і»).
«Умный» дом второй половины XX в.
Самый простой набор для домашней автоматизации состоит из устройств трех основных типов. Это контроллер — «мозг» системы, устройство для включения и выключения чего-либо и устройство для плавного включения-выключения света. Каждое устройство включается в обычную розетку.
Возможность управлять всеми домашними устройствами с одного пульта дает набор IBM Home Director (HD), позволяющий управлять шестью аудио- или видеоустройствами и десятью устройствами, подключенными к контроллеру Х10.
С появлением персональных компьютеров стало возможным задавать сценарии включения-выключения освещения и различных устройств, находящихся в доме, автоматически следить за изменением освещенности, выстраивать последовательность команд, записывать их в виде макросов и управлять устройствами непосредственно с компьютера.
Вопросы и задания:
1. Составьте именной указатель к данному тексту.
2. Если окинуть мысленным взором бытовую технику XX в., можно отметить некоторые тенденции в этой сфере. Например, сокращение размеров бытовых приборов. Продолжите перечень таких тенденций.
3. Используя дополнительную литературу, сделайте вывод о том, насколько полно мистер Рипли использовал технические возможности своего века.
4. Если бы вам предложили написать художественное произведение об использовании техники в быту в XX в., какие изобретения вы бы описали? Почему? Как бы вы обозначили свой литературный жанр — поэма, повесть, роман?
5. Сформулируйте в виде заказа изобретателю свою мечту, связанную с бытовой техникой. Как бы вы назвали это будущее чудо техники?
