שואב אבק

שואב אבק הוא מכשיר שאיבה המשמש לניקוי חללים ומשטחים על ידי ואקום ללא עזרת מים או חומרי ניקוי. שואבי אבק מיוצרים בגדלים שונים, הם מבוססי טכנולוגיות שונות, ומיועדים למגוון שימושים ביתיים ותעשייתיים.
במילון אבן שושן, במילון כנעני ובמילון אלקלעי מצוי ההלחם שַׁאֲבָק. אלקלעי הציע במילוניו את צמד החידושים שִׁאֲבֵק (ניקה בשאבק) ושׁׂאֲבַק. עם זאת, כל אחד מן החידושים הללו לא נקלט בפי דוברי עברית.

היסטוריה

שואבי האבק הראשונים הופעלו באופן ידני. נדרשו שני אנשים על מנת להפעיל את המכונות הללו, האחד את המפוח והאחר להזיז את הפיה על פני הרצפה כשהאויר ננשף לחלל החדר. לפני תחילת השימוש ב"מכשירי שאיבה חשמליים", השתמשו מרבית עקרות הבית במטאטא ויעה. במרבית הבתים של התקופה הוויקטוריאנית היו שטיחים ומרבדים בגדלים שונים ושטיחים במרבית החדרים העיקריים. על מנת להסיר את לכלוך, אבק וקשקשי חיות, היו מסירים את המרבדים והשטיחים וחובטים בהם במחבט שטוח גדול.
מסמכי רישום פטנט (מספר 29,077 ארצות הברית) מצביעים על כך, שמטאטאי אבק נרשמו על שם דניאל הס ב-10 ביולי 1860. הס, שהתגורר בווסט יוניון במדינת איווה בארצות הברית, קרא להמצאתו "מטאטא שטיח" ולא שואב אבק. המכונה שהמציא כללה מברשת סובבת ומנגנון מפוח בחלק העליון, שנועד ליצור את פעולת היניקה. המצאה זו הפתיעה בכך, שהיא כללה שני "תאי מים" שנועדו ללכוד אבק ולכלוך עדין. עם זאת, אין כל ראיות שהפטנט הגיע לכלל יצור בפועל.
מודל מוקדם נוסף, המכונה “Whirlwind” נרשם כפטנט מספר 91,145 ב-8 ביוני 1869 על ידי אייב מקגאפי משיקגו. מכשיר זה ייצר ריק (ואקום) באמצעות מאוורר מונע בחגורה שהונעה באופן ידני באמצעות ידית. כל ההמצאות הללו היו מגושמות ויקרות מאוד.
בשלהי שנות השבעים של המאה השמונה עשרה החל מלוויל ביסל לייצר את המצאתו שנקראה "מטאטא שטיחים". מכשיר זה הונע על ידי מברשות סובבות שקלטו את האבק ואחסנו אותו בתוך תא מיוחד בגוף המכשיר. המכשיר התבסס על פעולת הסיבוב של הגלגלים שהניעו את מנגנון הטיאטוא והסירו אך ורק פירורים מהשכבות העליונות ביותר של פני השטיח.
בשנת 1899 המציא ג'ון ס. תורמן שואב אבק שהיה מבוסס על מנוע בנזין וכמה היסטוריונים 
מייחסים לו את המצאת שואב האבק הממונע הראשון. המכונה של תורמן נרשמה כפטנט מספר 634,042 ב-3 באוקטובר 1900. יותר מאוחר תורמן גם המציא שואב אבק שהיה מופעל על ידי סוסים. הוא הציע שירותי שאיבה מדלת לדלת בעיר סנט לואיס תמורת ארבעה דולרים לביקור.
הקפיצה הטכנולוגית הבאה הגיעה בשנת 1901 כשיוברט ססיל בות מלונדון המציא את שואב האבק החשמלי. הוא היה כה גדול, שמשאבת הריק והמנוע שלו אוחסנו בכרכרה שהונעה על ידי סוסים, ממנה נמשך צינור באורך של 33 מטרים לתוך הבית. אירוע כזה היה כה רב רושם, עד שנשות החברה של אנגליה הוזמנו בלווית חברותיהן ל"מסיבות שאיבה". השטיחים של המלכה ויקטוריה נוקו בצורה כזו, וכן כל מבני המגורים של הצי האנגלי, מה שהביא, בדרך אגב, לחיסולה של מגפה שהתחוללה בצי האנגלי בשלהי תחילת המאה העשרים. שואב האבק שיפר באופן ניכר את הסניטציה ובריאות הציבור. טונות של אבק עמוס בחיידקים הוסרו ממושבים באולמות תיאטרון, בתים ורצפות בחנויות.
בערך באותה תקופה, שני אמריקאים הציגו מוצרים דומים מעבר לאוקיינוס. קורין דופור המציאה מכשיר ששאב את האבק לתוך ספוג רטוב. המכונה הענקית של דייוויד אי. קני הותקנה במרתף וחוברה לרשת של צינורות שהובילו לכל חדר ברחבי הבית. קבוצה של מנקים העבירו את המכונה מבית לבית.
בשנת 1905 נרשם פטנט על "שואב האבק המשופר של גריפית להסרת אבק מרצפות" על ידי Walter Griffiths Manufacturer מבירמינגהם שבאנגליה. הפטנט כלל מכשיר שאיבה מיטלטל וקל לאחסון, שהונע על ידי "כל אחד" (הכוונה בעיקר לעובדי משק בית) שתפקידו ללחוץ על מתקן שנועד לשאוב אבק באמצעות צינור גמיש ניתן להסרה, אליו חוברו פיות שונות.
צ'פמן וסקינר מסן פרנסיסקו המציאו שואב אבק נייד בשנת 1905. הוא שקל ארבעה עשר ק"ג וכלל מאוורר בקוטר 18 אינצ'ים שנועד ליצור את היניקה. עקרת הבית נזקקה תמיד לגבר שיסייע לה להעביר את המכשיר מחדר לחדר, מה שנתן לראשונה משמעות חדשה למונח אחזקת הבית. המידות הגדולות וההפעלה המגושמת של המכשיר לא הביאו לפופולריות שלו בציבור.
אדם נוסף שהמציא שואב אבק המוכר בזכות שמו הוא ג'יימס קירבי, ששם לו למטרה בחיים להקל על כל מטלה שהייתה כרוכה בעבודה מתישה. לאחר שצפה בעבודת הבית הקשה של אימו בתחום סילוק האבק, שהיה חוזר ושוקע מחדש על כל פריט בבית, הוא פיתח את התפישה שלו בתחום שואבי האבק. המנקה הראשון של קירבי, שהומצא בשנת 1906, השתמש במים להפרדת אבק.
בשנת 1907, לאחר שלא היה מרוצה מהצורך להיפטר מהמים המלוכלכים, הוא חזר אל שולחן התכנון והמציא מערכת שהתבססה על פעולה צנטריפוגלית ובד על מנת לסנן את הלכלוך. 
ג'יימס מארי ספנגלר, ממציא ועובד ניקיון מקנטון שבמדינת אוהיו, רשם ב-2 ביוני 1908 פטנט מספר 889,823 על מכונת שאיבה חשמלית ניידת שהקלה על פעולת ניקיון הבית. ספנגלר, שהיה חולה אסתמה, רצה שואב אבק קטן ממדים שיסייע לו לצמצם את כמות האבק בביתו. הוא המציא מכשיר שהתבסס על פעולת יניקה שיצרו להבי מאוורר שחובר אל מנוע. בשנת 1908 הוא מכר את הפטנט שלו לויליאם הובר, שהיה בעלה של בת דודתו והפך שותף במפעל Hoover’s Electric Suction Sweeper Company. בתוך זמן קצר צצו חברות רבות ליצור שואבי אבק שניצלו את העלייה בפופולריות של מכשירים מונעים בחשמל והחששות של הציבור מפני חיידקים.
איש עסקים מדטרויט בשם פרד וארדל, הקים את חברת Eureka Vacuum Cleaner Company בשנת 1909. בשונה משואבי האבק של מתחריו שהיו כבדים, קשי תמרון ולא אמינים, שואבי האבק של Eureka היו רב שימושיים וקלי משקל. החברה גם הציעה מספר תוספות שימושיות לניקוי ריפודים, קירות ורצפות חשופות ואפילו תוספת שנועדה ליבוש שיער. שואבי האבק של Eureka תוכננו בצורה כה מוצלחת שהם זכו לפרס בתערוכה הבינלאומית שהתקיימה בסן פרנסיסקו בשנת 1915. בשנת 1919 יצרו במפעלי Eureka מדי יום 2,000 שואבי אבק במפעל המודרני שהשתרע על 3.5 דונמים.
בשנת 1910, שני מהנדסים מהעיר ראסין שבמדינת ויסקונסין בשם צ'ארלס סיץ' ופרדריק אוסיוס ואיש שיווק מבריק בשם לואיס המילטון, עשו היסטוריה בתחום מוצרי החשמל הביתיים בשעה שהמציאו מנוע חשמלי קטן שהונע בזרם ישר ובזרם חילופין - הזינוק הגדול קדימה בתחום מוצרי העזר החשמליים למשק הבית. אוסיוס השתמש בהמצאה זו במכשיר השאיבה ששווק על ידי חברת Hamilton Beach בשם Mother's Little Helper שהיה שואב האבק החשמלי הנייד הראשון למשק הבית.
אחרי מלחמת העולם הראשונה הסכים ג'ים קירבי לעצב שואבי אבק באופן בלעדי עבור ג'ורג' סקוט וקארל פצר. במשך השנים הבאות הוא פיתח מספר רב של המצאות וחידושים בתחום שואבי האבק. בשלב מאוחר יוצר שואב האבק הלא-חשמלי מדגם Vacuette על ידי חברת Scott and Fetzer, שהפך לאב-טיפוס של שואבי האבק המודרניים מרובי התוספות המתחברות.
חברת Air-Way Sanitizor מטולדו שבמדינת אוהיו, הציגה את שואב האבק הראשון שלה עם שקית חד פעמית בשנת 1920.
חברת Aerus הוקמה בשנת 1924 תחת השם Electrolux, בשעה שגוסטף סאהלין הציג את שואב האבק Electrolux מבוסס המיכל בארצות הברית. כמעט בן לילה הפך עיצוב זה לתקן המצוינות בתחום.
בשנת 1926 פיתחה חברת הובר מנגנון אגיטציה חיובית, מה ששיפר באופן משמעותי את יכולת קליטת האבק על ידי השואב. דגם אחד כלל מוט חביטה קשיח שנוצל בשילוב עם מברשת על האגיטטור על מנת להפריד את הלכלוך מפני השטיח. בשנות השלושים של המאה העשרים הופיעו שואב האבק הראשון מפלסטיק וכמה דגמים כללו גם נורות תאורה בחלק הקדמי של המכשיר. בשנת 1935 הציגה חברת Scott and Fetzer את דגם Model C, הראשון בסדרה ארוכה של שואבים שנשאו את שמו של קירבי. קירבי המשיך לעבוד על רעיונות חדשים עבור החברה עד שנות השישים. בשנות החמישים הופיעו שואבים מתקפלים שהוצבו באופן אנכי. שואב האבק הראשון המונע מעצמו הוצג בשנת 1969. בשנים הבאות הוצגו שואבים בעלי עוצמת שאיבה הולכת וגדלה עם תכונות משופרות הכוללות דאגה לסביבת העבודה וסינון חלקיקים שונים.
בשנת 1993 המציא סיר ג'יימס דייסון מבריטניה את שואב האבק הראשון בשיטת הציקלון, ללא צורך בשקיות להפרדת האבק. היה זה לאחר שהוא הרגיש כי עוצמת השאיבה של שואב האבק שלו הלכה ופחתה ככל ששאב יותר אבק ונקבוביות השקית נסתמו. נדרשו לו חמש שנים ו-5,127 דגמי אב- טיפוס עד שהגיע לדגם המסחרי הראשון. 
דייסון מיהר והציע את המצאתו לחברת הובר הבריטית, אשר נחשבה אז למובילה העולמית בתחום. בהובר דחו את המצאתו מכיוון שלא רצו להפסיד את שוק השקיות לשואבים - שוק שהוערך ב-500,000$ בשנה. הצלחת הטכנולוגיה של דייסון, לא מנעה מהובר ואחריהם חברות אחרות רבות לנסות ולייצר חיקוי לשואבים של דייסון.

שואב אבק מרכזי

זו היא מערכת ניקוי מרכזית שהיא חלופה לשואב האבק המסורתי. במערכת מסוג זה מותקנת משאבה מרכזית אחת וצינורות המונחים בתוך שלד הבית (מתחת לרצפה, בקירות או בתקרה) מובילים ממנה לשקעי שאיבה ברחבי הבית. השאיבה עצמה מתבצעת על ידי צינור שאיבה חסר מנוע, שאותו מחברים לשקעי השאיבה. 
יתרונה של מערכת זו הוא במנוע גדול וחזק יותר (כיוון שלא נדרשת ניידות), בכך שאין צורך לנייד את המנוע אלא רק את צינור השאיבה ובצורך לרוקן את השק המתמלא באבק לעיתים תכופות פחות. יתרון נוסף של שואב אבק מרכזי טמון באופן הפעולה שלו. לעומת שואב אבק נייד שפולט חזרה לחלל האוויר חלקיקי אבק, פעולתו של שואב אבק מרכזי נחשבת לחסרת עכבות מבחינה זו. מחקר קליני מטעם בי"ס דייוויס לרפואה של אוניברסיטת קליפורניה, מצא יתרון מובהק לשאיבה מרכזית בכל המדדים שהוגדרו, לרבות איכות השינה, דלקות עיניים, אסתמה ונזלת, בקרב קבוצה של 25 נבדקים שסבלו מאלרגניות. 
חסרונה של מערכת זאת בצריכת החשמל הגבוהה של המנוע, שלפחות חלקו מתבזבז על המרחק הרב יותר של השאיבה. מנועים של שואבים רגילים וניידים נעים בין 300 ל-2000 וואט ואילו שואבים מרכזיים נעים בין 3000 ל-5000 וואט. עם זאת, מנועים מתקדמים מייצרים עוצמת ואקום גבוהות ביעילות אנרגטית (הספק חשמלי כולל של פחות מ-2 קילו וואט).]
בשנים האחרונות זוכה בית בו מותקנת מערכת שאיבה מרכזית ל-2 נקודות ע"פ תקן הבניה הירוקה האמריקאי LEED (סעיף 8.2 - Indoor Air Quality). 
כדי להגיע לכל פינה בבית, שואב האבק המרכזי פועל עם צינור שאיבה ארוך יחסית, שיש לשאת מנקודה לנקודה. בשנת 2009 הוגשה בקשת פטנט על מערכת שאיבה מרכזית בה צינור השאיבה נשלף מתוך שקעי השאיבה, וחוזר חזרה פנימה, בכח השאיבה, באופן המקל על תפעול המערכת.
עם התקדמות הטכנולוגיה, הוצעו שואבי אבק מרכזיים עם הפעלות שונות למטרות שונות, החל מניקוי רצפה ופרקטים דרך שאיבת ספות, ריפודים ומזרנים וכלה בשאיבת נוזלים משולבת עם קיטור.

שואב אבק נייד

שואב בעל יחידת מנוע ניידת אליה מתחבר צינור שאיבה. לקצה הצינור מתחברים חלקים ומברשות שונות. השואב מיועד לשאיבת רהיטים שונים קשיחים, וילונות, מסילות, פינות נידחות, רצפות וכדומה.
שואבים אלו מצוידים בשאיבה של שקיות, מכל פילטר, מכל סינון מים או ציקלון.

שואב אבק רובוטי

שואב אבק בעל יכולת למידה של האזור בו הוא שואב, מסוגל לדלג על מכשולים במהלך עבודתו בעזרת שימוש בחיישני תנועה חכמים.

שקית אבק

האבק נשאב ונכנס אל השקית העשויה בד או נייר סינון מיוחד. כל האבק/ליכלוך נשאר בשקית שלוכדת אותו ואילו האוויר יוצא החוצה. איכות השקית נמדדת ביכולת שלה לסנן חלקיקי אבק. ככל שהשקית מסננת חלקיקים קטנים יותר, כך היא איכותית יותר. בנוסף, איכות השקית נמדדת ביכולת הזרמת אוויר. ככל שלשקית ישנה יכולת להזרים כמות גדולה יותר של אוויר, כך השקית איכותית יותר.
שילוב של חורי סינון קטנים (מיקרוניים) בכמות גדולה ככל האפשר, מעלה את איכות השקית ומחירה.

מכל

האוויר המלוכלך נכנס אל מכל פלסטיק, פח או נירוסטה. בראש המכל יש פתחי יציאה עליהם מורכב פילטר.

ציקלון

האוויר נכנס לתעלות סיבוביות וכתוצאה מהסיבוב חלקיקי האוויר ניזרקים לדפנות המכל. עיקר הסינון נעשה בדרך זאת והסינון הסופי נעשה על ידי פילטר כמו במכל.

סינון מים

האוויר המלוכלך נכנס לתוך מכל מים. המים לוכדים את הליכלוך והאוויר הנקי נפלט החוצה. גם בשיטה זאת, כמו הציקלון, לא תמיד נעשית עבודת סינון מושלמת וחלקיקים שאינם נדבקים למים מסוננים בפילטר נוסף.

שאיבה ללא פילטרים

בשנות ה-20 של המאה הקודמת פותחה על ידי חברת סקוט אנד פצר וג'נרל אלקטריק מערכת מתקדמת לניקוי ששונה ממערכות הסינון הקיימות שהוזכרו. בכל שיטות הסינון הללו, נכנס האוויר המלוכלך לתוך מתקן הסינון, והאוויר הנקי שיוצא משמש לקירור המנוע ועובר דרכו. בדרך זאת הפילטרים נסתמים במהירות גבוהה יחסית וגורמים לנצילות נמוכה של השאיבה. בשיטה שפיתחו, האוויר המלוכלך נכנס ישר למנוע וניזרק לשקית.]