4.2. Бытовая техника

До светла все у него пляшет. Лошадь запряжет, полосу вспашет. Печь затопит, все заготовит, закупит. Яичко испечет, да сам и облупит.

А.С.Пушкин

Сегодня бытовая техника стала неотъемлемой частью повседневной жизни каждого человека, без которой он уже не может обойтись. Ритм жизни современного, работающего человека, особенно в мегаполисе, сильно отличается от ритма людей, еще 100 лет назад в большинстве проживающих в сельской местности. Трудовая деятельность становится самым существенным элементом жизни, у человека нет времени на разведение костра, добывание пищи, ее долгое приготовление. Свободные от работы часы, мы стремимся провести с максимальным комфортом для себя и близких нам людей. И в этом нам помогают бытовые приборы.

Исходя из выполняемых задач, бытовая техника делится на группы по следующим функциям:

приготовление пищи;

уборка в доме;

телекоммуникации и связь;

бытовая техника для поддержания хорошей физической формы;

развлекательная и игровая электроника.

Отдельно выделим те системы, которые нельзя отнести к бытовым приборам, но которые, в первую очередь, определяют комфортабельность нашего проживания: электрические сети, газовые сети, системы отопления, водопровод и канализация. Выход из строя хотя бы одной из этих сетей приводит к возникновению больших проблем, если это происходит в большом мегаполисе, то такая неисправность сразу приобретает масштабы катастрофы и приводит к возникновению чрезвычайной ситуации.

Начнем изучение технических бытовых инноваций с кухни, являющейся сосредоточием домашней техники. Среди таких приборов можно назвать миксер, блендер, мясорубку, кухонный комбайн, хлеборезку, хлебопечку, гриль, вафельницу, блинницу, мороженицу, пароварку, ростер, тостер, фритюрницу, яйцеварку, аэрогриль, электрокипятильник, кофемолку, кофеварку, электрический чайник, соковыжималку и т.п.

Но главными «начальниками», вокруг которых на кухне строится вся остальная инфраструктура, являются два прибора: плита (электрическая или газовая) и холодильник.

Плита, пожалуй, является самым заслуженным из всех, ведь ее предком является очаг, появившийся в незапамятные времена первобытнообщинного строя.

Первый патент на газовую плиту был выдан в США в 1825 году, почти сразу после внедрения газового отопления в крупных городах. Но газовые плиты стали устанавливаться в домах только со второй половины XIX века. Именно в этот период в крупных городах Европы и США стали прокладывать канализационные коммуникации, а также водо- и газопроводы. Однако в массовом порядке газовая плита прочно вошла в дома лишь к началу XX века. В 1891 году компания «Карпентер Компани» выпустила альтернативу газовой плите – электрическую плиту. К 1930 году в США на кухнях стояло 14 млн. газовых плит, и лишь 1 млн. электрических. Но газ стоил дороже, чем уголь, и поэтому такая удобная вещь, как газовая плита считалась роскошью. Более 7,7 млн. хозяек продолжали пользоваться дровяными или угольными плитами.

В СССР газификация жилых домов началась в конце 1950-х годов. На заводе «Брестгазоаппарат» первые газовые плиты были выпущены к 7 ноября 1958 года.

Электрические плиты являются более безопасными и не дают копоти. Это определило рост удельного веса электрических плит. Но самым важным фактором в конкуренции между этими приборами является соотношение цен на электроэнергию и на газ.

В последнее время плиту потеснил совсем молодой, но весьма перспективный прибор – микроволновая печка, которую правильнее будет называть СВЧ-печью (т.е. печью, нагревающей посредством сверхвысоких частот). В условиях, когда люди предпочитают для экономии времени использовать полуфабрикаты, микроволновая печка имеет явные преимущества, связанные с коротким временем приготовления пищи. Когда время – самый большой дефицит, это преимущество становится решающим.

С микроволновой печью связано много небылиц. Одной из них является легенда о том, что инженер Перси Спенсер, находясь вблизи работающего радара, заметил способность сверхвысокочастотного излучения к нагреванию продуктов по расплавившейся у себя в кармане шоколадке. Почему Спенсер при этом не заметил нагрева собственного тела, остается загадкой. Тем не менее, именно он и запатентовал микроволновую печь в 1946 году. Первая в мире СВЧ-печь «Radarange» была выпущена в 1947 году фирмой Raytheon. Её высота была примерно равна человеческому росту, масса 340 кг, мощность — 3 кВт. Стоила эта печь соответственно своим размерам – около 3000 долларов. Предназначалось это чудо военной техники для быстрого размораживания продуктов в солдатских столовых. К концу ХХ века СВЧ-печи стали компактными и активно используются почти в каждом доме и офисе.

Но самым солидным и самым главным прибором на кухне, несомненно, является холодильник. Мы часто даже не задумываемся, каким бы был наш быт без этого, такого привычного для нас «кормильца». А ведь если бы его не было, пищевая промышленность была бы совсем другой. Холодные погреба с запасенным с зимы снегом или шкафы со льдом не позволили бы хранить, транспортировать подавляющее большинство продуктов, сегодня приобретаемых нами в супермаркете или небольшом продовольственном магазине. Мясо из Америки, рыба из Норвегии в Екатеринбурге воспринимаются без всякого удивления.

А для того, чтобы появился холодильник, должен был совершиться ряд научных открытий.

В конце 17 века английский физик Роберт Бойль, а также его немецкий коллега Отто фон Герике установили, что при низких температурах вода в разряженном пространстве испаряется. А в 1823 году Майкл Фарадей определил, что превращение пара в жидкость сопровождается выделением в окружающую среду тепла, а обратный переход происходит с поглощением теплоты. Организация замкнутого цикла испарения и конденсации вещества, называемого хладагентом, и лежит в основе действия холодильной установки.

Кроме того, для создания холодильника было необходимо изобретение таких, как нам сегодня кажется, очень простых устройств. Так в 1735 году в здании английского парламента заработал первый в истории осевой вентилятор. Чтобы понять, насколько нетривиальным было это событие, достаточно привести факт, что в качестве привода использовался… паровой двигатель!

В 1759 году И.Л. Браун, профессор Петербургской Академии наук смог заморозить ртуть с помощью смеси снега и аммиака. В 1834 году англичанин Джекоб Перкинс создал первую холодильную установку, которая работала на этиловом эфире. В этом же году Пельтье открыт принцип, положивший начало разработке термоэлектрических холодильных машин.

Уже в 1871 году была создана холодильная установка с использованием метилового эфира. В 1860 году французский инженер Ф. Карре изобрел аппарат для получения льда, основанный на испарении аммиака в результате внешнего нагрева. В 1874-м эти хладагенты заменили на серный ангидрид. В 1865 году в Нью-Йорке был обустроен первый охлаждаемый склад.

Но широкое применение искусственное охлаждение получило только в 1877 году, когда швейцарский изобретатель Карл Линде создал первую промышленную модель компрессионной холодильной машины, где под действием парового насоса испарялся и конденсировался аммиак.

В 1894 году был сделан важный шаг в развитии холодильной техники: Марсель Одифрен построил первую автоматическую холодильную машину с герметичным контуром (патент Германии №82314 за 1895г.).

Потребовалось некоторое время, чтобы техническое развитие холодильников достигло такого уровня, при котором они стали доступны для бытового применения. В 1911 году компания «General Electric» приступила к производству бытовых холодильников «Одифрен». Холодильники были вовсе не похожи на современные, они, скорее, напоминали сундуки, имели темную деревянную обшивку и стоили свыше 900 долларов. Эти холодильные машины выпускали до 1928 года, в Европе же их выпуск начался в 1926-м году. Первые европейские холодильники были прозваны «Башня монитора», так как по форме напоминали орудийную башню корабля-монитора времен Первой мировой войны. Но, что интересно, тысячи таких «орудий» работают до сих пор. В России в это время прокатилась революция и гражданская война, поэтому первый холодильник появился только ближе к 1935 году.

В 1928 году командой в составе Томаса Мидлея, Альберта Хенна и Роберта Макнари в лабораториях General Motors Research Lab изобретен хладагент, известный под торговой маркой «Фреон». Как позже выяснилось, этот состав при попадании в атмосферу неблагоприятно воздействует на озоновый слой Земли.

Физические принципы современного холодильника не изменились, но появилось множество дополнительных функций, значительно облегчающих его их использование. Сегодняшний холодильник самостоятельно выходит в Интернет и заказывает недостающие продукты. Каким будет холодильник будущего? Наверное, он не будет выдавать хозяину вредные для него продукты, сообщать о своей неисправности в сервисный центр, указывать продукты, срок хранения которых закончился.

В нашем доме есть и другие незаменимые приборы. В том числе, и те, которые помогают нам поддерживать себя и свое жилище в порядке. Это, прежде всего, пылесос и стиральная машина.

Идею пылесоса предложил американец Даниэль Хесс, в 1860 году он получил патент на механическое устройство с вращающимися щетками, оборудованное мехами для создания воздушного потока. Интересно, что прибор Хесса имел не мешок-пылесборник, а две водяные камеры для осаждения пыли. Получается, что «мокрая» разновидность пылесоса была придумана раньше, чем «сухая».

Следующим шагом стала машина Whirlwind, изобретенная Ивом Маккафи из Чикаго в 1869 году. Воздух приводился в движение вентилятором с ременным приводом от рукоятки в верхней части прибора. Изобретателю не удалось приспособить к своему прибору электромотор, поэтому ручку нужно было крутить рукой.

Патент на первый в истории пылесос в 1901 году получил британский инженер Хьюберт Сесил Бут. Этот пылесос работал на бензине, был снабжен вакуумным насосом мощностью в пять лошадиных сил, имел размеры с легковой автомобиль. Представьте звук работающего в квартире автомобиля. Многие животные и маленькие дети боятся пылесоса. Первый пылесос пугал не только детей, но и взрослых, а от его шума шарахались лошади. Этот бензиновый прибор не случайно получил название «Фырчащий Билли». Из-за больших размеров пылесос парковали у обочины, а ковры для чистки выносили на улицу. Команда пылесоса состояла из четырех человек, а шланг длиной 30 м заносили для уборки помещения через окна. Рев работающего пылесоса очень сильно пугал многочисленных лондонских лошадей, поэтому главный полицмейстер Лондона запретил использование пылесосов на улице. А сам пылесос даже попал в ежегодные списки Королевского общества британских изобретателей как «наиболее глупое изобретение» начавшегося века.

Спасли этого «гадкого утенка» строители-реставраторы. В построенном за несколько десятилетий до изобретения пылесоса лондонском «Хрустальном Дворце» понадобилось провести серьезные реставрационные работы. Вот тогда и вспомнили про изобретение Бута. Почти два десятка пылесосов работали целый месяц и собрали несколько тонн пыли. После того, как машина Бута очистила чумные бараки в лондонских доках и пропылесосила огромный ковер Вестминстерского аббатства перед коронацией Эдуарда VII, она получила заслуженное признание. Британская королевская чета с удовольствием демонстрировала техническую новинку гостям своего дворца – кайзеру Вильгельму, наследнику русского престола Николаю. Турецкий султан Абдул Хамид пришел в восторг и заказал такую же машину для своего дворца в Константинополе.

Выпуск домашних пылесосов для тех, кто не является султаном, начался в 1905 году в Америке. Имя производителя – Ульяма Генри Хувера – прочно вошло в английский язык. До сих пор в англоязычных странах пылесос часто называют hoover. Пылесос представлял собой трубку с укрепленным на ней пылесборником и предназначался еще и для сушки волос. Но этот пылесос Хувер изобрел не сам, а купил патент у Мюррея Спенглера – уборщика на собственной фабрике кожевенных изделий. Уборщик страдал от аллергии и поэтому придумал устройство, спасающее его от пыли.

Следующая история показывает, что для распространения технической инновации недостаточно быть изобретателем. Надо быть еще и продавцом. Швед Аксель Веннер-Грен, работавший продавцом на фирме «Сепаратор», в 1910 году, будучи по делам фирмы в Вене, прогуливался по Кертнерштрассе. Вдруг в витрине магазина Аксель увидел диковинный американский прибор, называемый «Санто». Он имел мотор и насос, весил около 20 кг и стоил 500 шведских крон. Это был пылесос, который, однако, нельзя было назвать бытовым. Аксель сказал: «Если бы я мог это сделать легче и дешевле, я бы продал его в каждый дом в мире». А было ему тогда 21 год. Через два года ему удалось реализовать свою мечту, он создал команду инженеров, разработавших первый бытовой пылесос, и организовал грамотную рекламу. Так пылесос появился во многих домах Европы и Америки, а Аксель разбогател.

Как показывают вышеприведенные примеры, с самого первого дня изобретения пылесоса ни на минуту не прекращались попытки его усовершенствования. Пылесосы становились мощнее и легче, появлялись новые функции. Пылесос стал незаменимым домашним работником. Едва ли найдется дом, где сегодня нет пылесоса.

Сегодня появляется новое поколение пылесосов, имеющих электронную начинку. Эти пылесосы уже не нуждаются в помощи человека. Так, например, модель Trilobite 2.0 знает, когда требуется подзарядка аккумуляторных батарей, и сам находит дорогу к зарядному устройству. Таймер позволяет установить день и время работы заранее, а жидкокристаллический дисплей сообщает о статусе уборки. Встроенные сенсоры анализируют пространство, позволяя пылесосу «видеть» и аккуратно объезжать предметы интерьера. Trilobite 2.0 оснащен инфракрасными датчиками ступеней, а его роликовые электрощетки тщательно вычищают любые поверхности. Специалистам компании Electrolux удалось сделать новый пылесос-робот компактным и значительно снизить уровень шума при его работе.

В 2005 году появился пылесос-робот второго поколения Sensor Cruiser от Siemens. В отличие от роботов первого поколения этот аппарат не прекращает уборку при заполнении своего пылесборника. Он знает, когда нужно остановиться, и по маршруту, прокладываемому инфракрасным лучом, легко находит базовую станцию, самостоятельно стыкуется с ней и сбрасывает собранную пыль в большой пылесборник-накопитель. Так, за сто лет своей истории пылесос из неуклюжего фырчащего монстра превратился в элегантного робота, самостоятельно справляющегося с уборкой дома.

Следующий бытовой прибор, без которого просто немыслима наша жизнь, был официально зарегистрирован американцем Муром в 1856 году. Прибор предоставлял из себя деревянный ящик с подвижной рамой. В ящик складывалось белье, затем его до половины заполняли деревянными шариками и заливали моющим раствором. Затем раму двигали вверх-вниз, заставляя шарики кататься по всему белью. Таким образом создавалось трение, и белье очищалось. Сами шарики затем мылись вручную. Это была прабабушка нынешней стиральной машины.

Как только возник институт патентования изобретений, сразу же началась регистрация устройств, облегчающих стирку. В 1797 году было создано первое такое приспособление – стиральная доска. А в 1851 году американец Джеймс Кинг запатентовал стиральную машину с вращающимся барабаном, сохранившимся и в современных машинах. Только привод у его машины был, конечно же, ручным.

К 1875 году только в Америке было зарегистрировано более 2000 патентов на устройства для стирки. Вот тут мы и имеем самый наглядный пример естественного отбора среди технических идей и устройств. Не все идеи были жизнеспособными и получили дальнейшее развитие. Машина, которая за одну стирку обрабатывала только один предмет одежды, сразу проигрывала своим конкурентам и шансов на жизнь не имела.

Зато машина, которую построил некий золотоискатель в Калифорнии в 1851 году, за один «замес» могла выстирать целую дюжину рубашек. Для ее работы требовалось запрячь десять мулов. Это был первый в истории платный стиральный агрегат. Наличие большого числа сосредоточенных в одном месте холостых мужчин просто обрекало идею общественной прачечной на удачу. Таким образом, стиральные машины достаточно долго развивались как большие агрегаты для общественного пользования

Вплоть до конца XIX века машины для стирки в основном приводились в движение мускульной силой человека или животных. Такой была и машина Уильяма Блэкстона, которую этот житель штата Индиана в 1874 году преподнес в подарок жене на день рождения. Мистер Блэкстон был не только заботливым мужем, но и истинным коммерсантом, он наладил производство и продажу своих машин всего по 2,5 доллара за штуку. Изобретение Блэкстона вошло в историю как первая бытовая стиральная машина и как первая серийно выпускавшаяся в продажу, потому что еще много мужей могло за такие небольшие деньги облегчить труд своих жен. Основанная Блэкстоном компания по сей день производит стиральные машины. Правда, мулы или лошади таким машинам больше не нужны.

Революцией в развитии стиральных машин стало применение мотора: на первых порах это был бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Но поставить дома такую машину нельзя. Поэтому машина окончательно стала «домашней» только после обретения электродвигателя. Одной из первых стиральных машин с электрическим приводом была машина «Thor», которую примерно в 1908 году выпустила компания «Hurley Machine Company» из Чикаго. Изобретатель машины Алва Фишер вошел в историю как создатель нового класса электробытовой техники.

Машина имела деревянный барабан, который совершал по восемь вращений то в одну, то в другую сторону. Для того чтобы привести механизм вращения барабана в сцепление с валом электродвигателя, в нижней части машины имелся рычаг.

Но подлинный отсчет эры стиральных машин начинается с их серийного производства. В 1900 году немецкая фирма MIELE&CIE, производившая молочные сепараторы, начала делать маслобойки – деревянные кадки с вращающимися от ручного привода лопастями. Тогда же основатель фирмы Карл Миле пришел к гениально простой идее – слегка доработать эту конструкцию и приспособить ее для стирки белья. Стиральные машины, сегодня пренебрежительно называемые «ведро с мотором», стали пользоваться неожиданно высоким спросом, а изобретенный принцип работы машины до сих пор остается единственным и для современных машин. Идея была подхвачена другими, и деревянные стиральные машины стали выпускать разные европейские фирмы.

Когда в начале 20 века в Россию завезли партию немецких стиральных машин, смекалистые русские быстро приспособили их... обратно под маслобойки. Партия была моментально раскуплена, но белье продолжали стирать руками.

Техническая эволюция стиральных машин сопровождалась и их эстетическим совершенствованием. «Гадкий утенок» начала ХХ века с открытыми приводными механизмами превратился в элегантный электробытовой прибор, не только выполняющий широкий набор функций, но и украшающий собой жилище. Кроме инженеров над этими изделиями работали еще и дизайнеры. Иначе и не могло быть: ведь в течение века стиральная машина стала прибором, изменившим сам стиль жизни современного общества.

Американские социологи отмечают, что появление в 1920-х годах бытовой стиральной машины «вернуло стирку в дом». До этого момента машинная стирка уже существовала, но в виде общественных прачечных, куда хозяйки сдавали белье. Появление доступной по цене и достаточно компактной для размещения в квартире стиральной машины сделало американскую женщину из потребителя услуг (в данном случае - услуг прачечной) потребителем технологичного товара, что способствовало быстрому росту соответствующей промышленности.

Изменилась и структура занятости женщин: за десятилетие с 1910 по 1920 год число домашней прислуги в США уменьшилось на 400 тысяч человек. Появление электробытовых приборов (а к 1925 году уже 53,2 % жилищ в США были электрифицированы), и в первую очередь, стиральных машин, позволило избавиться от ручной стирки и услуг прачек. К 1926 году в Америке было продано 900 000 стиральных машин по средней цене 150 долларов за штуку, а к 1935 году парк машин достиг 1,4 миллиона единиц при средней цене машины 60 долларов.

Таким образом, мы видим, что техническое устройство, предназначенное всего лишь для решения чисто бытовой проблемы облегчения стирки белья, определило гибель целой отрасли услуг и стимулировало развитие высокотехнологичной промышленности.

На примере стиральных машин очень наглядно проявляются два качественных изменения в истории развития всей бытовой техники.

Первый из них связан с электрификацией жилищ. Это позволило избавиться, наконец, от необходимости что-то там крутить вручную или дышать выхлопами двигателя внутреннего сгорания. Представим на минуту, что пылесос, стиральная машина, соковыжималка, холодильник и мясорубка имеют двигатели внутреннего сгорания. В этом случае жить в доме можно только в противогазе.

Второй качественный скачок произошел с появлением электроники, в чем мы могли убедиться на примере развития пылесосов. Техника «умнеет» и требует все меньшего вмешательства со стороны хозяина.

Со стиральными машинами также произошли огромные изменения.

В 1978 году создана стиральная машина с системой управления на основе микропроцессора. Современная машина имеет тысячи режимов стирки, умеет даже самостоятельно распознавать тип белья и подбирать соответствующий режим, диагностировать собственные неполадки, например, протечку шлангов и принимать соответствующие меры – перекрыть воду и подать сигнал тревоги хозяину или сразу в сервисный центр.

Несомненно, что в XXI веке стиральные машины достойно интегрируются во внутриквартирную сеть бытовых приборов «интеллектуального дома», когда все устройства и системы обслуживания жилья будут управляться одним электронным «мозгом».

В эту же систему будут включены менее заметные, но тоже очень полезные, а порой и необходимые помощники: тренажеры, термометры, тонометры, фены, утюги, электробритвы и т.п.

Одним из важных направлений работы такого интеллектуального дома будет энергосбережение. Умный дом уже сегодня выключает свет в комнате после ухода хозяина, уменьшает отопление или охлаждение помещений, куда долго никто не заходит и т.п. Есть проекты дома, поворачивающегося вслед за солнцем, аккумулирующего излишнюю тепловую энергию, чтобы в холодное время ее использовать для поддержания комфортной температуры.

Несомненно, что такая умная начинка будет пользоваться все более возрастающим спросом. Это означает, что промышленность получит новое поле деятельности, на котором появятся новые герои: изобретатели, предприниматели и продавцы. Они обретут славу и богатство. Может это будет кто-то из читателей этой книги? Очень хотелось бы надеяться. Тогда в таблице истории бытовой техники появится первая строка, где будет обозначена Россия.

Темы для докладов и рефератов

Технические инновации в сфере торговли за последние 20 лет.

Простые опыты с пылесосом.

Физические законы в домашнем утюге.

История развития стиральных машин.

Современные моющие средства.

История бытового холодильника.

История швейной машинки.

Энергосбережение – главное требование к бытовой технике будущего.

Дискуссии

Современная бытовая техника – эффективная помощь или новые проблемы?

Умный дом.

Литература

1. Журнал «Вокруг света». №10. 2007.

2. Современная бытовая техника в нашей жизни. - www.loreleya.com/ukrshops.

3. Официальный сайт журнала «Наука и жизнь». – www.nkj.ru.

4. Экскурс в историю стиральных машин. - http://www.irvispress.ru/cgi/index/review/wash/history.