Всемирно известный британский новатор Джеймс Дайсон, изобретатель пылесоса без мешка для сбора пыли, водопада, текущего вверх, и целого ряда других полезных и бесполезных вещей, сумел в очередной раз удивить мир. Он выпустил на рынок стильный комнатный вентилятор без ротора и лопастей. На первый взгляд – чистая загадка. Секрет из устройства, впрочем, его автор не делает.
На счету сэра Джеймса Дайсона (James Dyson) имеются и быстрый водный аппарат, и садовая тележка с шаром вместо колеса. Широкие же массы больше знакомы с пылесосами-циклонами, обычно не подозревая, что именно Дайсон изобрёл первый такой аппарат ещё в конце 1970-х. Теперь подобную технику выпускают многие. Но виртуозное обращение с потоками воздуха стало визитной карточкой именно компании Dyson , основанной в 1993 году.
Неудивительно, что сенсационная новинка от сэра Джеймса опять-таки «колдует» с воздухом. Только выяснилось это в последний момент. А сначала британцы не говорили даже, из какой области их очередная конструкция. Вот такой интригующий тизер Dyson выпустила незадолго до премьеры.
Представители тестовой группы явно высказывали удивление и заинтересованность. Многие недоверчиво протягивали руки в кольцо, пытаясь раскрыть «обман». Да, само кольцо в ролике осталось за кадром. На снимках ниже вы можете увидеть, как на самом деле выглядел тот тест на «вау-эффект».
«О, боже!» – «Как это работает?» – «Я не могу объяснить!» (кадры Dyson).
Это занятное устройство называется «Умножитель воздуха Дайсона» (Dyson Air Multiplier). Изобретатель придумал его, дабы избавить настольный вентилятор от ряда недостатков: «рваного» турбулентного потока, не всегда приятного, когда он попадает на лицо, а также — лезвий ротора.
Последние, во-первых, опасны для малышей (детишки вполне могут просунуть пальчики меж прутьев защитной решётки), а во-вторых — накапливают пыль (для должной их очистки вам приходится разбирать ту самую решётку). В Air Multiplier же видимого ротора нет, ничего вообще не вращается (снаружи, во всяком случае), а протирать пыль с такого вентилятора — проще простого.
Испытавшие новинку сообщают, что «игрушка» поначалу производит неизгладимое впечатление, особенно если просунуть руку в кольцо. Чувствуется, что основной поток формируется где-то на небольшом расстоянии перед устройством, в некоем «фокусе» (фотографии gizmodo.com, engadget.com).
В основе системы лежит пластиковое кольцо, сечение которого похоже на профиль самолётного крыла. На внутренней его поверхности по всему периметру расположена щель толщиной всего 1,3 миллиметра. Маленькая, но очень эффективная воздушная турбина (она приводится 40-ваттным электромоторчиком) спрятана в основании прибора.
Устройство забирает воздух через решётку внизу и накачивает его в полость внутри кольца. Из узкой щели воздух выходит с огромной скоростью и начинает плавно огибать внутренний аэродинамический профиль. При этом напротив центра кольца создаётся область разрежения, в которую втягивается воздух с дальней от пользователя стороны. Этот поток быстро вовлекается в общее движение. Причём течение ещё и подхватывает немного воздуха с внешней стороны обруча.
Dyson выводит на рынок сразу три модели «Умножителя», отличающиеся расцветкой и диаметром кольца (10 или 12 дюймов, то есть примерно 25 и 31 сантиметр). Все три версии стоят у себя на родине по 200 фунтов ($316).
Как и большинство настольных вентиляторов, Air Multiplier может регулярно разворачиваться вправо-влево в пределах 90 градусов, а ещё тут можно регулировать угол наклона струи к горизонту. Шум от устройства сопоставим с жужжанием современных не самых громких пылесосов или фенов (фотографии Dyson, gizmodo.com).
Турбина (её скорость можно плавно регулировать) подаёт в щель свыше 20 литров воздуха в секунду. А на выходе из прибора объём воздуха вырастает в 10-20 раз! Таков «умножающий эффект» Air Multiplier.
Скорость суммарного потока может достигать 35 километров в час. При этом на выходе из щели тонкий слой, увлекающий за собой остальной воздух, разгоняется и вовсе до 88 км/ч.
Благодаря форме крыла и профилированной щели внутрь кольца засасывается в среднем в 15 раз больше воздуха, чем проходит через турбину, укрытую в основании вентилятора (иллюстрации Dyson).
В некотором роде перед нами дальнейшее развитие дайсоновского "Воздушного лезвия" — ультраскоростной сушилки для рук. Сам Дайсон рассказывает: «Заметив, что при работе „лезвия“ оно завлекает немного воздуха со стороны, мы начали думать, как бы этот эффект применить на практике. И решили создать устройство для генерации потоков воздуха без традиционной „крыльчатки“. Три года разработки, потом ещё тесты, и вот продукт готов».
Чертежи и разрез раскрывают, где всё же спрятан собственно «вентилятор», то есть крыльчатка. Однако это крошечная турбинка с хитроумно изогнутыми лезвиями, спроектированная по образцу авиационных турбин, мало похожа на простой «пропеллер», обычно применяющийся в подобной технике (иллюстрации Dyson, pocket-lint.com, dailymail.co.uk).
Инженеры Dyson немало поломали головы над тем, чтобы заставить потоки объединяться и «тянуться» так, как нужно. Сотни тестов прототипов позволили получить выверенный профиль с точно высчитанным углом, под которым из щели выходит «стартовый» высокоскоростной поток. Зато результат оказался превосходный.
Показать содержание статьи
Усовершенствованные умножители воздуха набирают огромную популярность на рынке бытовой техники. Приборы без лопастей отличаются комфортом в применении, высокой эффективностью и экономичностью. Современный аппарат вызывает массу противоречий в области потенциальных покупателей своей конструкцией и функциональностью.
Вентилятор без лопастей
Оригинальное приспособление постепенно набирает обороты среди пользователей, которые уже убедились в том, что агрегат эффективно работает.
Вентилятор без лопастей: принцип работы
Опираясь на внешний вид устройства, не сразу можно разобраться в целях его предназначения. Довольно простая конструкция эффективно передает мощный воздушный поток. Передвижение воздуха осуществляется через воздухозаборник, с последующим выходом с противоположной стороны на высоких скоростях. Аэродинамический прибор предусмотрен для создания низкого давления, чтобы раскатывать воздушные потоки на входе. Встроенная турбина применяется для быстрой смены масс воздуха, поэтому оборудование отличается большей производительностью, чем обычный вентилятор.
Принцип работы вентилятора без лопастей
Данный вид приспособлений пропускает приблизительно 500 литров воздуха за секунду, а подача равномерно распределяется по помещению. Создание моделей основывалось на принципе работы реактивных двигателей самолетов.
Полезно! Современные агрегаты не занимают много места в помещении, но при этом качественно обдувают комнату с равномерной подачей воздуха. Они просты в применении, достаточно ознакомления с инструкцией, чтобы полностью разобраться в принципе действия устройства.
Конструкция
При помощи инновационных технологий приспособление выпускается с различным функционалом. Конструкция разных моделей может незначительно отличаться, однако все экземпляры состоят из перечисленных частей:
На корпусе располагается двигатель, отвечающий за полноценную работу аппарата. Процесс втягивания воздуха осуществляется через отверстия, находящиеся на основании прибора.
Управление агрегатом происходит при помощи механического или электронного способа. Большая часть моделей работает за счет дистанционного регулирования.
Панель управления оснащена следующими функциями:
- Клавиша включения, выключения;
- Реостат - предусмотрен для регулирования скорости;
- Есть дополнительные опции, зависящие от функциональности устройства и фирмы-производителя.
Обдувающая основа выполняется в круглой, овальной или любой другой геометрической форме. Данная часть производится с разными размерами, в зависимости от модели аппарата.
Сферы применения
- Климатическое оборудование пользуется спросом за счет своей безопасности и низкого потребления электроэнергии. Его можно применять даже в местах, где есть маленькие дети, при этом не бояться, что они могут пораниться;
- Умножитель воздуха работает по инновационным технологиям, позволяющим создавать максимальный комфорт и требуемые климатические условия;
- Эффективная подача воздушных масс происходит равномерно по всей комнате, они попадают даже в отдаленные углы;
- Учитывая разновидность устройства, можно подобрать наиболее оптимальный вариант. Компактные приборы можно устанавливать даже в автомобилях, они полностью заменяют кондиционер;
- Работают такие приспособления с механическим или электронным управлением. Агрегаты с пультом ДУ стоят значительно дороже механических аналогов, однако для переключения режимов не понадобится вставать с места;
- Практически все экземпляры, независимо от производителя, работают при высоком уровне шума, что иногда может вызывать дискомфорт. Однако быстрая охлаждаемость квартиры сглаживает этот недостаток;
- Стильные приборы легко справляются с поставленными задачами, при этом создавая мягкий поток воздушных масс. По сравнению с обычными вентиляторами, не сушат кожу.
Посмотрите видео о принципе работы и преимуществах безлопастного вентилятора
Инновации достаточно агрессивно и назойливо вторгаются в нашу жизнь. Счастливым исключением стало появление на рынке бытовых приборов «умножителя воздуха». Поражающее воображение инновационное устройство, вентилятор без лопастей, оказалось необычайно комфортным в использовании, эффективным и экономичным, оно без труда завоевало симпатии потребителей.
Загадочный «умножитель воздуха»
Вентилятор без лопастей стал смелым шагом в эволюционном пути климат-контролирующих бытовых приборов. Честь изобретения принадлежит англичанину Джеймсу Дайсону, инженеру и промышленнику, автору огромного количества нестандартных находок в решении повседневных бытовых проблем.
Наблюдая, как порыв воздуха из щели осушителя для рук захватывает близлежащие слои воздуха и вовлекает их в свой поток, он увлекся идеей создания безлопастного вентилятора. Был пройден долгий путь исследований и разработок, интеллектуальных и финансовых затрат, прежде чем прибор появился на прилавках и заворожил всех своей загадочностью.
Сейчас ассортимент прилавков магазинов бытовой техники представляет целую ассортиментную цепочку безлопастных вентиляторов. Они различаются мощностью, предназначением, дизайном, существуют модели на любой вкус и кошелек. Приборы фирмы Dyson стоят до 25 000 рублей, экономаналоги других фирм - до 2 500 рублей. Существуют настольные и напольные конструкции, модели с диффузором в виде простого кольца, в форме сердца, яблока, ромба, в виде контуров забавных детских игрушек. Модели снабжены пультом дистанционного управления.
Конструктивные признаки
Вентилятор без лопастей состоит из двух основных частей:
- основания;
- кольцевого диффузора.
В основание прибора вмонтирована высокоскоростная турбина, оснащенная 40 Вт движком, с которым имеет общий вал. Турбина обеспечивает движение воздуха в приборе. Двигатель снабжен камерой Гемгольца для улавливания и рассеивания шума двигателя. Корпус основания аппарата имеет множество отверстий для засасывания воздуха.
Кольцевой диффузор вентилятора выполнен согласно законам аэродинамики. В кольце на внутренней его поверхности есть специальная прорезь, через которую происходит нагнетание воздуха в рабочую поверхность. Сечение кольца-диффузора представляет собой каплю. Такая форма аэродинамически идеальна с точки зрения минимализации сопротивления, вокруг нее не образуются зоны турбулентности.
Вентилятор без лопастей: принцип работы
В приборе используется технологический принцип воздушной турбины. Находясь в основании прибора, турбина через имеющиеся в корпусе основания технологические отверстия засасывает воздух извне и подает его через узкую щель в кольцевой диффузор. Специально адаптированный профиль кольца-диффузора увеличивает эффективность разности давления, в результате воздух выталкивается с силой благодаря аэродинамическому эффекту. Одновременно в полученный поток вовлекается окружающий кольцо-диффузор воздух, рабочий поток благодаря этому увеличивается в 1,5-2 десятка раз.
Автор необычной конструкции поделился, что позаимствовал свою идею в принципе работы двигателя реактивных самолетов и воспользовался ею, создавая вентилятор без лопастей. Принцип работы этого устройства образно называют «умножитель воздуха». В результате инновационных разработок была создана экономичная, безопасная и стильная конструкция.
В результате получается так, что если лопастной вентилятор продуцирует вихревые потоки воздуха и прерывисто обдувает рабочую площадь, доставляя дискомфорт и сквозняк, то вентилятор без лопастей создает плотный монотонный комфортный освежающий поток, его работа неназойлива, практически незаметна.
Сравнительные преимущества
Такие вентиляторы:
- комфортны, так как бесшумны и не создают вибрации;
- гигиеничны, так как имеют мягкий, приятный поток воздуха и не создают сквозняков, легко моются, не имеют деталей, накапливающих пыль;
- удобны, так как имеют достаточный объем вертикального и горизонтального поворота;
- устойчивы, так как наиболее тяжелая часть устройства располагается в его основании;
- безопасны, так как не имеют наружных движущихся деталей, представляющих угрозу в аспекте бытового и детского травматизма;
- экономичны, несмотря на инновационные преимущества, которыми обладает вентилятор без лопастей, цена его равнозначна цене устаревших лопастных моделей;
- характеризируются низким энергопотреблением, прибор использует на 98% меньше энергии в сравнении с лопастными вентиляторами;
- эстетичны, так как имеют современный дизайн.
Безлопастной вентилятор идеально подходит для использования в быту и в офисе. Современный дизайн, комфортность воздушного потока, бесшумность и отсутствие вибрации, возможность дистанционного управления и наличие ассортимента режимов, эффективность, экономичность, гигиеничность и безопасность - все эти характеристики успешно сочетает в себе инновационный вентилятор без лопастей. Отзывы о его эксплуатации красноречиво утверждают, что он помогает сделать отдых владельца полноценным, а труд - продуктивным.
Вентиляторы давно являются доступными и эффективными приборами, помогающими поддерживать нужный микроклимат в квартире или офисе. От давления, температуры, относительной влажности, скорости воздушного потока такого устройства будет зависеть здоровье, самочувствие и работоспособность находящихся в помещении людей.
Устройство прибора
Самым простым устройством для принудительной циркуляции воздуха в помещении является вентилятор – крыльчатка с лопастями, насаженная на вал двигателя без редуктора. У всех вентиляторов с открытыми лопастями есть очень неприятный «побочный эффект» – шум, возникающий за счет резкого изменения скорости и направления движения воздушного потока на лопастях. На низких оборотах звук напоминает гул низко летящего самолета, на высоких – свист.
Известный английский ученый Джеймс Дайсон долгое время работал над созданием устройства для конвекции воздуха в помещении, которое работает без шума и сквозняков. Он опробовал идею Николы Тесла по ускорению воздушного потока при помощи высокочастотного электрического поля высокого напряжения. Вскоре ученый отказался от этой идеи – высокое напряжение требовало хорошей изоляции и создавало ядовитые окислы азота и металлов за счет тлеющего разряда между электродами.
Вторая идея, которую опробовал Дайсон, была его собственной. Он хотел создать вентилятор без главного недостатка – повышенного шума при работе, возникающего от резкого изменения скорости и направления потока воздуха. Корпус вентилятора, напоминающий в профиле крыло самолета, ученый сделал в форме кольца со щелевидной прорезью для выхода воздуха по окружности. Высокооборотная воздушная турбина без лопастей, по конструкции напоминающая водяную мельницу, расположена внизу корпуса. Она засасывает воздух через щели и подает его на вторую турбину высокого давления, расположенную вверху около кольца. Сжатый воздух с большой скоростью выходит через узкую прорезь в пластиковом кольце.
Падение давления при выходе воздуха через щель, напоминающую в профиле крыло самолета, закручивает спиралью окружающий воздух. Мощная воздушная спираль, похожая на большой бублик, движется вперед вдоль оси кольца, интенсивно увлекая за собой окружающий воздух по закону Бернулли и создавая вокруг себя зону турбулентности.
Конструкция турбины безлопастного вентилятора защищена патентом , поэтому описать в деталях устройство главного узла безлопастного вентилятора, не представляется возможным. По информации из открытых источников известно, что турбина вентилятора использует технологию Air Multiplier. По данным независимой экспертизы тип безлопастного вентилятора является одним из самых тихих и экономичных. Он сертифицирован ISO.
Принцип действия
Работа настольного безлопастного вентилятора основана на принципе центробежной воздушной турбины. В процессе работы возникает мягкий воздушный поток, который комфортно охлаждает воздух в летний зной. Скорость и распределение потока не создают сквозняков. Воздух засасывается в устройство через узкие прорези при помощи безлопастной крыльчатки, насаженной на вал высокооборотного двигателя без редуктора. По конструкции крыльчатка напоминает газовую турбину.
Для уменьшения шума всасываемый воздух проходит через камеру Гемгольца , которая за счет обратного резонанса поглощает шум. Далее воздух подается по трубке к кольцу со щелевым отверстием по периметру, которое в поперечном сечении напоминает самолетное крыло. На выходе воздух образует ламинарный поток, который благодаря аэродинамическому профилю щелевого отверстия вытекает с большой скоростью, вызывая падение давления в зоне скоростного воздушного потока.
По закону Бернулли перепад давления в зоне скоростного потока увлекает за собой окружающий воздух, почти в пятнадцать раз увеличивая движущуюся с большой скоростью массу. Воздействие безлопастного вентилятора на микроклимат в помещении можно многократно усилить, если резервуар в корпусе заполнить водой или перед вентилятором по направлению движения воздуха поставить простейший ультразвуковой увлажнитель. Температура воздуха понижается при этом на 3-5°C. Если требуется более интенсивное охлаждение, резервуар вместо воды можно заполнить:
- сухим льдом (t – 78,5°C);
- смесью льда с солью (23,1% NaCl, 76,9% льда, t – 21,2°C);
- смесью льда с хлоридом кальция (29,9% CaCl2, 70,1% льда, t – 55°С).
В следующем году фирма Exhale Fans начинает выпуск потолочной модели безлопастного вентилятора разработчика Ника Хайнера. Потолочное расположение вентилятора обеспечивает более правильное распределение прохладного воздуха вдоль стен нисходящими потоками. По сравнению с напольной моделью инновационный вентилятор исключает возникновение турбулентных потоков воздуха и сквозняков, а также не занимает лишнее место на полу.
Достоинства и недостатки
Безлопастные вентиляторы, как и другие модели, имеют ряд достоинств и недостатков. Достоинства:
- нет открытых движущихся частей, это обеспечивает безопасность детей и животных;
- не пересушивают воздух;
- не требуют обслуживания.
Недостатки:
- шум во время работы около 40 децибел;
- сравнительно высокая цена;
- непрочная конструкция корпуса.
Виды безлопастных вентиляторов
Настольный вентилятор позволяет подавать свежий воздух на рабочее место, охлаждать мощную компьютерную технику, горячие блюда и напитки, проводить ароматерапию в домашних условиях. Его можно легко переносить с одного места на другое. Напольный вентилятор предназначен для установки на полу. Высокая мощность и скорость воздушного потока дают возможность обеспечить комфортные условия в отдельной комнате, офисе или квартире. Незначительное увеличение шума устраняется удалением устройства от человека. Форма и параметры вентилятора позволяют полностью заменить воздух в комнате за несколько часов.
Портативный вентилятор можно использовать на пляже, в туристическом походе , пещерах, пустыне, палатке, поезде, автомобиле, на яхте в открытом море. Большинство портативных моделей питаются от встроенного аккумулятора, USB-порта компьютера, более дорогие – от солнечных батарей. Их главные преимущества – небольшой вес и размеры, энергетическая автономность. Особое место среди портативных моделей занимают автомобильные безлопастные вентиляторы с питанием от сети автомобиля 12V. Они намного дешевле автомобильных кондиционеров, позволяют быстро проветрить салон автомобиля, удалить запахи бензина, дизельного топлива, автомобильной эмали, синтетического клея и грунтовки.
Как выбрать?
Прежде всего, нужно определить место для установки вентилятора:
- на рабочем столе;
- на потолке;
- на полу в помещении;
- переносной или портативный;
- в салоне автомобиля.
В офисах лучше всего использовать настольные или напольные модели компании Dyson. Они предназначены для помещений, где работают люди, и полностью соответствуют требованиям ISO. Внутри корпуса вентилятора находятся:
- высокооборотная центробежная турбина;
- электростатический генератор аэроионов озона О3;
- элемент Пельтье для обогрева (охлаждения) воздуха;
- ультразвуковой излучатель для распыления воды.
Безлопастные вентиляторы Dyson могут служить адекватной заменой кондиционера, ионизатора, при объеме помещения до 40 куб. м.
Уход и обслуживание
Вентиляторы безлопастные долговечны, они не требуют специального ухода и обслуживания. Как и все бытовые электроприборы, их нельзя включать при попадании влаги внутрь корпуса или в помещениях с относительной влажностью воздуха выше 85%. Перед первым включением в новом месте нужно проверить напряжение в розетке (220V). Ремонтировать изделие может только квалифицированный персонал с группой допуска не ниже IV. Заполнение внутреннего резервуара водой можно производить только после отключения вентилятора от сети. Если устройство упало с большой высоты, перед включением его должен осмотреть специалист. Это нужно сделать даже тогда, когда вентилятор после падения работает и на корпусе нет видимых трещин и сколов.
Можно ли сделать своими руками?
Для сборки вентилятора своими руками нужно иметь навыки слесарных и электромонтажных работ, а также приобрести в магазине все необходимые детали. Для безлопастного вентилятора нужно приобрести:
- трубы из ПВХ различных диаметров;
- слесарную ножовку;
- линейку или рулетку строительную;
- грифельный карандаш или маркер;
- шкурку «нулевку»;
- пищевой контейнер из пластика для еды;
- нож с острым лезвием;
- ленту изоляционную;
- перфоратор и сверла в наборе;
- коронку для работы по дереву;
- универсальный клей;
- кусок стекловолокна для утепления окон;
- лобзик электрический;
- нитроэмаль в аэрозольном баллончике;
- ленту светодиодную;
- электрический паяльник 220V;
Работают безлопастные вентиляторы следующим образом. Воздух всасывается турбиной, которая приводится в действие с помощью электродвигателя, прямо в основание вентилятора, скапливается в его полости внутри рамы, после чего поток выходит из узкой щели металлического кольца и равномерно обходит по аэродинамическому профилю. При этом в центре кольца создается область низкого давления, которая втягивает и создает мощный непрерывный прямой поток воздуха, увеличенный на выходе в 15 раз. В целом весь процесс схож с работой реактивного двигателя самолетов.
Особенности безлопастных вентиляторов:
Безопасность - одним из самых главных преимуществ таких вентиляторов является полная безопасность. В обычных вентиляторах, несмотря на защищающие решетки, все же есть высокая вероятность получить травму как у ребенка, так и у животных.
Альтернатива кондиционерам - безлопастные вентиляторы стали серьезным конкурентом кондиционерам. Ведь, например, от такого вентилятора нельзя простудиться или установка не связана ни с какими трудностями.
Низкое энергопотребление - у новинок среди безлопастных вентиляторов энергопотребление на 98% меньше, чем у обычных, при этом объём движущегося воздуха примерно в 10-20 раз больше.
Легко проводить уборку – нет решетки и труднодоступных частей, поэтому уборку проводить очень легко и она совершенно не займет много времени.
Дизайн и стиль - безлопастные вентиляторы можно найти в разном цветовом и корпусном исполнении, который впишется в любой интерьер как дома, так и .
Малошумный – работа безлопастного вентилятора практически бесшумна, поэтому его можно использовать даже ночью.
Большая площадь обдува - напольные модели создают плотный и непрерывный поток воздуха в отличие от обычных лопастных вентиляторов, где воздух просто разгоняется и поступает неравномерными рывками на короткое расстояние.
Удобство в управлении - большинство безлопастных вентиляторов оснащены дистанционным управлением, в комплект которых входит пульт для управления регулировки воздушного потока, режима вращения или включения-выключения, не вставая с места. К тому же некоторые модели имеют возможность примагничивания дистанционного пульта к корпусу аппарата, что снижает риск потери пульта.
Дополнительные функции - некоторые из моделей обладают дополнительными функциями, например, ионизировать или подогревать воздух, увлажнять, очищать.
Также следует отметить, что безлопастные вентиляторы бывают как в напольном, так и настольном исполнении.
