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.
С наступлением жары мы вспоминаем о вентиляторах, самых простых и доступных изобретениях человека для освежения воздуха. Классическая конструкция вентилятора состоит из движка, на вал которого закреплена крыльчатка с множеством лопастей. Во время работы вентилятора воздух засасывается с тыльной его стороны, и проходя через лопасти с увеличенной скоростью выталкивается вперед, создавая эффект охлаждения и свежести.
Обычный вентилятор имеет ряд недостатков: шум и вибрация от лопастей, которые собирают на себя пыль и загрязнение воздуха. Для того чтобы их очистить, необходимо снимать защитную решетку. Скорость таких вентиляторов регулируется всего в нескольких режимах, а настроить ракурс обдува и вовсе бывает затруднительно.
Предлагаемое нами альтернативное устройство лишено этих недостатков. Эту разработку придумали инженеры компании Dyson, представив практически революционное решение в области вентиляции воздуха. Благодаря им мир узнал, что такое безлопастный вентилятор. И сегодня мы будем собирать его в домашних условиях.
Принцип работы безлопастного вентилятора
Основным отличием безлопастного вентилятора от обычного является измененное направление выталкиваемого потока воздуха. Достигается это за счет того, что двигатель с крыльчаткой размещены вертикально и спрятаны в основании, которое оборудовано решетками. Через них потоки воздуха проходят в рамку, размещенную над основанием и снабженную щелями по периметру для осуществления вентиляции.Материалы, инструменты для безлопастного вентилятора
Для сборки этого ультрасовременного бытового гаджета нам понадобятся следующие материалы:- Отрезки ПВХ труб диаметром 150, 125, 90 мм;
- Быстросохнущий клей для пластмассы, типа суперклей;
- Небольшой отрезок оргстекла или плексигласа синего цвета;
- Серверный кулер YW880, ширина рамки-60 мм;
- Краска аэрозольная белая, 1 баллон;
- Отрезок мягкой металлической сетки с ячейками около 10 мм;
- Плата реостатного контроля скорости, тумблер;
- Припой, флюс, термокембрики, саморезы;
- Отрезок светодиодной ленты, длина - около 50 см;
- Блок питания (адаптер) на 12V/2 А;
- Изолента.
- Торцовочная пила или болгарка (УШМ) для обрезки патрубков из ПВХ труб;
- Лобзик для обрезки кривых линий;
- Дрель или шуруповерт с фрезой-коронкой на 50-60 мм;
- Набор сверл различного диаметра;
- Паяльник, отвертка, ножницы, плоскогубцы, термоклеевой пистолет;
- Малярный нож.
Порядок проведения работ
Готовим пластиковые патрубки
Берем отрезок ПВХ трубы диаметром 150мм и торцуем его, выравнивая края. Отмечаем фрагмент длиной около 100мм, и делаем отрез торцовочной пилой или болгаркой (УШМ).
Края всех патрубков необходимо обрабатывать наждачной бумагой, чтобы избежать заусенцев, неровностей и улучшить подгонку краев для клеевого соединения.
Следующим шагом будет подбор пластикового контейнера, который будет плотно насаживаться на наш отрезок трубы. Малярным ножом срезаем у него донышко, и с помощью суперклея закрепляем его на вершине патрубка.
Затем берем трубу диаметром 125мм, и отрезаем от нее патрубок длиной 90мм.
Следующей будет труба диаметром 90мм, которую мы также обрезаем, как и две предыдущие. Это основание нашего вентилятора. Длина отрезка – 120-130мм.
Базовые пластиковые детали готовы. Можно проверить как они будут сочетаться друг с другом, расставив их по своим местам.
Рамка вентилятора, садится на основание перпендикулярно, поэтому патрубок на 90мм необходимо слегка подготовить, обрезав его край соответственно окружности рамки. Размечаем его карандашом, обрезать можно лобзиком или той же болгаркой.
Неровности криволинейного реза можно загладить наждачкой, удалив заодно заусенцы.
С помощью корончатой фрезы диаметром 50-60мм, дрелью или шуруповертом проделываем сквозное отверстие посередине самого большого патрубка. Оно позволит потоку воздуха проходить через основание в нашу рамку. На суперклей закрепляем наше основание.
Для того чтобы замкнуть рамку вентилятора, состоящую из двух отрезков трубы разного диаметра, на меньшем из них с одного торца наклеивается заглушка. Ее делаем из листа оргстекла или плексигласа синего цвета.
Разметив сначала большую окружность, а затем меньшую, отрезаем кольцо заглушки.
Теперь ее можно посадить на суперклей к меньшему патрубку рамки.
Используя аэрозольную краску белого цвета и изоленту в качестве малярного скотча для оргстекла, прокрашиваем пластиковые детали нашего вентилятора.
После того как краска высохла, можно приклеить отрез светодиодной ленты на патрубок большего размера со стороны заглушки. Не забываем сразу пропаять контакты для светодиодной подсветки, и выводим их в основание.
Закрепляем оба патрубка нашей рамки на суперклей.
Электрическая часть
Начинаем подготавливать электрическую начинку нашего вентилятора, распаивая контакты кулера. Провода лучше взять с запасом чтобы удобно было ими работать при подключении контрольной платы и тумблера.
Паяльником можно сделать крепежные отверстия, чтобы надежно закрепить кулер в корпусе основания.
Закрепляем кулер, и просверливаем вентиляционные два отверстия в основании друг напротив друга. Сделать это можно той же корончатой фрезой.
Закрываем эти отверстия фрагментами металлической сетки, предварительно нарезанной по размеру.
Приклеиваем фрагменты сетки термоклеевым пистолетом.
Распаиваем контакты тумблера и гнезда питания. Оголенные контакты закрываем термоусадочными кембриками, прогревая их зажигалкой.
Теперь можно проделать отверстия для тумблера и гнезда питания, и закрепить их на корпусе основания вентилятора.
Обилие климатической техники, представленной на отечественном рынке, предоставляет современному потребителю право выбора практически любого аппарата, обладающего необходимыми функциями для создания благоприятного микроклимата в помещении. Но, несмотря на это, наиболее востребованным климатическим прибором был и есть вентилятор.
Современная промышленность предлагает огромное количество вентиляторов, отличающихся друг от друга внешним видом, способом установки и функционалом. Но некоторые аппараты способны удивить даже видавших виды специалистов. Речь идет о безлопастных вентиляторах, которые для создания воздушного потока используют совершенно отличный от обычных вентиляторов принцип работы. О том, что собой представляет и как работает безлопастной вентилятор и пойдет речь в этой публикации. Кроме этого, будет сделан краткий обзор нескольких наиболее популярных моделей.
Конструкция и принцип действия устройства
Внешне, вентилятор такого типа напоминает телевизионную антенну или украшение интерьера — никаких движущихся частей нет.
Принцип действия безлопастного вентилятора основан на технологии «воздушного множителя».
- Воздух, выбрасываемый из сопла с большой скоростью, вовлекает в движение другие воздушные массы, за счет создавшегося вокруг сопла вакуума.
- Создается устойчивый воздушный поток, только усиленный в несколько раз. Этот несколько модифицированный принцип и был использован Джеймсом Дайсоном, при разработке вентилятора, который не имеет лопастей.
Устройство безлопастного вентилятора крайне простое и эффективное.
- Аппарат состоит из рамки и основания-подставки, в которую вмонтирована высокоскоростная турбина.
- Через щели она затягивает воздух и подает его в рамку, форма сечения которого напоминает профиль крыла самолета.
- Воздушное кольцо может быть как круглой, так и овальной формы.
Проходя через кольцо и раскручиваясь, воздух увеличивает скорость движения более чем в 15 раз, после чего выбрасывается через узкую щель, расположенную по всему периметру рамки. На выходе из нее, скорость воздуха может достигать 85-90 км/ч, что создает разряжение в воздушном кольце, пространство которого моментально заполняется воздухом. Именно этот эффект создает мощный и непрерывный воздушный поток, который в сумме с вовлеченным воздухом может двигаться со скоростью 30-35 км/ч.
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
В последнее время в рунете периодически появляется реклама безопасного безлопастного вентилятора, предлагаем рассмотреть устройство этого климатического прибора для дома и принцип его действия. Мы также расскажем о сильных и слабых сторонах этого аппарата и основных характеристиках. После чего проведем краткий обзор нескольких моделей безлопастных вентиляторов, а в завершении статьи рассмотрим возможность создания своими руками такого необычного устройства.
Конструкция и принцип действия
В 2009 году Дж. Дайсон представил миру собственную разработку вентилятора. Особенность конструкции заключалась в отсутствии лопастей, что, тем не менее, не мешало устройству создавать устойчивый воздушный поток. Причем, объем воздуха на выходе превышал на один-два порядка, поступающий на турбину. Думаете магия? Нет, все значительно серьезней – аэродинамика.
Все дело в профиле кольца, ему придана специальная форма.
Благодаря этому выходящий из отверстий воздух фокусируется таким образом, чтобы перед кольцом образовалась зона низкого давления (выделена красным овалом на рис. 3).
Рис. 3. Аэродинамическое моделирование работы Воздушного Умножителя Дайсона
Поскольку такая область спереди и по бокам окружена повышенным давлением, воздух втягивается с тыльной стороны кольца, образуя устойчивый направленный поток.
Заметим, что на составление математической модели профиля, позволяющего добиться максимального эффекта и доработку технологии, у Дайсона ушло около четырех лет. Большинство китайских аналогов его устройства не могут выдать даже половинной мощности оригинального аппарата. Изобретатель запатентовал конструкцию, в частности, профиль кольца и строение турбины, нагнетающей воздух, поэтому для изготовления полноценных копий необходимо приобрести у автора права на производство.
Как работает вентилятор?
Поскольку чертеж устройства находится под защитой авторских прав, расскажем о работе вентилятора, опираясь на рисунки, используемые в рекламе этого продукта.
Пояснение к рисунку:
- А – отверстия для поступления воздуха к турбине.
- В – двигатель турбины.
- С – воздушные потоки внутри кольца.
- D – кольцо.
При включении турбина начинает нагнетать воздух внутрь кольца, откуда выходит под давлением в небольшую щель (А на рис. 5) или маленькие сопла.
Рис. 5. А — Щель для выхода воздуха; B – двигатель для вращения кольца
Некоторые модели (например, Flextron FB1009, KITFORT KT-401, HJ-007, Bork) имеют встроенный двигатель (В рис. 5), позволяющий менять направление кольца, а, следовательно, и воздушного потока. Часть производителей предусмотрела возможность установки в конструкцию специального аэрозоля, в результате Аirmultiplier Dyson (именно так назвал свое детище Дайсон) дополнительно выступает в роли освежителя воздуха (часть модельного ряда Kitfort, Supra,Renova, Vesson).
Встречаются безлопастные вентиляторы с охлаждением и нагревом воздуха, такие бытовые приборы вполне можно отнести к разряду полноценной климатической техники.
Оригинальные устройства выпускаются с силовой установкой (турбиной) мощностью 25 или 40 Вт. У китайских аналогов этот параметр может варьироваться в широком диапазоне. Такой небольшой мощности вполне достаточно для того, чтобы через кольцо проходило до 500 литров воздуха в секунду (опять же, это значение касается оригинальных изделий).
Плюсы и минусы
Рассмотрев строение умножителей воздуха, можно перейти к анализу их преимуществ и недостатков. Начнем с первого. Преимущества:
К сожалению, у данного устройства есть и недостатки, которые существенно отражаются на покупательском спросе:
- Высокая стоимость оригинальных моделей, она может доходить до 20 тыс. рублей и более, что сопоставимо с покупкой и установкой недорогой сплит системы. Впрочем, с такой ценой можно смириться, если безлопастной вентилятор обладает функциями нагрева и охлаждения воздуха. Заметим, что китайские аналоги стоят существенно дешевле, некоторые даже на порядок, но, как уже было описано выше, у них меньшая эффективность.
- Несмотря, на то, что силовая установка вентилятора малошумная, в процессе работы этот прибор издает характерный гул, напоминающий работу турбины самолета. Причем, на максимальной мощности уровень шума может достигать 60 децибел, что довольно много, поскольку достаточно часа, чтобы от этого разболелась голова. Правда, в таком режиме устройство создает настолько сильный поток воздуха, что возникают дискомфортные ощущения, поэтому максимальный уровень работы практически не используется. В штатном режиме аппарат шумит значительно меньше.
- Заявленное в рекламе 15-ти кратное увеличение потока технически верное, но есть определенный нюанс. Это величина характерна для максимального режима, который практически не используется.
Обзор моделей на рынке
Приведем в качестве примера несколько моделей устройств, доступных на российском рынке.
Bladeless Fan, маленький недорогой настольный вентилятор безлопастного типа. Произведен в Китае. Стоимость порядка $40-$50. Минимум функций, небольшая мощность (12 Вт) позволяют получить воздушный поток, вполне приемлемый для настольных устройств.
Еще один бюджетный вариант с минимальным функциональным набором — Fan Leader, если верить поставщикам, польского производства. Также в настольном исполнении, в том же ценовом диапазоне, но несколько большей мощности – 35 Вт. Характерная особенность – рабочая зона выполнена в форме овала. Заметим, такая форма встречается у многих моделей, например, Орион OR-DSO2.
Ну и для сравнения рассмотрим оригинальную конструкцию — модель Dayson Hot + Cool. Данный прибор выпускается в напольном исполнении. Он обладает функцией нагрева воздуха. Мощность турбины – 40 Вт, в режиме обогревателя – 2 кВт. Имеется пульт дистанционного управления, информационное табло, указывающее выбранный режим и заданную температуру. За все это удовольствие потребуется заплатить около 500 – 540 долларов.
Заканчивая тему обзора, приведем сравнительную таблицу модельного ряда Dynson и китайского аналога Unico ION.
| Наименование | Dyson AM-01 | Dyson AM-02 | Dyson AM-03 | Dyson AM-04 | Unico ION |
| Ориентировочная Стоимость, $ | 260 | 310 | 340 | 345 | 50 |
| Функциональность | охлаждение | охлаждение | охлаждение | охлаждение/нагрев | охлаждение |
| Скорость воздушного потока (max), л/с | 450 | 600 | 700 | 130 | 450 |
| исполнение | настольное | Напольное | Напольное | Напольное | Настольное |
| Ручная регулировка угла наклона | + | — | + | + | + |
| Ручная установка высоты | — | — | + | — | — |
| Автоматические повороты на 90° | + | + | + | + | + |
| Плавная регулировка скорости потока | + | + | + | + | + |
| Уровень шума (max), дБ | 64,5 | 63,0 | 65,0 | 64,0 | 60,0 |
| Потребляемая мощность (max), Вт | 40 | 65 | 65 | 2000 | 35 |
| Габариты упаковки, мм | 547х356х152 | 1007х190х110 | 1480х450х280 | 579х200х153 | 580х330х180 |
| Вес (брутто), кг | 1,80 | 3,35 | 4,30 | 2,47 | 2,50 |
Возможно ли сделать безлопастной вентилятор своими руками
В рунете есть несколько видеороликов, посвященных этой теме, где для создания кольца используются различные материалы, начиная от пластиковых ведер и заканчивая канализационными трубами ПВХ. Силовые установки также разнообразны, в основном это мощные кулера от процессоров, но встречаются оригиналы, использующие двигатель пылесоса. Эффективность таких конструкций и их характеристики вызывают большие сомнения, тем более никаких замеров не приводится.
Как вы помните, для создания зоны низкого давления необходимо сфокусировать потоки воздуха особым образом. Используя обычный подручный материал, сделать это довольно непросто, а работа ради работы не несет в себе рационального смысла.
