Безлопастной вентилятор: конструкция и принцип действия устройства без лопастей

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.

Профиль кольца безлопастного вентилятора

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.

Устройство безлопастного вентилятора: как работает, принцип действия

При появлении очередной новинки многие умельцы сразу задумываются, как изготовить подобное своими руками. Возможно ли это?

Вроде бы ничего сложного, можно раздобыть все необходимые составляющие, но, к сожалению, это не совсем так. Даже зная принцип действия, и имея все нужные составляющие детали, просто собрать прибор своими руками не получится.

Почему? Да потому что, кроме необходимых деталей, необходимо знать размеры воздухопропускающего кольца, мощность турбины и двигателя, а также рассчитать размер отверстия для атмосферного притока, турбулентность и скорость потока на выходе.

Сложно? Наверное, если есть друзья-физики, способные рассчитать необходимые размеры, такой приборчик будет легко сделать своими руками, а просто имея под рукой необходимые подручные материалы, не получится.

Безопасные вентилирующие устройства без лопастей удобны, практичны, безопасны и отличаются стильным дизайном. Постепенно они теснят на рынке бытовых приборов своих лопастных «коллег», завоевывая симпатии покупателей.

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.

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.

Безлопастной вентилятор: конструкция и принцип действия устройства без лопастей

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.

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.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Цветной шифер и другие виды шиферного листа металлический безасбестовый алюминиевый римская черепица железный

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.

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.

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.

Вентилятор без лопастей

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.

Обратите внимание

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.

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.

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.

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;
  • кулер корпусной для компьютера 120×120 мм;
  • термоусадку неармированную;
  • набор электрических проводов;
  • отвертку универсальную со сменными лезвиями;
  • набор крепежа;
  • слесарные ножницы;
  • сетку полимерную для воздуховодов;
  • термопистолет электрический;
  • разъем аудио Æ3,5 мм в сборе («папа» и «мама»);
  • пассатижи универсальные;
  • электрический выключатель 220V;
  • газовый баллон с горелкой;
  • заготовка для печатной платы из гетинакса;
  • потенциометр из нихромовой проволки;
  • диод Шоттки корпусной, микросхема NE555;
  • конденсаторы, резисторы, диоды;
  • резиновые ножки для подставки;
  • блок питания сетевой универсальный.

Несмотря на консерватизм мышления, сразу после своего появления безлопастные вентиляторы начали уверенно формировать свою нишу потребителей на рынке техники для создания комфортного микроклимата в квартире и офисных помещениях. Покупатели безлопастных кондиционеров отмечают как преимущества:

  • высокую производительность при небольших габаритах;
  • отсутствие потока холодного воздуха при работе кондиционера;
  • отсутствие необходимости периодического технического обслуживания;
  • удобство при смене места расположения офиса – не нужно вызывать специалистов для работ по установке и заправке системы фреоном;
  • нет вибрации окон и характерного шума компрессора при работе;
  • простоту управления – нет рукояток режима компрессора и управления воздушной заслонкой;
  • не нужно периодически сливать конденсат из поддона.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Освещение аквариума устройство выбор ламп норма времени яркость

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.

Относительно недорогой китаец Bladeeless Fan

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.

Fan Leader

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.

Прекрасный образец оригинальной продукции Dayson Hot Cool

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

Fan Leader

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.

Безлопастной вентилятор: конструкция и принцип действия устройства без лопастей

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.

Конструктивные признаки

https://www.youtube.com/watch?v=I2HcVHs2DBY

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.

Как устроен безлопастной вентилятор: устройство и принцип работы прибора

Одна из новинок рынка климатического оборудования – безлопастной вентилятор. Прибор одновременно вызывает интерес и сомнение среди потенциальных покупателей. Необычный безлопастный вентилятор удивляет внешним видом и функциональными возможностями.

Кто-то решается на его приобретение, а кто-то переживает, что деньги будут потрачены впустую. Чтобы развеять сомнения в работоспособности оборудования, нужно поближе познакомиться с его устройством, принципом работы и особенностями эксплуатации.

Сравнительные преимущества

  • 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.

Как устроен безлопастной вентилятор: устройство и принцип работы прибора

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.

Пару слов о создании безлопастного вентилятора

Модель, кардинально отличающаяся своим внешним видом от других видов вентиляторов, привычных многим с детства, была изобретена в 2009 году. Ее создатель – Джеймс Дайсон.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Калькулятор расчета количества кирпича или блоков для межкомнатной перегородки - с необходимыми пояснениями

Он около 30 лет работал над вариантами совершенствования пылесоса и другого бытового и промышленного оборудования. Этот английский разработчик придумал много интересных и полезных изобретений, патенты на которые были проданы в разные страны мира.

Все его разработки отличаются изысканным дизайном и улучшенными функциональными возможностями. Мистер Дайсон, работая над совершенствованием гигиенической сушки для рук, взял за основу принцип ее работы для своего нового изобретения. Так, в 2009 году появился особый вентилятор, не имеющий лопастей.

Около 4-х лет ведущие инженеры компании Дж. Дайсона потратили на то, чтобы смоделировать кольцо вентилятора, которое сможет наиболее эффективно пропускать сквозь себя воздух, многократно его умножая.

Безлопастной вентилятор круглой и овальной формы

Безлопастной прибор от Дайсона уже в 2010 году продавался на родине изобретателя за 199 английских фунтов. Такую цену сложно назвать народной, но желающих обзавестись инновационным вентилятором было много.

Поэтому, сейчас на рынке можно обнаружить аналогичное оборудование от различных производителей, в том числе и бюджетные китайские модели.

Безопасные безлопастные вентиляторы: принцип действия, обзор лучших моделей и их стоимость

Одно из новейших изобретений климатической техники — вентилятор без лопастей. Своим уникальным внешним видом и техническими возможностями он уже прочно завоевал место на мировом рынке. Эта новинка эффективна и экономична, пользуется популярностью потребителей. Но лучше всего познакомиться поближе с техническими характеристиками и возможностями прибора.

Как понятно из названия, вентилятор не имеет привычных нам лопастей. Прибор имеет вид кольца, стоящего на тумбе. Поток воздуха идет из середины кольца. В отличие от обычного вентилятора он создает непрерывный поток воздуха. Создатель этого вентилятора англичанин Джеймс Дайсон назвал свой прибор «умножитель воздуха».

Сейчас уже создано множество различных видов и форм безлопастных вентиляторов: в виде простого кольца, сердечка, яблока, формы детских игрушек, с освежителями и ароматизаторами воздуха, с пультом ДУ, настольные и напольные модели.

Как создавался безлопастный вентилятор

Такой вид устройства, как безлопастный вентилятор, был придуман известнейшим английским ученым Джеймсом Дайсоном. Его целью было изобрести такое устройство, которое бы смогло работать, не имея лопастей и исключая всякую вибрацию. Кроме того, ученому удалось разработать такую технологию, которая смогла увеличить выдуваемый воздух до 15 раз.

Работа вентилятора обусловлена простым электродвигателем, который имеет мощность 40 Вт и располагается на приборе снизу. Двигатель оснащен мощными неодимовыми магнитами, которые предотвращают образование пыли. Скорость движения воздушных потоков легко отрегулировать с помощью реостатного переключателя, чего невозможно достичь в обычных лопастных устройствах.

Дайсону удалось создать безопасный вентилятор без лопастей, который смог вытеснить обычные вентиляторы. Ведь такой вид устройства является очень удобным и неприхотливым в использовании.

Достоинства безлопастного вентилятора

У безлопастных вентиляторов, конечно, имеется множество преимуществ по сравнению с обычными моделями вентиляторов. Их стильный дизайн сможет служить украшением для любого современного интерьера как в доме, так и в офисе. Имея огромную мощность и высокую безопасность, прибор без лопастей имеет еще и приемлемую стоимость по сравнению даже с дешевыми моделями кондиционеров. К тому же такое устройство хорошо освежает помещение и почти работает без шума, что делает его просто незаменимым.

Поражает безопасность безлопастного прибора. В таком устройстве полностью отсутствуют движущие детали в форме лопастей, что позволяет его свободно использовать даже вблизи с маленькими детьми. К тому же, устройство имеет поразительную мощность, благодаря которой воздух выдувается интенсивней, а помещение охлаждается быстрей. Работу безлопастного вентилятора легко регулировать при помощи пульта управления, что создает еще больший комфорт.

Вентилятор без лопастей удобно вращается в разные стороны, поэтому прохлада распространяется по всему свободному пространству. Модели таких устройств имеют мощную платформу, что обеспечивает их устойчивость. Даже пульт управления крепится к корпусу во избежание его потери.

Если утверждать кратко, то безлопастные вентиляторы обладают следующими преимуществами по сравнению с обычными моделями таких устройств:

  • достаточной мощностью;
  • абсолютной безопасностью;
  • необыкновенной стабильностью;
  • плавным регулированием скорости воздушных масс;
  • выдуванием большого количества свежего воздуха;
  • дистанционным и ручным управлением;
  • автоматическим поворотом во все стороны;
  • высокой устойчивостью;
  • удобством ухода и отсутствием лишних защитных элементов.

Кроме большинства достоинств, безлопастные устройства имеют и некоторые хоть и не совсем значительныенедостатки:

  1. Наличие шума и вибрации. При беззвучной работе турбины выброс воздушного потока сопровождается сильным гулом.
  2. Высокая стоимость по сравнению с обычными лопастными вентиляторами.

Итак, безлопастные вентиляторы отличаются своей эффективностью в работе, современным дизайном и практичностью. Именно поэтому, они во много раз превосходят традиционные модели и уже начали пользоваться определенным спросом на рынке бытовой техники.

Оцените статью
MALIVICE.RU
Adblock
detector