В октябре 2009 года компания Джеймса Дайсона по производству бытовой электроники, известная своей линейкой пылесосов, представила на рынке новое устройство под названием Dyson Air Multiplier. Air Multiplier был вентилятором с необычной характеристикой: без видимых лопастей. Оказалось, что это просто неглубокая круглая трубка, установленная на пьедестале.
Dyson с тех пор расширила свою линейку продуктов для обработки воздуха, в которых используется та же технология безлопастного вентилятора, и теперь они включают возможности очистки воздуха. Некоторые из них также работают как увлажнители для сухих помещений, а некоторые работают как обогреватели и вентиляторы, перемещающие воздух.
Но, глядя на эти устройства, вы не ожидаете, что от них почувствуете теплый или прохладный ветерок. В поле зрения нет движущихся частей. Но когда они включены, вы чувствуете, как дует воздух. Так как же они работают? Как открытый круг может толкать воздух без лопастей вентилятора?
Как вы можете себе представить, здесь действуют несколько научных принципов. Есть еще электронный элемент. Хотя внутри трубы нет лопастей, в основании вентилятора находится бесщеточный электродвигатель, который всасывает воздух и подает его в круглую трубу. Воздух проходит внутри устройства, пока не достигает щели внутри трубки. Это обеспечивает основной воздушный поток, который создает легкий ветерок, который вы чувствуете, когда находитесь перед вентилятором.
По словам Дайсона, ветер, создаваемый этими устройствами, более равномерный и устойчивый, чем ветер от стандартного вентилятора с лопастями. Поскольку вращающихся лопастей нет, ветерок от вентилятора не бьет короткими порывами воздуха.
В чем секрет технологии?
Механика воздушного множителя
Называть Dyson Air Multiplier вентилятором без лопастей, возможно, вводит в заблуждение. У них есть лезвия; их просто не видно, потому что они спрятаны внутри пьедесталов. Двигатель вращает девять асимметрично расположенных лопастей, втягивая воздух в устройство. По словам Дайсона, новейшие версии могут проецировать более 77 галлонов воздуха в секунду для охлаждающего воздушного потока.
Воздушный поток отводится через заднюю часть машины. Но как вентилятор умножает количество воздуха, поступающего в основание устройства?
Все сводится к физике. Хотя атмосфера действительно газообразна, газы подчиняются физическим законам гидродинамики. Когда воздух проходит через прорези в круглой трубе и выходит через переднюю часть вентилятора, воздух за вентилятором также втягивается через трубку. Это называетсяпобуждение Поток воздуха, толкаемый двигателем, побуждает воздух позади вентилятора следовать за ним.
Воздух вокруг краев вентилятора также начнет течь в направлении ветра. Этот процесс называетсяувлечениеДайсон утверждает, что за счет побуждения и увлечения его вентиляторы увеличивают мощность воздушного потока в 15 раз по сравнению с количеством, поступающим через двигатель пьедестала.
И все же есть одна проблема, которую Dyson так и не удалось решить с помощью своего уникального вентилятора. Далее вы узнаете, почему Dyson изменил дизайн своего Air Multiplier, когда пришло время сделать вторую версию.
Умножение воздуха, уменьшение шума
Несмотря на передовую концепцию, оригинальный Dyson Air Multiplier имел один существенный недостаток. Было не очень тихо. Компания Dyson приняла это к сведению и решила обновить второе поколение своего вентилятора.
Для этого потребовались серьезные инвестиции со стороны компании. Дайсон вложил более 60 миллионов долларов в исследования и привлек к проекту 65 инженеров. Вместе они создали 640 прототипов и подали сотни патентов, немного подправив каждую конструкцию, чтобы исследовать движение воздуха внутри своего причудливого вентилятора.
Как вы понимаете, часть проблемы с шумом возникает из-за турбулентности. Оригинальный Air Multiplier всасывал воздух в свое основание, где он волей-неволей подпрыгивал, создавая хаос и шум. Чтобы точно определить этот шум, исследователи поместили вентилятор в звуконепроницаемую камеру с 10 микрофонами, прислушивающимися к каждому шороху и жужжанию.
Затем построили полупрозрачные прототипы и пропустили через устройство ультрафиолетовую краску и дым. Высокоскоростные камеры обеспечивали покадровое воспроизведение, давая визуальные подсказки, где воздух скапливался и вызывал шум.
Инженеры Dyson решили проблему турбулентности, интегрировав полости Гельмгольца в основание вентилятора. Если вы когда-нибудь подносили к уху морскую ракушку или дули на горлышко стеклянной бутылки, вы испытали эффект этих полостей, в которых звук отражается и скользит по твердой поверхности.
полости Гельмгольца шумят, конечно. Выясните, как именно работают эти полости, и тогда вы сможете контролировать этот шум. Добавив своего рода полости Гельмгольца в основание Air Multiplier, инженеры увеличили давление воздуха, и в конечном итоге эти полости стали работать как глушители.
Производители автомобилей хорошо знакомы с принципами работы полостей Гельмгольца. Они манипулируют ими в своих интересах при глушении выхлопных систем. В случае с Air Multiplier инженеры в основном настроили полости так, чтобы они специально приглушали звуки в диапазоне 1000 Гц, которые люди склонны находить особенно раздражающими.
Их усилия (и огромные деньги на исследования) окупились. По словам Дайсона, вентилятор второго поколения был на 75% тише своего предшественника. А поскольку воздух проходил через воздушный умножитель более плавно и эффективно, Дайсон смог уменьшить мощность двигателя. Говорят, новый двигатель потреблял на 40% меньше энергии.
За бесшумность в 2014 году Общество по борьбе с шумом наградило Air Multiplier второго поколения наградой Quiet Mark. Награда присуждается продуктам, подавляющим ненужный шум.
За пределами охлаждающего воздуха
Dyson расширил возможности Air Multiplier, выйдя далеко за рамки простого обдува холодным воздухом. Dyson Cool - это вентилятор, который остается верным своим корням Air Multiplier. Но новые модели также имеют в основе фильтры HEPA, которые, по данным компании, делают воздух на 50 процентов чище, улавливая 99,95 процента загрязняющих веществ, включая формальдегид..
И покупатели могут выбрать устройство, которое может увлажнять, очищать и охлаждать комнату или очищать, обогревать и охлаждать комнату. В 21 веке многие из них могут быть подключены к вашему домашнему Wi-Fi, и они могут быть совместимы с вашим голосовым помощником.
Ни одна из этих технологий не обходится дешево: цена вентилятора с очистителем воздуха начинается примерно от 400 долларов. Чем больше функций у вентилятора, тем выше цена, некоторые модели стоят около 1000 долларов.
Нет никаких сомнений в том, что Dyson Air Multiplier - выдающееся изобретение. Его стильный дизайн и инновационные технологии произвели фурор в блогосфере, когда он был запущен. Возможно, в будущем ни у одного из наших вентиляторов не будет видимых лопастей.
Часто задаваемые вопросы о вентиляторах Dyson Bladeless
Вентиляторы Dyson охлаждают воздух?
Вентиляторы Dyson на самом деле не охлаждают воздух, как кондиционер. Как правило, они делают комнату более прохладной из-за плавного воздушного потока, который они создают. Таким образом, они будут лучше охлаждать вас, чем традиционный вентилятор, но они не заменят кондиционер в жаркий день.
Вентиляторы Dyson потребляют много электроэнергии?
Нет, вентиляторы Dyson на самом деле чрезвычайно энергоэффективны, поэтому они обеспечат вам комфорт без увеличения счета за электроэнергию.
Кто из фанатов башни Дайсона лучший?
Если вам нужен только вентилятор для охлаждения, а не для очистки воздуха (что сэкономит вам пару сотен долларов), вентилятор Dyson Cool Tower (AM07) может стать вашим лучшим вариантом.
Безлопастный вентилятор лучше?
Высококачественный вентилятор без лопастей тише, мощнее, безопаснее в использовании, потребляет меньше электроэнергии и, по правде говоря, просто лучше выглядит, чтобы сидеть в гостиной 365 дней в году.
Как работают безлопастные вентиляторы Dyson?
Хотя он и называется «безлопастным» вентилятором, на самом деле у вентиляторов Dyson есть лопасти, просто они спрятаны внутри подставки. Двигатель вращает асимметрично выровненные лопасти, втягивая воздух, и воздух проходит через канал в пьедестале к трубе, которая действует как пандус. Воздух проходит по этой рампе, которая изгибается и заканчивается прорезями в задней части вентилятора. Затем воздух проходит вдоль внутренней поверхности трубы и выходит к передней части вентилятора.