Вентилятор нового поколения без лопастей. Вентилятор без лопастей – новшество в современной технике

Традиционная конструкция потолочного вентилятора хорошо известна. Обычно его лопасти со свистом рассекают воздух под потолком помещения, направляя воздушный поток вниз. Находясь прямо под вентилятором, можно наслаждаются «легким бризом», и рисковать подхв

Изобретатель Ник Хинер (Nik Hiner) вместе с единомышленниками из компании Exhale Fans предлагает продукт, лишенный перечисленных недостатков и обладающий необычным инновационным дизайном.

В новой конструкции все поставлено «с ног на голову». Нет, вентилятор по-прежнему крепится под потолком комнаты, но у него нет никаких свистящих над головой лопастей, а воздушный поток он не выдувает, а втягивает.

Вместо лопастей вращаются плоские диски, создавая ламинарные (однонаправленные) потоки воздуха, движущиеся вдоль поверхности потолка и опускающиеся вниз к полу по стенам помещения. В результате воздух, поступая в вентилятор снизу, равномерно циркулирует по всему помещению, перемешивая температурные слои. В отличие от обычного лопастного вентилятора, в комнате, полностью охваченной ламинарным потоком, устраняются зоны, температура в которых значительно отличается от среднего значения.

В конструкции отсутствуют вращающиеся лопасти, что предопределяет принципиально меньший уровень шума во время работы. Кроме того, для вращения кругов используется малошумящий электродвигатель, что практически сводит общий уровень шума к минимуму. Двигатель постоянного тока может вращаться с шестью разными скоростями, и управляется беспроводным дистанционным пультом. Безусловно, неоспоримое преимущество и отличие нового вентилятора от лопастных собратьев – внешний вид, прекрасно вписывающийся практически в любой интерьер.

Идея безлопастного потолочного вентилятора пришла в голову Хинеру, когда он изучал конструкцию турбины Никола Тесла. Первую попытку реализации необычной конструкции Хинер предпринял в 2005 году. Следующие годы ушли на адаптацию дизайна и изготовление целой серии прототипов, прежде чем изобретатель остановился на нынешней конструкции.

На сегодняшний день вентилятор практически готова к производству. Для его запуска требуется определенная сумма, которую Хинер намерен потратить на разработку упаковки и покупку сырья.

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.

Из инструментов нам понадобятся:

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.

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.

Совсем недавно в продаже стали появляться довольно странные устройства, имеющие функции обычного вентилятора, но при этом не имеющие привычных лопастей. Стандартное устройство такого типа выглядит как кольцо, смонтированное на специальной тумбе. При этом поток воздуха идет прямо из середины такого кольца, что кажется фантастическим и даже волшебным. У многих такой вентилятор вызывает недоумение, а другие считают его работу прост сверхъестественной или же надувательством.

На самом деле вентилятор без лопастей имеет довольно простое устройство, хотя в принцип его действия заложены новейшие разработки в области аэродинамики и техники. Дело в том, что кольцо, установленное на тумбу, внутри полое, а по его внутреннему периметру сделано специальное отверстие. Вентилятор без лопастей имеет турбину внутри тумбы, которая и подает давление воздуха внутрь кольца, а он выходит через отверстие, которое имеет такую аэродинамику, что его поток направляется в определенную сторону, а именно - через сам круг. Таким образом, создается направленное масс, которые, в свою очередь, захватывают воздух из окружающей среды, создавая довольно мощный поток. Поэтому такое устройство часто называют давления".

Стоит отметить, что поток воздуха, получаемый при помощи такого прибора, идет равномерно, а не порциями, как при использовании обычного вентилятора, что способствует повышению его КПД и значительно улучшает эффективность. Поэтому такое устройство очень хорошо использовать как вентилятор охлаждения. Его равномерный поток будет держать необходимую область под постоянным давлением воздуха, что при одинаковых затратах энергии будет значительно эффективнее.

Благодаря своему устройству, вентилятор без лопастей позволяет выдавать объем воздуха в 15 раз больше, чем обычный. При этом его воздушный насос работает практически бесшумно, что также является очень большим преимущество. Многие модели таких приборов могут осуществлять нагрев воздуха, позволяя использовать устройство как обогреватель, а отсутствие лопастей делает его безопасным для детей.

Однако самым главным преимуществом такого вентилятора является его равномерный поток воздуха, который можно сравнить с легким бризом, он позволяет ощутить себя на берегу моря. Он не напрягает своим постоянным шумом, поэтому пользоваться таким прибором - одно удовольствие. Также вентилятор без лопастей не собирает на себе пыль. Это положительно сказывается на здоровье и даст возможность использовать его людям, страдающим аллергией.

Таким образом, безлопастные вентиляторы являются новейшими устройствами для организации быта, которые не только очень эффективны, но экономичны и безопасны. При этом цена на такой воздуха составляет практически столько, сколько и на электрический тепловентилятор. Это делает такой прибор доступным практически каждому, а пульт дистанционного управления позволит наслаждаться нежным потоком воздуха с любого места комнаты.

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.