Безлопастный вентилятор. Как работает безлопастной вентилятор Вентилятор без лопастей принцип действия

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).

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.

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.

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.

Вентилятор без лопастей часто называют в честь его создателя — вентилятором Дайсона. Или «умножителем воздуха» (Air Multiplier), как назвал прибор сам Джеймс Дайсон. Выглядит устройство, конечно, стильно — кольцо на тонкой ножке можно выполнить в великом множестве интерьерных вариантов. Но как же оно все-таки работает?

Как устроен безлопастной вентилятор

Странное футуристическое «кольцо на ножке» на самом деле состоит из трех частей. Они конструкционно и механически собраны так, чтобы обеспечивать вдув-выдув воздуха.

«Ножка» вентилятора без лопастей — это, на самом деле, его корпус с панелью управления. В корпусе находится мотор для забора воздуха, маленькая решетка, через которую он забирается. На панели управления — кнопка включения и, опционально, реостат для регулировки интенсивности вентиляции (у классического дайсоновского вентилятора его нет).

А вот собственно «кольцо» — это так называемый обдуватель. Кольцо изнутри имеет особую форму: по всему контуру расположен канал, по которому движется воздух. Зачем это нужно — сейчас расскажем.

Как работает вентилятор без лопастей?

Сначала высокоскоростной двигатель затягивает воздух сквозь решетку у основания корпуса-«ножки». Затем этот воздух загоняется в канал обдувателя (внутрь корпуса «кольца»).

Форма кольца изнутри, фактически, сконструирована по тому же принципу, что и крыло самолета. Поэтому, когда воздух перемещается внутри канала, его скорость увеличивается.

Из канала воздух выходит с более узкой стороны. В результате с обратной, более широкой, образуется область низкого давления. Благодаря этому кольцо само начинает «затягивать» в себя воздух и выбрасывать его со широкой стороны.

Объем, втягиваемый и выбрасываемый за счет эффекта понижения давления, в 15-20 раз превышает первоначальный, втянутый двигателем. Безлопастные вентиляторы способны пропускать сквозь себя до 500 л воздуха за 1 секунду. Так что устройство «обдувает» все, находящееся поблизости, без всяких лопастей — просто за счет законов аэродинамики.

Чем крут безлопастной вентилятор

Во-первых, он бесшумный. Как часто жаркой июльской ночью раньше приходилось ворочаться под звон комаров и тарахтение вентилятора!.. С «дайсоновским» такого не будет: обдувание происходит мягко, без шума мотора, треска лопастей и эффекта вибрации. Под него можно спокойно спать (комаров, увы, не отгоняет). Вот такой дайсоновский вентилятор можно поставить на тумбочку у кровати:

Во-вторых, он может использоваться «в обратную сторону» — как обогреватель. Для этого в обдуватель добавляется нагревательный элемент, и втягиваемый воздух становится теплым. Так что это устройство «два в одном» — например, вот такая модель Dyson Pure Hot+Cool .

И даже не два в одном, а четыре в одном! Потому что если дополнительно добавить в устройство HEPA-фильтр и ультразвуковой увлажняющий элемент, то он становится еще и очистителем-увлажнителем воздуха. Такое вот МФУ для вентиляции в квартире. К примеру — вот эта модель Dyson AM10 .

За последние годы появилось большое количество новинок бытовой техники. Потребителям предлагается разнообразный ассортимент современных изделий и часто в обновленном дизайне. Наиболее популярным можно назвать безлопастной вентилятор, который работает в экономичном режиме и способен эффективно освежить помещение.

Показать всё

История создания

Безлопастной вентилятор внешне очень отличается от привычного для нас изделия. Первый прибор появился в 2009 г . благодаря создателю Джеймсу Дайсону. Он почти 30 лет посвятил работам, которые были направлены на усовершенствование многих видов бытовой техники. Английскому разработчику удалось придумать много необычных, полезных и нужных изобретений.

Многие страны купили патент на производство этих новинок. Производителей привлекает не только полезность приборов, но и улучшенный дизайн, функциональные возможности техники. При разработке особого вентилятора без лопастей было потрачено более 4-х лет на моделирование кольца, способного эффективно пропускать потоки воздуха, многократно умножая его.

КРУТОЙ БЕЗЛОПАСТНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР ИЗ КИТАЯ!!!

Прибор быстро завоевал популярность и вскоре после его появления на рынке стали продаваться аналогичные вентиляторы. Сейчас даже есть более бюджетные варианты от китайских производителей.



Устройство вентилятора

Работа этого прибора очень напоминает действие двигателя реактивного самолета. В его основание вмонтирована высокоскоростная турбина с двигателем в 40 кВт, которые соединены общим валом. Всего две основных части (основание, кольцевой диффузор) входят в состав безлопастного вентилятора. Принцип действия основан на работе турбины, обеспечивающей поступление воздуха в устройстве.

Двигатель прибора оснащен камерой Геймгольца , который улавливает и рассеивает шум работы. Корпус устройства имеет множество отверстий, всасывающих воздух. Кольцевой диффузор у прибора создан по правилам аэродинамики. С внутренней стороны на поверхности находится специальная прорезь. С ее помощью в рабочей зоне происходит нагнетание воздуха.

Сечение кольца имеет вид капли, поскольку такая форма является идеальной, с точки зрения аэродинамики. Она минимизирует вокруг себя сопротивление, что не допускает образования турбулентности.

Безлопастной вентилятор



Принцип работы

В безлопастном вентиляторе был применен технический принцип работы турбины. Размещаясь в основании устройства, турбина через отверстия корпуса всасывает воздух снаружи и подает его в кольцевой диффузор с очень узкой щелью. Его профиль, специально адаптированный, работает на увеличение эффективности разности давления. Это заставляет воздух выталкиваться с силой за счет аэродинамического эффекта.

В полученный поток сразу вливается воздух, окружающий кольцо диффузора. За счет этого воздушный рабочий поток возрастает в 15−20 раз у вентилятора без лопастей. Принцип работы такого устройства называют «умножителем воздуха». Это позволило получить безопасную и экономичную конструкцию.

Она создает плотный монотонный поток, освежающий воздушные массы. В процессе действия он функционирует неназойливо. Прибор практически бесшумный; очень интересно наблюдать, как работает вентилятор без лопастей. В отличие от обычного устройства он не создает сквозняка и не вызывает дискомфорта.



Основные преимущества

У безлопастного прибора есть много преимуществ по сравнению с привычным вентилятором. Он идеален для использования в быту и офисных помещениях. Устройства отличаются следующими положительными характеристиками:



Все эти приборы оснащены дистанционным управлением, что делает их очень удобными в процессе эксплуатации. Пульты управления закрепляют к корпусу, чтобы было удобно управлять и не потерять. Почти все пульты оснащены различными опциями, где можно выбрать нужный режим работы. Такое изделие помогает в быту и на работе без шума и дискомфорта получать свежий поток воздуха.




Кроме плюсов, у вентилятора есть свои минусы: если покупать более мощный прибор, то он издает во время работы шум, что очень ощущается при большой скорости. Цена у современных моделей высокая. Если покупать более дешевые аналоги от китайских производителей, то они отличаются неустойчивостью и скрипом.

Производители безлопастных вентиляторов постоянно работают над имеющимися недостатками. Они периодически улучшают новые модели, учитывая отзывы и предложения потребителей.

Критерии выбора

«Умножитель воздуха» отличается не только своими положительными характеристиками, но и оригинальным дизайном. Своей причудливой формой он украсит любое помещение. По способу установки их делят на три типа:

• напольные;
• настенные;
• настольные.

Настенные относятся к устройствам стационарного типа, а два других к переносным приборам. Чаще всего производители такой техники предусматривают установку вентиляторов в двух вариантах крепления: на стене и на столе. В комплектации к ним прилагается кронштейн с дюбелями.

Потребителям сейчас предлагается много моделей, которые отличаются ценой и набором функционала. Перед покупкой надо обращать внимание на характеристики прибора и его уровень шума во время работы.

Как сделать безлопастной вентилятор своими руками/How to make a DIY safe fan

На эффективность эксплуатации влияет радиус кольца безлопастного вентилятора. Для помещений больших размеров следует выбирать модели с более крупным кольцом. Количество потока и потребление электроэнергии будет зависеть от мощности «умножителя воздуха». Для квартиры или дома небольшой площади достаточно купить прибор средней мощности. Если выбирать его для крупного офиса, тогда следует купить агрегат, способный прогонять большой объем воздуха.




Рекомендуется обращать внимание на корпус изделия, чтобы он был качественным и не имел неприятного запаха. Для ценителей комфорта желательно отдавать предпочтение моделям с широкой настройкой параметров регулировки. Наличие пульта управления с удобной системой кнопок позволит легко и просто управлять бытовым прибором .

Особенности применения



«Умножители воздуха» сейчас довольно распространены. Их устанавливают в домах и квартирах, офисах, больницах и других учреждениях. Они мягко распределяют воздушные потоки, но, кроме этого, способны и увлажнять, охлаждать или подогревать воздух. Диапазон настройки уровня влажности будет зависеть от модели, поэтому каждый пользователь имеет возможность выбрать для себя подходящий вариант изделия.

Подогревом и охлаждением оснащены только дорогие модели. Предлагаются варианты с очищением воздуха от чада, дыма и других вредных примесей. Сейчас можно купить продукцию от мировых брендов, которые будут выполнять функции настоящих кондиционеров.

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.

Безлопастной вентилятор обеспечивает здоровый микроклимат в помещении в самую жаркую погоду, что крайне положительно отражается на повышении продуктивности труда офисных работников. Помимо прочего, подобный агрегат способен стать настоящим украшением интерьера.

Безлопастной вентилятор - принцип действия

Как функционирует инновационное изобретение? Принцип кондиционирования обеспечивается прохождением потоков воздуха через специальное кольцо, которое отличается неровной формой. Выполнена конструктивная деталь согласно законам аэродинамики, которые актуальны при разработке закрылков авиационной техники.

В основании безлопастной вентилятор содержит отверстия, которые служат для всасывания воздуха в помещение. При помощи турбины поток распространяется по форме кольца, во внутренней части которого создается зона отрицательного давления. В результате - воздух равномерно выбрасывается из устройства усиленной струей. Именно этим потоком и наслаждается пользователь, используя безлопастный вентилятор.

Учитывая то, что безлопастной вентилятор, цена которого на российском рынке составляет от 5000 до 25 000 рублей и более, включает в себя сотни различных моделей, потребителю порой трудно определиться с подходящим вариантом. Поэтому стоит относиться к подбору такого климатического оборудования, исходя из личных потребностей, обращая внимание на следующие параметры.

Радиус кольца

Данный показатель, наряду с интенсивностью и мощностью циркуляции воздушного потока, сказывается на эффективности применения безлопастного вентилятора в том или ином помещении. Выбор агрегата с крупным кольцом способствует более качественной вентиляции.

Мощность

От параметра мощности зависит расход потребляемой энергии, качество воздухообмена, но также уровень шумов. Производительность выступает некритичным показателем при необходимости кондиционирования воздуха в жилых помещениях. Однако для крупных офисов подходит лишь по-настоящему мощный безлопастной вентилятор. Несмотря на достаточно громкую работу, высокая эффективность полностью оправдает подобный недостаток.

Воздухообмен

Для вентиляторов, которые приобретаются для обслуживания объемных помещений, данный показатель должен составлять порядка 250 м 3 /час. Отдавая предпочтение бюджетным моделям, придется расплачиваться тем, что воздух попросту не будет циркулировать в углах офиса.

Поворот кольца

Как и лопастные модели, климатические приборы данной категории способны осуществлять вращение рабочей части по отношению к оси, что способствует увеличению вентилируемой площади. Большинство моделей, которые пользуются спросом на рынке, обладают углом поворота кольца до 90 о. Однако при желании можно приобрести агрегат, в котором представленный показатель на порядок больше, другими словами - вплоть до 360 о.

Количество скоростей

Отдавая предпочтение модели с возможностью широкой настройки параметров, можно добиться высочайшего уровня комфорта при нахождении в помещении. Плавная регулировка силы воздушных потоков дает возможность персоналу чувствовать себя максимально уютно в любом уголке, куда будет поступать прохлада.

В итоге

Когда возникает потребность в нахождении достойной альтернативы громоздкому и дорогостоящему кондиционеру, стоит обратить внимание на инновационные безлопастные вентиляторы. Удобство и безопасность эксплуатации, непрерывный приток свежего воздуха - это лишь малая доля достоинств, которые заслуживают внимания при выборе такой климатической техники. Что касается фирмы-производителя, то хорошо зарекомендовали себя китайские изделия компаний Coolguy, WATT, которые пользуются на рынке устойчивым спросом.