Безопасный вентилятор принцип работы. Как устроен безлопастной вентилятор: устройство и принцип работы прибора. Как работает безлопастный вентилятор

Профессионалы 25.10.2019

Профессионалы

Как действует обычный вентилятор, состоящий из оси и лопастей, известно многим. Но появившийся не так давно на рынке безлопастной вентилятор постепенно начинает завоевывать симпатии потребителей. «Что же это за прибор? Как он может нагнетать воздух, если нет лопастей? Наверное, это слишком сложное устройство», − скажут многие.

Как возможно сделать перемещение воздуха без лопастей

Как работает безлопастной вентилятор? Какие сложные технологии используются во время перегонки воздушных масс?

На самом деле принцип работы довольно прост. Он основан на законе физики, в котором говорится о разнице давления внутри и снаружи воздушного потока и о естественном стремлении среды выровнять баланс, направляя воздушные потоки к области с низким давлением.

Именно такой принцип действия заложен в работе безлопастного устройства, способного за короткий срок охладить большую площадь помещения. Этот прибор состоит из:

круглой или овальной рамки с небольшим отверстием для втягивания воздуха;
основания, на котором прочно зафиксирована рамка (основание может дополнительно оснащаться рамой для крепления к горизонтальным поверхностям);
мини-турбины, закрепленной внутри рамки;
небольшого моторчика, расположенного у основания прибора.

Вентилятор без лопастей работает так:

При включении мотора приводится в действие турбина, установленная внутри рамки.
При вращении мини-турбины происходит втягивание воздуха через специальное отверстие на рамке.
Воздушная среда под воздействием турбулентности получает ускорение и выбрасывается через выходную рамочную щель.
Выброшенный поток создает вакуум внутри рамки, куда снова устремляется воздух для заполнения пустот.

Энергия при работе прибора в основном нужна при раскручивании турбины, остальные физические процессы почти не требуют энергетических затрат. Это способствует тому, что безлопастной мини-вентилятор можно подключать даже к маломощным источникам питания, например, автомобильному прикуривателю.

Области использования

Вентилятор без лопастей можно установить везде. Это может быть:

Преимущества

Турбулентный воздуходув, в отличие от своего лопастного «коллеги», обладает целым рядом преимуществ:

Недостатки

Человечество еще не изобрело прибор, обладающий только достоинствами и не имеющий недостатков, но уже близко к этому. У аппаратуры без лопастей имеются только условные недостатки:

Шум и вибрация. Турбина работает бесшумно, но проходящий через рамочное кольцо атмосферный поток вызывает гул и вибрацию.
Высокая цена по сравнению с обычными вентилирующими аппаратами. Но и тут следует вспомнить, что конструкция обладает свойствами кондиционеров, но намного дешевле их.

Стоимость

По ценовому сравнению с лопастными конструкциями безлопастные проигрывают – слишком уж дорогие (до 20-30 тысяч рублей).

Безлопастной агрегат по эффективности приравнивается к кондиционерам средней мощности, но стоит намного дешевле их. Но, в отличие от традиционных вентилирующих устройств, он не только приводит в движение воздушные массы, но и дополнительно охлаждает их. Он не нуждается в специализированном монтаже, как кондиционер.

Самостоятельное изготовление устройства

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.

Приветствую, друзья! Сегодня я расскажу о необычном безлопастном вентиляторе. Окна моего рабочего кабинета расположены на солнечной стороне, и летом там неимоверно жарко. Начальство пока не готово выделить средства на кондиционер, но покупку вентилятора мне всё-таки одобрили.

Раньше мне не приходилось выбирать такие приборы, поэтому в них я понимаю не много. Мне нужен был компактная настольная модель, и я стала просматривать то, что продается в интернете. Неожиданно я наткнулась на очень интересную вещь – безлопастный вентилятор. О существовании таких приборов я раньше и не знала, он выглядит настолько необычно, что напоминает скорее какой-то предмет из будущего или деталь украшения интерьера.

Вся конструкция такого вентилятора состоит только из пустого пластикового кольца и подставки, на которой оно крепится. Сама бы я точно никогда не догадалась, что это за аппарат и как он работает. Тем не менее, судя по информации производителя и многочисленным восторженным отзывам, безлопастный вентилятор выполняет свои функции очень эффективно и, кроме ультрасовременного дизайна, имеет множество других преимуществ перед традиционными приборами.

Немаловажным для меня был и тот факт, что такие модели имеют небольшие размеры, и, в отличие от громоздких конструкций с лопастями и решеткой, не будут занимать много драгоценного пространства на моем рабочем столе.

Таким образом, я сразу решила, что безлопастный вентилятор – это именно то, что мне нужно и решила выбрать его. Когда доставили заказ, я тут же распаковала коробку и достала из неё прибор. В реальности он выглядит так же круто, как и на экране компьютера. Я сразу же решила испытать его в деле, потому что до последнего момента у меня оставались сомнения, как же это простое с виду кольцо на подставке без каких-либо движущихся деталей может служить вентилятором.

Но, как это ни удивительно, прибор не только работает, но и делает это очень хорошо.

Из кольца вырывается довольно сильный поток воздуха, и этот поток очень похож на настоящий ветер из-за того, что он непрерывный и однородный. Сидеть перед таким вентилятором, ощущая ветерок, гораздо приятнее, чем перед прибором с лопастями, из которого воздух выходит порывами.

Как уже стало понятно, я очень довольна своим новым вентилятором, теперь более подробно опишу его характеристики.

Мой обзор безлопастного вентилятора

Характеристики:

Я уже упоминала, конструкция вентилятора очень простая, он состоит всего из двух деталей – широкого обруча и подставки в форме цилиндра, изготовленных из качественного пластика. Цвет корпуса имеет много цветовых вариантов, я остановилась на нейтральном белом.

Размеры прибора:

Диаметр кольца – 12 дюймов (это примерно 30,5 см);
Высота вентилятора – 55 см.
Прибор работает от электросети сети.

Для того, чтобы создать для себя наиболее комфортные условия, можно регулировать мощность исходящего потока воздуха. При помощи подвижного механизма в основании вентилятора его можно наклонять вперед или назад и поворачивать в стороны. Угол наклона составляет 10 градусов, угол вращения – 90 градусов. Также можно выбрать режим автоматического вращения. Управление вентилятором выполняется при помощи пульта, что очень удобно. Пульт работает от двух батареек типа ААА.

Упаковка и комплектация

Вентилятор был упакован в цветную картонную коробку. Внутри коробки детали были надежно закреплены в форме из пенопласта.
Помимо самого прибора, в комплект поставки входят пульт дистанционного управления и подробная инструкция.

Принцип работы безлопастного вентилятора

Вентилятор без лопастей – это относительно новое изобретение гениального Джеймса Дайсона, который является автором большого количества нестандартных решений обычных бытовых проблем.

Я не большой любитель физики, но сейчас попробую объяснить, как работает этот прибор, исходя из той информации, которую я изучила перед его покупкой. Секрет заключается в том, что кольцо вентилятора имеет не ровную форму, а выполнено согласно законам аэродинамики, т.е. по тому же принципу, что и крылья самолёта. Также в кольце есть специальные прорези для воздуха.

В основании вентилятора также есть отверстия, через них воздух из помещения засасывается небольшой турбиной и выталкивается в кольцо. Далее воздух распространяется по внутреннему контуру кольца и через щели вырывается наружу. Благодаря данной струе и особой форме кольца внутри создается зона с отрицательным давлением, которая как насос захватывает в себя воздух с тыльной стороны и выбрасывает его вперед мощным и ровным потоком с усилением в пятнадцать раз. Этим потоком воздуха и наслаждается человек, сидящий перед безлопастным вентилятором.

Почему стоит выбрать безлопастный вентилятор

Кроме потрясающего дизайна, у вентилятора без лопастей есть и другие преимущества перед традиционными моделями:

Безопасность. Он абсолютно безопасен, потому что в нем нет открытых движущихся элементов. Думаю, что такой прибор идеален для дома. Его можно спокойно использовать даже в тех помещениях, где есть дети или домашние животные.

Устойчивость. Прибор является очень устойчивой конструкцией из-за того, что самая тяжелая его деталь – мотор расположена внизу. Основной вес вентиляторов с лопастями сосредоточен сверху, поэтому они могут упасть даже от легкого толчка.
Низкое потребление электроэнергии. Прибор без лопастей потребляет на 98% меньше энергии по сравнению с обычными вентиляторами. С учетом сегодняшних тарифов получается существенная экономия.

Равномерный поток воздуха. Такой поток намного мягче, приятнее, а также полезнее для здоровья, чем прерывистая и вибрирующая струя, исходящая от вращающихся лопастей.

Легкая очистка. На вентиляторах с лопастями скапливается много пыли, а их очистка занимает довольно много времени, ведь там много мелких деталей, а для того, чтобы добраться до внутренней части, нужно снимать решетку. Для того же, чтобы очистить безлопастный прибор, нужно просто протереть кольцо влажной салфеткой, что займет всего несколько секунд.

Я пользуюсь безлопастным вентилятором в своем кабинете уже несколько недель и пока очень им довольна. Вентилятор занимает совсем мало места на столе, работает тихо и не отвлекает внимание. Прибор очень мощный, обычно я устанавливаю регулятор на самый маленький или средний уровень и этого вполне достаточно. Поток воздуха, который выходит из прибора, очень легкий, приятный, не сушит кожу и глаза, и при этом спасает от жары. А от дизайна я просто в восторге, не было ещё такого человека, который зашел бы в кабинет и не обратил бы внимание на вентилятор без лопастей, у всех он вызывает восторг, интерес и кучу вопросов.

Достоинства:

необычный и стильный дизайн;
компактные размеры;
равномерный поток воздуха;
безопасная конструкция;
низкое энергопотребление;
простая очистка;
дистанционное управление с помощью пульта.

Недостатки:

Не нашла

Безлопастный вентилятор отлично подходит и для дома, и для офиса. Он украсит любой интерьер и подарит приятную и безопасную прохладу. Купить безлопастный вентилятор можно по кнопочке внизу. Жду ваши отзывы с нетерпением!

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.

Устройство прибора

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.

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.

Принцип действия

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. 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. По сравнению с напольной моделью инновационный вентилятор исключает возникновение турбулентных потоков воздуха и сквозняков, а также не занимает лишнее место на полу.

Достоинства и недостатки

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.

Виды безлопастных вентиляторов

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.

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. 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.

Как выбрать?

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.

Безлопастные вентиляторы Dyson могут служить адекватной заменой кондиционера, ионизатора, при объеме помещения до 40 куб. м.

Уход и обслуживание

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. Это нужно сделать даже тогда, когда вентилятор после падения работает и на корпусе нет видимых трещин и сколов.

Можно ли сделать своими руками?

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;

Работают безлопастные вентиляторы следующим образом. Воздух всасывается турбиной, которая приводится в действие с помощью электродвигателя, прямо в основание вентилятора, скапливается в его полости внутри рамы, после чего поток выходит из узкой щели металлического кольца и равномерно обходит по аэродинамическому профилю. При этом в центре кольца создается область низкого давления, которая втягивает и создает мощный непрерывный прямой поток воздуха, увеличенный на выходе в 15 раз. В целом весь процесс схож с работой реактивного двигателя самолетов.

Особенности безлопастных вентиляторов:

Безопасность - одним из самых главных преимуществ таких вентиляторов является полная безопасность. В обычных вентиляторах, несмотря на защищающие решетки, все же есть высокая вероятность получить травму как у ребенка, так и у животных.

Альтернатива кондиционерам - безлопастные вентиляторы стали серьезным конкурентом кондиционерам. Ведь, например, от такого вентилятора нельзя простудиться или установка не связана ни с какими трудностями.

Низкое энергопотребление - у новинок среди безлопастных вентиляторов энергопотребление на 98% меньше, чем у обычных, при этом объём движущегося воздуха примерно в 10-20 раз больше.

Легко проводить уборку – нет решетки и труднодоступных частей, поэтому уборку проводить очень легко и она совершенно не займет много времени.

Дизайн и стиль - безлопастные вентиляторы можно найти в разном цветовом и корпусном исполнении, который впишется в любой интерьер как дома, так и .

Малошумный – работа безлопастного вентилятора практически бесшумна, поэтому его можно использовать даже ночью.

Большая площадь обдува - напольные модели создают плотный и непрерывный поток воздуха в отличие от обычных лопастных вентиляторов, где воздух просто разгоняется и поступает неравномерными рывками на короткое расстояние.

Удобство в управлении - большинство безлопастных вентиляторов оснащены дистанционным управлением, в комплект которых входит пульт для управления регулировки воздушного потока, режима вращения или включения-выключения, не вставая с места. К тому же некоторые модели имеют возможность примагничивания дистанционного пульта к корпусу аппарата, что снижает риск потери пульта.

Дополнительные функции - некоторые из моделей обладают дополнительными функциями, например, ионизировать или подогревать воздух, увлажнять, очищать.

Также следует отметить, что безлопастные вентиляторы бывают как в напольном, так и настольном исполнении.

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 .