戴森無葉風扇的工作原理


由: 克里斯汀·霍爾-蓋斯勒 & 內森·錢德勒

戴森現在提供多種類型的空氣處理風扇,包括冷卻和加熱空氣的選項,以及兼作加濕器的風扇。 戴森
2009年10月,詹姆斯·戴森(James Dyson)的消費電子公司(以其吸塵器系列而聞名)向市場推出了一款名為戴森空氣倍增器的新設備。空氣倍增器是一種具有不同尋常特征的風扇:沒有可見的葉片。它似乎只是一個安裝在基座上的淺圓形管。
戴森 此后擴大了其家族 空氣處理產品,使用相同的無葉風扇技術,現在包括空氣凈化功能。其中一些還用作 加濕器 用于干燥室,有些既用作加熱器又用作移動空氣的風扇。
但只要看看這些設備,你就不會想到它們會感受到溫暖或涼爽的微風。看不到任何活動部件。但是當它們打開時,您會感覺到吹氣。那么它們是如何工作的呢?沒有風扇葉片的開環如何推動空氣?
正如你可能想象的那樣,這里有一些科學原理在起作用。還有一個電子元件。雖然管子內部沒有任何葉片,但風扇的基座包含一個 無刷電動機 吸入空氣并將其送入圓形管中。空氣沿著設備內部流動,直到到達管內的狹縫。這提供了基本的氣流,當您在風扇前時,可以產生微風。
根據戴森的說法,這些設備產生的微風比帶葉片的標準風扇產生的微風更一致、更穩定。由于沒有旋轉葉片,風扇的微風不會用短陣風沖擊您。
技術背后的秘密是什么?
空氣倍增器的機制

戴森空氣倍增器可能看起來沒有刀片,但設備底部隱藏著刀片。 戴森
將戴森空氣倍增器稱為沒有葉片的風扇可能有點誤導。他們確實有刀片;你只是看不到它們,因為它們隱藏在基座內。電機旋轉九個不對稱對齊的葉片,將空氣吸入設備。根據戴森的說法,最新的迭代可以投射更多 每秒 77 加侖空氣 用于冷卻氣流。
氣流通過機器背面分流。但是風扇如何使進入設備基座的空氣量成倍增加呢?
它歸結為物理學。雖然確實 大氣層 是氣體,氣體服從流體動力學的物理定律。當空氣流過圓形管中的狹縫并通過風扇前部流出時,風扇后面的空氣也會通過管子吸入。這稱為 誘導.電機推動的流動空氣誘導風扇后面的空氣跟隨。
風扇邊緣周圍的空氣也將開始向微風的方向流動。此過程稱為 夾帶.通過誘導和夾帶,戴森聲稱其風扇將氣流輸出增加了15倍,是通過基座電機吸收的量。
然而,戴森并沒有用其獨特的風扇完全克服一個問題。接下來,您將看到為什么戴森在制作第二個版本時改變了空氣倍增器的設計。
增加空氣,降低噪音

戴森工程師孜孜不倦地工作,使空氣倍增器安靜。這里看到的第二代空氣倍增器比其前身安靜75%。 戴森
盡管具有尖端的概念,但最初的戴森空氣倍增器確實存在一個顯著的缺陷。它不是很安靜。戴森注意到了這一點,并決定改造其第二代風扇。
這樣做需要 陡峭的投資 由公司提供。戴森投入了超過6000萬美元用于研究,并為該項目分配了65名工程師。他們一起創建了640個原型,并申請了數百項專利,對每個設計進行了進一步調整,以研究他們時髦風扇內的空氣運動。
可以想象,部分噪聲問題源于 湍流.最初的空氣倍增器將空氣吸入其底座,在那里它隨意彈跳,造成混亂......和噪音。為了查明這種噪音,研究人員將風扇放置在一個隔音室中,里面有10個麥克風,傾聽每一個嗡嗡聲和嗡嗡聲。
然后他們建造了半透明的原型,并通過設備通過紫外線油漆和煙霧。高速攝像機提供逐幀回放,提供視覺線索,了解空氣聚集在哪里并引起騷動。
戴森的工程師通過將亥姆霍茲空腔集成到風扇底座中來解決湍流問題。如果您曾經將貝殼放在耳邊或吹過玻璃瓶頂部,那么您已經體驗過這些空腔的效果,其中聲音在堅硬的表面上反彈和滑動。
亥姆霍茲空腔 當然是制造噪音。弄清楚這些空腔是如何工作的,然后你可以控制噪音。通過在空氣倍增器的底座中添加亥姆霍茲空腔,工程師增加了氣壓,最終這些空腔開始用作消音器。
汽車制造商非常熟悉亥姆霍茲腔的原理。他們在使排氣系統安靜時操縱它們以發揮優勢。在空氣倍增器的情況下,工程師基本上調整了空腔,專門靜音1000赫茲范圍內的聲音,人類往往會發現這特別嚴重。
他們的努力(以及堆積如山的研究資金)得到了回報。根據戴森的說法,第二代風扇比其前身安靜了75%。由于空氣在整個空氣倍增器中流動更加平穩和高效,戴森能夠縮小電機的尺寸。他們說,較新的電機所需的功率減少了40%。
由于其安靜,消噪協會授予第二代空氣倍增器一個 2014年安靜標志獎.該獎項頒發給那些抑制不必要的噪音污染的產品。
超越冷卻空氣

戴森純熱+冷凈化器使用相同的空氣倍增器技術來捕獲超細污染物,并在整個房間內循環凈化和加熱的空氣。 戴森
戴森現在已經擴展了空氣倍增器的功能,遠遠超出了吹冷空氣的范圍。這 戴森酷 是一個忠于其空氣倍增器根源的風扇。但新型號的底座中也有HEPA過濾器,據該公司稱,這些過濾器創造了 50% 更清潔的空氣 通過捕獲99.95%的污染物,包括甲醛。
購物者可以選擇一種可以 加濕、凈化和冷卻 一個房間或凈化,加熱和冷卻一個房間。這是21世紀,其中許多可以連接到您的家庭Wi-Fi,并且可以與您的語音助手兼容。
這些技術都不便宜,帶空氣凈化器的風扇起價約為400美元。風扇的功能越多,價格就越高,有些型號的價格約為 1,000 美元。
毫無疑問,戴森空氣倍增器是一個引人注目的 發明.其時尚的設計和創新技術在推出時就引起了博客圈的轟動。也許在未來,我們的粉絲都不會有可見的刀片。
戴森無葉風扇常見問題
戴森風扇會冷卻空氣嗎?
戴森風扇實際上并不像空調那樣冷卻空氣。它們通常會使房間感覺更涼爽,因為它們會產生順暢的氣流。因此,與傳統風扇相比,它們會更好地為您降溫,但在炎熱的天氣里它們不會取代空調。
戴森風扇用很多電嗎?
不,戴森風扇實際上非常節能,因此它們可以讓您感到舒適,而不會增加電費。
戴森塔風扇哪個是最好的?
如果您只是在尋找一個風扇來冷卻您而不是凈化空氣(這將為您節省幾百美元),戴森的酷塔風扇(AM07)可能是您的最佳選擇。
無葉風扇更好嗎?
高質量的無葉風扇更安靜、更強大、使用更安全、耗電量更少,而且說實話,它只是一年 365 天坐在客廳里的更好看的風扇。
戴森無葉風扇如何工作?
雖然它被稱為“無葉片”風扇,但戴森風扇實際上確實有刀片——它們只是隱藏在支架內。電機旋轉不對稱對齊的葉片以吸入空氣,空氣通過基座中的通道流向管子,管子的作用類似于坡道。空氣沿著這個坡道流動,該坡道彎曲并在風扇后部的狹縫中結束。然后,空氣沿著管內表面流向風扇前部。
責任編輯:David
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