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戴森无叶风扇的工作原理

来源:
2023-02-27
类别:基础知识
eye 10
文章创建人 拍明芯城

  由: 克里斯汀·霍尔-盖斯勒 & 内森·钱德勒

  

戴森空气处理


  戴森现在提供多种类型的空气处理风扇,包括冷却和加热空气的选项,以及兼作加湿器的风扇。 戴森

  2009年10月,詹姆斯·戴森(James Dyson)的消费电子公司(以其吸尘器系列而闻名)向市场推出了一款名为戴森空气倍增器的新设备。空气倍增器是一种具有不同寻常特征的风扇:没有可见的叶片。它似乎只是一个安装在基座上的浅圆形管。

  戴森 此后扩大了其家族 空气处理产品,使用相同的无叶风扇技术,现在包括空气净化功能。其中一些还用作 加湿器 用于干燥室,有些既用作加热器又用作移动空气的风扇。

  但只要看看这些设备,你就不会想到它们会感受到温暖或凉爽的微风。看不到任何活动部件。但是当它们打开时,您会感觉到吹气。那么它们是如何工作的呢?没有风扇叶片的开环如何推动空气?

  正如你可能想象的那样,这里有一些科学原理在起作用。还有一个电子元件。虽然管子内部没有任何叶片,但风扇的基座包含一个 无刷电动机 吸入空气并将其送入圆形管中。空气沿着设备内部流动,直到到达管内的狭缝。这提供了基本的气流,当您在风扇前时,可以产生微风。

  根据戴森的说法,这些设备产生的微风比带叶片的标准风扇产生的微风更一致、更稳定。由于没有旋转叶片,风扇的微风不会用短阵风冲击您。

  技术背后的秘密是什么?

  空气倍增器的机制

  

戴森空气倍增器


  戴森空气倍增器可能看起来没有刀片,但设备底部隐藏着刀片。 戴森

  将戴森空气倍增器称为没有叶片的风扇可能有点误导。他们确实有刀片;你只是看不到它们,因为它们隐藏在基座内。电机旋转九个不对称对齐的叶片,将空气吸入设备。根据戴森的说法,最新的迭代可以投射更多 每秒 77 加仑空气 用于冷却气流。

  气流通过机器背面分流。但是风扇如何使进入设备基座的空气量成倍增加呢?

  它归结为物理学。虽然确实 大气层 是气体,气体服从流体动力学的物理定律。当空气流过圆形管中的狭缝并通过风扇前部流出时,风扇后面的空气也会通过管子吸入。这称为 诱导.电机推动的流动空气诱导风扇后面的空气跟随。

  风扇边缘周围的空气也将开始向微风的方向流动。此过程称为 夹带.通过诱导和夹带,戴森声称其风扇将气流输出增加了15倍,是通过基座电机吸收的量。

  然而,戴森并没有用其独特的风扇完全克服一个问题。接下来,您将看到为什么戴森在制作第二个版本时改变了空气倍增器的设计。

  增加空气,降低噪音

  

第二代空气倍增管


  戴森工程师孜孜不倦地工作,使空气倍增器安静。这里看到的第二代空气倍增器比其前身安静75%。 戴森

  尽管具有尖端的概念,但最初的戴森空气倍增器确实存在一个显着的缺陷。它不是很安静。戴森注意到了这一点,并决定改造其第二代风扇。

  这样做需要 陡峭的投资 由公司提供。戴森投入了超过6000万美元用于研究,并为该项目分配了65名工程师。他们一起创建了640个原型,并申请了数百项专利,对每个设计进行了进一步调整,以研究他们时髦风扇内的空气运动。

  可以想象,部分噪声问题源于 湍流.最初的空气倍增器将空气吸入其底座,在那里它随意弹跳,造成混乱......和噪音。为了查明这种噪音,研究人员将风扇放置在一个隔音室中,里面有10个麦克风,倾听每一个嗡嗡声和嗡嗡声。

  然后他们建造了半透明的原型,并通过设备通过紫外线油漆和烟雾。高速摄像机提供逐帧回放,提供视觉线索,了解空气聚集在哪里并引起骚动。

  戴森的工程师通过将亥姆霍兹空腔集成到风扇底座中来解决湍流问题。如果您曾经将贝壳放在耳边或吹过玻璃瓶顶部,那么您已经体验过这些空腔的效果,其中声音在坚硬的表面上反弹和滑动。

  亥姆霍兹空腔 当然是制造噪音。弄清楚这些空腔是如何工作的,然后你可以控制噪音。通过在空气倍增器的底座中添加亥姆霍兹空腔,工程师增加了气压,最终这些空腔开始用作消音器。

  汽车制造商非常熟悉亥姆霍兹腔的原理。他们在使排气系统安静时操纵它们以发挥优势。在空气倍增器的情况下,工程师基本上调整了空腔,专门静音1000赫兹范围内的声音,人类往往会发现这特别严重。

  他们的努力(以及堆积如山的研究资金)得到了回报。根据戴森的说法,第二代风扇比其前身安静了75%。由于空气在整个空气倍增器中流动更加平稳和高效,戴森能够缩小电机的尺寸。他们说,较新的电机所需的功率减少了40%。

  由于其安静,消噪协会授予第二代空气倍增器一个 2014年安静标志奖.该奖项颁发给那些抑制不必要的噪音污染的产品。

  超越冷却空气

  

戴森纯热+酷


  戴森纯热+冷净化器使用相同的空气倍增器技术来捕获超细污染物,并在整个房间内循环净化和加热的空气。 戴森

  戴森现在已经扩展了空气倍增器的功能,远远超出了吹冷空气的范围。这 戴森酷 是一个忠于其空气倍增器根源的风扇。但新型号的底座中也有HEPA过滤器,据该公司称,这些过滤器创造了 50% 更清洁的空气 通过捕获99.95%的污染物,包括甲醛。

  购物者可以选择一种可以 加湿、净化和冷却 一个房间或净化,加热和冷却一个房间。这是21世纪,其中许多可以连接到您的家庭Wi-Fi,并且可以与您的语音助手兼容。

  这些技术都不便宜,带空气净化器的风扇起价约为400美元。风扇的功能越多,价格就越高,有些型号的价格约为 1,000 美元。

  毫无疑问,戴森空气倍增器是一个引人注目的 发明.其时尚的设计和创新技术在推出时就引起了博客圈的轰动。也许在未来,我们的粉丝都不会有可见的刀片。

  戴森无叶风扇常见问题

  戴森风扇会冷却空气吗?

  戴森风扇实际上并不像空调那样冷却空气。它们通常会使房间感觉更凉爽,因为它们会产生顺畅的气流。因此,与传统风扇相比,它们会更好地为您降温,但在炎热的天气里它们不会取代空调。

  戴森风扇用很多电吗?

  不,戴森风扇实际上非常节能,因此它们可以让您感到舒适,而不会增加电费。

  戴森塔风扇哪个是最好的?

  如果您只是在寻找一个风扇来冷却您而不是净化空气(这将为您节省几百美元),戴森的酷塔风扇(AM07)可能是您的最佳选择。

  无叶风扇更好吗?

  高质量的无叶风扇更安静、更强大、使用更安全、耗电量更少,而且说实话,它只是一年 365 天坐在客厅里的更好看的风扇。

  戴森无叶风扇如何工作?

  虽然它被称为“无叶片”风扇,但戴森风扇实际上确实有刀片——它们只是隐藏在支架内。电机旋转不对称对齐的叶片以吸入空气,空气通过基座中的通道流向管子,管子的作用类似于坡道。空气沿着这个坡道流动,该坡道弯曲并在风扇后部的狭缝中结束。然后,空气沿着管内表面流向风扇前部。


责任编辑:David

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