Всё началось в октябре 2009 года. Джеймс Дайсон, наиболее известный своими пылесосами без мешков, представил новое устройство: Dyson Air Multiplier. На первый взгляд это выглядит как дешевое кольцо. Низкая круглая труба внизу. Лопастей нет. Защитной решетки нет. Только гладкий пластик.
Казалось, что это просто приманка. Это фокус для инженеров с деньгами. Но дело обстоит не так.
Дайсон на этом не остановился. Ассортимент расширился. Теперь у вас есть очиститель воды. Увлажнитель. Обогреватель. Все они используют одну и ту же «безлопастную» технологию. Они очищают воздух. Увлажняют вас. Сохраняют тепло в вашей гостиной зимой. Если присмотреться, можно заметить, что ничего не движется. Нет вращающихся лопастей. Нет дребезжащих клеток.
Так как же вы это чувствуете?
Откройте его. Пожалуйста, встаньте перед ним. Воздух ударяет вам в лицо. Стабильный. Комфортный. Это не должно работать. Физика говорит об обратном.
Это реальность. Магия происходит внизу.
Скрытая мощность двигателей и индукции
Уберите эстетику, и вы найдете бесщеточный двигатель. Спрятанный внутри основания. Вы не можете его видеть. Вы не можете его коснуться. Но он будет работать изо всех сил.
Двигатель засасывает воздух и направляет его в полую шину. Воздух течет внутри этой трубы. Затем он попадает в узкое отверстие. Маленькое отверстие. Оно имеет ширину около 1 мм, возможно, даже меньше.
Воздух вырывается из щели с высокой скоростью.
Это интересно с научной точки зрения. Воздух просто не выходит из отверстий. Речь идет о том, что происходит дальше.
Эффект Коанда. Это слово. Воздух, движущийся через зазор с высокой скоростью, прилипает к изогнутой поверхности трубы. Двигаясь вдоль кривой, он затягивает окружающий воздух. Позволяет большему количеству воздуха вступить в цепь.
Воздух вырывается из отверстия за шиной. Формируется область низкого давления. Эта область затягивает «больше» воздуха с задней части устройства.
Результат?
Dyson Air Multiplier увеличивает поток воздуха. Одна единица воздуха, входящая в основание, может перемещать как минимум 10 единиц воздуха от передней части. Это не магия. Это гидродинамика. Но именно так это и работает.
Почему стабильный воздух важен
Обычные вентиляторы имеют лопасти. Острые края. Вращающийся металл или пластик. Каждый раз, когда лопасть рассекает воздух, создается турбулентность. Вихри. Происходит взрыв.
Вы знаете это. Это неравномерно. Оно бьет вас, останавливается и бьет снова.
Системы Dyson не имеют лопастей. Нет прерываний. Воздух удаляется в виде плоского непрерывного слоя. Это ламинарный поток.
«Эти устройства создают более постоянный ветер, чем стандартные вентиляторы с лопастями.»
Нет разговоров. Нет порывов ветра. Это просто постоянный поток. Для некоторых это раздражает. Для других это единственный эффект.
Стало ли тише? Иногда. Двигатель продолжает гудеть. Но вы не услышите «шуршания» лопастей, рассекающих воздух. Это другой звук. Низкий диапазон.
Стало ли красивее? Не обязательно
Давайте разберемся в терминологии. Называть вентилятор Dyson Air Multiplier «вентилятором без лопастей» технически некорректно. Лопатки присутствуют, но они скрыты внутри базового блока. В основании находится электродвигатель, который использует девять асимметричных лопаток. Эти роторы затягивают воздух в устройство, и, по словам Dyson, новейшая модель способна прокачивать более 77 галлонов воздуха в секунду.
Но магия заключается не только в всасывании. Она в том, что происходит после того, как воздух попадает в основание.
Поток воздуха направляется к задней части устройства. Для тех, кто интересуется тем, как работает вентилятор Dyson Air Multiplier, вопрос прост: как устройство усиливает выходной поток воздуха?
Ответ можно найти в гидродинамике. Воздух — это газ, но газы подчиняются тем же физическим законам, что и жидкости при движении. Давление падает, когда воздух принудительно проходит через узкий зазор в кольцевом корпусе к передней части вентилятора. Это затягивает воздух в трубу с задней стороны вентилятора.
Это явление называется индукцией.
Высокоскоростной поток воздуха выталкивает воздух, а воздух позади вентилятора затягивается, чтобы заполнить образовавшийся зазор. В то же время воздух вокруг края вентилятора начинает двигаться в направлении потока. Это называется энTRAINMENT (затягивание).
Dyson утверждает, что, комбинируя индукцию и затягивание, вентилятор создает в 15 раз больше воздуха, чем может засосать двигатель.
Почему дизайн пришлось изменить?
Однако есть одна проблема. У продуктов первого поколения есть один конкретный технический барьер, который до сих пор не был полностью решен. Это не связано с воздушным потоком или эффективностью охлаждения. Речь шла о звуке.
Генерация такой высокой мощности требует турбулентного движения воздуха, что вызывает шум. По мере того как потребители начали использовать эти устройства в спальнях и тихих офисах, акустический комфорт стал проблемой. Dyson осознал, что первоначальный дизайн приоритизировал добавление максимального объема воздуха в ущерб комфортному уровню шума в децибелах.
Эта необходимость потребовала переработки дизайна. Когда Dyson выпустил вентилятор Air Multiplier второго поколения, они не просто улучшили внешний вид. Они перепроектировали внутренний путь воздушного потока для управления турбулентностью. Целью было значительное снижение механического гула и шипения, характерных для оригинальной модели, сохраняя при этом эффект усиления в 15 раз. Результатом стала более тихая работа без ущерба для основного обещания дизайна без лопастей.
Первоначальная модель Dyson Air Multiplier выглядела как сцена из научно-фантастического фильма, но звучала как реактивный двигатель, готовый к взлету. Она была шумной. Dyson понимала, что это недопустимо для оборудования премиум-класса, поэтому решила устранить проблему шума во втором поколении устройства.
Это была не простая задача по ремонту. Компания инвестировала более 60 миллионов долларов в исследования. Для этой задачи было отобрано 65 инженеров. Команда создала 640 прототипов. Было подано сотни патентов. Цель была простой, но сложной: понять, как воздух движется внутри вентилятора и как это движение создает звук.
Визуализация звука
Причиной шума является турбулентность. В первой версии воздух, засасываемый снизу, хаотично отскакивал обратно. Этот хаос создавал шум. Чтобы найти точный источник проблемы, инженеры установили вентилятор в звукоизолированную комнату. Десять микрофонов улавливали каждый звук и гул.
Они не просто слушали. Они визуализировали проблему. Они создали полупрозрачные прототипы. Они пропускали через устройство ультрафиолетовую краску и дым. Высокоскоростные камеры записывали видеокадр за кадром. Это выявляло места, где воздух может скапливаться и создавать хаос.
Данные показывают, что неконтролируемое движение воздуха является врагом тишины.
Решение с помощью резонаторов Гельмгольца
Инженеры решили проблему турбулентности, интегрировав в вентилятор резонаторы Гельмгольца.
Если вы когда-нибудь прикладывали ракушку к уху или дули на верхнюю часть стеклянной бутылки, вы, вероятно, слышали этот эффект. Звук отражается или скользит вдоль твердых поверхностей внутри полости. Автомобильные производители используют эти принципы для снижения шума в выхлопных системах. Dyson внедрила эту концепцию в свой настольный вентилятор.
Резонаторы Гельмгольца естественным образом производят шум. Однако, если понять, как они работают, шум можно контролировать. Добавив определенные полости в нижнюю часть, инженеры увеличили давление воздуха. Эти полости начали действовать как глушители.
Они настроили камеру так, чтобы приглушать звуки около 1000 Герц. Это диапазон частот, который люди считают наиболее раздражающим. Это резкий, высокочастотный писк, который действует на нервы.
Значимые результаты
Инвестиции окупились. Dyson утверждает, что вентиляторы второго поколения на 75% тише, чем вентиляторы первого поколения.
Благодаря улучшенному потоку воздуха мотору не приходилось работать так интенсивно. Воздух двигался более плавно через все устройство. Поэтому Dyson уменьшила размер мотора. Новая версия потребляет на 40% меньше энергии.
В 2014 году Общество по борьбе с шумом (Noise Abatement Society) наградило этот вентилятор знаком Quiet Mark. Эта награда признает продукты, снижающие ненужный шумовой загрязнение. Это знак отличия для инженеров, которые заботятся не только о внешнем виде своих машин, но и о том, как они звучат.
За пределами охлаждения воздуха
Изначально Dyson Cool был просто вентилятором. Он перемещал воздух, как обычный вентилятор. Однако с тех пор компания расширила линейку своих устройств для усиления воздушного потока, включив в нее более продвинутые модели. Теперь можно приобрести устройства с функциями увлажнения, очистки и охлаждения. Или такие, которые нагревают, очищают и охлаждают воздух. Речь уже не только о ветре.
Многие новые модели оснащены HEPA-фильтрами в основании. По заявлению Dyson, они улавливают 99,95% загрязнителей. К ним относятся мелкая пыль, аллергены и формальдегид. Результат? Выходящий воздух, как утверждается, на 50% чище входящего. Речь уже не просто о перемещении застоявшегося воздуха. Он его очищает.
Поскольку мы живем в 21 веке, эти устройства могут быть хорошо интегрированы в нашу цифровую жизнь. Большинство из них подключаются к домашней сети Wi-Fi. Многие работают с голосовыми помощниками. Вы можете управлять потоком, нагревом или фильтрацией с помощью телефона или голоса.
Стоимость инноваций
Вся эта технология обходится недешево. Цены начинаются примерно с $400 за базовый вентилятор с очистителем воздуха. Добавите функцию нагрева? Увлажнение? Будьте готовы к значительному росту цены. Некоторые полнофункциональные модели стоят почти $1 000.
Стоит ли оно того? Это зависит от ваших потребностей. Если вам нужен только поток воздуха без дополнительной очистки, лучшим выбором станет стандартный башенный вентилятор Dyson Cool (AM07). Откажитесь от фильтра и сэкономьте сотни долларов. Но если вы хотите удалять формальдегид из гостиной, пока спите, придется заплатить соответствующую цену.
Могут ли вентиляторы Dyson действительно охлаждать воздух?
Давайте проясним некоторые распространенные заблуждения. Вентиляторы Dyson — это не кондиционеры. Они не снижают температуру воздуха в помещении. Они не удаляют тепло из воздуха.
Вместо этого они создают стабильный, плавный усиленный воздушный поток. Это позволяет быстрее отводить тепло от кожи. В результате возникает ощущение прохлады. По сути, это эффект ветрового охлаждения. Однако Dyson не заменит ваш кондиционер. В жаркую погоду он обеспечивает больший комфорт, но температура самого помещения не меняется.
Энергоэффективность и безопасность
Одним из преимуществ устройств для усиления воздушного потока является их эффективность. Эти вентиляторы потребляют очень мало электроэнергии. Они не увеличат ваши счета за коммунальные услуги, как это сделали бы старый башенный вентилятор или работающий кондиционер.
Есть также фактор безопасности. Качественные беслопастные вентиляторы работают тише, мощнее и безопаснее. Нет вращающихся лопастей, в которые можно засунуть пальцы. Просто элегантный, современный предмет в вашей гостиной. Он выглядит хорошо. Работает тихо. Работает.
Как это работает на самом деле
«Беслопастной» — это немного неточное название. Лопатки внутри есть. Они просто скрыты в пьедестале.
Двигатель вращает асимметрично расположенные лопатки внутри пьедестала. Это засасывает воздух. Затем воздух движется вверх по полой каналу в стойке и попадает в кольцо. Кольцо действует как трамплин. Воздух течет вдоль изогнутой поверхности внутренней части кольца. Он выходит через щели на задней стороне трубки.
Эта конструкция использует эффект Коанда. Движение воздуха также затягивает окружающий воздух, что увеличивает воздушный поток. Это аэродинамика в замкнутом цикле.
Какой беслопастной вентилятор Dyson лучший?
Если требуется очистка, выбирайте модель с HEPA-фильтром. Если нужен нагрев, обратите внимание на серию Hot+Cool. Если вам нужно только движение воздуха, AM07 является самым экономичным вариантом.
Технология потрясающая. Она очень стильная. Она инновационна. Когда она впервые появилась, блогосфера была в восторге. Теперь это просто еще одно устройство. Но есть кое-что получше.
Никто не знает, что ждет нас в будущем. Возможно, в конце концов мы вообще перестанем использовать вентиляторы. Или, может быть, вы продолжите добавлять фильтры. Пока что Dyson Air Multiplier занимает промежуточное положение. Охлаждает. Очищает. Нагревает. Статусная вещь.
