다이슨 선풍기의 원리

2009년 10월 진공 청소기 라인으로 유명한 James Dyson의 소비자 가전 회사는 Dyson Air Multiplier라는 새로운 장치를 시장에 출시했습니다. Air Multiplier는 날개가 보이지 않는다는 특이한 특성을 가진 팬이었습니다. 그것은 단지 받침대에 장착된 얕은 원형 튜브처럼 보였습니다.
이후 다이슨은 동일한 블레이드리스 팬 기술을 사용하고 이제 공기 정화 기능을 포함하는 공기 정화 제품 제품군을 확장했습니다 . 그들 중 일부는 건조한 방의 가습기 로도 작동 하고 일부는 공기를 이동시키는 히터와 팬으로 작동합니다.
하지만 이러한 장치를 보고 있으면 따뜻하거나 시원한 바람이 불어오는 것을 기대할 수 없습니다. 움직이는 부품이 보이지 않습니다. 하지만 전원을 켜면 바람이 부는 느낌이 듭니다. 그래서 그들은 어떻게 작동합니까? 팬 블레이드 없이 열린 원이 어떻게 공기를 밀어낼 수 있습니까?
상상할 수 있듯이 여기에는 몇 가지 과학적 원리가 작용합니다. 전자 부품도 있습니다. 튜브 내부에는 블레이드가 없지만 팬 받침대에는 공기를 흡입하여 원형 튜브로 공급하는 브러시리스 전기 모터가 포함되어 있습니다 . 공기는 튜브 내부의 슬릿에 도달할 때까지 장치 내부를 따라 흐릅니다. 이것은 팬 앞에 있을 때 느끼는 산들바람을 만드는 기본적인 기류를 제공합니다.
Dyson에 따르면 이러한 장치에서 생성되는 바람은 블레이드가 있는 표준 선풍기보다 더 일관되고 안정적입니다. 회전하는 날개가 없기 때문에 팬에서 나오는 바람이 짧은 돌풍으로 당신을 방해하지 않습니다.
기술의 비밀은 무엇입니까?
Dyson Air Multiplier를 블레이드가 없는 팬이라고 부르는 것은 오해의 소지가 있습니다. 그들은 칼날을 가지고 있습니다. 받침대 안에 숨겨져 있기 때문에 볼 수 없습니다. 모터는 비대칭으로 정렬된 9개의 블레이드를 회전시켜 공기를 장치로 끌어들입니다. Dyson에 따르면 최신 반복은 냉각 공기 흐름을 위해 초당 77갤런 이상의 공기를 투사할 수 있습니다 .
공기 흐름은 기계 뒤쪽을 통해 전환됩니다.
그러나 팬은 장치의 받침대로 들어오는 공기의 양을 어떻게 증가시킵니까?
그것은 물리학으로 귀결됩니다. 대기가 기체인 것은 사실이지만 기체는 유체 역학의 물리적 법칙을 따릅니다. 공기가 원형 튜브의 슬릿을 통해 팬 앞쪽으로 흐르면 팬 뒤쪽의 공기도 튜브를 통해 흡입됩니다. 이것을 유도 라고 합니다 . 모터에 의해 밀려나는 흐르는 공기는 팬 뒤의 공기를 따라가도록 유도합니다.
팬 가장자리를 둘러싼 공기도 바람 방향으로 흐르기 시작합니다. 이 프로세스를 동반 이라고 합니다 . Dyson은 유인과 연행을 통해 팬이 받침대의 모터를 통해 유입되는 양의 15배로 공기 흐름의 출력을 증가시킨다고 주장합니다.
그러나 Dyson이 독특한 팬으로 완전히 극복하지 못한 한 가지 문제가 있습니다. 다음으로 Dyson이 두 번째 버전을 만들 때가 되었을 때 Air Multiplier의 디자인을 변경한 이유를 알 수 있습니다.
최첨단 개념에도 불구하고 원래 Dyson Air Multiplier에는 한 가지 눈에 띄는 결함이 있었습니다. 정말 조용하지 않았습니다. Dyson은 이에 주목하고 2세대 선풍기를 개편하기로 결정했습니다.
그렇게 하려면 회사의 막대한 투자가 필요했습니다. Dyson은 연구에 6천만 달러 이상을 투입했으며 이 프로젝트에 65명의 엔지니어를 배정했습니다. 그들은 함께 640개의 프로토타입을 만들고 수백 개의 특허를 출원했으며 각 디자인을 조금 더 수정하여 펑키한 팬 내부의 공기 움직임을 조사했습니다.
상상할 수 있듯이 소음 문제의 일부는 난기류 에서 비롯되었습니다 . 원래의 Air Multiplier는 베이스로 공기를 빨아들였고, 그곳에서 아무렇게나 튕겨 나가 혼돈과 소음을 일으켰습니다. 이 소음을 정확히 찾아내기 위해 연구자들은 모든 윙윙거리는 소리와 윙윙거리는 소리를 듣는 10개의 마이크가 있는 방음실에 팬을 배치했습니다.
그런 다음 그들은 반투명 시제품을 만들고 자외선 페인트와 연기를 장치에 통과시켰습니다. 고속 카메라는 프레임 단위 재생을 제공하여 공기가 뭉쳐 소란을 일으키는 위치에 대한 시각적 단서를 제공합니다.
Dyson의 엔지니어들은 Helmholtz 공동을 팬 베이스에 통합하여 난기류 문제를 해결했습니다. 조개껍질을 귀에 갖다 대거나 유리병 윗부분을 불어 본 적이 있다면 이러한 공동의 효과를 경험한 적이 있을 것입니다. 소리가 딱딱한 표면을 가로질러 튕겨져 미끄러지는 현상입니다.
헬름홀츠 캐비티는 물론 소음을 냅니다. 이 공동이 어떻게 작동하는지 정확히 파악한 다음 해당 소음을 제어할 수 있습니다. Air Multiplier의 베이스에 일종의 Helmholtz 캐비티를 추가함으로써 엔지니어는 기압을 증가시켰고 궁극적으로 이러한 캐비티는 소음기로 작동하기 시작했습니다.
자동차 제조업체는 Helmholtz 공동의 원리에 매우 익숙합니다. 그들은 배기 시스템을 조용하게 할 때 유리하게 조작합니다. Air Multiplier의 경우 엔지니어는 기본적으로 공동을 조정하여 인간이 특히 악화되는 경향이 있는 1,000Hz 범위의 소리를 특별히 음소거했습니다.
그들의 노력(그리고 엄청난 양의 연구 자금)은 성과를 거두었습니다. Dyson에 따르면 2세대 팬은 이전 모델보다 75% 더 조용했습니다. 그리고 공기가 전체 Air Multiplier를 통해 보다 부드럽고 효율적으로 이동했기 때문에 Dyson은 모터를 축소할 수 있었습니다. 그들은 최신 모터가 40% 적은 전력을 필요로 한다고 말합니다.
소음 감소 협회는 2014년 2세대 Air Multiplier에 Quiet Mark 상을 수여했습니다 . 이상은 불필요한 소음 공해를 억제하는 제품에 수여됩니다.
다이슨은 이제 에어 멀티플라이어가 단순히 시원한 공기를 불어주는 것 이상으로 할 수 있는 일을 확장했습니다. Dyson Cool은 Air Multiplier의 뿌리에 충실한 팬입니다. 그러나 회사에 따르면 새 모델에는 베이스에 HEPA 필터가 있어 포름알데히드를 포함한 오염 물질의 99.95%를 잡아서 50% 더 깨끗한 공기를 생성합니다.
그리고 쇼핑객은 방을 가습, 정화 및 냉방하거나 방을 정화, 난방 및 냉방 할 수 있는 장치를 선택할 수 있습니다 . 지금은 21세기이기 때문에 이들 중 다수가 가정용 Wi-Fi에 연결될 수 있으며 음성 어시스턴트와 호환될 수 있습니다.
이 기술 중 어느 것도 저렴하지 않으며 가격은 공기청정기가 있는 팬의 경우 약 400달러부터 시작합니다. 팬의 기능이 많을수록 가격이 높아지며 일부 모델은 약 1,000달러입니다.
Dyson Air Multiplier가 놀라운 발명품 이라는 데는 의심의 여지가 없습니다 . 그것의 세련된 디자인과 혁신적인 기술은 출시 당시 블로고스피어를 떠들썩하게 만들었습니다. 아마도 미래에는 팬 중 누구도 칼날이 보이지 않을 것입니다.
다이슨 블레이드리스 팬 FAQ
다이슨 선풍기는 공기를 식혀주나요?
다이슨 팬은 실제로 에어컨처럼 공기를 식히지 않습니다. 그들은 일반적으로 그들이 생성하는 부드러운 공기 흐름 때문에 방을 더 시원하게 만듭니다. 그래서 그들은 전통적인 선풍기보다 당신을 식히는 일을 더 잘 할 것이지만 그들은 더운 날에 에어컨을 대체하지는 않습니다.

다이슨 선풍기는 전기를 많이 사용하나요?
아니요, Dyson 선풍기는 에너지 효율이 매우 높아 전기 요금을 높이지 않고도 편안하게 지낼 수 있습니다.

최고의 다이슨 타워형 선풍기는?
공기를 정화하지 않고 몸을 식힐 팬만 찾고 있다면(몇백 달러 절약 가능) Dyson의 Cool Tower Fan(AM07)이 최선의 선택이 될 수 있습니다.

날개 없는 선풍기가 좋을까요?
고품질의 블레이드리스 팬은 더 조용하고 강력하며 사용하기에 더 안전하고 전기를 적게 사용하며 실제로 1년 365일 거실에 두고 사용하기에 더 나은 모양의 팬입니다.

다이슨 날개 없는 선풍기는 어떻게 작동하나요?
"날 없는" 팬이라고 하지만 Dyson 팬에는 실제로 블레이드가 있습니다. 스탠드 내부에 숨겨져 있을 뿐입니다. 모터는 공기를 끌어당기기 위해 비대칭으로 정렬된 블레이드를 회전시키고 공기는 받침대의 채널을 통해 경사로 역할을 하는 튜브까지 흐릅니다. 공기는 이 경사로를 따라 흐르며 곡선을 그리며 팬 뒤쪽의 슬릿에서 끝납니다. 그런 다음 공기는 튜브 내부의 표면을 따라 흐르고 팬 전면을 향해 나갑니다.