So funktioniert der Dyson Bladeless-Ventilator

Im Oktober 2009 brachte James Dysons Unterhaltungselektronikunternehmen, das für seine Staubsaugerlinie bekannt ist, ein neues Gerät namens Dyson Air Multiplier auf den Markt. Der Air Multiplier war ein Ventilator mit einer ungewöhnlichen Eigenschaft: keine sichtbaren Flügel. Es schien nur ein flaches, rundes Rohr zu sein, das auf einem Sockel montiert war.

Seitdem hat Dyson seine Familie an Luftaufbereitungsprodukten erweitert, die die gleiche flügellose Ventilatortechnologie nutzen und nun über Luftreinigungsfunktionen verfügen. Einige von ihnen dienen auch als Luftbefeuchter für trockene Räume, andere dienen sowohl als Heizung als auch als Ventilator, der die Luft bewegt.

Aber wenn man sich diese Geräte anschaut, würde man nicht erwarten, dass von ihnen eine warme oder kühle Brise ausgeht. Es sind keine beweglichen Teile zu sehen. Aber wenn sie eingeschaltet sind, spürt man, wie Luft strömt. Wie funktionieren sie? Wie kann ein offener Kreis Luft ohne Lüfterflügel schieben?

Wie Sie sich vorstellen können, spielen hier einige wissenschaftliche Prinzipien eine Rolle. Es gibt auch ein elektronisches Element. Während das Rohr keine Flügel enthält, enthält der Sockel des Ventilators einen bürstenlosen Elektromotor, der Luft ansaugt und in das kreisförmige Rohr einspeist. Luft strömt an der Innenseite des Geräts entlang, bis sie einen Schlitz im Rohr erreicht. Dies sorgt für den grundlegenden Luftstrom, der die Brise erzeugt, die Sie spüren, wenn Sie sich vor dem Ventilator befinden.

Laut Dyson ist die von diesen Geräten erzeugte Brise gleichmäßiger und gleichmäßiger als die von einem Standardventilator mit Flügeln. Da keine rotierenden Flügel vorhanden sind, werden Sie von der Brise des Ventilators nicht mit kurzen Luftstößen umweht.

Was ist das Geheimnis hinter der Technologie?

Einen Dyson Air Multiplier als Ventilator ohne Flügel zu bezeichnen, ist vielleicht etwas irreführend. Sie haben Klingen; man kann sie einfach nicht sehen, weil sie in den Sockeln versteckt sind. Ein Motor dreht neun asymmetrisch ausgerichtete Flügel, um Luft in das Gerät zu ziehen. Laut Dyson können die neuesten Iterationen mehr als 77 Gallonen Luft pro Sekunde für den Kühlluftstrom projizieren.

Der Luftstrom wird durch die Rückseite der Maschine umgeleitet. Aber wie vervielfacht der Lüfter die Luftmenge, die in den Sockel des Geräts gelangt?

Es läuft auf die Physik hinaus. Zwar ist die Atmosphäre gasförmig, doch Gase unterliegen den physikalischen Gesetzen der Fluiddynamik. Während die Luft durch die Schlitze im kreisförmigen Rohr und an der Vorderseite des Ventilators nach außen strömt, wird auch die Luft hinter dem Ventilator durch das Rohr angesaugt. Dies nennt man Anreiz. Die vom Motor strömende Luft bewirkt, dass die Luft hinter dem Ventilator folgt.

Die Luft, die die Kanten des Ventilators umgibt, beginnt ebenfalls in Richtung der Brise zu strömen. Dieser Vorgang wird Entrainment genannt. Dyson behauptet, dass seine Ventilatoren durch Anregung und Mitnahme die Luftstromleistung um das 15-fache der Menge steigern, die sie durch den Motor des Sockels aufnehmen.

Dennoch gibt es ein Problem, das Dyson mit seinem einzigartigen Ventilator nicht ganz gelöst hat. Als Nächstes erfahren Sie, warum Dyson das Design seines Air Multiplier geändert hat, als es an der Zeit war, eine zweite Version herzustellen.

Trotz seines innovativen Konzepts hatte der ursprüngliche Dyson Air Multiplier einen bemerkenswerten Fehler. Es war nicht wirklich sehr ruhig. Dyson nahm dies zur Kenntnis und beschloss, die zweite Generation seines Ventilators zu überarbeiten.

Dies erforderte eine hohe Investition des Unternehmens. Dyson steckte mehr als 60 Millionen US-Dollar in die Forschung und beauftragte 65 Ingenieure mit dem Projekt. Gemeinsam erstellten sie 640 Prototypen und meldeten Hunderte von Patenten an, wobei sie jedes Design noch ein wenig optimierten, um die Luftbewegung in ihrem ausgefallenen Ventilator zu untersuchen.

Wie Sie sich vorstellen können, ist ein Teil des Lärmproblems auf Turbulenzen zurückzuführen. Der ursprüngliche Air Multiplier saugte Luft in seine Basis, wo sie wohl oder übel hin und her hüpfte und Chaos ... und Lärm verursachte. Um dieses Geräusch genau zu lokalisieren, platzierten die Forscher den Ventilator in einer schalldichten Kammer, in der zehn Mikrofone jedes Surren und Summen abhörten.

Dann bauten sie durchscheinende Prototypen und leiteten ultraviolette Farbe und Rauch durch das Gerät. Hochgeschwindigkeitskameras lieferten eine Bild-für-Bild-Wiedergabe und lieferten visuelle Hinweise darauf, wo sich Luft sammelte und für Aufruhr sorgte.

Die Ingenieure von Dyson gingen die Turbulenzprobleme an, indem sie Helmholtz-Hohlräume in die Lüfterbasis integrierten. Wenn Sie jemals eine Muschel an Ihr Ohr gehalten oder über den Deckel einer Glasflasche geblasen haben, haben Sie die Wirkung dieser Hohlräume erlebt, in denen der Schall reflektiert und über eine harte Oberfläche gleitet.

Helmholtz-Hohlräume machen natürlich Lärm. Finden Sie heraus, wie genau diese Hohlräume funktionieren, und dann können Sie diesen Lärm kontrollieren. Indem sie Helmholtz-Hohlräume in die Basis des Air Multiplier einbauten, erhöhten die Ingenieure den Luftdruck, und schließlich begannen diese Hohlräume als Schalldämpfer zu wirken.

Automobilhersteller sind mit den Prinzipien der Helmholtz-Kavitäten bestens vertraut. Sie manipulieren sie zu ihrem Vorteil, indem sie Abgasanlagen leiser machen. Im Fall des Air Multiplier haben die Ingenieure die Hohlräume grundsätzlich so abgestimmt, dass Geräusche im Bereich von 1.000 Hertz gezielt gedämpft werden, die für Menschen als besonders störend empfunden werden.

Ihre Bemühungen (und die gehäuften Berge an Forschungsgeldern) haben sich gelohnt. Laut Dyson war der Lüfter der zweiten Generation 75 Prozent leiser als sein Vorgänger. Und da sich die Luft gleichmäßiger und effizienter durch den gesamten Air Multiplier bewegte, konnte Dyson den Motor reduzieren. Sie sagen, dass der neuere Motor 40 Prozent weniger Strom benötigte.

Für seine Laufruhe zeichnete die Noise Abatement Society den Air Multiplier der zweiten Generation im Jahr 2014 mit dem Quiet Mark Award aus. Der Preis geht an Produkte, die gegen unnötige Lärmbelästigung vorgehen.

Dyson hat nun die Möglichkeiten des Air Multiplier erweitert, die weit über das bloße Ausblasen kühler Luft hinausgehen. Der Dyson Cool ist ein Ventilator, der seinen Air Multiplier-Wurzeln treu bleibt. Neue Modelle verfügen aber auch über HEPA-Filter im Sockel, die nach Angaben des Unternehmens für 50 Prozent sauberere Luft sorgen, indem sie 99,95 Prozent der Schadstoffe, einschließlich Formaldehyd, einfangen.

Und Käufer haben die Wahl zwischen einem Gerät, das einen Raum befeuchten, reinigen und kühlen oder einen Raum reinigen, heizen und kühlen kann. Da wir uns im 21. Jahrhundert befinden, können viele davon mit dem WLAN zu Hause verbunden werden und sind mit Ihrem Sprachassistenten kompatibel.

Keine dieser Technologien ist billig, die Preise für einen Ventilator mit Luftreiniger beginnen bei etwa 400 US-Dollar. Je mehr Funktionen der Ventilator hat, desto höher ist der Preis, wobei einige Modelle etwa 1.000 US-Dollar kosten.

Es besteht kein Zweifel, dass der Dyson Air Multiplier eine bemerkenswerte Erfindung ist. Sein schlankes Design und seine innovative Technologie sorgten bei seiner Einführung für Aufsehen in der Blogosphäre. Vielleicht wird in Zukunft keiner unserer Ventilatoren sichtbare Flügel haben.

Ursprünglich veröffentlicht: 26. Oktober 2009

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