В этом уроке мы сделаем безлопастной вентилятор, используя трубки из ПВХ, пластиковый контейнер и лист стекловолокна.

За данный проект отдельное спасибо ребятам с канала DYI King на Youtube, которые вдохновились созданием безопасного вентилятора. Но самое приятное в этом безлопастном вентиляторе то, что, в отличие от большинства самодельных вентиляторов, проект не требует использовать 3D-печать, а итоговая стоимость может составить менее 10 долларов США.

Видео всего процесса

Ниже на видео вы можно увидеть весь процесс создания вентилятора.

Шаг 1. Инструменты и материалы

Инструменты и материалы, необходимые для этого проекта, очень легко собрать и все они на фото выше. Основное для этого проекта — это набор труб из ПВХ диаметром 6,5 и 3,5 дюйма, пластиковый контейнер или чаша и лист из стекловолокна толщиной 3 мм.

Нет необходимости в 3D-принтере, как это используется в большинстве проектов самодельных вентиляторов. Более того, мы использовали торцовочную пилу, чтобы сделать большую часть надрезов, поскольку она сделала работу более точной и легкой, когда ту же работу можно выполнить с помощью ручной пилы и некоторого терпения, но тогда будут нужны дорогие инструменты, чтобы сделать аккуратный безлопастный вентилятор.

Шаг 2. Рабочий принцип

Принцип работы безлопастного вентилятора

В отличие от названия устройства, представляющего собой вентилятор без лопастей, у этой штуки на самом деле достаточно высокоскоростная лопасть внутри основного корпуса. Принцип действия такого вентилятора вы можете увидеть на рисунке выше.

Кроме того, вентилятор без лопастей обеспечивает закрытое управление лопастями, а затем поток воздуха направляется через закрытое канальное тело, повторяя структуру обычного корпуса вентилятора с отсутствием лопастей. Этот дизайн предлагает отличный уровень защиты для детей.

Вентилятор без лопастей

Оригинальное приспособление постепенно набирает обороты среди пользователей, которые уже убедились в том, что агрегат эффективно работает.

Вентилятор без лопастей: принцип работы

Опираясь на внешний вид устройства, не сразу можно разобраться в целях его предназначения. Довольно простая конструкция эффективно передает мощный воздушный поток. Передвижение воздуха осуществляется через воздухозаборник, с последующим выходом с противоположной стороны на высоких скоростях. Аэродинамический прибор предусмотрен для создания низкого давления, чтобы раскатывать воздушные потоки на входе. Встроенная турбина применяется для быстрой смены масс воздуха, поэтому оборудование отличается большей производительностью, чем обычный вентилятор.

Принцип работы вентилятора без лопастей

Данный вид приспособлений пропускает приблизительно 500 литров воздуха за секунду, а подача равномерно распределяется по помещению. Создание моделей основывалось на принципе работы реактивных двигателей самолетов.

Полезно! Современные агрегаты не занимают много места в помещении, но при этом качественно обдувают комнату с равномерной подачей воздуха. Они просты в применении, достаточно ознакомления с инструкцией, чтобы полностью разобраться в принципе действия устройства.

Конструкция

При помощи инновационных технологий приспособление выпускается с различным функционалом. Конструкция разных моделей может незначительно отличаться, однако все экземпляры состоят из перечисленных частей:

  1. Корпус;
  2. Обдувательный элемент;
  3. Панель управления.

    Конструкция вентилятора

На корпусе располагается двигатель, отвечающий за полноценную работу аппарата. Процесс втягивания воздуха осуществляется через отверстия, находящиеся на основании прибора.

Управление агрегатом происходит при помощи механического или электронного способа. Большая часть моделей работает за счет дистанционного регулирования.

Панель управления оснащена следующими функциями:

  1. Клавиша включения, выключения;
  2. Реостат — предусмотрен для регулирования скорости;
  3. Есть дополнительные опции, зависящие от функциональности устройства и фирмы-производителя.

Обдувающая основа выполняется в круглой, овальной или любой другой геометрической форме. Данная часть производится с разными размерами, в зависимости от модели аппарата.

Сферы применения

Используется в быту, на производстве, не имеет ограничений и особых требований к применению. Отсутствие лопастей делает такой прибор полностью безопасным для здоровья, поэтому установить его можно даже в детских садах, школах, больницах. Небольшие параметры оборудования позволяют эксплуатировать его в частных домах, на дачах, в офисах.

Полезно! Приспособление может быть довольно многофункциональным и применяться для охлаждения, подогрева и даже увлажнения воздуха. Однако такой функционал доступен более дорогим моделям.

Разновидности вентилятора

Безлопастные агрегаты бывают трех типов, такое подразделение устройств основывается на их принципе установки:

  1. Напольный. Размещается на поверхности пола в любом удобном месте, отличается способностью заменять маломощные кондиционеры. Прост в установке и управлении. Легко регулируется необходимая мощность, скорость обдува и вращения корпуса;
  2. Настольный. Самый популярный вид умножителя воздуха, который не занимает много места и отлично сочетается с любым интерьером помещения. Производится в оригинальных дизайнах, прекрасно разбавляющих скучную повседневность. Высота агрегата колеблется в пределах 50-55 см, а диаметр кольца не превышает 30 см. Компактное оборудование обеспечит требуемый климат в небольших помещениях;
  3. Мини. За счет компактности их легко транспортировать на любое месторасположение. Являются оптимальным решением для замены кондиционера в автомобилях. Настольная модель Напольный вентилятор
    Мини вариант

Плюсы и минусы

Любая бытовая техника имеет свои положительные и отрицательные стороны. Приобретая такое устройство, следует знать достоинства и недостатки и выбирать аппарат, отталкиваясь от этих факторов.

Разница между работой обычного вентилятора и безлопастного

Преимущества:

  • устойчивость — мотор располагается на надежной ножке, за счет которой не падает;
  • высокий уровень безопасности — при отсутствии вращающихся деталей нельзя пораниться;
  • производительность — климатические требования достигаются за короткий промежуток времени, а охлаждение помещения происходит равномерно по всей комнате;
  • оригинальный дизайн;
  • компактность — возможно устанавливать в любом удобном месте;
  • экономичность — потребляет мало электроэнергии;
  • не высушивает кожу;
  • практичность в уходе — легко очищать, ведь отсутствуют небольшие детали;
  • регулируется мощность подачи обдува.

    Такие вентиляторы абсолютно безопасны

Недостатки:

  • повышенный уровень шума, минимальный показатель 40 дБ;
  • довольно дорогое удовольствие.

Если появилась необходимость приобрести оборудование для освежения комнаты, следует обратить внимание на безлопастной вентилятор, который достойно заменит кондиционер и легко справится с поставленными задачами. Он прекрасно разбавит любой интерьер, а по цене стоит значительно дешевле кондиционирующего агрегата.

Невидимый вентилятор загадочно умножает воздух

Этот феноменальный вентилятор без вентилятора стоит как стиральная машина или ЖК-телевизор. Полагаем, скоро у новинки появятся пиратские копии (фото с сайта dailymail.co.uk).

Всемирно известный британский новатор Джеймс Дайсон, изобретатель пылесоса без мешка для сбора пыли, водопада, текущего вверх, и целого ряда других полезных и бесполезных вещей, сумел в очередной раз удивить мир. Он выпустил на рынок стильный комнатный вентилятор без ротора и лопастей. На первый взгляд – чистая загадка. Секрет из устройства, впрочем, его автор не делает.

На счету сэра Джеймса Дайсона (James Dyson ) имеются и быстрый водный аппарат, и садовая тележка с шаром вместо колеса. Широкие же массы больше знакомы с пылесосами-циклонами, обычно не подозревая, что именно Дайсон изобрёл первый такой аппарат ещё в конце 1970-х. Теперь подобную технику выпускают многие. Но виртуозное обращение с потоками воздуха стало визитной карточкой именно компании Dyson. основанной в 1993 году.

Неудивительно, что сенсационная новинка от сэра Джеймса опять-таки колдует с воздухом. Только выяснилось это в последний момент. А сначала британцы не говорили даже, из какой области их очередная конструкция. Вот такой интригующий тизер Dyson выпустила незадолго до премьеры.

Представители тестовой группы явно высказывали удивление и заинтересованность. Многие недоверчиво протягивали руки в кольцо, пытаясь раскрыть обман . Да, само кольцо в ролике осталось за кадром. На снимках ниже вы можете увидеть, как на самом деле выглядел тот тест на вау-эффект .

О, боже! – Как это работает? – Я не могу объяснить! (кадры Dyson).

Это занятное устройство называется Умножитель воздуха Дайсона (Dyson Air Multiplier ). Изобретатель придумал его, дабы избавить настольный вентилятор от ряда недостатков: рваного турбулентного потока, не всегда приятного, когда он попадает на лицо, а также — лезвий ротора.

Последние, во-первых, опасны для малышей (детишки вполне могут просунуть пальчики меж прутьев защитной решётки), а во-вторых — накапливают пыль (для должной их очистки вам приходится разбирать ту самую решётку). В Air Multiplier же видимого ротора нет, ничего вообще не вращается (снаружи, во всяком случае), а протирать пыль с такого вентилятора — проще простого.

Испытавшие новинку сообщают, что игрушка поначалу производит неизгладимое впечатление, особенно если просунуть руку в кольцо. Чувствуется, что основной поток формируется где-то на небольшом расстоянии перед устройством, в некоем фокусе (фотографии gizmodo.com, engadget.com).

В основе системы лежит пластиковое кольцо, сечение которого похоже на профиль самолётного крыла. На внутренней его поверхности по всему периметру расположена щель толщиной всего 1,3 миллиметра. Маленькая, но очень эффективная воздушная турбина (она приводится 40-ваттным электромоторчиком) спрятана в основании прибора.

Устройство забирает воздух через решётку внизу и накачивает его в полость внутри кольца. Из узкой щели воздух выходит с огромной скоростью и начинает плавно огибать внутренний аэродинамический профиль. При этом напротив центра кольца создаётся область разрежения, в которую втягивается воздух с дальней от пользователя стороны. Этот поток быстро вовлекается в общее движение. Причём течение ещё и подхватывает немного воздуха с внешней стороны обруча.

Dyson выводит на рынок сразу три модели Умножителя , отличающиеся расцветкой и диаметром кольца (10 или 12 дюймов, то есть примерно 25 и 31 сантиметр). Все три версии стоят у себя на родине по 200 фунтов ($316).

Как и большинство настольных вентиляторов, Air Multiplier может регулярно разворачиваться вправо-влево в пределах 90 градусов, а ещё тут можно регулировать угол наклона струи к горизонту. Шум от устройства сопоставим с жужжанием современных не самых громких пылесосов или фенов (фотографии Dyson, gizmodo.com).

Турбина (её скорость можно плавно регулировать) подаёт в щель свыше 20 литров воздуха в секунду. А на выходе из прибора объём воздуха вырастает в 10-20 раз! Таков умножающий эффект Air Multiplier.

Скорость суммарного потока может достигать 35 километров в час. При этом на выходе из щели тонкий слой, увлекающий за собой остальной воздух, разгоняется и вовсе до 88 км/ч.

Благодаря форме крыла и профилированной щели внутрь кольца засасывается в среднем в 15 раз больше воздуха, чем проходит через турбину, укрытую в основании вентилятора (иллюстрации Dyson).

В некотором роде перед нами дальнейшее развитие дайсоновского Воздушного лезвия — ультраскоростной сушилки для рук. Сам Дайсон рассказывает: Заметив, что при работе лезвия оно завлекает немного воздуха со стороны, мы начали думать, как бы этот эффект применить на практике. И решили создать устройство для генерации потоков воздуха без традиционной крыльчатки . Три года разработки, потом ещё тесты, и вот продукт готов .

Инженеры Dyson немало поломали головы над тем, чтобы заставить потоки объединяться и тянуться так, как нужно. Сотни тестов прототипов позволили получить выверенный профиль с точно высчитанным углом, под которым из щели выходит стартовый высокоскоростной поток. Зато результат оказался превосходный.

Лазерная анемометрия показывает, что на выходе Air Multiplier формируется очень равномерный бриз . И это (а вовсе не объём подаваемой атмосферы ) 62-летний изобретатель считает главным преимуществом новинки. Обычные трёхлопастные вентиляторы рубят воздух и бросают в вас его куски , словно ломтики сыра , — образно поясняет недостаток обычных систем Дайсон.

Компания Dyson отмечает, что электрический настольный вентилятор был изобретён в 1882 году, и с тех пор его конструкция принципиально не менялась, хотя дизайн, материалы и какие-то детали обновлялись сотни раз. Air Multiplier — это первая попытка выйти за рамки привычных представлений о такой банальной вроде бы вещице. А стоит ли подобный выход немалой цены устройства – решать вам.

Шаг 3. Делаем основной корпус

Для начала нужно сделать основной корпус и для этого можно использовать трубу из ПВХ. Основное выходное отверстие выполнено из ПВХ-трубы диаметром 6 дюймов, которая имеет ширину 4 дюйма, чтобы образовать внешний кожух выхода воздуха.

Чтобы сформировать воздушный карман внутри основного воздуховыпускного отверстия, мы используем чашу конической формы, которая идеально подходит для 6-дюймовой трубы из ПВХ, а ее воротник сидит на краях трубы — см. фото выше. Отрезаем чашу на 1 дюйм выше ее дна, чтобы она образовала красивый конический воротник внутри основного выпускного кожуха, который позволяет воздуху равномерно вращаться внутри выходной полости, прежде чем покинуть ее.

Шаг 4. Внутренний кожух и основа

Внутренний хомут для выхода воздуха изготовлен из ПВХ трубы диаметром 5 дюймов. Эта труба образует узкое отверстие шириной почти 0,5 дюйма для равномерного распределения воздуха из полости/выхода воздуха. Три части, а именно наружная 6-дюймовая ПВХ-труба, конический внутренний корпус, изготовленный из пластиковой чаши, и внутренний хомут, выполненный из 5-дюймовой ПВХ-трубы, вместе образуют корпус для выпуска воздуха.

Чтобы сформировать основу, используем 3,5-дюймовую трубу из ПВХ, обрезанную до высоты 5 дюймов. Чтобы основание идеально подходило к корпусу воздуховыпускного отверстия, обрезаем один конец базовой трубы в изогнутой форме (изгиб режем по заранее наклеенной изоленте), а контур обозначаем 6-дюймовой трубой из ПВХ. Затем труба разрезается с помощью лобзика, а затем шлифуется наждачной бумагой, чтобы идеально подходить к внешней 6-дюймовой трубе без каких-либо зазоров между ними.

Шаг 5. Отверстие для забора воздуха

Перед приклеиванием основания к основному корпусу сверлим отверстие диаметром 3 дюйма в 6-дюймовой ПВХ-трубе, которое будет проходом для входа воздуха в основной корпус и далее в выходное отверстие. Отверстие сделано с помощью кольцевой пилы.

Затем основание приклеивается к внешней части воздуховыпускного отверстия с помощью суперклея. Поскольку базовая труба имеет идеальную форму, чтобы находиться на 6-дюймовой трубе из ПВХ, суперклей делает очень прочное соединение между двумя деталями.

Шаг 6. Кольцо выхода воздуха

Кольцо для выхода воздуха выполнено из листового стекловолокна толщиной 3 мм, которое служит соединением между внутренней половиной и внешней половиной основного выхода воздуха. Кольцо изготовлено с помощью лобзика.

Шаг 7. Рисование

Поскольку большинство частей корпуса безлопастного вентилятора готовы, нужно их покрасить, чтобы они выглядели аккуратно и безупречно. Красим все белым, используя аэрозольную краску, за исключением кольца из стекловолокна, которое защищено от краски с помощью изоленты.

Конечный результат очень хорош, а синий стекловолоконный лист просто фантастически выглядит на безупречном белом фоне.

Шаг 8. Светодиодная лента

Чтобы сделать дизайн более привлекательным и элегантным добавляем светодиодную ленту 12 В на внутренней стороне воздуховыпускного отверстия в конце, где лист стекловолокна будет приклеен к внутренней втулке выхода воздуха. Световая полоса обрезается до необходимой длины. Лента имеет липкую сторону и крепится при удалении защитного покрытия с задней стороны ленты, а затем прилипает к корпусу из ПВХ.

Когда включается вентилятор, светодиодная лента освещает заднюю часть воздуховыпускного отверстия и, таким образом, производит очень крутой визуальный эффект, распространяя синий свет.

Шаг 9. Склеивание всех деталей

Когда краска высохла, склеиваем все части вместе, чтобы сформировать основную часть нашего безлопастного вентилятора, используя супер клей, который, кажется, крепко всё держит.

Шаг 10. Монтаж вентилятора

За каждым безлопастным вентилятором стоит вентилятор с лопастями. Таким образом, чтобы привести в действие наш вентилятор, нужно использовать высокоскоростной вентилятор 12 В постоянного тока, который можно взять от старого компьютера. Более конкретно, в уроке вентилятор от сервера, который намного мощнее, чем обычный вентилятор от ПК. Поэтому настоятельно рекомендуем использовать этот тип вентилятора.

Вентилятор установлен внутри основания непосредственно под корпусом воздуховыпускного отверстия с помощью четырех шурупов для дерева, чтобы надежно удерживать вентилятор на месте. Вентилятор установлен таким образом, чтобы нагнетать воздух вверх, и, таким образом, нам нужно, чтобы вентилятор был достаточно устойчив.

Шаг 11. Воздухозаборник

Пара воздухозаборников выполнена чуть ниже серверного вентилятора с обеих сторон базовой трубы, т.е. трубы основания. Эти впускные отверстия позволяют воздуху всасываться внутрь основания.

Чтобы кто-то случайно не поранил пальцы, вставив их в основание вентилятора, приклеиваем металлическую сетку на обоих отверстиях. Сетка сначала окрашивается в черный матовый цвет, а затем приклеивается внутри основания с помощью горячего клея.

Шаг 12. Блок управления скоростью

Поскольку мы только заканчивали проект, мы решили использовать идею ШИМ-регулятора скорости для этого вентилятора, чтобы регулировать количество воздуха, выходящего из вентилятора, и, следовательно, уровень шума. Для этого была разработана простая схема контроллера скорости ШИМ, а также выделенная печатная плата с использованием AutoCAD Eagle. Обучение проектированию схем и последующему проектированию печатных плат стало проще благодаря обучению на курсах Basic Electronics и PCB Design. Итак, взгляните на эти хорошо описанные полезные уроки.

Схема работает по основному принципу. Он использует интегральную схему таймера 555, который переключает транзистор несколько раз в течение каждой секунды, и скорость переключения зависит от сопротивления, обеспечиваемого потенциометром. Таким образом, поворачивая ручку регулятора, мы можем регулировать выходной импульс и, таким образом, контролировать скорость вращения вентилятора от сервера. В архиве прилагаются все файлы, включая схемы, лист материалов и файлы Gerber для ШИМ-схемы, которые могут понадобиться для получения заказа на веб-сайте.

Кроме того, обратите внимание на сайт JLCPCB, поскольку они предлагают отличное предложение при первом заказе. Вы можете заказать 10 печатных плат, включая бесплатную доставку, всего за 2 доллара США. После пайки всех компонентов на печатной плате крепим плату на передней стороне основания. Ручка потенциометра выходит на передней стороне с красивой ручкой, прикрепленной для регулировки скорости вентилятора.

Шаг 13. Основание

В конце используя горячий клей приклеиваем схему на основание. После вырезаем лист стекловолокна и прикручиваем его к основанию вентилятора, используя два деревянных куска, склеенных внутри основания.

Чтобы вентилятор не двигался во время работы, мы приклеиваем четыре резиновые прокладки/ножки к основанию. Вентилятор готов к работе.

Шаг 14. Итоговый результат

Еще раз хочется сказать спасибо за данный проект ребятам с канала DYI King на Youtube, которые вдохновились созданием безопасного безлопастного вентилятора.

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *