1 Dyson無葉風(fēng)扇整體外觀造型
在高溫難耐的伏暑天里,很多朋友最想做的就是躲在清清涼涼的室內(nèi),挖著西瓜看電視了。不過,如果你認(rèn)為想要保持室內(nèi)涼爽宜人,還必須依靠把空調(diào)溫度調(diào)得很很低,那就大錯特錯了,因為今年夏天,在潮人圈子里面最流行的已經(jīng)不是什么“無氟變頻空調(diào)”之類的大件電器產(chǎn)品,而是既環(huán)保又輕便,還擁有時尚線條的“無扇葉風(fēng)扇”了,而且這種風(fēng)扇能夠形成15倍風(fēng)力的效果,讓你感受到猶如海風(fēng)一般的涼爽。
Dyson無葉風(fēng)扇

你相信嗎?Dyson無葉風(fēng)扇能夠送出15倍效果的風(fēng)力
這種無扇葉風(fēng)扇最早是由美國Dyson公司推出的產(chǎn)品,外形線條相當(dāng)簡約,下面是一個底座,上面是一個出風(fēng)框,跟我們平常使用的風(fēng)扇相比,就是少了復(fù)雜的扇葉和前后欄柵罩蓋,風(fēng)扇中間完全是空洞洞的。

Dyson無葉風(fēng)扇各種造型

Dyson無葉風(fēng)扇整體外觀

Dyson無葉風(fēng)扇側(cè)面,可以形成一定仰角

Dyson無葉風(fēng)扇配套遙控器
那這樣的結(jié)構(gòu)到底是怎么樣形成吹風(fēng)效果的呢?別急,其實設(shè)計師在里面運用了很多在飛機構(gòu)造上應(yīng)用到的空氣動力學(xué)原理,下面我們一起來看看。
2無葉風(fēng)扇底座及出風(fēng)框細(xì)節(jié)設(shè)計
首先來看看這款風(fēng)扇的底座設(shè)計,并不是簡單馬達(dá)搭配上電源開關(guān)、風(fēng)力檔位的組合。底座與風(fēng)扇的出風(fēng)框是可以分離開來的,通過卡口裝配起來。底座內(nèi)部除了有馬達(dá)以外,下面還有布滿密孔的進(jìn)風(fēng)口,這里是最原始吸取空氣的部位。

Dyson無葉風(fēng)扇出風(fēng)框部分

Dyson無葉風(fēng)扇底座部分

Dyson無葉風(fēng)扇底座下面是布滿密孔的進(jìn)風(fēng)口
空氣進(jìn)入底座后,由馬達(dá)帶動,再經(jīng)過底座上方的一層隱藏扇葉向上送風(fēng)。這一層扇葉是水平旋轉(zhuǎn)的,裝上出風(fēng)框后在外部完全看不到。

Dyson無葉風(fēng)扇底座上有一層水平扇葉,把空氣向吹進(jìn)出風(fēng)框內(nèi)

Dyson無葉風(fēng)扇出風(fēng)框與底座相接的卡口
經(jīng)過馬達(dá)和扇葉作用后,已經(jīng)形成一定氣流的空氣進(jìn)入出風(fēng)框內(nèi)部空腔。注意了,出風(fēng)框的內(nèi)部是一個有特殊構(gòu)造的空腔,而非一個簡單的金屬實心框。從下面的橫截面示意圖可以看到,風(fēng)扇框的腔體朝著送風(fēng)的正方向較薄,完全封閉,反方向較厚,金屬片包裹了一圈后留出較窄的縫隙,這條縫隙就是出風(fēng)口。

Dyson無葉風(fēng)扇出風(fēng)框的出風(fēng)口縫隙

Dyson無葉風(fēng)扇出風(fēng)框的橫截面示意圖
3Dyson無葉風(fēng)扇送風(fēng)原理解析
氣流從底座上來,散布充滿出風(fēng)框的腔體內(nèi),積聚到一定程度就會超過腔體外的正常氣壓,于是形成風(fēng)。而前端狹窄后端寬厚的腔體會迫使內(nèi)部氣流朝后端更寬闊的空腔運動,不斷“相互擠壓”的空氣最后只能從細(xì)小的狹縫中“泄漏”出去,持續(xù)運行一段時間后,這種結(jié)構(gòu)能夠漸漸加強送風(fēng)壓力,使出風(fēng)口縫隙的氣流更加快速。

空氣在出風(fēng)框內(nèi)腔的流動方向
一旦出風(fēng)口的氣流加快,形成吹風(fēng)效果,就會引起出風(fēng)框周圍的空氣也跟隨流動起來。一方面,風(fēng)扇背面的空氣會從后向前補充進(jìn)來,加強中心送風(fēng)效果,另一方面,出風(fēng)框外圍的空氣也會因為氣流造成的負(fù)壓一齊補充進(jìn)來,拓寬吹風(fēng)的范圍。各種氣流疊加,就會形成數(shù)倍于底座吸收空氣能力的送風(fēng)效果。

風(fēng)扇背面的空氣從后向前補充進(jìn)來加強中心送風(fēng)效果

框體外圍空氣因為氣流造成負(fù)壓也一齊補充進(jìn)來,拓寬吹風(fēng)范圍

出風(fēng)框截面的氣流示意圖

各種氣流疊加形成數(shù)倍于底座吸收空氣能力的送風(fēng)效果
以上就是Dyson公司這款沒有扇葉的風(fēng)扇新品的送風(fēng)原理解析,它擺脫了傳統(tǒng)風(fēng)扇純粹依靠馬達(dá)帶動扇葉直接送風(fēng)的模式,而是在扇葉出風(fēng)后再添加一道環(huán)節(jié),通過改變氣流運動路線,達(dá)到更理想的送風(fēng)效果。盡管算不上驚世之舉,不過在這款產(chǎn)品沒有推出以前,估計沒有幾個人會認(rèn)為風(fēng)扇少了扇葉還能夠吹風(fēng)的,這項創(chuàng)新告訴人們,只要勇于設(shè)想,并主動嘗試從另一個角度去思考,生活中有很多細(xì)節(jié)是可以不斷得到優(yōu)化完善的。
4 Dyson無葉風(fēng)扇對散熱設(shè)計的啟示
從上面的原理論述中可以看出,無葉風(fēng)扇的風(fēng)量遠(yuǎn)大于風(fēng)扇自身引入的風(fēng)量。這種原理,在電子產(chǎn)品熱設(shè)計中有沒有可能獲得應(yīng)用呢?當(dāng)然,有朋友可能馬上就會說,這需要較為理想的流道空間配合,充分利用流體的流動特性來激活外部流場的參與,在越來越緊湊的電子產(chǎn)品中應(yīng)用應(yīng)該非常困難。誠然,外部空氣的引入,需要開闊的空間,而且,一旦引入不慎,或許還會誘發(fā)極為嚴(yán)重的熱回流。但并不能就此否定這一創(chuàng)新思維的使用。筆者暫時考慮如下幾點方向,供大家參考:
- 流道的設(shè)計:充分利用弧形設(shè)計誘發(fā)負(fù)壓,從而規(guī)避旁流;
- 自然散熱產(chǎn)品表面翅片齒形設(shè)計;
- 自然散熱產(chǎn)品表面風(fēng)道的引流設(shè)計;
- 風(fēng)扇模組的支路引流;
- 強迫風(fēng)冷流通路徑上的補風(fēng);
- ……
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