다이슨 블레이드리스 팬 작동 방식

2009년 10월, 진공 청소기 라인으로 유명한 제임스 다이슨(James Dyson)의 소비자 가전 회사는 다이슨 에어 멀티플라이어(Dyson Air Multiplier)라는 새로운 장치를 시장에 출시했습니다. Air Multiplier는 블레이드가 보이지 않는 특이한 특성을 지닌 팬이었습니다. 그것은 받침대에 장착된 얕은 원형 튜브인 것처럼 보였습니다.

이후 다이슨은 동일한 블레이드리스 팬 기술을 사용하고 이제 공기 정화 기능을 포함하는 공기 처리 제품 제품군을 확장했습니다. 그 중 일부는 건조한 방의 가습기로도 작동하고, 일부는 공기를 이동시키는 히터와 팬 역할을 모두 수행합니다.

하지만 이러한 장치를 보기만 하면 그 장치에서 나오는 따뜻하거나 시원한 바람을 느낄 수 있을 것이라고는 기대할 수 없습니다. 움직이는 부분이 보이지 않습니다. 하지만 전원을 켜면 바람이 불어오는 느낌이 듭니다. 그렇다면 그들은 어떻게 작동합니까? 팬 블레이드 없이 열린 원이 어떻게 공기를 밀어낼 수 있습니까?

여러분이 상상할 수 있듯이 여기에는 몇 가지 과학적 원리가 적용됩니다. 전자적인 요소도 있습니다. 튜브 내부에는 블레이드가 없지만 팬 받침대에는 공기를 흡입하여 원형 튜브에 공급하는 브러시리스 전기 모터가 포함되어 있습니다. 공기는 튜브 내부의 슬릿에 도달할 때까지 장치 내부를 따라 흐릅니다. 이는 팬 앞에 있을 때 느끼는 미풍을 생성하는 기본적인 공기 흐름을 제공합니다.

Dyson에 따르면 이러한 장치에서 생성되는 바람은 블레이드가 있는 표준 팬에서 생성되는 바람보다 더 일관되고 안정적입니다. 회전하는 날개가 없기 때문에 팬에서 나오는 바람이 짧은 돌풍으로 몸을 흔들지 않습니다.

기술 뒤에 숨어 있는 비밀은 무엇인가?

다이슨 에어 멀티플라이어를 블레이드가 없는 팬이라고 부르는 것은 아마도 오해의 소지가 있을 것입니다. 그들은 칼날을 가지고 있습니다. 받침대 안에 숨겨져 있기 때문에 볼 수 없습니다. 모터는 비대칭으로 정렬된 9개의 블레이드를 회전시켜 장치 안으로 공기를 끌어옵니다. Dyson에 따르면 최신 버전에서는 냉각 공기 흐름을 위해 초당 77갤런 이상의 공기를 방출할 수 있습니다.

공기 흐름은 장비 뒤쪽을 통해 전환됩니다. 하지만 팬은 장치 받침대로 들어오는 공기의 양을 어떻게 늘리나요?

그것은 물리학으로 귀결됩니다. 대기가 기체라는 것은 사실이지만 기체는 유체 역학의 물리적 법칙을 따릅니다. 공기가 원형 튜브의 틈새를 통해 팬 앞쪽으로 흐르면서 팬 뒤의 공기도 튜브를 통해 흡입됩니다. 이것을 유도라고 합니다. 모터에 의해 밀려나는 흐르는 공기는 팬 뒤의 공기를 따라가도록 유도합니다.

팬 가장자리 주변의 공기도 바람의 방향으로 흐르기 시작합니다. 이 과정을 엔트레인먼트라고 합니다. 유도 및 연행을 통해 팬이 받침대의 모터를 통해 유입되는 공기 흐름의 출력을 15배 증가시킨다고 Dyson은 주장합니다.

그러나 다이슨이 독특한 팬으로 극복하지 못한 한 가지 문제가 있습니다. 다음으로 Dyson이 두 번째 버전을 만들 때가 되었을 때 Air Multiplier의 디자인을 변경한 이유를 살펴보겠습니다.

최첨단 개념에도 불구하고 원래의 Dyson Air Multiplier에는 한 가지 주목할만한 결함이 있었습니다. 별로 조용하진 않았어요. 다이슨은 이에 주목하고 2세대 팬을 개편하기로 결정했습니다.

그러기 위해서는 회사의 막대한 투자가 필요했다. 다이슨은 연구에 6천만 달러 이상을 투자하고 이 프로젝트에 65명의 엔지니어를 배정했습니다. 그들은 함께 640개의 프로토타입을 만들고 수백 개의 특허를 출원했으며 각 디자인을 조금 더 수정하여 독특한 팬 내부의 공기 움직임을 조사했습니다.

상상할 수 있듯이 소음 문제의 일부는 난기류에서 비롯되었습니다. 오리지널 에어 멀티플라이어(Air Multiplier)는 공기를 베이스로 빨아들이고, 여기저기 튕겨져 나와 혼란과 소음을 만들어냈습니다. 이 소음을 정확히 찾아내기 위해 연구원들은 모든 윙윙거리는 소리를 듣는 10개의 마이크가 있는 방음실에 팬을 배치했습니다.

그런 다음 반투명 프로토타입을 제작하고 장치에 자외선 페인트와 연기를 통과시켰습니다. 고속 카메라는 프레임 단위 재생을 제공하여 공기가 뭉쳐서 소란을 일으키는 위치에 대한 시각적 단서를 제공합니다.

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