Comment fonctionne le ventilateur sans lame Dyson

En octobre 2009, la société d'électronique grand public de James Dyson, célèbre pour sa gamme d'aspirateurs, a lancé sur le marché un nouvel appareil appelé Dyson Air Multiplier. L'Air Multiplier était un ventilateur avec une caractéristique inhabituelle : pas de pales visibles. Il semblait n'être qu'un tube circulaire peu profond monté sur un piédestal.

Dyson a depuis élargi sa famille de produits de traitement de l'air, qui utilisent la même technologie de ventilateur sans lame et incluent désormais des capacités de purification de l'air. Certains d'entre eux fonctionnent également comme humidificateurs pour les pièces sèches, et certains fonctionnent à la fois comme radiateurs et ventilateurs qui déplacent l'air.

Mais rien qu'en regardant ces appareils, vous ne vous attendriez pas à sentir une brise chaude ou froide venant d'eux. Il n'y a aucune pièce mobile en vue. Mais quand ils sont allumés, vous sentez souffler de l'air. Alors comment fonctionnent-ils ? Comment un cercle ouvert peut-il pousser de l'air sans pales de ventilateur ?

Comme vous pouvez l'imaginer, il y a quelques principes scientifiques en jeu ici. Il y a aussi un élément électronique. Alors que le tube n'a pas de pales à l'intérieur, le socle du ventilateur contient un moteur électrique sans balai qui aspire l'air et l'alimente dans le tube circulaire. L'air circule le long de l'intérieur de l'appareil jusqu'à ce qu'il atteigne une fente à l'intérieur du tube. Cela fournit le flux d'air de base qui crée la brise que vous ressentez si vous êtes devant le ventilateur.

Selon Dyson, la brise générée par ces appareils est plus constante et plus stable que celle d'un ventilateur standard à pales. Comme il n'y a pas de pales rotatives, la brise du ventilateur ne vous souffle pas avec de courtes rafales d'air.

Quel est le secret derrière la technologie ?

Appeler un Dyson Air Multiplier un ventilateur sans pales est peut-être un peu trompeur. Ils ont des lames; vous ne pouvez tout simplement pas les voir car ils sont cachés à l'intérieur des socles. Un moteur fait tourner neuf pales asymétriquement alignées pour aspirer l'air dans l'appareil. Selon Dyson, les dernières itérations peuvent projeter plus de 77 gallons d'air par seconde pour refroidir le flux d'air.

Le flux d'air est dévié par l'arrière de la machine. Mais comment le ventilateur multiplie-t-il la quantité d'air entrant dans le socle de l'appareil ?

Cela se résume à la physique. S'il est vrai que l'atmosphère est gazeuse, les gaz obéissent aux lois physiques de la dynamique des fluides. Lorsque l'air s'écoule à travers les fentes du tube circulaire et sort par l'avant du ventilateur, l'air derrière le ventilateur est également aspiré à travers le tube. C'est ce qu'on appelle l'incitation. L'air circulant poussé par le moteur induit l'air derrière le ventilateur à suivre.

L'air entourant les bords du ventilateur commencera également à circuler dans la direction de la brise. Ce processus est appelé entraînement. Grâce à l'incitation et à l'entraînement, Dyson affirme que ses ventilateurs augmentent le débit d'air de 15 fois la quantité absorbée par le moteur du socle.

Pourtant, il y a un problème que Dyson n'a pas tout à fait surmonté avec son ventilateur unique. Ensuite, vous verrez pourquoi Dyson a changé la conception de son Air Multiplier au moment de créer une deuxième version.

Malgré son concept de pointe, le Dyson Air Multiplier d'origine avait un défaut notable. Ce n'était vraiment pas très calme. Dyson en a pris note et a décidé de réorganiser la deuxième génération de son ventilateur.

Cela a nécessité un investissement considérable de la part de l'entreprise. Dyson a investi plus de 60 millions de dollars dans la recherche et affecté 65 ingénieurs au projet. Ensemble, ils ont créé 640 prototypes et déposé des centaines de brevets, peaufinant un peu plus chaque design, pour étudier le mouvement de l'air à l'intérieur de leur ventilateur funky.

Comme vous pouvez l'imaginer, une partie du problème de bruit provenait de la turbulence. L'Air Multiplier original a aspiré de l'air dans sa base, où il a rebondi bon gré mal gré, créant le chaos... et le bruit. Pour identifier ce bruit, les chercheurs ont placé le ventilateur dans une chambre insonorisée avec 10 microphones écoutant chaque vrombissement et bourdonnement.

Ensuite, ils ont construit des prototypes translucides et ont fait passer de la peinture ultraviolette et de la fumée à travers l'appareil. Des caméras à grande vitesse ont fourni une lecture image par image, offrant des indices visuels sur l'endroit où l'air s'accumulait et provoquait un chahut.

Les ingénieurs de Dyson ont résolu les problèmes de turbulence en intégrant des cavités Helmholtz dans la base du ventilateur. Si vous avez déjà tenu un coquillage contre votre oreille ou soufflé sur le dessus d'une bouteille en verre, vous avez ressenti l'effet de ces cavités, dans lesquelles le son rebondit et dérape sur une surface dure.

Les cavités de Helmholtz font du bruit, bien sûr. Déterminez exactement comment ces cavités fonctionnent, et vous pourrez alors contrôler ce bruit. En ajoutant des sortes de cavités de Helmholtz à la base de l'Air Multiplier, les ingénieurs ont augmenté la pression de l'air, et finalement ces cavités ont commencé à fonctionner comme des silencieux.

Les constructeurs automobiles connaissent très bien les principes des cavités de Helmholtz. Ils les manipulent à leur avantage pour calmer les systèmes d'échappement. Dans le cas de l'Air Multiplier, les ingénieurs ont essentiellement réglé les cavités pour couper spécifiquement les sons de l'ordre de 1 000 Hertz, ce que les humains ont tendance à trouver particulièrement aggravant.

Leurs efforts (et ces montagnes d'argent pour la recherche) ont porté leurs fruits. Selon Dyson, le ventilateur de deuxième génération était 75 % plus silencieux que son prédécesseur. Et parce que l'air se déplaçait plus facilement et plus efficacement à travers l'ensemble du multiplicateur d'air, Dyson a pu réduire le moteur. Ils disent que le nouveau moteur nécessitait 40% de puissance en moins.

Pour son silence, la Noise Abatement Society a décerné à l'Air Multiplier de deuxième génération un prix Quiet Mark en 2014. Le prix est décerné aux produits qui répriment la pollution sonore inutile.

Dyson a maintenant élargi ce que l'Air Multiplier peut faire bien au-delà du simple soufflage d'air frais. Le Dyson Cool est un ventilateur qui reste fidèle à ses racines Air Multiplier. Mais les nouveaux modèles ont également des filtres HEPA dans la base qui, selon la société, créent un air 50 % plus pur en piégeant 99,95 % des polluants, y compris le formaldéhyde.

Et les acheteurs ont le choix entre un appareil qui peut humidifier, purifier et refroidir une pièce ou purifier, chauffer et refroidir une pièce. En ce 21e siècle, beaucoup d'entre eux peuvent être connectés à votre réseau Wi-Fi domestique et ils peuvent être compatibles avec votre assistant vocal.

Aucune de ces technologies n'est bon marché, avec des prix commençant à environ 400 $ pour un ventilateur avec purificateur d'air. Plus le ventilateur a de fonctionnalités, plus le prix est élevé, certains modèles coûtant environ 1 000 $.

Il ne fait aucun doute que le Dyson Air Multiplier est une invention remarquable. Son design épuré et sa technologie innovante ont fait vibrer la blogosphère lors de son lancement. Peut-être qu'à l'avenir, aucun de nos fans n'aura de pales visibles.

Publié à l'origine : 26 octobre 2009

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