تاریخچه تولید پنکه بدون پره
پنکه بدون پره در اکتبر سال ۲۰۰۹، توسط شرکت جیمز دایسون (James Dyson)، که به ساخت جاروبرقی شهرت دارد ساخته شد.
این وسیله با نام‌های ” Bladeless Fan” و ” Air Multiplier” روانه بازار شد.
این پنکه ظاهری غیر معمول دارد، چون برخلاف تمام پنکه‌ها، هیچ پره قابل مشاهده‌ای در آن دیده نمی‌شود و همان‌طور که همه دیده‌ایم، یک حلقه است که بر روی یک استوانه قرار گرفته و تنها چند سانتی‌متر عمق دارد.
در پایه استوانه‌ای این پنکه یک موتور بدون جاروبک (Brushless) ۴۰ وات وجود دارد که هوا را به درون مکش می‌کند و از طریق حلقه بالایی به بیرون می‌راند و در نهایت از طریق سوراخ‌های حلقه خارج می‌شود.
به گفته طراح و سازنده پنکه بدون پره، این دستگاه ۱۵ برابر بیشتر از پنکه‌های معمولی کارآیی دارد.
پره بدون پنکه چطور کار می‌کند؟
Air Multiplier دقیقاً یک پنکه بدون پره نیست.
این پنکه دارای پره می‌باشد، ولی درون استوانه پایه آن قرار گرفته است.
یک موتور الکتریکی پره‌های درونی این وسیله را می‌چرخاند تا هوا را به درون دستگاه بکشد.
وقتی هوای مکش شده به درون حلقه بالایی می‌رسد، حلقه همانند یک سطح شیب‌دار عمل کرده و جریان هوا را به سمت سوراخ‌های خروجی هدایت می‌کند.
برای اینکه فرآیند مکش و فوت کردن باد قابل توجهی ایجاد کند، باید موتور بسیار قدرتمند باشد که مصرف برق زیادی می‌طلبد و صدای زیادی هم ایجاد می‌کند.
به همین دلیل باید مکانیزمی برای افزایش هوای خروجی در نظر گرفته شود.
این مشکل به لطف قوانین فیزیکی inducement and entrainment برطرف می‌شود.
وقتی موتور هوا را به داخل می‌کشد، در پشت پنکه خلاء ایجاد شده که موجب هجوم هوا به درون پنکه می‌شود.
در هنگام خروج هم مولکول‌های هوا حرکت یکدیگر را هم‌افزایی می‌کنند.
بدین طریق حجم هوای خروجی ۱۵ برابر توان مکش موتور است.
این مسأله موجب می‌شود که هوای خروجی پنکه بدون پره یکنواخت و مطبوع‌تر از هوای چرخشی پنکه‌های سنتی باشد.
نسل اول این پنکه‌ها سر و صدای زیادی داشت. شرکت دایسون ۶۰ میلیون دلار هزینه کرد و ۶۵ مهندس را به خدمت گرفت تا پس از ساخت ۶۴۰ نمونه مختلف بالاخره مشکل را حل کند.
بخشی از مشکل صدا به دلیل اعوجاج هوا بود. با استفاده از میکروفون‌های پیشرفته و رنگ‌آمیزی هوا با دود، مهندسان موفق شدند به دقت مناطق پر سر و صدا را شناسایی کنند.
سپس مهندسان سوراخ‌های هلمهولتز در پایه‌ی فن ایجاد کردند.
سوراخ‌های هلمهولتز اصلا چیزی عجیبی نیست.
این سوراخ‌ها درست مشابه اثر گوش ماهی است وقتی که آن را در گوش خود قرار می‌دهید و صدای دریا را می‌شنوید.
بله درست است.
میلیون‌ها دلار خرج شد تا یکی از تفریحات دوران کودکی ما، مشکل یکی از ابداعات مهندسی چند سال اخیر را حل کند.
علت شنیده شدن صدای دریا در گوش ماهی، چرخش هوا در آن می‌باشد.
وقتی این سوراخ‌ها را در پایه‌ی پنکه بدون پره ایجاد کردند، همانند صدا خفه کن، صدای پنکه را از بین بردند.
شرکت‌های اتومبیل‌سازی از این تکنیک برای کم کردن صدای اگزوز استفاده می‌کنند.