날이 없는 선풍기는 어떤 원리가 사용이 되는 곤가요?
요즘은 깔끔한 디자인을 선호해서 날이 없는 선풍기가 나오고 있는데 이런 날이 없는 선풍기가 작동하는 원리는 어떤 식으로 돌아가나요?
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.
바람을 일으키는 선풍기의 날개는 실제로 없어진 것이 아니라 모터와 함께 원기둥 모양의 스탠드에 숨어 있습니다.
스탠드 안을 보면 ‘비행기의 제트 엔진’을 연상시키는 팬(날개)과 모터가 탑재되어 있습니다.
즉 날개 없는 선풍기는 ‘제트엔진의 원리’를 이용해 공기를 끌어들이는 것입니다. 제트엔진은 추진력을 얻기 위해 팬을
회전시켜 필요한 공기를 빨아들입니다. 이와 같이 날개 없는 선풍기도 스탠드에 내장된 팬과 전기 모터를 작동하여
아래쪽으로 공기를 흡입합니다. 스탠드에서 공기를 빨아들인 뒤 둥근 고리 쪽으로 바람을 올려 보내는 방식으로 제작된
것입니다. 둥근 고리로 이동한 바람은 고리 사이 틈으로 빠져나오고, 바람이 빠지면서 둥근 고리 안쪽과 선풍기 주변
공기의 압력 차이가 발행하게 됩니다. 이때 둥근 고리 안쪽 압력이 낮아지면서 선풍기 주변 공기가 빠른 속도로 둥근
고리를 통과하며 바람이 발생합니다.
1명 평가안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
날개없는 선풍기 원리는
결론적으로는 제트엔진 원리 를 이용한 것입니다.
제트엔진은
추진력을 얻기 위해 팬을 회전시켜 필요한 공기를 빨아들이는데요.
날개 없는 선풍기도 스탠드에 내장된 팬과 전기 모터를 작동하여 아래쪽으로 공기를 흡입합니다.
스탠드에서 공기를 빨아들인 뒤 둥근 고리 쪽으로 바람을 올려 보내는 방식의 구조로 되어있는데.
둥근 고리로 이동한 바람은 고리 사이 틈으로 토출되고, 바람이 토출되면서
둥근 고리 안쪽과 선풍기 주변 공기 사이에 빈공간 때문에 압력 차이가 발생하게 됩니다.
이 때 둥근 고리 안쪽 압력이 낮아지게되고
선풍기 주변공기가 압력차 때문에 빠른 속도로 둥근 고리를 통과하며 바람이 발생합니다.
둥근 고리의 단면은 속이 빈 비행기 날개의 형상을 닮아있는데요.속이 빈 둥근 고리 내부로 밀려 올라간 공기는 고리의 구조적 특징 때문에
시속 약 88km/h정도로 유속이 빨라지게 됩니다.
이렇게 빨라진 속력의 공기가 빈 고리 내부의 작은 틈을 통해 빠져나오면서
둥근 고리 안쪽 면의 기압은 낮아지게 되는데
이로인해서 선풍기 고리 주변의 공기는 고리 안쪽으로 유도되면서 고리를 통과하고,
제트엔진과 같이 강한 공기의 흐름을 형성하면서 불어주게 됩니다.
기압이 높은 아래쪽에서 위로 힘이 작용하는 베리누이의 정리에 따른 양력과 같이
비행기 날개모양 형상을 닯은 곳을 지나면서 불룩한 면을 지나면서 속도가 더 빨라지게 만든 것처럼
날개없는 선풍기의 풍속은 더 빨라지는 효과를 누리게 됩니다.
1명 평가안녕하세요. 안다람 전문가입니다.
공기흡입
내부 모터가 터빈을 최전시켜 하부 구멍을 통해 공기를 흡입합니다.
공기 압축 및 이동
흡입된 공기가 압축되어 상부 링 부분으로 이동합니다.
코안더 효과
링이 작은 틈을 통해 공기가 배출되며 벽면을 따라 바깥으로 휘어집니다.
베르누이의 원리
배출된 공기의 속도 차이로 주변 공기를 끌어다겨 더 많은 공기 순환이 이루어집니다.
제트 엔진 원리
흡입한 공기를 압축 후 내뿜는 방식으로 제트 엔진의 원리를 이용합니다.
1명 평가안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
날개 없는 선풍기는 이름과는 달리 사실 받침대 부분에 작은 날개(모터)가 숨어있습니다.
이모터가 외부 공기를 빨아들인후 둥근 고리 형태의 윗부분 내부로 공기를 밀어 올립니다.
고리안으로 들어간 공기는 고리 내부의 좁은 틈을 통해 강하게 뿜어져 나옵니다. 이때 고리의 단면은 비행기 날개와 같은 에어포일(AIRFOIL)모양으로 설계되어 있는데 이곳을 공기가 빠르게 지나가면서 주변 공기를 함께 끌어당기는 베르누이 원리와 코안다 효과 또는 유도가 발생합니다.
즉, 좁은 틈에서 나온 공기 흐름이 고리 주변의 공기 흐름을 유도하여 처음 불어낸 공기의 몇 배에 달하는 바람을 만들어내는 것입니다. 이 원리 덕분에 날개 회전으로 인한 불규칙적인 바람 대신 부드럽고 일정한 공기 흐름을 느낄수있게 됩니다.