目前市面上的風扇可大致分為六大類:無葉風扇、空調扇、塔扇、空氣循環扇、落地扇、吊扇。
無葉風扇
是通過電機帶動扇葉高速旋轉,將空氣往兩側的窄風道擠壓,並在其下方形成一個負壓區,將空氣源源不斷的從電機下方的四周吸入。窄風道中的空氣持續增加後被擠壓,使得裡面氣壓比較高,空氣會從窄風道的細縫中高速流出。在康達效應的作用下,會貼著風道內壁進行流動,從而向外圍擴散出去,再根據伯努利原理,從細縫中流出的氣流由於速度快,氣壓就小,會與周圍的空氣產生氣壓差,將機身後方及周圍的空氣吸入,形成一股穩定的氣流,實際送風量比吹出量多得多。
什麼是康達效應?簡而言之,便是流體(即液體/氣體)的流動方向,會隨著接觸面的形狀改變,生活中很常見的例子如圖,當我們用勺子的背面去觸碰水龍頭流出的水柱時,水柱的流動方向會隨著勺子的形狀改變。
什麼是伯努利原理?
由丹尼爾·伯努利在1726年提出,在機械能守恆的基準下,推導出流體的動能+重力勢能+壓力勢能=常數,所以當流速增大,壓力便會減少,無葉風扇便是利用這一原理,大大增加自身的送風量。日常例子:當一輛汽車快速經過一個行人,且它們的距離很近時,路人可以明顯感到一陣風,甚至可帶動行人的衣服、頭髮隨車行方向拂動。
空調扇
空調扇並不同於空調,其本身並不具有製冷能力,運行過程:向機體注入水,加入冰塊或者冰水,使得吹出的風比室內溫度低,同時利用水分蒸發消耗空氣中的部分熱量;只適合小範圍降溫使用,且需頻繁加水,當水被室溫同化後基本不具降溫能力。所以,簡單理解:空調扇就是有水冷裝置的電風扇,結構上有點像一般的無霧加濕器。因為夏天往往空氣比較濕熱,若是在封閉的環境中長時間使用空調扇,可能會造成室內濕度過高,對人產生不良影響,所以使用空調扇需注意保持通風。
塔扇
通過風輪轉動後造成風壓產生離心式風力,最後經過內部導風壁將風力傳送出去。由於貫流風輪一般為圓筒狀,因此,使用塔扇獲得的是立體狀的氣流牆,或稱之為「風幕」,該風幕垂直於地面,左右搖擺吹送。簡單而言,可想像成一個由許多扇葉組成的圓筒,在電機的驅動下,高速旋轉,不斷將空氣切割、甩出。
空氣循環扇
工作原理:電機將電能轉化為機械能,驅動扇葉轉動,切割空氣。大傾角扇葉和聚風筒的特色設計,使得循環扇能夠輸出穩定的螺旋形柱狀風,搭配直流無刷電機,可大大提高循環扇的性能,提升送風距離。
落地扇
工作原理與空氣循環扇一致:電機將電能轉化為機械能,驅動扇葉轉動,切割空氣;但二者的區別在於1、落地扇一般採用交流電機2、落地扇扇葉較多,較扁平3、落地扇沒有聚風筒設計4、落地扇一般無3D搖頭。
吊扇
吊扇一般是固定安裝在天花板上,所以稱為吊扇。工作原理與風扇一致,電機將電能轉化為機械能,驅動扇葉轉動,切割空氣送風。傳統家用吊扇設計功能單一,較為適合樓底高的家庭使用;現代吊扇融入LED燈設計,扇葉多為透明,更符合現在年輕人審美,同時增加實用性。
類型 |
優點 |
缺點 |
無葉風扇 |
安全性高、 風感舒適、 送風面積大、 功能多 |
貴、 有噪音 |
塔扇 |
安全性高、 風感舒適、 送風面積大 |
網格細密清洗難 |
空調扇 |
水冷裝置降溫 移動方便 |
加水頻繁、 降溫體驗與水溫直接掛鈎、 存在造成環境過濕的風險 |
空氣循環扇 |
送風距離長、 風量大、 拆洗方便、 加速空氣流通循環 |
貴 |
落地扇 |
價格親民、 類型多、 拆洗方便 |
降溫需直吹、 風感一般、 送風距離有限 |
吊扇 |
出風面積較大、 不占地面空間、 無收納問題 |
美觀性略差、 清洗麻煩 |
安全性、清潔難易度、體驗性、功能性對比
安全性
無葉風扇 > 塔扇 > 空調扇 > 空氣循環扇、落地扇 > 吊扇
無葉風扇、塔扇、空調扇均無外露扇葉,塔扇、空調扇的網格也較密,無葉風扇則完全將扇葉包裹在機體內部,所以三者的安全性都屬於較高;吊扇雖然一般安裝在頂部或高處,但扇葉是完全暴露在空氣中,所以安全性較差;落地扇屬於扇葉可見,網格較寬,對兒童而言安全性也較差;空氣循環扇有聚風筒設計的,安全性稍微好一點。
清潔難度
塔扇 > 空調扇 > 吊扇 > 空氣循環扇、落地扇 > 無葉風扇
在六個類型的風扇中,塔扇的清潔難度是最大的,因為其風輪是有許多扇葉組成,且成圓柱形,表面網格也比較密。雖然這樣的設計能有效提升安全性,但同時大大增加了清洗難度;清洗難度排名第二的是空調扇,因為除了網格擦拭不易,空調扇還有水箱、濾網等要拆卸清洗;排名第三的是吊扇,因為安裝在頂部,無論是拆卸還是擦拭都要爬高;緊隨其後的是落地扇和空氣循環扇,拆卸比較簡單,主要是網格不好清洗;而無葉風扇則不好說,帶深度空氣過濾的無葉風扇,清洗非常簡單,只需更換濾網以及擦拭表面即可,而沒有空氣過濾功能的,內部幾乎是不能拆洗的。
體驗性
體驗性的分析主要從風感、送風面積以及噪音展開。
為什麼要談風感呢?傳統風扇直吹,吹久了,部分人可能會感到吹得臉都僵了等各種不適,而造成這些不適的原因便是風扇的送風。無論是落地扇、吊扇、空氣循環扇、還是空調扇、塔扇,它們所送出的風都是經過扇葉切割增壓後的空氣,因為扇葉是獨立的一片片,所以它們送出來的風其實也是一陣陣的,正是這一陣陣的無形拍打,便會造成人體長時間吹風扇後的不適。當然,隨著扇葉數量的增加、傾角的增大,切割空氣的速度會加快,能切割的更細讓出風更柔和。近幾年落地扇、循環扇的雙扇葉設計、大傾角設計就是在增加送風的柔和度。
為什麼送風面積對體驗性也有影響呢?送風面積的大小與風扇的風量直接相關,送風面積越大能更快的降低一定範圍的溫度,帶來清涼。吊扇的送風面積的相對較大的而且是從頂部往下吹,送風範圍大之餘,能吹拂到全身,其次是無葉風扇和塔扇,這二者的送風面積為豎立長方形,與圓形的送風面積相比,好處在於能吹拂全身,儘可能減少風向固定/不全面帶來的不適感。
最後是噪音,風扇都有風機,所以都會有噪音產生,而噪音的大小和風力的大小几乎是成正比的,最明顯的例子是工業風扇和家用風扇,工業風扇風力風量大,噪音也十分大,站在其側旁要吼著對話,相比之下家用風扇的噪音小得多,但家用風扇的風力自然也是不能與其相比的。每種類型的風扇都有不同檔位調節,低檔位自然噪聲小,高檔位的噪聲自然也會大,最大噪音在65分貝以內算比較普遍。
功能性
風扇一開始只有簡單的納涼作用,後來慢慢加入搖頭、定時功能,擴大風扇的有效納涼麵積,滿足不同人的使用需求,提高舒適感。但隨著不同風扇類型的出現,風扇的功能性也越加豐富。
無葉風扇:冷暖兩用、空氣淨化、等離子除菌……
無葉風扇外觀設計與傳統風扇完全不一樣,簡約大氣。為增加無葉風扇的實用性,許多無葉風扇也不再僅僅是納涼作用,加入PTC陶瓷發熱模塊/金屬片發熱模塊,使其能夠輸送暖風,實現「夏日乘涼,冬日取暖」。
其次是增加空氣淨化過濾組塊。由於無葉風扇不像其餘風扇那般易拆卸,清潔往往只能夠擦拭表面,但無葉風扇的工作原理卻依舊是吸入空氣再輸出,這便會造成環境中的雜物被吸進其內部,堆積,久而久之,每一次的使用都是造成一次空氣的二次污染。空氣淨化組件的添加,一方面有效維護無葉風扇內部的清潔,另一方面攔截空氣顆粒物,提升環境空氣品質。
高端的無葉風扇還有添加除菌功能甚至是除醛功能,釋放等離子除菌,活性炭吸附甲醛,氨基絡合物、紫晶分解甲醛……
空氣循環扇:大範圍加速空氣流動,均衡室內整體溫濕度,釋放負離子清新空氣。
大部分的空氣循環扇都有一個特點:風力大、風距長,日常使用能夠加速室內的空氣流動循環,搭配空調、加濕器使用,可有效均衡室內的溫濕度。特別是在夏天空調房裡,很多小夥伴為了緩解空調造成的乾燥,會搭配加濕器使用。
但這需要注意,應儘量避免將加濕器放在空調附近!為什麼?雖然無論是冬天開暖氣還是夏天開冷氣,都會造成室內乾燥,但二者形成的乾燥原理不同;冬天是因為空氣密閉,室內外溫差大,冬日空氣本來含水量低,升溫都空氣絕對濕度增大,為均衡相對濕度,室內空氣便會蒸發人體等的水分,進而造成乾燥;而夏日空調房不一樣,它乾燥是因為空調的製冷過程,將空氣中的水分冷凝後,排到室外,進而減少了空氣的水分,所以當使用加濕器加濕,又放在空調附近,很可能就是無效加濕,空氣剛被加濕器濕潤完,立馬又被空調吸進去「抽濕」了。所以,夏天空調房裡使用空氣循環扇,除了均衡冷熱分層的空氣外,還能幫助均衡室內的濕度。
其次在梅雨季、回南天等特殊時期,循環扇也能夠維持室內空氣的流動,趕走濕悶感。比起普通風扇,能夠大範圍促進空氣流動、風力更柔和的循環扇更適合母嬰家庭,因為新生兒的皮膚對環境的溫濕度較為敏感,過於乾燥、過於潮濕都會引發濕疹。
空氣循環扇和落地扇有何不同?
即便看完前面的三千多字,也許還有很多小夥伴不清楚什麼是空氣循環扇,因為循環扇的外觀與普通落地扇十分相像,只看文字與數字的描述對比,許多人就覺得缺了點說服力,那就來點實測圖示~
空氣循環扇的長風距特點,得益於傾角更大的扇葉和聚風筒設計。大傾角扇葉切割空氣輸出螺旋風型,聚風筒設計能減少風力向四周流失,讓送風更集中、穩定,通過下面兩組圖的對比可以看到,循環扇的螺旋風和落地扇的直吹風的區別。
風扇選購的首要條件是吹著要涼,那為什麼風扇吹著人會感到涼?根本原因不是風吹走我們身上的熱量,而是風的吹拂,加快空氣的流通,皮膚所排出的汗液被更快的蒸發,蒸發時帶走人體散熱所散發熱量,所以人吹風扇會感到涼爽,身上會變得乾爽。所以,選風扇風力要夠大,即便是有一定的距離,也要有一定的風速,加速空氣的流通。
普通風扇一般在兩三米開外就幾乎感受不到風力,所以一般使用都是放在一兩米左右的距離,對著人吹拂,才能夠納涼。而空氣循環扇,由於設計上的改良以及零部件的升級,輸出的風速風力較大,但卻更柔和,送風距離也更遠,一般在8米以上,換而言之空氣循環扇放在四五米處對著人體吹拂還是會有並較明顯的風感。這一點,就筆者的自用體驗而言是肯定的。
如下圖,筆者測試過普通風扇和空氣循環扇在3.6米處的風速,分別約為0.7m/s和1.35m/s;「1.35m/s」這個數據看著也不大,但在20檔的普通風扇0.5米處的風速測試中,「1.35m/s」差不多已經是10檔時的風速了,簡單理解就是普通風扇的中檔風速。側面表明即便是放在遠處,空氣循環扇也能夠讓人體驗到明顯的風感。(數據引用自實測文章:空氣循環扇真實數據測評:是不是智商稅?和普通風扇有什麼區別?)
所以循環扇在納涼體驗感上更好,風更舒適、送風更遠、噪音影響也相對下降。
無葉風扇為什麼成為越來越多人的選擇?
無葉風扇的首創是戴森,打破人們對風扇造型的刻板印象,將風機完全藏於機身內部,通過輸出「薄」「快」的風幕帶動周圍空氣流動,無葉勝有葉;同時簡約大氣的外觀設計吸引了不少精緻人群的目光。
如果說一開始是被外觀精緻吸引,那麼現在越來越多人選擇無葉風扇可能是出於使用安全性的考慮。每個人家裡都會有過一個愛拉抽屜、愛開櫃門、愛摸風扇的小朋友,拉抽屜、開櫃門還能讓其夾一夾,疼痛教育一下;但高速運行的風扇對小朋友來說,一旦觸摸,存在的風險則不是簡單的疼痛教育了。
風扇事故不是從未發生,也正是這些血的教訓,讓風扇設計一步步加強,一步步完善,但目前風扇網罩細密程度的生產規格仍是以成年人的手指粗細作為參照標準,大部分小朋友的手指還是可以伸進去的,所以相對而言,無葉風扇是極大提高了安全性。
再者,無葉風扇與傳統風扇的切割空氣直接送風不同,經過窄風道的增壓後,平穩持續的輸出,極大降低久吹的不適感。傳統風扇由扇葉切割空氣,所以送風實際上是斷斷續續的,可能人體不能直接感受到這個間隙,但傳統風扇久吹會有一點點僵感,甚至是頭疼等,其實這邊是風扇風不斷拍打造成的。
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