Tuuletin (työväline)

Kädessä pidettävä tuuletin.

Tuuletin on laite, jota käytetään ilmavirran aikaansaamiseksi, ja se on yleensä valmistettu leveistä, litteistä pinnoista, jotka pyörivät tai heiluvat. Puhaltimien yleisimmät käyttökohteet ovat olomukavuus, ilmanvaihto tai kaasujen kuljettaminen teollisiin tarkoituksiin. Yksinkertaisimmillaan tuulettimet ovat lehtiä tai litteitä esineitä, joita heilutetaan miellyttävämmän ilmapiirin aikaansaamiseksi.

Tyypillisiä käyttökohteita ovat koristeelliset koristeet, ilmastoinnin säätö, jäähdytysjärjestelmät, henkilökohtainen tuulen tuottaminen (kuten sähköinen pöytätuuletin), ilmanvaihto (kuten poistoilmatuuletin), siivilöinti (kuten viljanjyvien akanoiden erottaminen), pölyn poistaminen (kuten imu pölynimurissa), kuivaaminen (tavallisesti kuumuuden lisäksi) ja vedon aikaansaaminen tulipaloa varten. Sähkötuulettimia käytetään usein myös ilmanraikastimina kiinnittämällä suojakoteloon kankaanpehmentimiä. Tällöin tuoksu kulkeutuu ympäröivään ilmaan.

Kotitalouksien sähkötuuletin.

Historia

Etymologia

Vanhan englannin kielessä ”fann” viittasi koriin tai lapioon, jota käytettiin siivilöintiin, eli akanoiden erottamiseen jyväviljan joukosta ilmavirran avulla. Se oli laina latinankielisestä sanasta ”vannus”, jolla oli sama merkitys ja joka oli johdettu sanasta ”ventus” (”tuuli”) tai siihen liittyvästä juuresta (kuten ”vates”). Merkityksessä ”laite ilman liikuttamiseen” sana on ensimmäisen kerran todistettu 1390, käsikäyttöinen versio on ensimmäisen kerran kirjattu 1555.

Ancient

Kymmenennentoista vuosisadan kuvaus muinaisegyptiläisistä viuhkoista ja muista esineistä.

Viuhkojen historia ulottuu tuhansia vuosia taaksepäin. Antiikista lähtien viuhkoilla on ollut kaksitahoinen tehtävä – statussymboli ja hyödyllinen koriste. Kehityksensä aikana viuhkoja on valmistettu erilaisista materiaaleista ja niihin on usein liitetty koristeellisia taideteoksia. Yksinkertaisimmat tuulettimet ovat lehtiä tai litteitä esineitä, joita heilutetaan viileämmän ilmapiirin aikaansaamiseksi. Näitä jäykkiä tai kokoontaitettavia kädessä pidettäviä välineitä on käytetty viilennykseen, ilmankiertoon, seremoniavälineinä ja asusteina kaikkialla maailmassa antiikin ajoista lähtien. Niitä käytetään edelleen laajalti.

Varhaisimpia tunnettuja tuulettimia kutsutaan ”seulapuhaltimiksi” tai ”kiinteiksi lehtipuhaltimiksi”. Niitä käsiteltiin käsin kehon viilentämiseksi, tuulen tuottamiseksi ja hyönteisten karkottamiseksi. Tällaiset varhaiset tuulettimet olivat yleensä palmunlehtien muotoisia. Osa varhaisimmista tunnetuista tuulettimista on peräisin egyptiläisistä haudoista. Varhaiset assyrialaiset ja egyptiläiset työllistivät orjia ja palvelijoita tuulettimien käsittelyyn. Egyptiläisissä reliefikuvissa viuhkat olivat jäykkää tyyppiä. Tutankhamonin haudassa oli kultaisia viuhkoja, joissa oli strutsinsulkia, jotka sopivat haudan seinillä oleviin kuvauksiin. Pitkävartisia, levynmuotoisia viuhkoja kantoivat muinoin palvelijat, ja ne liitettiin kuninkaallisiin ja uskonnollisiin seremonioihin. Niissä oli jäykkään lehteen tai höyheniin kiinnitetyt kahvat tai varret.

Lintujen höyheniä on käytetty viuhkoissa, kuten egyptiläisten ja Amerikan intiaanien viuhkoissa, sekä käytännöllisiin että seremoniallisiin tarkoituksiin. Muinaisessa Amerikassa atsteekkien, mayojen ja Etelä-Amerikan kulttuurit käyttivät lintujen höyheniä viuhkoissaan. Atsteekkien viuhkoissa oli muun muassa kauppiaiden kuvauksia kauppojen kuvituksina. Eri höyhentyyppien käytöllä näissä viuhkoissa oli uskonnollinen merkitys. Etelä-Amerikassa (nykyisessä Perussa) asuva Paracas-kansa on jättänyt muumioidensa joukkoon lukuisia esimerkkejä muinaisista höyhenviuhkoista. Intiassa viuhkan hindinkielinen termi on pankha (johdannainen sanoista ”höyhen” tai ”linnun siipi”).

Kuvallisista todisteista käy ilmi, että kreikkalaiset, etruskit ja roomalaiset käyttivät viuhkoja jäähdytys- ja seremoniavälineinä. Kreikassa pellavaa pingotettiin lehtien muotoisten kehysten päälle. Roomassa käytettiin kullattuja ja maalattuja puisia tuulettimia. Rooman naiset käyttivät kaikkialla valtakunnassa pyöreitä viuhkoja. Kiinalaiset lähteet yhdistävät viuhkan myyttisiin ja historiallisiin hahmoihin.

Aasia

Japanilaisen taittoviuhkan 1800-luvun kuvaus.

Hokusain viisi viuhkaa.

Viuhkat symboloivat Kaukoidässä usein sosiaalista asemaa; yksilöt kantoivat tiettyjä viuhkoja sukupuolensa ja asemansa mukaisesti. Esimerkiksi kuudennelta vuosisadalta peräisin oleva Akomeogi (tai japanilainen taittoviuhka; Hiôgi) oli viuhka, jota Heian-kauden aristokraatit pitivät käytössään muodollisesti pukeutuneina. Ne tehtiin sitomalla ohuita raitoja hinokista (tai japanilaisesta sypressistä) yhteen langalla. Suikaleiden määrä vaihteli henkilön aseman mukaan.

Variaatioita tästä taitettavasta viuhkasta otettiin Kiinassa käyttöön yhdeksännellä vuosisadalla. Se tuli muotiin Ming-dynastian aikana vuosien 1368 ja 1644 välillä, ja Hangzhousta tuli taittoviuhkan valmistuksen keskus. Akomeogi-viuhkoja käyttävät nykyään shintolaispapit juhlapuvuissa ja Japanin hovin juhlapuvuissa (niitä voi nähdä keisarin ja keisarinnan käyttävän kruunajaisissa ja avioliittoon vihkimisen yhteydessä), ja ne on maalattu kirkkaiksi pitkillä tupsuilla.

Kiinassa kuvaruutuviuhkat olivat perinteisemmin yleisempiä, ja niitä käytettiin kaikkialla yhteiskunnassa. Varhaisimmat tunnetut kiinalaiset viuhkat ovat pari kudottua bambusta sivulle kiinnitettyä viuhkaa toiselta vuosisadalta eaa. Kiinalainen merkki ”tuuletin” (扇) on etymologisesti johdettu kuvasta höyhenistä katon alla. Kiinalainen kiinteä viuhka, pien-mien, tarkoittaa ”ilman sekoittamista”. Painetut viuhkanlehdet ja maalatut viuhkat on tehty paperipohjalle. Paperi oli alun perin käsintehty, ja siinä oli sille ominaiset vesileimat. Koneella tehdyt paperiviuhkat, jotka otettiin käyttöön 1800-luvulla, ovat sileämpiä ja rakenteeltaan tasaisempia.

Kiinalainen tanssiviuhka kehitettiin seitsemännellä vuosisadalla, ja viuhkan hallinnasta tuli arvostettu naisellinen taito. Käsiviuhkan kiinalainen muoto oli rivi höyheniä, jotka oli kiinnitetty kahvan päähän. Mai Ogi -viuhkassa (tai kiinalaisessa tanssiviuhkassa) on kymmenen tikkua ja paksu paperinen kiinnitys, jossa on perheen vaakuna. Kiinalaiset taidemaalarit valmistivat monia viuhkakoristeita. Norsunluusta, luusta, kiilteestä, helmiäisestä, santelipuusta tai kilpikonnankuoresta valmistetut säleet veistettiin ja päällystettiin paperilla tai kankaalla. Taittoviuhkoissa on ”montures”, jotka ovat varret ja suojukset. Lehdet ovat yleensä käsityöläisen maalaamia.

Viuhkoja käytettiin myös aseena – niitä kutsuttiin rautaviuhkaksi eli kiinaksi tiě shān, japaniksi tessen, jota samurai-soturit käyttivät taistelumerkkeinä, myös tappavana aseena lähitaistelussa. Yksinkertaiset japanilaiset paperiviuhkat tunnetaan joskus nimellä ”harisens”. Japanin nykyisessä pop-kulttuurissa harisensit ovat usein esillä animaatioissa ja graafisissa romaaneissa aseina. Taittoviuhkat (japaniksi ”sensu”, kiinaksi ”shān zi”) ovat edelleen tärkeitä kulttuurisymboleja ja suosittuja matkailijoiden matkamuistoja Itä-Aasiassa.

Eurooppa

Kuvaus 1700-luvun taittoviuhkasta, jossa on ranskalaisia kuviointikuviointeja.

Euroopan keskiajalla viuhkoja ei käytettänyt. Länsimaiden varhaisin viuhka on flabellum (eli juhlaviuhka), joka on peräisin kuudennelta vuosisadalta. Käsiviuhkat otettiin uudelleen käyttöön Euroopassa 1300- ja 1300-luvuilla. Ristiretkeläiset toivat viuhkoja Lähi-idästä. Portugalilaiset kauppiaat toivat viuhkoja Eurooppaan 1400-luvulla Kiinasta ja Japanista. Viuhkoista tuli yleisesti suosittuja.

1600-luvulla Kiinasta tuodusta taitettavasta viuhkasta tuli suosittu Euroopassa. Viuhkat ovat erityisen hyvin esillä aikakauden yläluokkaisten naisten muotokuvissa. Englannin kuningattaren Elisabet I:n voidaan nähdä kantavan sekä pompuloilla koristeltuja taittoviuhkoja vartijansa varassa että vanhemman tyylisiä jäykkiä viuhkoja, jotka oli yleensä koristeltu höyhenillä ja jalokivillä. Nämä jäykät viuhkat roikkuivat usein naisten hameissa, mutta tämän aikakauden viuhkoista ovat säilyneet vain eksoottisemmat taitettavat viuhkat. Museoista nykyään löytyvissä 1400-luvun taittoviuhkoissa on joko nahkaiset lehdet, joissa on leikattuja kuvioita, jotka muodostavat pitsimäisen kuvion, tai jäykemmät lehdet, joihin on upotettu eksoottisempia materiaaleja, kuten kiillettä. Yksi näiden viuhkojen ominaispiirteistä on melko karkeat luu- tai norsunluutikut ja tapa, jolla nahkalehdet on usein pujotettu kiinni tikkuun sen sijaan, että ne olisi liimattu kuten myöhemmissä taittoviuhkoissa. Suhteellisen karkeista rakennustavoista huolimatta taittoviuhkat olivat tällä aikakaudella kuninkaallisten lahjoina käytettäviä korkea-arvoisia ja eksoottisia esineitä, jotka olivat samaa luokkaa kuin taidokkaat käsineet.

Seitsemännellätoista vuosisadalla jäykkä viuhka, joka näkyi edellisen vuosisadan muotokuvissa, oli menettänyt suosiotaan taittoviuhkojen saadessa valta-aseman Euroopassa. Viuhkoissa alkoi näkyä hyvin maalattuja lehtiä, joilla oli usein uskonnollinen tai klassinen aihe. Näiden varhaisten viuhkojen kääntöpuolella alkoi myös olla taidokkaita kukkakuvioita. Varret ovat usein pelkkää norsunluuta tai kilpikonnankuorta, joskus kuoret on kuoretettu kullalla tai ] piikillä. Tapa, jolla varret istuvat lähellä toisiaan, usein niin, että niiden välissä on vain vähän tai ei lainkaan tilaa, on yksi tämän aikakauden viuhkojen erityispiirteistä.

Vuonna 1685 Nantesin edikti kumottiin Ranskassa. Tämä aiheutti monien viuhkaseppien laajamittaisen maahanmuuton Ranskasta ympäröiviin protestanttisiin maihin (kuten Englantiin). Tämä taitojen hajaantuminen näkyy monien näistä Ranskan ulkopuolisista maista peräisin olevien viuhkojen kasvavassa laadussa tämän päivämäärän jälkeen.

Kahdeksastoista vuosisadalla viuhkat saavuttivat korkean taiteellisuuden tason, ja viuhkoja valmistettiin kaikkialla Euroopassa usein erikoistuneiden käsityöläisten toimesta, joko lehdistä tai tikuista. Taitajat koristivat ja maalasivat pitsistä, silkistä tai pergamentista taitettuja viuhkoja. Itä-Intian yhtiöt toivat tuohon aikaan viuhkoja myös Kiinasta. Noin 1700-luvun puolivälissä keksijät alkoivat suunnitella mekaanisia tuulettimia. Vedettävät tuulettimet (jotka muistuttavat vedettäviä kelloja) olivat suosittuja 1700-luvulla. Länsimaissa 1800-luvulla eurooppalainen muoti aiheutti sen, että viuhkojen koristelu ja koko vaihteli.

On sanottu, että Englannin, Espanjan ja muiden maiden hoveissa viuhkoja käytettiin enemmän tai vähemmän salaisessa koodissa. Nämä viuhkakielet olivat keino selviytyä rajoittavasta sosiaalisesta etiketistä. Nykyään viuhkavalmistajat, kuten lontoolainen Duvelleroy, käyttävät tätä markkinoinnissa.

Mekaaninen kehitys

Ensimmäinen kirjattu mekaaninen viuhka oli Lähi-idässä 1500-luvulla käytetty punkah-viuhka. Siinä oli kankaalla päällystetty runko, joka riippui katosta. Palvelijat, jotka tunnettiin nimellä punkah wallahs, vetivät kehikkoon liitettyä köyttä liikuttaakseen tuuletinta edestakaisin.

Patenttipiirustus mekaanisesti liikkuvalle tuulettimelle, 27.11.1830.

Teollinen vallankumous 1800-luvun loppupuoliskolla toi markkinoille hihnakäyttöiset tuulettimet, joiden voimanlähteenä toimivat tehtaan vesipyörät. Ensimmäiset teollisuustuulettimet kehitettiin kiinnittämällä puiset tai metalliset terät yläpuolella oleviin akseleihin, joita käytettiin koneiden käyttämiseen. Yhden ensimmäisistä toimivista mekaanisista puhaltimista rakensi A. A. Sablukov vuonna 1832. Hän kutsui keksintöään – eräänlaista keskipakopuhallinta – ”ilmapumpuksi”. Keskipakopuhaltimia testattiin onnistuneesti hiilikaivoksissa ja tehtaissa vuosina 1832-1834. Kun Thomas Edison ja Nikola Tesla toivat 1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa sähköenergian suuren yleisön käyttöön, otettiin käyttöön henkilökohtainen sähkötuuletin. Vuosina 1882-1886 tohtori Schuyler Skaats Wheeler kehitti kaksilapaisen pöytätuulettimen, joka oli eräänlainen henkilökohtainen sähkötuuletin. Sitä markkinoi kaupallisesti yhdysvaltalainen Crocker & Curtis electric motor company. Vuonna 1882 Philip H. Diehl esitteli sähköisen kattotuulettimen. Diehlia pidetään nykyaikaisen sähkötuulettimen isänä. 1800-luvun lopulla sähkötuulettimia käytettiin vain kaupallisissa laitoksissa tai varakkaissa kotitalouksissa. Lämpökonvektiotuulettimet, joiden polttoaineena käytettiin alkoholia, öljyä tai petrolia, olivat yleisiä 1900-luvun vaihteen tienoilla.

1920-luvulla teolliset edistysaskeleet mahdollistivat teräksen massatuotannon erilaisissa muodoissa, mikä laski tuulettimien hintoja ja antoi useammille asunnonomistajille mahdollisuuden hankkia niitä. 1930-luvulla suunniteltiin ensimmäinen art deco -tuuletin. Ennen tätä hopeajoutseneksi kutsuttua tuuletinta useimmat kotitalouksien tuulettimet olivat melko yksinkertaisia. 1950-luvulla valmistettiin tuulettimia, joiden värit olivat kirkkaita ja huomiota herättäviä. Keskusilmastointi 1960-luvulla lopetti sähkötuulettimien kulta-ajan. 1970-luvulla viktoriaanisen tyyliset kattotuulettimet tulivat suosituiksi.

Kahdellakymmenennellä vuosisadalla tuulettimista on tullut käytännöllisiä. 2000-luvulla tuulettimen estetiikasta on tullut huolenaihe tuulettimen ostajille. Tuuletin on osa jokapäiväistä elämää muun muassa Kaukoidässä, Japanissa ja Espanjassa. Sähkötuulettimet on suurelta osin korvattu kotitalouksissa ja toimistoissa ilmastointilaitteilla, vaikka sähkötuulettimet kuluttavat paljon vähemmän energiaa kuin ilmastointilaitteet.

Mekaaniset laitteet

Suuri tuuletin, jota käytettiin puhaltamaan raitista ilmaa Virginian hiilikaivokseen.

Mekaanisesti tuuletin voi olla mikä tahansa pyörivä siipipyörä tai siipipyörät, joita käytetään ilmavirtojen tuottamiseen. Puhaltimet tuottavat ilmavirtoja suurella tilavuudella ja alhaisella paineella, toisin kuin kaasukompressorit, jotka tuottavat suuria paineita suhteellisen pienellä tilavuudella. Puhaltimilla voidaan siirtää suuria ilmamääriä, jotka soveltuvat parhaiten esimerkiksi viljan siivilöintiin tai tulen puhaltamiseen, jäähdytys- ja tuuletustarkoituksiin sekä yhdessä lämmönlähteen kanssa lämmitykseen ja kuivaukseen. Tuulettimen siipi pyörii usein ilmavirran vaikutuksen alaisena, ja tätä hyödyntävät laitteet, kuten anemometrit ja tuuliturbiinit, ovat usein rakenteeltaan tuulettimen kaltaisia.

Mekaanisia pyörivän siiven tuulettimia valmistetaan monenlaisia. Kotiin löytyy tuulettimia, jotka voidaan asettaa lattialle tai pöydälle tai ripustaa kattoon tai jotka on rakennettu ikkunaan, seinään, kattoon, savupiippuun jne. Niitä löytyy elektronisista järjestelmistä, kuten tietokoneista, joissa ne jäähdyttävät niiden sisällä olevia virtapiirejä, sekä laitteista, kuten hiustenkuivaajista ja lämmittimistä. Niitä käytetään myös jäähdytykseen ilmastointijärjestelmissä ja autojen moottoreissa, joissa niitä käytetään hihnalla tai suoralla moottorilla. Puhaltimet luovat tuulen viileyttä, mutta eivät suoraan laske lämpötiloja.

Tyypit

80 mm:n tasavirtainen aksiaalituuletin

A ilman liikuttamiseen käytettäviä tuulettimia on kolmea päätyyppiä: aksiaalinen tuuletin (axial), keskipakopyörrevirtainen tuuletin (myös säteittäinen pyörrevirta) ja ristivirtaustuuletin (myös tangentiaalinen). Aksiaalivirtauspuhaltimissa on lavat, jotka pakottavat ilman liikkumaan akselin suuntaisesti, jonka ympäri lavat pyörivät. Aksiaalipuhaltimet puhaltavat ilmaa puhaltimen akselin suuntaisesti, lineaarisesti, mistä johtuu niiden nimi. Tämä on yleisimmin käytetty puhallintyyppi, ja sitä käytetään monenlaisissa sovelluksissa aina elektroniikan pienistä jäähdytyspuhaltimista tuulitunneleissa käytettäviin jättimäisiin puhaltimiin.

Keskipakopuhaltimessa on liikkuva osa (nimeltään juoksupyörä), joka koostuu keskiakselista, jonka ympärillä olevat lavat muodostavat spiraalimaisen kuvion. Keskipakopuhaltimet puhaltavat ilmaa suorassa kulmassa puhaltimen imuaukkoon nähden ja pyörittävät (keskipakoisvoimaisesti) ilmaa ulospäin ulostuloaukkoon. Juoksupyörä pyörii, jolloin ilma tulee tuulettimeen lähellä akselia ja liikkuu kohtisuoraan akselilta tuulettimen kotelossa olevaan aukkoon. Keskipakopuhallin tuottaa enemmän painetta tietyllä ilmamäärällä, ja sitä käytetään silloin, kun tämä on toivottavaa, kuten lehtipuhaltimissa, ilmapatjojen täyttölaitteissa ja erilaisissa teollisuustarkoituksissa. Ne ovat tyypillisesti äänekkäämpiä kuin vastaavat aksiaalipuhaltimet.

Ristivirtauspuhaltimessa on oikosulkuhäkkiroottori (roottori, jossa on ontto keskipiste ja aksiaaliset puhaltimen siivet kehällä). Tangentiaalipuhaltimet imevät ilmaa roottorin kehää pitkin ja poistavat sen ulostuloaukon kautta samalla tavalla kuin keskipakopuhallin. Ristivirtauspuhaltimet tuottavat tasaisen ilmavirran koko puhaltimen leveydeltä, ja ne ovat erittäin hiljaisia. Ne ovat suhteellisen tilaa vieviä, ja ilmanpaine on alhainen. Ristivirtauspuhaltimia käytetään usein ilmastointilaitteissa, autojen ilmanvaihtojärjestelmissä ja keskikokoisten laitteiden, kuten kopiokoneiden, jäähdytykseen. Puhaltimen tai puhaltimen toiminta aiheuttaa hieman ilmakehän yläpuolella olevia paineita, joita kutsutaan ”plenumeiksi”.

Tuulettimet kulkevat tyypillisesti sähkömoottoreiden mukana. Sähkömoottorin heikko pienen nopeuden vääntömomentti ja voimakas suuren nopeuden vääntömomentti sopivat luontevasti yhteen tuulettimen kuormituksen kanssa. Tuulettimet liitetään usein suoraan moottorin ulostuloon, jolloin hammaspyöriä tai hihnoja ei tarvita. Sähkömoottori on joko piilotettu tuulettimen keskinavaan tai ulottuu sen taakse. Suurissa teollisuuspuhaltimissa käytetään yleisesti 3-vaiheisia asynkronimoottoreita. Pienemmissä puhaltimissa käytetään usein tummennapaista vaihtovirtamoottoria tai harjattua tai harjatonta tasavirtamoottoria. Vaihtovirtakäyttöiset puhaltimet käyttävät yleensä verkkojännitettä, kun taas tasavirtakäyttöiset puhaltimet käyttävät pienjännitettä, yleensä 24 V, 12 V tai 5 V. Tietokonelaitteiden jäähdytystuulettimissa käytetään yksinomaan harjattomia tasavirtamoottoreita, jotka tuottavat paljon vähemmän sähkömagneettisia häiriöitä.

Koneissa, joissa on jo moottori, tuuletin on usein kytketty siihen sen sijaan, että se saisi virtansa itsenäisesti. Tämä on yleistä autoissa, suurissa jäähdytysjärjestelmissä ja siivouskoneissa.

  • Pöytätuuletin

Tyypillisen pöytätuulettimen peruselementteihin kuuluvat tuulettimen siipi, jalusta, ankkuri ja johtojohdot, moottori, siipisuojus, moottorin kotelo, oskillaattorivaihteisto ja oskillaattorin akseli. Oskillaattori on mekanismi, joka liikuttaa puhallinta puolelta toiselle. Akseli tulee ulos moottorin molemmista päistä, akselin toinen pää on kiinnitetty siipeen ja toinen on kiinnitetty oskillaattorivaihteistoon. Moottorin kotelo liittyy vaihteistoon sisältäen roottorin ja staattorin. Oskillaattorin akseli yhdistyy painotettuun pohjaan ja vaihdelaatikkoon. Moottorikotelo peittää oskillaattorimekanismin. Siipisuojus liittyy moottorin koteloon turvallisuuden takaamiseksi.

Sähkömekaaniset puhaltimet luokitellaan keräimissä niiden kunnon, koon, iän ja siipien lukumäärän mukaan. Nelilapaiset mallit ovat yleisimpiä. Viisi- tai kuusilapaiset mallit ovat harvinaisia. Materiaalit, joista osat on valmistettu, kuten messinki, ovat tärkeitä tekijöitä tuulettimen haluttavuuden kannalta.

  • Kattotuuletin

Kattotuuletin, jossa on valo.

Huoneen kattoon ripustettu tuuletin on kattotuuletin.

  • Aurinkoenergialla toimiva tuuletin

Tuuletukseen käytettävät sähkötuulettimet voivat saada virtansa verkkovirran sijaan aurinkopaneeleista. Tämä on houkutteleva vaihtoehto, koska kun aurinkopaneelin pääomakustannukset on katettu, syntyvä sähkö on ilmaista. Lisäksi sähköä on aina saatavilla, kun aurinko paistaa ja puhaltimen on toimittava.

Tyypillisessä esimerkissä käytetään irrallaan olevaa 10 watin, 12×12 tuuman (30×30 cm) aurinkopaneelia, ja se toimitetaan sopivien kiinnikkeiden, kaapeleiden ja liittimien kanssa. Sitä voidaan käyttää jopa 1250 neliöjalan (100 m²) alueen tuulettamiseen, ja se voi siirtää ilmaa jopa 800 kuutiojalkaa minuutissa (400 L/s). Koska 12 V:n harjattomia tasavirtamoottoreita on laajalti saatavilla ja koska näin pienen jännitteen kytkeminen on kätevää, tällaiset tuulettimet toimivat yleensä 12 voltin jännitteellä.

Irrotettu aurinkopaneeli asennetaan yleensä paikkaan, joka saa eniten auringonvaloa, ja sitten se kytketään tuulettimeen, joka on asennettu 6-7 m:n etäisyydelle. Muissa kiinteästi asennetuissa ja pienissä kannettavissa puhaltimissa on integroitu (ei irrotettava) aurinkopaneeli.

Kaasuturbiinipuhallin

Turboturbiinimoottorin matalapaineista kompressoria kutsutaan usein puhaltimeksi. Tyypillisesti nämä yksiköt imevät tuhansia hevosvoimia, ja teho saadaan kuumien palamiskaasujen laajenemisesta matalapaineturbiinin läpi.

  • Tuuletin

Tuuletin sijaitsee tavallisesti turbokoneen etupuolella, välittömästi ilmanottoaukon alapuolella.

Nykyaikaisissa siviilikäyttöön tarkoitetuissa turboahdinkoneissa (turbofaneissa) on tavallisesti vain yksi tuuletinvaihe, eli rivi pyöriviä roottorin siipiä, jota seuraa rivi paikallaan olevia ulostulon ohjainlohkoja (englanniksi ”stators”).

Sotilaskäyttöön tarkoitetuissa puhaltimissa (taistelulentokoneisiin asennetut puhaltimet) on yleensä kaksi tai useampia puhallinvaiheita, joista ensimmäinen on tavallisesti roottori, jota seuraa staattorikokoonpano.

  • Takasuuntainen puhallin

Muutamissa puhaltimissa on takasuuntainen puhallin, jossa puhaltimen roottorilavat on asennettu säteittäisesti ulospäin (sivutuulettimen) turbiinien roottorilavoista. Tällöin ei tarvita (LP)-akselia. Varhaisessa esimerkissä General Electric kiinnitti puhallin/turbiiniyksikön J79-turbiinimoottorin takaosaan ja muutti sen CJ805-turbiinimoottoriksi.

Epätavallinen General Electricin CF700-turbiinimoottori kehitettiin myös perätuulettimella varustettuna moottorina, jonka ohitussuhde on 2,0. Tämä johdettiin T-38 Talonista ja Learjetistä General Electric J85/CJ610turbojetistä (2 850 lbf eli 12 650 N) Sabreliner-lentokoneen isomman Rockwell Sabre 75/80 -version voimanlähteeksi sekä Dassault Falcon 20:een noin 50 prosentin työntövoiman lisäyksellä (4 200 lbf eli 18 700 N). CF700 oli maailman ensimmäinen pieni turbofan-kone, jolle Federal Aviation Administration myönsi hyväksynnän. CF700-koneita on tällä hetkellä käytössä yli 400 eri puolilla maailmaa, ja niiden käyttökokemusta on kertynyt yli 10 miljoonaa käyttötuntia. CF700-turbiinimoottoria käytettiin myös Kuuhun matkalla olevien astronauttien kouluttamiseen Apollo-hankkeessa Kuuhun laskeutumisen tutkimusajoneuvon (Lunar Landing Research Vehicle, LLRV) voimanlähteenä.

GE36 unducted fan (UDF) -demonstraattorissa (GE36 unducted fan, UDF-demonstraattori) käytettiin samankaltaista järjestelyä, jonka avulla F404-sekapakokaasuturbiinimoottori voitiin muuntaa propfaniksi.

  • Superäänipuhallin

Varhaiset kaasuturbiinipuhaltimet pyörivät aliäänen kärkinopeuksilla, jotta vältettäisiin paineaaltojen syntyminen ilmavirtaan. Nykyaikaiset puhaltimet pyörivät kuitenkin usein yliäänen kärkinopeuksilla ja hyödyntävät paineaaltoja. Jotkin kehittyneet mallit voivat tuottaa yli 2,2:1:n painesuhteen yhdessä vaiheessa, vaikka 1,8:1 on tyypillisempi.

  • Yliääninen läpivirtauspuhallin

Vaikka yliäänipuhaltimet pyörivät yliäänen kärkinopeudella, aksiaalivirtaus on aliäänistä. Joissakin kokeellisissa laitteissa on kuitenkin osoitettu yliäänistä aksiaalivirtausta. Kaikki nopeusviivat tuloksena syntyvässä puhallinkartassa (tai ominaispiirteessä) ovat käytännössä vaakasuoria, toisin kuin tavanomaisemmissa laitteissa.

  • Vaihtelevan kierrosluvun puhallin

Monissa erittäin suuren ohivirtaussuhteen turbofan-demonstraattorimoottoreissa (kuten SNECMA M45SD-02:ssa, joka on Rolls-Roycen moottorin sisäinen moottori) on sisäänrakennettu vaihtelevan kierroslukusuhteen omaavia puhaltimia samaan tapaan, kuin vaihtelevan kierroslukusuhteen omaavissa potkureissa potkuläimissä on. Roottorin lapojen nousukulman muuttaminen parantaa pienen painesuhteen puhallinyksikön matalien lentonopeuksien käsittelyä ilman, että on tarpeen turvautua vaihtelevan pinta-alan kylmä- tai sekavirtaussuuttimeen. Myös käänteinen työntövoima nollanopeuteen asti on käytännöllistä.

  • Muuttuvan geometrian puhallin

Joissain sotilaskäyttöön tarkoitetuissa sotilaskäyttöön tarkoitetuissa turbofanimoottoreissa (kuten F404) olevissa moniportaisissa, korkean painesuhteen puhaltimissa on muuttuva geometria . Muuttuvuus rajoittuu tavallisesti tuloaukon ohjainsiipiin. Vaikka siiven etureuna on staattinen, pianotyyppinen sarana mahdollistaa sen, että takareunan korkeutta voidaan säätää ilmavirran ohjaamiseksi ensimmäiseen roottoriin. VIGV:t parantavat puhaltimen ylivirtausmarginaalia keskivirtausalueella.

  • Propfan

Jotkut erittäin suuren ohitussuhteen turbopuhaltimet luopuvat puhallinkotelosta, ja niissä on vetämätön puhallinroottori. Tuulettimen siivet, jotka muistuttavat saksiharjoja, on muotoiltu erityisesti siten, että ne toimivat tehokkaasti jopa noin 0,75 Machin lentonopeuksilla. General Electric esitteli 1980-luvulla GE36 UDF:ksi kutsutun propfan-moottorin.

  • Overhung fan

Turbojeteissä ja varhaisissa turbofaneissa käytettiin sisääntulon ohjainsiipiä tukemaan (LP-)kompressori/tuuletinroottorikokoonpanon etulaakeria. Nykyään puhaltimet, joita käytetään turbofan-moottoreissa, ovat usein ylikuormitettuja, jolloin puhallinroottori ulottuu eteenpäin, etulaakerin ulkopuolelle. Tämä helpottaa sisääntulon ohjainsiipien poistamista. Näin ollen puhaltimen roottorin siivet ovat ensimmäiset siivekkeet, joihin moottorin ilmavirta törmää.

  • Snubbered fan

Ennen leveäsäikeisten puhaltimen siipien käyttöönottoa turbofanimoottoreihin asennetuissa puhaltimen siivekkeissä oli usein snubberit. Nämä ovat ulokkeita, jotka työntyvät ulos suorassa kulmassa puhaltimen siipipyörään nähden jossakin jännevälien puolivälin ja siiven kärjen välissä. Vierekkäisten puhaltimen siipien snubberit tukeutuvat perifeerisesti toisiinsa ja parantavat siiven värähtelyominaisuuksia.

Lankasidonta (esim. Pegasus) on vaihtoehtoinen lähestymistapa.

  • Leveän jänteen puhallin

Kuten on odotettavissa, snubberit heikentävät puhaltimen siipien aerodynaamista tehokkuutta. Rolls-Royce oli edelläkävijä tehokkaammassa vaihtoehdossa: leveän soinnun tuulettimen siivekkeet. Suurennettua siipien sointuvuutta (eli leveyttä) käytetään parantamaan värähtelyominaisuuksia.

Leveä sointuvuus otettiin ensimmäisen kerran käyttöön Boeing 757 -lentokoneeseen tarkoitetussa RB311-535E4-moottorissa vuonna 1984, ja siitä lähtien se on kuulunut RB211/Trent/V2500-moottoriperheeseen. Mahdollinen painonnousu kompensoidaan yleensä tekemällä siivistä onttoja. Muut moottorivalmistajat ovat nyt ottaneet käyttöön leveät siipipyörät.

  • Swept fan

Moottorivalmistajat ovat alkaneet ottaa käyttöön niin sanottuja pyyhkäiseviä siipipyörän siipiä, joiden odotetaan parantavan aerodynaamista tehokkuutta ja melua.

Muuntyyppiset puhaltimet

Ford Cologne V6 -moottori, jossa näkyy puhallin vasemmalla puolella.

  • Tuulettimessa puhallin (tai puhallin) puhaltaa viileää ilmaa lämmityselementin ohi lämmittäen ilmaa (pakotettu konvektio). Siinä on koteloon tai kammioon suljettuun pyörivään akseliin kiinnitetty siipipyörä, jossa on siipipyörät, joilla luodaan ilmapuhallus (puhallinpuhallus) takomistarkoituksiin.
  • Japanilainen sotatuuletin on taittuvan tuulettimen näköiseksi tehty ase.
  • Autoissa mekaanista tuuletinta, jota käytetään hihnan ja hihnapyörän avulla moottorin kampiakselilta, tai sähköistä tuuletinta, joka kytketään päälle/pois lämpökytkimellä, käytetään puhaltamaan tai imemään ilmaa jäähdytysnesteellä täytetyn jäähdyttimen läpi moottorin ylikuumenemisen estämiseksi.
  • Tuuletin on myös pieni siipi tai purje, jota käytetään pitämään smokin tuulimyllyn suuri purje aina tuulen suunnassa.

Vrt. myös

  • Keskipakopuhallin
  • Tietokonetuuletin
  • Tuulettimen kuolema
  • Tuuletinmuseo Greenwichissä (Greenwich, London)
  • Lämmönvaihdin
  • Turbiini
  • Kokonaisen talon tuuletin
  • Tuuliturbiini
  • Tuulivoimala
  • Tuulimylly
  • Ikkunatuuletin

Kaikki linkit haettu 26. maaliskuuta 2017.

Käsituulettimet

  • The Fan Circle International – hyväntekeväisyysyhdistys, joka on perustettu edistämään kiinnostusta tuulettimiin ja niiden tuntemusta.
  • Fan Association of North America.
  • La Place de l’Eventail – tuulettimien historiaa; teksti on enimmäkseen ranskaksi.
  • Galerie Le Curieux, Paris – kuvaa tuulettimia 1600-1900-luvuilta sekä nykyaikaisia, art deco -tyylisiä viuhkamaisia viuhkamuotoja; teksti ranskaksi.
  • Tuulettimet 1500- ja 1600-luvuilla.

Kattotuulettimet

  • Kuinka asentaa kattotuulettimet.

Credits

New World Encyclopedian kirjoittajat ja toimittajat kirjoittivat ja täydensivät Wikipedian artikkelin uudelleen ja täydensivät sitäNew World Encyclopedian standardien mukaisesti. Tämä artikkeli noudattaa Creative Commons CC-by-sa 3.0 -lisenssin (CC-by-sa) ehtoja, joita saa käyttää ja levittää asianmukaisin maininnoin. Tämän lisenssin ehtojen mukaisesti voidaan viitata sekä New World Encyclopedian kirjoittajiin että Wikimedia Foundationin epäitsekkäisiin vapaaehtoisiin kirjoittajiin. Jos haluat viitata tähän artikkeliin, klikkaa tästä saadaksesi luettelon hyväksyttävistä viittausmuodoista.Aikaisempien wikipedioitsijoiden kontribuutioiden historia on tutkijoiden saatavilla täällä:

  • Tuulettimen (työvälineen) historia

Tämän artikkelin historia siitä lähtien, kun se on tuotu Uuteen maailmansyklopediaan:

  • Historia ”Tuuletin (työväline)”

Huomautus: Yksittäisten kuvien, jotka ovat erillislisenssillä varustettujen kuvien, käytölle saatetaan asettaa joitain rajoituksia.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.