扇風機の選び方、使い方、メンテ、修理、リサイクル 【図解】

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扇風機とは? 英語:Electric fan

エアコンが部屋全体を冷房するのに対して、個人的・部分的に涼をとりたい場合には、やはり扇風機の出番。風呂場など、使いたい場所にすぐ移動できる便利さもあります。最近では、電池式で携帯できるミニ扇風機も登場。外出先で、団扇や扇子に代わって活躍する姿も見かけられます。

 また、冷暖房の効率を上げるために天井に取り付ける「シーリングファン」もあります。

 扇風機の歴史

 1882年(明治十五)年、ニューヨークのクロッカーとカーティスのモーター会社の主任技師シュイラー・スカーツーウィーラー(Schuyler Wheeler)が、世界ではじめて電気扇風機の特許を取得しました。これは直流(DC)モーターで大きくかさばりました。

Figure 1 画像出典先:Wikepedia

 1888年、クロアチア生まれの技術者二コラーテスラが、量産可能な交流(AC)モータのアメリカ特許を取得し、このモータに三枚羽根を取り付けて扇風機の試作品をつくりました。 テスラは、小型モータの特許をウェスティングハウス社に売り、1889年、同社から家庭用の電気扇風機が販売されました。 その後、アメリカではエマーソン社、ジー・イー社が参入、ドイツではアー・エー・ゲー社とジーメンス社も参入しました。

 1894年(明治二十七)年、芝浦製作所が我国初の扇風機を完成させました(下図)。直流モータ(エジソン型)に六枚羽根を備えたタイプで、スイッチを入れると羽根が回転すると同時に、頭部の白熱電球が灯る構造でした。

 その後、芝浦製作所はジー・イー社と技術提携し、交流モータ(単相誘導電動機)を使い、技術的にも優れた扇風機を大量に生産しはじめます。1922年(二大正五)年、ブランド名を「芝浦電気扇」として販売しました。当時の色は黒一色でした。

Figure 2 画像出典先:東芝未来科学館

扇風機の進化  GreenFanバルミューダ製

昔の扇風機の羽根は飛行機のプロペラや船のスクリューをそのまま真似たような形をしていました。しかし、最近は色々な扇風機が発売されています。たとえば、バルミューダ製の扇風機は内側に4枚、外側に9枚の羽根を配し、内側の羽根が作る風は外側よりも遅くなるように作られています。こうすることで、扇風機の先で風の焦点が合い、そこから自然な風が発生します。


バルミューダ DCモーター 省エネ 扇風機 GreenFan Japan EGF-1560-WK 

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動画 BALMUDA GreenFan Japanをご紹介

扇風機の進化  ナカシマプロペルのカモメフアン

 また、船用スクリューの最大手ナカシマプロペルが設計しドウシシャが販売する[カモメフアン]kamomefanは、カモメの翼にヒントを得た7枚の羽根を持っています。カモメの翼に似せることで、空気抵抗が軽減し、小さい電力で風を遠くまで届かせることができます。


カモメファン 扇風機  30cm ホワイト FKLR-302D WH

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動画  カモメファンkamomefan  扇風機

扇風機の進化  羽根のない扇風機

近年は羽根のない扇風機も人気です。きっかけを作ったのはダイソンの製品です。続いてシャープやパナソニックなどからも似た製品が出されています。しかし、羽根がないといっても見えないだけで、本体内部に格納されています。たとえば、ダイソンの場合には、台座部分にファンが隠されています。そこから送り出された風が送出部の枠に空けられた小さな穴から噴き出し、周囲の空気を巻き込んで滑らかな風を作り出すのです。この空気の巻き込みをエントレインメント効果と呼んでいますが、ファンの風量の15倍の風を作り出すといいます。

 一般的に、羽根の無い扇風機は風の送り出しに工夫がなされ、滑らかな風が得られます。しかし、その分価格は高めです。

Figure 3 ダイソン扇風機 原理

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ダイソン 羽根なし扇風機の原理

扇風機の原理、構造、しくみ

 扇風機の動作の基本はモータと羽根です。それらを支えるベースと羽根に当るのを防ぐガードで構成されています(下図)。付属装置としては、首振り装置、速度調整器(スイッチ)、上下スライド機構、タイマ、コード収納、自由首振り装置、角度切替え装置などです。

扇風機 モーター(速度調節含む)

扇風機には主に単相誘導モーター(コンデンサーモーター)が使われている。回転磁界を発生するためにコンデンサーを用いている単相誘導モーターは構造が簡単で起動トルクが大きく、効率がよいなどの特長がある。

 扇風機は使用する場所、条件、人数などにより、風量を変える必要があり、モーターの速度調節は一般的に次の方式を採用している。

1)補助コイルタップ制御方式

  補助コイルの巻数を変えて、電源電圧を変化させたのと同様の効果で回転数を変える 方式で、モーターの巻線が若干複雑になるが電力損失を伴わず効率がよい。しかし、段階的な変化しかできない欠点がある。

2)電子制御方式

  半導体スイッチによりきめ細かい制御する方式で、マイコンからの信号によりモーターの無段階速度調整はもとより、ON/OFF㈲御などを行うことにより、補助コイルタップ制御方式ではできなかった風量制御が可能となった。

扇風機 羽 根

羽根の形状は三枚羽根、四枚羽根、五枚羽根とさまざまです。プラスチックはほとんどアクリルニトリルスチレン(AS)の透明材です。

1)軸流ファン(プロペラファン)

プロペラファンは大風量で、音が静かなため多くの扇風機で使われている。羽根から 遠ざかるに従って周囲の空気を引き込んで広がり、風速は減少していく。

2)貫流ファン(ラインフローファン)

貫流ファンはラインフローファンとも呼ばれ、居室の空気を撹拌するサーキュレーターやエアコンの室内ユニットなどに使用されてお肌風速が速く、遠くまで到達させるのに適している。


扇風機 首振り装置/自由首振り装置

従来はモーターの回転をギアで減速レクランクにより左右の往復運動に変え首振りを行うものが一般的であったが、機構が複雑になるため近年では小形の首振り用モーターを備えた製品も増えてきている。

扇風機 タイマー機能

設定時間になると電源を切り停止させる機能で、従来は機械式タイマーが主流であったが、近年ではマイコン搭載によるタイマー機能をもたせている。

Figure 4 画像出典先:生活家電入門 大西正幸 著

扇風機の種類

 扇風機は、使われている羽根によってプロペラファンラインフローファンの二つに分けられます。プロペラファンはクローバーの葉っぱのような形をした羽根を用いるもので、音が静かで風量を多く送ることができるタイプのもの。これに対して、ラインフローファンは薄いワイン(ひれ)が円筒状に並んだ形状になっています[下図]。エアコンの空気を室内に送るサーキュレータファンをはじめ、通勤電車の天井に設置された送風用のファンは、ほとんどがこのラインフローファンです。


サーキュレーター 英語:Air Circulator

エアーサーキュレーターとは、空気の循環、換気、空気の撹拌(かくはん)などを目的として利用されるファンのことを指します。単にサーキュレーターと称することもあり、扇風機と似ていますが用途は異なります。

扇風機はもともと直接体に風を受ける目的で作られたものであり、広範囲に風を送り出すことを目的としています。サーキュレーターは、直接風を受けることを想定しておらず、扇風機よりも直進性が高く、遠くまで風を送り届けることができます。風力の強い風を発生させるための装置です。家庭内での主な用途としては、風を送り出すことによって、風通しが悪く湿気の溜まりやすい場所を換気したり、室内の熱の偏りを防ぐことで、空調やエアコンの効率をあげる目的で使用されています。

Figure 5 画像出典先:株式会社シー・シー・ピー

タワーファン 英語:Tower fan

スマートなデザインで場所を取らないことで最近注目されているのが、タワー型の扇風機です。いかにも扇風機と言う感じがなく、デザイン性に優れており、円柱型のため場所を取らないことが特徴です。部屋の隅や、オーソドックスな首振り型では置くことのできない隙間に置くこともできます。


シーリングファン:英語 CEILING FAN

シーリングファンは天井(シーリング)に取り付けられているファンの事,直接風を送るというよりも,部屋の空気を゛攪拌(かくはん)″するためのもの。室内の空気を対流させて冷暖房の効率を高めるという立派な働きをしています。冷房時と暖房時ではファンの回転は逆になる仕組み。最近は,省エネとインテリア性で,注目されつつある。中心にライトが付いているタイプやリモコン操作ができるタイプもあるので、室内照明として利用も可能です。


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日本工業規格  JIS C9601-1990  扇風機

解説概要:英語:Electric fans

この規格は,羽根の直径が 20cm 以上 40cm 以下の,主に一般家庭で使用される卓上用,座敷用,壁掛用,床上用,天井用首振り形及び特殊形の扇風機(以下,扇風機という。)のうち,誘導電動機によって駆動される軸流形の羽根をもったものについて規定する。

その他の詳細は下記のサイトを参考にして下さい。

JISC日本工業標準調査会サイト

扇風機の日本工業規格はJIS C9601です。JISC日本工業標準調査会サイト内のJIS検索から内容が閲覧可能です。(但し印刷不可)

*現在はIEインターネット エクスプローラーのみ閲覧可。

kikakurui.com |JIS規格票をHTML化したサイト

扇風機の日本工業規格 JIS C9601が全文、閲覧、印刷可能です。(但し図、イラスト含まず

扇風機

 扇風機の選び方 ポイント

 店に陳列された製品を見ると、まず値段の差の大きさに驚かされます。その違いは風の質から生まれます。そこで、展示商品を回転させ、風の質(特に低回転での風の質)を調べるとよいでしょう。

モーターの違い

最近の “高級扇風機”には、ほぼこのDCモーターが採用されています。昔ながらの扇風機は、電線から流れてくる交流電源で交流(AC)モーターを回転させていますが最新の高級扇風機が採用する「DCモーター」は、交流電源を直流に変換し、直流(DC)モーターを回転させます。

1)交流/ACモーター扇風機:メリットは電子回路が単純にでき、製品価格が安くできる、デメリットはDCモーター採用製品に比較して風量の調整が粗く消費電力も大きい。

2)直流/DCモーター扇風機:メリットはきめ細やかな風量調整が可能。優しい超微風、心地よい”揺らぎ風”も再現可能。ACモーター扇風機に比べて電気代がかからない。デメリットは電子回路が複雑で価格が高価。

扇風機 首振り

従来はモーターの回転をギアで減速レクランクにより左右の往復運動に変え首振りを行うものが一般的であったが、機構が複雑になるため近年では小形の首振り用モーターを備えた製品も増えてきている。

扇風機の消費電力・電気代

 最大風量でも1時間1円以下、 扇風機はあまり消費電力を使わないので、1時間当たりの電気代は最大風量でも1円以下で収まり、電気代をそれほど気にせず気軽に使えます。1円以下のレベルでありどの機種も大差はないですが、どうしても気になる場合はカタログの仕様表などに書いてある消費電力の少ない物を選ぶと良いでしょう。

事例:山善(YAMAZEN) (DCモーター搭載)30cmリビング扇風機(リモコン)(風量8段階ボリューム式調整)入切タイマー付 ホワイト YLX-AD30(W)

扇風機の羽根枚数

 昔の扇風機の羽根は3枚か4枚が一般的でした。ところが最近、枚数が多かったり、形が変形されたりしている扇風機がたくさん販売されています。

羽根の枚数とその形は扇風機の性能とどう関係するのでしょうか。 一般的に、羽根の枚数が多いと、自然な風になります。というのは、回転する羽根が空気を前面に押し出すことで、扇風機は風を作っているからです。

羽根の枚数を多くすれば、細かい風を短い間隔で送り出すことができ、自然の風に近づけられるのです。特に低速回転において柔らかい風となり、快適な風が実現できます。 しかし、羽根が多ければいいというものでもありません。羽根の枚数を増やすと羽根全体が重くなって、回転に電気をたくさん使うことになるからです。また、風を効率的に送り出すためには、1枚の羽根にもある程度の表面積が必要であり、自然な風に近くづくように枚数を決めています。

Figure 6 画像出典先:家電が一番わかる 著:涌井良幸

購入時のチェツクポイント

ポイント 解説
羽根の枚数 一般的に、多いほど自然風仁近づく。
首の高さ 通常90cm前後が主流です
モーター DCブラシレスモーターの方が低回転でよい風になる。また省エネ。
首振り角 広い方が広い範囲で風を送る事ができるので便利
1/f ゆらぎ この機能があると自然な揺らぎのある風が作られるという
羽根なしタイプ 様々な風の演出機能があるが、高価。
静音性 居間に置くことが多いので、大切な要素である

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日立 扇風機 HEF-110R

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山善(YAMAZEN) 30cmリビング扇風機 YLR-C30

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パナソニック サーキュレーター/扇風機 創風機Q F-BP25Z-R

 新しいタイプのサーキュレーター/扇風機、 創風機

誘引気流&羽なし、パワフルで均一な風を生み、部屋の温度をすばやく循環コンパクト&Qフォルム、年中使用&自由な設置性2色を発光するLED搭載、青とオレンジの光で新たな世界を演出

商品の発売予定日は2017年4月20日

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 扇風機の上手な使い方 節電、エコ

 涼しい風が室内に入ってくる上手な使い方

外気温が低い場合、外に向けて居間の窓際にある扇風機を置き、風を吹き出すと扇風機の後ろに立ってしばらく待つと、入ってくる涼しい風が入ってくる。理屈は扇風機が羽根を回すことで周囲にある空気を集め、前方に風を送り出している。扇風機を回し続けると、周りの空気がどんどん薄くなり、室内の空気が風になって出て行き、代わりに外気が入ってきて涼しくなります。


扇風機 睡眠時

睡眠中の扇風機の上手な使い方は、”身体に風を直接あてないこと“。足元に扇風機を置き、風を身体に向けずに壁に向けます。

首振りモード”にしておけば、より効果的です。壁にあたった風が優しいそよ風に変わって、身体の放射熱をとってくれます。


扇風機 安全上の注意

扇風機を使う際には火災などの事故が発生しないよう、次に挙げるような異常がないか確認してください。特に、古い扇風機を使うときには安全に注意して使用しましょう。

  1. 長期時間使用による内部回路のコンデンサーの絶縁破壊により、扇風機の使用中に、ショートして発火。
  2. モーター軸受部の潤滑油が消耗してモーターが回転できなくなったために、モーターのコイルが過熱してショートし、発火。
  3. 長期使用により、モーター巻線が絶縁劣化し、ショートによる異常発熱が生じ、火花が発生して周囲のほこりなどに着火し、火災が発生

Figure 7 画像出典先:政府広報オンライン

扇風機の簡単な手入れ、清掃

まずは扇風機の掃除に必要な洗剤と道具を準備

・布・雑巾、家庭用中性洗剤、スポンジ、綿棒、掃除機、クイックルワイパー(ドライシート)、新聞紙

扇風機本体、部品を置く場所を準備

ホコリが飛び散り拡散しないよう扇風機本体と扇風機の「羽根」「前面部分(前カバー)」「背面部分(後カバー)」を置く場所に新聞紙などを敷いて準備。


扇風機の前カバー、羽根、後カバー分解、清掃

上記に記載した方法で「前面部分(前カバー)」を外し、続いて「羽根」「背面部分(後カバー)」も外して、クイックルワイパー(ドライシート)で扇風機本体と取り外した部品に付看したホコリを除去します。ホコリを除去した後は、取り外した部品を水洗いします。油分などが付着しているので、ぬるま湯に家庭用中性洗剤を溶かし、スポンジでやさしく洗いましよう。


再組立、点検

乾燥させたら元の状態に組み立てて。念のため試運転しておさましよう。試運転してみて問題なければ片付けて終了です。

動画 分かりやすい扇風機の掃除法

扇風機の故障診断、トラブル修理

修理上の注意

①電子回路を使ったものは修理時は、必ず電源プラグをコンセントから抜いて行うこと。
②性能、安全維持のため、必ずメーカー指定の部品を使用すること。
③部品を取り付ける場合、位置関係がずれたり、表と裏を違えたりすると異常が発生する場合があるので、取り付け方はサービスマニュアルなどでよく確認する。
④基板などを交換した場合、サービスマニュアルを参照して、必ず入力調整を行うこと。

⑤リード線の引き回し不具合によって、リード線のかみ込みやコネクタの接触不良が起きないようにする。

⑥修理完了後の点検

 ・部品の取り付け忘れがないか、ねじの緩みがないかを点検する。

 ・配線の確認、引き回しを点検する。

 ・機能検査は、サービスマニュアルにより指定の機能を点検する。

 ・絶縁性能は、コンセントから電源プラグを抜き、電源スイッチを入れた状態で、直流500V絶縁抵抗計を用いて、電源プラグの両端子を短絡し、この両端子と外部露出金属部との開で測定し絶縁抵抗値が1MΩ以上であることを確認する。

  扇風機の故障事例

 故障事例1  扇風機 モーター動かず

原因:モーター回転軸シャフトとメタルベアリング間にゴミが付着

修理:シャフトとメタルベアリング間のゴミを歯ブラシ等除去し、メタルベアリングにマシンオイルを流し込んで潤滑性を復活。


故障事例2   扇風機 回転せず

原因:モーター回転軸に大量のゴミが付着している為。

修理:モーター回転軸のゴミ等除去。


故障事例3   扇風機 風量調整ボタンがロックされず

原因:風量調整ボタンの内部のロック部が変形


修理:ボタンの内部のロック板の変形をラジペンで修正


故障事例4   扇風機 回転せず

原因:回転部の異常加熱で温度ヒューズが断線

修理:回転部周辺のゴミを除去後に新規の温度ヒューズに交換。


動画 扇風機 修理

扇風機のリサイクル料金 中古、処分

ご自宅に壊れてしまって使えない扇風機、あるいはもう使わない扇風機があったりしませんか?

扇風機は家電リサイクル法の対象品ではありません。

一番、安くて確実なのは市のゴミ収集時に廃棄する方法です。その際は「不燃ゴミなのか粗大ゴミなのか」自治体によってルールが異なっていまのであらかじめ自治体に確認しておきましょう。

扇風機 中古品家電 買い取りショップ 比較

5年以内の製品なら高額で買い取ってくれるヤマダ電機、BOOKOFF等の業者もあります、相談してみてください。

ポイントはメールでの取引及び出張買取サービスしている業者を選ぶこと、今は買取業者もネットサービスを展開している店舗や業者は増えてきており、ネットではメールなど、簡単に連絡を取り合えるため、出張買取サービスも一昔前と比べ、スムーズにやり取りが出来きます、そのため出張買取サービスは今や、当たり前のようなサービスになってきています。

よって出張買取サービスを利用すると、負担なく家電を売ることが出来る。

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パワーポイントで作成した資料です。

参考文献:

1.商品知識と取扱い 生活家電編 家電製品協会編
2.生活家電の基礎と製品技術   家電製品協会編
3.生活家電入門          大西正幸 著

4.家電製品がわかるⅠ       佐藤銀平 著
5.モノの徹底修理術        荒井 章 著
6.「分解!」 家電品を分解してみると! 藤瀧 和弘 (著)


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