扇風機の選び方~30cm扇のDCモーターはメリットなし!

 30cmの羽根にDCモータを組みわせても無駄に段数が増えるだけで音はACと変わらない。これはまったくメリットのない方式だ。扇風機選びでは、失敗しないために押さえておきたいもっと重要なポイントがある。

 

羽根のサイズと風の品質

 羽根は大きいほどよい。これは、軸流ファンに共通する第一のポイントだ。扇風機では羽根のサイズに注目し、1cmでも大きいものを選んで欲しい。同じ風量を得るために回転が低くて済むため、音が静かになるメリットも見逃せない。

 扇風機の羽根に注目すると、いろんな形や方式がある。その目標は「自然界の風」。しかし、回転する羽根から出る風は細かい渦を伴った旋回流で「ふわっ」とくる自然風とはかけ離れている。

 羽根を工夫したいろんなアイデア商品があるが、自然風に似た現象を再現するためには巨大な羽根が要る。たかだか30cmの羽根をどういじっても自然風とは程遠い風しか出てこない。1/fゆらぎ[1]やリズムを付けたところで同じ。実効風量が落ちて暑くなるだけ。

 扇風機の羽根サイズはなぜか30cmが多い。家庭用では35cm前後のものがバランス良いはずだが、商品の数は多くない(候補を集めてみました。最後のリンクを参照)。

 

機能

 リモコン式で、OFFタイマーがついていれば十分。できるだけシンプルなものが使いやすく、長持ちする。

 

デザイン

 扇風機は室内で目立たず、風だけ作るものでありたいはず。色は床か壁に合わせてベージュ~ブラウン系のものを選ぶ。リビングにはベージュ、落ち着いた雰囲気が求められる個室や寝室にはブラウン系がマッチする。

 白(白すぎる白)や、黒、彩度の高い色(赤、青、緑)の商品は浮きやすく、使いこなしが難しい色になる。

 

くび振りモーターの異音について

 扇風機を買って失敗することの一つに想定外の異音がある。一番多いのは首振り機構からの異音で、この問題は夜間に顕在化する(店頭テストでは周囲の音が大きくてわからない)。

 少なくとも寝室で使う扇風機は、首振りをON/OFFするとき後ろの出っ張りを押引するタイプ(昔ながらのもの)を選ぶことが、この問題を回避するポイントになる。

扇風機にある引っ張り式の首振りスイッチ

  出っ張りの押引で首振りをON/OFFする形のものは、首振りの動力を羽根を回すモーターから得ている。機構的に音が出にくく、構造もシンプルで壊れにくい。

 

扇風機のカバーを外して首振用モーターを見た様子 リモコンで首振りのON/OFFできるタイプは首振り用に別のモーターが使われている。コストダウンの弊害か、品質が良くないものが多い。

 写真はその例(日立製)。このタイプの商品は「ジリジリ」「カタカタ」異音が出ることが多い。耐久性も低く、扇風機本体のモーターより先に壊れてしまうことが多い。

 

再生ボタンを押すと写真の日立製扇風機の首振り異音を再生できます。

 

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DCモーター扇風機の特徴

無駄に細かい風量調節ができる

 DCモーターの回転数は電圧で決まるため自由に調整できる。低速回転から高速回転まで自由自在。しかし、そんなに細かくしてどんなメリットがあるのか疑問。扇風機の風量調節は、強中弱(+微弱)の4段階もあれば十分ではないだろうか。

 ちなみにACモーター(インダクションモーター)の回転数は電源周波数で決まり、回転数を最高(強相当)から落とすことが出来ない。ところが扇風機は不思議なことに強中弱の調節ができる。

 そのカラクリを調べると、巻線の切り替え(極数切替)や、リアクトル追加(すべり量増加)で回転数を落としているらしい。後者の場合、回転数は成り行きで決まって何となく回るだけになるが、扇風機ではこれで十分実用になっている[2]

 

音はACモーターと変わらない

 DCモーターの音が静かだという話は、羽根を付けずにモーター単体で比べた場合の話。

 ACモーターは、モーター単体で回したとき「ブーン」という小さな音が聞こえる場合があるが、羽根の「風切音」が圧倒的に大きいため聞こえない。

 つまり扇風機の音は羽根の音(その作りと回転数)で決まるから、ACモーターと実質差がないのが実態だ。

 

経済的なメリットはなし

 DCモーターは消費電力が低い。しかしそれによる電気代の差額は微々たるもの。本体価格差の方が大きいから、経済的なメリットはない、というよりACモータより割高になることが多い。

 

大きな羽根でメリットが出る

 以上のことからすると、30cm程度の羽根にDCモータを組み合わせるメリットは何もない。ACモーターで充分である。DCモーターは、30cmを超える大きい羽根と組み合わせるとメリットが出てくる。

 大きな羽根をACモーターで回すと、風量が多すぎる。「弱」にしても弱め切れない。これが、扇風機の羽根が長い間30cmだった理由の一つではないだろうか。DCモーターではこの制約がないので、「大きな羽根をゆっくり回す」ことができる。

 大きな羽根をゆっくり回すことで、無音でふわっとくる自然風のような、これまでにない品質の風を作れるかもしれない。ごく低速で運転できる特徴を生かして「大径リビング扇」という、新ジャンルの商品が生まれる可能性もある。

 

具体例

我が家の扇風機

いろいろな扇風機

 我が家の扇風機。いろんな商品を調査購入した。
 左手前の山善はアマゾンの人気商品だが風切音がやや大きい。
 右手前は山善のDCモータ式。首振りがリモコン式(別モーター)なので異音が出る。修理に出してモーターを交換したら静かになったので、個体差が大きい模様。

 

 左奥の日立製は羽根の固定ナット(スピンナー)が壊れて羽根が固定できない状態。これも首振りが別モーターなので異音が出る。

 右奥は東芝(F-LN5)。色以外問題は見当たらず、この4機種の中では最も良い。

破損した羽根の固定ナット(スピンナー)

 日立製扇風機に使われる羽根の固定ナット(スピンナー)。右が壊れたオリジナルで左がこの代替品。

 

 オリジナルはセンターの金属ナットを覆っていた樹脂が割れ、金属ナットが飛び出している。原因は、金属ナットの圧入応力に対し樹脂の厚みが足りなかったこと。これは明らかな設計不良。おそらく、100%近い不良率に違いない。

※:ナットが取れたら羽根が外れて危ないではないか。安全にかかわることはリコール(無償交換)すべきもの。ところが日立は代替品を自分で買うよう案内しただけだった。「今後日立の商品は避ける」これが私の行動指針に加わった。

 

DCモーター40cm 扇を購入(2018/6/29)

40cm扇の例 アピックス AFL-288R 写真はアピックスのAFL-288R。DCモーターで40cm扇という理想的な構成。回転数は12段階(半分で十分だが)。

 中速域で回転数に比例した音が少し目立つが、気になるものではない。首振りの音はほぼ無音。

 最大風量(12)で後ろに写っているvornadoの風量3(最大風量は4)と同じくらいの風が出る。音はもちろん、こちらのほうが静か。

 

 

サーキュレーター

サーキュレーターの例 vornado 660-JP-blk

 扇風機の用途にサーキュレーションがある。写真のvornado 660-JP-blk は、遠くまで届く直進性の強い風を発生する。エアコンと併用して広いリビング全体を冷やすことができる。

  この手のサーキュレーターは小型で回転数が高いため動作音がうるさいものが多い。もう少し大きくてよいから、低い回転数で静かに回る商品が欲しい。

 

 

まとめ~扇風機はこれを選べ!

リビング用

 広いリビングでは35cm40cmのDCモーター式を選んでください。羽根のサイズは大きいほどいいです。

寝室用

 首振りモーターが異音の原因になります。首振りをON/OFFするとき後ろの出っ張りを押引するタイプ(昔ながらのもの)を選ぶこと。ACモータの30cm扇で十分です。

メーカーの注意

 日立と三菱は設計不良が目立ちます。異音や部品の破損になって表れ、修理代がかかるのであまりお勧めしません。

 

 

<参考購入先>
35cmのリビング扇
40cmのリビング扇
サーキュレーター 広いリビングで重宝するサーキュレーター。遠くに風を届けます

リモコンの電池に絶縁を挟んだ様子

 シーズンオフにはリモコンの電池を抜いておくか、写真のように絶縁紙(適当なペーパーでよい)を挟んで電池の消耗を防ぐとよいです。

 

 

<参考文献>
1.昭和後期における扇風機の発達 川崎医療福祉学会誌 Vol.19 No.1 2009 157-168
 私はこの文献にある1989年モデル( F-C304F)を所有。首振りモーターの異音問題は、このとき経験しました。
2.誘導電動機を速度制御する話