扇風機の風が弱くなったと思ったら

空調に関する投稿が続いていますが、夏を少しでも快適に過ごそうというボク自身の思い出もあります(笑)
先日のエアコン記事は色んな人に読まれているようですが、まさか殆ど丸パクリ記事まで出て来るとは思いもしませんでした(苦笑)

さて、エアコンを使うまでもない場合や、部屋の空気を動かしたい場合、風を送りたい場合に使われる扇風機やサーキュレーターは時間と共に風が出なくなることもあるかと思います。
1〜2年もすると風が出なくなる、なんて事を言い出す人を割と見ますが実はこれ、分かりやすい原因があります。

 

実は羽に付着するホコリが原因だった

タイトル通りなのですが、扇風機やサーキュレーターの性能が低下する原因はホコリなどの汚れです。
生活していると必ず出てしまうホコリや汚れ、これが羽に付着すると風切り性能が低下します。飛行機の羽根やプロペラが滑らかな形状をしているのは風の流れを滑らかにする為で、流速が弱まると羽から風が離れて失速し大きな事故になるからです。
扇風機などの小さなものでもこれは同様で、扇風機の羽根の表面が滑らかな状態で無いと風の流れが悪くなり、羽根から風が離れてしまうので空気を送り出す力が格段に弱くなってしまいます。

暫く前に自宅の扇風機の風が弱いな、と思った時に実験してみたのでその際のデータを見てみましょう。

写真を拡大してみてみないと分かりづらいですが、羽根にかなりのホコリが付着してしまっています。
この時の風速を測定してみましょう。

写真が横を向いてしまっていますが、扇風機の網の真ん前で4.2m/sです。
普通の風量くらいは出ているかと思いますが、少し距離があると風があまり届いている感じがしません、暑く感じてしまいます。

では羽根を掃除してみます。

綺麗になりました、ついでに風切り性能を上げると風量が増える、というデータもあるのでエッジ部分を鋭くしてみます。

ヤスリで丁寧に研磨して、鋭くしてみました。
回転している部位に指を突っ込んだら危ないですが、まあガードが付いてますし大丈夫でしょう(笑)
ではこの羽根を戻して同様に測定してみます。

5.1m/s、改善してますね。
風も、遠くまで届くようなりました(こちらは写真撮りそびれました……

 

羽根に抵抗があると風が弱まるという事を証明してみる

どうせなので思い切り分かりやすく実験してみます。
扇風機の羽根にホコリがびっちり付着したような状態を再現するため、キムワイプ(表面がざらざらしているので、それっぽい状況を再現出来る)を羽根に貼り付けます。

表側にも丁寧にいきます。

羽根全体を覆いました。
状況的にはこれでもかというほど羽根が汚れた状況を作り出します。
では早速実験してみましょう。

0.9m/s!!

まあ〜酷い(笑)、落ちるだろうとは思ってましたけど、ここまで風量が落ちるとは。極端にまで汚れた状況を仮定して作り出してしまっているとはいえ、ここまでとは。
いや面白かったです、羽根(ファン)を綺麗にしておくことが、如何に大切か分かろうというものですね。

月に一度は、羽根を掃除するようにすると良いでしょう。

 

ちょっと突っ込んだ話を

扇風機の羽根を綺麗にする事で風を効率よく送れるようになることも分かりましたが、更に効率よくするにはどうしたら良いか、気になる人もいると思います。
実はコレ、既にやっている製品が出ていまして、最初にちょこっと出てきたサーキュレーターがそれです。サーキュレーターはファン(羽根)の周りを円筒で覆っていますがこれが実に大切で、二つの効果をもたらしています。

一つは風に指向性を持たせやすくするためです、狙った方向に風を送ることで、効率的に冷却したりする事が出来ます。

もう一つはファンの周りで渦巻く風を防ぎ、ロスを少なくすることです。
羽根の一番外側は風が巻いており、後ろに回り込もうとします。これを防ぐために筒でファンを覆うことで、効率を上げています。
ジェットエンジン何かがそれの代表例で、いくつものファンを円筒形構造で覆い、パワーを上げています。厳密にはもっと複雑なことをしているのですが、空気が逃げないよう、上手に上手に工夫設計されています。

ターボファンエンジン
(Wikipedia)

これはファンだけに限らず、ジェット機の翼等にも様々な形で応用されています。
先端が上に折れ曲がっていたりする構造がそれで、流れを最適化しています。

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