扇風機と掃除機のモーターの違い

質問

質問を見てくださってありがとうございます。

扇風機と掃除機って、どちらもファンを回して
正圧や負圧を利用して動作してます。
でも、扇風機はファンを棒などで遮ると
ファンが止まりますが、
掃除機でじゅうたんを掃除するとすごい音が立ちますが、
ファンは止まることなく回転しているようです。

そこで思ったのですが、二つの製品では
使用しているのモーターが異なるのではないか、と。

もし、ご存知の方がいらしたら、
是非、真実を教えてください。

できればなぜ、モーターが違うのか、
またはなぜそのモーターなのかなど詳細なことを
教えていただければ幸いです。

よろしくお願いいたします。

回答No.5

KonnaMonde · ベストアンサー

>使用しているのモーターが異なるのではないか、と。

その通りです。

扇風機用のモーターは、インダクションモータ (誘導電動機) を使っています。　
特徴は、交流電源でよいこと、構造が簡単で取り扱いも容易である、信頼性も高く、高効率で消費電力が少ない、長寿命であるなどです。
扇風機用には、ファンを回すだけなのでそんなに回転力は必要ないので、ファンを手で押さえれば止まります。　短時間であれば止めてもそんなに害はありません。

掃除機用のモーターは、殆ど整流子電動機の直巻モーターです。　ミキサー、コーヒーミル、電気ドリルなどに使われています。　
特徴は、高速回転が得られる、強い力 (起動トルクが大きい) が得られるなど。

掃除機は、扇風機に比べ、１０倍以上速いモーターの回転数が必要ですので扇風機用のモーターは使えません。　

また、起動トルクが大きいので、回っているモータを止めるには非常に大きな力が必要です。　もし、何らかの事情でモータが回転しない状態で電源を入れると、モーターを回すために電流が多量に流れ、短時間でモーターが焼き切れ壊れます。

>掃除機でじゅうたんを掃除するとすごい音が立ちますが、ファンは止まることなく回転しているようです。

掃除機は、モーターに吸引用のはファンを付け高速回転させることで、ごみパックの入れる場所を真空状態に近づけてごみを吸い込んでいます。　モータには空気以外のものは触れていませんし、また上記の理由 (回転トルクが大きい) で、吸い込み口を塞いでもモーターは止まりません。

お礼

KonnaMondeさん、回答ありがとうございます。
大変参考になる説明をいただけたおかげで、
なぜ、モーターが違うのかよく理解することができました（＾＾
真空状態により近い状態であったとしても、
モーターは回転するのですね！

回答No.4

tarosa1983

No.2, No.3の方が回答されているように、モーターの種類は多くの場合違うでしょうが、それとは別の問題だと思います。
　ファンを棒で遮るのが、回転しようとするファンを止める動作なのに対して、掃除機でじゅうたんを掃除するというのは、掃除機の吸引側の口を塞いで空気の流れこむ量を減らし、掃除機の中の気圧を下げる動作に当たります。モーターは電磁石による回転力と、羽根にかかる空気抵抗＋回転軸の摩擦抵抗力がつりあったときに一定の回転数になります。気圧が下がると羽根にかかる空気抵抗が減少しますので、バランスを取り戻すように回転数があがり始めますが、空気抵抗の増加、高回転になることでモーターの回転力の減少が起こり、やがて一定の回転数に落ち着くのでしょう。
　きっと、気圧の低い高所で扇風機を回すと、地上で回すより早く回転すると思います。

お礼

tarosa1983さん、回答ありがとうございます。
掃除機の吸引口をふさぐことで、
扇風機のファンに棒を指すことは同義と
勝手に解釈してたみたいです。
勉強になりました（＾＾

回答No.3

X68000_sxw

そりゃあ馬力も回転数も違います。役割によって適切なものを選ぶものです。
　扇風機は低い回転数と大径の羽で気持ちいい風を送ります。
　掃除機は羽を小さくし、高い回転数と馬力で吸引力を生み出します。

>でも、扇風機はファンを棒などで遮るとファンが止まりますが、
　棒などで直接ファンを遮ればどちらも止まりますよ。この場合掃除機のほうは、直接遮って止めてはいませんよね。

お礼

X68000_sxwさん、回答ありがとうございます。
モーターにも色々な種類があるのですね。
確かに、掃除機のは遮っていませんでした。
いつか止めて、どれくらい力が必要か見てみたいと思います。

回答No.2

noname#214300

あくまで我が家の製品ですが、掃除機は整流子モーターで扇風機は誘導モーターです。
各々のモーターの違い等についてはWikiなどをご参照下さいませ。
使う製品によってモーターの種類が違うのは、それが必要とされる回転数が違うからだと考えられます。
掃除機では小さな筐体でたくさんゴミを吸い取る為に高回転を要求されますが（そのぶん、消費電力が高く例えば８００Ｗだったり）、扇風機では羽根を大きく出来（回転数が少なくても風量を大きく出来る）、かつ騒音を少なくするために低回転（そのぶん消費電力が低くて、例えば１００Ｗ）のモーターが必要とされます。
モーターも様々な種類がありますが、その種類によって得意とする回転数やパワーが違いますので、適材適所で使い分けが為されているのです。

お礼

lbn0915さん、回答ありがとうございます。
いろいろ詳しく調べたところ、
モーターの種類の違いに納得がいきました。
ヒントを与えてくださったおかげで、助かりました。

回答No.1

mackid

＞扇風機はファンを棒などで遮るとファンが止まりますが、

モーターが違うと言えば違うのでしょうか、そういう問題ではなく、止まる止まらないは安全機構がついているかいないかの違いです。
扇風機ですと小さい子供が指を突っ込む可能性があり、掃除機にはないのでそういう安全機構がいらないということでしょう。

お礼

mackidさん、回答ありがとうございます。
確かに、安全機構があるかもしれません。
でも指を入れた時点で、怪我は免れません。
なので、トルクの違いがあるため、扇風機のモーターは
それ以上回転が続かないのではないのでしょうか。