夏の夜を快適に.....

2015年7月5日の日記

扇風機を買いました。引っ越す前に使っていた扇風機が起動しなくなり，時折止まったりするので捨ててしまいましたので。また，どうにも引っ越した先の家が狭く，床置き型だと部屋が狭くなるので壁掛けタイプを買いました。やはりスペースが広く使えるし，銭湯みたいで便利で快適です。

でも，今から考えてみると，捨てた扇風機は進相コンデンサの容量抜けが原因だったと思います。だったらAC用のフィルムコンデンサを買って交換すれば2,000円ほどで修理できたな～と後悔してます。 

買ったのは山善のYWX-AD30というやつで，最近はやりのDCモータ仕様のものです。

驚いたのですが，最近は扇風機もDCモータなんですね。

もっとも，DCモータと言ってもブラシと電機子コイルがある模型用のDCモータと同じものじゃなく，ローターは永久磁石で，ステータコイルに電流を流して制御するブラシレスDCモータです。ステータは3相（個）以上のコイルになっていて，交流を流します。ちなみにブラシレスDCモータの場合，ロータに着磁された極の数を極数といい，ステータコイルの数を相といいます。 ステータのコイルが発生する回転磁界に追随してロータが回転します。と言う次第で，実際にはACモータで，交流同期電動機の一種なんですが，なんでDCモータというのか，昔からなんですけど，不思議ですね～。 要は電源がACか，DCかだけで区別しているんでしょう。

もとは扇風機はコンデンサ始動型の単相誘導電動機を使用しています。速度制御は極数切り替えを使います。2極，4極，6極と切り替えると3段階で速度が切り替えできます。回転数はn=120f/P （rpm）で表されます。ここで，fは周波数で，Pは極数です。ちなみに，交流の誘導電動機や同期電動機の場合は回転磁界の極数をモータの極数と言います。コイルの数じゃないので注意が必要です。

と，思っていたのですが，最近は単に各コイルに中間タップを設け，トルクを抑えて回転数制御をするものが多いそうです。

極数切り替えだとモータ内部の巻線構造が複雑で，おそらく値段が高いのでしょう。2極モータくらいにしておいて，中間タップを使う方が安いんだと思います。そういえば，昔の扇風機は低速でもトルクが強く，手で押さえてもちょっとやそっとじゃ止まらなかった記憶があります。今のは触れただけで止まってしまうようなものばかりですね......。

でも，誘導電動機は所定の定格回転数付近で使うのがいちばん効率がよく，こういう使い方だと省エネになりません。それに，誘導電動機は同期電動機と違って先ほどの式で表される回転数より若干低い速度で回転するので，もとから効率は同期電動機より劣ります。

と言う次第で，そんなことならDCモータにしてしまえ，と言うことなんだと思います。DCモータと言ってもブラシレスモータですから内部にインバータ（DCモータという建前上，インバータと言わず，コントローラとか言ったりしますけど）が入っているわけですが， コントローラも大量生産されるようになり，誘導電動機を使うより安くなってきているのかもしれません。

それに，コントローラの出力周波数を制御すれば自由に回転数を制御することもでき，誘導電動機仕様の扇風機よりもっと段階の多い段数で速度を変えることができます。これならボリウムで連続可変することもでき，こういう扇風機もあれば便利だと思います。

いろいろ各社検討しましたが，壁掛け型はあまり数が多くなく，先ほどの機種にしました。今だとdysonが作ったファンレスというのが流行ですが，吹き出し口からの空力音がかなりのもので，結構気になります。いろんなメーカが類似品を作っていますが，dysonも含め，もっと研究が必要，と言う風に思います。

さて，今回買った扇風機はDCモータらしく，8段階に速度制御ができ，非常に静かです。誘導電動機のやつだともっと遅くできないか，と思うことも多いですが，DCモータなのでかなりの微弱な風速でも回転します。

なかなか気に入ったのですが，アマゾンのレビューでも書いている人がいるように，表示のLEDが明るすぎてまぶしいくらいです。昼間はいいのですが，夜中だと天井を明るく照らしてしまうくらいで，結構気になります。何事も気にしない神経の図太い嫁はんは全然平気ですが，繊細は私は真っ暗な部屋でないと眠れないので.......(^^;)。

　まぶし～い!

と言う次第で，この表示LEDを暗くしてしまいました。最近はLEDの輝度が上がり，昔の感覚で設計するとまぶしすぎる，と言うことになりますので，私もLEDを使ったものの設計をするときはいつも注意しています。

早速ふたを開けて基板を調査します。

7セグメントLEDを使っているので，LEDの周辺で7個，同じ値の抵抗がハンダ付けされているはずです。それが電流制限抵抗で，その値を大きくしてやればLEDの電流を絞ることができ，暗くできます。まあ，先日作ったPWM制御の調光器の回路や，LEDの電源電圧そのものを落としてしまう，と言うことも考えられますが，抵抗をいじっちゃうのが一番簡単です。

　これらの抵抗を変更します。

実際，基板上に680Ω（表記は681となっています。68×10^1と言う意味です）がずらりと並んでいて，基板上の番号もR20～R24と連番になっているところがあります。これがおそらく7セグ表示LEDの電流制限抵抗だと思います。

試しに，R20を外して電源を入れてみます。

　 の左下の部分がやっぱり消えました。

と言う次第で，R20周辺の抵抗が電流制限抵抗であることがわかりましたので，どんどん取り替えていきます。 

 そこを1個だけ取り替えてみました。

ちゃんと暗くなりました。結局，基板上でR18～R24をもとの680Ωから5.6kΩに取り替えました。およそ10倍の抵抗値ですけど，これくらい増やさないと人間の感覚として，暗くなった，と言う風に思えないので仕方ありません。実を言うとまだ少し明るすぎるので，10kΩでもよかったと思っています。7個の抵抗を5.6kΩに取り替え，これでよいはずですが，1個だけ，もとのままの明るさで変わらなかったので，結局，R28も交換しました。 

ようやくこれでLEDの表示も暗くなりました。いつも使っているBOSEのWave radioはちゃんと夜は暗くなるようになっていますので，扇風機も昼と夜で輝度を変えるようにしてもらいたいものです。