ファン（器具）
手持ちのファン。
ファンは、空気の流れを誘発するために使用し、一般的に回転または振動する広い平面で作られているデバイスです。 ファンの最も一般的な用途は、生き物の快適さ、換気、または工業目的の気体輸送である。
典型的な用途としては、装飾用、気候制御、冷却システム、個人用風力発電（電動テーブルファンなど）、換気（排気ファンなど）、除塵（穀物のもみ殻を分けるなど）、乾燥（通常は熱に加えて）、焚火のための喫水がある。 また、扇風機の保護カバーに柔軟剤シートを貼り付けて芳香剤として使用することも一般的である。
家庭用扇風機
歴史
語源
古い英語で「fann」は、空気の流れによって穀物から籾を分離させるための風袋またはシャベルを指しました。 これはラテン語の “vannus “から借用したもので、”ventus”（「風」）またはその関連語（”vates “など）に由来する同じ意味の単語です。
Ancient
Nineteenth century depiction of ancient Egyptian fan and other items.
The history of fan stretches back thousands of years.
ファンの歴史は数千年前にさかのぼる。 古代より扇は、ステータスシンボルと便利な装飾品という二つの機能を持っていた。 その発展の過程で、扇はさまざまな材料で作られ、しばしば装飾的なアートワークも含まれてきました。 最も単純な扇子は葉や平らな物体で、涼しさを演出するために振るわれる。 このような硬質または折りたたみ式の手持ちの道具は、古代から世界中で冷却、空気循環、儀式用具、装身具として使われてきた。 現在でも広く使われている。
最古の扇子は「屏風扇」または「固定葉扇」と呼ばれている。 これらは手で操作して、体を冷やしたり、風を起こしたり、虫を追い払ったりした。 このような初期の扇風機は通常、椰子の木の葉の形をしていた。 最古の扇風機はエジプトの墳墓から出土している。 初期のアッシリア人とエジプト人は、扇を操るために奴隷や召使いを雇っていた。 エジプトのレリーフでは、扇は硬質なタイプであった。 ツタンカーメンの墓には、ダチョウの羽が付いた金の扇があり、墓の壁の絵と一致している。 円盤状の長い柄の扇は、古代には侍女が持ち、王権や宗教的な儀式に関連したものであった。
鳥の羽飾りは、エジプトやアメリカ先住民の扇子に使われ、実用と儀礼の両方の用途に使われた。 古代アメリカ大陸では、アステカ、マヤ、南米の文化圏で鳥の羽が扇に使われていました。 アステカの扇の中には、交易の様子を描いた商人の絵が描かれていた。 これらの扇子にはさまざまな種類の羽が使われており、宗教的な意味合いもあったようです。 南米（現在のペルー）のパラカス族は、ミイラの中に古代の羽毛扇の例を数多く残している。
絵画的な証拠では、ギリシャ人、エトルリア人、ローマ人が冷却や儀式用の道具として扇子を使用していたことが記録されています。 ギリシャでは、葉の形をした枠に麻布が張られていた。 ローマでは、金メッキや塗装を施した木製の扇子が使用された。 ローマ帝国の女性たちは、円形の扇を使用していた。
Asia
19世紀、日本の扇子を描いたもの。
極東では、扇はしばしば社会的地位の象徴であり、性別や地位に応じて特定の扇を持っていました。 たとえば、6世紀に生まれた「赤毛扇（ひおうぎ）」は、平安時代の貴族が正装の際に持っていた扇子である。 檜の細縞を糸で結んで作ったものである。
9世紀には、この扇子の変形が中国に伝わった。 明の時代、1368年から1644年にかけて流行し、杭州は扇子の生産地となった。 現在では神職の正装や宮廷の正装（天皇・皇后両陛下の即位式や結婚式の際に使用される）に用いられ、鮮やかな彩色と長い房が特徴である。 中国で最も古い扇子は、紀元前2世紀の竹で編まれた一対の横置きの扇子であることが知られています。 扇」という漢字は、屋根の下にある羽の絵が語源となっている。 中国語の固定ファン、ピエンミエンは「空気を攪拌する」という意味である。 印刷された扇の葉や絵の扇は、紙地に行われる。 紙はもともと手漉きで、特徴的な透かしが入っている。
7世紀には中国の舞扇が発達し、扇子の扱いは女性芸術として高く評価されるようになった。 中国の手扇の形態は、柄の先に羽根を一列に取り付けたものであった。 舞扇は10本の棒を持ち、厚紙の台紙に家紋が描かれている。 中国の画家たちは、扇の装飾を数多くデザインした。 象牙、骨、雲母、真珠母、白檀、亀甲などを彫り、紙や布で覆ったものである。 扇子には「紋章」と呼ばれる棒や鍔がある。
扇は武器としても使われた。鉄扇、または中国語でtiě shān、日本語でtessenと呼ばれ、武士は戦いの合図に使い、また接近戦では致命的な武器として使用した。 日本のシンプルな紙製の扇子は「ハリセン」と呼ばれることもある。 日本の現在のポップカルチャーでは、ハリセンはアニメやグラフィックノベルに武器として頻繁に登場する。
ヨーロッパ
18世紀の扇子の描写、フランスのデザイン模様
ヨーロッパでは、中世の間、扇子は存在しなかった。 西洋で最も古い扇は、6世紀に作られたフラベラム（儀礼用の扇）である。 13～14世紀には手扇子がヨーロッパに再導入された。 十字軍が中近東から扇子を持ち帰ったのである。 15世紀には、ポルトガルの商人が中国や日本から扇子をヨーロッパに持ち込んだ。 1600年代には、中国から持ち込まれた扇子がヨーロッパで普及した。 特に当時の高貴な女性たちの肖像画には、これらの扇がよく描かれている。 イギリスのエリザベス1世は、ポンポンで飾られた扇子と、羽や宝石で飾られた古いスタイルの硬い扇子の両方を番傘に差しているのが見える。 これらの扇は、女性のスカートによく吊るされていたが、この時代の扇のうち、現存するのはよりエキゾチックな折りたたみ式のものだけである。 現在博物館で見られる15世紀の扇は、革製の葉に切り込みを入れてレース状にしたものと、より硬質な葉に雲母などよりエキゾチックな素材をはめ込んだものがある。 骨や象牙の棒が粗末で、革の葉も後世の扇のように糊付けされたものではなく、棒にはめ込まれたものであることが多いのが特徴である。
17世紀になると、前世紀の肖像画に見られるような堅い扇は廃れ、ヨーロッパでは扇が主流となる。 17世紀には、前世紀の肖像画に見られるような堅苦しい扇は廃れ、ヨーロッパでは扇が主流となった。 また、扇の裏面には精巧な花模様が描かれるようになった。 棒は象牙や鼈甲の無地が多く、金や鼈甲の象嵌が施されることもある。
1685年、フランスでナントの勅令が発布され、扇はナントの勅令を破った。 これにより、フランスから周辺のプロテスタント諸国（イギリスなど）へ、多くの扇子職人が大規模に移住することになった。
18世紀になると、扇は高い芸術性を持つようになり、ヨーロッパ各地で葉や棒を使った専門職人によって作られるようになりました。 レースや絹、羊皮紙で作られた扇は、芸術家によって装飾され、絵が描かれた。 また、東インド会社が中国から扇子を輸入したのもこの頃である。 1700年代半ばになると、発明家たちが機械式の扇子を設計するようになった。 1700年代には、からくり時計に似た扇風機が人気を博した。 19世紀の西洋では、ヨーロッパの流行によって扇の装飾や大きさが変化しました。
イギリスやスペインなどの宮廷では、扇は多かれ少なかれ秘密の暗号として使われていたと言われています。 これらの扇子語は、制限された社会的エチケットに対処するための手段であった。
機械的な発展
最初の機械的な扇子は、1500年代に中東で使われていたパンカー扇子と言われています。 これはキャンバスに覆われたフレームを持ち、天井から吊り下げられていた。
Patent drawing for a Fan Moved by Mechanism, 27 November 1830.
1800年代後半の産業革命では、工場の水車で動くベルト駆動の扇風機を導入しました。 木や金属の羽根を頭上のシャフトに取り付け、機械を駆動させる、最初の工業用扇風機が開発されました。 1832年、A.A.サブウコフが実用的な扇風機を製作したのが最初である。 彼はこの発明を遠心ファンの一種で、”エアーポンプ “と呼んだ。 1832年から1834年にかけて、炭鉱や工場で遠心ファンのテストが行われ、成功した。 1800年代後半から1900年代初頭にかけて、トーマス・エジソンやニコラ・テスラが一般向けに電力を導入した際に、個人用の扇風機が登場したのである。 1882年から1886年にかけて、Schuyler Skaats Wheeler博士が個人用扇風機の一種である2枚羽根のデスクファンを開発した。 アメリカのクロッカー社&カーチス電気モーター社から市販された。 1882年、フィリップ・H・ディールは天井扇を発表した。 ディールは、現代の扇風機の父と言われている。 1800年代後半、扇風機は商業施設や裕福な家庭で使われる程度であった。 1920年代には、工業の進歩により、さまざまな形状の鋼鉄が大量生産されるようになり、扇風機の価格も下がり、より多くの家庭で手に入れることができるようになったのです。 1930年代には、最初のアールデコ扇風機がデザインされました。 この扇風機は「シルバースワン」と呼ばれ、それ以前は家庭用の扇風機は地味なものが多かった。 1950年代には、鮮やかで目を引く色合いの扇風機が製造されるようになった。 1960年代にはセントラルエアコンが登場し、扇風機の黄金時代は終わりを告げます。 1970年代には、ビクトリア調のシーリングファンが流行しました。
20世紀には、扇風機は実用的なものになりました。 2000年代に入り、扇風機の美観が扇風機購入者の関心事となった。 極東、日本、スペインなどでは、扇風機は日常生活の一部となっています（他の地域も同様）。 扇風機の消費電力はエアコンよりはるかに少ないにもかかわらず、家庭やオフィスでは扇風機がエアコンに大きく取って代わられています。
機械装置
バージニア州の炭鉱に新鮮な空気を送るために使われる大型ファン
機械的には、ファンは空気の流れを作り出すために使われる回転羽根やベーンのことです。 比較的低い体積で高い圧力を発生させるガス圧縮機とは対照的に、ファンは高い体積と低い圧力で空気の流れを発生させます。 穀物の選別や送風、冷却や換気、熱源との併用による暖房や乾燥など、大量の空気を移動させるのに適している。 ファンの羽根は、空気の流れにさらされると回転することが多く、風速計や風力発電機など、これを利用した装置には、しばしばファンと同様のデザインがあります。
機械式回転翼ファンは、さまざまなデザインで作られています。 家庭では、床やテーブルの上に置いたり、天井から吊るしたり、窓や壁、屋根、煙突などに組み込んだりする扇風機を見つけることができる。 コンピュータなどの電子機器では内部の回路を冷却するために、ドライヤーやスペースヒーターなどの家電製品の中にも見られます。 また、エアコンや自動車のエンジンの冷却にも使われ、ベルトや直接モーターで駆動される。 ファンは風を起こすが、直接温度を下げることはない。
Types
An 80 mm DC axial fan
空気を動かすためのファンには、主に軸流、遠心（半径とも言う）、クロスフロー（接線とも言う）の3タイプがある。 軸流ファンは、ブレードが回転する軸に平行に空気を強制的に移動させるものです。 軸流ファンは、ファンの軸を横切って直線的に空気を吹き出すので、その名前が付けられた。 電子機器用の小型冷却ファンから風洞用の巨大なファンまで、さまざまな用途で使用されている。
遠心ファンは、中心軸を中心に羽根が螺旋状に配置された可動部（インペラーと呼ばれる）を持っています。 遠心ファンは、ファンの吸気口に対して直角に空気を吹き出し、その空気を外側に回転（遠心）させて吐出口に送ります。 インペラーが回転することで、空気はシャフト付近からファンに入り、シャフトからスクロール状のファンケーシングの開口部へ垂直に移動する。 遠心ファンは、一定の風量に対してより大きな圧力を発生させることができ、リーフブロワー、エアマットレスのインフレータ、各種産業用など、これが望ましい場合に使用される。
クロスフローファンは、リスケージローター（中心が空洞で、周囲に軸流ファンブレードがあるローター）を備えています。 タンジェンシャルファンはローターの外周に沿って空気を取り込み、遠心ファンと同様に出口から排出する。 クロスフローファンは、ファンの幅全体に均等な風を送ることができ、運転音が非常に静かである。 比較的大型で、風圧も低い。 エアコンや自動車の換気装置、コピー機などの中型機器の冷却によく使われる。 ファンや送風機の働きにより、大気圧よりわずかに高い圧力が発生し、これを「プレナム」と呼ぶ。
ファンは通常、電気モーターと一緒に使われる。 電気モータの低速トルクの貧弱さと高速トルクの強力さは、ファンの負荷と自然にマッチする。 ファンは多くの場合、モーターの出力に直接取り付けられ、ギアやベルトは必要ありません。 電気モーターはファンのセンターハブの中に隠されているか、その後ろに伸びています。 大型の産業用ファンには、3相の非同期モーターが一般的に使用されます。 小型のファンには、隈取磁極のACモーター、またはブラシ付きDCモーターやブラシレスDCモーターがよく使われます。 AC電源のファンは通常主電圧を使用し、DC電源のファンは低電圧（通常24V、12V、5V）を使用します。 コンピュータ機器の冷却ファンには、電磁波の発生がはるかに少ないブラシレスDCモーターがもっぱら使用されています。
すでにモーターがある機械では、ファンは独立して動かされるのではなく、しばしばこれに接続されます。
- Table fan
典型的なテーブルファンの基本要素は、ファン羽根、ベース、電機子とリード線、モーター、羽根ガード、モーターハウジング、振動子ギアボックス、振動子シャフトなどである。 振動子はファンを左右に運動させる機構である。 モーターの両端に軸が出ており、軸の一端は羽根に、もう一端は発振器ギアボックスに取り付けられている。 モーターケースはギアボックスと合体し、ローターとステーターを収納する。 振動子軸は錘台とギヤボックスに結合する。 モーターハウジングは振動子機構を覆っています。
集塵機のうち、電気機械式ファンは、その状態、大きさ、年数、羽根の数によって格付けされる。 4枚羽根のものが最も一般的です。 5枚羽根や6枚羽根のものは少ない。
- Ceiling fan
Ceiling fan with light.これは真鍮など、部品の材質も重要な要素である。
部屋の天井から吊り下げられたファンがシーリングファンです。
- Solar powered fan
換気に使う電気ファンは、主電流の代わりにソーラーパネルで電力を供給できるかもしれません。 これは、ソーラーパネルの資本コストをカバーした後、結果として生じる電気が無料であるため、魅力的なオプションです。
典型的な例では、10ワット、12×12インチ（30x30cm）のソーラーパネルを使用し、適切なブラケット、ケーブル、およびコネクタが付属しています。 最大 1250 平方フィート (100 m²) の面積の換気に使用でき、最大 800 立方フィート/分 (400 L/s) の空気を移動させることができます。 12 VブラシレスDC電気モーターが広く利用可能で、そのような低電圧の配線の利便性のため、そのようなファンは通常12ボルトで動作します。
分離型ソーラーパネルは通常、太陽光の大部分を得るスポットに設置されてから、20～25フィート（6～7 m）離れたところに取り付けられたファンに接続されます。
ガスタービンファン
ターボファンエンジンの低圧コンプレッサは、しばしばファンと呼ばれます。
- Front fan
ファンは通常、空気取り入れ口のすぐ下流、ターボ機械の前部に位置しています。
現代の民間ターボファンは通常1段のファンで、それは回転ローターブレードの列と、静止出口ガイドベーン（またはステーター）の列が続いています。
軍用ターボファン（戦闘機に装備されたファン）は、通常2つ以上のファンステージを持ち、第1ステージは、やはり通常ロータとステータアセンブリが続きます。 これにより、(LP)シャフトが不要になる。 また、ゼネラル・エレクトリック社のCF700ターボファンエンジンも、バイパス比2.0のアフトファンエンジンとして開発された珍しいものです。 これは、T-38タロンやリアジェット ジェネラル・エレクトリックJ85/CJ610turbojet（2,850lbfまたは12,650N）から派生して、ロックウェルセイバー75/80版の大型機や、ダッソーファルコン20の推力を約50％増加させた（4,200lbfまたは18,700N）機体に搭載されています。 CF700は、世界で初めて連邦航空局の認証を取得した小型ターボファンである。 現在、世界中で400機以上のCF700が運航され、1,000万時間を超える使用実績があります。 また、CF700ターボファンエンジンは、アポロ計画において、月着陸研究車（LLRV）のパワープラントとして、月行きの宇宙飛行士の訓練に使用されました。
GE36アンダクトファン（UDF）デモ機は、同様の配置でF404混合排気ターボファンをプロップに変換して使用されました。
- Supersonic fan
初期のガスタービンファンは、気流に衝撃波が発生しないよう先端速度が亜音速で回転していた。 しかし、最近のファンは、しばしば超音速で回転し、衝撃波を利用する。
- Supersonic through-flow fan
超音速ファンは先端が超音速で回転しますが、軸方向の流れは亜音速になります。 しかし、いくつかの実験装置では、超音速の軸流が実証されている。
- Variable pitch fan
いくつかの超高バイパス比ターボファン実証エンジン（SNECMA M45SD-02, Rolls-Royce の中のエンジンなど）は、ターボプロップエンジンの可変ピッチプロペラのように、可変ピッチファンを組み込んでいます。 回転翼のピッチを変化させることで、可変面積コールドノズルやミックスフローノズルに頼ることなく、低圧力比ファンユニットの低速飛行時の処理能力を向上させることができるのです。
- Variable geometry fan
軍用ターボファンエンジン（F404など）の多段高圧比ファンには、可変ジオメトリを組み込んだものがあります。 この可変性は、通常、入口ガイドベーンに限定される。 ベーンの前縁は固定されているが、ピアノタイプのヒンジにより後縁のピッチを調整し、気流を第1ローターに導くことができる。
- Propfan
超高バイパス比ターボファンの中には、ファンナセルを省き、ファンロータを非ダクト型にしたものもある。 シミターのようなファンブレードは、特にマッハ0.75程度までの飛行速度で効率的に働くような形状になっている。
- Overhung fan
Turbojets and early turbofans used the inlet guide vanes to support the front bearing of the (LP) compressor/fan rotor assembly.これはターボジェットエンジンで、GE36 UDFというプロパンエンジンが1980年代にデモされました。 今日、ターボファンエンジンで使用されるファンは、ファンロータが前軸受を越えて前方に片持ちされているオーバーハング設計であることが多い。 これにより、吸気ガイドベーンの取り外しが容易になりました。
- Snubbered fan
ワイドコードファンブレードの導入以前、ターボファンエンジンに取り付けられたファンブレードはしばしばスナッバーを備えていました。 これはファン翼に対して直角に突き出た突起で、スパン中央と翼端の間のどこかにある。
ワイヤーレース（例：ペガサス）は別のアプローチです。
- Wide chord fan
予想通り、スナバはファンの空力効率を低下させる。 ロールスロイスは、より効率的な代替案であるワイドコードファンブレードを開拓した。
ワイドコードは1984年にボーイング757用のRB311-535E4で初めて使用され、それ以来RB211/トレント/V2500エンジンファミリーの特徴となっている。 重量が増加する可能性がありますが、通常、ブレードを中空にすることで相殺されます。
- Swept fan
エンジンメーカーはいわゆる掃気ファンブレードを導入し始めており、空気力学的効率と騒音において利益をもたらすはずである。
その他のファンの種類
フォードのケルンV6エンジン、左側にファンが見える。
- ファンヒーターでは、ファン（またはブロワー）が冷気を発熱体に吹き付け、空気を加熱します（強制対流型）。 ケースやチャンバーに収められた回転軸に羽根を固定した扇風機があり、鍛造用の送風（ファンブラスト）を行う。
- 日本の軍扇は、扇子に似せて作った武器である。
- 自動車では、エンジンのクランクシャフトからベルトとプーリーで駆動する機械ファン、またはサーモスイッチでオン/オフする電気ファンを使用して、冷却水を満たしたラジエーターに空気を吹き付けたり吸ったりして、エンジンのオーバーヒートを防止しています。
- また、スモック風車の大きな帆を常に風向きに保つための小さな羽根や帆もファンである。
参照
- 遠心ファン
- コンピューターファン
- ファン死
- The Fan Museum in Greenwich (Greenwich, ロンドン）
- 熱交換器
- タービン
- 全館ファン
- 風車
- 窓ファン
すべてのリンクは2017年3月26日に検索されました。
Hand Fans
- The Fan Circle International – ファンへの関心と知識を深めるために設立された慈善団体.
- Fan Association of North America.
- La Place de l’Eventail – ファンの歴史、本文は主にフランス語.
- Galerie Le Curieux, Paris – 17世紀から19世紀のファン、および現代のアールデコ・ファンを画像化、本文はフランス語. Galerie Le Curieux, Paris – 17世紀、および19世紀、および現代のアールデコのファンの画像化.本文はフランス語.
- Fans in the 16th and 17th Centuries.
Ceiling Fans
- How To Install Ceiling Fans.
Credits
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- 扇風機の歴史
新世界百科事典に取り込まれてからのこの記事の歴史:
- History of “Fan (implement)”
Note: Some restrictions applies to use of individual images that are separately licensed.
- History of “Fan (implement)” in New World Encyclopedia