ドライヤーの構造とエネルギー変換【電熱線・モーター・ファン・スイッチの仕組み】

ドライヤーから温風が出るのはなぜ?】髪を乾かすときに使われるヘアドライヤーについて、どうやって温風が出ているのか、どのような部品が入っているのかなどをわかりやすくご紹介します。ドライヤーの熱は電熱線で発生します。電熱線は電気を通しにくいため、電気が熱に変換されます。電熱線に風をあてて熱風を発生させます。風は扇風機と同じ種類のファンでつくられます。

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温風がでる理由

ドライヤーはコンセントから電気(電気エネルギー)をとり、電熱線という部品に電気を通すことで熱(熱エネルギー)を発生させています。さらに、電気を使ってファンを回すことで風を発生させています。この風が電熱線の熱で温められて温風ができあがります。一般的なドライヤーを、風の吹き出し口からのぞくと、電熱線がみえるはずです。また、ファンはプロペラファンや軸流ファンと呼ばれるファンを使っています。

いわば、ドライヤーは電気エネルギーを熱エネルギーと運動エネルギーに変換して、温風を生み出す装置です。
熱エネルギーは電熱線によって電気から変換され、運動エネルギーはモーターによって電気から変換されます。モーターによって電気から作り出された運動エネルギーはファンを回転させ、ファンの回転によって空気が流れます。

ドライヤーがエネルギー変換を行うために重要な部品は、電熱線、モーター、ファンとなります。それぞれに電気を流す必要があるため、ケーブルが必要となります。また、コンセントをさした瞬間にドライヤーが動くというのはやや不便なため、電気を流すかどうかをコントロールするスイッチがついています。

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構造

ドライヤーの中身(言い換えると、ドライヤーの構造、もしくは、ドライヤーを構成する部品)は下の画像のようになっています。

左側にあるのがファンと電熱線です。みえにくいですが、モーターもあります。真ん中には、電熱線やファンの動作を制御するためのON/OFFスイッチ、強と弱を切り替えるスイッチがあります。右側にみえているケーブルは電源ケーブルです。電気を流すためには、それぞれの部品をケーブルでつなぐ必要があります。

ドライヤーの構造(構成部品)
ドライヤーの中身:出典
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仕組み

ドライヤーの重要な部品である電熱線、モーター、ファン、スイッチについて仕組みを簡単にまとめます。

  • 電熱線
    電熱線は電気が流れにくい金属でできているため、電気が流れる代わりに熱が発生します。電熱線はニクロム線などと呼ばれます。
  • モーター
    モーターは電気を流すと磁石になる電磁石を使って、電気から回転する動きを生み出しています。磁石のS極とN極には、近づいたり遠ざかったりする力が生じます。モーターはこの力を電気のONとOFFで電磁石を磁石にしたり、磁石ではなくすることで、回転に換えています。
  • ファン
    ファンが回転すると、ファンの前側と後ろ側で加わる力に違いが生まれます。この力の差によって、後ろ側は風が吸い込まれ、前側は風を吹き出すようになります。
  • スイッチ
    ONとOFFのスイッチは電気を通すケーブルをつなげたり、切ったりする仕組みです。強モードや弱モードを切り替えるスイッチは、強モードになるケーブルと弱モードになるケーブルを切り替えています。流れる電流を操作することで弱や強を入れ替えることもできますが、ドライヤーの場合は、あらかじめ強や弱が設定されたケーブル(回路)を切り替える場合が多いです。
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豆知識

コールドモードや危険な運転についてまとめます。

  • コールドモード
    ドライヤーには熱風が発生しないモード(コールドモード)があります。これは、電熱線に電気を通さず、風だけを発生させている状態です。
  • 危険運転
    ドライヤーには吸い込み口があります。この吸い込み口を塞いでしまうと風が流れなくなり、電熱線が非常に熱くなります。放っておくと、火事や火傷の原因となります。吸い込み口はホコリなどのゴミがつまって、風が流れにくくなる場合もあります。そのため、吸い込み口などはこまめに掃除しましょう。
  • ダイソン製品
    ダイソンの変わったデザインのドライヤーも、仕組みは他のドライヤーと同じです。ダイソンのドライヤーの中にも、電熱線とファンが入っています。
  • ファンヒーター
    暖房器具のファンヒーターも、ヘアドライヤーとほぼ同じ仕組みです。暖房器具の場合は、ガスや灯油を燃やして熱を発生させています。熱を得る手段は違いますが、熱源に風をあてて温風をつくる、という仕組みは同じです。
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