レーザ加工機の排気系を何とかする

　
いろいろ厚めの板も切れることがわかって喜んでいるレーザ加工機ですが、煙がすごいです。
今の加工機についている排気ファンは去年Maker Faire にいったときに日米無線電機商会で購入した Royalのブロア TB530 です。
このブロアは排気量は十分なはずなのですが、どうも風の流れが適切ではないようです。一応空気の入り口を前と横にスリット状に開けて、そこから空気を取り込んで煙ごと吸い出そうという設計思想だったのですが、残念ながらブロアのパワー不足かスリットの形状が適切ではないために吸気量が足りないようです。筐体に穴を増やして吸気量を増やすという考え方もありますが、穴を開けてもうまくいかない場合は単に煙の漏れる口を増やすだけになってしまうので最初からはやりたくありません。

で、できるだけ現状変更をしない所から順に対策をいくつか考えてみました。
まずやろうとしたのはブロアの回転速度を上げること。
TB530はACクマドリモータです。ので、電圧を変えることである程度は回転数の制御は出来ると思われます。が、これは周波数に対してすべり幅が許容される側の話ですので、増速側はどうなるのか良くわかりません。何より100V定格のモータにそれ以上の電圧をかけるのはまずいです。インバータという手もありますが、あまりに面倒です。
ので、いちばん簡単なのは速度制御が出来るモータに交換してしまうことです。

ということでばらしてどんな感じか見てみました。
まず現在のモータで回っている所の様子から。

のんびりと回っていますので、増速するとそれなりの効果がありそうです。風量は回転数に比例、吸入圧力は回転数の二乗に比例、必要トルクは３乗に比例です。手元にあるジャンクのDCモータと交換すれば何とかなるかもしれません。

ばらします。ファンを外して、

ローターを抜きます。
軸を見ながら考えることしばし。….何とかして軸を延長して交換するモータとつなぐ必要がありますが、どう見てもまっすぐにつなぐことが難しいと思われます、ファンは金属製でけっこうな重量があり、少しでも軸が曲がると発散側に変形してすぐに壊れそうな気がします。

ということで、モータの交換は却下です。

で、次に考えたのがブロアをほかの強力なものに交換するという考えです。もちろん新品を購入するなどと言う選択はこのブログ的にございません。
思いついたのは掃除機です。ターボファンですね。これならかなりの吸い込み力がありますのでいけそうです。ということで、ハードオフでジャンクの小型掃除機を購入してきました。
早速（掃除機として）動かしてみた所、これはうるさい。ある程度わかっていたことですが、小さいだけにさらに高周波が耳に突き刺さります。これが加工中ずっと続くのは耐え難いです。夜の作業も出来ません。速度を落とすという手もありますが、たとえば回転数を７割に落とすと吸い込み力は半分以下（回転数の二乗に比例）になってしまいます。これはあまり効果的では無いように思われます。

ということで、やむなく最後の手段である「筐体に穴を開ける」ことにします。
が、単に穴を開けるとそこから漏れが出るような気がしますので、ブロアよりも風量が少ない軸流ファンを使ってやり過ぎない程度に空気を押し込むことにしてみました。ついでに加工機の中にブロアに向けた空気の流れを作るようにします。

使ったのはこちらのファン。おそらくCPUクーラーか何かについていたものです。12V。