一般ビル建築設備に使用される、送風機(ファン)の選定方法について解説していきます。送風機は、吐出し圧力9.8kPaを境にして、ファンとブロワに分類されます。空調用の送風機は全て圧力9.8kPa未満のファンに属し、約1500Pa以下のものが多く使用されています。横流型に大別されます。・遠心型-羽根車の中を軸方向から入り、径方向に空気が通り抜けます。・軸流型-軸方向から入り軸方向へ空気が通り抜けます。・斜流型-は軸方向から入り軸に対し傾斜して空気が通り抜けます。・横流型-羽根車の外周の一部から入り、反対側の外周の一部へ通り抜けます。シロッコファン(多翼ファン)小型で大風量を扱うことができるので、建築設備用として多く使用されています。不向きなので、静圧1000Pa以下の仕様に適しています。一般空調用では、静圧600~800Pa程度のものがよく使用されています。送風機の特性としては、風量が大ききなってくると、軸動力も増加してくるので、オーバーロードに注意して選定することが必要です。・ターボファン羽根車強度も強く、圧力曲線がたっているので、性能も安定しており、広い用途に使用されています。羽根車は回転方向に対し後方に湾曲した後ろ向き羽根をもっています。風量の多い場合は両吸込み型を採用することもでき、ボイラ誘引や集塵装置の排気ファンのようにガス中に少量のダストを含む場合にも使用可能です。充分な剛性を持ったケーシングと動的アンバランスを除去し、高速回転できる羽根車により効率がよく流体力学的にも優れています。特性としては、最高効率点よりも風量の大きい点で飽和状態となるリミットロード特性を有しています。・プレートファン(ラジアルファン)半径方向に向いた直線放射線状の羽根をもつ送風機で、羽根車の形状が非常に簡単で強固に製作することができますので、塵埃を含むガス、微粉炭、その他の固形物の空気輸送に使用されることが多い。形状は遠心型と軸流型の中間にあり、羽根車は鋼板もしくはアルミ鋳物製が多く使用されています。前あるいは後ろに静翼を取り付けたタイプで、羽根車は鋼板またはシルミンなどの特殊軽合金で製作されることが多く、静翼・ケーシングは鋼板によってつくられます。騒音が大きいことが難点ですが、流体力学的には優れた設計がなされており、低圧大風量のものとして使用されています。主として、大きさを番手で表します。羽根車の大きさで決めており、外径150mm~152mmをもって1番としています。一般的には送風機全体の大きさを表わす数値とされています。ダクトサイズは各メーカーによって違いますので、仕様書などで確認しましょう。同様にケーシングのフランジ内径(cm)をもって表します。内径50cmであれば、~50とか、~500とかいう型番になっているはずです。50cmを5番とか#5とかいうように表したりもします。送風機を選定するためには、選定するための要素が必要です。1.どんな種類の送風機を使うべきか2.送風機の番手はいくらにするのか3.どんな構造の送風機が最適なのか4.どんな付属品または付属装置が必要なのか5.どんな電動機(モーター)を使用するのか1.については、『送風機の種類』でも説明していますが、羽根車を通る空気の流れ方向により、種類が分けられますので、用途により送風機を選定しましょう。2.については、送風機の選定図は、送風機の番手ごとに横軸に風量(m3/min)、縦軸に静圧(Pa)をとると、その交点の回転数が送風機の回転数に、交点の含まれる動力の範囲が所要電動機の出力となります。同一の仕様でも送風機の大きさを2~3種類に選定することができます。一般的に、番手が大きいほうが回転数が低くなり、騒音がやや小さく、電力の消費も少なくなる傾向にあります。その逆に、番手を小さくすると、回転数が高くなり、騒音も大きくなり、電力の消費も多くなる傾向にあります。3.については、使用箇所あるいはその装置の状況によって使用する送風機の構造をも考慮しなければなりません。方向などについてもその装置に最もマッチングした送風機を選ぶべきです。シロッコファンでは、両持型(羽根車の両側に軸受を設け、その一端にプーリーを取り付けたもの)を使用すれば、据付スペースは小さく、価格も安価にできますが、吸込み側の軸受は、ダクト管路内に入るため、保守点検も困難になり、気体温度も80°Cなど高いものであれば、軸受の寿命も短くなります。このような場合だと、片持ち型(プーリーと羽根車の間に軸受があり、主軸の両端に羽根車及びプーリーを取り付けたもの)を選定するべきです。4.については、送風機の運転に必要な付属品はもちろんですが、使用目的に応じた付属品や装備をする必要があります。ダンパー、ベルトガードなど、必要に応じて装備するようにしてください。5.については、送風機の駆動に要する電動機の出力や使用場所の状況によって、考慮するようにしてください。危険性のある場所であれば、防爆形電動機を使用するなど、使用場所の確認をしながら選定してください。下記に選定例の表を添付します。静圧(Psとします)とは送風抵抗に対抗する圧力のことであり、この圧力は流れに平行な物体の表面に気体が及ぼす圧力である。ダクトの一端を封じて片方から送風機で空気を押し込むときに生じる圧力も静圧で、この場合、一方が封じられているのでダクトの中には空気の流れがありません。空気のないときにも生じる圧力なので、静圧と呼ばれています。動圧(Pdとします)は速度圧力ともよばれ、風の速度によって生じる圧力で次式で表されます。全圧(Ptとします)は静圧と動圧を加え合わせた圧力となります。気流の場合には、静圧(Ps)と動圧(Pd)の合計エネルギーが全エネルギーで、これを全圧と呼び、Ptで表します。排気ダクトの場合は、静圧(Ps)も動圧(Pd)もプラスで、全圧(Pt)も当然プラスになります。吸引ダクトの場合には、静圧(Ps)の絶対値が動圧(Pd)の絶対値より小さいときは全圧(Pt)はプラス、反対に静圧(Ps)の絶対値が動圧(Pd)の絶対値より大きいときには全圧(Pt)はマイナスになります。送風機の羽根車の作用は、回転軸に取り付けられたショベルのような感じに似ており、ある回転数のもとでは、常にいくらかの一定量を送り出しています。送風機より送り出す風量は回転数に比例して変化します。送風機より風を送り出させまいとする圧力と、ある量を送り出すために必要な軸動力も回転数と重要な関係があります。送風機の回転数が、N1からN2に変化した場合の性能換算式は下記のようになります。・風量Q2=N2/N1xQ1・・・・・・m3/min・圧力P2=(N2/N1)2xP1・・・Pa(kPa)・軸動力L2=(N2/N1)3xL1・・・kW※プーリー交換などで、回転数を変化させたときによく使用します。※ただし圧力5kPa程度までのもので、回転数の変化が±20%限度とし、これ以上のものは別途考慮を必要とします。性能曲線は、下記の図のようになります。気体は温度の変化によってその状態は激しく変わります。送風機の中を通る気体も絶対温度に比例して膨張しますので、体積が2倍になれば、圧力は半分になります。温度が下がれば体積は小さくなり、圧力は体積が小さくなった割合で大きくなります。気体の温度が、t1からt2に変化した場合の性能換算式は下記のようになります。・・・・kW性能曲線は下図のようになります。メーカーのカタログ上での性能曲線は、ほとんどが標準状態での表示になっていると思います。(温度20°C、絶対圧力101.3kPa、相対湿度65%の空気状態)よって、20°C以外のガスを取扱う場合には、計算式により求めた圧力により選定するようにしましょう。下記に例題を表します。【例題】P2=2kPa、t2=100°Cのガスを取扱う場合、カタログ上での性能曲線(t1=20°C)での圧力はいくら必要か。(回答)2=273+20/273+100xP1P1=2x273+100/273+20≒2.55(kPa)ということで、P1が2.55(kPa)のポイントで選定することになります。軸動力L1は、上記の計算式によりL2に減少します。ほとんどが5分以内に答えが出る梁・柱の強度計算ソフト・フランジ計算名人JIS及び強制法規の技術基準を取り入れた機器・配管用フランジ継手の強度計算ソフト。高圧ガス保安法の強度計算様式に基づく強度計算書も作成スポンサードリンクPC・タブレットが安い!自己紹介bkt詳細プロフィールを。