ビルや住宅の換気や温度調節はHVACの最も重要な機能であり、産業や生活に欠かせないシステムでもあります。
したがって、HVAC に適したHVAC ファンを選択することが非常に重要です。これは、その後の設置、メンテナンス、および使用コストに深刻な影響を与えます。
プロのHVACファンメーカーとして、この記事では次のことを紹介します。
お役に立てば幸いです。
HVACシステムとは？
HVAC は、暖房、換気、空調の略です。HVAC とは、屋内と屋外の間で空気を移動させるために使用されるさまざまなシステム、および住宅や商業ビルの暖房と冷房を指します。冬は暖かく快適に、夏は涼しく快適に過ごせるシステムです。また、室内の空気をろ過してきれいにし、健康を維持し、湿度レベルを最適な快適レベルに保つシステムでもあります。
HVAC システム用の一般的な HVAC ファン
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軸流ファン
軸流ファンは最も単純な構造で、回転軸を中心に羽根がプロペラ状に配置されています。これらのファンは、気流と静圧の両方が比較的低い用途向けに設計されています。
軸流ファンは、この記事で説明した 3 つのタイプの中で一般的に最も低コストですが、気流の抵抗がある (高静圧) アプリケーションには適していないことに注意してください。
軸流ファンの一般的な用途には、冷却塔、屋外エアコンのコンデンサー、電子部品の冷却、内燃機関の冷却などがあります。これらのデバイスはすべて、熱を放出するために気流を必要としますが、気流に対する抵抗がほとんどまたはまったくないため、低コストの軸流ファンを使用できます。
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遠心ファン
遠心ファンは、羽根車を回転させることによって気流の速度を増加させる、放射状、前方に湾曲した、または後方に傾斜したブレード形状によって分類されます。空気がブレードの先端に到達すると、速度が増加し、圧力に変換されます。これらのファンは高圧を発生させることができるため、高温または湿気のある空気流または汚れた空気流のあるシステムなどの過酷な動作条件に適しています。これらの基本的なファンでは、エアフォイル セクション全体の差圧によって生じる翼端渦または翼端漏れ流が問題になる可能性があります。
ハムスターの回し車に似た前方に湾曲した遠心ファンは、より多くの空気圧を生成できます。このため、軸流ファンよりも騒音が大きくなる傾向があり、実行にはより多くの電力が必要です。それらは耐久性があり、掃除とメンテナンスが簡単で、引きずりの問題が少なくなります。前方に湾曲した遠心ファンは、送風機としても知られています。
後方に湾曲した遠心ファンは、湾曲したりまっすぐになったりする珍しいブレードであり、これらのファンは高流量および可変抵抗に最適です。それらは通常、工業目的で使用されます。
これらのファンは、集塵、焼却システム、プロセス冷却、ガラス強化など、高い気流と可変抵抗を備えた産業用アプリケーションで一般的に使用されています。業務用 HVAC システムでは、後傾ファンがエネルギー回収換気 (ERV) によく使用されます。
HVAC ファンの選択要素
HVAC ファンとブロワーには、2 つのスタイルと 3 つのグレードがあります。強制換気と誘導換気の 2 つのスタイルがあります。
強制換気とは、圧力下での空気の移動を指します。強制送風機と送風機は、空気を「強制的に」動かすことからそのように名付けられました。
誘導換気とは、部分的な真空を誘導することによる空気の移動を指します。誘導されたファンと送風機は、空気を「引き込み」ます。
HVAC ファンおよび送風機の AMCA クラスは、機器が Air Movement and Control Association (AMCA) 要件に準拠していることを示しています。
アプリケーションに応じて、次の 4 つのパラメータを決定する必要があります。
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ファンタイプ
ファンはすべて、ある空間から別の空間に空気を移動させるという基本的な機能を果たします。しかし、ファンの用途が非常に多様であるため、メーカーはさまざまなモデルを開発しています。それぞれのタイプとモデルは特定の用途に有益であり、エアフロー機能を実行する最も経済的な方法を提供します。
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風量流量（CFM）
ファンのタイプがわかったら、エアフローを決定する必要があります。地域の建築基準法には、適切な換気のために推奨される換気に関する情報が含まれている必要があります。次の式を使用して、エリアを適切に換気するために必要な CFM を計算します。
部屋の容積 = LxWxH CFM = 部屋の容積 梅 最小/変動
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静圧
ファンを適切に選択するには、静圧を正確に測定することが重要です。ファンの静圧はインチ単位で測定されます。1 平方インチあたり 1 ポンドは、27.7 インチの SP に相当します。ファン システムの静圧は通常、2 インチ SP または 0.072 Psi 未満です。
ファンが克服しなければならない静圧の量は、ダクト システム内の空気速度、ダクトの巻き数 (およびその他の抵抗要素)、およびダクトの長さによって異なります。十分なメークアップ エアを備えた適切に設計されたシステムの場合、下の表のガイドラインを使用して静圧を推定できます。
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音（ノイズ）
ファンによって生成される音を考慮する必要があります。ファン業界では、音圧レベルを表す一般的な単位はソーンズです。
一般的なガイドラインとして、定格範囲内のファンを選択してください。
HVAC ファンおよび送風機の選択
HVAC システムでは、次のタイプのファンが使用されます。
軸流ファン
このタイプのファンでは、ブレードはローター軸の方向に平行に取り付けられています。HVAC システムでは、冷却または希釈換気に軸流ファンが使用されます。これらは AC/DC 電源で動作します。
HVAC システムでは、2 種類のファンが選択的に使用されます。
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管状軸流ファン
これらのファンでは、ファン ブレードは外側の先端からダクトに囲まれています。これにより、一貫したエアフローが作成されます。これらのファンは、一貫した冷却と均一な空気出力のために使用されます。
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ブレード軸流ファン
これらのファンは、ブレード間のブレード/ポケットで構成されています。これにより、渦巻き運動を発生させずに気流を導くことができます。これらのファンは、可変流量冷却および換気用途に最適です。
遠心ファン
遠心ファンは、ローター軸に対して 90° に配置されたブレードで構成されています。これらのファンの構造は、ハムスターの回し車に似ています。これらのファンは、冷却および換気用途で大量の空気を生成するのに適しています。これらのファンは、遠心作用を利用して空気量を増やし、高圧で大量の空気出力を提供します。
遠心ファンの出力は設計によって異なります。以下は、HVAC システムで使用される遠心ファンの一般的な設計です。
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前方湾曲遠心ファン
前方に湾曲した設計により、高圧の空気出力が得られます。これらのファンのブレードの先端は前方に湾曲しているため、高圧で適度な風量を提供します。
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背面湾曲遠心ファン
後方に湾曲したファンには、ブレードがまっすぐになっているか、後方にわずかに湾曲しています。これらのファンは消費電力が少なく、ノイズも少なくなります。これらのファンは、大量の空気が必要で、電力が比較的低い場合に使用できます。HAVC システムにおけるこれらのファンの最も一般的な用途は、エネルギー回収換気 (ERV) です。
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翼型遠心ファン
翼型遠心ファンには、翼型構造を形成する傾斜したブレードがあります。これらのブレードの傾きは、ベルヌーイの原理に従って設定されています。これらのファンは、渦を発生させることなく高速の空気出力を生成できます。これらのファンは静かに動作し、積極的な換気が必要な HVAC システムに適しています。
注: 換気システムには、上記のファンを 1 つ以上使用できます。ただし、特定の HVAC 操作用のファンを選択するには、必要な風量、圧力、温度、空気循環容量、エネルギー消費などの要因を考慮する必要があります。
結論
最高の結果とパフォーマンスを得るには、必ず HVAC エンジニアまたはHVAC ファンの製造元にアドバイスを求めてください。HVAC システムは、ファンの電力消費だけでなく、冷暖房負荷にも影響を与えます。
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