パッケージ化されたエア ハンドリング ユニットが現場に納入されるとき、通常、ファンはキャビネット内で最大の電力消費源となります。遠心ファンのサイズが小さい場合、ユニットが設計静圧に達しない可能性があります。サイズが大きすぎると、モーターが必要以上に多くの電流を消費し、騒音レベルが上昇します。実際的な問題は、単に「どのくらいの空気流量が必要か?」ということではありません。しかし、「どの遠心ファン構造がそれを効率的に、静かに、そして確実に行うことができるでしょうか？」
このガイドでは、遠心ファンの仕組みを説明し、主な羽根車のタイプを比較し、技術的な違いを HVAC、換気、空気浄化装置の選択基準に変換します。
遠心ファンとは何ですか?
遠心ファンはラジアルファンとも呼ばれ、回転するインペラを使用して空気を半径方向外側に加速します。空気は羽根車の目の近くに入り、羽根によって捕らえられ、遠心力によって外側に吐き出されます。スパイラルハウジング、つまりボリュートは断面が徐々に拡大し、高速運動エネルギーの一部を有用な静圧に変換します。
この圧力の生成は軸方向の速度のみに依存せずに発生するため、遠心ファンは軸流ファンよりも高いシステム抵抗に対して動作することができます。また、通常、不均一な入口の流れに対する耐性が高いため、フィルターを搭載したシステムやダクトを備えたシステムに一般的に選択されます。
ダイレクトドライブ構造とベルト駆動構造
ダイレクトドライブ遠心ファンは、インペラをモーターシャフトに直接接続します。これにより、ベルトとプーリーが不要になり、メンテナンスが削減され、コンパクトさが向上します。ベルト駆動設計は、プーリー比を変更してファン速度を調整する必要がある場合、またはモーターを気流から離して配置する必要がある場合に、今でも使用されています。
前方湾曲、後方湾曲、ラジアル羽根車
ブレードの形状は、遠心ファン ファミリ間の最も目に見える違いであり、性能に最も大きく影響します。
- 前方に湾曲したブレード 回転方向に湾曲したブレードを備えています。比較的低速で気流を生成しますが、効率が低く、システム抵抗が低下するとモーターに過負荷がかかる可能性があります。
- 後方に湾曲したブレード 回転方向に反して曲がります。より高い圧力と効率を生み出し、出力曲線は低下する前に最大に達するため、モーターが過負荷になる可能性が低くなります。
- ラジアルブレード ハブから先端まで真っ直ぐです。これらはシンプルで機械的に強く、侵食や温度が懸念されるマテリアルハンドリングや高温用途でよく使用されます。
| インペラの種類 | 効率 | 騒音 | 典型的な義務 |
|---|---|---|---|
| 前かがみ | 60～75% | 中等度 | 低中圧、コンパクトユニット |
| 後方に湾曲した | 75～85% | 下位 | 高圧、省エネ HVAC |
| ラジアル | 55～70% | より高い | 粉塵や高温の空気 |
後方に湾曲したファンは、効率の向上により連続運転時のエネルギーコストをすぐに回収できるため、最新の HVAC 空気処理ユニットで広く使用されています。前方に湾曲したファンは、ファン コイルや端末ユニットの小型の直接駆動ブロワーにとって依然として魅力的です。
独自のハウジングを構築する OEM 顧客は、バランスの取れたインペラをファン メーカーから直接調達することで在庫を削減できます。
SGCC シングルインレットブロワーインペラ直径 160mm このバランスのとれた亜鉛メッキ鋼製インペラは、独自のハウジングを構築する OEM 顧客に適しています。単一のインレットと正確な 8mm ボアにより、安定した高速動作がサポートされ、カスタム ファン アセンブリにとって実用的なコンポーネントとなっています。 製品を見る→ 遠心ファン vs 軸流ファン
軸流ファンはモーター軸に沿って空気を移動させ、ブレードのプロペラ動作に依存します。低圧で高い気流を実現し、壁に取り付けられた換気扇や凝縮器冷却によく使用されます。対照的に、遠心ファンは空気の方向を 90 度変更し、ダクト、フィルター、コイルからの圧力損失を克服するのに優れています。
| 選択要因 | 軸流ファン | 遠心ファン |
|---|---|---|
| 圧力能力 | 低から中程度 | 中～高 |
| 気流方向 | 軸方向 | 入口から出口まで 90° |
| 典型的な効率 | 下位 at high static pressure | より高い at high static pressure |
| ダクト内のスペース | インラインのフットプリントが小さい | 通常、より大きなハウジング |
| 騒音 | ブロードバンドと調性 | 後方ブレードでより低くすることができます |
静圧が高いダクトシステムの場合、通常、遠心ファンは効率と騒音の両方で軸流ファンよりも優れています。凝縮器の冷却などの自由空気アプリケーションには、軸流ファンの方が適しています。
遠心ファンの選定基準
さまざまなファン メーカーの見積データを比較する場合、銘板の風量は出発点にすぎません。ファンは、自由空気や楽観的なピーク点ではなく、実際のシステム抵抗に基づいて選択する必要があります。
- 動作点: 必要な静圧で必要な風量を確認してください。カタログ番号だけでなく、パフォーマンス曲線も尋ねてください。
- 効率: デューティポイントでの総合効率を探してください。連続動作では、効率が 10% 低下すると、キャビネットに数百ワットの熱が追加される可能性があります。
- モーターの種類: AC モーターはシンプルで頑丈です。 EC モーターにより、無段階速度制御が可能になり、部分負荷効率が向上します。
- ノイズ: ある速度での A 特性レベルだけでなく、特定の音響パワーを比較します。
- インストール: 入口のクリアランス、出口の面積、シャフトの向き、メンテナンスに使用できるスペースを確認してください。
多くの場合、ダイレクトドライブ構造は、新しい機器の開始点として最適です。これにより、摩耗部品の数が減り、パッケージ全体が短縮され、インペラ専用のモーターを選択できるようになります。私たちのガイド AC遠心ファン 電気的および機械的な違いについて詳しく説明します。
| 特徴 | ACモーター | ECモーター |
|---|---|---|
| 速度制御 | 多くの場合タップまたは VFD によって制限される | 0～10V / PWM |
| 部分負荷効率 | 中等度 | 高 |
| 複雑さ | シンプル | モーター上の電子機器 |
| 一般的な使用方法 | 定速ユニット | 可変風量システム |
カスタム ブロワー パッケージを調整する場合は、ファンとインペラの両方を製造する工場と協力することが役立ちます。これにより、ホイールバランス、モーターのフィット感、ハウジングの形状が 1 つのエンジニアリング チームによって処理されます。
600Wモーター付きダイレクトドライブAC遠心ファン このスタンドアロン遠心ファンは、F クラス絶縁を備えた IP54 アルミニウム製モーターを使用しており、ダクト付き HVAC および排気アプリケーションに適しています。オプションの取り付けブラケットを使用すると、狭い産業用設置の柔軟性が高まります。 製品を見る→ HVAC、空気清浄機、換気におけるアプリケーション
遠心ファンはダクト付き HVAC 機器の主力製品です。これらは、冷却コイルとフィルターに空気を送り込む中央空気処理ユニット、空気の流れを調整する VAV ボックス、および外部ダクト圧力が控えめではあるが軸流ファンが維持できるよりも高い熱回収換気装置で使用されています。
空気清浄機やコンパクトなファン コイルでは、前方に湾曲したミニ遠心ファンが、省スペースのパッケージで有用な圧力を提供できるため人気があります。これらのユニットの多くは、熱保護機能を備えたダイレクトドライブ モーターと、数千時間の低騒音動作向けに設計されたスリーブまたはボール ベアリングを使用しています。
133mm 前方湾曲ミニ遠心ファン ボールベアリングと自立型取り付けシステムを備えたコンパクトな前方に湾曲したデザインで、空気清浄機やコンパクトなファンコイルに最適です。 3 年間の保証により、スペースに制約のある換気作業における信頼性の高い低騒音動作がサポートされます。 製品を見る→ AC モーターと EC モーターのどちらを選択するか決められない場合は、当社のエンジニアリング チームがデューティ ポイントとキャビネットのエンベロープを検討します。 お問い合わせ 選択について話し合うためです。
遠心ファンに関するよくある質問
遠心ファンにとって静圧とは何を意味しますか?
静圧は、速度圧力を除いた、出口で測定される圧力増加です。これは、ダクト、フィルター、コイルからのシステム抵抗を克服するファンの能力を表します。静圧能力が低いファンでも、自由空気中では高い気流を供給できますが、ダクト付きシステムに接続すると機能しなくなります。
前湾曲遠心ファンと後湾遠心ファンではどちらが優れていますか?
それは任務によります。後方に湾曲したファンは、高圧ではより効率的で静かですが、前方に湾曲したファンは、低圧では所定の空気流に対してよりコンパクトになります。ほとんどの中央 HVAC ユニットでは、後方に湾曲したダイレクトドライブ ファンが最適なエネルギー バランスを提供します。
ECモーターを既存のAC遠心ファンに後付けできますか?
多くの場合、モーターのフレーム、シャフト直径、速度範囲、取り付け寸法に互換性がある限り、可能です。部分負荷動作が頻繁に行われ、エネルギー節約により投資が正当化される VAV システムでは、レトロフィット キットが一般的です。
遠心ファンのバランス調整はどのくらいの頻度で行う必要がありますか?
良く作られたインペラは工場でバランスが調整されており、何年もスムーズに動作します。再バランス調整が必要になるのは、ブレードが物理的に損傷した場合、粉塵に長時間さらされて不均一な堆積が生じた場合、または振動測定が ISO 21940 または ISO 14694 の制限を超えた場合のみです。
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