A 400 mm double-inlet blower is specified for an air handler that must move 2,700 CFM against 1.0 in. w.g. Two quotations come back: a forward curved impeller drawing about 500 W of shaft power, and a backward curved wheel doing the same duty at roughly 400 W. Both fit the same envelope, and neither is a drop-in replacement for the other.
簡単な答えは、低静圧で高気流を実現するために前方に湾曲したインペラを選択することです。この場合、最初のコストとコンパクトなプレスホイールが重要であり、気流がクリーンになります。効率、静圧能力、部分負荷の安定性が重要な場合、または空気がほこり、グリース、糸くずを運ぶ場合には、後方に湾曲したインペラを選択してください。以下のセクションでは、そのルールが成り立つ理由と、どこでルールが破られるのかについて説明します。
実際の違いはブレードの形状だけです
2 つのホイール間のその他すべての違いは、回転に対してブレードがどの方向に傾くかという 1 つの幾何学的選択によって決まります。この選択によって出口の速度三角形が設定され、速度三角形によって効率、圧力、騒音、コストが設定されます。
前方湾曲（FC）
- ブレードは回転方向に傾いて、多くの浅いブレード (小さなホイールでは 30 ～ 60 のブレード) を備えたよく知られたかご型ホイールを形成します。
- 空気は回転方向に近い接線方向に排出されるため、出口速度が速く、ボリュートはその運動エネルギーのほとんどを静圧に変換する必要があります。
- 短くて狭い通路では、特定のホイール直径に対して低圧で大量の空気が移動します。
- 出力曲線は過負荷です。シャフト出力は空気の流れとともに上昇し続けるため、モーターは通常、余裕を持ったサイズに設定されます。
後方湾曲(BC)
- ブレードが回転に対して傾いています。それらの数は少なく、通常は 8 ～ 16 個で、それぞれがより長く、より深くなります。
- 空気はほぼ放射状に排出され、ブレードの通路はディフューザーとして機能し、渦巻き内だけでなくホイール内の圧力を回復します。
- 電力曲線は過負荷ではありません。電力は流量の中央付近でピークに達し、その後低下します。これにより、抵抗が低下するとモーターが保護されます。
- ブレードが長いとディスク、コーン、ハブに応力が集中するため、ホイールにはより重い構造が必要になります。
後方に湾曲したブレードを前方に湾曲したハブに取り付けることはできません。ハブ径、ブレード角度、インレットコーン、ボリュートスロートがセットでマッチングされているため、ブレードを交換すると流量係数、デューティポイント、シャフトパワーが一気に変化します。私たちのメモ ブロワーインペラとは実際には何ですか 部品側から同じ形状をカバーします。
圧力、流れ、曲線の形状
2 つのインペラは、1 点だけでなく、曲線全体にわたって異なります。後方に湾曲したホイールは、より高く急峻な圧力曲線を生成し、空気の流れとともに着実に低下します。前方に湾曲したホイールは、低流量時の失速ディップと自由吐出付近での急激な低下を伴う、より低く平坦なカーブを生成します。
同じホイール直径と速度の例示的な圧力流量曲線形状。テストデータではありません。後向きの曲線はより高く急勾配であり、前方の曲線はより低く、より平坦です。
提出物に印刷される単一の義務点よりも、曲線の形状が重要です。前方に湾曲したファンは、通常、デューティ ポイントが曲線に沿ってかなり外側になるように選択されます。多くの場合、自由送出の 40 ～ 60 パーセントの間で、曲線は平坦です。フィルタの負荷やダクトの延長によりシステム抵抗が上昇すると、わずかな圧力上昇によって空気流の大部分が犠牲になります。同じ変更により、急峻な後方曲線の動きははるかに小さくなり、その非過負荷出力曲線は、それに耐えるためにモーターを大型化する必要がないことを意味します。
| パラメータ | 前方湾曲 | 後方に湾曲した |
|---|---|---|
| ブレード数、標準 | 浅刃30～60枚 | 8 ～ 16 の深めのブレード |
| 空気出口方向 | 接線方向、回転あり | ラジアル |
| ピーク静的効率 | 55 ～ 65 パーセント | 75 ～ 85 パーセント |
| 圧力能力 | 低から中程度 | 中～高 |
| パワーカーブ | 過負荷 | 非過負荷 |
| ほこりや油分 | 狭い通路が詰まる | 通路が広いため汚れに強い |
| 等デューティ時の騒音 | より高い | 下位 |
| 代表的な業務 | ファンコイル、VAVボックス、清浄器、除湿器 | ダクト付き AHU、HEPA バンク、キッチン エキストラ |
効率、エネルギー、騒音
ピーク静的効率は、2 つのタイプが最も明確に区別される場所です。適切に適合した前方に湾曲したホイールは、通常、静的効率が 55 ～ 65 パーセントに達します。同等の品質の後向きに湾曲したホイールのピークは 75 ～ 85 パーセントです。
典型的なピーク静的効率。バーは典型的な値を示します。オレンジ色のひげは、100 ～ 450 mm のダイレクト ドライブ ホイール全体で見られる範囲を示しています。
10 ～ 20 ポイントのギャップは、同じデューティでおよそ 15 ～ 25 パーセント低いシャフト出力になります。ファンを年間 8,000 時間稼働させ、kWh あたり 0.12 米ドルとします。 500 W のシャフト出力で、前方湾曲ユニットは年間約 4,000 kWh を消費します。 400 W で、後方に湾曲したユニットは約 3,200 kWh を消費します。これは、ファン 1 台あたり年間約 800 kWh (96 米ドル) の節約に相当し、30 台のエアハンドラーでは 2,900 米ドル近くの節約になります。
ノイズは同じジオメトリに従います。狭い通路が多く、出口速度が高いため、広帯域の乱気流では前方に湾曲したホイールの音が大きくなり、ブレード通過周波数ではより強くなります。後方に湾曲したホイールは、ブレードの数が少なく、ブレードが深くなっているため、空気の流れと圧力が等しい場合、一般的により静かです。ただし、小型の低速アプライアンスの場合は、パッケージ化と実装が結果を決定することがよくあります。
- ブレードの通過と発生率、40%
- ボリュートとケーシングの摩擦、26%
- 入口と再循環、22%
- モーターとドライブの損失、12%
コンパクトな直接駆動の前方湾曲ファンにおける損失の分割例。参考数値であり、1 つのモデルからのテストデータではありません。
ブレードの通過損失と入射損失がその分割を支配しており、それらはまさに後方に湾曲した形状が攻撃するものです。
塵埃、温度、長期信頼性
汚れた気流では、通常、選択は自分で行われます。前方に湾曲したホイールのブレード通路は狭く、133 mm ホイールでは隙間はわずか数ミリメートルであるため、グリース、糸くず、または細かい塵がこれらの隙間を埋めます。その後、ホイールのバランスが崩れ、振動が増大し、ベアリングが早期に故障します。
- キッチンからの抽出物、溶接ヒューム、繊維糸くず: 後方湾曲を指定します。
- フィルター付きの供給空気または戻り空気: 前方湾曲は問題なく、安価です。
- 湿った空気または凝縮した空気: ブレードの角度だけでなく、ホイールの材質とコーティングを確認してください。
- 周囲温度が高い場合: モーターとベアリングの限界は、通常、インペラの限界より前に達します。
ストレスも長期的な要因です。後方に湾曲したホイールは、同じ圧力に達するために、同じ直径の FC ホイールよりも高いチップ速度を必要とするため、ディスク、コーン、ハブがより多くの荷重を支えます。軽量のゲージで後方に湾曲したホイールは疲労のリスクがあり、お買い得ではありません。
インペラをアプリケーションに適合させる
実際には、インペラのタイプはモデル番号の前に選択されます。 3 つの義務ファミリーが、私たちが構築するもののほとんどをカバーします。
低圧、高流量、コンパクト: 前方湾曲
ファン コイル、VAV 端子ボックス、ダクト分割ユニット、空気清浄機、除湿機はすべて低圧帯域に位置します。ここでは、前方に湾曲したシングルインレットホイールまたはダブルインレットホイールにより、より小型、軽量、安価なホイールから空気流が供給され、ダイレクトドライブ構造によりアセンブリが短く抑えられます。
220V 前方湾曲シングルインレット遠心ファン 1. 慎重に設計された寸法により、すべてのコンポーネントの調和のとれたプロポーションが保証されます。シングルインレット設計と前方に湾曲したインペラの組み合わせにより、より優れた流量が実現されます。 製品を見る→ 中～高圧：後方湾曲
長時間稼働のダクト付きエア ハンドリング ユニット、HEPA およびファイン フィルター バンク、キッチンからの抽出空気およびプロセス エアにより、デューティ ポイントが圧力軸を押し上げられます。後方に湾曲したホイールは効率を維持し、フィルターに負荷がかかっている場合でも電力の消費を抑制します。
220V傾斜羽根ダクト後方遠心ファン 1. ブラックの外観はシンプルでエレガントなデザインで、キッチンや水回りの設置環境に最適です。 2. 金属 (亜鉛メッキ鋼) ハウジング... 製品を見る→ OEM ホイールと交換用インペラ
機器製造業者は、ファンではなくホイールを購入することがよくあります。独自のハウジングを設計する場合でも、ハブ径、ブレード角度、インレットコーン、ボリュートギャップは一緒に選択され、自由に組み合わせることができないため、ジオメトリはセットとして一致する必要があります。
IM 260-240 ダブルインレットマルチブレードブロワーインペラ 1. 直径 260mm、高さ 240mm の寸法により、狭いスペースでも高流量の空気を供給できます。 2. インペラハウジングは亜鉛メッキ鋼板で作られており、... 製品を見る→ コミットする前の選択チェックリスト
デューティポイントが完全に指定されるまで、2 つのインペラタイプの見積もりを比較することはできません。以下の 7 項目を書面で要求してください。
- 無料出荷時ではなく、実際の動作点での気流と静圧。
- 公表されている曲線の背後にあるテスト基準と許容値 (たとえば、エアフローのプラスまたはマイナス 5%)。
- 供給電圧、モーターの種類および速度制御: AC、0 ～ 10V の EC、または 3 速。
- デューティポイントでの音響パワーレベルであり、1メートルで測定された音圧数値ではありません。
- 最高周囲温度と気流の状態 (ほこり、グリース、湿気を含む)。
- 包絡線の制限: ホイールの直径、全体の深さ、フランジの形状。
- ホイールの材質、バランスグレード、ベアリングの予想寿命。
2 つの調達リスクを挙げる価値があります。ピーク効率を比較すると、たとえどちらのホイールもそこで動作しない場合でも、どちらのホイールのピークが最も高いかがわかるため、代わりに動作点での効率を比較してください。また、データシートを添付して、テストではなく推定された曲線を推測として扱います。
よくある質問
同じハウジング内で前方に湾曲したインペラを後方に湾曲したインペラと交換できますか?
いいえ。ボリュート スロート、インレット コーン、ハブは 1 つの速度三角形に一致します。ホイールを交換すると、流量係数が変更され、デューティポイントが移動し、シャフト出力が変更されます。通常、別のモーターとハウジングが必要になるほどです。
粉塵を含んだ空気をよりよく処理できるタイプはどれですか?
ほぼ常に、後方に湾曲します。より少ない、より深いブレードにより、詰まりを防ぐより広い通路が確保され、過負荷ではない出力曲線は、気流が変化してもより寛容になります。
後方に湾曲したファンは常に効率が高いのでしょうか?
適切にマッチングされたデューティポイントでは、はい、通常、ピーク静的効率の 10 ～ 20 パーセントポイント減少します。しかし、ピーク効率はサービス効率と同じではありません。設計点からかけ離れた後向きに湾曲した安価なホイールは、よく適合する前向きに湾曲したユニットに負ける可能性があり、購入コストが高くなります。
どっちが静かですか？
空気流と圧力が等しい場合、出口速度とブレード通過エネルギーが低いため、通常、後方に湾曲したホイールの方が静かです。小型の低速機器ではギャップが非常に小さいため、取り付けとパッケージングによってノイズの結果が決まることがよくあります。
前方に湾曲したインペラと後方に湾曲したインペラのどちらを選択するかは、ホイールに費やすか、電気やメンテナンスに費やすかという選択になります。コンパクトでクリーンな空気の低圧機器は、前方に湾曲したホイールを備えています。より高圧、粉塵が多い、またはエネルギーに敏感な任務は逆カーブに移行し、その回収は通常、数年ではなく数か月で測定されます。
を通じてデューティポイントを送信してください。 お問い合わせページ エアフロー、静圧、電圧、周囲条件を考慮して、カタログの推測ではなく推奨ホイールとテスト済みの曲線を返します。
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