遠心ファンと軸流ファン: 主な違いの説明

遠心ファンと軸流ファン: 一目で分かる主な違い

基本的な違いは次のとおりです。 軸流ファンは空気をファンの回転軸と平行に動かしますが、遠心ファンは空気を 90 度の角度で方向転換し、羽根車から外側に排出します。 。この 1 つの機械的な違いによって、2 つのタイプ間のほぼすべてのパフォーマンス、効率、アプリケーションの違いが決まります。

実際的な観点から言えば、 軸流送風機 低圧で大量の空気を移動させることに優れています。つまり、換気、冷却、乾燥を考えてください。遠心ファン、よく呼ばれます エアムーバーブロワー 産業および修復の状況では、非常に高い静圧を生成するため、空気がダクト、フィルター、または狭い空間を通過する抵抗を克服する必要がある場合に最適です。

各ファンの種類による空気の移動: メカニズムの説明

軸流ファンの動作

軸流ファンは、航空機のプロペラや家庭用の天井ファンとまったく同じように機能します。ブレードは角度が付けられ、中央のハブに取り付けられています。ハブが回転すると、ブレードのピッチによって圧力差が生じ、空気が前方から引き込まれ、シャフトと同じ軸に沿って後方にまっすぐに押し出されます。空気は方向の変化を最小限に抑えながら、直線的で平行な経路を移動します。

システム抵抗が低い場合、軸流ブロワーはこの作業で非常に効率的です。一般的な軸流ファンは、次の静圧で動作します。 0.5 ～ 3 インチの水位計 (インチ WG) 、風量は数百からそれ以上の範囲です 100,000CFM 大規模な産業単位で。

遠心ファンの動作

遠心ファンは、スクロール型のハウジング内に取り付けられた一連の湾曲したブレードであるインペラを使用します。空気は中心の入口アイを通って軸方向に入り、回転するインペラによって加速され、遠心力によって外側に向かってスクロール ケーシング内に飛ばされ、速度が圧力に変換されます。その後、空気はその流入方向に対して垂直に流出します。

この設計により、遠心ファンは 1 インチ WG から 30 インチ WG までの静圧 ブレードの設計とモーターのサイズに応じて、軸流ブロワーが生成できる量をはるかに超えます。このため、遠心式エアムーバーブロワーが水害修復、集塵、HVAC ダクトシステムで主流となっています。

並べて比較: 遠心ファンと軸流ファン

ブレード設計のバリエーションとそのパフォーマンスへの影響

軸流ファンブレードの種類

アキシャルブロワーは、プロペラ、チューブアキシャル、またはベーンアキシャル構成を使用します。風向ファンは、ブレードハブの周囲にガイドベーンを追加して、空気の流れを整え、速度圧力を回復し、効率を高めます。 10～15パーセント 基本的なプロペラ設計との比較。ブレードのピッチ角は重要な変数です。ピッチが急になると、圧力と消費電力の両方が同時に増加します。

遠心ファンブレードの種類

遠心ファンには 3 つの主要なブレード形状があり、それぞれに異なるトレードオフがあります。

• 前方に湾曲したブレード: 低速での高いエアフロー、コンパクトなサイズですが、システム抵抗が予期せず低下するとモーターに過負荷がかかる傾向があります。 HVAC エアハンドラーに一般的。
• 後方に湾曲した (または後方に傾斜した) ブレード: 最も効率的なブレードタイプで、過負荷のない出力曲線を備えています。達成できる効率性 80 ～ 85 パーセント 。可変流量産業システムに最適です。
• ラジアル (ストレート) ブレード: 効率は最低ですが、塵、湿気、破片の蓄積に対する耐性は最高です。水害修復や建築物の乾燥用の送風機のブロワーに広く使用されています。

軸流ブロワーを選択する場合

軸流ブロワーは、次のことが優先される場合に最適です。 オープンスペースまたは低抵抗スペースを通して大量の空気を移動させる 。インライン プロファイルと CFM あたりのコストが低いため、大量の低圧アプリケーションにとって特に魅力的です。次の場合に軸流ブロワーを選択してください。

• システムの静圧が 1 インチ WG 未満である倉庫、工場、駐車場などの広いオープンエリアを換気する必要があります。
• ダクト抵抗を最小限に抑えて空気流がヒートシンクを通過する必要がある電子機器や機器の冷却 - コンピューターのサーバー ルームでは一般に、 50～200CFM ユニットごとに。
• 圧力よりも空気流量が重要な農業および温室環境における蒸発冷却またはスポット冷却。
• スペースが限られているため、インライン ファンのプロファイルが必要です。軸流ブロワーは、スクロール ハウジングなしで円形のダクト経路に直接取り付けられます。
• 騒音が懸念されるため、アプリケーションはより低い圧力能力に耐えることができます。一般に、軸流ファンは、同じ体積を移動させる遠心ユニットよりも静かです。

遠心ファンまたはエアムーバーブロワーを選択する場合

遠心ファンは、空気が抵抗に対抗する必要があるあらゆる用途において、軸流ブロワーよりも優れた性能を発揮します。 システムにダクト、フィルター、屈曲部、グリル、または狭いスペースが含まれている場合は、遠心設計がほぼ常に正しい選択となります。 次の場合には、遠心ファンまたは送風機を選択してください。

• 空気はダクト付き HVAC システムを通過する必要があります。住宅用および商業用のダクト システムでは通常、 0.5 ～ 1.5 インチ WG 遠心ファンはこれを快適に処理しますが、軸流ファンは停止します。
• 水害の修復には急速な構造乾燥が必要です。このカテゴリのプロ仕様のエアムーバーブロワーは、空気を次の場所に移動します。 1,500 ～ 3,000CFM 同時に、濡れた床、壁、天井全体に集中した高速の流れを向けます。
• 集塵システムには、捕集速度を損なうことなく粒子をホース、フード、フィルターを通して引き込むのに十分な吸引力が必要です。
• 工業プロセスでは、軽量材料を空気圧で搬送する必要があります。ダクト負荷が変化しても、遠心ブロワーは一定の圧力を維持します。
• 空気は正確な角度または出口位置に向けられる必要があります。遠心ファンのスクロール ハウジングにより、軸方向ユニットでは提供できない柔軟な出口方向が可能になります。

Air Mover ブロワ: 実用的なカテゴリの概要

「エアムーバーブロワー」という用語は、最も一般的には次のものを指します。 水害の修復、建築物の乾燥、表面処理に使用されるコンパクトなポータブル遠心ファン 。これらは、現場での使用に最適化された遠心ファン技術の専用サブセットです。主な特徴は次のとおりです。

• 薄型設計: ほとんどの送風機の送風機は、家具の下に滑り込んだり、壁にぴったりとフィットするように設計されており、スナウト型の吹き出し口が空気の流れを表面全体に 45 度の角度で向けます。
• サイズの割に高い CFM: 標準的な修復用エアムーバーブロワーの重量は以下のとおりです。 20ポンド 1,500 ～ 2,500 CFM を生成できます。これは、同じ重量クラスの軸流ファンよりも大幅に大きいです。
• 積み重ね可能およびデイジーチェーン可能: プロフェッショナル モデルでは、パススルー コンセントを使用して 1 つの回路から複数のユニットを実行できるため、修復請負業者が導入できるようになります。 サーキットブレーカーあたり 10 ～ 20 ユニット 過負荷にならずに。
• 複数の速度設定: ほとんどの製品には 2 ～ 3 つの速度を選択できるため、オペレータは乾燥速度と電力消費および騒音のバランスを取ることができます。
• 頑丈なハウジング: 湿気、ほこり、繰り返しの輸送に耐えられる耐衝撃性のプラスチックまたは金属製ハウジングを備えた現場条件向けに設計されています。

エアムーバーブロワーは、静圧の最大化よりも可搬性と表面方向の気流を優先するという点で、汎用の遠心ファンとは異なります。これらはダクト付き HVAC 遠心ファンに代わるものとして設計されたものではなく、補完的で高度に専門化された役割を果たします。

エネルギー効率: 運転コストが低いファンのタイプはどれですか?

どちらのタイプのファンも、決定的に効率が高いというわけではありません。 効率は、ファンのタイプをその性能曲線上の正しい動作点に適合させるかどうかによって決まります。 。アプリケーションに対して間違ったタイプのファンを実行すると、効率の低下が発生します。

• 高抵抗のダクトシステムで動作する軸流送風機は失速またはサージを起こし、モーター出力を最大限に消費する一方で、空気流量が大幅に減少します。これは典型的な効率の低下です。
• 開放型の低抵抗アプリケーションで使用される遠心ファンは、最高効率点 (BEP) から遠く離れた点で動作するため、エネルギーが無駄になり、過剰な騒音が発生します。

アプリケーションに適切に適合すると、後方に湾曲した遠心ファンは最高効率を達成します。 80 ～ 85 パーセント ガイドベーンを備えた高性能軸流ファンは、 75 ～ 82 パーセント 。どちらのタイプも、エネルギー消費を最大で削減できる可変周波数ドライブ (VFD) から大きな恩恵を受けます。 50パーセント 空気の流れの需要が 1 日を通して変化する場合。

騒音、メンテナンス、設置の違い

騒音

アキシャルブロワーは、特定の CFM 出力に対して、より低いデシベル レベルで広範囲のシューシュー音を生成する傾向があります。遠心ファンは、ブレードの通過周波数とスクロール ハウジングの共振により、よりトーンの高い高周波ノイズを発生します。オフィスや病院などの騒音に敏感な環境では、オープンエリアの換気には軸流ファンが好まれることがよくありますが、遠心ユニットは機械室内に隔離されています。

メンテナンス

軸流ファンは、構成部品が少なく、通常はモーター、ハブ、ブレードのみで構成されているため、ブレードの検査と交換が簡単になります。遠心ファンでは、羽根車にゴミの蓄積や不均衡がないか定期的に検査する必要があります。これらの検査は、粉塵の多い環境ではすぐに発生する可能性があります。ベアリングの交換間隔は、適切なサイズであればどちらのタイプでも同様であり、通常は 1 回ごとに交換されます。 20,000～40,000稼働時間 高品質のユニットのために。

インストール

軸流送風機は円形ダクトに直接インラインで設置され、最小限の構造サポートが必要です。遠心ファンはスクロールハウジングが重いため、通常、専用の取り付けプラットフォームまたはハンガーと、より複雑な吸気口と排気口のダクト移行部が必要です。ただし、遠心ファンは出口の向きに大きな柔軟性をもたらし、スクロールを製造または回転させて、事実上あらゆる方向に空気を排出できます。

適切なファンの選択: 意思決定の枠組み

この簡素化された決定プロセスを使用して、アプリケーションに適したファンのタイプを特定します。

1. 必要な CFM を計算します。 部屋のサイズ、1 時間あたりの空気の交換要件、またはプロセスの仕様に基づいて、1 分あたりに移動する必要がある空気の量を決定します。
2. システムの静圧を推定します。 すべてのダクト、継手、フィルター、グリルからの抵抗を合計します。 1 インチ未満の WG はアキシャルを優先します。 1 インチを超える WG は遠心分離を好みます。
3. スペースの制約を評価します。 丸いダクト接続が軸方向を向いているため、インライン スペースが限られています。柔軟な出口配置のニーズまたはスクロールハウジングスペースは遠心力を指します。
4. 使用環境を考慮してください。 汚れた空気、湿った空気、またはゴミを多く含んだ空気は、ラジアルブレード遠心ファンに有利です。清潔で乾燥した空気は、軸方向または後方に湾曲した遠心設計に適しています。
5. 持ち運び可能な野外乾燥または修復の場合: 表面乾燥用に最適化された遠心設計で、薄型で積み重ね可能なフォームファクターを備えた専用の送風機ブロワーを選択してください。

疑問がある場合は、検討している特定のユニットのメーカーのファン曲線を調べてください。ファン曲線は、静圧に対する CFM 出力をプロットし、特定のユニットがシステムの動作点で適切に動作するかどうかを即座に明らかにします。これは、高価な不一致を回避する最も信頼できる方法です。