軸流ファン（Axial Flow Fan）は、旋回ブレードを利用して気流をファンの軸方向に流す通風装置です。鉱山、工業プラント、トンネル排気、大型ワークショップの換気などで広く使用され、その大流量、低抵抗、コンパクトな構造で知られています。以下では、定義、作動原理、主要な特徴、典型的な応用、選定の要点について詳しく説明します。
一、定義概説
軸流ファンは、ガスが軸線方向に入り、インペラで加速されてから再び軸線方向に排出されるタイプのファンです。気流を径方向に飛ばす遠心ファンとは異なり、軸流ファンの入口と出口の方向はほぼ同一で、主にインペラのブレードの推力により気流を発生させます。
二、作動原理
インペラの回転
モーターがインペラを回転させ、ブレードの風上面に圧力差を発生させます。気流の加速と推進
ブレードの根元に近い気流が吸入され、ブレードを通過する際に高速回転が動能を与え、軸方向に“push”されて出口に至ります。流れの安定と排気
インペラの後部には通常、流れを安定させるためのガイドベーンがあり、渦とエネルギー損失を減少させ、空気流をより均一に排出します。
三、主要な特徴
大流量、低圧頭
典型的な流量は数十万立方メートル毎時に達することもありますが、ファンの全圧範囲は通常 500–1,200 Pa です。構造がコンパクト、軽量
インペラとモーターは同軸に取り付けられ、ケーシングを必要としないため、インストール空間が少なくて済みます。起動耐性が強い
ダクトの抵抗や静圧の変化に敏感ではなく、坑口やダクトの末端に直接設置できます。効率が高い
大流量、低抵抗の状態で、効率は通常 75%–85%に達します。
四、典型的な応用シーン
鉱山通風
坑道主通風および局部通風：大風量換気を提供し、有害ガスを排除します。
トンネルおよび地下鉄の排風
緊急排煙および日常通風：空気の置換と人々の安全を確保します。
産業プラントおよびワークショップ
大型ワークショップの空気置換、冷却および除塵事前排気。
電力および化学工業
炉の排煙、冷却システムの補風。
五、選定と構成の要点
流量および圧力の決定
管網の長さ、管径、エルボの数などを基にシステムの抵抗曲線を計算し、ファンの性能曲線に適合させます。
設置スペースの考慮
入出口ダクトの直線長を確認し、短すぎることで気流乱れを避けます。
モーターとインペラの材質
高温、高腐食環境には耐熱耐腐材料を選び、湿気や粉塵のある環境には高防護等級のモーターを選択。
ノイズと振動の制御
騒音に敏感な区域には、サイレンサー、振動吸収ベース、またはガイド装置を追加装置。
検出と監視
流量計、振動センサー、温度センサーを備え、運転データをオンラインで監視することを推奨。
六、維持と保守
ブレードとベアリングの定期点検：インペラのブレード上のほこりや異物を清掃し、ベアリングに潤滑または交換します。
電気の安全確保：モーターの接線、絶縁状態、および接地線の安全を確認します。
運転状態の監視：振動と温度の監視を利用して、異常を予警し故障を事前に調査します。
ガイドコンポーネントの清掃：流れ安定化ガイドベーンをクリアに保ち、気流の損失を減少させます。
軸流ファンはその大流量、低圧頭、コンパクトな構造という優位性から、鉱山通風、トンネル排気、大型工業プラントの通風における第一選択装置となっています。選定時には、システムの抵抗、設置条件、使用環境を総合的に考慮し、流量、全圧、モータープロテクション、ノイズコントロールなどを慎重に検討し、日常的な監視とメンテナンスを行うことで通風システムの高効率で信頼性の高い運転を確保します。
