遠心力を使うターボファンの原理

多くの空気を一度に送り出すことができるのがターボファンの利点です。空調用の送風機として使われるのはもちろんのこと、今ではパソコンなどに使われているCPUなどの空冷として使われています。吸い込みと吐き出しの方向を変えることができるので薄型にできるのも利点といえます。 最も多く使われているところはレンジフードのついたキッチンの換気扇としてではないしょうか。特徴としては、風量、騒音は扇風機のような軸流送風機と比べて劣るかもしれませんが、風圧を高くすることができるということです。風圧は狭い配管内で空気を送り出すには重要なスペックになります。風量が多くても風圧がなければ空気を送り出すことはできません。では風圧を上げるためにどのような原理で風を送り出しているのでしょうか。

遠心送風機の基本的な構造と動作

ターボファンのようなものを遠心送風機と言います。同じような構造のものにシロッコファンがあります。どちらも円筒状の筒の中に羽根が配置された構造をしています。シロッコファンの場合は、羽根が前向きに多数ついています。羽根の大きさは小さく円筒の外側に配置されています。それと比べると羽根は大きく軸付近まで及びます。そして後ろ向きについているのが特徴です。 動力を与えるとタイヤのように高速で回転します。そして軸の回転方向にかかわらず軸方向から吸い込んだ空気を遠心力によって円筒の外周方向に送り出します。回転数を上げることで風圧を上げることができますが、その分騒音も大きくなります。風量を上げるためには円筒を大きくするしかありません。これは軸流送風機と同じに条件です。

風圧を上げることができる仕組み

遠心送風機はランナーと呼ばれる円筒状の中に羽根を取り付けた機構を高速で回転させます。ランナーは片面が駆動系統に取り付けられていて、反対側の円盤中心がくり抜かれたドーナツ状になっています。ランナーが高速に回ると筒内についている羽根がこの穴から空気を吸い込み羽根に沿って空気に遠心力を与えて吹き飛ばします。シロッコファンの場合、細かくて小さな羽根を複数使うことで小さな風量で高い風圧を実現することができます。 ターボファンは少数の大きな羽根によって、強い遠心力を生み出して風圧を高めます。風量もシロッコファンと比べて多く稼ぐことができます。羽根は大きくなりますが、その分薄型にすることができます。そのため天井の高さが限られたようなところにも利用できます。
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