ダクト

吸引性能を左右する、ダクト工事の7つのポイント

工場の屋根下のダクト工事。大きな曲率のエルボ、斜めに合流する枝ダクト、ブラストゲート、掃除口、吊りボルトのイラスト

きちんと計算されたシステムでも、施工時の細部によって性能が損なわれることがあります。直角に折れたエルボ、主ダクトに直角に合流する枝ダクト、エルボに直結したファンは、どれも風量を失わせ、電力コストを増やします。ここでは、工業用ダクト設計の原則に基づく7つのチェック項目を紹介します。

1. エルボは曲率を大きく

エルボの中心線の曲率半径は、ダクト直径の2〜2.5倍を目安とします。研磨性の強い粉じんでは、さらに大きくします。丸ダクトの90°エルボは、直径約150mmまでは5ピース、それより大きいダクトは7ピースで構成します。また、同じサイズの直管より少なくとも2番手厚い板を使います。エルボは粉じんが最も強く当たる場所だからです。

2. 枝ダクトは直角ではなく斜めに合流させる

  • 枝ダクトの合流角度は30°とし、45°を超えないようにします。研磨性の強い粉じんでは、さらに小さい角度を指定することもあります。
  • 枝ダクトは主ダクトの拡大部で合流させ、主ダクトの上面または側面に接続します。
  • 2本の枝ダクトを主ダクトの同じ位置に反対側から合流させてはいけません。気流同士が衝突します。
良い例(大きな曲率のエルボ、30°の斜め合流)と悪い例(直角のエルボ、直角の合流)の比較

3. ダクトのサイズは徐々に変える

縮小管や拡大管の長さは、直径の変化1に対して少なくとも5(5:1)とします。太いダクトを細いダクトに段差で直接つなぐのは避け、片側に寄った分岐ではなく左右対称のY分岐を選びます。

4. ファンの手前には直管を

ファンの吸込口の手前には、ダクト直径の6倍以上の直管を設けます。吸込口に直結したエルボは、羽根車に入る空気を不均一にし、旋回させるため、ファンはカタログ値を下回る性能しか発揮できません。どうしてもスペースがない場合は、テーパー付きの吸込口やガイドベーンを使い、ファンメーカーに相談します。

5. ブラストゲートは正しい位置に付けて固定する

  • エルボなどの気流を乱す要素から、ダクト直径の5倍以上離して取り付けます。
  • 風量バランスの調整に使う場合は、垂直ダクトの、フードと次の合流部のほぼ中間に取り付けます。
  • 調整が終わったら、すぐに位置を固定します。そうしないと誰かが動かしてしまい、ほかのフードの風量が不足します。

6. 掃除口(Cleanout)

水平ダクト、エルボ、合流部、垂直ダクトの近くに設けます。直径305mm以下のダクトでは、間隔を3.7m以内にします。主ダクトの端はすべて取り外し可能なキャップにして、ダクトを分解せずに清掃できるようにします。

7. 吊り金具は、粉じんが半分までたまった状態を想定して設計する

吊り金具は、ダクト本体の重さに、ダクトの半分を満たす材料の重さを加えて設計します。想定以上に粉じんがたまる日は必ず来るためです。また、ダクトの重さをフードや機械に掛けないようにします。フレキシブルダクトは必要な箇所だけに使い、つぶれにくいタイプを選び、できるだけ短く(目安として0.6m以内)します。

現場チェック用のまとめ

確認項目基準
エルボの曲率半径直径の2〜2.5倍
枝ダクトの合流角度30°(45°以下)
縮小管の長さ5:1以上
ファン手前の直管直径の6倍以上
エルボからブラストゲートまでの距離直径の5倍以上
掃除口の間隔(305mm以下のダクト)3.7m以内
フレキシブルダクトの長さできるだけ短く、目安0.6m以内

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