ダクトのダンパの必要性

Question

ダクトに付いたダンパの機能を詳しく知りたいです、Q=A*V(V^2=2*dP/p)給気にはフアンがありますが排気は自然的に大気に排気します。
それでは排気ダクトのダンパを調節して
排気口の断面積を細かくになっても流速が速くなるので流量は同じと思いますが、
詳しくダンパの調整で何が変わりますか？

Accepted Answer

回答(3)です。
補足の考え方は基本的に合っていると思います・・・が、
箱の内圧がファン自体の性能(空気を送れる圧)迄は空気を送れます。
それ以上になると、羽根だけ回って空気は動きません。

先ほど箱型乾燥機を例に話しましたが、
仮に入りと出が同じ流量であると、入る熱風が全て排気され昇温しずらくなります。
ダンパーで出口を絞ることで、圧損が大きくなり箱内に熱風が滞留し温度が上がるわけです。
その分、熱風も入らなくなりますが、熱風自身は箱内を温める温度より高い温度になりますから。
内部の温度を調整するには、
1)ヒータの出力を下げ、入りの温度を低くする
2)インバータ等で熱風の送り量を下げる
3)排気を絞って(ダンパー)内部の空気と入の空気の熱交換？(伝熱)を調節する
方法があります。
一般的には1)が主流ですが、3)も併せて調整することも良くあります。
(実際には、熱によって空気自身が膨張するので、その分考慮しなければなりませんが)

Answer

どのような構造のものか判りませんが・・・
例えば箱型乾燥機(一般的に売られている)としましょう。
仮に箱の入り口と出口のダクト径が同じだとしましょう。
入口からブロアで風を入れ、出口ダンパの開度を100％とした場合、入口から入った風は入口ダクトから出た段階で箱の中に広がり風速が低下します。
また、若干の箱の側面の抵抗が発生するので、入口に入った分がそのまま100％は出ません。(圧損分少なくなります)
開度が50％だった場合は、更にダンパーの部分で大きな圧損が発生しますから圧損分をマイナスした分しか出ません。
開度を0％にした場合は、入口のファンは静圧の能力分だけは箱内に空気を送り込みます。箱内が一定の圧力(ファンなら殆ど静圧は上がりませんが・・・)までなれば、それ以上空気を送り込めませんから空運転を起こします。

長々と余談を書きましたが、ダンパーの役割というのは流れている空気に抵抗をかけ、抵抗分だけ流量・流速を落とす役割です。
その落ちた分は箱内に残り、箱内に残った分だけファンは箱に空気を送り込めなくなります。
(100％でファンの羽根が回転していても、空気は動かない)
ブロアの場合、静圧が高くなるので、箱内が空気圧がブロアの能力分だけ上がり、それ以上は空運転となります。

Answer

＞私がご質問上げるのは供給は一定な状況で排気口のダンパの調節するときの状況をご質問上げます。

貴殿のもう一つの質問
https://okwave.jp/qa/q9975600.html

>空気供給量10m3/hr

これは流量計の値ですか？
それともやはりブロアの定格値でしょうか？
https://www.showadenki.co.jp/products/blower/eb/compact_serise
https://www.hitachi-ies.co.jp/products/fan/blower/index.html

10m3/hr定格のブロアが有るからと言って10m3/hr出てるとは限らない

＞実際排気口の流速で1.2m/secなれば流量は4.32m3/hr

ベルヌーイの定理から出口流量＝入口流量
よーするに実際の入口供給流量は4.32m3/hrと推定できる

ちゃんと流量計で実測しましょうね
https://www.compoclub.com/products/recommend/mf/index.html
https://www.oval.co.jp/products/flowmeter/vortex/exdelta_insert_smart/

予算が無ければ分捕る
さもなくば作れ！
https://www.nikkiso.co.jp/products/pump/flowmeter/tech_01.html

Answer

>詳しくダンパの調整で何が変わりますか？
難しく考える必要も無く普通に「流量」が変わります

恐らく誤解してるのは、所謂ベルヌーイの定理
https://d-engineer.com/fluid/bernoulli.html

ベルヌーイの定理で言ってるのはダンパ角度一定で
「ダンパの前後の流量は同じ」って事であって
ダンパの角度を変えても流量が変わらないって意味じゃあない

簡単な事例
水道の蛇口を少しだけ開くと水量は少し
水道の蛇口をもう少し開くと水量は少し増える
水道の蛇口をもっと開くと水量はもっと増える

概ね蛇口開度に比例して流量は増える　＜必ずしも直線比例とは限らないけど

貴殿が誤解してるベルヌーイの定理をそのまんま当てはめると
水道の蛇口を少しだけ開くと音速超える速度で蛇口から水が出なければならない
https://www.sugino.com/site/qa/wj-cut-technical-strongpoint.html

流量調節ダンパ
https://www.neuron.ne.jp/products/danpa/guide01/
バタフライバルブ
https://www.kitz-valvesearch.com/kiso/type_butterflyvalve.html
ボールバルブ
https://www.kitz-valvesearch.com/kiso/type_ballvalve.html

気体用弁と液体用弁とで特性は少々異なるが
ただ密度差と体積変化の有無の違いに過ぎない

ダクトのダンパの必要性