周波数と風速（量）の関係について

質問

塗装ブースの省エネの一環で、メンテ時等に、インバーターを使用し、
風速を下げたいと考えております。

基本的には、実測定をして周波数を決める予定ですが、
理論的な後付けが欲しく、一般的な解をご存知でしたらお教えいただけますでしょうか。

イメージとしては

出口風速（量）＝送り風速（量）＊（周波数依存部）～＋損失＊（周波数依存部・管路抵抗、出口抵抗）＋～（その他該当するものがありましたら：圧等の）

のような感じで、周波数を下げると、出口風速（量）がわかる式をお教えいただけますでしょうか。

モーターや、ファンの特性については別途調べますので、
係数として書いていただけますと助かります。

当方当業務に素人で、見当違いな質問かと思いますが、
いろいろページを見たのですが、ファンや、モーターの選定はあっても
現状の状態での変更についての内容が見当たらなかったもので、
質問させていただきております。
よろしくお願いいたします。

追記させていただきます。
（下記にも同様の分がありますが、書く欄を間違えました）

当方の塗装ブースは、WET式のブースで、メンテ時にインバーターで送りと排気のモーターの周波数を下げて風速を0.2～0.3くらいに落とそうと思ってます。
で、送りのファンの流速（量）を下げた際に、出口での流速（量）が
どの程度変化するのかを知りたく思います。

一般的にはQ＝VAであると思いますが、損失の項を考慮するとどうなるのかを
お教えいただけますでしょうか。

送りのファンの断面積をA１として、出口の断面積をA2とした場合になります。

つまり、

Q１（ファンでの送り流量V１＊A1）＝Q2（出口流量V2＊A2）＋損失の部分

圧の変化の部分を考慮しないといけないのかが、よくわかってません。

素人な意見で申し訳ございませんが、
この損失の部分の式をお教えいただけますでしょうか。

回答No.2

noname#230359

塗装用ブースは水洗式ですね。
頓珍漢な内容かも知れません。あしからず。
塗装ブースのメンテナンスは何のためですか。
その昔、水洗式ブースを使用してたとき、作業者に時間を与え毎日塗料カス等の掃除をさせていました。塗料が累積してからは剥離に相当時間をとられます。
次にインバーターですが、モーターの回転を落とすことは周波数を変えるだけで簡単ですが、回転数を落とし、モーターを長時間使用することはモーターの冷却に按配が悪いのではないでしょうか？

お礼

ご回答ありがとうございます。

メンテは塗装ガンの洗浄、各種ホース洗浄になります。
その際のブースの風速を少し落としたいと考えております。

カス取りに関してはカス池がありますので、そこで回収しております。

モーターの使用時間については、回転数を落とすだけで、
時間は伸びないので、問題ないと考えております。

回答No.1

noname#230359

http://www.qqmto.com/oh/01dust/ndust/315ndust.html
上記に計算式が載ってます。
また、制御風速を計算で出すのも良いですが、特に塗装ブースなどはフィルタやダクトの内壁に塗料カスが蓄積していきますので、経時的に数値が変化していきます。
ですから、労安法で定められた制御風速が出るように点検が必要かと。
また、メンテ時…とありましたが、その時が一番重要です。
小生、メンテ時に有機溶剤臭を排気する為にファンを回していて、手を吸い込まれ大怪我された方を知ってます。
基本的にメンテなど行なう場合は、別な軸流ファンを持ってきて、別ダクトで排気することをお勧めします。

http://www.anest-iwata.co.jp/products/paint/prd/environment/fw.html
小生が扱っていた湿式の塗装ブースは上記のような物なんですが…
御社のブースは密閉型でしょうか？
御社のブース構造が良くわからないので、上記のブースを密閉化して送りファンをつけた物で考えたいと思いますが…

はっきり言ってそこの式というのは難しいと思います。
(というより、下記の理由から小生も判らないと言った方が正しいです)
前にも述べたように、圧損はいろいろな物が考えられます。
・フィルタの目詰まり具合
・水カーテンの水の量の変化
・塗装ブース室内の壁の凹凸の変化(塗料が付着しているなど)
更に小生の経験では、フィルタを抜けた塗料が排気ファンの羽根やケースに付着するなどしました。
ですから、単純に計算で求めても、実際には使えない物になってしまいます。

もし、省エネが目的で点検時のみ行なうのであれば、いっそのこと送りファンを停止して扉を開放にしてブース内を引圧にしたらどうでしょうか。
そうすれば、(排気ファンの能力)－(損失の分)の不足分を扉から空気を引き込むようになりますから。
更に通常排気までいらなければ、排気ファンの回転を落としてしまえばよいですし。
省エネの効果になると思いますが。

http://www.anest-iwata.co.jp/products/paint/prd/environment/fw.html
小生が扱っていた湿式の塗装ブースは上記のような物なんですが…
御社のブースは密閉型でしょうか？
御社のブース構造が良くわからないので、上記のブースを密閉化して送りファンをつけた物で考えたいと思いますが…

はっきり言ってそこの式というのは難しいと思います。
(というより、下記の理由から小生も判らないと言った方が正しいです)
前にも述べたように、圧損はいろいろな物が考えられます。
・フィルタの目詰まり具合
・水カーテンの水の量の変化
・塗装ブース室内の壁の凹凸の変化(塗料が付着しているなど)
更に小生の経験では、フィルタを抜けた塗料が排気ファンの羽根やケースに付着するなどしました。
ですから、単純に計算で求めても、実際には使えない物になってしまいます。

もし、省エネが目的で点検時のみ行なうのであれば、いっそのこと送りファンを停止して扉を開放にしてブース内を引圧にしたらどうでしょうか。
そうすれば、(排気ファンの能力)－(損失の分)の不足分を扉から空気を引き込むようになりますから。
更に通常排気までいらなければ、排気ファンの回転を落としてしまえばよいですし。
省エネの効果になると思いますが。

参考URL：

http://www2.kankyo.metro.tokyo.jp/chem/voc/vocguide/pdf/d1-1-05.pdf

お礼

早速の回答ありがとうございます。
参考になりました。
ただ、まだちょっと不明点がありますので、もう少し教えてください。

当方の塗装ブースは、WET式のブースで、メンテ時にインバーターで送りと排気のモーターの周波数を下げて風速を0.2～0.3くらいに落とそうと思ってます。
で、送りのファンの流速（量）を下げた際に、出口での流速（量）が
どの程度変化するのかを知りたく思います。

一般的にはQ＝VAであると思いますが、損失の項を考慮するとどうなるのかを
お教えいただけますでしょうか。

送りのファンの断面積をA１として、出口の断面積をA2とした場合になります。

つまり、

Q１（ファンでの送り流量V１＊A1）＝Q2（出口流量V2＊A2）＋損失の部分

圧の変化の部分を考慮しないといけないと思うのですが、よくわかってません。

素人な意見で申し訳ございませんが、
この損失の部分の式をお教えいただけますでしょうか。