エアーノズル・エアーナイフ・エアーブロー・パタガン・日本製・大浩研熱株ョ会社

技術情報 〜スリット型ノズル〜

スリット型ノズルの噴射風速からの噴射流量の簡易計算

噴出風速(m/sec)を決める

コンプレッサー用ノズル→水切りなどの一般的用途では風速200〜300m/sec.程度
高圧ブロアー用ノズル→水切りなどの一般的用途では風速80〜120m/sec.程度
ターボファン用ノズル→乾燥やエアカーテンなどの一般的用途では風速20〜40m/sec.程度

ノズルの噴射スリット部開口面積(m2)を求める。

スリット部開口面積(m2) = スリット幅(mm) ÷ 1000(注@) × スリット長(mm) ÷ 1000(注@)

(注@:mmからmへの単位換算)

使用流量(m3/min.)を求める

使用流量(m3/min.) = スリット部開口面積(m2)× 噴出風速(m/sec.) ×60 (注A)

(注A:風速の単位時間sec.から流量の単位時間min.への単位換算)

計算例

コンプレッサー用ノズルDY-400(スリット開口部0.15×400)で風速200m/sec.の時の使用流量を求める。

スリット開口面積→0.15÷1000 × 400÷1000 =0.00006(m2)
流量→0.00006 × 200 × 60 = 0.72m3/min. = 720L/min
※1m3/min.=1000L/min.

使用流量は1分間にノズルから消費(噴射)される流量を指します。コンプレッサー使用時は電磁弁等を併用することで使用流量を抑える方法もあります。対して、ブロアー連続運転が基本的な使用方法になります。

ページのトップに戻る

高圧ブロアー用ノズルの送風機の選定方法 (参考例)

@ ノズルの型式と風速から、必要な風量と圧力損失値を確認する。
(当社カタログ内、性能表からご確認下さい。)

A 風量と圧力損失値にそれぞれ20%程度の余裕分を足す。
(ノズル以外の部分、配管や接続部材による圧力損失を加味するため。)

B ブロアーの性能表と照らし合わせて、性能の合うブロアーを選定する。

高圧ブロアー用ノズルDM-300標準品で風速100m/sec.を噴くのに適したブロアーの選定

@ 当社カタログより、必要な風量は1.5m3/min.弱、圧力損失は7.5kPa.程度と確認します。

A それぞれの値に余裕分を足す。→風量は1.8m3/min.圧力損失は9kPa.程度

B ブロアーの性能表と照らし合わせる。例えば下のようなブロアー性能表の場合には、今回の条件[風量1.8m3/min.圧力損失(静圧)は9kPa.]を上回るので、性能が合うと判断できます。

当社ではブロアー(送風機)選定時には多少能力に余裕を持たせ、インバーターにより制御する方法をお勧めしております。

※ 厳密には、配管方法や配管長さ、配管材やホース内部材質等々によって、圧力損失は変化します。上記の求め方は概略のものとご判断下さい。

※ カタログにノズル性能が記載されていない型式の場合には、お問い合わせ下さい。

ページのトップに戻る

圧力損失とは

圧力損失とは、ノズルや配管など内部で生じる空気抵抗のようなものです。エアーノズルを使用する場合には、ノズルやその配管による圧力損失を把握してエアー源の選定を行わないと、思ったような性能が得られない場合があります。当社ノズルご使用の場合には、カタログ内のノズル性能表に記載してある圧力損失値に見合ったエアー源に接続して使用してください。一般的には、下記の要因が圧力損失を大きくします。

圧力損失を増加させる要因

  • ノズルの出口が狭い
  • ノズルの接続口が小さい
  • 配管が細い
  • 配管が長い
  • 配管内部が凸凹している。ざらざらしている
  • 配管が太くなったり細くなったりする
  • 配管に曲がりが多い
  • 配管途中にバルブ・圧力弁・流量計・フィルターなどが付いている

当社のノズルは、圧力損失を小さく抑えるよう設計されています。(カルマン渦整流による) それでもノズルの狭いスリットからエアー噴出する場合には最低限の圧力損失は生じます。ノズル自体の圧力損失以外は、なるべく余計な圧力損失が生じないような配管をしてください。圧力損失の小さい配管を行うには、ノズルやブロアーの接続口よりも太い配管で、なるべく短く、曲がりの少ない配管をしてください。中間にバルブ・圧力弁・流量計・フィルターなどが付く場合には、それらの機器の圧力損失分も計算に入れた配管をしてください。

ページのトップに戻る

動圧と静圧について

静圧

自動車のタイヤや風船の中の空気のように空気が静止した状態で周囲を押す力をいいます。エアー配管やエアーノズル内の空気が内側から押し広げようとする力です。
例えば、水鉄砲がピストンに押されて水圧が高くなり、小さな穴があれば水が勢いよく飛び出します。この状態における水のもつ圧力を空気に例えれば静圧になります。
圧力が高いほど力は強く、空気や水を強く遠くまで飛ばすことができます。一般にコンプレッサーや送風機の性能を現すときに指す圧力はこの静圧です。

動圧

空気の流速によって流れの方向に押す圧力(速度圧と呼ぶこともある)のことをいいます。台風の時、風が建物を押す力などはこの動圧です。動圧の大きさを知ることで風速の強さが分かります。

ページのトップに戻る

動圧からの風速を算出する簡易計算

計算式

動圧mmAq = (風速m/sec.)2 × 1.2046 ÷ 19.62

1.2046 → 0℃時の空気の密度
19.62 → 重力加速度2Gの値
1mmAq ≒ 9.8pa

計算例

風速100m/secを動圧に変換する

上記計算式より
(100m/sec)2 × 1.2046 ÷ 19.62 = 613mmAq (小数点以下切捨て)

1mmAqは9.8paなので、
613mmAq × 9.8pa = 6007pa (小数点以下切捨て)

1000paは1kpaなので、
6007.4pa ÷ 1000pa = 6kpa (小数点以下切捨て)

風速100m/sec.を動圧に変換すると約6kpa

ページのトップに戻る

風速からの動圧を算出する簡易計算

計算式

風速m/sec. = √(動圧mmAq × 19.62 ÷ 1.2046)

1.2046 → 0℃時の空気の密度
19.62 → 重力加速度2Gの値
1mmAq ≒ 9.8pa

計算例

動圧6kpaを風速に変換する

1kpaは1000paなので
6kpa × 1000pa = 6000pa

9.8paは1mmAqなので
6000pa ÷ 9.8pa = 612mmAq (小数点以下切捨て)

上記計算式より
√(612mmAq × 19.62 ÷ 1.2046) = 99.83981858m/sec. ≒ 100m/sec.

動圧6kpaを風速に変換すると約100m/sec.

ページのトップに戻る