産業用ファン騒音の発生と制御 原因7つ、解決策5
原因 主なポイントは以下の通りです:
まず、ほこりや汚れの蓄積です。
工業環境はほこりが多く、ファンが長時間稼働するとファンブレードやモーター、ヒートシンクにホコリや汚れがたまります。これによりファンの動的バランスが崩れ、不安定なファン動作が起こり、騒音が増します。例えば、セメント工場や炭鉱などでは、ファンが大量の粉塵で簡単に覆われてしまいます。
次に、ファンの部品が摩耗します。
1. ベアリングの摩耗:長時間の運転でベアリングが摩耗し、ファンシャフトの同心度が低下し、運転中の振動や摩擦が生じ、それが騒音の原因となります。
2. ブレードの摩耗:異物との衝突や長期的な摩耗によりブレードが変形したり隙間が生じたりし、ファンの気流のバランスが崩れ、騒音が増加します。長時間連続運転を行う工場では、ファンベアリングやブレードの摩耗がより一般的です。
三つ目は、ファンが緩んでいるか、正しく取り付けられていないことです。
1. ファンを取り付けた際、固定ネジが締められていなかったり、取り付け位置が滑らかでない場合、ファンは振動や共鳴を生じさせ、騒音が増加します。
2. ファンと他の部品の接続が密閉しておらず、振動や騒音の増加につながります。例えば、一部の仮設生産ラインではファンの設置が十分に標準化されておらず、問題が緩むことがあります。
四つ目はモーターの故障です。
1. モーター内部のコイルのショート、切断、絶縁による損傷により、モーターが異常に動作しノイズが発生することがあります。
2. モーターの駆動回路の問題、例えば不安定な電圧や電流の変動などもファンの正常動作に影響を与え、騒音を引き起こします。この状況は、電源供給が不安定な老朽化した設備やプラントで発生することがあります。
五つ目は、ファンの回転数が高すぎることです。
高強度の熱放散の需要を満たすために、ファンは回転速度が高すぎるように設定されることがあります。回転速度が高いほど、ファンによる風騒音や振動が大きくなり、騒音が増加します。例えば、大規模なデータセンターでは、サーバーに冷却を与えるためにファンが高速で回ることがあり、その結果ノイズが大きくなります。
第六に、エアダクトの設計が合理的ではありません。
1. 狭く曲がった空気ダクトは、空気の流れが滑らかでなくなり、ファンの作動圧力が増加し、その結果、より多くの騒音を発生させます。
2. ダクト内の気流渦や乱流も騒音の原因となります。複雑な産業用換気システムでは、エアダクト設計が合理的でないため、一般的な騒音源となっています。
7つ目はファンの品質の問題です。
1. 低品質のファンが選ばれ、製造過程や材料が劣っており、本質的に騒音が大きくなります。
2. 扇風機の設計が不合理で、例えばブレードの形状や角度などが流体力学の原理に適合せず、騒音の増加にもつながります。コスト削減のために品質の低いファンを選ぶ工場は、より大きな騒音問題に直面することがあります。
上記の問題を確認し、対応する解決策を選び、より多くのニーズがあれば低騒音で高効率の産業用ファンを選びます。レイポールKF99シリーズ工場での厳格な検査、世界中の多くのオフィスで定期的な戸別メンテナンスが行われています。詳細については、製品ページからお問い合わせください。
(1) ファンの近くで風速の強い場所に障害物を設置しないようにすること。
(2) 振動アイソレーターを使用して、ファンからシャーシシステムへの機械的ノイズの伝播を除去します。
(3) シャーシシステムの共振周波数を制御するために補強構造を使用すること。
(4) ファンをシャーシシステムの内側表面に取り付けること。
(5) ファンの吸気口近くに設置された障害物は、ファンの出口付近の障害物よりも多くの騒音を発生させます。
最大ファン効率は最小ノイズと正確に一致するため、ファン効率を低下させるファン取り付け機能がノイズを増加させる可能性があります。よくある例としては、ファン近く(特に吸気側)の曲がりや、ファンの吸気や排気付近のダンパーがあります。理想的には、ファン効率を最大化しノイズを最小限に抑えるために、少なくとも2〜3本のダクトがあることを確認してください。空気の流れとファン自体の機能に干渉する可能性のある直線的なダクト径を排除することで、通常は騒音を3〜12dB削減できます。
