選定計算 ファンモーターの場合 選定例―制御盤の換気冷却―
制御盤の仕様
| 項目 | 記号 | 仕様 | |
|---|---|---|---|
| 設置環境 | 一般的な工場 | ||
| 制御盤 | サイズ | W H D |
横 700mm 高さ 1000mm 奥行き 400mm |
| 表面積 | S | 2.37m2 | |
| 材質 | SPCC | ||
| 熱通過率 | U | 5W／（m2・K） | |
| 許容温度上昇 | ΔT | 20℃ 装置周囲温度 T1 25℃ 内部許容温度 T2 45℃ |
|
| 総発熱量 | Q | 450W | |
| 電源 | 50Hz AC100V | ||
選定に必要な値の算出
- 装置の有効表面積（放熱面積）S算出
装置の有効表面積を算出する方法は以下の通りです。
| 設置場所の分類 | 計算式 |
|---|---|
| 装置の全周囲が開放されている場合 | S ＝ 1.4 × W ・ D ＋ 1.8 × D ・ H ＋ 1.8 × W ・ H |
| 装置の背面が壁に接している場合 | S ＝ 1.4 × W ・ D ＋ 1.8 × D ・ H ＋ 1.4 × W ・ H |
| 装置の片側の放熱が妨げられている場合（装置の連結等） | S ＝ 1.4 × W ・ D ＋ 1.4 × D ・ H ＋ 1.8 × W ・ H |
| 装置の背面と片側の放熱が妨げられている場合 | S ＝ 1.4 × W ・ D ＋ 1.4 × D ・ H ＋ 1.4 × W ・ H |
| 装置の両側の放熱が妨げられている場合（装置の連結等） | S ＝ 1.4 × W ・ D ＋ 1.0 × D ・ H ＋ 1.8 × W ・ H |
| 装置の背面と両側の放熱が妨げられている場合 | S ＝ 1.4 × W ・ D ＋ 1.0 × D ・ H ＋ 1.4 × W ・ H |
| 装置の前面以外全ての放熱が妨げられている場合 | S ＝ 0.7 × W ・ D ＋ 1.0 × D ・ H ＋ 1.4 × W ・ H |
ここでは装置の全周囲が開放されている場合とします。
- 装置の有効表面積S
-
1.4 × W ・ D ＋ 1.8 × D ・ H ＋ 1.8 × W ・ H
1.4 × 0.7× 0.4 + 1.8× 0.4× 1.0 + 1.8× 0.7× 1.0
2.37［m2］
（1）必要風量の算出
ここでは、計算による求め方とグラフによる簡易的な求め方を説明します。
計算による求め方
\(\begin{align}
V &= 1 \div 20 \times (Q \div \Delta T - U \times S) \times Sf\\
& = 1 \div 20 \times (450 \div 20 - 5 \times 2.37) \times 2\\
&\fallingdotseq 1.07 \ [\mathrm{m}^3 / \mathrm{min}]
\end{align}\)
必要風量算出時は、内部の圧力損失を考慮する必要があります。
一般的に制御盤内部の圧力損失は未知であるため、動作点での風量は最大風量の50%と仮定し、安全率Sf = 2を考慮します。
必要風量の計算がWEBサイト上で簡単におこなえます
グラフによる求め方
- ①
- 発熱量Q450Wと許容温度上昇値ΔT20℃の交点Aを求めます。
- ②
- 交点A点を起点として、横軸と平行線を引きます。
- ③
- 平行線と表面積S2.37m2の交点Bを求めます。
- ④
- グラフB点より横軸に垂線を引き、必要風量 約0.5［m3/min］が求められます。
- ⑤
- 前述の理由から、安全率Sf2倍を考慮し、必要風量は1.00［m3/min］と導き出すことができます。
（2）ファンモーターの選定
検討結果より、制御盤ファンユニット C-MU1238B-11B-PSLGを選定します。
C-MU1238B-11B-PSLGの仕様
| 電圧 V |
周波数 Hz |
入力 W |
電流 A |
回転速度 r/min |
最大風量 m3/min |
最大静圧 Pa |
騒音レベル dB(A) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 50 | 15.2 | 0.21 | 2300 | 1.08 | 41 | 40 |
制御盤ファンユニットは、プロペラファンと周辺機器（異物や塵・水滴を防ぐカバーやフィルターメディア、フレ－ム、フィンガーガード）を一体化した製品です。フィルターにより異物の侵入をシャットアウトできるだけでなく、設置・メンテナンスも簡単におこなえるため、制御盤の冷却に最適です。