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結構降りましたね。
まさか、このシーズンに2回も雨台風が来るとは・・・。
久々に水中ポンプを使う事になりました。
水中ポンプ、ご存知でしょうか？
写真のような機械です。
接続口にホースを繋ぎ、電源を入れると機械の下の部分（黒い部分）から水を吸い込み、ホースの先から排出できます。
水槽や池などの水を抜く時に重宝な機械です。
これを使って水を抜いていて、感じた事があります。
たわいもない話です。
いつも使っているのは、ホースの径が50ｍｍあります。
そして今回使ったのは25ｍｍのタイプでした。
ホースの長さは10ｍくらいでしょうか？
水中ポンプの能力は、おそらく大差ないと思います。
いつもはストレスなく排水する事が出来るんです。
でも今回は、途中で何回も止まってしまいました。
おそらくホースが細いのが原因だと思われます。
新しい巻ホースだったので、潰れた癖がついていたというのもあると思います。
「換気システムにおけるダクトと同じなんだなぁー。」
と思った訳です。
『圧力損失』と言う言葉をご存知でしょうか？
圧力損失（あつりょくそんしつ）とは、流体が機械装置などを通過する際の単位時間単位流量あたりのエネルギー損失を言います。
摩擦損失とも呼ばれています。
圧力損失のない流れはあり得ませんが、圧力損失が大きいと言うことはエネルギーの利用効率が低いことなので、できるだけ損失を小さくする工夫が必要です。
また配管などの内部の流れに対して、出入口の全圧の差で定義されています。
圧力損失＝入口の全圧－出口の全圧 ＝ (入口の静圧－出口の静圧)＋(入口の動圧－出口の動圧)
ウィキペディアから引用させていただきました。
なんだか難しいことが書かれていますが、要するに入口から入れた量よりも出口から出た量が少なければ、それは圧力損失が原因と言う事です。
つまり、ホースの中の圧力損失がポンプの能力を上回ってしまった為、中々ホースの先から水が出なかった訳です。
ホースがダクト、そして水が空気、ポンプがファンだと思って次の解説をご覧ください。
①ダクト内に発生する圧力損失（直管部分）
圧力損失（以下、圧損）はダクトの長さに比例します。
すなわち、長さ10ｍのダクトは5ｍのダクトに比べて2倍の圧損がかかります。
流量を大きくする為には、出来るだけファンと排気フード（出口）を接続するダクトを短くするのが有利です。
②配管の圧損抵抗と空気の流れの考え方
流量と圧損の関係は
流量＝流速×ダクトの断面積
で求められます。
排気量を2倍にすると、ダクト径が変わらなければ流速は2倍になります。
圧損は流速の2乗に比例するので
流速×2倍の2乗
となり、4倍となります。
反対に排気量を2倍にして、ダクト径も倍にしてみましょう。
流速は1/2、圧損は1/4になります。
つまり、圧損を小さくしたいならダクト内の流速を遅くすることが肝心。
その為にはダクト径を太くするのが有利です。
例えば直径25ｍｍのダクトの断面積は
12.5×12.5×3.14＝490.625㎠
そして50ｍｍのダクトの断面積は
25×25×3.14＝1962.5㎠
両者の断面積は4倍も違います。
よって流速は1/4、圧損は1/16となります。
また、ダクトの潰れにも注意が必要です。
潰れたところで圧損は大きくなります。
③ダクト内に発生する圧損（曲管部分）
曲がりが多いほど圧損となります。
ダクティングの際には、曲がりを極力少なくし曲がり自体も緩いカーブとする事が、流量を大きくするための秘訣です。
ダクトの場合、圧損が多いのは上イラストの部分です。
曲がり・分岐・径が変わる所。
ダクトルートは、より短くシンプルにする必要がある訳です。
思い当たることが沢山ありました。
ホースは曲がりばかり、しかもきついカーブで曲がっています。
所々潰れていたり・・・。
ホースの長さもあったし、太さ25ｍｍは圧損が大き過ぎたのかもしれません。
ポンプの能力を上げる。
ホースを短くする。
ホースの潰れを無くし、真っ直ぐにする。
どれかひとつでも実施できれば、排水能力は高まった筈・・・。
後悔先に立たず、覆水盆に返らず。
最初から考えてやれば良かった・・・。
でも、換気におけるダクティングの重要性を身をもって体験する事が出来て良かったのかも・・・。
文中の緑部分は、
日本住環境㈱/室内換気部材カタログvol1
から一部、抜粋・引用させていただきました。
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