案内羽根の紹介
気流管理の分野において、ダクトコーナーの設計は、換気、HVACシステム、および風洞の効率と機能において重要な役割を果たします。ダクトワークでしばしば要求されるように、空気が急な方向転換を強いられると、水力抵抗が増加し、圧力損失と乱流の増大につながります。これは、気流を維持するためにより多くのエネルギーを要求することでシステムの効率を損なうだけでなく、乱流によって不均一な圧力がかかるため、ダクトワークの構造的完全性にも影響を与えます。
ここで、コーナーベーンまたはガイドベーンとも呼ばれる案内羽根の出番となります(図1)。コーナー内に設置するように設計されたダクトコーナーベーンは、空気が最小限の抵抗で曲がり角を通過できるようにし、滑らかな半径の曲げが要求する追加スペースを必要とせずに、圧力損失を効果的に減らし、乱流を緩和します。これにより、案内羽根はコンパクトなスペースで気流を効率的に管理するための理想的なソリューションとなります。

図1. Tunnel Tech案内羽根コーナーセクションアセンブリ
一般的なHVACソリューションに匹敵する高性能ガイドベーンセクション。
急激に湾曲したダクトにおける乱流の増加、圧力損失、および騒音という前述の有害な現象を克服するための従来の解決策は、放射状のダクトエルボを設計することです(図2および図4、ケース2)。これらのエルボは、乱流、騒音、および圧力損失(図4、ケース1に見られるような急な曲がりで一般的)の緩和にはある程度効果的ですが、独自の問題を抱えています。
曲げられた整流板を備えた滑らかに湾曲した板金で作られたターンを持つ、いくつかの従来の換気ダクトワークを図2の左側に示します。この図は、DW144ダクトワーク規格に準拠するなど、HVACダクトで一般的に使用される標準バリアントのいくつかの例を表しています。
このようなダクトソリューションは、エネルギーコストが重要な要素ではない、土木工学、中小企業、および低電力HVACシステムの小規模な用途では一般的であり、費用対効果に優れています。しかし 、この設計は、水力効率と省エネが不可欠である、中規模および大規模の換気および冷却システム、大容量発電、冶金、ターボ機械、熱交換器、廃熱回収、および最新のグリーンおよび再生可能エネルギー用途には適したソリューションではありません。
しかし、水力ネットワークのエネルギー消費を完璧に最適化する必要があるたびに、カスタムの非標準ダクトを構築する必要はありません。同じ図2の右側には、Tunnel Techの対角ガイドベーンセクションのバリアントが示されています。これは、HVACシステムの業界標準を満たしながら、エネルギー効率が高く、低騒音、低乱流であり、大規模および大電力の産業用ユースケースにも使用できます。対角案内羽根セクションを簡単に統合できる大規模施設の例を図3に示します。

図2. 板金製のスプリッターベーンを備えた従来の中規模HVAC用滑らかなエルボ、DW144規格(左)、および標準エアダクト用の高性能Tunnel Tech案内羽根対角アセンブリ(右)。

