この計算機でできること
このツールは、測定した風速と矩形ダクトの断面積から、体積流量である風量をCFM(立方フィート毎分)で算出します。空調(HVAC)設計や換気のバランス調整、室内空気質の評価などで広く使われ、ダクトが必要な風量を確保できているかを確認できます。なお、CFM(ft³/min)はヤード・ポンド法に基づく単位で、北米のHVAC業界で標準的に用いられます。日本では通常、風量はm³/h(立方メートル毎時)やm³/min(立方メートル毎分)で表すため、国内の機器仕様と照合する場合は単位換算が必要です。
使い方
まず風速をフィート毎分(ft/min)で入力します。これは風速計(アネモメーター)や熱線式プローブで読み取った値を使うのが一般的です。次に、ダクトの幅と高さをインチ(in)で入力してください。計算機がダクト寸法をフィートに変換し、断面積を求めたうえで風速を掛け合わせ、CFM単位の風量を算出します。
計算式の解説
基本となる関係式は \(\text{CFM} = v \times A\) です。ここで \(v\) は風速(ft/min)、\(A\) はダクトの断面積(平方フィート)を表します。ダクト寸法は通常インチで測定されるため、断面積は次の式で求めます。
$$A = \frac{\text{幅}}{12} \times \frac{\text{高さ}}{12}$$
この結果が、1分間にある断面を通過する空気の体積となります。
計算例
例えば、12インチ × 8インチの矩形ダクトの中を、空気が800 ft/minで流れているとします。断面積は次のように求められます。
$$\frac{12}{12} \times \frac{8}{12} = 1 \times 0.6667 = 0.6667 \text{ ft}^2$$
風量は次のとおりです。
$$800 \times 0.6667 = \mathbf{533.33 \text{ CFM}}$$
よくある質問
円形ダクトにも使えますか? このバージョンは矩形ダクトを前提としています。円形ダクトの場合は、断面積を \(\pi (d/2)^2\)(フィート単位)で求め、それに風速を掛けてください。
一般的なダクト風速はどのくらいですか? 給気ダクトでは700〜1500 ft/min程度が一般的です。風速を低めにすると、騒音や摩擦損失を抑えられます。
なぜインチをフィートに変換するのですか? 風速がft/min単位であるため、断面積もft²に揃える必要があります。こうすることで単位が打ち消し合い、結果がft³/min(=CFM)になります。
