油圧馬力(HHP)とは?
油圧馬力(Hydraulic Horsepower:HHP)とは、加圧されて流れる流体が運ぶ機械的なパワーのことです。ある流量を、ある圧力に逆らって送り出すために、ポンプがどれだけの有効動力を発揮しなければならないかを示します。エンジニアはこの値を使って、機械やプレス機、産業用設備に組み込むポンプ・モーター・油圧システムの容量選定(サイジング)を行います。
この計算ツールの使い方
流量をガロン毎分(GPM)で、システム圧力を平方インチあたりポンド(PSI)で入力してください。油圧馬力(HP)と、それに相当するワット(W)換算値がその場で表示されます。なお、これらはアメリカで使われるヤード・ポンド法(US慣用単位)です。メートル法の数値しか手元にない場合は、あらかじめGPMとPSIに換算してから入力してください。
計算式の解説
基本となる式は $$\text{HHP} = \frac{\text{Q} \times \text{P}}{1714}$$ です。ここでQはGPMで表した流量、PはPSIで表した圧力を指します。この「1714」という数字は単位換算のための定数です。1馬力(HP)は \(33{,}000\ \text{ft}\cdot\text{lbf/min}\) に相当し、ガロンとPSIをこの単位系に変換すると1714という値が導かれます。算出されるのは理想的な(理論上の)動力です。実際にはポンプの効率は100%ではないため、必要な入力動力はこれより大きくなります。HHPをポンプ効率(例:0.85)で割ると、必要となる軸馬力(ブレーキ馬力)の目安が求められます。
計算例
たとえば、あるポンプが2000 PSIで10 GPMを送り出すとします。このとき $$\text{HHP} = \frac{10 \times 2000}{1714} = \frac{20000}{1714} \approx 11.67\ \text{HP}$$ となります。ワットに換算すると、約 \(11.67 \times 745.7 \approx 8700\ \text{W}\) です。
よくある質問(FAQ)
これはポンプのモーター出力と同じですか? いいえ。これはあくまで理論上の流体動力です。電動モーターは、ポンプや駆動部のロス(効率の低下)があるため、これより大きな出力を供給する必要があります。
リットル毎分(L/min)とバール(bar)しかわからない場合は? 先に換算してください。\(1\ \text{L/min} \approx 0.264\ \text{GPM}\)、\(1\ \text{bar} \approx 14.5\ \text{PSI}\) です。あるいは、メートル法用の油圧動力の式を使う方法もあります。
なぜ1714なのですか? これは、US単位系のもとでGPM × PSI を馬力(HP)に直接変換するための換算係数だからです。