出典：建築物衛生管理技術者試験令和5年度(2023年)｜空気環境の調整第72問
問題
送風機に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
(1) 送風機は、吐出圧力の大きさに応じてファンとブロワに分類され、空気調和用の送風機はファンに属する。
(2) 遠心式送風機では、空気が軸方向から入り、軸に対して傾斜して通り抜ける。
(3) 送風系の抵抗曲線は、ダクトの形状やダンパの開度が変わると変化する。
(4) 軸流式送風機は、空気が羽根車の中を軸方向から入り、軸方向に通り抜ける。
(5) 横流式送風機は、空気が羽根車の外周の一部から入り、反対側の外周の一部へ通り抜ける。
ビル管過去問｜送風機｜ファン・ブロワ・遠心式・軸流式・横流式の基礎を解説
この問題は、送風機の分類と、各形式の空気の流れ方を正しく理解しているかを問う問題です。送風機は名称が似ていて混同しやすいですが、試験では「空気がどの方向から入り、どの方向へ出るか」が重要な判断ポイントになります。正解は(2)で、遠心式送風機の説明として不適当です。遠心式は空気が軸方向から入って羽根車で遠心力を受け、半径方向に吐き出されるのが基本です。一方、軸に対して傾斜して通り抜けるのは斜流式送風機の特徴です。ほかの選択肢は、送風機の分類や抵抗曲線、軸流式と横流式の特徴を正しく述べています。
(1) 送風機は、吐出圧力の大きさに応じてファンとブロワに分類され、空気調和用の送風機はファンに属する。
適切です。送風機は扱う圧力の大きさによって、一般にファン、ブロワ、コンプレッサなどに分類されます。このうち空気調和設備で用いられるものは、比較的低い圧力で空気を搬送する用途が中心であるため、通常はファンに分類されます。ビル空調ではダクト抵抗やフィルタ抵抗を乗り越えて必要風量を確保することが目的であり、極めて高い圧力を発生させる機械は通常必要ありません。そのため、空調用送風機はファンに属すると理解しておけばよいです。試験では、ファンとブロワの違いを厳密な数値で問うというよりも、空調用は基本的にファンである、という用途との対応で押さえることが大切です。
(2) 遠心式送風機では、空気が軸方向から入り、軸に対して傾斜して通り抜ける。
不適切です。遠心式送風機では、空気は羽根車の中心部に軸方向から入り、羽根車の回転によって遠心力を受け、外周へ向かって半径方向に吐き出されます。つまり、入口は軸方向ですが、出口は軸に対して直角に近い方向になるのが基本です。これに対して、空気が軸方向から入り、軸に対して斜め方向へ流れるものは斜流式送風機です。この選択肢は、遠心式と斜流式の特徴を入れ替えている点が誤りです。送風機の問題では、名称だけで覚えると混乱しやすいため、「遠心式は遠心力で外へ飛ばす」「軸流式は軸に沿ってまっすぐ流れる」「斜流式はその中間」と流れの向きで整理すると理解しやすくなります。
(3) 送風系の抵抗曲線は、ダクトの形状やダンパの開度が変わると変化する。
適切です。送風系の抵抗曲線は、空気がダクトや機器の中を流れるときに受ける圧力損失の関係を表したものです。ダクトが長くなったり、曲がりが増えたり、フィルタが汚れたり、ダンパの開度が変わったりすると、空気が流れにくくなったり流れやすくなったりします。その結果、同じ風量でも必要な圧力が変わるため、抵抗曲線も変化します。たとえばダンパを絞れば抵抗は大きくなり、必要圧力も大きくなります。送風機の運転点は、送風機特性曲線と抵抗曲線の交点で決まるので、抵抗曲線の変化は実際の風量や消費電力にも影響します。この知識は空調設備の運転管理でも非常に重要です。
(4) 軸流式送風機は、空気が羽根車の中を軸方向から入り、軸方向に通り抜ける。
適切です。軸流式送風機は、その名のとおり空気が回転軸にほぼ平行、つまり軸方向に流れる送風機です。プロペラファンを思い浮かべると理解しやすく、空気は前から入って後ろへまっすぐ進みます。構造が比較的簡単で、大風量を扱いやすい反面、一般には遠心式に比べると高い圧力を得るのはあまり得意ではありません。そのため、用途に応じて遠心式と使い分けられます。試験では、軸流式は「軸方向に入って軸方向に出る」という空気の流れ方をまず確実に覚えることが大切です。
(5) 横流式送風機は、空気が羽根車の外周の一部から入り、反対側の外周の一部へ通り抜ける。
適切です。横流式送風機は、円筒状の羽根車の外周から空気を取り込み、羽根車の内部を横切るように流して、反対側の外周から吐き出す構造をもっています。空気が羽根車を横断するように流れることから横流式と呼ばれます。エアカーテンや一部の空調機器などで見られ、幅の広い吹出口から比較的均一な風を得やすい特徴があります。遠心式や軸流式とは流れ方が大きく異なるため、名称とあわせて流路の特徴を整理しておくと得点しやすくなります。
この問題で覚えるポイント
送風機は、まず空気の流れ方で整理すると理解しやすいです。遠心式は軸方向から吸い込み、羽根車の回転による遠心力で半径方向へ吐き出します。軸流式は軸方向から入り、そのまま軸方向へ流れます。横流式は羽根車の外周から入り、羽根車内部を横切って反対側の外周へ抜けます。さらに、斜流式は軸方向から入って斜め方向へ流れる形式であり、遠心式との違いがよく問われます。 送風機の分類では、吐出圧力の大小によってファン、ブロワなどに分けられ、空気調和設備で使う送風機は通常ファンに属します。空調設備では大風量を安定して搬送することが主目的であり、極端な高圧は通常必要ありません。 また、送風機の運転を考えるうえでは、送風機特性曲線と抵抗曲線の関係が重要です。抵抗曲線は、ダクト長さ、曲がり、ダンパ開度、フィルタの汚れなどで変化します。ダンパを絞る、ダクト抵抗が増える、フィルタが目詰まりする、といった状況では必要圧力が増し、運転点も変わります。このため、形式の暗記だけでなく、設備全体の中で送風機がどう働くかまで結びつけて覚えることが大切です。
ひっかけポイント
この問題の最大のひっかけは、遠心式と斜流式の混同です。どちらも「軸方向から入る」という点は共通しているため、入口だけを見て判断すると誤りやすくなります。重要なのは出口側の流れで、遠心式は半径方向、斜流式は斜め方向です。問題作成者は、この似ている部分を利用して、一部だけ正しい文章を作り、全体として誤りにしています。 また、送風機の問題では、名称の印象だけで判断すると危険です。たとえば「軸流式」は名前から想像しやすい一方で、「横流式」や「斜流式」は曖昧に覚えていると混乱しやすいです。試験では、名前の語感ではなく、空気の流れの向きを図で思い浮かべながら判断することが大切です。 さらに、抵抗曲線のような設備運転に関する記述は、一見すると難しく感じて読み飛ばしたくなりますが、実は基本事項です。ダクト形状やダンパ開度が変われば抵抗が変わるのは、空気の流れにくさが変わるという自然な話です。専門用語に惑わされず、空気が通りやすいか通りにくいか、という感覚に置き換えて考えると誤答しにくくなります。
