ACからECモータへの移行を推進する軸流ファン

ファンは、特にスーパーマーケットの冷蔵、HVAC、通信キャビネットなどのアプリケーションにおいて、冷却システムの重要なシステムコンポーネントです。電子整流（EC）モータは、冷却アプリケーションに必要ない場合でもフルスピードで稼働しなければならないことが多い交流（AC）モータとは異なり、ファンを必要な速度で作動させることができるため、多くの設計者に大きな影響を与えました。

適切な速度で動作するファンは、長年にわたりファンやブロワアプリケーションの主力であった隈取モータや永久分割コンデンサ（PSC）モータに比べ、消費エネルギーが少なく、ノイズが少なく、部品へのストレスを軽減します。ただし、モータは、ファンを回転させるために必要な部品であるに過ぎません。回転するファンにより必要な空気の動きが生じ、これにより冷蔵ユニットの冷却や電子機器の放熱が実現されます。

隈取モータは、大量のエネルギーを熱として浪費し、主電源の周波数によって決まる固定速度で作動します。PSCモータはいくらかの性能向上をもたらしますが、その効率は依然として全速力付近でピークに達します。

ECモータはAC電圧をDCに変換し、ファンを適切な速度で効率的に駆動します。これにより設計者は、より小型の電源を利用し、運用コストを削減し、最新の効率基準に準拠することができます。

ECモータは、ブラシレスDCモータと統合電子部品を組み合わせることで、高効率、精密な速度制御、高い柔軟性を実現しています。電子整流は、制御されたシーケンスでモータ巻線への電流を管理し、デジタルおよび電子制御アプリケーションに最適です。

ECファンの急速な普及

長年にわたり、電子部品や磁石のコストが高かったため、単純な隈取モータやPSCモータで十分機能する場合、ECモータの追加材料費を正当化するのは困難でした。パワーエレクトロニクスの価格低下とエネルギーコストの上昇に伴い、可変速度と静粛性が重視される高度なHVACシステムやその他の機器において、ECモータは熱心に採用されるようになりました。

ECモータでは、温度、圧力、またはネットワーク信号に応じてファン速度を増減できます。ベアリングが長持ちし、始動電流が低減し、メンテナンス間隔も延ばすことができます。さらに、1つのファンモデルを複数のSKUで使用することもできます。ファンメーカーは、既存の設計に最小限の手間で組み込める完全なアセンブリにEC技術を統合することで対応しました。

ECファンは現在、多くの新しい商用冷蔵ユニット、HVACブロワ、電気通信ラックに標準装備されています。　北米では、新しい商用HVACシステムの半数以上がECモータ搭載で出荷され、スーパーマーケットの冷蔵設備改造では省エネ効果による短期間での投資回収が実現しています。もちろんACモータが姿を消したわけではありません。部分負荷効率が優先されない低コスト・固定速度アプリケーションでは、しばしばACモータが利用されています。

ebm-papstのドロップイン置き換え品「AxiACi」

ブラシレスDCモータとコンパクトで高効率なファン設計の統合における先駆的イノベーターとして、ebm-papstはファンおよびブロワ向けECモータ技術の普及を牽引してきました。同社のファンは、モータ、制御電子部品、空気力学的に最適化されたインペラを1つのパッケージにまとめ、静粛な運転、精密な速度制御、大幅な省エネルギーを実現しています。

同社のAxiACiシリーズ ファン（図1）は、従来のACファンのドロップイン置き換え品として設計されており、大規模な改造を必要とせずに、省エネと高性能化を実現しながら冷却アプリケーションを更新する実用的な方法を設計者に提供します。

図1：AxiACiシリーズ ファンにはECモータが組み込まれており、旧式のACベースソリューションからの置き換えが可能です。（画像提供：ebm-papst）

AxiACiユニットは、堅牢な耐久性と幅広い環境耐性を兼ね備えており、-40°C～+75°Cの温度範囲で動作します。90VAC～264VAC（50/60Hz）のグローバル電圧範囲を提供し、3相多極モータを利用することで、構造物に伝わるノイズを低減します。

ebm-papstのファンの耐用年数は65,000時間で、旧式のソリューションに代わる最適な製品です。高効率のGreenTech ECモータとECレベルの効率をACパッケージで利用し、従来のACファンと完全に電子的に整流されたソリューションとのギャップを埋めています。

8315100190などのAxiACi120モデルは、キャビネット冷却、産業用換気、または冷蔵において旧式のACファンを置き換えるための確実な選択肢です。チューブ軸流設計のサイズは119mm x 119mm x 38mmで、ユニバーサル115/230VAC電源で動作しながら、およそ101CFMを供給します。保護等級IP65（防塵・噴流水保護）を採用し、-40°C～+70°Cの極端な周囲温度でも動作するように設計されているため、ドロップインアップグレードに最適です。

よりコンパクトなオプションが必要な設計には、AXIACI92Uモデル（例：8315100286）が適しています。92mm x 92mm x 38mmのサイズで、狭いスペースや軽負荷冷却を必要とするアプリケーションに最適です。緩やかな風量にもかかわらず、制限の多いフィルタやグリル、下流ダクトに空気を送り込むことができる、0.622inH₂O（155Pa）という驚異的な静圧を実現します。

まとめ

商用冷蔵、HVAC、産業環境におけるECファンへの移行に対応するため、ebm-papstのAxiACiシリーズは、旧式のACファンに代わる信頼性とエネルギー効率に優れたドロップイン置き換え品を提供しています。AxiACiモデルは、強化された耐久性、静粛な運転、幅広い電圧互換性、過酷な環境下での性能向上を実現し、大規模な改造を必要とせず、既存システムのアップグレードに最適です。スペースに制約のあるアプリケーション向けに小型バージョンも用意されており、現代の冷却ニーズに対応する汎用的なソリューションを提供します。