ブロワ仕様決定の「落とし穴」を回避する：ガス性状・温度・法規の深層

メーカーへの引合仕様書。
前任者のデータをコピー＆ペーストして、日付だけ変えて提出していませんか？

ブロワ選定において、ガス性状や温度は単なる物性値の入力項目ではありません。
これらは、試運転時や季節変動時に発生する「能力不足」または「過負荷トリップ」の引き金そのものです。

今回は、中堅エンジニアが設計段階で織り込むべき、ブロワ仕様決定における「3つの落とし穴」と、その回避策について深掘りします。

この記事でわかること

1. ガス性状：分子量の変動を見落とすな

空気（Air）以外のガス、特に反応プロセスガスや焼却炉排ガスなどを扱う場合、運転条件による平均分子量（MW）の変化は極めて重要です。

ルーツブロワ等の「容積式」は、一回転で吐き出す体積が決まっているため、分子量が多少変わっても風量は維持されます。

しかし、ターボ型（遠心ブロワ・ファン）は「流体にエネルギー（ヘッド：m）を与える機械」です。
吐出圧力（P）は以下の物理則に支配されます。

P = ρ × g × H

つまり、同じ回転数（同じヘッドH）で運転していても、ガスが軽くなれば圧力は下がります。

変動パターン	現象	リスク
分子量が小さくなる（軽くなる）	所定の吐出圧力が出ない	圧送先にガスが届かない逆流（Back Flow）の危険性
分子量が大きくなる（重くなる）	圧力上昇＆軸動力増大	モータの過負荷（Overload）インバータ等の保護がない場合トリップ

💡 設計の指針（Philosophy）
ガス組成に幅がある場合は、以下の2点でスペックを決めます。

「とりあえず一番条件が厳しい夏場（高い温度）で設計しておけば安全」と考えていませんか？
それは半分正解で、半分間違いです。

「何を目的とするブロワか」によって正解は逆転します。

燃焼用空気や反応用ガスなど、化学反応に必要なのは体積（m³）ではなく分子数、つまり質量（kg）です。

夏場（吸込温度が高い＝密度が小さい）：
同じ質量（kg）を送るためには、より大きな体積流量（m³）が必要になります。
→ 容量（インペラサイズ）は最高温度（夏場）で決定します。
冬場（吸込温度が低い＝密度が大きい）：
夏場仕様の大きな体積流量をそのまま冬場に吸い込むと、質量流量が増えすぎ、軸動力が跳ね上がります。
→ モータ出力（kW）は最低温度（冬場）で決定します。

夏場仕様（35℃）ギリギリで選定したモータが、冬場の朝一（0℃）の試運転で過電流トリップを起こす事例は後を絶ちません。

絶対温度比で考えると、
(273 + 0) / (273 + 35) ≈ 0.88
つまり、密度が約12%アップし、軸動力もそれに比例して増えることを見落とした典型例です。

データシートへの記載推奨事項

この2つのケースを明記することで、メーカー側も適切なモータマージンを見込むことができます。

ドラフトチャンバーや反応釜マンホール開放時の局所排気。
ここでは労働安全衛生法（有機則・特化則など）が設計の根拠となりますが、法規は「ブロワのスペック（風量Q・静圧P）」までは教えてくれません。

決めるのは「フードの面風速（制御風速）」です。

対象物質の特定：
有機溶剤か、特定化学物質か？（例：ガス状なら0.4~0.5 m/sなど、要求される制御風速が決まる）
フード形状の選定：
囲い式か、外付け式か？（形状係数により、制御風速を維持するための必要風量Qが算出される）
圧力損失の積み上げ：
ΔP(total) = ΔP(hood) + ΔP(duct) + ΔP(scrubber)
特にスクラバー（除害塔）がある場合、充填層の汚れ（Fouling）を見込んで余裕を持たせる必要があります。