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Jul 05, 2023

エアカーテンは産業用途を超えて活躍します

Di Stephen Benes Le barriere d'aria dirigono un flusso d'aria costante in una stanza.

スティーブン・ベネズ著エア カーテンは、開いた出入り口の入り口に向かって安定した空気の流れを放出し、屋内と屋外の状況を分離します。 寒さや暑さを防ぐだけでなく、ほこりや飛来する昆虫の侵入を制御するのにも役立ちます。 通常、これらの HVAC コンポーネントは出入り口の内側と上部に取り付けられ、開口部からのエネルギー損失を抑制し、室内の空気の快適性を向上させることを目的としています。

工業グレードのエア カーテンは、何十年にもわたって、エネルギー節約、製造品質管理、または従業員の快適さのために分離が必要な中低温環境の輸送用出入り口や内装用途に使用され、成功を収めてきました。 メーカーによる無数の革新により、過去 10 年間に他の建物タイプ用のさまざまなモデルが登場しました。 これらの新しいタイプのエア カーテンは、次のような新しい用途の要求に直接応えます。

洗車過去 20 年間、エア カーテンは基本的な産業用途を超えて着実に進歩し、建物所有者がさまざまな室内空気質 (IAQ) やエネルギーとの戦いを支援できるようになりました。 その好例の 1 つは、ケベック州の洗車場で、冬の間はカナダの道路の塩分、泥、車両に付着した汚れと戦う毎日の作業です。 セントトーマスに本拠を置き、80 か所の拠点を持つ Le Groupe Harnois とその石油マーケティング組織は、サン シャルル ボロメにある自動洗車場でのエネルギーとメンテナンスに多大な労力を要する氷の蓄積を減らすのに、エア カーテンが特に効果的であることを発見しました。

氷点下の天候では、通常、噴霧と洗浄が集中的に行われるため、機械装置から氷を除去する継続的な毎日のメンテナンスが必要でした。 その結果、オーバーヘッドドアのレールとローラー、および機械式洗車装置には定期的に氷が蓄積し、定期的な除去とメンテナンスが必要でした。 この施設はガス暖房機で建設されていましたが、3 x 3 m (10 x 10 フィート) の出入り口が常に開いているため、エネルギー損失が大きく、暖房では氷の蓄積を相殺することはほとんどできませんでした。

一般的な従来のエア カーテンは、この種の湿った環境向けに作られていません。この場合、オーナーはモントリオールに拠点を置くメーカーの代表者と直接協力して、洗車条件に合わせて製品をカスタム設計しました。 同社は、長さ 3.4 m (132 インチ) のユニットの 3 つのブロワー用に、ステンレス鋼のキャビネットと 3 つの特殊な密閉防水 1/2 馬力モーターのオプションを指定しました。 46.5 平方メートル (500 平方フィート) の空間の暖房を補うオンボード温水コイルが採用されました。 洗車機の既存のボイラー (洗浄シーケンスに温水を供給) は、エア カーテンのオンボード 173 MBtu/h 温水コイルにも供給します。

エア カーテンは、ケニア州ジョリエットに本拠を置く Enterprise de Refrigeration & Climatisation Claude Bédard によって設置されました。 ドア開口部の上と内側に取り付けられ、ドアの敷居から数インチ外側に空気を排出するように手動で調整され、調整された室内空気の最大 80 パーセントを保持する「シール」を作成すると同時に、氷点下の屋外の侵入も防ぎます。 8 km/h (5 マイル) 以下の空気および風による爆発。 施設の機械室にある屋外センサー付きサーモスタットは、屋外温度が氷点下に近づくとエア カーテンを作動させます。

牛用の丈の長いカーテン最近まで、カタログに記載されている単一の建設ユニットの最大長は 3.7 メートル (12 フィート) のエア カーテンでした。 広い出入り口には特注のエアカーテンが必要でした。 一部のメーカーは、広いスパンをカバーするために複数のモジュラーユニットをボルトで結合するだけです。 ただし、現在、最大 4.9 メートル (16 フィート) の長さのエア カーテンが一部のメーカーの総合カタログ品目となっており、コストが大幅に削減されています。

ボルトで固定された複数のユニットとは異なり、これらの単一ユニットは通常、中間サポートを必要としないため、設置時間を大幅に短縮できます。 さらに、ボルトで固定されたユニット間のスペースには空気の隙間が生じることがよくありますが、単一構造の製品では、中断や乱気流を発生させることなくスパン全体をカバーするブロワーとノズルの気流幅を採用できます。 気流の適切な体積、速度、均一性 (VVU) は、エア カーテンの性能と有効性にとって重要です。

たとえば、トラック運送会社Coastal Pacific Xpressのカルガリー拠点では、冬季の凍結から機器を守るために、トラクターとトレーラーの洗浄室に長さ4.9メートルのエアカーテンが必要でした。 そうでなければ、タンデムユニットに関連する追加コストは法外な額になっていたでしょう。

より長いエアカーテンも商業農家の関心を集めています。 ウィスコンシン州プレーリー・デュ・サックにあるグリーセンズ・ファミリー・デイリーは、生産ロスを抑えるために最近エアカーテンを設置した。 680頭の乳牛を擁する中規模の農場は、ミルキングパーラーの入り口に最も近い自動搾乳装置の凍結による冬季生産の遅れ、滑りやすい床と従業員や動物の室内の快適さの悪さによる潜在的な怪我の問題に悩まされていた。

周囲温度が 0°C (32°F) を超える日には、400,000 BTU、ステンレス鋼、効率 95.1% のボイラーと各牛の固有の 4000 BTU/hr の熱出力を組み合わせた床の輻射システムが、ミルキングパーラーの温度を適切に維持します。目標温度範囲は 3.3 ～ 4.4 C (38 ～ 40 F) です。 共同所有者のハンス・グリーセン氏は、24 区画のヘリンボーンスタイルのミルキングパーラーの生産性と動物の最適な生産性を考慮して、1 日 3 回のシフトを通じて 4.9 x 2.4 m (16 x 8 フィート) の 2 つの出入り口を開放し続けることを希望しているという事実にもかかわらず、暖房システムは十分でした。入口と出口。 しかし、氷点下の日には、暖房システムが入り口付近の設定温度を維持できませんでした。

グリーセンは最初にポータブル強制空気ヒーターを試しました。 入り口は暖かくなりましたが、1 日あたり 100 ドルの燃料費、燃焼排ガスの臭気、潜在的な火災の危険性は望ましくありませんでした。 さらに、従業員が 2 つの出入り口を一日中操作するのは法外なコストであると考えられました。

グリーセンはまた、入口ドアが開いたままにできるように、ストリップ カーテンとエア カーテンの両方の技術を検討しました。 ストリップ カーテンは透明なポリビニール製のストリップで、出入り口にゆるく吊るして空気の侵入を遮断し、歩行者の通行を可能にします。 これらは動物にとって邪魔すぎると考えられました。 さらに、近くの農場のエアカーテンについての彼の最初のレビューは肯定的なものではありませんでした。

その別の施設では、安価なエア カーテンが使用され、短い長さをボルトで並べて広い出入り口に広げていました。 グリーセン氏によると、エアカーテンは騒音が大きく、モジュール構造が振動し、外気の侵入を防ぐ適切な VVU バランスの気流を提供できなかったという。

資材運搬機器販売会社バーニーズ・イクイップメント社（ウィスコンシン州ホルメン）のゼネラルマネージャーであるクライド・コンガー氏は、ミルキングパーラーの熱を保つためにエアカーテンを推奨しました。 コンガー氏はメーカーのエンジニアと協力して、長さ 4.9 メートル (16 フィート) の一体型構造のエア カーテン 2 枚を指定し、スペースの開いた出入り口の上に取り付けました。 その結果、最大 8 km/h (5 マイル) の風荷重下でも施設のエネルギーの最大 80 パーセントが維持されました。 エアカーテンには次のような機能がありました。

その結果、幅 4.9 m の入口全体に生成される 216 m3/min (7631-cfm)、498 m/min (1635-fpm) の気流に隙間がなくなり、ミルキングパーラーの機器が凍結することはなくなりました。1

産業安全長年にわたり、危険な産業環境の出入り口には特注設計のエア カーテンが必要か、エネルギー損失から保護されないまま放置されてきました。 前者は高価で、多くの産業メンテナンス予算を超える可能性がありますが、現在一部のエア カーテン メーカーは危険場所 (HL) 機器をカタログ化しているため、価格が下がり、より迅速な入手も可能になります。

食品加工または医薬品製造業界では、昆虫の飛来により衛生上の問題が発生するため、保護されていない輸送用ドアは選択肢になりません。 一方、化学施設や天然ガス (CNG) バスのガレージでは、アーク放電により容易に発火する可能性のあるヒュームや浮遊可燃性粉塵など、HL に関する考慮事項があります。

そのため、HL エアカーテンは防爆モーターと耐火花ファン、電気部品、材料で構成されています。 エア カーテンは、HL サイトの特別な要件を規定する電気規格にも準拠しています。

産業用出入り口は広大になる場合があるため、モジュラーまたは単一構造の HL ユニットは、標準的な幅 4.9 m (16 フィート) の出入り口をカバーでき、1/2 馬力から 15 馬力までのさまざまなモーターを提供できる必要があります。これは重要です。出入り口の高さ 6.1 m (20 フィート) までカバーします。 モデルに応じて、54 ～ 82 C (130 ～ 180 F) の間で加熱し、17 ～ 25 C (30 ～ 45 F) の間で変化する温度上昇を提供するオプションの蒸気および温水コイルを追加することもできます。

エアカーテンの構造に使用される金属は、コンポーネントと同様に重要です。 たとえば、火花防止のために鉄金属同士が接触してはなりません。

出入り口の環境を分離することに加えて、エアカーテンに空気を継続的に引き込むことで、蒸気エアポケットの形成を最小限に抑えることができるという換気上の利点も追加される可能性があります。

天井埋込金具で美観を高めるホテル、病院、その他の美観が最重要視される商業スペースのロビーでは、たとえハイテクの粉体塗装や魅力的なグリルが装備されていたとしても、出入り口の上にある目に見える金属製のボックスがあるため、一部の建築家やエンジニアはそれらを指定することを躊躇しています。 したがって、天井に埋め込まれたコンポーネントと粉体塗装のフラッシュマウントフレームを備えた新しい天井埋め込み型エアカーテンが人気になっています。

ケラト州ラヴァルのサル アンドレ マチュー劇場では、モントランシー大学の人気の演劇作品が大観衆を集め、ロビーを埋め尽くし、公演が始まるずっと前から入り口のドアの外に長蛇の列ができています。 待っている常連客は入り口のドアを開けたままにしていたため、冬の風が吹き込み、ロビーエリアや劇場の座席エリアが冷えてしまいました。 ロビーの天井埋め込み型電気ヒーターは、こうした悪条件下では快適な温度を維持できませんでした。

エネルギー損失と室内空気の快適さの課題を解決するために、コンサルティング エンジニアの Marcel A. Provost、P.Eng. (MLC Associés Experts Conseils の校長) は、入口の 4 つの 2.4 x 1.8 m (8 x 6 フィート) の出入り口のそれぞれに、長さ 1829 mm (72 インチ) のエア カーテンを指定しました。 ロビーへの前室入口と劇場座席入口にはそれぞれエアカーテンが設置されています。 プロボストは、天井と同一平面上にあり、一般的な給気グリルとしてのみ見える、より美しい天井埋め込み型のデザインを指定しました。

エア カーテンは、それぞれのドアが開くと作動します。 ドアが閉まると 60 秒遅れて自動的に電源が切れ、省エネ環境を実現し、大学の年間暖房費を数千ドル節約します。 また、ロビーの温度が設定値より 1.1 ℃ (2 °F) 下がった場合にのみその能力を使用する変調装置を備えたサーモスタット制御の 20 kW 加熱コイルも備えています。

温度低下が 1.1 C 未満の場合は、屋外温度に応じて、15 秒ごとに最大容量でパルスをオン/オフすることで加熱コイルの速度が低下します。 さらに、ファンは、冷却中に利用可能な熱を利用するために、加熱コイルが停止した後もより長く動作するように設計されています。 この監視および制御戦略は、単純な手動のオン/オフ スイッチしか備えていない産業用エア カーテンからの洗練された脱却です。

エア カーテンの性能が正確であることを保証するために、同大学のメンテナンス スタッフは、気流性能、ノズルと羽根の角度、および 3 速ファンの設定を監視するようにメーカーから訓練を受けました。 Serge Chabot & Fils (ケニア州マリービル) によって設置されたエア カーテンは、大学の年間約 30% を節約し、約 3 年間の投資回収に成功しました。

フードサービスのイノベーションエア カーテン業界で最も急速に成長している分野の 1 つは、フードサービスやレストラン運営のためのさまざまなイノベーションです。 数十年にわたり、これらの製品は通常、飛来する昆虫を排除し、出荷エリアやキッチン付近の全体的な衛生状態を改善するために裏口でのみ使用されていました。 現在、モデルはウォークインクーラーの入り口、ドライブスルーの窓、正面玄関などのエリアで特定の役割を果たしています。 3 つのシナリオはすべて省エネですが、後の 2 つは衛生環境に影響を与える可能性のあるハエの侵入を最小限に抑えるのに役立ちます。

オンタリオ州リッチモンドヒルに本拠を置き、さまざまな製品の製造代理店を務めるビル・マイルズ氏は、「ドライブスルー窓用のエアカーテンやウォークインクーラーの市場は主に食品サービスのエンドユーザーから成長している」と語る。 IAQ関連商品。 「現在、コンサルティング エンジニアがその利点を認識してこれら 2 つの製品を指定しているのを目にしています。ドライブスルーの窓やウォークインのクーラーはレストランの総エネルギー節約量のほんの一部ではありますが、これらの小さなことは本当に大きな効果をもたらします」組み合わせるとアップします。」

ウォークイン クーラー エア カーテンは、スイング ヒンジ ドアやストリップ カーテンの省エネの可能性を上回ることが証明されています。 さらに、ドアサイクルの量にもよりますが、2 年未満という短期間で回収できます。

アービーズ 4 店舗を運営するペンシルベニア州のクイックサービス レストランのフランチャイズ企業、ドナヒュー & ピビロット エンタープライズは、ウォークイン クーラーのエネルギー使用量を削減できる可能性を判断するために独自のテストを実施しました。 フランチャイズ加盟者は、広さ 307 平方メートル (3300 平方フィート) のレストランで、3 x 3.7 m (10 x 12 フィート) のウォークインクーラーについて 2 週間の監査済みテストを実施しました。 同社は、HVAC/R 請負業者である ICA Mechanical の協力を得て、ウォークインクーラーの入り口にエアカーテンがある場合とない場合の 1 週間の装備と比較を監督しました。

その結果、冷凍回路のコンプレッサーの稼働時間は 1 週間の稼働中に 1.75 時間短縮され、コンプレッサーの稼働時間と機器の損耗が 27% 削減されたことが証明されました。 この改善により、年間稼働時間が 100 時間近く減少し、推定年間 447 ドルの節約と 1.6 年の投資回収効果が得られました。 大型のウォークインクーラーを備え、ドアサイクルと客足が多いレストランは、より大きな節約とより短い投資回収を実現します。

現在、これらは主にウォークイン クーラー メーカーの新モデルのオプションとして登場していますが、一部のサプライヤーは、ウォークイン クーラーの独自のサイズと構成に合わせて特別に設計されたエア カーテンを含むキットを使用して簡単に改造できるようにしています。 一部のキットには、小さな筐体に配線済みの 24 V コントロール/ロード センターと磁気リード オン/オフ ドア スイッチが含まれています。 120 V 電源が地域に延長されると、配線済みキットは従来の工具と基本的な電気知識があれば、わずか 15 分で設置できます。

ウォークインクーラーのほかに、フードサービスおよびレストラン業界のもう一つのトレンドは、新しいドライブスルー窓用エアカーテンです。これは、オンタリオ州のティムホートンズやマクドナルド、ハーベイズの一部の店舗など、レストランチェーンの一部の店舗でさまざまな目的に使用されています。アルバータ州で。 飛来する昆虫や外気の侵入を最小限に抑え、屋内従業員をアイドリング車両の排気ガスや冬の冷たい空気から守ります。

結論エネルギー消費とコストがより重要になり、室内環境の質と快適性への関心が高まるにつれ、エア カーテン メーカーは、より多くの業界に対応できる新製品の開発を続けています。

Stephen Benes は、創業 58 年のエア カーテン メーカー、Berner International Corp. の地域営業マネージャーです。 連絡先は [email protected] です。