なぜ屋根の上に球体があるのですか？多くの人が知らない

監査専門家：羅慧謙

中国科学院物理研究所准研究員

私と同じような友達はいますか？屋上の景色を眺めるたびに、屋根の上で止まることなく回転する金属球に注目が集まります。屋上や工場の屋根によく現れるこの大きな金属球にも興味がありますか?これらの丸いものは何に使われるのでしょうか、そしてなぜいつも屋根の上に現れるのでしょうか?

今日は、これらの小さなものの過去と現在について学んでいきたいと思います。

非電動フード

正直に言うと、私はいつもこれを屋根の上で「転がっている」ので、「銀色の転がるボール」と呼んでいます。数日前、作業員から彼らの本名を知りました。実は、これらは「無動力風よけ」、あるいは球形換気扇とも呼ばれています。これらが「無動力」と呼ばれるのは、電力をまったく必要としないからではなく、追加の電気エネルギーを必要とせず、自然の風だけで動くからです。

家の屋根に設置された非電源式フード 出典 | Sohuウェブサイト

それで、それらは何に使われるのでしょうか?簡単に言えば、無動力フードは、それ自体の回転によって家屋内外の空気の循環を促進する装置です。

非電動フードの構造

次に、その丸い外見の下にどのような内部構造が隠されているかを理解しましょう。

まず、無動力フードは主にファンブレード、風首、内部ブラケット、ベアリングの4つの部分で構成されています。私たちが目にする湾曲した風力ブレードの円は、空気力学の原理に基づいた慎重な科学的計算の結果です。作業時にフードへの雨の侵入を防ぐだけでなく、排気効率も大幅に向上します。ファンブレードはフード全体の中で最も重要な部品であると言えます。

フードの内部構造の出典 | Zhihu @電源のないフード

フードの丸い外側の内側には大きなスペースがあり、そこに 2 つのブラケットが入っています。このうち上部ブラケットはアルミブラケット、下部ブラケットはナイロンブラケットです。これらは主に補助的な役割を果たし、フードの全体的な機械的強度と柔軟性を大幅に向上させます。

フードの製造にステンレス鋼が使用されているため、フードが腐食する心配がなくなりました。同時に、ステンレス鋼素材によりフードの機械的強度も大幅に向上し、フードが継続的かつ安定して動作することを保証します。

つまり、専門家によって精密に設計されたフードは、防水、耐火、防爆、防風の性能を備えているだけでなく、異物が装置内に落ちるのを効果的に防ぐことができ、フードの耐用年数が大幅に向上します。

非電動フードはどのように機能しますか?

内部構造を理解した後、別の問題が私たちの前に現れます。この一見シンプルなフードはどのように機能するのでしょうか?

おそらく編集者は、誰もが煙突を見たことがあるだろうし、おそらくキッチンのレンジフードも見たことがあるだろうと考えているのでしょう。実際、無電源フードの原理は、レンジフードや煙突の原理と似ています。本質的には、それらはすべて、屋内と屋外のガス間の圧力差を通じて内部と外部のガスの交換を実現します。

キッチンのレンジフードのソース | Zhihu @ ストレート男性に買う価値のあるもの

屋外に自然風がある場合は、風の力でフードが回転します。回転過程の遠心力により周囲の気圧が低下し、負圧領域が形成されます。つまり、フード内の気圧は室内の気圧よりも低くなります。圧力差が存在するため、室内で平行方向に流れる空気は部分的に下から上への垂直方向の空気の流れに変換され、それによって家の中の古い空気が外に引き出されます。

吸引率に関しては、主に自然風の大きさによって決まります。この場合、フードの動作原理はレンジフードの動作原理に似ています。違いは、レンジフードは電気エネルギーを消費して内部のファンを回転させ、それによって負圧領域を形成することです。

そびえ立つ煙突の源 |百度百科事典

屋外に水平風がない場合、室内の空気温度が屋外の空気温度よりも高いために形成される熱上昇気流（煙突の原理に類似）によってもフードが回転します。この時、回転により発生する遠心力により負圧領域が形成され、上昇気流の流速がさらに加速され、室内と室外の空気の循環が促進されます。

小さなフード、多くの利点

環境保護の観点から見ると、このフードは動作中に汚染物質を一切発生せず、騒音もほとんど発生しないため、環境に優しく実用的な製品です。ユーザーの自宅の照明環境も改善できます。屋根に設置されたフードは、ファンブレードの隙間から光を取り込むことができます。明るい家庭環境は、一日を通して私たちの気分を改善することもできます。

経済的な観点から見ると、電気やエネルギーを必要とせず、部屋の余分な熱を自動的に除去し、部屋の温度と衛生状態を改善できます。一度設置すればメンテナンスが不要となり、設置コストと電気代を削減できます。

安全性の観点から見ると、フードは特殊な状況においてユーザーの個人的な安全を保護することもできます。廊下や公共エリアで火災が発生した場合、この換気設備により内部の煙や粉塵ガスの排出が促進され、遭難者の避難スペースが広がり、事故による損失が軽減されます。

環境に優しく経済的な非動力フードソース | Zhihu @宅宅装修驿站

つまり、換気設備として、無動力フードは、煙の排出、雨の防止、建物の煙道内の空気の対流に最適な選択肢の 1 つです。特に、フード本来の高いコストパフォーマンスは、他の製品との競合よりも際立っています。現在、住宅建設ではますます多くの無動力フードが使用されており、将来的にはさらに多くの住宅や建物で選択されるようになるかもしれません。