PQ曲線:パラメータよりも有意である。
2024年7月15日
ファンの風量と静圧は一定ではなく、システムインピーダンスの変化に応じて変化します。実際の風量と静圧はインピーダンスによって決まります。静圧(インピーダンス)を変化させながら様々な風量を得ることで、静圧(P)と風量(Q)の関係を表すPQ曲線を描くことができます。この曲線は、冷却ファンの特性を説明する際によく使用されます。
元の文意は維持しつつ、専門的な表現を高めるために修正されています。「提供された図では、ファンAとファンBは最大静圧と最大風量は同じです。しかし、Aの曲線がBの曲線を完全に「囲んでいる」ことから、AはBよりも優れた性能を発揮しています。同じ風量や静圧であっても、Aは常にBよりも優れた性能を発揮します。このような「完璧な」曲線が2つ見つかる可能性は低いですが、より良い曲線とはどのようなものでしょうか?一般的に、PQ曲線と両軸に囲まれた領域が広いほど、性能が優れていることを示します。ただし、この基準は100%の精度を保証するものではありません。選択と分析にシステムインピーダンス曲線を組み込む方が、より合理的なアプローチとなります。」

上図には6本の曲線が表示されています。そのうち3本の色付き線は3種類のファンの特性曲線を表し、残りの3本の点線は異なるシステムインピーダンスを表す曲線です(シャーシファン、空冷式ラジエーターファン、水冷式排気ファンの3つのアプリケーションシナリオにおけるファンのシステムインピーダンスをシミュレートしています)。各ファンのPQ特性曲線と対応するシステムインピーダンスの交点が、そのファンの動作点を表しています。つまり、ファンはこの動作点に対応する静圧と風量で動作します(静圧はインピーダンスを克服するために利用されます)。
コールドロウのインピーダンスが最も高く、次いで空冷ラジエーターのインピーダンスが高いことがわかります。一方、シャーシのインピーダンスは比較的低くなっています。これらのシナリオの中で、NF-F12は最大の静圧を提供し、NF-S12Aはより大きな風量を提供します。
では、適切なファンはどのように選べば良いのでしょうか?実は、答えは非常にシンプルです。所定のインピーダンス曲線において、動作点で最大風量を持つ製品を選ぶのです。したがって、上記の3つのシナリオすべてにおいて、NF-A12は最大風量も最大静圧も最高ではないにもかかわらず、最適な選択肢であることが証明されています。これはまた、仕様はあくまで参考値であり、適切なファンを選択する際には、PQ特性曲線の方がより重要であることを強調しています。幸いなことに、多くのブランドがファンのPQ特性曲線を提供しています。