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コンプレッサーを使用する方必見!圧力について解説します!

2024年4月22日

コンプレッサーの利用を検討している方もいらっしゃることでしょう。
しかし、中には「コンプレッサーを使いたいけれど、どうやって選べば良いのかわからない」というケースもあるかもしれません。


今回はコンプレッサーを選ぶ際に注意してほしいポイントとコンプレッサーの圧力、コンプレッサーの種類についてご紹介します。

□コンプレッサーを選ぶ際に意識しておきたいこと

コンプレッサーは、必要な圧力や空気量に合わせて選ぶ必要があります。
必要な圧力や空気量に合わせてコンプレッサーを選ぶために、ここではコンプレッサーを選ぶ際に意識しておいた方が良い3つの用語を解説します。

*1.出力

コンプレッサーにおけるモーターの出力とは、コンプレッサーから吐き出す空気の量を指します。
コンプレッサーはモーターの力で空気を圧縮するため、モーターの出力が大きければ大きいほど、コンプレッサーから吐き出す空気の量が増えます。
単位はKW(キロワット)です。
以前はHP(馬力)という単位が使われていましたが、現在はKWが一般的です。
HPとKWは、1HP=0.75KWの関係にあります。

*2.圧力

コンプレッサーにおける圧力とは、空気を圧縮した際に元に戻ろうとする力(圧縮空気の力)の強さのことを指します。
これは単位面積あたりで示されます。
単位はMPa(メガパスカル)です。
以前はkgf/cm2(キログラムフォース平方センチメートル)という単位が使われていましたが、現在はMPaが一般的です。
kgf/cm2とMPaは、1 kgf/cm2=0.098MPqで変換できます。

*3.吐出し空気量

コンプレッサーにおける吐出し空気量とは、コンプレッサーが単位時間あたりに作り出す圧縮空気の量を大気圧の状態に換算した値のことを指します。
単位はL/min(リットル毎分)やm3/min(リューベ毎分)です。
L/minとm3/minは、1000L/min=1 m3/minで変換できます。
また、吐出し空気量は温度によって変わります。
つまり、温度が0℃のときと20℃のときでは吐出し空気量が違います。
これは、空気が温度の変化によって縮小したり、膨張したりするためです。
NL/minやNm3/minのように、単位の前にN(ノルマル)がついている場合は、基準状態といわれます。
大気圧時に温度0℃、湿度0%のときが基準状態で、NL/min、m3/minです。
一方で、大気圧時に温度20℃、湿度65%のときが標準状態で、L/min、m3/minです。
一般的に、コンプレッサーのカタログや図面では標準状態での吐出し空気量が表示されています。

□コンプレッサーの圧力について詳しく解説します

ここでは、先ほどご紹介した「コンプレッサーを選ぶ際に意識しておいた方が良い用語」の中でも圧力について詳しく解説します。
記載したように、コンプレッサーにおける圧力とは、空気を圧縮した際に元に戻ろうとする力(圧縮空気の力)の強さのことを指します。
コンプレッサーは、圧縮できる最大の圧力が0.7MPaから0.9MPaであるものが一般的です。
ただし、「中圧」という圧縮できる最大の圧力が1.0MPaのものもあります。
単に圧力と表現しても、圧力には2つの考え方があるため、注意が必要です。

1つ目の考え方は、ゲージ圧力です。
ゲージ圧力とは大気圧を基準とした圧力のことを示します。
そのため、大気圧=0Mpa、絶対真空=-0.1013の状態における圧力です。

2つ目の考え方は、絶対圧力です。
絶対圧力とは絶対真空を基準とした圧力のことを示します。
そのため、大気圧=0.1013MPa、絶対真空=0MPaの状態における圧力です。
ちなみに一般的な表記は、ゲージ圧力です。

*コンプレッサーの圧力に関する注意点

圧力は、エアーコンプレッサーの大きさと全く関係ありません。
高い圧力が必要な場合に、モーターの大きなエアーコンプレッサーを勧められることがあるかもしれません。
しかし、エアーコンプレッサーの大きさが違っても同じ圧力を作れることもあります。
高い圧力が必要だからという理由で大きなエアーコンプレッサーを選択する必要はありません。

□コンプレッサーの種類について紹介します

コンプレッサーにはいくつかの種類があります。

1.スクリュー
スクリューは、2つのスクリューロータを回転させて空気を圧縮する方法のコンプレッサーです。
別名で回転式コンプレッサーと呼ばれることもあります。
スクリューコンプレッサーの中にも、オイル式とオイルフリーの2つの種類があります。
オイル式のスクリューコンプレッサーは、スクリューロータが接触することで圧縮空気を生み出す仕組みであるため、潤滑油が必要です。
一方で、オイルフリーのスクリューコンプレッサーは、スクリューロータが接触せずに圧縮空気を生み出す仕組みであるため、オイルは必要ありません。
オイルフリーの方がメンテナンスは楽ですが、メンテナンス費が高く、空気圧縮率がオイル式よりも低いというデメリットがあります。

2.スクロール
スクロールは、空気を圧縮するための渦巻き形状の装置が2つあるコンプレッサーです。
装置のうちの1つが固定されており、もう1つが固定された装置を周回することで空気を圧縮します。
空気圧縮率が高い上に、音も静かです。
コンプレッサーには他にも、ブースターやエンジンなどの種類があるため調べてみると良いかもしれません。
それぞれに特徴があります。

□まとめ

コンプレッサーはどのくらいの圧力や空気量が必要なのかを把握した上で、選ぶと良いです。
選ぶ際には、出力・圧力・吐出し空気量の3つの用語に注意しましょう。
また、コンプレッサーにはいくつかの種類があり、それぞれに特徴があります。
調べてみて、求めている圧力や空気量に合うコンプレッサーを選ぶことをおすすめします。

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