圧縮空気システムの必須コンポーネント：コンプレッサーから配管まで全構成を解説

圧縮空気は、その入手しやすさと使いやすさからさまざまな業界で広く使用されています。電気、天然ガス、水に続く「第4のユーティリティ」と呼ばれることもあります。

しかし、圧縮空気をエネルギー伝達に使用するアイデアが1800年代から始まっていたことをご存知でしょうか？この時期、金属製造プラントの増加により蒸気の限界が浮き彫りになりました。

1888年、オーストリアのエンジニア、ヴィクトル・ポップがヨーロッパ初のコンプレッサープラントを建設しました。その後、電気と空圧エネルギーを取り入れた新技術が続々と登場しました。

今日、圧縮空気システムは工具や組立ステーションの駆動から主要な産業プロセスの促進まで、幅広い用途に使用されています。これらのシステムは現在、あらゆる用途に対応できるよう、さまざまな形状、サイズ、モデル、独自の機能を備えています。

圧縮空気システムとは？

圧縮空気システムは、モーター駆動の機械装置で、圧縮・加圧された空気を供給するように設計されています。この空気は施設の運転や、さまざまなデバイスへの加圧空気供給によく使用されます。システム内のモーターは可変速度で動作するか、オン/オフで制御されます。

排出された空気は最初に小さなサイズに圧縮されます。その後、圧力下でタンクやシリンダーに貯蔵されます。圧縮空気はドライヤーを通過し、湿度が低減されます。その後、システムは施設の配管と機械（ダイバーター、自動バルブ、ダストコレクター、スライドゲートなど）に内容物を分配します。

ほとんどの施設では、これらのシステムは約80〜90ポンドの、安全で衛生的、使いやすい圧縮空気を供給できます。以前の圧縮空気システムは汎用性が低かったものの、現代のデバイスは以下を含むさまざまな分野で使用されています：

• 半導体・エレクトロニクス
• 医薬品
• 食品・飲料
• 化学
• 輸送
• 農業
• 製造

適切に設計されたシステムでは、当社エンジニアの試算によれば、企業は総エネルギー費の最大10%を節約できます。

圧縮空気システムの基本コンポーネント

圧縮空気は多くの製造・包装作業で不可欠なリソースですが、生産コストも高いです。プラントエアは高コストなユーティリティとなり得るため、適切に設計された圧縮空気システムは生産性と効率を最大化するために極めて重要です。

圧縮空気システムのコンポーネントを知ることは、テクノロジーを最適な状態で維持するための第一歩です。

これらのシステムは重要なプロセス、施設、組織の生産性にとって不可欠であるため、正しく導入する必要があります。システムの正確な部品を知ることで、機器を適切に使用できます。また、問題発生時のメンテナンスとトラブルシューティングも容易になります。

以下は圧縮空気システムの基本部品です：

コンプレッサー

コンプレッサーは、必要な圧力で圧縮空気を生成する役割を担います。主に2種類のコンプレッサーがあります：

オイル潤滑式

信頼性と長寿命で知られる標準的な産業用エアコンプレッサーです。圧縮時にオイルを使用して空気をシールし、プロセスを潤滑し、システム全体を冷却します。そのサイズと空気容量により、現場での複数工具の同時駆動に最適です。

ほとんどのオイル潤滑式コンプレッサーは、隙間のないピストンリングとより厳しいミリング公差を採用し、オイルの持ち越しを最小限に抑えています。これらのシステムは、業界固有のエアシステム需要に応じてさまざまなアクセサリーと共に設置されることが多々あります。オイル潤滑式コンプレッサーは建設、エネルギー、製造、農業で利用されています。

オイルフリー・オイルレス

潤滑オイルが圧縮エリアに持ち越されることがあり、圧縮空気の品質を低下させます。製品汚染が主な懸念事項である食品、飲料、化学分野では、オイルレスコンプレッサーがより適した選択肢となります。

オイルフリーシステムは、可能な限り最も安全で清潔な圧縮空気を提供します。これらのモデルは頻繁なオイル交換が不要なため、メンテナンスもより少なくて済みます。

アフタークーラー

冷却は空気圧縮プロセスの重要なステップです。高温の空気はシステムの過熱を招き、機器損傷やコストのかかる故障・ダウンタイムを引き起こします。

ほとんどのロータリースクリューコンプレッサーには内蔵アフタークーラーが搭載されています。アフタークーラーには、特に真夏の時期に十分な量の涼しく衛生的な空気供給が必要です。使用時はクーラーを100°F（約38℃）以下の条件下に保つ必要があります。

湿りエアレシーバータンク

エアレシーバータンクは、短時間の高需要時に使用するために圧縮空気を一時的に貯蔵する耐圧容器です。圧縮空気レシーバーには湿り（ウェット）と乾き（ドライ）の2種類があります。

湿り貯蔵タンクはエアドライングシステムの前にあります。二次熱交換器として機能し、エアドライヤーの信頼性を高めます。湿りエアレシーバータンクでは、空気がドライヤーを通過する前に余分な水と潤滑剤を凝縮させることができます。

プレフィルター（ドライヤー前）

プレフィルターは、空気がドライヤーに入る前に、粉塵、汚れ、オイル、水滴、重金属などの異物を捕捉します。これにより、粒子が圧縮空気を汚染し、システムの他の部分を損傷するのを防ぎます。

ドライヤー

水蒸気による過剰な水分は、配管、バルブ、その他のコンポーネントで錆びと腐食を引き起こす可能性があります。ドライヤーは、システムに深刻な損害を与える可能性のある水分をコンプレッサーから排除します。

アフターフィルター（ドライヤー後）

アフターフィルターはドライヤーの後に配置され、圧縮空気が分配段階に達する前に汚染物質を捕捉します。これにより、生成された空気が清潔で安全に使用できることを保証します。

乾きエアタンク

「乾き」貯蔵タンクはエアドライヤーの後に配置され、すでにろ過・乾燥された圧縮空気を保持します。高需要時には、乾きエアタンクが空気を即座に利用可能にし、エアドライヤーへの負担を軽減します。

凝縮トラップ

凝縮水は圧縮プロセスの自然な副産物です。システムに大損害を与える前に除去する必要があります。

凝縮トラップまたはドレンは、気流から除去された遊離水とオイルを排出します。機能するドレンがないと、汚染物質と圧縮水分がシステムに蓄積し、コストのかかるメンテナンスとダウンタイムを招きます。

配管システム

配管システムは、コンプレッサーから空気圧デバイスへ圧縮空気を運ぶ配管ネットワークです。効果的な配管システムは、最大流量と最小圧力降下で高品質な空気を輸送できる必要があります。

JHFosterの圧縮空気システムで効率を向上

圧縮空気システムは、施設の日常業務を最適化する複雑な技術です。エアコンプレッサーをプロセスに導入する前に、チームは各部品の動作原理と用途を理解する必要があります。これにより、システムが安全かつ正しく使用されることが保証されます。

JHFosterは産業施設にカスタムエアコンプレッサーとその他のシステムコンポーネントを供給しています。当社の最先端圧縮空気システムは、貴社のような企業がダウンタイムを削減し、運用効率を最大化するのを支援します。今すぐ専門家までお問い合わせください。