産業用エアコンプレッサーの種類、メリット、効率化のヒント：用途に最適な選定のために

圧縮空気は産業分野にとって不可欠なエネルギー源です。空圧ツールの駆動や主要機器の自動化によく使用されます。

米国エネルギー省によると、産業施設で消費される電力の約10%が圧縮空気の生成に使用されています。一部のプラントでは、圧縮空気生成が総電力使用量の少なくとも30%を占めることもあります。

信頼性の高い圧縮空気供給の維持は多くの産業施設にとって重要です。しかし圧縮空気は、製造以外の分野（鉱業、建設、石油・ガス、農業、輸送、レクリエーション）でも重要な役割を果たします。

エアコンプレッサーは大気中の空気を加圧してより締まった空気を生成します。この空気はタンクに貯蔵され、将来のエネルギー源として使用できます。

産業用エアコンプレッサー選定時に考慮すべき要因

産業用エアコンプレッサーはさまざまなサイズ、設計、モータータイプがあります。機能、パワー、生成する気流量と圧力も異なる場合があります。

ビジネスは、ニーズを満たし望む結果を生み出しながらエネルギーコストを管理可能にするエアコンプレッサーの選び方を知る必要があります。間違った圧縮空気システムへの投資は運用を台無しにする可能性があります。例えば、十分なパワーがないコンプレッサーはシステム障害と安全上の危険を招く可能性があります。同様に、必要以上にパワーのあるコンプレッサーはエネルギー支出を増やす可能性があります。

ビジネスニーズに適したエアコンプレッサーを選定する際に考慮すべきいくつかの要因は以下の通りです：

材質 – エアコンプレッサーはさまざまな材料で構築されています。スチールと鋳鉄製のものは他のタイプより長持ちすることが多いです。摩耗、腐食、日常的な磨耗に耐えられる材質を選択してください。コンプレッサーが長持ちすれば、メンテナンスコストは低くなります。

駆動システムタイプ – ディーゼルエンジン駆動か電動モーターかを選択できます。電動モーターはメンテナンスが少なくて済みますが、継続的な電力供給が必要です。さまざまな現場で作業する場合は最適な選択ではないかもしれません。

一部のエアコンプレッサーモデルには可変周波数ドライブ（VFD）が搭載されています。このタイプのドライブは、アプリケーションの気流需要に応じて放出するエネルギー量を調整します。VFDは電圧とモーター入力周波数を変更し、エネルギー消費と運用コストを削減します。

タンクサイズ – 貯蔵タンク（エアレシーバーとも呼ばれる）は、機器や配管システムに入る前に圧縮空気を貯蔵するために使用されます。より大きなタンクは、即座に使用できるより多くの加圧空気を貯蔵できます。より小さなタンクでは、同じ出力を得るためによりコンプレッサーがよりハードに働く必要があります。

デューティサイクル – デューティサイクルは、コンプレッサーが機能できる時間と、再び稼働を開始する前に休止する必要がある時間の比率を示します。常時フルパワーが必要な場合は、100%デューティサイクルのコンプレッサーが必要です。

冷却システム – 冷却システムは空気、水、オイルを使用してコンプレッサーの内部部品を冷却し、過熱を防ぎます。密閉型または開放型があり、軸流ファンまたは遠心ファンを使用します。一部のエアコンプレッサーにはアフタークーラーやエアドライヤーも搭載され、水分を除去して圧縮空気を安全かつ衛生的に保ちます。

産業用エアコンプレッサーの種類

容積式エアコンプレッサー

容積式コンプレッサーは、大気中の空気を1つ以上の室に吸い込みます。室の体積が減少して空気が圧縮され、設計された内蔵圧力比に達するまで続きます。その後バルブが開き、空気がアウトレットシステムに放出されます。

アウトレット圧力に関わらず、容積式コンプレッサーは一定流量で動作します。最も一般的な容積式エアコンプレッサーの2タイプは、ロータリースクリューコンプレッサーとレシプロコンプレッサーです。

ロータリースクリューコンプレッサー

名前が示す通り、このタイプのコンプレッサーは回転運動を使用して空気を圧縮します。一組のオスとメスのローターが、ローターが同時に回転するときの間に空気を閉じ込めます。

ロータリースクリューコンプレッサーは、2つのローターが噛み合うときにできる空隙に空気とオイルを吸い込みます。ローターがエアエンドを通過すると、回転中に空隙のサイズが減少し、空気が圧縮されます。ロータリースクリューコンプレッサーは現在、約25〜300馬力のプラントエアコンプレッサーにおける業界標準です。

レシプロコンプレッサー

レシプロコンプレッサーは、ピストンの連続運動を使用して空気を室に吸い込み圧縮します。空気は吐出バルブを通じて放出され、タンクに貯蔵されます。

レシプロピストンコンプレッサーは最大1000馬力まで提供でき、シングルまたはダブルチャンバー設計があります。これは空気がピストンの片側のみ、または両側で圧縮されることを意味します。これらのタイプのコンプレッサーは空冷式または水冷式です。

二段圧縮コンプレッサー

二段縮コンプレッサーでは、空気が2回加圧されます。圧縮空気を直接貯蔵タンクに送る代わりに、ピストンに移送して2回目のストロークを行います。その結果生じる二重加圧空気は冷却され、将来の使用のためにレシーバータンクに貯蔵されます。

このタイプのコンプレッサーは、空気を取り込むための二重の機構と、圧縮出力を貯蔵する2つのシリンダーを使用します。

遠心式エアコンプレッサー

遠心式エアコンプレッサーは、定圧で動作するターボまたは動的コンプレッサーの一種です。ラジアル設計を特徴とし、その性能は吸入温度の変化などの外部要因に影響されます。

空気流に運動エネルギーを伝達するため、遠心コンプレッサーは回転要素を使用して空気の速度を高めます。運動エネルギーは圧力の形で位置エネルギーに変換されます。

用途に適したタイプのエアコンプレッサーを見つける

産業用エアコンプレッサーは貴重な投資です。適切なタイプのエアコンプレッサーは、生産性、イノベーション能力、そして最終的には収益を向上させます。

JHFosterは、仕事に適し、長年使用できるエアコンプレッサーの選定をお手伝いします。特定の用途に必要な気流要件と圧力量を決定するお手伝いをします。

お見積りについては専門家までお問い合わせください。