さまざまな種類の容積式圧縮機について理解する

一般的な経験則では、容積式コンプレッサーはベース ロード要件に最適です。では、それらはどのように機能するのでしょうか?容積式コンプレッサーは、1 つまたは複数の圧縮チャンバーに空気を引き込みます。 1 つまたは複数の可動部品の変位によって各チャンバーの容積が減少すると、圧力が増加します。

今日は、容積式圧縮を使用するさまざまなタイプのコンプレッサーを見ていきます。

ピストンコンプレッサー

ピストン コンプレッサは、最も古く、最も一般的なタイプの産業用コンプレッサです。単動式または複動式、オイル潤滑式またはオイルフリーのバリエーションがあり、さまざまな構成のさまざまな数のシリンダーがあります。

オイルフリー ピストン コンプレッサには、ポリテトラフルオロ エチレン (PTFE) またはカーボン製のピストン リングがあります。別の方法として、ピストンとシリンダーの壁をラビリンス コンプレッサのようにプロファイルすることもできます。大型の機械には、ガジオン ピンにクロスヘッドとシールが装備されており、オイルがクランクケースから圧縮チャンバーに移動するのを防ぐための換気された中間部品が装備されています。小型のコンプレッサーには、恒久的に密閉されたベアリングを備えたクランクケースが含まれていることがよくあります。

ロータリースクリューコンプレッサー

1930 年代に開発されたツイン スクリュー形式の回転式容量型コンプレッサーは、オスとメスのローターの 2 つの主要部分で構成されています。オスとメスのローターは反対方向に回転し、ハウジングとの間の容積が減少します。各スクリューエレメントには、その長さ、スクリューのピッチ、および排出ポートの形状に依存する固定の組み込み圧力比があります。最大の効率を達成するには、組み込みの圧力比を必要な使用圧力に適合させる必要があります。

最新のオイルフリー スクリュー コンプレッサは非対称のスクリュー プロファイルを備えているため、内部漏れが減少し、エネルギー効率が向上します。外歯車は、ほとんどの場合、逆回転するローターの位置を同期させるために使用されます。ローターが互いに接触することがないため、圧縮チャンバー内での潤滑は不要であり、生成される圧縮空気は完全にオイルフリーです。

液体噴射式スクリュー コンプレッサーは、圧縮チャンバーに液体潤滑剤を使用し、多くの場合、コンプレッサーのベアリングにも液体潤滑剤を使用します。液体は圧縮機要素の可動部品を冷却および潤滑し、圧縮されている空気を冷却し、入口への戻り漏れを減らします。今日、オイルは潤滑性とシール性に優れているため、最も一般的に使用される液体です。使用される他の液体には水が含まれます。

歯のコンプレッサー

トゥースコンプレッサーには、圧縮チャンバー内で反対方向に回転する 2 つのローターが含まれています。その圧縮プロセスは、吸気、圧縮、および出口の段階で構成されています。吸気段階では、ローターが吸気口を塞ぐまで空気が圧縮チャンバーに引き込まれます。次に、空気は圧縮室で圧縮され、圧縮段階でローターが回転するにつれて圧縮室が小さくなります。最終段階では、出口ポートはローターの 1 つによって圧縮中にブロックされますが、入口は開いて圧縮チャンバーの反対側のセクションに新しい空気を引き込みます。

スクロールコンプレッサー

スクロール圧縮機は、通常、一定量の空気を連続的に減少する体積に圧縮するオイルフリー軌道変位型圧縮機の一種です。コンプレッサ エレメントは、ハウジングに固定されたステータ スパイラルと、モーター駆動の偏心軌道スパイラルで構成されています。スパイラルは 180° の位相変位で取り付けられ、徐々に変化する体積のエア ポケットを形成し、スクロール要素に半径方向の安定性を提供します。軌道を回る渦巻きが動くと、空気が吸い込まれてエア ポケットの 1 つに取り込まれ、中心に向かって移動するにつれて徐々に圧縮されます。

ベーンコンプレッサー

ほとんどのベーン コンプレッサはオイル潤滑式で、多くの圧縮空気膨張モータと同じ原理を使用して動作します。放射状の可動ブレード形状のベーンを備えたローターは、ステーターハウジングに偏心して取り付けられています。回転すると、遠心力によってベーンがステーターの壁に押し付けられます。ローターとステーターの間の距離が増加する間、空気が引き込まれます。空気はさまざまな圧縮機ポケットに取り込まれ、回転とともに体積が減少し、ベーンが出口ポートを通過するときに排出されます。

ルーツブロワー

ルーツブロワーは、内部圧縮のないバルブのない容積式コンプレッサーです。圧縮室が出口ポートに接触すると、圧縮空気が圧力側からハウジングに逆流します。続いて、圧縮室の容積が回転を続けてさらに減少すると、さらなる圧縮が行われる。したがって、圧縮は最大逆圧に対して行われ、その結果、効率が低下し、騒音レベルが高くなります。ルーツブロワーは、真空ポンプや低圧用途の空気輸送によく使用されます。

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