ロータリースクリューコンプレッサの仕組み：原理と効率
機械はしばしば「シンプルさ」と「複雑さ」の融合ですが、これはロータリースクリューエアコンプレッサにも当てはまります。設計はシンプルながら、高い効率で圧縮空気を供給するよう精密に設計されており、産業界のワークホース（働き者）として、途切れることなく毎日稼働し続けます。適切にサイジングされていれば、圧縮空気供給の最も効率的な形態の一つとなります。
ロータリースクリューエアコンプレッサはどう動くのか？
ツインロータリースクリューコンプレッサの原理は1930年代に開発されました。圧縮要素は、互いに反対方向に回転するメスローターとオスローターで構成されます。ローター間の空間に空気が入り、回転するにつれてローターとハウジングの間の容積が減少し、空気がより小さな空間に圧縮されます。スクリューの長さ、ピッチ、吐出ポートの形状が圧力比を決定します。バルブやアンバランスを生じる機械的な力がないため、高速回転が可能で、大流量とコンパクトな外形を両立しています。そのサイズからは想像できないほどのパワーを発揮します。
オイルフリースクリューコンプレッサとオイルインジェクションスクリューコンプレッサ
ロータリースクリューエアコンプレッサには、オイルフリーとオイルインジェクションの2つの主要な技術があります。それぞれの特徴を見ていきましょう。
オイルフリーロータリースクリューコンプレッサ
外部ギアが反対方向に回転するスクリュー要素の位置を同期させます。ローター同士が接触せず摩擦が発生しないため、圧縮室内での潤滑は不要です。その結果、圧縮空気はオイルフリーになります。ハウジング内の精密な設計により、吐出側から吸入側への圧力漏れ（圧力低下）を最小限に抑えています。内部圧力比は吸入口と吐出口の温度差によって制限されるため、オイルフリースクリューコンプレッサは多段式とし、段間冷却を設けて最大圧力を得る構造が一般的です。駆動するギアボックスには潤滑油が含まれますが、「オイルフリー」とは圧縮室を指し、吸入空気固有の成分以外の異物を含まないクリーンな圧縮空気が供給されます。
オイルインジェクションロータリースクリューコンプレッサ
液体インジェクション式ロータリースクリューエアコンプレッサでは、圧縮室に液体を注入して以下の役割を果たします：圧縮要素の可動部を冷却・潤滑する、圧縮室内の空気を冷却する、吐出時の室内への逆流（リーク）を最小限に抑える。潤滑性とシール性に優れたオイルが最も一般的に使用されますが、水やその他のポリマーも使用されます。オイルは分離され、フィルターとクーラーを通過した後、再びプロセスへ循環します。圧縮空気は高温のままのことが多く、用途に応じてアフタークーラーを通します。
スクリューコンプレッサの詳細については、www.atlascopco.com/air-usa をご覧いただくか、ホワイトペーパー「ロータリースクリューコンプレッサ完全ガイド」をダウンロードしてください！
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