コンプレッサのタイプと技術:包括的ガイド
圧縮空気業界に少しでも携わったことがあれば、利用可能なコンプレッサの種類の多さに圧倒されることでしょう。オイルフリーからオイルインジェクション、動圧式から容積式、固定速度からVSD(可変速ドライブ)まで、オプションは多岐にわたります。さらに異なる技術タイプもあります!
そこで、わかりやすく整理しました。頭を悩ませる代わりに、そのまま読み進めて、さまざまなタイプと技術の詳細を理解してください。
動圧式 vs 容積式コンプレッサ
動圧式コンプレッサ
遠心式やターボコンプレッサとも呼ばれ、軸流/半径方向の設計で一定圧力で動作します。羽根が高速回転する圧縮インペラに空気を吸い込み、次にディフューザーを通じてガスを吐出し、運動エネルギーを圧力に変換します。発電所や化学・石油化学プラントなど、非常に大量の空気を必要とする用途で見られます。
容積式コンプレッサ
産業現場で一般的で、一定流量(一定圧力ではなく)で動作します。空気を圧縮室に吸い込み、室の容積が減少すると空気が圧縮され圧力が上昇します。空気が内蔵の圧力比に達するとバルブが開き、空気が吐出されます。ピストン、スクリュー、スクロールコンプレッサが容積式の例です。
技術タイプ
ピストン(レシプロ)コンプレッサ
ピストンコンプレッサでは、ピストンがシリンダー内で上下運動します。ピストンヘッドがシリンダー内を上昇すると空間が縮まり、圧縮によりガスの圧力が上昇します。複数の圧縮段を持つことができます。
スクリューコンプレッサ
空気は吸入バルブから入り、ツインヘリカルスクリュー(ローター)を通って圧縮されます。スクリューが回転し容積が減少すると空気圧力が上昇します。連続運転が可能で、産業界の柱とされています。
スクロールコンプレッサ
単一の螺旋状ローターが、同様の固定螺旋に対して公転運動します。この振動により、両者の間に閉じ込められた空気の空洞が徐々に小さくなります。この容積減少により、吸入された一定体積の空気の圧力が上昇します。
遠心式コンプレッサ
動圧式コンプレッサの説明を参照してください!
その他のコンプレッサタイプには、トゥースコンプレッサとベーンコンプレッサがありますが、上記より一般的ではありません。
オイルフリー vs オイルインジェクション
オイルインジェクション式では、圧縮室でオイルを潤滑・冷却・シールに使用しますが、オイルフリー式では圧縮室で一切オイルを使用しません。これにより、製品やプロセスへのオイル混入リスクを大幅に低減できます。
オイルフリーかオイルインジェクションかの選択は、用途に大きく依存します。食品・飲料、医療、医薬品など、汚染のリスクを完全に排除する必要がある極めてクリーンな空気を要する用途ではオイルフリーが有利です。一方、一般製造や自動車など、オイルが製品やプロセスに接触しても問題ない用途では、オイルインジェクション式で十分対応可能です。
固定速度 vs 可変速ドライブ(VSD)
固定速度コンプレッサは一定速度で運転し、100%全負荷運転時には非常に効率的です。しかしアンロード時には、圧縮空気を生産せずにモーターを回しエネルギーを消費する時間が発生し、これが無駄なエネルギーとなります。VSD(可変速ドライブ)ユニットは、必要な空気量に応じてモーター回転数を変化させます。需要が増えればモーターは速くなり、減れば遅くなります。必要な空気を生産するために必要なエネルギーのみを使用するため、エネルギー消費が減り、ライフサイクルコストが削減されます。
エアコンプレッサについてさらに知りたい方は、www.atlascopco.com/air-usa をご覧ください!
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