コンプレッサーとは

最初にコンプレッサーについて紹介します。

コンプレッサーとは、機械内で空気を圧縮し、圧縮した空気を連続的に送り出す機械のことです。

コンプレッサーが使用されている場所は、ほとんどが工場です。

その他には、建築現場で使用されることもあります。

工場の中でも様々な工程で使われているほど重宝している機会でもあります。

例えば、プレス機の駆動用として使用されているのです。

皆さんの身近なところでは電車に搭載されており、コンプレッサーが作り出した圧縮空気がエアブレーキというブレーキに役立てられています。

さまざまな用途で活躍しているコンプレッサーですが、電力消費が著しく高い特徴があります。

工場全体の消費電力の内。おおよそ25％ほどがコンプレッサーが占めていると言われるほどです。

電力消費の問題を解決するため、コンプレッサーの製造メーカーは省エネタイプのコンプレッサーを商品化しました。

導入する企業にとって環境問題だけでなく、ランニングコストが抑えられるというメリットもあり、従来よりも省エネを実現しているコンプレッサーに入れ替えられるようになりました。

その他、スペックの向上やBluetooth搭載機種などより最新技術が盛り込まれたコンプレッサーが登場しており、注目されています。

コンプレッサーの種類について

工場や建築現場、鉄道などさまざまな場面でコンプレッサーが活躍しています。

どれも同じコンプレッサーというわけではありません。

コンプレッサーの中にも、多くの種類が存在しており、種類の区分としては扱う空気によって異なります。

まず、一般的なコンプレッサーとしては「エアーコンプレッサー」または、「ガスコンプレッサー」です。

その中で、水素を扱うコンプレッサーは「水素ガスコンプレッサー」、窒素を扱うコンプレッサーであれば、「窒素ガスコンプレッサー」と呼ばれています。

また、空気の種類だけでなく、圧縮範囲によって大きく4種類に分けられています。

1つ目は、真空ポンプです。

真空ポンプとは、大気圧により真空状態にする機械のことを指します。

2つ目は、コンプレッサーです。

コンプレッサーとは、吐出圧力約0.1MPa[G]以上の機械のことを指します。

3つ目は、ブロワです。

ブロワとは、吐出圧力約10kPa以上0.1MPa[G]未満の機械のことを指します。

4つ目は、送風機です。

送風機とは、吐出圧力約10KPa未満の機械のことを指します。

コンプレッサーの仕組みについて

ここまで、コンプレッサーについて解説していきましたが、ここからは本記事の本題であるコンプレッサーの仕組みについて解説します。

コンプレッサーの仕組みを説明する際によく自転車の空気入れを例にすることがあります。

自転車の空気入れを使ったことがあるという方がほとんどだと思いますが、レバーを下げると先端から「プシュー！」と空気の音がしますよね。

これは、レバーを下げたことでレバーが装着されている筒と繋がっているチューブを通って、空気が押し出されることで先端から空気が流れてくるのです。

基本的には、コンプレッサーも同じ原理で動いています。

では、もう少し詳しく見ていきましょう。

圧縮空気の作り方

もう少し自転車の空気入れをイメージしながら説明します。

自転車タイヤに空気入れを繋げて、何回かレバーを上下させていくと回数を追うごとにレバーが固くなりませんか？

レバー自体が固くなったのではなく、タイヤに空気が溜まっていくことで押し出される空気に逃げ場がなくなり、元に戻ろうとすることでレバーが固くなったような状態になります。

要は、レバーが固くなったところからグッと下げていくことで、空気が元に戻ろうとするエネルギーが蓄えられているのです。

これが「圧縮」という状態です。

タイヤからチューブを外すと「プシュッ！！」と空気が抜ける強い音がします。

この時に放出した空気が圧縮空気です。

空気入れの場合は人力でしたが、電気の力を利用して連続的に圧縮空気を作り出している機会がコンプレッサーということです。

【種類別】コンプレッサーの様式について

前項でコンプレッサーの種類について解説しましたが、様式の違いもあります。

主に3種類に分かれており、「レシプロ式・スクリュー式・スクロール式」です。

それぞれ仕組みに違いがありますので、解説していきます。

レシプロ式

まずは、レシプロ式です。

レシプロ式は、コンプレッサーの中で伝統的な作りをしています。

また比較的安価でありながら、造りが簡易であることからメンテナンスがしやすい面があります。

レシプロ式では、シリンダ内部を上下動によって空気を吸入し、送り出すような仕組みです。

このピストンを動かす元となってい部品が2種類に分かれています。

1つ目は、エンジンコンプレッサーというエンジンで駆動するコンプレッサーです。

2つ目は、モーターコンプレッサーというモーターで駆動するコンプレッサーです。

特にエンジンコンプレッサーは、屋外キュービクルタイプと工事設備用のコンプレッサーに分けられています。

スクリュー式

スクリュー式は、3種類の中で最も多く採用されているコンプレッサーです。

特徴として、振動が静かであることや多くの現場で使われている中型コンプレッサーに適しているところがあげられます。

スクリュー式では、ケーシング内に雄雌一対のスクリューローターがかみ合っている構造です。

空気の吸入の量と、吐出する量に違いがあります。

比較的多くの空気量を吸入し、吐出する側の口を吸入よりも小さくすることで圧力が加わり、空気が圧縮される仕組みです。

スクロール式

最後にスクロール式です。

スクロール式では、ケーシングとローター間の容積を変化させています。

変化させることで圧縮空気が作り出されるのです。

特徴としては、小型のコンプレッサーにとって最も動力効率が良いところがあります。

また稼働時の動作音が静かである面から選ばれることもあります。

メンテナンスって必要なの？

ここまでコンプレッサーの仕組みについて解説しました。

あらゆる場所、あらゆる用途で使われているコンプレッサーですが、消耗品の側面もあります。

使用するにつれて消耗や劣化がはじまり、故障していくのです。

一方で1台あたりの料金は大小関係なく、かなりお値段が掛かります。

そのため、コンプレッサーはいかに安全に長く使い続けるかが重要な機械です。

コンプレッサーの寿命を大きく分けるポイントとして、メンテナンスの有無があります。

1回、2回ではなくいかに定期的にメンテナンスを行い続けるかによってコンプレッサーの寿命は年単位で変わってくるのです。

昨今、燃料費も高騰していることからとりあえず使えている状態で保たせるのではなく、良い状態で維持することも求められます。

ギリギリの状態のままコンプレッサーを使い続けることで、燃料費や電気代など毎月の水光熱費が余計にかかってしまうのです。

では、メンテナンスはどのようにすれば良いのでしょうか？

それは、羽田コンプレッサーにお任せください！

羽田コンプレッサーでは、コンプレッサー専門にあらゆるメーカーのコンプレッサーをメンテナンスを受け付けております。

もし、現場で下記のような症状が感じられた際は、お気軽にご相談くださいませ。

まとめ

今回は、コンプレッサーの仕組みについて解説しました。

コンプレッサーといっても様々な種類がありましたね。

皆さんの現場ではどんなコンプレッサーを使われていますか？

お困りごとがあった際は羽田コンプレッサーへお問い合わせください。