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エコツールのコラム集
COLUMN
2022.07.29

【保存版】コンプレッサーとは何か解説!

コンプレッサーという工作機械のあることは幅広く知られているかもしれません。何となくそのような機械のあることは知っているけれども、細かな機能については知らないという人もいるでしょう。コンプレッサーは金属加工や鉄鋼などのプレス、食品加工、電子部品の製造など幅広い用途で利用されています。

コンプレッサーとは何か?

コンプレッサーとは、日本語では圧縮機と言います。空気を圧縮して、タンクに貯めます。そしてこの気体を動力源として動かしていく装置です。工作機械の中では欠かせないものとされています。工具の脱着やエアーブロー、ツールチェンジの回転などの動力源として貴重な役割を担っています。

コンプレッサーというと製造工場で使われる業務用のアイテムと思っている人もいるでしょう。しかし近年ではコンパクトサイズのコンプレッサーも出てきています。こちらは一般家庭用で、DIYをするときに使用している方も増えてきています。エアー工具やエアーブローとして清掃用具に使用する、自動車の空気入れなどこちらも幅広い用途で活用されています。

コンプレッサーの主要な3種類とは?

コンプレッサーと一言で紹介されることも多いですが、その中でもいくつかの種類に分類されます。主な種類とは、スクリューコンプレッサーとレシプロコンプレッサー、クロールコンプレッサーです。それぞれに異なる特徴を有しています。

まずスクリューコンプレッサーとは、オスとメスローターという2本のスクリューを使って圧縮する構造のコンプレッサーを差します。種類別に見た場合、最も普及しているタイプといえます。ローターが回転することで連続圧縮できるのが特色です。振動や騒音が少なく、中用量から大容量のコンプレッサーの多くでこの方式が採用されています。

レシプロコンプレッサーとはピストンを使っているのが特徴です。こちらをモーターで往復運動させることでシリンダー内の空気を圧縮させていきます。その動きから「往復式コンプレッサー」と呼ばれることもあります。構造がシンプルなので、空気以外にもガスを圧縮させるためにも用いられます。シンプルな構造なので比較的安価で調達できます。しかし騒音や振動が大きめですから、周囲に迷惑をかける可能性があります。小型のコンプレッサーで採用されている仕組みです。

スクロールコンプレッサーとは、圧縮部が渦巻き状になっているのが特徴です。圧縮部を回転させることで、空気を圧縮していきます。コンパクトサイズでまとめられるのが特色で、振動と騒音共に小さくできるのも魅力です。小容量のコンプレッサーで十分と考え、周囲に騒音や振動で迷惑をかけたくないという人向けの機器といえます。

コンプレッサーのスペックとは?

コンプレッサーを購入するにあたって、どの程度の能力があるかスペックを比較していきます。コンプレッサーの能力をチェックするにあたって、いくつか重要な指標があります。スペックを見て、自分の用途にマッチするだけの能力を有しているかどうかについて検討しましょう。

まずは電圧と周波数です。電圧はV、周波数はHzによって表示されています。電圧についてですが、一般家庭で使用する場合には100Vになっているかどうか確認しましょう。100Vであれば、家庭用コンセントでも使用できます。一方中型以上のコンプレッサーのような工場で使用するような業務用の場合、200もしくは220Vの三相電源が必要です。

周波数については東日本と西日本で異なる点を留意しましょう。大まかにいうと静岡県で東と西に分かれます。東日本では50Hz、西日本では60Hzの周波数が使用されています。もし50/60Hzと記載されているモデルであれば、東西関係なくどこでも使用できます。しかし50もしくは60Hzとしか記載されていないのであれば、使用できるエリアが限定されます。使用する地域で利用可能な機種か、購入する前に確認してください。中古コンプレッサーの場合、どちらかの周波数にしか適用できていないものもありますので特に注意が必要です。

定格出力もスペックをチェックする際に忘れてほしくない項目です。コンプレッサーはモーターによって動くのですが、その際の消費電力です。消費電力と馬力は比例関係にあります。消費電力が高ければ、それだけパワーも強いです。気体を圧縮する能力に優れています。より強いパワーのコンプレッサーを使用すると、電力消費も大きいので電気料金もかかる点は留意しておきましょう。

タンク容量は、圧縮した期待をどの程度貯められるかタンクのキャパシティと考えてください。リットル(l)単位で表示されます。こちらの数字が大きければ大きいほど、圧縮した期待をより多く貯められます。近年の傾向としては、馬力に応じて適切なサイズのタンクが標準装備されているモデルが多いです。

タンク容量よりもスペックをチェックする際に重視してほしいのが、吐き出し空気量です。吐き出し空気量とは1分当たりの空気使用量のことです。「l/min」で示されます。コンプレッサーを使用するにあたって、必要な空気量があります。それに対して吐き出し空気量が適切でないと、制御不能の状態に陥ってしまう恐れがあります。目安と言われているのは、必要な空気量に対して20%程度余裕を持たせることです。

また吐き出し空気量で表示されている数値には前提条件があります。温度20度・湿度65%の空気を吸い込んだ場合を前提にしています。この条件以外の環境の中でコンプレッサーを使用し合場合、スペック道理の空気量を吐き出せない可能性があります。その部分も注意しましょう。

常用圧力もチェックしておきましょう。MPaという単位で表示されます。製造設備において通常使用するにあたっての圧力のことです。ちなみに圧力が変動する場合、変動する範囲の中で最高の圧力を差します。kgf/cm2で算出できます。常用圧力も吐き出し空気量同様、圧力が十分でないと機械の制御がきかなくなってしまうので注意しましょう。常用圧力に対して、制御圧力の下限値が0.1~0.2MPa高い機種を選ぶといいでしょう。これくらいの余裕を持たせれば、環境の変化などで対象数値が変わっても対応できるからです。

最近ではコンプレッサーもかなり多様化しています。幅広いニーズに応えられるようにするためです。例えばオイルを使用するかどうか、車輪がついていて移動させることができるか、据え置きタイプかなどで分類できます。また空気の冷却方式も2種類に分類できます。水冷式のものもあれば、空冷式のものもあります。圧縮をどの程度の段階で行うかも機種によって異なります。1段のみのものもあれば、2段以上の多段階で圧縮できるものもあります。多角的に比較して、自分にマッチするものを探しましょう。

まとめ

コンプレッサーとは製造工場にはもはや欠かすことのできないアイテムです。工作機械の中でも必要で旋盤やマシニングセンター、プレスブレーキ、プラスチック機械、鍛圧プレスなど幅広い用途で活用されています。また最近では家庭用のコンパクトサイズのコンプレッサーも出てきています。DIYで使用したいと思っている人も多いでしょう。コンプレッサーにはいろいろな種類があって、それぞれに特徴が異なります。もし購入を検討しているのであれば、自分にマッチするモデルを慎重に探しましょう。

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