エアコンプレッサーとは何ですか?技術的には、エアコンプレッサー ある形式のエネルギーを別の形式に変換する機械であり、後で保存して使用することができます。しかし、その簡単な説明も、以下のより詳細な説明も、この発明、そして私たちの生活への深刻な影響は正義ではありません。
そのため、非技術的なレベルでは、上記の質問に対する答えは、「他のほとんどの発明よりも私たちの世界を変えた機械」です。
誇張のように聞こえるかもしれませんが、実際には影響の非常に正確な説明です 空気圧縮機は私たちの社会、特に産業部門に影響を与えてきました。オーストリアのエンジニアであるViktorPoppが最初のコンプレッサープラントである圧縮空気を建設してから150年も経たないうちに 電気、水道、ガスとともに「第四のユーティリティ」と呼ばれるようになりました。
数字はこの大胆な声明を裏付けています。製造業で消費されるすべての電力の10%が圧縮空気に使用されていると推定されています。
の重要性を理解する 圧縮空気とそれを生成するコンプレッサーは、最初にその物理学を詳しく見てみましょう。圧縮空気は、はるかに小さなスペースに押し込まれる通常の空気です。これが起こると、その分子が加速し、いわゆる「運動エネルギー」が生成されます。その運動エネルギーは、すぐに使用することも、後で保存して解放することもできます。
圧縮空気が非常に不可欠になった理由の1つは、その汎用性です。ほぼすべての業界が何らかの形で圧縮空気に依存しています。製造工場から自動車、船舶、電車、建設現場から病院まで、あらゆる業界で圧縮空気が使用されています。
非常に多くの異なる用途があるので、多くの異なるタイプの空気圧縮機があることも理にかなっています。結局のところ、歯科医のドリルに動力を供給する小さくて静かなコンプレッサーは、製造工場全体を動かし続ける産業用コンプレッサーと同じであってはなりません。
ただし、多くのオプションがあるため、素人が自分に適したコンプレッサーを見つけるのも困難です。物事を簡単にするために、ここにさまざまなコンプレッサーのタイプとテクノロジーの概要があります。
まず、コンプレッサーがどのように機能するかを見てみましょう。 2つの主要な圧縮テクノロジーがあります。
- 容積式コンプレッサー 通常の空気(または大気圧の別のガス)で満たされた空洞があります。その後、その空洞は小さくなります。つまり、同じ量の空気をより小さな空間に収める必要があり、その圧力と運動エネルギーが増加します。
- ダイナミックコンプレッサー インペラで空気(またはガス)を加速し、ディフューザーで減速することにより、必要な圧力上昇を実現します。
容積式コンプレッサーははるかに頻繁に使用され、空気を置換するためのさまざまなテクノロジーを備えています。 ピストンコンプレッサー 往復運動、ロータリースクリューコンプレッサーを使用してください 単一のローターとほとんど使用されない
たとえば、安価に購入できる非常に単純なマシンです。多くの場合、圧縮空気の需要が少ない運用に適したソリューションです。
ロータリースクリューコンプレッサーはより高度で、総所有コストが低くなっています。それらはよりエネルギー効率が良く、より多くの圧縮空気を生成することができます。
一方、ダイナミックコンプレッサーは、主に非常に大量の空気を必要とする操作やアプリケーションに使用されます。
彼らに加えて 動作原理 、コンプレッサーの強みとその最適な使用方法を決定する他の特性があります。
オイル注入とオイルフリー :すべてのアプリケーションが最高品質の空気を必要とするわけではありません。たとえば、ほぼすべての圧縮空気がタイヤを膨らませるのに役立ちますが、医薬品や食品と接触する圧縮空気は非常にきれいで、厳しい規制を満たす必要があります。前者は「エネルギー空気」と呼ばれ、後者は「アクティブ空気」と呼ばれます。一般的に、エネルギー空気はそれほどきれいでなくてはならず、オイルを注入したコンプレッサーで仕事をこなすことができます。それらは購入して操作するのにより経済的ですが、それらが生成する空気には微量の油が含まれています。
そのため、より純粋な空気を必要とするアクティブエアアプリケーションには適していません。その場合、完全にきれいな空気を生成するため、オイルフリーコンプレッサーの方がはるかに適しています。
1段または2段ピストンコンプレッサー: ピストンコンプレッサー 2つのバージョンがあり、1ステージモデルまたは2ステージモデルのいずれかで利用できます。継続的な空気供給を必要としない小さな仕事の場合、より安価な1ステージバージョンで十分です。ただし、強力なツールを操作し、圧縮空気の継続的な供給を保証するには、2段ピストンがおそらくより良い解決策です。
ベルトドライブとダイレクトドライブ: ベルト駆動のコンプレッサーは、信頼性、操作の容易さ、費用対効果、および電力が最も重要な場合に適しています。ただし、アプリケーションでコンプレッサーの速度と出力を調整する必要がある場合は、通常、ダイレクトドライブが推奨されます。
固定速度ドライブと可変速度ドライブ :その多くの用途と広範な使用が、圧縮空気(およびその生成)が産業部門で消費されるすべてのエネルギーの非常に大きな割合を占める主な理由ですが、別の要因があります。空気を圧縮するには多くのエネルギーが必要です。実際、コンプレッサーの寿命全体にわたって、エネルギーコストが総所有コストの大部分を占めています。
その名前が示すように、固定速度モデルには1つの速度しかありません。これは、安定した空気の流れを必要とするアプリケーションや操作に適しています(もちろん、エネルギーを無駄にしないためには、コンプレッサーの出力を需要に合わせる必要があります)。
ただし、生産現場の空気需要が変動する場合は、非常に非効率的です。そのような場合、 可変速ドライブコンプレッサーははるかに優れたオプションです。それらの初期価格はより高いですが、コンプレッサーの速度を空気需要に一致させることによって消費するエネルギーがはるかに少ないため、はるかに効率的であり、所有コストが大幅に低くなります。