圧縮空気とコンプレッサーの基本
はい、みなさんごきげんよう。お疲れ様です。 ヲタクと技術とコーヒーとはようこそ。
パーソナリティのよへです。 この配信は、好きなものをたどすと言いたい、そんな配信でございますが、今回は技術界でございます。
前回に引き続き、空圧機器のススメ第2弾としまして、 工場で使われている圧縮空気とコンプレッサのお話をしていこうかと思います。
前回はですね、エアーシリンダーというもののご紹介をさせていただきました。 そしてそのエアーシリンダーというのは、圧縮空気で動いているというようなお話をしました。
空気というのはですね、その辺にいくらでもあります。 地球上であれば、みなさんも空気いっぱい入ったりしてますよね。
なんで、エアーって無料じゃんって思ってしまうんですけど、これは大きな罠なんですね。
空気というのはタダなんですけども、その空気がエアーシリンダーで使えるようにするためにはお金がかかっている。
いわゆる圧縮空気を作るためにはお金がかかっている。 タダではありません。
この工場では、圧縮空気を作るためにコンプレッサーというものを使っています。
コンプレッサーは、待機中の空気を吸い込んでギューッと圧縮してタンクに溜めておく。
そんなようなものをコンプレッサーと言います。 コンプレッサーは圧縮機というものです。
例えば、工場エアーだと0.5メガパッカルとか0.6メガパッカルとか、もうちょっと高い圧を作り出そうとしています。
それぐらいの圧力をタンクに溜めておく。 そのぐらいの圧力で供給していくみたいなものをやっています。
この空気を圧縮してエネルギーを溜め込んでいく、これの仕事に電力をかけます。
ですので、エアシーンダー自体には電源ケーブルがつながっていなくても、工場のどこかでコンプレッサーが電気を送っています。
大量のエア機器を使う工場では、このコンプレッサーがかなり大きな電力消費機になることがあります。
工場でエア機器がよく使われている理由も一つはこれですね。
このコンプレッサーで、既に圧縮エアをたくさん作っている。
そこから各工場のいろんなところに配管で圧縮空気を供給しているので、エアシリンダーを使って動かしてやるというのが比較的簡単にできるから、
空圧機器を使われるというのが多い。
コンプレッサーとエネルギー損失
このコンプレッサー、空圧機器を使う場合に
見えない電力損失というのがある。
電力損失、さらにエネルギー損失、問題になるのはエア漏れなんです。
工場のいろんなところに配管が巡らされているので、たくさんの配管があるということは継ぎ目もたくさんある。
この接続した継ぎ目のところ、継手というんですけど、継手のところからピシューって音がしていることがよくあります。
例えば不良率が0.1%であっても、継手のところが100箇所あったら、どこか1箇所漏れている可能性があるんです。
100個、継手が100じゃないんですけど、工場ですと200とか300とかはありますので、
規模がでかくなれば1,000とかもあるんです。
そうなると漏れる場所が出てくるんですよ。
水だったら床が濡れたりとか、下の方にくるので、何かしら傷つきやすいんです。
油だったらもう大変ですね。油が床にダバーっていったら蒸発もしません。大変なんですけど。
でも空気の場合って、漏れても床が汚れないですし、水みたいに濡れているとかも分からないですし、
空気中に出ていくだけなんで、分かんないんですよね。
音だけです。ただ音って言っても、工場それ自体がうるさいので、作業していると。
あんまり音聞こえなかったりするんですよ。なので放置されやすいんです。
コンプレッサー側から見ると、一生懸命電気作って仕事をして、空気圧縮して送り出しているのに、
仕事してないんですよ。ただ空気中にビシャーっと無駄に吐き出しているだけ。そのまま大気に捨てている。
言ってしまえば、見えないところで電気を捨て続けている。
こういうのなんですね。なので皆さん、
工場でエア漏れの音、プシューって音が聞こえたら、これはお金を捨てているというものです。
これ覚えておいてください。本当に。めちゃくちゃ金捨てていると思ってください。
あれはチャリンチャリンっていうコインが落ちる音です。ぜひ潰しちゃってください。
コンプレッサー、ブロワー、ファンの違い
ちょっと話に揃いますけど、コンプレッサーに似たようなものにブロワーとかファンっていうのがあります。
全部空気を動かすための機械なんですね。
何が違うかと言ったら、フォータス圧縮の違いです。
ファンというと、扇風機ですね。あっちからこっちに空気を動かす。そのエネルギーを与えてやる。
コンプレッサーというと、本当に圧力を高めるような、ちょっと危険なぐらいに圧力を高めてやる。
そんな用途で圧力を作るというのがコンプレッサーです。
そのちょうど中間ぐらいにあるのがブロワーです。
たまに見たことあるのは、マキタとかが出しているブロワーですけれども、
落ち葉を吹き飛ばしたりするような、かなり強い力が出るようなものがブロワーというものですね。
大雑把な分類はこの辺です。
空圧機器の適材適所とエアレス化
また話を戻しました。圧縮空気が必要なのか、本当に圧縮空気が必要なのかは断言です。
機械設計って結構重要なお話なんですよ。
例えば製品に付着してゴミを吹き飛ばしたい。
これで工場エアをノズルからプシューっと吹き付ける。
これ結構簡単なんでやるんですけども、さっきお話した通りコンプレッサーでかなり危険な圧力まで高めているような高圧の空気が必要なんでしょうかと。
実際はですね、ブロワーで風を起こして、その場で空気の流れを作ってやって当てた方がいいかもっていう。
そういう場合もあります。
何でも工場エアを使ってしまうとエネルギー供給が悪くなるっていうことが特にですね、工場のエア配管というのも繋がっているので、
どっか一箇所でプシューっとエアを吹き付けてやると、他のところの圧力が落ちたりとか、いろんな弊害がですね、一箇所じゃないんです。
工場全体にまで広がってしまうみたいなことか。
そこで最近出ているのはエアレス化っていう考え方が増えています。
もうそのままですね、最近のFA機器だとエア機器を使わないで作ってやろうっていうような方向性もあります。
これまでエアシリンダーで動かしていたところを電動アクチュエーターで変更。
電動アクチュエーターに変更しましょう。
そんなような流れがあります。
これは空圧は効率が悪い、だから全部電動にすればいいみたいなお話をされることがあるんですけど、こんな単純ではありません。
エアシリンダーって非常に安いんですね。構造も単純なんです。定義も簡単です。
電動アクチュエーターを置き換えれば確実に本体価格が上がりますしね。
またいろんな風水に乗せていくドライバーだとか、定義は普通だしなきゃとかありますし、何より一番は重たくなるんです。
モーターって皆さん持ったことありますか?ミニ四駆のモーターとか持っていればわかりますけど、そこそこ重たいんですよね。
あのミニ四駆サイズでも重たいのに、工場で使う高出力なものって考えるとバカみたいに重たくなるんですよね。
ですので、エアーか電動かみたいな心境選択ではなく、その動作に何が必要かというのをきちっと選定してあげないといけない、こうなっております。
一応最近ですと電動機器っていうのは結構値段が下がっていて、空脇機器っていうのはすごいガイドが付いているとか、
あと長い距離を動かす場合は結構電動の方がいいよっていうものも出てきております。
これはですね、いい感じに選んでいただければと思います。
どちらにしても単純な、行きと帰り、出たんと戻りたみたいな2位置動作、単純な2ポジションの動作でしたらエアーを使いましょう。
位置を自由に変えたい、何の所に行けよみたいなのを変えたいんだったら電動、あとは速度をぴったりに合わせたい、
サインカーブの加速率を普遍にしたいんだったら電動にしましょうというのが基本の形になっております。
あとはですね、コンプレッサーエアー、大量の空気を動かしたいんだったらコンプレッサーのエアーじゃなくてブロワーとかファンを使いましょう。
工場エアーは意外と高いです。大事に使いましょう。
ファンで風を送るだけでも十分用を成すことが多々あります。
適材適所で使っていきましょう。
次回予告
次回はですね、圧縮空気を使う上で避けて通れない水分とエアドライヤーについてお話ししたいと思います。
こっちを言いたいがための準備です。ここまで。はい、以上YOYOでした。バイバイ。