機械産業用給油式スクリューコンプレッサ

機械産業の現場の場合、圧縮空気の供給方法の選択肢は複数あります。これには、固定速度とVSD給油式スクリューコンプレッサ装置およびピストンコンプレッサも含まれます。実際、エアコンプレッサには多様な選択肢が存在します。しかし、機械製造業においては、給油式ロータリースクリューコンプレッサが最も効率的なソリューションとなるケースが大半です。

理由は、長期間稼働し、エネルギーコストを節約できるからです。エネルギーコストの節約においては、可変速ドライブ（VSD）技術の貢献が特に顕著です。これにより、給油式スクリューコンプレッサの恩恵を受けられる用途が広がっています。以下はその一部です。

組立ライン用空気圧ツール
ロボットアームと自動化システムの作動
精密切断、ドリル加工、金属加工
フライス加工、研磨（破片の除去）
クランピング
塗装スプレーと表面仕上げ
ミスト潤滑
マテリアルハンドリング、搬送、梱包

機械産業のあらゆる分野で圧縮空気装置を検討する場合には、適切なものを選ぶことが重要です。そこで、給油式コンプレッサーの仕組みについてまとめました。記載されている用途に最適とされる理由を以下で詳しく説明します。

スクリュコンプレッサの仕組み

ピストン式コンプレッサと比べると、ロータリースクリューマシンの方が複雑です。そのため、ピストン式コンプレッサは概して購入コストが安くなります。しかし、そのシンプルな設計ゆえ、通常使用の合間に長い冷却期間が必要とされ、効率が低くなる傾向があります。したがって、機械産業界で求められるレベルよりは要求度の厳しくない用途に適しています。

ピストン式コンプレッサの動作の簡単な図を以下に示します。詳細については、このトピックに関する関連記事をご覧ください。

ロータリースクリューコンプレッサーの場合、オスとメスのローターがあり、それぞれ逆方向に回転します。その際、エアが吸引され、圧縮されます。これは、ローターとハウジングの間のスペースが小さく、プロセス全体を通じて減少するためです。目的とする作動圧力を生成するため、この圧縮はスクリューの長さとピッチの比率で調整されます。

もちろん、これは。ロータリースクリューコンプレッサの動作を最も基本的なことだけを説明したものです。以下の図をご覧いただくと、説明した内容をイメージできるようになります。

上記に加えて、ロータリースクリューコンプレッサには2つの主な動作原理があります。それは固定速度とVSDです。その違いは非常に明瞭です。固定速度の機械は常に100%のモーター速度で動作し（需要に関係なく）、需要が低下するとVSDコンプレッサは減速します。最近、アトラスコプコはデュアルスピードコンプレッサも導入しました。これは2つの速度で作動し、1つは最大容量用で、もう1つはアンロード時の最小速度です。VSD機能にアップグレードすることもできます。

VSDコンプレッサは、需要が高いときだけモーター全速力で運転するため、消費電力ははるかに少なくなります。VSDコンプレッサよりも固定速度マシンを選ぶ理由の一つに、投資コストが低いことが挙げられます。ただし、コンプレッサの操作の大部分はエネルギーコストの問題が占めるため、VSDコンプレッサーの効率的な利点は、迅速なROIが標準となっています。

給油式スクリューコンプレッサとオイルフリーコンプレッサ

コンプレッサの種類（ピストン、ロータリースクリューなど）に加えて、その冷却方法もいろいろなものがあります。最も一般的な方法はオイル潤滑です。オイルが圧縮チャンバーに噴射されると、エレメントを冷却し、潤滑します。これは、ローターが接触したときに発生する高い摩擦と熱を低減するために不可欠です。

ただし、オイルインジェクションマシンを使用する際の欠点の一つは、圧縮空気中に小さなオイル粒子が入り込む可能性があることが挙げられます。これは、食品や飲料、医療など、ヒトに直接影響を与える用途には適していません。そのような場合には、オイルフリー装置が必要です。ただし、オイルフリーのロータリースクリュー機械には、別の冷却方法が必要です。

これらのコンプレッサでは、タイミングギアが使用され、ロータが互いに接触することはありません。また、高圧レベルを達成するには、給油式の機械よりも多くの段階が必要です。その結果、オイルフリーコンプレッサのコストが高くなる傾向にあります。機械製造や組み立て作業などの現場では、オイルフリーエアは不要です。

もちろん、用途に適した ISO 8573-1 圧縮空気清浄等級を必ずご確認ください。それにより、フィルターやドライヤーなど、使用すべき適切な空気処理装置を判断することができます。