空間内の日常的な圧縮空気の圧力はおおよそどのくらいでしょうか。

はじめに

圧縮空気は、現代の工業分野および日常生活において欠かせない動力源として、その利用範囲は極めて広い。しかし、各場面や機器によって求められる圧縮空気の圧力には大きな差がある。日常における圧縮空気の圧力範囲を把握することは、機器の選定や安全な運用、さらには省エネルギー・コスト削減の観点からも極めて重要である。

日常の民生および商業シーンにおける圧力範囲

一般家庭や小規模な商業施設では、圧縮空気は主にタイヤの空気入れ、簡易な空気圧工具、塗装、あるいは清掃・除塵などに利用されます。こうした用途では、圧力の要求は通常低く、かつ安定しています。

• タイヤの空気入れと簡易空気圧工具：一般的な圧力の要求は0.2 MPa 至る 0.8 MPaその間です。例えば、一般的な乗用車のタイヤの推奨空気圧は通常、0.23 MPa 到る 0.25 MPa 左右。
• 商業用スプレーや清掃機器：スプレーガンやエアダストガンなどでは、作業圧力は通常、～に維持されます。0.4 MPa 至る 0.6 MPaこれにより、霧化効果や洗浄力が確保されます。

産業および製造業の現場における圧力範囲

工場や製造業において、圧縮空気はシリンダーや空気圧モーターの駆動、自動化生産ライン、物資搬送などに広く利用されています。工業現場では、圧力の安定性とその数値に対する要求がより高くなっています。

• 通常の空気圧機器：ほとんどの標準的な産業用空気圧部品の設計作業圧力は、通常、…の範囲にあります。0.6 MPa 至る 0.8 MPaしたがって、工場の空気圧縮ステーションでは、通常の出力圧力はこの範囲に設定されることが多い。
• 特殊な産業ニーズ：一部の重機械式空気圧装置や、大きな抵抗を克服する必要がある物質のエアコンベヤシステムでは、場合によっては0.8 MPa 至る 1.2 MPaさらなる高い供気圧力。

特殊業界および高圧の適用シーン

通常の動力源としての用途に加え、特定の産業では、特殊な物理的・化学的要件を満たすために高圧または超高圧の圧縮空気を使用する必要があります。

• 高圧洗浄と切断：高圧水ジェット洗浄装置や一部の特定の切断工法では、増圧ポンプまたはコンプレッサーが供給する圧力は最大で10 MPa 至る 30 MPaさらにはさらに高い。
• 呼吸用ガスと潜水：消防用呼吸用空気ボンベおよび潜水用空気ボンベの充填時には、空気を圧縮して20 MPa 至る 30 MPa極めて高い圧力状態にすることで、限られた容積内に十分な呼吸用ガスを貯蔵できるようにする。
• ガスの貯蔵と輸送：産業ガス業界では、貯蔵および輸送を容易にするため、圧縮空気やその他の産業ガスの充填圧力は通常、非常に高くなります。15 MPa 至る 20 MPa。

圧縮空気の圧力設定に影響を及ぼす主要な要因

実際の運用において、最終的な供気圧力を決定する際には、端末設備の要求のみを基準とするのではなく、以下の諸要因を総合的に検討する必要があります。

• 配管の圧力損失：圧縮空気は配管内を流れる際、摩擦やエルボ、バルブなどの抵抗により圧力損失が生じます。そのため、コンプレッサの吐出圧力は、配管損失を補うため、末端設備の定格圧力を上回る必要があります。
• 設備の安全性と寿命：長期間にわたり過圧状態で運転すると、空気圧機器の摩耗が進行し、漏れのリスクが高まるだけでなく、安全事故を引き起こすおそれもあります。必ず設備の銘板に記載された圧力範囲に従って供気を行ってください。
• エネルギー効率と経済性：空気圧縮機の排気圧力が上昇するたびに 0.1 MPa、消費電力が約増加する 7% 左右。したがって、用気需要を満たすことを前提として、省エネルギー・省コストを実現するため、システムの供気圧力をできるだけ低減すべきである。