空気圧縮機内部に水が溜まる原因
空気中には多量の水蒸気が含まれています。空気圧縮機によって空気が吸い込まれて圧縮されると、体積は縮小し、圧力と温度が上昇します。その後の冷却過程では、空気中の水蒸気が飽和状態に達し、液状の水へと凝結します。もし圧縮空気システムの除水装置が不十分であるか機能していない場合、これらの凝縮水が空気圧縮機や配管系統の内部に大量に蓄積されることになります。
空気圧縮機への浸水がもたらす弊害
- 設備の腐食：長期間の水の滞留は、空気圧縮機本体やエアタンク、配管内部の錆発生を招き、設備の耐用年数を短縮します。
- 潤滑油の乳化：空気圧縮機の潤滑油に水分が混入すると、乳化して品質が劣化し、潤滑性能および冷却効果が低下し、機械部品の摩耗が増大します。
- 生産プロセスへの影響：水分を含む圧縮空気は、空気工具の故障を引き起こすほか、塗装や電子部品製造などの業界では製品の不良率の上昇につながります。
空気圧縮機の結露水対策に必要な設備
空気圧縮機内部の結露水問題を根本的に解決するには、包括的な圧縮空気浄化システムの構築が必要です。以下に、必ず設置を検討すべき主要設備を示します。
1. ガス貯蔵タンクと自動ドレナー
ガス貯蔵タンクは、システムの圧力を安定させるだけでなく、一次的な冷却効果も発揮します。圧縮空気がタンク内に流入すると流速が低下し、大部分の液状水がここで凝結してタンク底部に沈殿します。タンク底部には自動排水器、冷凝水を定時または液面に応じて自動排出でき、水分が配管系統へ再び持ち込まれるのを防ぎます。
2. 圧縮空気乾燥機
ドライヤーは、圧縮空気中の水分を除去するための核心機器です。空気の乾燥度に対する要求に応じて、一般的には次の二つの選択肢があります。
- 冷凍式乾燥機：冷凍技術により圧縮空気を低温に冷却し、水蒸気が凝結して水滴となり排出されます。一般的な産業用途に適しています。
- 吸着式ドライヤー：乾燥剤を用いて空気中の水分を吸着することで、極めて低い露点の乾燥空気を得ることができます。水分に対する要求が極めて厳しい精密製造や医薬品、食品産業に適しています。
3. 精密フィルター
ドライヤーの前後に、通常は多段式の精密フィルターを設置する必要があります。前置フィルターは大きな粒子状の不純物や液状の水を捕捉し、ドライヤーを保護します。一方、後置フィルターは、空気に残留する微細な水滴やオイルミスト、粉じんをさらに除去し、純度の高い圧縮空気の供給を確保します。
日常的な空圧機の保守管理に関する提案
適切な浄化設備の導入に加え、空気圧縮機の定期的な保守点検も同様に重要です。運転担当者は自動ドレーンが正常に動作しているかを定期的に確認し、目詰まりを防ぐ必要があります。あわせて、保守周期に従ってフィルターカートリッジや除湿機の消耗部品を交換し、除水システム全体が常に高効率で稼働するよう保つことが求められます。