HICニュース

2013年04月25日

シリーズ第5回　工場設備におけるブロワーとエアーの使い分けについて考える（1）

今回はブロワーって聞いたことはあるけれど、あまりよく知らないという方のためにブロワーの基礎知識から省エネ性や落とし穴についてお話をしていきます。

まず、エアーを作る機械にはファンとブロワーとコンプレッサーがあります。これはみなさんもよくご存知だと思います。しかしブロワーはあまり聞き慣れない方もいるかと思います。ブロワーと聞いてみなさんはどんな所に使用されていると想像しますか。ブロワーと言えば全ての設備とは言いませんが、排水処理場の爆気用として広く一般的に使用されてきました。

ブロワーにも様々な種類があります。気体の流体の違いはありますが、ブロワーもポンプ同様に大きく分けるとその構造の違いから次の2種類に分けられます。

　★容積形：ピストンとシリンダーなどで形成され空間の膨張収縮による体積変
　　　　　　化を利用するのが容積形です。代表的なものはルーツブロワーと呼
　　　　　　ばれるものです。
　　　　　　◇主な使用用途：排水処理場の爆気用、水や切粉の様なブロー用
　★ターボ形：流体と機械間でエネルギー変換する際に羽根車を回転させて運
　　　　　　　　動エネルギーを利用するのがターボ形です。
　　　　　　　◇主な使用用途：ボイラーや燃焼用バーナーの燃焼空気の送気用

今回は工場内の製造現場でよく見かける容積形のルーツブロワーについてお話していきたいと思います。

まず初めにブロワーとファンとコンプレッサーの分類分けについて表にまとめてみました。

（クリックにて拡大）

コンプレッサー、ブロワー、ファンどれも空気を送気する機械ですがそれぞれの送気圧力と圧縮比の違いによって呼び名が異なります。

コンプレッサーとブロワーの特徴を比較してみると次のようになります。

（クリックにて拡大）

以前からもブロワーは爆気以外にも水滴や切粉を飛ばしたりするのに使用されていましたが意外とまだ少ないようです。理由としては工場エアーがすぐ近くにあるため、わざわざブロワー設備を入れなくてもよいと考えていたからではないかと思います。
しかしながら最近では省エネ対策としてブロワーが見直されてきています。
その理由として、吐出圧力は低いですが工場エアーと変わらない仕事ができ、しかもエアー単価が格段に安いからです。

ここで“なんとなくブロワーでは圧力が低すぎて水滴などがうまく飛ばないんじゃないの？”と思われる方へ。どうして低い圧力でも水滴を吹き飛ばすことが可能なのでしょうか？

それは、製品に当たるエアーの衝突力が同じであれば水滴が吹き飛ばされます。圧力が低いと言ってもノズルからの出口風速は200m/s以上です。ブロワーは圧力の低い分、風量でカバーすることにより工場エアーと同等に水滴を飛ばすことが可能になります。

実際に、当社ショールームに設置されている3.7Kw×40Kpa×3.4ｍ3のブロワーを使用して窓ガラスについた水滴を吹き飛ばしてみます。
動画にてご覧ください。

いかがでしょうか。皆さんが思っている以上にブロワーの力は優れものです。製品洗浄後の水滴の吹き飛ばしには十分利用出来ます。また、ブロワーからエアーを作る時の圧縮熱も利用できるため乾く速度も短縮されます。
是非一度ショールームでブロワーのエアーの強さを体感してみてください。

次回はブロワーエアーとコンプレッサーエアーの違いについて考えていきます。

2012年11月26日

シリーズ第2回　コンプレッサーについて考える（最終回）

最終回となる今回は今までのまとめとコンプレッサーの省エネについてお話します。

初めに我々は“省エネ”をご提案するにあたって言葉のアヤではありますが、
“省エネ”と”小エネ”の2種類の観点でお話しする様に心がけています。

（クリックにて拡大）

コンプレッサー（空圧設備）の現状把握をするにはやはりエネルギーを把握する電力計と使用量が分かるエアー流量計が挙げられます。近年では管理用のメーターも比較的安価に手に入るようになり、種類も相応にありますのでこれらを用いての管理を強くお勧めしています。
そして、それらを使用して具体的に注目すべき数字として比動力値と使用流量の２点があります。

“省エネの第１歩は現状把握から”と言われるように一度この数値を確認してみてはいかがでしょうか。
意外な結果が出てくるかもしれません。

それでは、コンプレッサーの省エネのお話からです。
“吐出圧力を0.1ＭＰａ低下させると約7〜8％ぐらいの省エネになる”
という事は省エネ手法の目安として知られています。そして、最近の機械は操作パネルで簡単に設定圧力を変更させることも可能です。それなのに意外と低圧化が進んでいないのはなぜなんでしょうか。

それは以下の様な理由からだと思われます。
・　吐出圧力を低下させると機械（製造設備）が異常停止してしまう。
・　製品に不良品がでてくる
・　シリンダー等で圧が足りず作動不良が起きる　　など

やはり製造設備にとっていわゆるエアー（圧力？流量？）不足により生産に支障をきたす可能性が考えられえる事が低圧化の導入に二の足を踏む原因となっているようです。

事実、生産に不具合を出さないためにもインフラを含むいろいろな事に着目して進める必要のある吐出圧力の低圧化ですが、省エネの観点としては重要な要素です。このテーマは今後のメルマガでも取り上げていきたいと考えています。

弊社もコンプレッサーの省エネ提案として最終的には低圧化のご提案となるのですが、ここでは低圧化の前に、比動力値に着目してみてみようと思います。

まずこの様に比動力値を管理する事で現在のコンプレッサーの省エネ状態を把握し、いかにして効率の良い状態を保つかがポイントとなるのです。

次に小エネのお話です。

いかがでしたか。今回、弊社の省エネセミナー資料を利用してまとめとしました。また、少しでも参考になればと弊社スマートファクトリーショールームで採用しているコンプレッサーや見える化の流量計、電力計の設置状況を動画にしてご紹介いたします。

一言で省エネと言っても、その導入にあたっては金銭的なことはもちろんですが色々な角度から検討しないといけないので簡単にはいきません。また、今回のように言葉だけで説明しても理解するのは難しい場合もあります。
より分かりやすく、より実感がわくように、できるだけ実動する機器を前にしてご説明・体感して頂けるのが弊社スマートファクトリーショールームとなります。今後も少しでも多く実感して頂けるよう、省エネ説明アイテムを増設していく予定です。是非近くにお越しの際は、弊社ショールームにお立ち寄りください。

これにて4回に渡りお話ししましたシリーズ第2回“コンプレッサーについて考える”をまとめさせていただきます。

次回からのシリーズは「空調の省エネアイテム」としてお送りさせていただきます。

2012年10月25日

シリーズ第2回　コンプレッサーについて考える（3）

今回のテーマは「Air is Money」と題してエアー漏れについてお話します。

「コンプレッサーについて考える（1）」で御紹介したとおりコンプレッサーが費やすエネルギーは結構大きいのですが、このコンプレッサーから吐出されるエアーの中で無駄に使用される、いわゆる“エアー漏れ”についてどのようにお考えでしょうか？

“エアーは空気と一緒でただ（無料）じゃないの？？”
”エアーは無害なので多少漏れても大丈夫でしょう！？”
”そもそも初めから漏れてたので問題ない！！”

などなど、変な噂を耳にする事もありますが、統計では
”コンプレッサーから吐出されるエアーのうち約20％〜30％がエアー漏れにて使用（？）されている”
と言われる位、エアー漏れ量って結構あるんですよ！！
　
さらにエアー漏れで厄介な事は
　(1)水等の液体と違って漏れ位置の特定が容易にできない
　(2)一度修理してもまた別のところが漏れ出す
　(3)エアー漏れなのか放出しているものなのか、音では区別ができない

という具合にエアー漏れをゼロにすることは難しく、理屈的には漏れ量を減少させれば省エネ、いわゆる原単位の削減につながることは分かっているものの、実際にはなかなか具体的な対策が取れておらず、頭を抱えている企業様が多いのが現状のようです。

冒頭の写真は当社ショールーム内の配管及び設備ですが、エアー漏れを起こしているものがどれか解りますか？？

→答えは全て漏れています。

実はいづれもエアー漏れの体感用としてショールームに展示されているものなのです。エアー漏れって写真ではどこから漏れているのか全く分からないですよね！

以上の様に何かと厄介なエアー漏れですが放置していても直るものではありませんので、漏れの全体量把握とその発見方法をお話ししていきたいと思います。

その前に、エアー漏れがどのくらいの損失になるのかを計算式で算出してみます。

音の表現は言葉ではなかなか言い表せないのでイメージということで参考にしてください。詳細はショールームにて体感できます。数値的にはそんなに多くはありませんがこのような孔が実際何ヶ所あるのでしょうか？？

それでは、エアー漏れ量の全体量把握の方法のお話です。
現在使用しているエアーの設備全体でどのくらい漏れ流量があるのかを簡単に測定する方法です。これには大きく分けて2種類の方法があります。

(1)　圧力損失（降下）を利用しての計算式から測定する。
→この方法は説明するより実際見て頂いた方が分かり易いので興味のある方は是非ショールームまでお越しください。

　(2)製造をしていない状態でエアーを送気してその時の運転状態から漏れ流量を測定する。　
→つまり日曜日などの製造をしていない時にコンプレッサーを運転させ、その時の稼働状態とカタログスペックより漏れ流量を計算します。当然のことながら全く漏れていない配管ではコンプレッサーは停止（流量ゼロ）になります。この時、流量計が設置されていれば計算することなく表示流量がエアー漏れ流量となります。是非一度皆様のコンプレッサーで確認してみてはいかがでしょうか。

最後に漏れ位置の特定方法です。
結論からいいますと、漏れ位置の最終特定は石鹸水等での直接的な視覚での検出しかありません。しかし、やみくもに石鹸水を塗布して廻るわけにもいきませんので写真のような漏れ検知器（簡易型）を今回ご紹介します。

圧縮エアーは孔を通り抜ける時に特性上、ある特有の超音波を発生させます。この機械はその超音波を検知して本体のLEDにて表示させます。漏れている場所をはっきりと特定するのは難しいですが、コンパクトで使いやすく少しだけコツはいりますが、慣れれば漏れ位置の概ねの特定はできる様になります。
では、恒例となりましたショールームでの実演動画をどうぞ！！
今回は再現したエアー漏れの位置をソニックキャッチャーを使用して特定してみました。　

いかがでしたか？
漏れ位置の特定はコツがいりますが、高所などを除けばお客様でできる場所（ホースや締め付け金具）がほとんどです。しかしながら、一度直せば2度と漏れないとは限りません。是非、定期的な確認・修理を実践しエアー漏れの撲滅に取り組まれてはいかがでしょうか。
最後に今回の事を総称して“Air is Money”として締めくくらせていただきます。

次回最終回のテーマは「エアーの省エネを考える」です。

本メールマガジンにおきまして、ご意見・ご質問等ありましたら、弊社担当者もしくは、メルマガ委員会までお気軽にお問い合わせください。

2012年09月25日

シリーズ第2回　コンプレッサーについて考える（2）

今回のテーマは「コンプレッサー（機器）のメンテナンス」です。

最近では非常に多くの省エネ機器が各メーカーから販売されています。コンプレッサーも例外ではなく省エネ性に優れた機器が各メーカーより販売されています。
しかしながら、
“いかに優れた性能や省エネ性を持った機器でも、使用したその日から性能劣化が始まる”
という事が当たり前の話でもありますが、機器物の特徴としていう事ができます。
究極のメンテナンスは壊れたら交換する事と言われていますが、特にコンプレッサーは工場の心臓的な機器の為、省エネ性や高性能を維持する為には適正なメンテナンスが欠かせないと考えております。

弊社では“省エネ”をキーワードとしていろいろなご提案をさせて頂いておりますが、では“メンテナンス”と“省エネ”とはどうつながるのでしょうか？
この辺りを観点に今回はお話させて頂きます。

皆さんは“コンプレッサー（エアー設備）の省エネ方法は何がありますか”と言われたら、どの様な方法を思いつきますか？
(1)　エアー漏れの削減
(2)　吐出圧力の低圧化
(3)　吸気温度を低下させる
(4)　低圧損の機器（バルブ、カプラー等）の採用
(5)　コンプレッサーの台数制御（複数設置時）・・・・・・ｅｔｃ
いろいろあげられると思います。

仮に(1)〜(5)の省エネ手法を実践してエアー設備全体として30％の省エネ効果を得られたとします。

（(1)〜(5)の省エネ手法の導入：30％）×コンプレッサー能力（100％）
＝省エネ効果（30％）

ただし先にも述べたようにコンプレッサーは適正なメンテナンスを怠ると性能が劣化します。
メンテナンスを行わず放置したとして10％程度能力が低下したとすると

（(1)〜(5)の省エネ手法の導入：30％）×コンプレッサー能力（90%）
＝省エネ効果（27％）

以上のように折角行った省エネ効果がメンテナンスを怠ることにより十分な効果が出なくなります。
この様な事を考えると様々な省エネ手法も機器の使用状態で全体設備の省エネ効果が非常に変わる場合もありますので“適正なメンテナンス”も重要な省エネ手法になると考えています。

では、具体的に適正メンテナンスの1つを弊社スマートファクトリーショールームでの実験値を交えてご紹介します。

よく省エネ手法の1つで、
“吸込み抵抗を200mmAq低下させることで約1％の省エネ効果が得られる”
という事例がありますが皆さんこれ何の事だかわかりますか？？

ズバリ！これ、コンプレッサーの吸込みフィルターの事なんですね。

コンプレッサーとは大気（周囲空気）を本体内に吸い込んで、機械的に圧縮（一般的に約0.7MPa)、送り出す機械のことをいうのですが、雰囲気の中に含まれている砂や埃などが吸い込まれ、圧縮室内に入り込むと不具合を起こしてしまいます。これを事前に処理する為に吸込みフィルターはつけられています。
そのため、コンプレッサーが運転すればするほど、また屋外に設置してある等、雰囲気環境が悪いほどこのフィルターに汚れが詰まってくるのです。
逆の言い方をすれば、運転すればするほどこの吸込み抵抗が徐々に大きくなっていくという事です。参考までに某コンプレッサーの吸込みフィルター交換前後の写真を添付しておきます。

今回の実験では200mmAｑの増加は数値的に難しい為、吸込みフィルターに一定の抵抗（スポンジで詰め物）をつけてみてどのくらい性能が変わるかを測定してみました。

（クリックにて再生）

通常状態での測定
　　吐出量：900NL/min(0.9ｍ3/min)
　総電力：8.7kw
抵抗をつけての測定
　　吐出量：560NL/min(0.56ｍ3/min)（約38％減少）　　　
　　総電力：6.6kw(約24％減少）

これを比動力[kw/m3]（比動力はコンプレッサーの省エネを管理する重要な数値ですがこれはまた別の機会でご紹介します）で表すと、

通常状態　　9.6kw/m3/min
異常状態　　11.7kw/m3/min　　　　※総電力÷吐出量

となり吸込みフィルターが汚れ等で詰まってくるだけで同じ1m3のエアーをつくるのに18％もエネルギーが増加してしまいます。

吸込みフィルターを清掃（交換）することでこのエネルギーの無駄を削減できますので、是非一度皆様のコンプレッサーを確認してみてはいかがですか。

●　お知らせ　●
10月23日（火）当社ショールームにおきまして、テーマ「エアー機器の日常管理」と題してセミナーを開催致します。
様々な場所で用いられている空圧設備機器のメンテナンスの仕方が分からない、どの様な観点でメンテナンスしていけばよいのか検討中とのお悩みをお持ちではないでしょうか？
このような疑問を分かりやすく解説するセミナーとなります。
是非ご参加くださいませ。

さて、次回第3回のキーワードは「Ａir is Money」です。
お楽しみに。

本メールマガジンにおきまして、ご意見・ご質問等ありましたら、弊社担当者もしくは弊社メルマガ委員会までお気軽にお問合せください。

2012年08月29日

シリーズ第２回　コンプレッサーについて考える（1）

工場等の生産活動において、エアーは大変多く使用されています。
コンプレッサーは空気を圧縮し、エアー（圧縮空気）を作る装置です。
工場エネルギーとして、電気・空気・蒸気・各種ガス等を使用していますが、これらの中でもコンプレッサーは非常に多くの電力を使用する機械です。
一般工場設備におけるコンプレッサー消費電力量は、電力量の総使用量の5〜30％にもなると言われています。
また、コンプレッサーの運転費用の約80％が電力コストです。
このように、コンプレッサーの省エネは電力の削減に非常に大きな影響をもたらすのです。

◆ワンポイント！◆*************************************
　日本全体のエネルギー使用量の約5％が空圧機器関連で消費されています！
**************************************************

シリーズ第２回、第1回目のテーマは「コンプレッサーの基礎知識」です。
さて、コンプレッサーと一言で表していますが、小さな機器（0.75ＫＷ）から大型の機器（1800ＫＷ）まで、大小様々な大きさ、圧縮形式の違うコンプレッサーが存在しますが、コンプレッサーにも定義があることを御存じでしょうか？

◇コンプレッサーとは・・・
　一般的には空気などを圧縮して連続的に圧縮エアーを作る機械
　定義：0.1MPa以上（かつ圧縮比2以上）のもの

参考までに・・・
同じようにエアーを出すブロワーとファンの定義は
ブロワー　10KPa 以上 0.1MPa未満（圧縮比1.1以上2未満）
ファン　　　10KPa未満（圧縮比1.1未満）

同じようにエアーを圧縮する機械ですが、このように圧力や圧縮比により呼び方が変わります。次にコンプレッサーの種類についてご紹介します。

　　

一言で「コンプレッサー」と言い表していますが、これだけたくさんの種類が存在します。
皆様のコンプレッサーは何を使用されているか、ご存知ですか？
それぞれに長所短所が存在します。また、コンプレッサーの設置においては様々な条件があります。
「こんな問題で困っている」そんなお悩みがあれば一度当社へご相談ください。
お客様の現場に沿った対応策をご提案いたします！

◎当社としてのオススメ◎（設備工事業者としての視点です）************
　◇設置場所：なるべく専用コンプレッサー室がよい。　
　　→工場内ではチリ、ホコリ、油煙等を吸い込んでしまうため、フィルターの目　　　　
　　　　詰まりが早くなります。　　　　　　　　　　　　　　　　　
　*****************************************************

是非当社までご相談頂ければ、お客様の条件に沿った適格なご提案をさせていただきます。
なお、当社ショールーム「スマートファクトリー」におきましては、実機による省エネ手法のご提案をさせていただいております。
是非体感してみてください。

最後に、このスマートファクトリーでの実機の様子をご紹介します。
こちらの動画をご覧ください。

次回はコンプレッサーの省エネについて考えていきます。

今回の記事に関して、ご意見・ご質問等ございましたら、
GKC担当　永井までお気軽にお問い合わせください。

　