スクリュコンプレッサの作動原理

スクリュコンプレッサは、反対方向に回転するオスロータとメスロータで動作します。 この動きによって空気が取り込まれ、ロータとハウジングの間の空間が減少するにつれて圧縮されます。その後、圧縮空気は出口に排出されます。

各スクリュエレメントには、一定の組み込み圧力比があり、その長さ、スクリュのピッチに依存します。排出ポートの形式も同様です。最大限の効率を得るには、内蔵圧力比を必要な運転圧力に適合させる必要があります。 

ロータのスピードは、機械的損失（非常に高速での熱による）と体積損失（非常に低速での空気損失）を最小限に抑えるために、一定のレベルで最適化されます。

固定速度および可変速駆動（VSD）のバリエーションもあります。基本的な違いは、次のとおりです。

• 定速コンプレッサは、固定速度で動作します
• 可変速駆動（VSD）技術は、必要な空気量に応じてモータを適切な速度で回転させます

最新の高速オイルフリースクリュコンプレッサは、非対称スクリュプロファイルを備えているため、この配置により、内部漏れが少なく、エネルギー効率が大幅に向上しています。

外部ギアは、カウンター回転ロータの位置を同期させるために最もよく使用されます。ロータが互いに接触せず、コンプレッサ筺体とも接触しないため、圧縮チャンバ内に潤滑剤を入れる必要はありません。その結果、圧縮空気は完全なオイルフリーになります。

内蔵圧力比は、入口と排出口の限界温度差によって制限されます。このため、オイルフリースクリュコンプレッサは、複数の段階で頻繁に作動し、段間の冷却により高い圧力に達します。

このモデルは、オイル循環式コンプレッサまたは給油式コンプレッサとしても知られています。

給油式ロータリスクリュコンプレッサは、圧縮チャンバにオイルを注入します。このオイルは、コンプレッサエレメントを冷却および潤滑し、圧縮チャンバ内の漏れを最小限に抑えながら熱を除去します。

オイル潤滑式スクリュコンプレッサエレメントは、高い圧力比で製造できます。1つの圧縮段階では通常、最大14 barおよび17 barの圧力に十分に対応できます。ただし、エネルギー効率は犠牲になります。

定速コンプレッサは、100%の容量で連続運転する場合に非常に効率的ですが、ほとんどの施設ではそのような生産性は必要ありません。モータが完全に停止する前に、空気が生成されていない間、モータは動作し続け、その結果、エネルギーとお金を浪費します。

このような非効率性や無駄は、一般的に複数シフト制を採用し、1日の中でフロー需要が変動する工場に多く見られます。

VSDコンプレッサは、空気の必要性が高まるにつれてモータの速度を上げ、空気量/CFMを増やします。要求が減少すると、モータは自動的に減速し、必要なエネルギーのみを使用して、適切な空気量を供給します。

生産が滞った日、ワークフローの中断、2回目と3回目のスケルトンシフトでは、VSD技術が特に便利です。このタイプのエアコンプレッサは、固定速モデルと比較して電気とコストを節約します。

圧縮空気のエネルギー使用量は、エアコンプレッサのコストの80%以上を占めるため、効率的な装置を選択することが重要です。

ロータリコンプレッサが人気の理由の1つは、その汎用性です。本当に、あらゆる用途に適したロータリコンプレッサがあります。アトラスコプコは、3種類の駆動を備えたスクリュコンプレッサを提供しており、それぞれに利点があります。

• ベルト駆動：これらのコンプレッサは非常に堅牢で、設置とメンテナンスが簡単です。また、ロータリスクリュコンプレッサの中で、初期投資コストが最も低くなっています。この組み合わせが小規模な操作に最適です。
• ギア駆動： ギア駆動により、コンプレッサの静音性が向上します。この投資はベルト駆動よりも高く、エネルギー効率も高くなります。そのため、コンプレッサをたくさん使用すると、この投資は省エネによって長期的に回収できます。
• ダイレクト駆動： これは、ロータリコンプレッサ技術の最適化です。革新的なダイレクト駆動は、比類のない効率と性能を提供します。3種類の中で、最も騒音が少なくなります。ダイレクト駆動ロータリスクリュコンプレッサには、小型モデルの基本設計から、超効率の可変速駆動を搭載したモデルまで、さまざまな種類があります。

工場、工業プラント、ワークショップなど、長時間にわたって継続する過酷な用途を行っている場合は、ロータリスクリュエアコンプレッサへのアップグレードを検討する必要があります。

工業分野でのスクリュコンプレッサの利点：

• 24時間365日稼働するよう設計
• 生成された熱を放散しながら、より高い流量で動作可能
• ピストンコンプレッサよりも比較的騒音が少ない
• 摩耗や損傷が少ない
• 必要なスペースが少なくて済む傾向
• 約15 kW（20 hp）の効率で、ピストンコンプレッサよりも優れた性能を発揮
• 圧縮空気と一緒に排出されるオイルや汚染物質が少ない