圧縮空気を使って作業したことがある場合は、すでに気づいています。湿っています。実際、びしょびしょで、さらに、圧縮するほど、もっと湿ります。
これがどのように発生したか、なぜ問題なのか、またそれを解決するために何ができるのかを考えている場合、このブログ投稿は、あなたを行き詰った状態から解放します。続きをご覧ください。
2020/04/02
圧縮空気が湿っているのはなぜですか?
簡単に言うと?
（空気などの）ガスは圧縮性があり、（水などの）液体は圧縮性がないからです。そのため、通常の気圧で100m3の空気をわずか1/8または1/100の大きさの空間に絞り込めても、それに含まれる水は同じ容量に保たれます。
答えが長いですか?
圧縮空気の影響について説明する前に、実際に圧縮しているものを詳しく確認する必要があります。窒素、酸素、アルゴン、二酸化炭素、その他、私たちが呼吸する物質を構成するガスに加えて、実際には水蒸気がかなりの割合で含まれています。しかし、スポンジのように飽和状態になる前に、一定の体積の空気が保持できる水蒸気の量は限られています。また、その空気を圧縮すると、水と空気の（体積による）比率は通常、その飽和点をはるかに超えます。その結果は?降水!つまり、湿ったということです。
どのくらい湿っていますか?
水分の程度は複数の要因によって異なります。
それらの中で主なものは、空気中にどれだけの水が入っていたかということです。相対湿度は通常、地域の天候パターンによって変化します。また、保湿量は温度や圧力によって変化します。例えば、海抜30℃（86℉）では、周囲の空気は最大2.5%の水蒸気を重量単位で含むことができます。100 m3ごとに、最大3 Lの水蒸気が存在する可能性があります。
8：1の適度な圧縮率を適用した場合（つまり、100 m3の空気を12.5 m3に圧縮した場合）に、この水がどうなるか見てみましょう。
前述のように、結果の空気の密度を高めても、水の最大含有量は体積によって一定に保たれます。つまり、現在の12.5 m3の減少した体積は、最初の3 L（375 mL）の1/8の水を同じ温度で保持できます（残りの2.6 Lは凝縮して液体の水になります）。平均的な家の中の空気の体積を圧縮すると、朝のお茶に十分な水を生成できます!
でも、水が少しあると何が問題になりますか?
適切な量の水は体に良いかもしれません。しかし、ごくわずかな濃度であっても、インフラや製品に壊滅的な影響を与える可能性があります。システムの空気中に水分が過剰になると、次の問題の原因になります。
- プロセス配管、タンク、その他の金属部品および装置の腐食
- 装置および制御機器の不具合
- 寒冷気候や運転条件で凍結層が発生すると、配管やその他のシステムが閉塞するおそれがあります（重大な安全上のリスクにつながるおそれがあります!）。
- 最終製品の汚れ、希釈、汚染、その他の品質上の問題
- 微生物汚染、水のある場所では一般的に（潜在的に有害な）微生物が存在します。
言うまでもなく、用途に関係なく、使用する圧縮空気中の水の存在に懸念を持つ十分な理由があります。
では、そのために何ができるのでしょうか?
圧縮空気の水分が原因で発生する問題の数は多くありますが、幸いにも、それを防ぐための自由に使える技術はさらに多くあります。火と戦う最善の方法は火を使うことであることが多いのと同じように、これらの技術の多くは結露と戦います。
冷却、（遠心）分離後から、冷凍、乾燥剤乾燥、吸着乾燥まで、…いずれも、圧縮空気の露点が上昇する問題をソリューションに変えることで効果を発揮します。空気中の水分を強制的に液体にし、水分を取り除くことができるようにします。私達が最初に述べたスポンジを絞るのと同じようなことです。
圧縮空気が湿っているという事実を心配している方は、怒らないでください。空気乾燥101に関する次の記事では、いくつかの方法について詳しく説明します。
