(Translated by https://www.hiragana.jp/)
空圧 - Wikipedia

そらあつ(くうあつ、えい: Pneumatics)あるいはそらあつシステム(くうあつシステム)は、科学かがく工学こうがく分野ぶんやにおいて、圧縮あっしゅく空気くうきもちいて装置そうち駆動くどうする方式ほうしきである。英語えいごpneumatics は、ギリシアふういき意味いみする πぱいνにゅーεいぷしろんμみゅーαあるふぁ pneuma から由来ゆらいしている。

そらあつ機器きき一覧いちらん, サイクロペディア,1728ねんより

そらあつにあたる言葉ことば西暦せいれき60ねんアレクサンドリアのヘロン最初さいしょ登場とうじょうしているが、それ以前いぜんからられていた機構きこうである。

概要がいよう

編集へんしゅう

そらあつとは、大気たいきコンプレッサーによって加圧かあつ圧縮あっしゅくし、その圧力あつりょく膨張ぼうちょうりょくエネルギーみなもととして機器ききうごかす装置そうちぐんである。往復おうふく運動うんどうするピストン回転かいてん運動うんどうするモーター空気くうき流体りゅうたいとしての運動うんどう利用りようしたこなたい輸送ゆそうシステム、さらには圧縮あっしゅく空気くうきによってよごれ・ホコリをばす清掃せいそうなどにもちいられる。

特徴とくちょう

編集へんしゅう

そらあつ油圧ゆあつ同様どうよう流体りゅうたいちから応用おうようしているが、油圧ゆあつくらべてひく圧力あつりょく使用しようされる。油圧ゆあつこう負荷ふかこうあつじゅう装備そうびであるのにたいし、そらあつてい負荷ふか低圧ていあつ簡便かんべん設備せつびでかつ火災かさい心配しんぱいすくない安全あんぜん方式ほうしきである。だい部分ぶぶん工業こうぎょうようそらあつ機器ききは、0.5 – 0.7 MPa(5気圧きあつ – 7気圧きあつ、80 – 100 psi)で動作どうさする。油圧ゆあつでは、一般いっぱんてきに7 – 35 MPa(70気圧きあつ – 350気圧きあつ、1,000 – 5,000 psi)がもちいられ、ときには70 MPa (10,000 psi) をえる用途ようともある。

そらあつ長所ちょうしょ

編集へんしゅう
  • 動力どうりょくげんがコンプレッサーであり、設備せつび安価あんか使つかいやすい。
  • 圧縮あっしゅく空気くうきタンクなどによって、エネルギーの貯蔵ちょぞう容易ようい実現じつげんできる。
  • 駆動くどうもちいられる流体りゅうたい軽量けいりょうかつ比較的ひかくてき低圧ていあつであるので、配管はいかんやホースるい簡便かんべんである。
  • 装置そうち速度そくど流量りゅうりょう調整ちょうせいべん装置そうち出力しゅつりょく圧力あつりょく調整ちょうせいべん容易ようい調整ちょうせいできる。また流体りゅうたいねばたびひくいため高速こうそく運転うんてん可能かのう。→たとえば歯科しかそらあつドリルは30まんrpmで回転かいてんする。
  • 駆動くどうもちいられる流体りゅうたい基本きほんてきたんなる空気くうきであるので、機器ききがわ廃棄はいき可能かのうであればもどりラインが不要ふよう油圧ゆあつなどでは流体りゅうたいをタンクにもど必要ひつようがある)。
  • 流体りゅうたい空気くうきなのでれても周囲しゅうい汚染おせんする心配しんぱいもない。
  • 空気くうき圧縮あっしゅくできるので、装置そうち衝撃しょうげきこわれることがすくない。つまり、空気くうき過剰かじょうちから吸収きゅうしゅうしてくれるので、油圧ゆあつのようにちから直接ちょくせつつたわることウォーターハンマーがない。
  • 空気くうき使つかうため、油圧ゆあつくらべて火災かさい危険きけんせいがほとんどない。揮発きはつせい危険きけんぶつあつか施設しせつでは、コンプレッサーは別室べっしつ設置せっちして、危険きけんぶつエリアではそらあつポンプを使用しようするれいがよくみられる。
  • 油圧ゆあつではオイルのメンテナンスが必要ひつようであるが、そらあつでは不要ふよう
  • 鉱山こうざんとう環境かんきょうではそらあつ機器きき使用しようすることで空気くうき補給ほきゅうすることもできる。

そらあつ短所たんしょ

編集へんしゅう
  • こう負荷ふかもとめられる場合ばあいには不向ふむき。
  • 空気くうき圧縮あっしゅく膨張ぼうちょうするため、微妙びみょう速度そくど制御せいぎょ同期どうき運転うんてん困難こんなんたとえば油圧ゆあつではシリンダーによる位置いち制御せいぎょ可能かのうであるが、そらあつでは困難こんなんである。
  • 使用しよう空気くうき放出ほうしゅつおとおおきい。これはサイレンサー設置せっちである程度ていどカバーできる。
  • 油圧ゆあつみずグリセリンあつ機械きかい比較ひかくしてれがおおきい。また、れによる排出はいしゅつ空気くうきふくまれている潤滑油じゅんかつゆオイルミストによる汚染おせん問題もんだい(オイルレスシステムをのぞく)が比較的ひかくてきおおきい。
  • 圧縮あっしゅく空気くうきからのぞかれた水分すいぶん定期ていきてきにドレインき(タンク容量ようりょう圧迫あっぱく効率こうりつ、タンク内面ないめんびのため、こまめなメンテが必要ひつよう)し、エアーフィルターも定期ていきてき清掃せいそう必要ひつよう空気くうきちゅう水分すいぶんにより配管はいかん機器きき腐食ふしょくするおそれがあり、こう品質ひんしつ圧縮あっしゅく空気くうき運用うんようするためにはじょ湿しめ装備そうびする必要ひつようがある。
  • 空気くうき圧縮あっしゅくせいがあるためコンプレッサーを停止ていししても配管はいかんタンクアキュムレータなどに圧力あつりょくのこっており装置そうち稼働かどうできる。そのため停止ていし誤操作ごそうさによる事故じこ可能かのうせいがある。また、設備せつび老朽ろうきゅうしたり、設計せっけい以上いじょう圧力あつりょくがかかると、破裂はれつのおそれがある。そのため、メンテナンスには圧力あつりょくきの確認かくにん必要ひつようである。

そらあつ装置そうち圧力あつりょくげん装置そうち空気くうき清浄せいじょう機器きき潤滑じゅんかつ装置そうち制御せいぎょ、アクチュエイター(そらあつ作動さどう機器きき)で構成こうせいされる。

圧力あつりょくげん装置そうちおも電気でんきモーターによるコンプレッサー、圧縮あっしゅくされた空気くうき温度おんどげるアフタークーラー、エアータンクで構成こうせいされる。アフタークーラーは圧縮あっしゅくにより高温こうおんになった空気くうき冷却れいきゃくする。エアータンクちゅうでは水分すいぶん凝縮ぎょうしゅくしてまるため、そこにドレインべんがあり、自動的じどうてきまたは手動しゅどうにより定期ていきてき排出はいしゅつされる。空気くうき清浄せいじょう機器ききはエアードライヤーとエアーフィルターがある。エアードライヤーは圧縮あっしゅく空気くうき露点ろてん以下いか冷却れいきゃくして空気くうきちゅう水分すいぶん結露けつろさせて乾燥かんそう空気くうきつくる、結露けつろしたみず自動的じどうてき排出はいしゅつされる。エアーフィルターはみず以外いがいほこりなどを除去じょきょするが、定期ていきてき清掃せいそう必要ひつようである。エアードライヤーはコンプレッサーとエアータンクのあいだ設置せっちされることがおおい。エアーフィルターは空気くうき配管はいかんちゅう各所かくしょ設置せっちされる。潤滑じゅんかつ装置そうちはアクチュエイターに必要ひつよう潤滑油じゅんかつゆ空気くうきちゅうこまかい粒状りゅうじょうにして混入こんにゅうさせる装置そうちでルブリケーターともばれ、アクチュエイターの直前ちょくぜん設置せっちされる。制御せいぎょ圧力あつりょく空気くうき方向ほうこう流量りゅうりょう調整ちょうせいする制御せいぎょべんからなる。アクチュエイターは圧縮あっしゅく空気くうきのエネルギーを利用りようして、往復おうふく運動うんどうそらあつシリンダー)、回転かいてん運動うんどうそらあつモーターやタービンるい)、こなたい輸送ゆそうなどの作業さぎょうおこなう。

応用おうよう

編集へんしゅう

そらあつは、様々さまざま形態けいたいもちいられる。歯科しかでは、おな出力しゅつりょく電気でんきドリルにくらべ、そらあつドリルのほうかるはやくシンプルになる。たとえば、動力どうりょく供給きょうきゅうするコンプレッサーがドリルと分離ぶんりでき、おくられてきた圧縮あっしゅく空気くうきでドリルのさきちょう高速こうそく回転かいてんさせることができる。そらあつによる移送いそうシステムはおおくの工業こうぎょうこなたいデバイス移動いどうさせるのにもちいられている。むなしおくチューブは、物体ぶったいなが距離きょり移動いどうさせることができる。そらあつ機器ききは、爆発ばくはつせい粉塵ふんじんガス存在そんざいしうる地下ちかふか鉱山こうざんのように、安全あんぜんうえ理由りゆう電気でんきモーター使つかえないところにももちいられる。とく重要じゅうようそらあつ機器ききではフィルターやじょ湿しめとおすことにより品質ひんしつたか安定あんていした空気くうきつく必要ひつようがある。

そらあつ機器きき(アクチュエイター)のれいとしては、以下いかのようなものがある。

そらあつ装置そうち部品ぶひん

編集へんしゅう
 
石油せきゆターミナルでもちいられているそらあつバリア

よくもちいられるそらあつ装置そうちとしては以下いかのようなものがある。

そらあつ制御せいぎょロジック

編集へんしゅう

そらあつ制御せいぎょロジックは、工業こうぎょうプロセスの制御せいぎょもちいられている。基本きほん部品ぶひんとしては、

そらあつ制御せいぎょロジックは、工業こうぎょうプロセスの制御せいぎょほうとして信頼しんらいせいがあり機能きのうてきである。近年きんねんでは、電気でんき機器きき小型こがたていコストともない、これらのシステムは電気でんき制御せいぎょシステムにわっている。しかし、圧縮あっしゅく空気くうきだけが動力どうりょくげんである場合ばあいくわえ、デジタル制御せいぎょくらべたときの更新こうしんコスト、安全あんぜんせい、その優位ゆういせいなどを考慮こうりょして、そらあつ機器ききはまだ活躍かつやくしている。

外部がいぶリンク

編集へんしゅう

関連かんれん項目こうもく

編集へんしゅう