エアコンプレッサーと空気圧の歴史と特徴

空気圧の歴史と特徴：

空気圧の利用は工業会が進化し油圧機器が普及したことを受けて、その代替手段として発展したと考えられます。しかし、その応用は人類の初期の段階、すなわち原始時代までさかのぼります。原始人が狩猟のための飛び道具として「吹き矢」を使用したことが、最初の空気圧機器の出現と見なされています。また、「ふいご」は古代の火の扱いを容易にし、大きな影響を与えた空気圧機器であると言えます。

空気圧は5～7Kgf/c㎡の比較的低い圧力で、軽作業に適しています。また、油圧や電気に比べて高速動作が可能であり、エアハイドロチェッカーなどと併用することで正確な送り速度を得ることができます。大気圧環境下では爆発性ガスの環境や水洗装置などで使用可能であり、配管作業はシンプルで安全です。空気圧の流体は使用後に大気に放出されるため、油圧のような循環が必要なく、内部の汚染も非常に少ないと言えます。

大気圧について:

我々が生活している大気圧は約0.1MPaであり、これは1m2あたり100,000Nの力が作用していることを意味します。我々はこの圧力に対して感覚的には無感覚です。また、完全真空を基準とした圧力を「絶対圧力」、大気圧を基準とした圧力を「ゲージ圧力」と称します。空気圧力の理論式では絶対圧力が、一般的な圧力表示ではゲージ圧力が使われます。

空気圧の特性：

空気圧は通常5～7Kgf/c㎡の比較的低い圧力で、約1tの軽作業に最適です。シリンダ内の作動速度は50～500mmで、油圧や電気と比較して高速な動きを可能にします。その圧縮性のため、正確な送り速度は得られないので、エアハイドロチェッカーなどを併用して速度精度を確保します。圧縮性によりクッション効果も実現できます。

大容量シリンダでも、作動頻度が間欠的であれば、タンクを設けて大型設備を避けることが可能です。また、空気圧は油漏れの問題がなく、安全で清潔な装置を提供します。作動装置で発生した熱は空気によって取り除かれ、高温環境での使用に適しています。

爆発性ガスの環境や水洗装置のように水を使用する設備では、電気を全く使用せずに全空気圧回路による装置を作ることが可能です。使用後の空気はその場で大気に放出されるため、油圧のような戻し配管が不要で、配管作業が簡単です。空気は油に比べて潤滑性が劣るため、通常は配管内に油を噴霧して潤滑します。しかし、最近では給油不要の機器が開発されており、その必要性は減少しています。空気圧は油圧のように循環せず、使用後の空気は大気に放出されるため、汚染物質の循環はほぼなく、コンプレッサからの汚染を防げば内部発生は極めて少ないとされます。

大気圧力について：

大気の密度は地表からの高さによって変化し、この空気の重さが一定の面積に与える力を圧力と呼びます。我々はこの大気圧の中で生活しており、約0.1MPaという力を直接感じることはありません。これは1m2あたりに100,000Nもの力が働いていることを意味します。

絶対圧力とゲージ圧力：

完全真空を基準とした圧力を"絶対圧力"、大気圧を基準とした圧力を"ゲージ圧力"と言います。空気圧力の理論式では主に絶対圧力が使用され、一般的な圧力表示ではゲージ圧力が使用されます。