スクロール エアコンプレッサーとピストン エアコンプレッサー: ワークショップではどちらを選択すべきですか?

中西部のメンテナンス工場では、10 馬力のピストン コンプレッサーを 1 時間あたり 30 分未満しか使用しない場合がありますが、町の向かいにある医療機器研究所では、オイルフリー スクロール コンプレッサーが 8 bar で連続的に稼働しています。どちらもエアコンプレッサーですが、解決するワークロードは異なります。スクロール コンプレッサーとピストン コンプレッサーの違いについて検索するとき、通常は 1 つの答えを求めますが、正しい答えは条件付きです。高圧、断続的、遠隔地、予算重視の作業ではピストン コンプレッサーが有利です。スクロールは、連続的で静かな、油に敏感な作業に最適です。値札を比較する前にその違いを理解することで、コストのかかる不一致を防ぐことができます。

空気を動かすもの: スクロール設計とピストン設計

スクロールコンプレッサーの基本

スクロール コンプレッサーは、交互に配置された 2 つのスパイラル スクロールを使用します。 1 つのスクロールは固定されたままで、もう 1 つのスクロールはその周りを周回し、圧縮ガスが中心から出るまでガスをますます小さなポケットに押し込みます。動きはスムーズで連続的であるため、バルブプレートが激しく開閉したり、フレームを揺さぶる往復ピストンが存在しません。

ピストンコンプレッサーの基礎

ピストンコンプレッサーは、クランクシャフト、コネクティングロッド、シリンダー内で上下に動くピストンに依存しています。回転するたびに空気がシリンダー内に引き込まれ、圧縮され、排出バルブを介して押し出されます。デザインは成熟しており、視覚化が容易で、サービスも容易です。シングルステージモデルは、空気を大気圧からタンク圧力まで直接圧縮します。 2 段階モデル​​は、一度圧縮して空気を冷却し、その後再度圧縮してより高い圧力に達します。

スクロールコンプレッサーの強みと限界

スクロール コンプレッサーにとって最も強力なケースは、連続的、低騒音、オイルフリーのプロセスです。多くのスクロール モデルは、中程度の圧力で 100% のデューティ サイクルを維持します。これは、オイルのキャリーオーバーや騒音の大きい機械を許容できない施設内の研究室、医療用空気システム、電子機器製造、および計器用空気に適しています。

スクロール コンプレッサーは通常、ピストン コンプレッサーよりも静かです。一般的なスクロール ユニットは 55 ～ 70 dB(A) で動作しますが、同様の容量のピストン ユニットは 70 ～ 90 dB(A) で動作することがよくあります。往復部品がないため振動も軽減され、作業スペースに隣接した部屋への設置も簡単になります。

ただし、限界は現実のものです。標準的なスクロール エアコンプレッサーは通常、最高で約 10 bar になるため、高圧の作業ではピストン ユニットの代わりにはなりません。初期価格は高く、最終的にスクロール セットが摩耗した場合、交換には専門の修理サービスが必要になる場合があります。定期的なメンテナンスは簡単かもしれませんが、修理のリスクは重大になる可能性があります。

ピストンコンプレッサーの強度と限界

ピストンの設計は、高圧、保守性、駆動の柔軟性という 3 つの点で評判を得ています。プロセスに 15 bar 以上が必要な場合、多くの場合、この比較では 2 段ピストン ユニットが唯一の実用的なタイプになります。これは、圧力テスト、パイプ洗浄、および一部の産業機械にとって重要です。

ドライブの柔軟性により、ピストン コンプレッサーが現場作業のデフォルトになります。電気モーターは固定作業場に適しており、ポータブル ディーゼル ピストン エアコンプレッサーは信頼性の高い送電網のない建設、鉱山、農業現場に対応します。ポンプの基本構造は、ポータブル、定置、ガソリン、ディーゼルの各バージョンに共通していますが、これは広範囲に異なる作業条件に適応するためです。

メンテナンスも簡単です。ピストン、リング、バルブ、フィルターは、訓練を受けた整備士が現場で交換できる一般的な部品です。ピストンエアコンプレッサーがどのように製造効率を向上させるかに関する記事では、この保守性により古いユニットが何年も稼働し続ける理由がわかります。

欠点は、騒音、振動、デューティ サイクルです。ピストン コンプレッサーには可動部品が多く、空気流の脈動も多いため、通常はタンクや逆止弁が必要で、オイルやフィルターの交換には細心の注意が必要です。継続的な 24 時間の需要の場合、過熱を避けるためにピストン ユニットを大きめにする必要がある場合があります。この過剰なサイジングにより、購入価格の利点の一部が失われる可能性があります。

スクロール コンプレッサーとピストン コンプレッサーの概要

価格を比較する前に、動作範囲を調べてください。以下の表は、単一のカタログ評価ではなく、一般的な産業モデルに基づいています。

スクロールコンプレッサーとピストンコンプレッサーのどちらを選択するか

プレッシャーから始めてください。機器に 10 bar 以上の圧力が必要な場合、スクロール コンプレッサーはおそらく考慮から外されます。その場合、2 ステージピストンモデルが直接的な答えになります。ジョブに 7 ～ 8 bar だけが必要な場合は、デューティ サイクルとノイズが決定要因になります。

次に、実行時間を評価します。ピストン コンプレッサーは 1 サイクルにつき数分間稼働すると、回復して冷却することができます。シフト全体を通じて空気需要が安定している場合、スクロール コンプレッサーを正当化するのが簡単です。時々インパクト レンチを使用したり塗装したりする作業場では、通常、ピストン ユニットのほうがコストが安く、同じ仕事ができます。継続的に稼働する計装空気システムの場合、スクロールの動作音が静かで、日常のメンテナンスが少なくて済むため、初期費用が高くても価値があります。

空気の質は、医療、食品、電子機器の作業において重要です。このような設定では、オイルフリー スクロール コンプレッサーが一般的です。オイルフリーピストンモデルも存在しますが、市場に占める割合は小さいです。プロセスがオイルエアロゾルに耐えられない場合は、いずれかのテクノロジーを選択する前に、コンプレッサーのクラスと下流のフィルターを確認してください。

屋内設置では騒音が最後のハードルとなることがよくあります。コンプレッサーの横で作業しているオペレーターは、ピストンポンプの騒音とスクロールのスムーズさの違いに気づくでしょう。ピストンの価格体系を好むが、より静かな機械が必要な場合は、スクロールが唯一の静音オプションであると考えるのではなく、キャビネット スタイルの超静音ピストン エアコンプレッサーを検討してください。

ブランドの好みではなく、単純な決定順序を使用して選択します。

1. ツールまたはプロセスに必要な最大圧力をリストします。
2. 1 日あたりの平均時間とコンプレッサーが実際に稼働する時間の割合を見積もります。
3. オイルのキャリーオーバーが許容されるかどうか、またはオイルフリーの空気と追加のろ過が必要かどうかを確認します。
4. 設置予定場所の騒音限界を測定します。
5. 5 年間の総コスト (購入、エネルギー、メンテナンス、ダウンタイム、修理リスク) を比較します。
6. 電気が利用できるかどうか、またはガソリンまたはディーゼル駆動が必要かどうかを確認します。

工場での設置の場合、一般的な機械アプリケーションのセクションでは、一般的に指定される供給圧力と流量範囲の概要を説明します。これは、生産需要をコンプレッサーのサイズに変換するのに役立ちます。

実践的な推奨事項

ピストン技術を重視して比較する場合は、その逆ではなく、作業現場に合わせた駆動システムを選択してください。安定した単相または三相電力を備えた作業場では、電動モーター駆動のピストン エアコンプレッサーを使用すると、購入価格が低く抑えられ、メンテナンスが簡素化されます。送電網に接続されていない現場では、発電機の容量に依存しないディーゼル駆動ピストン ユニットの方が現場での使用に適しています。

スクロールテクノロジーは悪い投資ではありません。それは単に幅が狭いだけです。高圧を必要とせず、継続的で静かなオイルフリーのサービスでその利点が得られます。ただし、作業が断続的で、圧力を多く必要とする場合、遠隔地での作業、または修理が必要な場合には、依然としてピストン コンプレッサーが最も実用的な選択肢です。

本当の競争は、抽象的な技術としてのスクロール コンプレッサーとピストン コンプレッサーではありません。それは、コンプレッサーの動作範囲とジョブの実際の需要との一致です。静かで清潔、継続的な空気が重要な場合には、スクロール ユニットが最適です。より高い圧力、厳しい現場作業、迅速なサービス、予測可能な予算が必要な場合には、ピストン ユニットが最適です。最初にデューティ サイクルを設定し、次に総コストを比較します。通常、適切なマシンは明らかになります。