圧縮空気の省エネ診断では、コンプレッサーの銘板効率だけでなく、漏えい、使用点で必要な圧力、配管の圧力損失、負荷・無負荷運転、台数制御を確認します。まず電力量・吐出圧力・流量・運転時間を操業データと同じ時間軸で記録し、改善前の基準を作ります。圧力を一律に下げたり、供給を止めたりせず、工程品質と安全を確認しながら一項目ずつ評価してください。
圧縮空気は「使う側」と「供給側」を同じ範囲で診る
圧縮空気は、圧縮機の電力だけを見ても改善余地を判断できません。圧縮機室から末端機器までの系統図を作り、圧縮機・台数制御盤・ドライヤ・フィルター・レシーバタンク・主管・枝管・使用点を整理します。機器ごとの電力量や運転時間が取れない場合は、測定点・推定方法・不確かさを記録します。
生産量、稼働時間、品種、シフト、停止日を電力量と並べて比較します。週末や夜間のベース負荷が大きい場合は、停止中の漏えい、不要な常時供給、パージなどを調べます。ただし、設備停止時にも安全・品質・再起動に必要な空気があるため、現場の責任者と供給範囲を確認してから試験します。
| 項目 | 記録する内容 | 確認の目的 |
|---|---|---|
| 電力 | 圧縮機別kW・kWh、負荷/無負荷時間 | 低負荷時の運転ロスと台数制御 |
| 圧力 | 圧縮機吐出・主管・最遠端・使用点 | 必要圧力と配管損失の切り分け |
| 流量 | 主管・主要工程の流量、時間帯変化 | 生産需要と常時消費の区分 |
| 操業 | 製品量、品種、シフト、停止時間 | 期間間の条件をそろえる |
| 設備 | 機種、容量、制御方式、保守履歴 | 制御・更新案の適用可否 |
漏えいは停止時間帯に探し、修理後も再測定する
継手、ホース、バルブ、カプラ、ドレン、使われていない枝管は漏えい候補です。稼働音が大きい場所では超音波式検知器などを使い、設備番号、位置、検知条件、修理優先度を記録します。停止時の圧力低下や圧縮機の再起動回数も手掛かりですが、隔離弁の漏れや容積の影響を受けるので単一の測定で漏えい量を断定しません。
修理後は同じ操業・停止条件で再測定し、漏えいが戻っていないかを確認します。公的な省エネ診断事例には、漏えい箇所の補修や圧縮機運転の見直しを行った例がありますが、削減量は設備容量、稼働時間、圧力、漏えい率など個別条件に依存します。掲載事例の金額や削減率を自社へそのまま当てはめないでください。
圧力設定を下げる前に、最遠端の必要圧力を測る
圧縮機の吐出圧力を下げると、電力低減の余地が生まれる場合があります。一方、フィルターの目詰まり、長い配管、細い管径、継手の数、ピーク流量による圧力損失で、末端設備が必要圧力を下回ることがあります。代表的な機械だけでなく、最遠端やピーク操業時の使用点を測り、工程品質への影響を確認します。
圧力低下の幅に一律の正解はありません。メーカーの使用条件、製品品質、工具・シリンダの作動、検査装置の精度などを確認し、試験範囲を区切って段階的に変更します。供給不足が出たら設定を戻せる手順と担当者を決めてから実施します。
負荷・無負荷と台数制御を、流量変動に合わせて見る
複数台の圧縮機を使う工場では、各機の容量、制御方式、運転優先順位、台数制御の設定を確認します。需要が少ない時間帯に大容量機が頻繁に負荷・無負荷を繰り返す、複数台が同時に部分負荷で動く、圧力設定が重なっている、といった状態は測定・制御見直しの候補です。
流量変化が大きい工程では、レシーバタンクや制御方式の見直しが選択肢になる場合があります。ただしタンクを追加すれば必ず省エネになるわけではなく、必要な圧力変動幅、設置スペース、ドレン処理、法令・保安上の扱いを確認します。インバータ化など設備更新案も、実測負荷とメーカーの適用範囲を確認して比較します。
改善の順番と効果確認
まず漏えい修理、不要枝管の遮断、停止時の運転ルールなど低投資の運用改善を試し、次に圧力・配管・台数制御、最後に圧縮機更新や系統再設計を比較します。対策ごとに測定範囲、操業条件、電力計の精度、品質確認、担当者を決め、同じ生産条件で前後を比べます。
削減電力量や費用回収年数は、実測値と見積条件から個別に計算してください。診断記録には、測定日、測定器、センサー位置、稼働・停止状態、欠測、仮定、工程側の制約を残すと、更新案を比較しやすくなります。
- ✓圧縮機別の電力・負荷時間・圧力・流量を記録
- ✓停止時間帯を使って漏えい候補を特定し、修理後に再確認
- ✓主管と最遠端の圧力をピーク時・通常時に測る
- ✓工程ごとの最低必要圧力と品質条件を担当部門へ確認
- ✓台数制御・設定圧・無負荷時間・停止ルールを整理
- ✓改善前後を生産量・シフト条件をそろえて比較
よくある質問
Q.圧縮機の吐出圧力は下げるほど省エネですか？
A.必要圧力や配管損失を無視して下げると、末端機器の性能・品質へ影響します。最遠端とピーク時を測り、工程側の許容範囲で試験してください。
Q.超音波検知器で見つけた漏れは、全て修理対象ですか？
A.位置、供給圧、稼働時間、停止時の状態、安全性を記録し、影響と修理工数で優先順位を付けます。修理後の再測定も必要です。
Q.公的診断事例の削減額を自社の投資効果として使えますか？
A.事例の数値は対象工場の条件に固有です。自社の実測値、見積、操業条件で試算してください。
POINT
この記事のまとめ
圧縮空気の改善は、漏えい・末端圧力・配管損失・負荷変動・台数制御を実測してから着手します。圧力設定や供給停止を一律に変更せず、操業・品質・安全を確認し、対策前後を同じ条件で比較してください。
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参考にした一次情報
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