2級設備保全の基礎 レッスン6

空気圧の基礎(コンプレッサ・FRL・シリンダ)

圧縮空気のしくみと、空気源装置(FRL)・空気圧シリンダの役割

出題範囲空気圧(コンプレッサ・FRL・シリンダ・弁)詳細

空気圧(空圧)とは

空気圧機器は、コンプレッサ(圧縮機)で空気を圧縮し、その圧力エネルギーを使って物を動かす(押す・つかむ・送る)しくみです。構造が単純で扱いやすく、油圧ほど大きな力は出せませんが、速くて軽い動作や、汚れを嫌う工程に向きます。万一漏れても空気なので比較的安全です。

空気圧システムの主な流れ

  1. 1コンプレッサで大気を吸い込み圧縮する(一般的に0.5〜0.7MPa程度)。
  2. 2アフタクーラ・エアドライヤ・エアタンクで冷やし、水分(ドレン)を分離・除去する。
  3. 3配管で各設備へ送る(途中で圧力が下がらないよう配管径に注意)。
  4. 4空気源装置(FRLユニット)で「ろ過・減圧・給油」して、機器に合った状態に整える。
  5. 5電磁弁(ソレノイドバルブ)で空気の流れを切り替える。
  6. 6アクチュエータ(空気圧シリンダ、エアモータ、エアチャックなど)が動いて仕事をする。

空気源装置(FRLユニット)の3点セット

F:エアフィルタ(ろ過)
圧縮空気中のゴミ・水分(ドレン)を除去する。ドレンがたまるので定期的に排出する。
R:レギュレータ(減圧弁/調圧)
供給圧力を、その機器に必要な一定の圧力まで下げて安定させる。圧力計で設定値を確認する。
L:ルブリケータ(給油器)
空気の流れに微量の油を霧状に混ぜ、シリンダや弁の摺動部を潤滑する。最近は無給油(オイルフリー)機器も多い。

空気圧シリンダと点検のポイント

  • 単動シリンダ … 片側に空気を入れて押し(または引き)、戻りはバネ。複動シリンダ … 両側に交互に空気を入れて往復させる。
  • 速度制御は「スピードコントローラ(速度制御弁)」で排気側を絞って行う(メータアウト方式が一般的)。
  • エア漏れ … 継手・チューブ・シリンダのパッキンから「シューッ」と音がしないか。漏れは大きなエネルギーロス。
  • ドレン … フィルタのドレンを抜く、配管の低い所にたまった水を排出する。
  • ロッドの傷・曲がり、取り付けのガタ、動作の途中での引っかかりがないか。

注意

圧縮空気は見えませんが大きなエネルギーを持っています。エアブローを人に向けない、配管・機器の点検前は元弁を閉めて残圧を抜く、ドレンには油や錆が混じるので環境ルールに従って処理する、といった点に注意します。エア漏れの放置は電気代の大きなムダ(コンプレッサが余計に動く)です。

理解度チェック

確認クイズ

Q1.空気源装置(FRLユニット)の「R」が表すものはどれか。

Q2.空気圧機器の特徴として正しいものはどれか。

Q3.エア漏れを放置することの主な悪影響はどれか。