コンプレッサー必要動力計算

コンプレッサーの容量は、常時使用台数、又は、配管、及びホースなどからの空気漏洩・圧力損失などを考慮し、また、将来の空気動工具の増加量を含めて、十分余裕を持って決定する必要があります。

一般的に空気１m³(Normal)/min.(ゲージ0.6MPa(Pe))を必要とする場合、6～7kWのコンプレッサーが必要になります。エアツールの使用台数によって、どのように検討したら良いのでしょうか。エアツールは、サンダーのような連続作業を行う場合やインパクトレンチのように断続作業を行う場合が有ります。コンプレッサーの容量を決定する場合、エアツールの使用台数や作業状態も考慮しなければなりません。

そのため、コンプレッサーの必要動力は、下記に示した計算式で算出します。
H＝(6～7)×Q×K×F＋Aの式です。

H(kW)	コンプレッサーの必要動力
Q	工具の空気消費量
K	同時稼動係数
F	運転係数
A	空気漏れなどのロス

表1 同時稼動係数(K)
総台数	同時稼動係数
1～5	1.0
6～10	0.8
11～20	0.7
21～30	0.6
31～50	0.5
51～100	0.4

エアツールの全空気消費量は、平均空気消費量×使用台数で求めますが、実際には設置したエアツール全部が同時使用されることは稀ですので、表1使用台数による同時稼動係数を用いて容量を決定します。

表2 運転係数(F)
運転状態	運転係数
連続作業	1.0
断続作業	0.5

断続作業は、1作業が連続して1分間を超えない場合です。インパクトレンチの場合は1作業が0.5～5秒間程度ですから、断続作業となります。

それでは、実際に計算しましょう。例として、断続作業のインパクトレンチKW-385GL(空気消費量0.72m³(Normal)/min.)2台とKW-1600Spro(0.30m³(Normal)/min.)3台と連続作業のワックスポリシャーPM-045(0.38m³(Normal)/min.)2台を使用する場合です。その他、設備として2柱リフト(0.20m³(Normal)/min.)1基、エアダスター(0.08m³(Normal)/min.)5台、を使用します。この場合、

使用機種		空気消費量	台数	運転係数	計m³(Normal)/min.
KW-385GL	Q1＝	0.72×	2	×0.5	0.72
KW-1600Spro	Q2＝	0.30×	3	×0.5	0.45
PM-045	Q3＝	0.38×	2	×1.0	0.76
2柱リフト	Q4＝	0.20×	1	×0.5	0.10
エアダスター	Q5＝	0.08×	5	×0.5	0.20
合計	Q	-	13	-	2.23

運転係数も含めた工具の空気消費量はQ＝1.97m³(Normal)/min.が求められました。合計台数は、13台です。表1により、同時稼動係数K＝0.7です。それでは、H＝(6～7)×Q×K×F＋Aの式に代入しましょう。
H＝(6～7)×1.97×0.7＋A＝"8.3～9.7＋A"kWとなります。空気漏れ等によるロスAは、ラインの状況により、異なります。従って余裕をみて、11kW(15Ps)相当のコンプレッサーが必要です。

最終的に求めたコンプレッサーの動力Hは、長年の使用による能力低下や、将来のエアツール使用台数増加等を考慮して、余裕をとることをお勧め致します。

空研製品空気消費量表

インパクトレンチ

製品番号	能力ボルト径mm	質量（ソケット無）kg	無負荷回転速度r.p.m.	空気消費量m³(Normal)/ min.	使用コンプレッサーkW	使用エアーホースmm
建機・プラント建設作業
KW-75F	50（高力）	38.1	2000	0.9	11.3	19.0
KW-5000G	50	16	3000	0.82	7.5	12.0
KW-45F	33（高力）	17.2	2800	0.85	7.5	12.0
KW-45FS	33（高力）	17.6	2800	0.85	7.5	12.0
大型タイヤ作業
KW-4500P	45	10.3	3700	0.78	7.5	12.0
KW-4500G	45	10.7	3700	0.75	7.5	12.0
KW-4500GL	45	11.6	3700	0.75	7.5	12.0
KW-420GL	42	14.1	3000	0.82	7.5	12.0
KW-420G	42	13.1	3000	0.82	7.5	12.0
KW-3800P	38	7.4	3700	0.60	7.5	9.5
KW-3800proG	38	6.6	4200	0.60	7.5	9.5
KW-3800proGL	38	7.1	4200	0.60	7.5	9.5
KW-40P	40	12.5	2100	0.75	7.5	12.0
KW-385GL	38	9.9	4000	0.72	7.5	12.0
KW-385G	38	9.2	4000	0.72	7.5	12.0
KW-380P	38	9.6	3200	0.72	7.5	12.0
中型タイヤ作業
KW-2800P	27	5.2	3300	0.58	7.5	9.5
KW-2500pro	25	4.2	4500	0.45	3.75	9.5
KW-20PI	22	6.2	3800	0.60	5.6	9.5
KW-20GI-6	22	7.1	3800	0.60	5.6	9.5
KW-20GI	22	6.3	3800	0.60	5.6	9.5
KW-230P	22	4	4300	0.47	3.75	9.5
KW-20P	20	4.2	4500	0.47	3.75	9.5
KW-2000P	20	3.1	5000	0.40	3.75	8
小型タイヤ作業
KW-19HP	18	2.4	6000	0.40	2.2	6.5
KW-14HP	16	2.8	6300	0.35	2.2	6.5
KW-14HP-2	16	2.9	6300	0.35	2.2	6.5
KW-1600Spro	16	1.4	8000	0.30	2.2	6.5
KW-14MP	16	2.4	6000	0.35	2.2	6.5
KW-140P	14	2.3	6500	0.30	2.2	6.5
小径ねじ作業
KW-12	12	1.6	9000	0.35	2.2	6.5
KW-7P	8	0.95	8800	0.30	2.2	6.5
KW-8P	8	1.25	6500	0.28	2.2	6.5
KW-7PD	8	0.95	8800	0.30	2.2	6.5
KW-50	5	0.77	10500	0.20	2.2	6.5
KW-5P	5	0.75	8500	0.20	2.2	6.5

サンダー

製品番号	使用ペーパーサイズmm	無負荷回転速度r.p.m.	質量（パッド付）kg	空気消費量m³(Normal)/ min.	使用コンプレッサーkW	使用エアーホースmm
デュアルアクションサンダー
DAC-056	φ125	7500	1.3	0.45	2.2	6.5
DAC-056S	φ125	7500	1.3	0.45	2.2	6.5
DAC-05A	φ125	8500	1.3	0.56	2.2	6.5
DAC-05AS	φ125	8500	1.3	0.56	2.2	6.5
DAM-0531	φ125	9500	1.05	0.38	2.2	6.5
DAM-053S	φ125	9500	1.05	0.38	2.2	6.5
DAM-055	φ125	9500	1.05	0.38	2.2	6.5
DAM-055S	φ125	9500	1.05	0.38	2.2	6.5
DAM-055SL	φ125	9500	1.05	0.38	2.2	6.5
DAM-05A	φ125	9500	1.06	0.38	2.2	6.5
DAM-05A1	φ125	9500	1.05	0.38	2.2	6.5
DAM-05AS	φ125	9500	1.06	0.38	2.2	6.5
オービタルサンダー
SAM-41	75X110	10000	0.7	0.2	2.2	6.5
SAM-41S	75X110	10000	0.7	0.2	2.2	6.5
SAT-7S	100X180	7000	2.2	0.45	2.2	6.5
SAT-9S	115X220	7000	2.5	0.45	2.2	6.5
SAM-6S	75X170	6500	1.7	0.4	2.2	6.5
SAM-7S	100X180	6500	1.75	0.4	2.2	6.5
SAM-9S	115X220	7000	2.43	0.45	2.2	6.5
SAM-16S	100X400	6000	2.99	0.45	2.2	6.5
デイスクサンダー
DS-4	φ100 100	13000	0.96	0.43	2.2	6.5
擬似シングルサンダー
DAC-05AI	φ125	8500	1.35	0.44	2.2	6.5
マルチミニサンダー
MRS-35	φ75	6000	0.82	0.45	2.2	6.5
ベルトサンダー
KBS-12	10X330 12X330	16000	0.84	0.34	2.2	6.5
KBS-20	20X520	14000	1.54	0.46	2.2	6.5
ストレートサンダー
KST-355	35X220	-	1.4	0.45	2.2	6.5
KST-7S	75X175	-	1.3	0.25	2.2	6.5

その他ツール

製品番号	能力ボルト径mm	質量（パッド付）kg	無負荷回転速度r.p.m.	空気消費量m³(Normal)/ min.	使用コンプレッサーkW	使用エアーホースmm
クイックスパナ
KSS-10	8	0.6	1000	0.24	2.2	6.5
ラチェットレンチ
KR-133A	10	0.5	300	0.25	1.5	6.5
KR-153	10	0.9	160	0.25	1.5	6.5
KR-183	10	1.1	160	0.25	1.5	6.5
ナローレンチ
KNAW-22H	22	6.9	1800	0.58	3.75	11.0
製品番号	パッドサイズmm	質量（パッド付）kg	無負荷回転速度r.p.m.	空気消費量m³(Normal)/ min.	使用コンプレッサーkW	使用エアーホースmm
ポリッシャー
DSP-603	φ160・φ125	1.86	1800	0.40	2.2	6.5
SAM-41GP	73X100	0.7	10000	0.20	2.2	6.5
PACS-7A	φ150	1.61	7500	0.48	2.2	6.5
PM-045	φ108	1.00	9500	0.38	2.2	6.5
グラインダー
KG-10	-	0.35	25000	0.38	2.2	6.5
KG-25	-	0.74	3000	0.45	2.2	6.5
KG-25T	-	0.83	3000	0.45	2.2	6.5
AG-40A	-	1.8	12000	0.44	3.75	6.5
AG-40AG	-	1.8	12000	0.44	3.75	6.5
AG-70A	-	3.4	6500	0.70	5.6	9.5
AG-70AG	-	3.3	7500	0.70	5.6	9.5
ドリル
KDR-601	-	1.1	2100	0.32	2.2	6.5
KDR-801	-	1.12	1500	0.32	2.2	6.5
KDR-901R	-	1.18	1800	0.52	2.2	6.5
KDR-902CR	-	1.16	1500	0.43	2.2	6.5
KDR-1301	-	2.52	700	0.55	5.6	9.5
ソー
KS-22	-	0.75	-	0.20	2.2	6.5
KS-35	-	1.1	-	0.19	2.2	6.5
チゼラー
BRH-6K	-	1.33	-	0.28	2.2	6.5
BRH-8K	-	2.18	-	0.32	2.2	6.5
ニードルタガネ
KNT-3	-	2.6	-	0.13	2.2	6.5