コストを削減し、クリーンで乾燥した圧縮空気を簡単に利用

圧縮空気はプラスチックの成型から食品乾燥まで、非常に多くの工業プロセスで使用されます。この記事では、圧縮空気を使用する用途において高精度の安定した露点計測を行うことで、エネルギーコストを削減しながら最終製品の品質を維持する方法について、プロダクトマネージャーのJuhani Lehtoに話を聞いています。

圧縮空気を使用する産業用アプリケーションには、どのようなものがありますか。また、圧縮空気がエネルギーコストに大きな影響を与える理由を教えてください。
最初の質問に簡単に答えるとすれば、「考えられるほぼすべての用途」です。産業界では、圧縮空気はいたるところで使用されています。電気のようなものだと考えるとわかりやすいでしょう。コンベヤ、包装ライン、スプレー塗装装置、金属プレスなど、挙げればきりがありませんが、こうしたものを駆動する動力源です。圧縮空気は動力源であると考えれば、産業用プロセスやプラントで使用されるエネルギー量に大きな影響を与える理由は簡単に想像できます。

圧縮空気の品質が低いと、どのような問題が引き起こされる可能性がありますか。
使用する空気の品質は、プロセスの最終結果にとって非常に重要です。スプレー塗装を例に考えてみましょう。低品質の空気（つまり、ほこり、その他の粒子、または水分を含む空気）は塗装の仕上げ品質を低下させ、販売できない廃棄製品となります。半導体製造では、圧縮空気システム内の湿ったガスによって、生産量の減少や信頼性の低下などの問題が発生したり、空気中のほこりによって、製品が短絡したりする可能性があります。

食品および飲料業界の包装ラインでは、衛生状態と最終製品の品質を維持するうえで、汚れのない乾燥した空気は必須です。たとえば、充填ガスを使用してハムのパックに充填する場合、そこにあるはずのないものは入ってはなりません。空気が加圧されると、湿った空気が凝縮して水滴が発生し、錆の原因となることがあり、これが食品に付着する可能性があります。プラスチックを乾燥させて炭酸飲料のボトルを作る場合に水分が多すぎると、表面がくもり、脆いボトルに仕上がる可能性があります。

このように、圧縮空気を使用するあらゆる種類の計測機器や機械にとって、水分は大きな問題です。それは、食品包装ラインでも、数十台あるいは数百台のロボット機械を装備した自動車工場でも変わりません。圧縮空気の品質に注意を払わなければ、機器が適切に機能しなくなったり、メンテナンスがたびたび必要になったりする可能性があります。

圧縮空気を乾燥させる際の課題を教えてください。
乾燥のアプローチは、達成するべき露点レベルによって異なります。極端な乾燥度を必要としない用途では、低コストの冷凍式ドライヤー装置を使用できる場合があります。空気を極度に乾燥させる必要がある、要件が厳しい用途では、非常に乾燥した露点を実現できる高性能のデシカントドライヤーが必要かもしれません。

要件の厳しいドライエンド装置の課題は、エネルギーを無駄にしたり、能力を損なったりしないように最適化することです。乾燥塔のシリカベースのペレットは時間の経過とともに水分を含むため、空気を乾燥した状態に維持するために、塔を切り替えるタイミングを把握できなければなりません。任意の時間を基準としたアプローチに依存すると、必要のないときに塔を切り替えることになり、エネルギーと乾燥能力を無駄にしてしまう可能性があります。一方で、切り替えのタイミングが遅いと、空気が湿りすぎる場合があります。正確で信頼性の高い露点計測を実施することで、プロセスを最適化し、常に高品質なドライエアを確実に使用できます。

乾燥プロセスに使用する湿度計測機器を選択する場合、どのような特徴に注意するべきですか。
最も重要な特徴の1つは、迅速な応答性です。デシカントドライヤーを使用するプロセスでは、乾燥塔の切り替えの際に湿度が急上昇することがよくあります。これにより、システム内で水が発生する可能性があります。計測機器は、こうした湿度の上昇を迅速に検出して対処できるように、数十秒で計測できる応答性を備えている必要があります。

また、計測機器センサの堅牢性にも注意を払うことが重要です。下端の計測機器センサは水分に過剰に反応する場合があります。つまり、計測値が非常に不正確である可能性があり、これが生産プロセスに大きな影響を与えるおそれがあります。水にさらされた計測機器が安定して再び正確な計測ができるように、一度に何日も生産を停止する余裕はありません。

オイル汚染もセンサにとって問題になる可能性があります。コンプレッサ装置で使用される潤滑油が空気管に入り込み、計測機器のセンサに細かい霧状のオイルが付着することがあります。通常の状況では、こうした汚染に対処し、掃除が簡単にできる設計でない限り、センサは使用できなくなります。

湿度計測機器の精度は、校正次第です。最高の計測機器であっても、精度を維持するには定期的な校正が必要です。大規模で複雑な産業乾燥プロセスでは、数十台の計測機器が使用されている可能性があります。つまり、校正には多くの時間、労力、費用が費やされます。最良のアプローチは、校正間隔が長く、定期的に自己校正を行う何らかの機能を備えたソリューションを探すことです。

特定の乾燥プロセス用の湿度計測ソリューションを選択する際、メーカーに求めるべきものを教えてください。
最初から総合的なサポートを提供できるサプライヤーを探すことが重要です。特定のプロセスに適した計測機器の選択、設置場所、設定方法についてアドバイスが必要な場合があります。おそらく、プロセスには、スポットチェック用のハンディタイププローブと互換性のある、壁取り付け型のソリューションが必要であったり、特定の校正要件を満たす必要があったりします。優れたパートナーは、こうしたすべてのニーズに対応できます。 

堅牢で使いやすいヴァイサラの豊富な露点計測ソリューションは、こちらからご覧ください。