コンプレッサーの仕組みとは｜正しい使い方とレシプロ・スクリュー・スクロール方式を徹底解説

コンプレッサーは、下図のような構造で作られています。

画像引用元： エアーコンプレッサーの使い方｜howto情報

それぞれのパーツの役割を表にまとめました。

取手（ハンドル）	持ち運びや収納時に取っ手を持って移動する
制御部	連続使用する場合に圧縮運転が途切れないようにするため/出力を調整するための機能
圧力調整器	空気にかける圧力を調整するために使う
圧力計	圧力の数値が目視できるパーツ（単位はMPa）
吹き出し口	圧縮した空気を送り出す口。ツールを付けて使用する
圧縮機（モーター）	空気を圧縮するためのモーター。 コンプレッサーの大きさやスペック、消費電力等のバランスが大事
吸込フィルタ	空気の吸い込み口。フィルタで異物混入を防ぐ
圧力タンク	吸い込んだ空気を圧力をかけて貯める場所
移動用車輪	本体を簡単に移動するためのパーツ

メーカーや製品によって部位の呼び方などが異なりますが、構造はほぼ違いはありません。

コンプレッサーは空気を圧縮する機械なので、単体で使うことはありません。
吹き出し口に任意のパーツを付けて使用します。

主な使い道にはどんなものがあるか見てみましょう。
　● ビス打ち（使用ツール：ネイラー）
　● タイヤのボルト付け外し（使用ツール：インパクトレンチ）
　● 塗装（使用ツール：スプレーガン）
　● 空気入れ（使用ツール：タイヤチャック）
　● 清掃（使用ツール：エアガン）
このようにツールを付け替えるだけで様々な用途に対応できるので、DIYから工事現場、農業まで広い分野で活躍しています。

コンプレッサー（圧縮機）には、使用目的や容量、価格やランニングコスト、必要な圧力・流量・音や振動などの制約に応じて、複数の方式があります。ここでは代表的な4方式について、それぞれの仕組みと特徴を整理します。

まずはコンプレッサー本体の電源を入れます。
この時注意すべきなのが、コンプレッサーと電源までの距離です。

延長コードを使うと電圧が下がるため、コンプレッサー本来のパワーが出ずに作業に支障が出る恐れがあります。
さらに、適切な電圧が送られてこないために、大きな電流が流れることでモーターが焼き付いて使いものにならなくなるケースも。

スペック通りの力を出して長く使い続けるためにも、延長コードの使用は厳禁です。
どうしても電源から離れてしまう場合は、吹き出し口にエアホースを付けましょう。
エアホースの先端、メスのカプラにツールを付ければ十分なパワーを保ったままコンプレッサーが使用できます。

ツールやホースを付けるのは、電源を付ける前に行ってください。
コンプレッサーが起動してしまうと吹き出し口から空気の圧送が始まってしまうので、ツール等がつけにくい上に非常に危険です。

電源を入れると空運転が始まりますので、十分に空気が溜まるまで待ちましょう。

タンクに空気が溜まってきたら、圧力計を確認しながらタンクが満タンになるまで待機します。
タンクに空気が満タンにならない内に使用しはじめてしまうと、十分な出力がえられません。

タンクが満タンになると自動で圧縮が止まりますので、ここからツールが使用できます。
タンク内の空気が少なくなると、再度モーターが動いて空気の圧縮をします。
早朝・深夜など起動音が気になる時間に作業する場合は、音を抑える静音モードに切り替えましょう。
製品によっては高性能なサイレンサーがついたコンプレッサーもあります。

コンプレッサーを使用するとタンクに水が溜まります。
この水分を「ドレン」と呼ぶのですが、空気には元々水蒸気が含まれています。
気温が高い夏は湿気が高く、冬は乾燥していますよね。
これは気温1度あたりに含まれる飽和水蒸気量（気体として存在できる水の量）が決まっているためです。

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画像引用元： エアコンプレッサーとは | マックスエアコンプレッサー | マックス株式会社

空気を圧縮するコンプレッサーは大量の空気を取り込むため、圧縮して飽和すると空気中の水蒸気は水に戻りドレンとなるのです。

ドレンを放置すると、タンクが水分によって腐食したり、ツールやホース部分に付着して作業に支障が出る恐れがあります。

また、そのまま流すと水質汚染のリスクがあるため、
　1. ドレン処理用の薬剤を使用して処理
　2. ドレン用のフィルターでオイルを除去して処理
　3. 専用業者に廃棄処分を依頼する
などの方法で廃棄してください。

まずは、コンプレッサーをどの用途で何台使用するのかをはっきりさせましょう。
圧力と消費空気量が足りないと、コンプレッサーがきちんと作動せず作業が滞る恐れがあります。
作業効率が下がると生産に関わるので、必ず最初にどれくらいの馬力が必要なのかを確認してください。

コンプレッサーを同時に何台使うかも重要です。
特に工場などでコンプレッサーを使う場合は、将来的な台数追加も視野にいれ余裕を持たせて決めましょう。

どのくらいの動力が必要なのかは、以下のように算出します。

画像引用元： コンプレッサー必要動力計算 | エアーツールの空研

先ほども触れましたが、コンプレッサーにはオイルを使うものとオイルレスのものがあります。
噴出されるオイルは微量ではあるものの、食品工場や農業、化粧品など衛生面が気になる分野ではオイルレスのコンプレッサーが使われます。

それ以外にも、半導体や精密機械などを扱う現場でもオイルレスのコンプレッサーがおすすめです。

一定の圧力のもと、コンプレッサが単位時間あたり吐き出せる空気の体積が吐出空気量です。カタログでは「L/min」や「Nm³/min」などで表記されます。

使用機器が必要とする空気消費量に対して、余裕を持たせて選ぶことが重要です。エアツールを複数同時に使う場合や、将来的な使用増が見込まれる場合も考慮しておきましょう。

吐出空気量は「最高圧」でのデータであることが多く、カタログなどに「最高圧力時に吐出」と明記されていることがあります。低圧使用時には吐出空気量が異なる場合もあり、要注意です。

最高圧力（最大吐出圧力）

コンプレッサーが出力できる最大の圧力（例1.0MPa、 0.8MPaなど）。この値が高ければ、エアツールの高圧動作や特殊用途に対応できます。

使用圧力／制御圧力

実際に使われる圧力範囲。最高圧力より少し低めに設定されることが多く、制御方式などに依存します。最高圧力近くで使い続けると機械やバルブ、配管などに負荷がかかりやすいため要注意です。安全性や耐久性を考慮して、余裕を持った使用が求められます。

騒音レベル（dB(A)）

仕様書に「騒音値」または「音圧レベル」で表記されています。実際の設置環境（屋内・屋外、床・壁の反響、換気経路など）によって変わるため、あくまでも参考値ととらえましょう。

冷却方式

仕様表に「冷却方式 空冷／水冷」などの記載があります。空冷は構造がシンプルでメンテナンスしやすいですが、設置場所の温度上昇や冷却ファンの騒音・振動が問題になることがあります。水冷は冷却効率が高く静音・高負荷に強いですが、水の供給や管理が必要なぶんコストがかかる場合があります。

電源／周波数

定格電圧（例：三相200V、単相200Vなど）および周波数（50Hz／60Hz）を仕様書で必ず確認しましょう。周波数は50Hz専用／60Hz専用または50/60Hz兼用かが記載されています。これらを間違えると性能やモーター寿命の低下、振動や騒音につながることがあります。

出入口の口径・配管要件

吐出口のネジ径・接続形状（Rc、PTなど）、ホース・配管径とのマッチングが流量ロスを抑えるために重要です。仕様表で「空気取出口」などの接続部分の記載を確認しておきましょう。

温度条件・使用環境

吸込・吐出空気の温度範囲や周囲温度、湿度、設置場所（屋内・外）などに対応できるかも確認しておきましょう。仕様書に「吸込条件：温度下限〜温度上限」「屋内外設置可否」などが記載されていることがあります。これらを無視して使用すると、期待していた性能が出ない場合や故障につながる可能性があります。