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“空気”で省エネと制御事例紹介

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① 使用量（漏れ量）の計測

●エアー使用量を計測して適正判定（漏れ量も計測）

●不要な装置機器へのエア供給停止

② 設定圧の低圧化

③ エアーのコスト管理

●使用量（漏れ量も）でコスト管理

④ コンプレッサー運転は適正か？

●アンロード運転時間の削減

⑤ エアーライン全体の制御は適正か？

●コンプレッサー統合制御

（スケジュール制御、末端圧制御、ヘッダー圧制御、台数制御、ＩＮＶ制御など）

エアー削減の考え方

エアー省エネ実施例

※コンプレッサーの使用電力量は、工場全体の約１０～２０％といわれています。

＜Ｑｕｅｓｔｉｏｎ＞一年間に日本全国の工場で使用されるコンプレッサーの電気代は？？？円でしょうか？


使用量（漏れ量）の計測

圧縮機群

工場エアー配管網

部署毎への空気使用料課金（課別課金）

大流量マスフローメータＣＭＬマスフローメータＣＭＳ

レシーバタンク

工場棟単位の管理

各装置毎での使用量管理リーク（漏れ）監視

エア管理用メータＭＣＦ

使用量（漏れ量）の計測

a) 使用量計測 ⇒ コンプレッサー吐出量を算出 ⇒ コンプレッサー台数、ｋＷを判定

b) 漏れ量の計測配管継部、ホース部などから使用量の１０～３０％漏れている！！（１ｍ３（Ｎｏｒｍａｌ） ≒約３円） ※漏れ箇所の発見は、「リークディテクターⅡ」で！


藤沢テクノセンターにおけるエアー流量計測例

・使用量の計測により、エアーのコスト管理が可能となった・２２ｋＷ×２台のコンプレッサーにする事で、機器購入金額、ランニングコストの削減および省エネが出来た。

流量計の設置効果は？流量計の設置効果は？

圧力圧力

流量流量

○エアー流量計測＜１台で使用量、漏れ量を計測＞漏れ量が約１５％程度あることを発見

○エアー使用量の把握流量計測により、３７ｋＷ×３台の能力は必要なく２２ｋＷ×２台で十分となった。

約６０％削減

○コンプレッサー老朽化に伴う更新使用量計測の結果から２２ｋＷのコンプレッサーへの更新を行った。


不要な装置機器へのエアー供給停止

１．フロア毎に流量計の設置フロア毎の使用量と漏れ量の管理

２．漏れ対策エアホースなどの接続を重点的に点検修理休日及び残業時の漏れ対策として、フロア毎にバルブを設置

バルブ設置後バルブ設置後バルブ設置前バルブ設置前

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４建物ＸＸ m3

１建物３F m3

１建物２Ｆ m3

１建１Ｆエア m3

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４建物ＸＸ m3

１建物３F m3

１建物２Ｆ m3

１建１Ｆエア m3


設定圧の低圧化

末端圧制御導入

藤沢ＴＣでの結果藤沢ＴＣでの結果

設定圧０.０８ＭＰａ低下を実現

設定圧を下げるには？設定圧を下げるには？

１．装置の必要な圧力を把握する

２．操業時の圧力変動を抑える設定圧を下げる


配管圧損の削減

配管の圧力損失は、配管口径の５乗に反比例します。

よって配管長さではなく、適正な配管口径が必要です。

変更前の口径：２５Ａ変更後の口径：４０Ａ

湘南工場における例湘南工場における例藤沢ＴＣにおける例藤沢ＴＣにおける例

口径：１００Ａ

配管口径を見直そう！配管口径を見直そう！


エアーのコスト管理

コンプレッサエアーは無料（タダ）ではない！！

ライン毎に＜使用量で使用料＞

→ 課金制度の導入も可能

１気圧２気圧５気圧

体積式流量計指示１ｍ３０．５ｍ３０．２ｍ３

質量式流量計指示１ｍ３１ｍ３１ｍ３

１ｍ３の空気の量を測定した場合１ｍ３の空気の量を測定した場合

質量流量計が必須！！！


エアー漏れ量の金額例

３７ｋＷの給油式コンプレッサーからの年間エア漏れ量の金額は・・・？

３７ｋＷコンプレッサーの１時間あたりの吐出量：３６６ｍ３／ｈ

一般的に２０％が漏れていることから

⇒ 漏れ量：３６６×２０％=73ｍ３／ｈ

１ｍ３／ｈ＝３円として計算すると、

年間８７６０時間で約１９２万円の損失になります

※漏れ量の簡易自動計測方法もあります


コンプレッサーのアンロードは無駄！

容量制御方式の違いによる消費動力率100

90 ①

消 80

費 70 　 ①

動 60

力 50 ②

率 40 ① モジュレイティング

30 ② ①＋ロード・アンロード

％ 20 ③ ③ インバータ制御

10

01 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 00

空気消費率　％

①モジュレイティング方式必要空気量“０”でも

アンロード時の電力は７０％を消費

②モジュレイティング＋ロード・アンロード方式必要空気量“４０％”でアンロードをかけても電力は４０％を消費

③インバータ方式圧力の上限、下限の設定幅に収まるようにインバータによるモータ回転数制御


エアーライン全体の制御

①省エネ改善前・手動運転のため、人為的な起動、停止の遅れ、忘れがある・残業、休日出勤に操業停止部署へも送気（漏れも含む）・操業負荷変動によるヘッダー圧の変化が大きい

②導入した制御（改善事例）・手動運転から、自動制御運転へ・操業スケジュールに合わせたコンプレッサーの運転制御（スケジュール制御（図１参照））

⇒１８％の効率改善・フロアー毎に圧力制御（末端圧制御）

⇒７％の効率改善・インバータ台数制御の実施

⇒２２％の効率改善

藤沢テクノセンター・エアー制御事例

投資金額約１,０００万円

２３１万円の効果／投資償却約４年


藤沢テクノセンターエアー計装図

圧力発信器調節弁

質量流量計

定格

インバータ

インバータヘッダー

４建

１建３Ｆ

１建２Ｆ

１建１Ｆ

PIC圧力損失の低減

省エネ制御

台数制御


藤沢テクノセンターエアー計装図


スケジュール制御画面サンプル


エアー漏洩対策（漏洩箇所の特定）

○エアー、ガス配管の漏れの場所特定○高圧蒸気漏れの安全確認○復水器などの簡易的な漏れ検査

リークディテクターⅡ

省エネ対策、環境保全対策、安全対策ツール


リークディテクターⅡ

配管などから気体や液体が漏洩するときに発生する超音波を捉えるパラボラ集音器付の超音波検出器です。

気体や液体がある程度の速度を持って大気中に放出されると、制している大気と速度を持った気体や液体との境界で渦が発生し、超音波が発生します。この時発生する音波は、気体や液体の種類にかかわらず、超音波領域では２０ｋＨｚ～４０ｋＨｚに強く現ます。

狙った方向の音だけを拾うパラボラ集音器

音響レンズ効果指向性


省エネ工場見学のお問い合わせは

[email protected]

株式会社山武

アドバンスオートメーションカンパニー

東京支社販売２部

ＴＥＬ：03-6810-1222

ＦＡＸ：03-5796-0625

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