空圧
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空圧（くうあつ、英: Pneumatics）は、科学や工学分野において、圧縮空気を用いて装置を駆動する方式である。英: Pneumaticsは、ギリシャ語で風を意味する πνευματικός pneumatikos から由来している。
空圧にあたる言葉は西暦60年のアレクサンドリアのヘロンに最初に登場しているが、それ以前から知られていた機構である。
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[編集] 応用
空圧は、さまざまな形態で用いられる。歯科では、同じ出力の電気ドリルに比べ、空圧ドリルのほうが軽く速くシンプルになる。例えば、動力を供給するコンプレッサーがドリルと分離でき、送られてきた圧縮空気でドリルの先を超高速で回転させることができる。空圧による移送システムは多くの工業で粉体やデバイスを移動させるのに用いられている。空送チューブは、物体を長い距離移動させることができる。空圧機器は、爆発性の粉塵やガスが存在しうる地下深い鉱山のように、安全上の理由で電気モーターが使えないところにも用いられる。
空圧機器の例としては、以下のようなものがある。
- 空圧ドリル(jackhammer) 道路工事で用いられる
- 空圧釘打機
- 空圧スイッチ
- 空圧アクチュエーター
- エアコンプレッサー
- 真空ポンプ
- Barostat 密閉空間での圧力調整用バルーンで、消化器系・神経系で生じる電気の研究にも用いられる
- Cable Jetting - ダクトにケーブルを通す方法
- 空送メールダクト
- 空気ブレーキ バス、列車、トラックなどで使われる
[編集] 油圧との比較
空圧も油圧も、流体の力を応用している。空圧では圧縮可能な空気を用い、油圧ではほぼ圧縮されない液体（オイルや水）などを媒体として用いている。大部分の工業用空圧機器は、0.5～0.7MPa（80～100psi）で動作する。油圧では、一般的に7～35MPa（1,000～5,000psi）が用いられ、ときには70MPa（10,000psi）を超える用途もある。
[編集] 空圧の利点
- 駆動に用いられる流体が非常に軽量であるので、供給ホースが重くならない。
- 駆動に用いられる流体が基本的に単なる空気であるので、流体を戻すラインが不要で、流体がもれて周囲を汚染する心配もない。
- 空気は圧縮できるので、装置が衝撃で壊れることが少ない。つまり、空気が過剰な力を吸収してくれるので、油圧のように力が直接伝わることが無い。
- 鉱山等の環境では空圧機器を使用する事で空気を補給する事もできる。
[編集] 油圧の利点
- 高いエネルギーが必要な場合には、非常に高圧がかけられる油圧が必要。
- 油圧に用いられる流体は基本的に圧縮できないので、バネのような振動効果を防ぐことができる。例えば、油圧では流体を止めたときにも荷重がほんの少しの動きで開放されるが、空圧では荷重で圧縮された空気を放出しなくてはならない。
[編集] 空圧装置部品
よく用いられる空圧装置としては以下のようなものがある。
- 空圧直接操作ソレノイド弁
- 空圧パイロット操作ソレノイド弁
- 空圧外部パイロットソレノイド弁
- 空圧手動バルブ
- パイロット作動型空圧バルブ
- 空圧フィルタ
- 空圧レギュレータ
- 空圧潤滑
- 空圧スイッチ
- 空圧手動OSHA型ロックアウト装置およびダンパーバルブ
- 空圧ソレノイドダンプバルブ
- 空圧圧力容器
- 空圧ロッドなしシリンダ
- 空圧グリッパ
- 空圧回転アクチュエータ
- パイプ接続
- 空圧流量コントロール
- 空圧急速排気弁
- 空圧ブースター
- 空圧ポリウレタンチューブ
- pneumatic quick disconnect
- sorteberg relay
- PID制御
- コントロール弁
[編集] 空圧制御ロジック
- See Main article 流体工学
空圧制御ロジックは、工業プロセスの制御によく用いられている。基本部品としては、
空圧制御ロジックは、工業プロセスの制御法として信頼性があり機能的である。近年では、電気機器の小型化や低コスト化にともない、これらのシステムは電気制御システムに置き換わっている。しかし、圧縮空気だけが動力源である場合に加え、デジタル制御に比べたときの更新コスト、安全性、その他の優位性などを考慮して、空圧機器はまだ活躍している。
[編集] 外部リンク
- アメリカエネルギー省 - 空圧機器の効率改善
- 流体動力教育基金 - 油圧および空圧に関する教育を促進するとともにサポートしている
