近年のエネルギー価格の高騰に伴い、製造業ではエネルギー消費の効率化がますます求められています。
エネルギーを多く消費する設備のうちの一つに送風機が挙げられます。
生産設備においては、圧縮空気を供給するコンプレッサーが多くの電力を消費するため、省エネを進める際の主要な削減項目の一つとなることが多いです。
一方、非生産設備においても送風機が使用されており、排水処理施設で使用されるばっ気ブロワがあります。
排水処理施設においては、消費エネルギーの60%以上がこのばっ気ブロワによるものです。
そこで今回は、空気軸受式（可変速単段）ターボブロワをご紹介いたします。
効率的に圧縮した空気を送り出すことができるターボブロワです。
ルーツブロワから入れ替えることにより省エネを実現し、二酸化炭素排出を大幅に削減します。
特長
ターボブロワ
ターボブロワは、高速回転するインペラ（羽根車）を用いて空気を効率的に圧縮・供給します。
インペラは遠心力で空気を外周に送り出し、圧縮する仕組みです。
この方法により、少ないエネルギーで高い圧力を得られ、エネルギー効率が向上します。
ターボブロワの構造とインペラ
一方、ルーツブロワ（ロータリ・ブロワ）の内部には、互いに反対方向へ回転する２つのロータがあります。
これらはケーシング内壁とロータ相互間に僅かな間隙を保って、接触しない様に回転しています。
ケーシングとロータとの間に閉じ込められた空気は、吸入側から吐出側へ移送され、吐出口を通ってケーシング外部に吐出されます。
その構造から、ケーシング内部とロータ、ロータ同士のすき間に空気の漏れが発生し、全断熱効率が低下する場合があります。
※全断熱効率＝ある空気量を送るのに必要な理論動力/ある空気量を送るのに実際に使った動力
空気軸受（エアフォイルベアリング）
潤滑油を使用しない非接触型の軸受で、シャフトが回転することで生成される空気の圧力によりシャフトを浮上させる仕組みです。
潤滑油を使用しないため、オイルフリーの空気を供給可能です。
軸受に三段階の熱処理を行うことにより10万回の発停に耐えられる安定性・耐久性を実現しています。
可変速
安川電機製のインバーターを搭載、制御コントローラーによりブロワの回転速度を調整することで、空気の流量や圧力を最適にコントロールすることが可能です。
これにより、エネルギー効率が向上し、使用状況に応じた柔軟な運転が可能となります。
単段
インペラ（羽根車）が一つであることを表し、空気の圧縮を一段階で完了します。
インペラとモータが直結構造のシンプルな構造でエネルギーの伝達ロスがありません。
インペラは高効率を目指し設計され幅広い可変流量範囲を実現し無駄な送風を無くします。
モータは幅広い負荷範囲で高効率を維持する「永久磁石同期モータ」（PMSM）を使用しています。
メリット
省エネ
空気軸受（エアフォイルベアリング）と高効率インペラ、高効率モータ（PMSM）の組み合わせにより、省エネルギーを実現しています。
非接触型設計の空気軸受は摩擦や発熱を低減します。
高効率インペラは空気の圧縮効率を最大化し、PMSMは広範囲の負荷条件下で高効率運転を可能にします。
二酸化炭素の排出も大幅に削減し、脱炭素社会に貢献します。
省スペース
空気軸受と単段設計により、コンパクトな構造で設置スペースを大幅に削減します。
ルーツブロワ2台を空気軸受式ターボブロワに置き換える場合、設置面積は約半分、質量も3割程度になります（※数値はメーカー比）。
省メンテナンス
メンテナンスはフィルター交換のみで、手間のかかっていたメンテナンスを大幅に削減することができます。
一方、ルーツブロワはフィルター交換のほかに、オイル交換、Vベルト交換、グリス補充、軸受交換などの手間がかかります。
低騒音
空気軸受（エアフォイルベアリング）の非接触型設計により、摩擦が少なく、騒音や振動の発生を抑えます。
メーカー事例
ばっ気用で使用している既設のルーツブロワ2台（30kW×2台）を空気軸受式ターボブロワ1台（75kW）に更新したところ、吐出圧力を変更せずに年間で31％の省エネを実現しました。
ばっ気以外の用途
ターボブロワはばっ気以外の用途でも使用可能です。
エアブロー
水切りや乾燥、切粉や粉塵の除去に使用します。
コンプレッサーと比較した場合、省エネで運用可能です。
焼却炉
焼却用空気を制御しながら供給し、炉内温度をコントロールして低燃費化を実現し、温室効果ガス排出量削減に貢献できます。
粉粒体輸送
微粉から粗粉、ペレットなどの粉粒体を空気輸送します。
コンベアに比べ、機械的な作動が少なく自動化、省力化、省メンテナンスが可能になります。
こちらのメーカーでは、ターボブロワを載せたキャラバン車が全国を巡回しています。
お客様のご希望の場所で、ターボブロワの実機運転を確認することができます。
ルーツブロワからターボブロワへの入れ替えを検討されるお客様はぜひ私どもにご相談ください。
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