高圧コンプレッサとは
高圧コンプレッサとは、空気を取り込み圧縮して内蔵されたエアタンクに空気を貯め込むことができる装置です。
作りだされた圧縮空気は配管やエアホースを経由して放出して、エア工具の動力源などとして使うことができます。
同様の装置として通常のエアコンプレッサがありますが、高圧コンプレッサと比較すると作り出すことのできる圧縮空気の圧力に大きな差があります。通常のエアコンプレッサはタンク内の最高圧力が高い製品でも1.4MPa程度が多いのですが、高圧コンプレッサだと4.5MPa程度の製品が主流になっています。
高圧コンプレッサの使用用途
通常のコンプレッサのことを一般的に「常圧」、高圧コンプレッサを「高圧」と呼びますが、圧縮空気を動力源として利用するエア工具にも「常圧用」と「高圧用」に分かれていて、その高圧用のエア工具を利用するために必要になる圧縮空気を作り出すのに使用される装置が高圧コンプレッサです。
高圧コンプレッサを必要とする高圧用エア工具には、建築に用いられるものが多く存在しています。釘打機・ねじ打機・タッカーなどがあります。その他にはエアインパクトドライバ・エアダスターも存在しています。
高圧コンプレッサの原理
常圧コンプレッサと同様に、高圧コンプレッサもシリンダとピストンを用いて「圧縮」「吐出」「吸入」の工程を経て圧縮空気を作りだしています。しかし、高圧コンプレッサは常圧コンプレッサより高い圧力を実現させるために、一度「圧縮」「吐出」「吸入」の工程を経て圧縮した空気を、もう一度同じ工程を経て圧縮する方法が主流となっていま。
この一度の工程で最高圧力まで圧縮するコンプレッサを1段式、一度圧縮した空気を再度圧縮して最高圧力に到達させるコンプレッサを2段式と言います。高圧コンプレッサで2段式が主流になっている理由としては、気体を圧縮すると温度が上がること、逆に期待を膨張させると温度が下がることが関係しています。
コンプレッサの圧縮比は20：1くらいのものが多いのですが、ピストンとシリンダで圧縮された空気がエアタンクに送られるとシリンダ内よりも容積が大きいので気圧が下がります。圧縮機がフル稼働していてもタンク内圧力は1.4Mpa程度までしか上がりません。
そこで1度圧縮（1段目）した空気を再び圧縮（2段目）することにタンク内圧力4.5MPaといった高い圧力を実現しています。この2段式はより高い圧力を実現できる以外にも、1段式で同じ圧力を実現させるのと比較して、短い時間でより高圧な圧縮空気を作りだすことができるので作業効率が良いというメリットもあります。
参考文献
https://wis.max-ltd.co.jp/kikouhin/compressor-details/
https://www.anest-iwata.co.jp/compressor/tech/3-4.html