圧縮空気ブロー消費量・年間電気代計算

エアブローやエアノズルのノズル径、供給圧力、使用本数、実ブロー時間から、圧縮空気消費量と年間電気代を概算します。ブロー条件の見直し、ノズル本数の整理、コンプレッサー負荷の目安確認に使えます。

本ページは、理想気体の圧縮性流れを使ったスクリーニング計算です。実際の空気量は、ノズル形状、流出係数、上流配管、レギュレータ、圧力変動、詰まり、メーカーのカタログ値で変わります。最終的なノズル選定やコンプレッサー容量確認では、実測値やメーカー資料も確認してください。

計算結果

結果の読み方

空気消費量は、ノズル径、供給圧力、流出係数から見た標準状態換算流量の概算です。実際のノズル形状やメーカー仕様で変わります。
年間電力量と年間電気代は、合計空気消費量にコンプレッサー比動力と年間実ブロー時間を掛けて概算しています。実機の制御方式や同時使用率までは含みません。
実ブロー時間は、工場の稼働時間ではなく、実際に空気を吹いている合計時間で入力してください。
同じ圧縮空気でも、漏れ損失は修理対象、エアブローは使用条件の見直し対象として分けて考えると整理しやすくなります。
結果が大きい場合は、ノズル径、本数、圧力、ブロー時間のどれが効いているかを分けて確認すると改善点を探しやすくなります。

使用式

チョーク流（臨界流）の場合:

m_dot = Cd × A × P0 × sqrt(k / (R × T0) × (2 / (k + 1))^((k + 1) / (k - 1)))

非チョーク流の場合:

m_dot = Cd × A × P0 × sqrt(2k / (R × T0 × (k - 1)) × ((P2/P0)^(2/k) - (P2/P0)^((k+1)/k)))

年間電気代:

Cost = QN_total × specific_power × annual_blow_hours × electricity_price

Cd: 流出係数 [-]
A: ノズル・相当オリフィス面積 [m²]
P0: 上流絶対圧 [Pa]
P2: 下流絶対圧。本ページでは大気圧 101.325 kPa としています。
k: 空気の比熱比 1.4
R: 空気の気体定数 287.05 J/(kg·K)
QN_total: 合計標準状態換算流量 [Nm³/min]。本ページでは 0℃、101.325 kPa を基準にしています。

計算例

ノズル径1 mm、供給圧力0.7 MPaG、空気温度25℃、流出係数0.8、ノズル1本、年間実ブロー時間8000 h、コンプレッサー比動力6 kW/(Nm³/min)、電力単価25円/kWhの場合、空気消費量は約0.0547 Nm³/min、コンプレッサー相当入力は約0.328 kW、年間電力量は約2626 kWh、年間電気代は約65,658円/年になります。

入力値の注意点

供給圧力はゲージ圧で入力します。計算内部では大気圧を加えて絶対圧に変換します。
ノズル径は円形オリフィス相当の代表値です。スリット、扁平ノズル、増幅ノズルではメーカー流量表を優先してください。
流出係数が分からない場合は概算値として0.6〜0.9程度を使えますが、実際のノズル形状で変わります。
年間実ブロー時間は、間欠運転や待機時間を除いた実際の吹付時間で入力してください。
コンプレッサー比動力は、実測電力またはメーカー資料から得た値を使うと精度が上がります。

よくある間違い

工場の稼働時間をそのまま実ブロー時間として入力し、電気代を過大に見積もる。
ゲージ圧と絶対圧を混同する。
Nm³/min と m³/min を同じものとして扱う。
ノズル本数を入れ忘れ、ライン全体の消費量を過小に見る。
ノズルカタログ値や実測値を確認せず、概算値だけで設備容量を決める。

FAQ

このページでノズルの正確なカタログ流量を求められますか？

正確なカタログ流量ではありません。ノズル形状、内部構造、流出係数、上流配管、レギュレータで流量は変わるため、概算比較や省エネ検討の入口として使ってください。

圧縮空気漏れ損失計算とは何が違いますか？

漏れ損失計算は意図しない漏れの損失額を見積もるページです。本ページは、エアブローやノズルから意図的に使っている圧縮空気の消費量と電気代を概算するページです。

ノズル本数が多い場合も単純に掛け算でよいですか？

一次概算では本数倍で扱えます。ただし本数が多い場合は、ヘッダー配管の圧力低下、同時使用率、レギュレータ容量、コンプレッサー制御も確認してください。

比動力には何を入力すればよいですか？

可能であれば、コンプレッサーの実測入力電力を吐出空気量で割った値を使ってください。分からない場合はメーカー資料や設備管理値を確認し、概算値として扱ってください。