【空圧】エア配管のサイズと継手の種類【口径】

エア配管は、空圧システムにおいて圧縮空気を供給し、機器の動作を確実に行うために不可欠な要素です。配管サイズの選定や、配管同士を接続する継手の種類を適切に選ぶことは、システム全体の効率や信頼性に大きく影響します。本記事では、エア配管のサイズや代表的な継手の種類について解説します。

エア配管のサイズについて

エア配管のサイズは、圧縮空気の流量や配管の長さに大きく影響します。一般的なエア配管のサイズは「インチ」単位で表され、内径によって分類されます。以下は、代表的なサイズとその特徴です。

インチ呼び	通称（略称）	鋼管の呼び口径
1/8インチ	一分（いちぶ）	6A
1/4インチ	二分（にぶ）	8A
3/8インチ	三分（さんぶ）	10A
1/2インチ	四分（よんぶ）	15A
3/4インチ	六分（ろくぶ）	20A
1インチ	インチ（いんち）	25A

1/8インチ（いちぶ）

• 小型機器や、狭いスペースでの配管に使用されます。
• 流量が少なくても十分な場合に適しています。

1/4インチ（にぶ）

• 中小型のエアシリンダーやバルブに適用される標準サイズの一つです。
• 短距離で、比較的少ない流量でも十分なシステムに向いています。

3/8インチ（さんぶ）

• 流量が必要な中型システムに多く使われ、空圧機器間の安定した空気供給を実現します。

1/2インチ（よんぶ）

• より大きな流量を必要とする中～大型の機器に使用されます。
• 中～長距離の配管でも圧力損失を抑えることが可能です。

3/4インチ（ろくぶ）

• 大型機器や広範な空圧システムで使用されます。
• 圧力損失が少なく、大流量の供給が可能です。

1インチ

• 産業用の大型システムに最適です。
• 多くの機器や広い範囲に圧縮空気を供給する際に使用されます。

エア配管のサイズ選定は、空気流量、圧力、配管の長さ、そして機器の仕様に応じて慎重に行う必要があります。

継手の種類について

エア配管を設置する際には、直線的な接続だけでなく、方向を変えたり、異なるサイズの配管を接続したりする必要が出てきます。その際に使用されるのが継手です。継手にはいくつかの種類があり、用途に応じて使い分けます。

ニップル

• ニップルは、配管や機器の間を直線的に接続するための継手です。
• 両端にオスネジが切られており、同じサイズの配管や機器を結びつけます。
• 非常に基本的な接続部品としてよく使われます。

ソケット

• ソケットは、オスネジ同士の接続を行うための継手です。
• オスネジの付いた配管や機器を結びつける際に使用します。
• 長さ調整や接続を強化するために使われることが多いです。

エルボ（L型継手）

• エルボは、配管の方向を90度曲げるための継手です。
• 配管を角度を持たせてレイアウトする必要がある場合に用いられます。
• 壁や障害物の回避、機器への接続位置の調整に使用されます。

チーズ（T型継手）

• チーズは、配管をT字に分岐するための継手です。
• 複数の機器に同時に圧縮空気を供給したり、配管を分けて異なる方向に送りたい場合に使います。

ブッシング

• ブッシングは、異なるサイズの配管同士を接続するための継手です。
• 配管サイズが違う場合、この部品を用いて円滑に接続することができます。
• エア配管で異径接続が必要なシステムではよく使われます。

プラグ

• プラグは、配管の一端を閉じるために使用される継手です。
• 特定のラインを一時的または永久的に塞ぐ際に使用されます。
• 将来的に配管を拡張するために残しておく部分に使用することが多いです。

継手の材質と選定ポイント

継手には、ステンレス、真鍮、プラスチックなどの材質があります。それぞれの特性に応じて適切な継手を選ぶ必要があります。

1. ステンレス製継手
   • 耐腐食性が高く、過酷な環境に適しています。
2. 真鍮製継手
   • 高い耐圧性能を持ち、耐久性が求められるシステムに向いています。
3. プラスチック製継手
   • 軽量でコストが低く、軽負荷のシステムに最適です。

配管継手の低圧用と高圧用の比較と使い分け

配管継手は、配管同士を接続し流体の流れを確保するために重要な部品です。使用する圧力に応じて低圧用と高圧用に分かれ、それぞれ特性や用途が異なります。本記事では、低圧用と高圧用の配管継手の違いと選定ポイントについて解説します。

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配管継手の基本的な役割

配管継手は、以下の役割を持っています：

• 接続：配管や機器同士をしっかりと接続する。
• 密閉：流体の漏れを防ぐ。
• 方向変換：流体の流れる方向を変える（エルボ、チーズなど）。
• 分岐・合流：流体を複数の経路に分けたり、まとめたりする。

使用圧力に応じた適切な継手を選ぶことで、配管の安全性や耐久性を確保できます。

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低圧用と高圧用の配管継手の比較

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低圧用継手の詳細

特徴

• 材質が軽量で扱いやすく、簡単な配管に向いています。
• 接続が容易で、特にワンタッチ継手は工具を使わずに素早く接続可能。

🔍主な種類

• ワンタッチ継手：空圧配管で多用。プッシュで接続、引っ張って取り外し可能。
• ホースバーブ（タケノコ）：ゴムホースを直接接続するシンプルな継手。
• 樹脂製ねじ継手：軽量で錆びにくく、水や空気の配管に最適。

❌注意点

• 高圧には対応していないため、使用圧力を超えないようにする。
• 樹脂製の場合、化学薬品や高温に弱いことがある。

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高圧用継手の詳細

特徴

• 厚みのある金属製で、高圧環境下でも漏れや破損が起きにくい設計。
• 高い加工精度で密閉性を確保。

🔍主な種類

• フレアリング継手：配管の端部をフレア（拡張）加工して接続。高い密閉性を持つ。
• ねじ込み式継手：厚みのあるねじで高圧環境でも漏れを防ぐ。

❌注意点

• 配管の切断面の処理やフレア加工が必要な場合があり、手間がかかる。
• 接続部分の緩みが発生しないよう定期的な点検が必要。

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使い分けのポイント

• 使用圧力を確認する
  • 使用する配管の圧力に応じて、低圧用または高圧用を選定します。
• 流体の種類を考慮する
  • 空気や水の場合は低圧用でも十分ですが、油圧や高圧ガスには高圧用継手が必須です。
• 環境条件を確認する
  • 高温、多湿、化学薬品が存在する環境では、耐久性の高い材質を選びます。
• コストと作業効率を考慮する
  • 必要以上に高圧用を選ぶとコストがかさむため、用途に応じた適切な選定を行います。

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配管継手は、配管システムの安全性と効率性を左右する重要な要素です。低圧用継手は軽量で扱いやすく、汎用的な用途に最適です。一方、高圧用継手は高圧環境下での安全性と耐久性を提供します。設計段階で使用する圧力や環境条件を正確に把握し、適切な継手を選定しましょう。

エア配管における大口径と小口径の比較と特性

エア配管は、空圧機器の性能を支える重要な要素です。配管の口径選定は、効率的な運用やシステムの寿命に大きく関わります。本項では、エア配管における大口径と小口径の特徴や特性を比較し、それぞれのメリットとデメリットを解説します。

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大口径配管の特徴と特性

特徴

• 内径が広く、空気の流通量が多い。
• 配管内での圧力損失が少ない。
• システム全体で高い流量が必要な場合に適している。

✅メリット

• 圧力損失の低減
  • 空気は広い断面を通るため、摩擦抵抗が小さく圧力損失が少ない。
  • これにより、遠距離の空圧供給でも安定した性能を維持できる。
• 高い流量に対応
  • 大口径配管は大量の空気を迅速に供給できるため、大型機器や複数の空圧機器を同時に稼働させるシステムに最適。
• 運転効率の向上
  • 配管内の流速が低いため、機器の消耗を抑え、静音性が向上する。

❌デメリット

• 初期コストが高い
  • 配管自体が高価であり、施工費用も大きくなる。
• 設置スペースが必要
  • 大きな配管は狭い設置環境では不向き。
• 制御の難しさ
  • 空気の量が多いため、素早い圧力制御が難しくなる場合がある。

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小口径配管の特徴と特性

特徴

• 内径が狭く、軽量で取り回しが良い。
• 圧力損失が発生しやすい。

✅メリット

• 施工の容易さ
  • 配管が軽く、小型のため設置が簡単。
  • 狭いスペースでも配管可能。
• コストが低い
  • 初期費用やメンテナンスコストが大口径に比べて安価。
• 制御性が良い
  • 小容量の空気を効率よく供給できるため、圧力制御がしやすい。

❌デメリット

• 圧力損失が大きい
  • 配管内での空気の摩擦が増えるため、圧力損失が大きく、長距離の供給には向かない。
• 高流量には不向き
  • 大量の空気を必要とする機器では性能不足が生じる。
• 摩耗のリスク
  • 流速が速くなるため、配管内での摩耗や騒音が発生しやすい。

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大口径と小口径の比較表

項目	大口径配管	小口径配管
流量対応	高流量に対応	低流量に対応
圧力損失	少ない	大きい
設置性	設置スペースが必要	軽量で狭いスペースに対応
初期コスト	高い	安い
圧力制御	難しい場合がある	制御しやすい
耐久性	長距離配管で優れる	短距離配管で優れる

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用途に応じた選定ポイント

• 大口径が適している場合
  • 大型設備で高流量が必要なとき。
  • 長距離にわたる空圧配管が必要なとき。
  • 圧力損失を最小限に抑えたいとき。
• 小口径が適している場合
  • 小型空圧機器や短距離配管の場合。
  • 設置スペースやコストを最優先したい場合。
  • 細かな圧力制御が求められる場合。

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用途に応じた適切な選択を！

エア配管の口径選定は、空圧システム全体の性能に直結します。コスト削減を優先して小口径を選ぶと、後々のトラブルで余計なコストが発生する場合があります。一方、大口径配管を選べば、効率性は向上しますが、過剰設計になるリスクも。設計段階で使用機器の流量や圧力、設置環境を十分に考慮することが重要です。

適切な選定により、空圧機器の性能を最大限に引き出し、長期的な運用コスト削減を目指しましょう！

まとめ

エア配管と継手の選定は、機械設計において非常に重要なプロセスです。配管サイズや継手の種類を適切に選ぶことで、空圧システムの効率性や信頼性を大幅に向上させることができます。配管のサイズは、流量や圧力の要件に応じて選定し、継手は使用環境や目的に合ったものを選ぶことが重要です。ニップルやエルボ、チーズなどの基本的な継手に加え、異なるサイズの接続を可能にするブッシングや、配管の終端を閉じるプラグなど、さまざまな継手の種類があり、それぞれの特性や役割を理解して使い分けることで、配管システムの柔軟性と耐久性を向上させることができます。

また、継手の材質にも注意を払い、使用環境や必要な耐久性に応じてステンレスや真鍮、プラスチック製の継手を選定することが求められます。これにより、配管システムの長寿命化やメンテナンスの手間を減らし、コストパフォーマンスの高い空圧システムを構築することが可能です。

最適なエア配管と継手の選定は、空圧機器の性能だけでなく、全体の設備の生産性や効率に大きな影響を与えるため、設計段階での慎重な検討が不可欠です。これにより、機械のダウンタイムを減らし、信頼性の高いシステムを維持することができます。

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