エアコンプレッサ潤滑油の機能および選定基準

エア コンプレッサーオイル 主にコンプレッサのシリンダーおよび吐出弁の可動部を潤滑するため使用され、さらに防錆・耐腐食性、シール性、冷却性などの機能も持つ。空気圧縮機は凝縮水が発生する中で高圧・高温条件下で連続運転されるため、油には優れた高温酸化安定性、すす汚れ生成の抑制性、適切な粘度および粘度－温度特性、優れた分離水性能および防錆・耐腐食性が求められる。

I. 性能要件

1. 基礎油の品質は優れている必要がある

コンプレッサーオイルは、鉱油系および合成油系のベースオイルに分類されます。ベースオイルの品質は完成油の性能を直接的に決定します（ベースオイルは通常、完成品の95％以上を占めます）。また、ベースオイルの品質は精製度と密接に関連しています。精製度が高くなるほど、重質芳香族およびゴム成分の含有量が低下し、カーボン残渣が減少し、添加剤に対する反応性が向上します。これにより、コンプレッサー系統でのカーボン堆積の傾向が低減され、優れた油水分離性が得られ、耐用寿命が延長されます。

鉱油系オイル：通常、溶剤精製、溶剤脱ろう、水素化処理、または粘土補助精製などの工程でベースオイルを精製した後、複数の添加剤をブレンドして製造されます。

合成油系オイル：化学的に合成された有機液体ベースオイルを原料とし、各種添加剤と混合または強化して製造される。これらのベースオイルは主にポリマーまたは高分子量の有機化合物である。現在、圧縮機の潤滑に使用される合成油は主に5つのカテゴリーに分けられる：合成炭化水素（ポリα-オレフィン）、有機エステル（ジエステル）、SNOT潤滑剤、ポリアルキレングリコール、フッ素化シリコーン油およびリン酸エステルである。合成圧縮機油は鉱物油に比べて著しく高価であるが、優れた総合的な経済性を提供する：酸化安定性が強く、カーボン堆積の傾向が低く、従来の鉱物油の耐性を超える温度範囲での潤滑性能、長寿命、そして厳しい運転条件への対応能力を持つ。

2. ベースオイル分画は狭いものでなければならない

空気圧縮機の運転条件を分析すると、ベースオイルの分留成分組成が圧縮機油の品質に影響を与える重要な要因であることが明らかになる。幅広い分留範囲（軽質成分と重質成分の混合物）を持つ油を使用すると、圧縮機シリンダーに注入した際に2つの主要な問題が生じる。すなわち、揮発性が高すぎる軽質成分は作動面から早期に分離しやすく、潤滑効果が低下する。一方、揮発性の低い重質成分は潤滑機能を終えた後も作動領域から排出されにくくなる。長時間高温および酸素にさらされることで、カーボン堆積物の生成が促進される。したがって、圧縮機油には多段分留混合油ではなく、狭い分留範囲の油を使用すべきである。

例えば、広範囲の基油を用いて製造され、残留成分を多く含む第19番コンプレッサーオイルは、運転中に著しくカーボン堆積が増加する。その品質を向上させるためには、残留成分を取り除き、狭範囲の基油に置き換える必要がある。

3. 粘度は適切でなければならない

動的潤滑の原理から見ると、油膜の厚さは油の粘度が高くなるにつれて増加するが、摩擦もそれに応じて増大する。したがって、コンプレッサーオイルを選ぶ際の最も重要な考慮点は粘度の選定である。

粘度が低すぎる場合：油膜強度が不十分となり、部品の摩耗が促進され、耐用寿命が短くなる可能性がある。

粘度が高すぎる場合：内部摩擦が増加し、コンプレッサーの比動力消費量が上昇する。これによりエネルギーおよびオイル消費量が増大し、ピストンリング溝、バルブ、吐出通路に堆積物が生じる可能性がある。