空気消費量と所要空気量の違い（L/min（ANR）と F.R.L の選定）

空気消費量はコンプレッサーの選定に、所要空気量は F.R.L や配管の選定に使います。

2つの量の意味

SMC の技術資料は、空気消費量を「切換弁が作動する度にシリンダ内やシリンダと切換弁間の配管内で消費される空気量」とし、コンプレッサの選定・ランニングコストの計算に必要としています。

所要空気量は「所定の負荷を所定の速度で作動させるために必要な空気量」で、F.R.L機器（フィルタ・レギュレータ・ルブリケータ）や上流配管サイズの選定に必要な量です。資料2では、FRL・増圧弁などの機種サイズを選定するための流量指標値としています。

所要空気量の式(15)(16)

Q は所要空気量（dm³/min（ANR））、t は全ストローク時間（s）です。1回のストロークで使う空気を、そのストロークにかかる時間で割るので、同じシリンダでも速く動かすほど大きくなります。

例（チューブ内径 50 mm・0.5 MPa・500 mm/s）

SMC の技術資料の例題「チューブ内径 50 mm のシリンダを圧力 0.5 MPa、速度 500 mm/s で動かす時の所要空気量」は、グラフから 350 L/min（ANR）と読んでいます。

ストローク 600 mm を 500 mm/s で動かすと t ＝ 1.2 s です。配管の分を除いて式(15)で求めると、Q1 ＝ 7.069 ÷ 1.2 × 60 ＝ 353.4 L/min（ANR）で、グラフの読みとほぼ同じです。

同じシリンダを1分間に5往復させるときの空気消費量（1本・配管を除く）は 13.01 × 5 ＝ 65.03 L/min なので、所要空気量はその約 5.4 倍です。所要空気量はストロークの間に流れる空気の量、空気消費量は1分間を通した量で、使い道が違います。

このアプリで求めるもの

このアプリが求めるのは空気消費量（1往復と1分間）です。所要空気量は求めません。F.R.L や切換弁、配管の大きさを選ぶときは、式(15)(16)の所要空気量を使います。

SMC の技術資料は、空気の量を dm³（ANR）・L/min（ANR）のように、単位の後ろに（ANR）を付けて書きます。式の (P＋0.1)/0.1 と P/0.1 は、圧縮された空気の体積を大気圧（0.1 MPa）のときの体積に直す倍率です。圧縮された状態の体積のままでは、使用圧力が違う装置どうしの量を比べられません。

出典

• SMC「エアシリンダの機種選定」技術資料（資料2 空気消費量および所要空気量・資料3 理論出力表）: 資料2（空気消費量と所要空気量の説明・式(15)(16)）・機種選定手順 手順4（所要空気量の例題）