エアシリンダの空気消費量の計算｜SMCの式でコンプレッサーの容量を選ぶ
この記事の結論
- 結論
- エアシリンダの空気消費量は、受圧面積（内径×内径×0.785）×ストローク×（使用圧力＋0.1）÷0.1で1回分を出し、1分の往復回数と本数をかけて求める（SMCの式、L/min（ANR））
- コンプレッサーは総空気消費量の1.4倍を最低限の余裕として選ぶ（SMC）。元圧は、機械の使用圧力より制御圧力の下限が0.1〜0.2MPa高い機種にする（アネスト岩田）
- 小さなシリンダ1〜2本なら100Vの小型機（HAIGE HG-DC880N1など）で足りる。缶バッジの半自動機には「5kW・0.5〜0.7m³/min・0.8MPa」と指定する例があり、三相200Vの5.5〜7.5kW級（アネスト岩田TLP55EG-10など）が要る
- 誰のためのページか
- エアシリンダで動く小型の機械（缶バッジ機・充填機・包装機など）にコンプレッサーを合わせたい工場の設備担当・小規模事業者
- このページの目的
- 空気消費量を自分で計算し、圧力と空気の量に余裕のある機種を選べるようにすること
- 書き手の立場
- コンプレッサー関連会社の経営・顧問、3年以上の製品開発、中国をはじめとする海外メーカーの工場の視察、倉庫業者の確保などの物流に携わってきた編集長が、その経験をもとに、特定メーカーに偏らない立場で執筆・監修しています。 編集方針と監修者
- 情報の出どころ
- 価格・評価は楽天市場・Amazon・Yahoo!ショッピングの公式APIから取得し自動更新。スペックはメーカー公表値と販売ページの表記をもとに整理。最終更新 2026/11/12
缶バッジの自動機、充填機、包装機、治具の押さえなど、エアシリンダで動く小さな機械を入れるとき、いちばん迷うのが「どの大きさのコンプレッサーなら足りるか」です。この記事では、空気圧機器のメーカー SMC の技術資料の計算式を使って、エアシリンダの空気消費量を求め、そこからコンプレッサーを選ぶ手順を、計算例とおすすめ機種つきでまとめます。工場の設備担当の方、小さな製造・加工の事業者、缶バッジやグッズを作る工房の方に向けた記事です。
結論：1分あたりの空気消費量を計算し、1.4倍以上の吐出量の機種を選ぶ
小さなシリンダ1〜2本なら100Vの小型機、一日中動かす自動機は三相200Vの2.2kW級、缶バッジの半自動機は三相200Vの5.5kW級が目安です。
- 空気の量は計算で出す：シリンダの断面積×ストローク×（使用圧力＋0.1）÷0.1 で1回の量を出し、1分の往復回数と本数をかけます（SMC の式）。単位は L/min（ANR）です
- 余裕は1.4倍以上：SMC は、総空気消費量より十分に余裕のある吐出量のコンプレッサーを選ぶよう書き、1.4倍を最低限としています
- 元圧（エア源の圧力）にも余裕を：アネスト岩田は、機械が使う圧力より、コンプレッサーの制御圧力の下限が0.1〜0.2MPa高い機種を選ぶよう案内しています。機械が0.5MPaで動くなら、0.6〜0.7MPa以上を保てる機種です
- 機械の指定が最優先：缶バッジの半自動機には「5kW・0.5〜0.7m³/min・0.8MPa」のように、コンプレッサーの条件を指定している例があります。指定があれば、その条件に合わせます
早見表：シリンダの内径ごとの空気の量
ストローク100mm・使用圧力0.5MPaで、1往復あたりに使う空気の量です（ロッド側もヘッド側と同じ面積として計算。少し多めに出ます）。ピストンの面積は「内径×内径×0.785」で求められます。
| シリンダの内径 | ピストンの面積 | 1往復あたり（ANR） | 1分に20往復なら | 1.4倍の余裕を見た吐出量 |
|---|---|---|---|---|
| 20mm | 約314mm² | 約0.38L | 約7.5L/min | 約11L/min |
| 32mm | 約804mm² | 約0.97L | 約19L/min | 約27L/min |
| 40mm | 約1,257mm² | 約1.5L | 約30L/min | 約42L/min |
| 50mm | 約1,963mm² | 約2.4L | 約47L/min | 約66L/min |
本数が増えれば、その分をかけます。ストロークが200mmなら2倍です。
小さな機械の相談で多かったこと
販売の現場で受けた相談の記録（2024年10月〜2026年6月、2,349件。お名前や会社名は伏せています）には、小さな機械につなぐ相談が多くありました。たとえば次のようなものです。
- 瓶詰めの充填機に0.8〜1.0MPaが必要だが足りるか（最高圧力0.8MPaの機種では、0.8MPa以上は出ないと案内。1.4MPa級が候補になる）
- シリンダを動かす部品を押すのに、5Lの小型機を使っている
- 小型の噴霧乾燥機の実験装置の仕様に合う機種を探したい
どれも「機械が求める圧力」と「1分あたりの空気の量」がわかれば、選ぶ機種が決まります。
エアシリンダの空気消費量の計算式（SMC）とコンプレッサーの容量の計算
SMC の技術資料では、複動形のエアシリンダが1往復で使う空気の量を、次の式で求めます。
| 式 | |
|---|---|
| 押す側（ヘッド側）の1回分 | A1 × L × (P＋0.1) ÷ 0.1 × 10⁻⁶ |
| 戻る側（ロッド側）の1回分 | A2 × L × (P＋0.1) ÷ 0.1 × 10⁻⁶ |
| 配管の分 | 配管の内断面積 × 配管の長さ × P ÷ 0.1 × 10⁻⁶（行きと帰りの両方） |
| 1分あたりの総量 | （シリンダの量＋配管の量）× 1分の往復回数 × シリンダの本数 |
A はピストンの受圧面積（mm²）、L はストローク（mm）、P は使用圧力（MPa）です。1往復の量は dm³（＝L）の ANR、1分あたりの総量は L/min（ANR）になります。ANR は、温度20℃・絶対圧力0.1MPa（1bar）・相対湿度65％の「標準状態」に直した空気の量のことです。
SMC の計算例
SMC の資料の例では、内径50mm・ストローク600mm のシリンダ10本を、0.5MPa で1分に5往復させ、配管は内径6mm のチューブ2m です。シリンダの空気消費量はおよそ13L（ANR）、配管はおよそ0.56L（ANR）で、総空気消費量は（13＋0.56）×10×5＝678L/min（ANR）となります。
小さな機械の計算例（当サイトの計算）
同じ式で、小さな機械の例を計算しました。ロッド側の面積はヘッド側と同じとし、配管の分は省いています（少し多めに出る計算です）。
| 例 | 条件 | 1往復 | 1分あたり | 1.4倍の余裕を見た目安 |
|---|---|---|---|---|
| 小さな押さえ・送り | 内径20mm・ストローク50mm・0.5MPa・1分30往復・1本 | 約0.19L | 約5.7L/min | 約8L/min |
| 小さな自動機 | 内径40mm・ストローク100mm・0.5MPa・1分20往復・2本 | 約1.5L | 約60L/min | 約84L/min |
内径20mm のような小さなシリンダなら、家庭用の小型機でも空気の量は足ります。内径40mm を2本、1分に20往復させるくらいになると、100Vの機種では余裕が少なくなります。止めずに一日中動かすなら、三相200V の1.5〜2.2kW 級を考えます。
コンプレッサーの「吐出空気量」と比べるときの注意
- 測り方が違う：シリンダの空気消費量は ANR（標準状態）の値です。コンプレッサーの吐出空気量は、アネスト岩田の場合「最高圧力時に吐出す空気量を吸込状態（大気圧）に換算した値」です。基準が少し違うので、ぴったりの比較ではなく、余裕を持たせて比べます
- 測る圧力がメーカーで違う：家庭用の機種には、圧力のかかっていない状態での量を公表しているものもあります。機械を動かす圧力（0.5〜0.6MPa など）での量で比べられると確実です
- ドライヤを付けると減る：アネスト岩田は、エアドライヤ運転時の吐出空気量は、ドレン凝縮により3〜5％減少するとしています
空気の質：FRL と給油
SMC は、エアフィルタは「ゴミ・水分の除去」、レギュレータは「圧力の調整」、ルブリケータは「潤滑油の供給」の役割とし、回路の入口部にエアフィルタを設置するよう書いています。ドレンを多く含んだ空気は作動不良の原因になるので、エアドライヤやドレンキャッチをフィルタの前に付け、ろ過度は5μm以下を選ぶよう案内しています。
給油については、無給油タイプのシリンダは初期潤滑されているので無給油で使えるとしつつ、給油を途中でやめると初期潤滑が失われて作動不良を招くので、一度始めた給油は続けるよう書いています。「ルブリケータは要らない」と決めつけず、機器の取扱説明書に従ってください。食品や医療など空気の質が問われる機械では、オイルレスのコンプレッサーとドライヤの組み合わせが基本です（オイル式とオイルレスの違い）。
缶バッジマシンは手動かエア式か（自動機の例）
缶バッジのマシンには、手で押す手動式と、圧縮空気で押すエア式（半自動・自動）があります。手動式ならコンプレッサーは要りません。ラッキープリントの「マルチ半自動缶バッジマシン」は、必要なコンプレッサーを「モーター出力、5KW。空気吐出量、0.5～0.7m³/min。圧力、0.8MPa」としています（0.5〜0.7m³/min は500〜700L/min）。これは三相200V の5.5kW 級の大きさです。小さな缶バッジ機のつもりで100Vの小型機を買うと、まったく足りません。エア式の機械は、買う前に必ずコンプレッサーの条件を販売元に確かめてください。
空気の量ごとのおすすめ機種
当サイトに登録している機種から、空気の量と圧力の条件で選びました。吐出空気量はメーカーの公表値で、測る圧力がメーカーによって違います（使う圧力では公表値より減ることがあります）。
| 必要な空気の量（余裕込み） | 条件の目安 | おすすめ機種 | 選んだ理由 |
|---|---|---|---|
| 〜30L/min（小さなシリンダ1〜2本） | 100V・最高圧力0.8〜0.9MPa | HAIGE HG-DC880N1 | 吐出空気量70L/min・7.7kgの小型オイルレス。置き場所を選ばない |
| 30〜60L/min（小さな自動機） | 100V・30Lタンク | HAIGE HG-1300RB-30 | 吐出空気量72L/min・30Lのオイルレス。止めずに動かす時間が長いなら、下の200V機へ |
| 60〜200L/min、一日中動かす | 三相200V・1.5〜2.2kW・最高圧力1.0MPa | アネスト岩田 TLP22EG-10 | 吐出空気量255L/min・最高圧力1.0MPaの業務用 |
| 0.8MPa以上を求める機械（充填機など） | 最高圧力1.4MPa級、または制御圧力の下限が0.9MPa以上の機種 | アネスト岩田 TLP22EG-14、アネスト岩田 TLP37EG-14 | 最高圧力1.4MPa。最高圧力1.0MPaの機種は、下限の圧力が0.8MPaを下回ることがある |
| 500〜700L/min（缶バッジの半自動機など） | 三相200V・5.5〜7.5kW・1.0MPa | アネスト岩田 TLP55EG-10（630L/min）、アネスト岩田 TLP75EG-10（855L/min） | 630L/minで指定の範囲内。上限の0.7m³/minが要るなら7.5kW級 |
三相200V（動力）の機種は、動力の電源の引き込みと配線の工事が要り、電力会社との契約も必要です。当サイトに登録しているアネスト岩田 TLP55EG-10 の最安値は約50万円（2026年11月12日時点）で、これに工事と毎月の基本料金が加わります。費用がかかるので、手動の機械や、コンプレッサーの要らない電動の機械と比べてから決めてください。
HAIGE HG-DC880N1
- 家庭のコンセントでの使用
- 持ち運び（7.7kg）
- 不向き：連続使用の塗装（スプレーガン）には吐出空気量が不足しやすい
HAIGE HG-1300RB-30 30L
- 釘打ち・インパクトレンチなどの断続作業
- 家庭のコンセントでの使用
- 不向き：連続使用の塗装（スプレーガン）には吐出空気量が不足しやすい
アネスト岩田 TLP22EG-10
- 小型スプレーガンでの塗装
- 車体塗装やサンダーなど連続作業
- 不向き：200V電源のない家庭での使用
アネスト岩田 TLP22EG-14 155L
- 小型スプレーガンでの塗装
- 車体塗装やサンダーなど連続作業
- 不向き：200V電源のない家庭での使用
アネスト岩田 TLP37EG-14
- 小型スプレーガンでの塗装
- 車体塗装やサンダーなど連続作業
- 不向き：200V電源のない家庭での使用
アネスト岩田 TLP55EG-10
- 小型スプレーガンでの塗装
- 車体塗装やサンダーなど連続作業
- 不向き：200V電源のない家庭での使用
アネスト岩田 TLP75EG-10
- 小型スプレーガンでの塗装
- 車体塗装やサンダーなど連続作業
- 不向き：200V電源のない家庭での使用
スペックを並べて比べると、次のとおりです。
見出し（容量・吐出空気量・騒音・最安値など）を押すと並べ替えられます。表は左右にスクロールできます。
| 型番 | 容量 | 電圧 | 吐出空気量 | 騒音 | 最高圧力 | 出力 | オイルレス | 重量 | 最安値 | 評価 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| HAIGEHG-DC880N1 | - | 100V | 70L/min | 65dB | 0.9MPa | 0.8kW | ○ | 7.7kg | 24,600円 | 4.4（1191件） | 詳細 |
| HAIGEHG-1300RB-30 | 30L | 100V | 72L/min | 68dB | 0.8MPa | 1.1kW | ○ | 26kg | 28,782円 | 4.6（908件） | 詳細 |
| アネスト岩田TLP22EG-10 | 75L | 三相200V | 255L/min | 69dB | 1MPa | 2.2kW | × | 115kg | 284,770円 | - | 詳細 |
| アネスト岩田TLP22EG-14 | 155L | 三相200V | 235L/min | 67dB | 1.4MPa | 2.2kW | × | 160kg | 407,889円 | - | 詳細 |
| アネスト岩田TLP37EG-14 | 180L | 三相200V | 390L/min | 71dB | 1.4MPa | 3.7kW | × | 187kg | 555,016円 | - | 詳細 |
| アネスト岩田TLP55EG-10 | 155L | 三相200V | 630L/min | 71dB | 1MPa | 5.5kW | × | 230kg | 497,200円 | - | 詳細 |
| アネスト岩田TLP75EG-10 | 180L | 三相200V | 855L/min | 73dB | 1MPa | 7.5kW | × | 286kg | 695,728円 | - | 詳細 |
計算の手順のまとめ
- 機械の取扱説明書で、使用圧力と、コンプレッサーの条件の指定があるかを確かめる（指定があれば最優先）
- シリンダの内径・ストローク・本数、1分の往復回数を調べる
- SMC の式で1分あたりの空気消費量（L/min・ANR）を出す
- 1.4倍以上の余裕を見て、吐出空気量で機種を選ぶ
- 使用圧力に対して、制御圧力の下限が0.1〜0.2MPa 以上高い機種にする（アネスト岩田）
- エアフィルタ（必要ならドライヤ）を付け、ドレンを毎日抜く
エア工具の空気の量も同じ考え方で足し算します（例：エアー剪定鋏、トラックのタイヤ交換のインパクトレンチ）。機械ごとの必要な空気の量は作業・機械別 コンプレッサーの選び方、印刷・プレスの機械は箔押し機・熱転写プレス・スクリーン印刷機に使うコンプレッサー、充填機はエア式の液体充填機に必要なコンプレッサーにまとめています。
まとめ
エアシリンダで動く機械のコンプレッサーは、SMC の式で1分あたりの空気消費量を出し、1.4倍以上の余裕を見て選びます。圧力は、機械の使用圧力より高く保てる機種にします。缶バッジの半自動機のように、メーカーがコンプレッサーの条件を指定している機械は、その指定に合わせてください。
よくある質問
エアシリンダの空気消費量はどう計算しますか？
SMCの式では、ピストンの受圧面積（mm²）×ストローク（mm）×（使用圧力＋0.1）÷0.1×10⁻⁶で1回分（L・ANR）を出し、押す側と戻る側を足して1往復分にします。配管の分を足し、1分の往復回数とシリンダの本数をかけると、1分あたりの総量（L/min・ANR）になります。
コンプレッサーはどのくらい余裕を持たせればいいですか？
SMCは、総空気消費量より十分に余裕のある吐出量の機種を選ぶよう書き、1.4倍を最低限としています。必要に応じて、さらに余裕をとってください。
缶バッジの自動機に家庭用のコンプレッサーは使えますか？
手動式なら不要ですが、エア式の半自動機には5kW・0.5〜0.7m³/min・0.8MPaを指定する例があり、家庭用の100V機では足りません（ラッキープリントのマルチ半自動缶バッジマシン）。買う前に販売元に条件を確かめてください。
ルブリケータ（給油器）は必要ですか？
無給油タイプのシリンダなら給油なしで使えますが、一度給油を始めたら続ける必要があります（SMC）。機器の取扱説明書に従ってください。
シリンダの内径からすぐに空気の量を知りたい。
ストローク100mm・0.5MPaなら、1往復あたり内径20mmで約0.38L、40mmで約1.5L、50mmで約2.4L（ANR）です。1分の往復回数と本数をかけてください。
三相200Vの電源がありません。
100Vの機種で足りる空気の量なら、100V機を選べます。足りない場合、三相200Vの機種には動力の電源の工事と電力会社との契約が要ります。