製造業や農業など多くの産業において、ポンプはなくてはならない機器である。. あなたのニーズに最適なポンプを選ぶには、様々な種類とそれぞれの用途を知ることが役立ちます。. 化学薬品、油、水など、あらゆる用途のポンプがあります。.
この記事では、さまざまな種類のポンプについて、その特徴と一般的な用途を中心に検討します。. 正確な流量を提供する容積式ポンプから大量の液体を管理する遠心ポンプまで、どのタイプのポンプにも特定の利点があります。.
また、それぞれのポンプを使用する理想的な状況についても説明しますので、特定のニーズに最適なポンプを決定することができます。. このガイドブックは、産業用ポンプの使用や家庭用ポンプの使用など、お客様のタスクに適したポンプを選択する際に役立ちます。.
一般的な分類
現在、3,000種類以上のポンプがある。. その機能と構造は様々であり、様々な文脈で使用することができる。. この多様性の2つの主なカテゴリーは、容積式ポンプとダイナミックポンプです。. 容積式ポンプは、チャンバーの容積の変化により材料が移動しながら入口と出口で連続的に混合される装置です。. ポンプはそれぞれ
- 膜式；
- ロータリーポンプ
- ピストン.
ダイナミック型は、ポンプの入口と出口のパイプが常に接続され、流体力学的な力によって水がチャンバーと一緒に動くものです。. 動的ポンプにはジェットポンプとベーンポンプの2種類がある。. 遠心ポンプ、軸流ポンプ、渦流ポンプがベーンポンプの種類である。.
各ポンプの種類とその分類について、以下に詳しく説明する。.
回転機器
ウォータポンプの検討は回転部品から始まる. バルブがないことが最大の特徴である。. 回転水ポンプの仕組みは、水を押し出すということです。. ローターというユニークな作業エレメントがこのプロセスを担っています。. これは以下のような方法で行われる： 水が運転室に染み込む. 作業室の内壁に沿ったローターの動きにより、密閉された領域の容積が変化し、物理法則に従って水が押し出される。.
回転ポンプの利点
- 高効率；
- 水の自吸
- 水の逆供給が可能であること；
- あらゆる粘度と温度の物質を移送できる；
- 騒音レベルが低い；
- 振動がない.
欠点の一つは、送液の純度を保証する必要があることです（固形物を除く）。. さらに、複雑な設計のため、高額な修理が必要となる。.
化学、石油、食品、海洋産業でロータリーポンプが使用されているのは、粘性の高いアグレッシブな物質を扱うことができるからである。. 石油生産では、ロータリーポンプの亜種であるスクリューポンプが積極的に使用されている。. 公益事業分野では、暖房システムの圧力を一定に保ち、ポンプの冷却や潤滑を不要にするために採用されている。.
ピストン型
ピストンポンプ装置の機械的基礎は水置換である。. これは水の最も初期の形態の一つであるが、現在では装置は昔よりはるかに複雑になっている。. これらのポンプは、特に、頑丈で人間工学に基づいたケーシング、よく発達したエレメントベース、および給水への接続のための多数の柔軟なオプションを特徴としています。. その意味では、ビジネスでも日常生活でも一般的なものである。.
ポンプは金属製の中空シリンダーで、実際はケースであり、その中で流体を動かしている。. 物理的な衝撃を与える プランジャーピストン, その動作は油圧プレスに似ている。. この装置の作動は往復運動に基づいています。. 上方に移動するとき（往復運動）、チャンバー内は真空状態になり、水の吸引が確実に行われる。. 水はバルブのある入口からチャンバーに入り、この瞬間に穴が開く。. 戻るときは、このバルブが元の位置に戻り、出口バルブが開く。. この場合、ピストンは水を絞り出します。. 最も一般的な注射器もほぼ同じ原理である。.
この操作には、液体の流れが不均一になるという欠点がある。. この現象をなくすため、複数のピストンを同時に使用する。.
複動式ピストンポンプもあります。. 両側にバルブがあるため、水はシリンダー全体を何度も通過します。. つまり、ピストンが動くと、作業領域内の水が蒸留され、その一部がポンプから排出されます。. その結果、パイプラインの脈動は減少する。. ダブルタイプの欠点は、システムが複雑で信頼性が低いことです。.
ピストンポンプには2つの主な利点があります：そのシンプルさと耐久性、そして生産性の低さです。. この種のポンプの効率を上げることは一般的に可能であるが、ウォーターポンプに代わるより手頃な価格のものがより高いパワーを提供できるため、そうすることは無意味である。.
このようなポンプ装置には、幅広い用途があります。. ダイアフラムポンプは、水だけでなく、爆発性の混合物や刺激的な化学環境でも使用できます。. これらの装置は、大量の液体を圧送することができないため、重量物には使用されません。. それにもかかわらず、化学産業は頻繁にこれらのポンプを使用しています。. さらに、あなたは彼らの援助を受けて、灌漑やあなたの家のための独立した給水システムを提供することができます。. 食品産業もまた、こうしたガジェットが有効であることを示す分野である。. ピストン型が通過する材料に敏感であることを考えれば、これは理にかなっている。.
ダイアフラム装置
液体やその他の物質を圧送する比較的新しい装置は、ダイヤフラムポンプです。. ユニークなメンブレンまたはダイアフラムにより、この種の装置は気体媒体でも作動します。. 往復運動し、所定の周期に従って作動室の容積を変更する。.
この装置のデザインは以下のものから構成されています：
- ダイヤフラム
- 作動室；
- ダイアフラムを駆動軸に接続するためのロッド；
- クランク機構；
- 物質の逆流を防ぐためのバルブ；
- インレットパイプとアウトレットパイプ.
これらのポンプは、1つまたは2つの機能室で構成されています。. シングルチャンバー式がより一般的である一方、デュアルチャンバー式は生産性の向上が要求される環境で使用される。.
竿を動かすと膜が曲がり、カメラの体積が増え、内部が真空になったような錯覚を起こします。. この現象は、ポンプで送られた環境が吸収されることを確認します。. カメラへの充填後、ロッドによって膜が元の位置に押し戻され、容積が急激に減少するため、材料は出力パイプから押し出される。. さらに、自動バルブが入り口に重なり、往復中に液体やガスが戻るのを防ぐ。.
2つのパラレルバルブを持つモデルがあります. この例では、2台の機能的なカメラだけで、手順は同じように実行される。. 人が動くと、そこから水が出てくる。. これらのガジェットは、より効率的であると考えられている.
メンブレンポンプの利点
- どんな環境でも使用できる；
- 小型；
- 静かな作業；
- 振動がない；
- 構造がシンプルで信頼性が高い；
- エネルギー効率；
- 送液される物質の純度を高く保つ；
- 低価格；
- 長寿命；
- 特別な、あるいは頻繁なメンテナンスを必要としない；
- 特別な教育を受けていない人でも、破損した部品を交換することができる；
- 汎用性が高い.
多くの利点があるため、目立った欠点は見当たらない。.
メンブレンポンプは、農場（搾乳機）、製薬、医療で広く使用されている。. 原子力の分野では、食品の製造に使用されている。. 印刷業界、ワニスや着色剤の製造、その他危険物や有毒物の取り扱いが必要な場面で使用される吸引ポンプの製作を支援します。. メンブレンポンプは高い気密性を持っているので、後者での作業は安全です。.
ジェットポンプ
最も基本的なタイプはジェットポンプです。. 19世紀に開発された後、最初は鉱山で医療用試験管から空気や水を送り出すために使用された。. 最近では用途がさらに広がっている.
ジェットポンプの設計は非常にシンプルで、そのためメンテナンスは必要ありません。. 吸引チャンバー、ノズル、ディフューザー、ミキシングタンクの4つの部分から構成されています。. 装置全体の動作は運動エネルギーの伝達に基づいており、機械的な力は使用されない。. ジェットポンプには真空チャンバーがあり、そこに水が吸い込まれる。. その後、特殊なパイプに沿って移動し、その先端にノズルがある。. 直径が小さくなることで、流量が増加し、ディフューザーに入り、そこからミキシングチャンバーに入る。. ここで水は機能液と混合し、そのため速度は低下するが圧力は維持される。.
ジェットポンプには、エジェクター、インジェクター、エレベーターなどさまざまな形式がある。.
- エジェクター 物質を送り出すだけ. 水で作動.
- 作動原理 インジェクターポンプ – 物質の注入. 蒸気の汲み出しに使用.
- エレベーター キャリアの温度を下げるために使用され、機能液と混合することで達成される。.
その結果、ジェットポンプはガス、蒸気、水で作動することができる。. さらに、液体を持ち上げ（エアリフト機能）、さまざまな物質を結合させる機能もある。.
さまざまな産業でこの種のポンプが頻繁に使用されている. 単独でも、他のものと組み合わせても応用できる. シンプルなデザインのため、消火だけでなく断水時の緊急用としても使用できる。. 下水道や空調システムにも広く使われています. 様々なノズルが、多くのジェットタイプのモデルに利用可能です。.
- 信頼性
- メンテナンスの必要がない
- シンプルなデザイン
- 幅広い用途.
効率が低い（30％以下）という欠点がある。.
遠心ポンプ
ブレードが固定されているディスクが、この種の装置の主な作動部品である。. 進行方向と逆方向に傾く。. ブレードが固定されたシャフトを電動モーターで動かす. 車輪は1個でも2個でも使用できます。. 後者の例では、ブレードによって結合される.
インレットパイプから水が作動室に入り、遠心ポンプの作動原理の基礎となる。. 回転するブレードが媒体を捕捉し、媒体はブレードと一緒に動き出す。. 水は遠心力によってホイールの中心からチャンバーの壁へと移動し、そこで圧力がかかる。. その結果、水は出口から放出される。. このタイプのポンプは、水が常に動いているため、給水に脈動が生じない。.
遠心ポンプを使用することにより、家の周りの多くのタスクを達成することができます。. 穴や井戸から水を汲み上げるためによく使用される。. 水を汲み上げるこの方法は、土地の灌漑と家庭用水供給の両方に使用することができます。. 遠心ポンプは脈動しないので、空気がシステムに入ることはなく、遠心モデルは、暖房システム内の温水の循環を保証するために使用することができます。. これらのポンプは、排水装置として、廃棄物を除去するために、プールや地下室から水を汲み出すために使用することができる様々なサブタイプがあります。.
基本的な遠心ポンプは、固形物を含まない純水のために作られていることを覚えておくことが重要です。. 汚染された環境で運転できるように、いくつかのサブタイプがあります。.
軸流モデル
この種の装置は、遠心力を全く使わずに機能する。代わりに、運動エネルギーがプロセス全体を通して伝達される。. ブレードは、弓形の作業室の軸上にあります。. 流れの方向に位置する. 軸は、チャンバーを通過する水の速度と圧力を増加させます。. この設計のため、製造要件は非常に厳しくなっています。. これらのポンプは、通常、バラストおよび制御システムとして、船舶、浮きドック、およびその他の同様の設備で見られます。.
淡水と海水の両方を汲み上げることが、これらのポンプの主な機能です。. 給水、排水、浄化に利用されている。. 軸流ポンプは、水道内に設置することができ、寸法は驚くほど小さい。.
渦巻きポンプ
遠心ポンプと渦巻きポンプは構造が似ている。. しかし、渦巻きポンプは水の供給を異なる方法で処理します。. チャンバーに入ると、水は接線方向に外周を移動した後、ホイールの中心に移動する。. そこから圧力がかかった状態で外周に戻り、羽根を通って出口パイプに移動する。. 主な違いは、水の吸引と排出のサイクルは、ブレード（インペラ）が装備されたホイールの各回転で繰り返し起こるということです。.
渦巻きポンプは、遠心ポンプとは異なるこの設計上の特徴により、少量の水でも圧力を7倍に高めることができる。. これらのモデルは、粘性のある液体とは相性が悪く、遠心ポンプのように水中の固形物の存在には耐えられない。. しかし、攻撃的な物質、ガスや空気を含む液体、ガソリンを圧送するために使用することができる。. 効率が低いのはマイナス.
これらのポンプは様々な場面で役立ちますが、高い出力圧力を必要とする少量の材料を扱う場合に設置するのがベストです。. これらの装置は、遠心モデルよりも小型で、安価で、静かである。.
動力タイプによる分類
すべてのウォーターポンプには、液体燃料か電気という特定の動力源がある. 後者の場合、必ず内燃エンジンが搭載される。. 液体燃料は、ガソリンと石油またはディーゼル燃料のブレンドである。.
ガソリンで動くモデルは、より安価で静かです。. ディーゼル燃料はディーゼル機器に使用される。. コストは高いが、燃料は少ない. 騒音も大きい.
モーターポンプは液体燃料ポンプの別名である。. その主な利点は、可搬性と使いやすさである。.
電動モデルの運転には交流が必要. このタイプのポンプの所有者は、燃料の入手を心配する必要はない。代わりに、電気をいつでも使えるようにするだけでよい。.
液質による分類
ポンプの種類によって、水の純度の基準が異なります。. 3つのカテゴリーがすべての装置に適用可能.
- 純水用. 固形粒子の含有量が1立方メートルあたり150グラムを超えないこと。. このようなモデルには、地表ポンプ、井戸ポンプ、ボアホールポンプが含まれます。.
- 中程度の汚染水用. 1立方メートルあたり150～200グラムの不溶解性介在物. 排水、循環、自吸タイプ. 噴水型もある。.
- 汚水用. 立方体で1メートルあたり200グラムからの固体物質. 排水および表面下水モデル.
| ポンプの種類 | 用途 |
| 遠心ポンプ | 水処理、HVACシステムなど様々な産業で水やその他の流体の移送に使用されます。. |
| ダイヤフラムポンプ | 農業や製造業でよく使用される、化学薬品や粘性液体の処理に最適. |
| 蠕動ポンプ | 医療現場や実験室で一般的な真空ポンプは、精密な流体移送に適しており、定量注入用途に使用されます。. |
| ギアポンプ | 自動車や産業用途のオイルや潤滑油の圧送に適しています。. |
| 真空ポンプ | 実験室、製造、包装などの工程で真空を作るために使用される。. |
お客様のニーズに最適なポンプを選ぶには、様々なポンプの種類とその用途を理解することが重要です。. より精密な作業を行うダイヤフラムポンプから、大量の水を管理する遠心ポンプまで、どのタイプのポンプにも特定の用途に適した独自の利点があります。.
まとめると、化学処理、油移送、水処理などの用途にかかわらず、各ポンプの動作と最適な配置を理解することで、効率と性能を大幅に向上させることができる。. 適切なポンプを選択することで、システムが円滑に機能し、長持ちすることが保証されます。.
これらの重要な種類と用途を覚えておくことで、賢い選択ができるようになり、自信を持って様々な課題に挑戦できるようになります。. 不明な点がある場合は、専門家のアドバイスを受けることで、特定の要件に最適なポンプを選択することができます。.
この記事では、様々な種類のポンプとその用途について見ていきます。. 基本的なハンドポンプから高度な電気・油圧モデルまで、あらゆる種類のポンプは、さまざまな産業で特定の機能を発揮します。. これらのポンプがどのように作動し、どのような場所で最も効果を発揮するのか、また、効率的かつ効果的であるために、工業プロセスから水移送に至るまで、さまざまな作業に対して適切なポンプを選択することが非常に重要である理由を説明します。.
