業務用ポンプの種類、機能、主なメリットを理解する

業務用ポンプとは？ そのメリットは？

業務用ポンプ

業務用ポンプとは

業務用ポンプは、機械的作用により流体状物質を移送するポンプの一種で、商業目的で使用されます。業務用ポンプが流体をどう動かすかにより、ポンプは3つの主要モデルに分類できます。

ポンプの分類

これら3タイプの業務用ポンプは、流体の動かし方によって決定され、直接揚程、変位、重力の3方式があります。すなわち、直接揚程ポンプ、変位ポンプ、重力ポンプです。業務用ポンプは通常、往復動機構または回転機構で作動し、エネルギーを消費して流体を移送する機械仕事を行い、流体伝送性能を向上させます。

もう一つの分類として、ポンプが汲み上げる流体に浸漬されるか、流体外部に設置されるかがあります。業務用ポンプの変位方式は、容積式ポンプ、インパルスポンプ、流速ポンプ、重力ポンプ、蒸気ポンプ、バルブレスポンプなどに分けられます。より一般的なのは容積式ポンプと遠心ポンプです。これらの分類は理論的および商業的製造の観点からそれぞれ定義されています。

動力源

業務用ポンプは、現場オペレーターによる手動操作、電気、エンジン、風力などの持続可能エネルギー源など、多くの動力源で駆動可能です。これらのエネルギー源は、医療用顕微鏡、上水道システム用大型産業用ポンプ、工作機械クーラント伝送装置など、サイズの異なる多様な装置から供給されます。

商業目的のポンプは幅広い用途があります：井戸からの揚水、水槽ろ過、池ろ過、自動車産業での水冷と燃料噴射、エネルギー産業での石油・ガス輸送など。

工作機械への応用

工作機械分野では、ポンプは切削液とクーラントの輸送に使用されます。したがって、ポンプは工作機械の必要構成部品であり、オプションではありません。クーラントと切削液の密度はポンプ選定の重要な要素です。ユーザーはそれらの性質と動作方法を理解し、最適なポンプソリューションを選択する必要があります。

もう一つの分類方法

インペラ（羽根車）の数がポンプの動作モードと液体送達強度を決定します。回転インペラが1つだけのポンプを単段ポンプと呼び、2つ以上の回転インペラを持つポンプを多段ポンプ（2段、多段）と呼びます。インペラの違いは動作機構に関連します。

生物学分野の応用では、多くの化学・生体力学ポンプが開発されています。新しい機械式ポンプ開発にBIOMIMICRY（生物模倣）概念が用いられることがあります。初期の人々が鳥を研究して人間の飛行を目指したのと同様です。

容積式モデル

容積式ポンプは一定量の液体を吸引し、吐出管へ押し出して流体を移送します。一般的に、容積式ポンプは吸込側で膨張するキャビティと、吐出側で収縮するキャビティを使用します。この方式では、吸込側キャビティが膨張すると液体がポンプ内に流入し、キャビティが収縮すると吐出口から液体が流出します。各サイクルで流体体積は一定に保たれます。

容積式ポンプで重要な点

容積式ポンプは、吐出圧力に関わらず、与えられた速度で同一流量を生成できます。容積式ポンプは定流量機械です。しかし実際には、圧力上昇に伴い内部漏れがわずかに増加し、真の定流量を妨げます。つまり、容積式ポンプには遠心ポンプのようなシャットオフヘッドがないため、吐出側の逆止弁を閉じることはできません。

この場合、容積式ポンプは流量を生成し続け、吐出配管内圧力が配管破裂まで上昇し続け、ポンプを深刻に損傷させます。安全上の理由から、容積式ポンプの吐出側にはリリーフ弁または安全弁の設置が通常必要です。安全弁は内部または外部設置可能です。