うず巻ポンプの種類

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ポンプとは液体を上昇または移送する装置を指します。形状は様々ですが、ポンプは動作原理によって主に容積式ポンプとうず巻ポンプの2種類に分けることができます。この文書ではうず巻ポンプを取り上げます。

うず巻ポンプは住宅で様々な機能を果たしています:

  • 循環ポンプは、熱や空調、温水を供給するクローズドシステム内で水を循環させるために使用されます
  • 増圧装置はシステム内の冷水の圧力を上げる役割を果たし、蒸気ボイラーの復水ポンプとして使用されます
  • 給水ポンプは通常井戸水の供給に使われ、地上設置型と浸漬設置型があります
  • 工業用途のみに使用されるうず巻ポンプもあります。工業用ポンプや廃水ポンプなどです

1689年、物理学者のドゥニー・パパンはうず巻ポンプを発明し、現在では世界で最も一般的に使用されているポンプとなりました。うず巻ポンプの原理は、液体をインペラハブに向かって移送し、そこで遠心力によってインペラの外周に飛ばすというシンプルなものです。製造費はそれほど高くなく、構造は頑丈でシンプルです。高速運転が可能なためポンプを非同期電動機に直接接続することが可能です。

うず巻ポンプは安定した流量を実現し、ポンプに損傷を与えることなく簡単に流量を調整することができます。

ここで、ポンプ内の液体の流れを図示した図1を見てください。ポンプの入口から入った液体は回転するインペラの中央に導かれ、遠心力でその外周に飛ばされます。この構造は効率が高く、不純物を含まない液体の移送に適しています。廃水ポンプのように不純物を含む液体を処理する必要があるポンプには、固体がポンプの中に詰まらないよう工夫された特殊設計のインペラが使われています。オープン型のため、うず巻ポンプが運転していなくても、システム内で差圧が発生すると液体がインペラを通過することができます。

図2に示されているように、うず巻ポンプは半径流ポンプ、斜流ポンプ、そして軸流ポンプに分類されます。

最も一般的に使用されているのは半径流ポンプと斜流ポンプです。揚程や流量、設置方法など、用途によってうず巻ポンプに求められる条件が様々に異なることや、運営費の低いシステムに対する需要から、幅広い種類のポンプが製造されるようになりました。図3は、それぞれのポンプの流量と圧力をグラフで示したものです。