ベーンポンプの種類
ベーンポンプは、液体を移送するためにローターに取り付けられたベーンを使用する。空洞の中でローターが回転し、ベーンがスロットに出入りすることでポンプ作用が生じます。ベーンポンプが様々な産業で重要な理由は、効率性と汎用性です。自動車産業では、パワーステアリング・システムにこのタイプのポンプが多用され、潤滑システムにも広く使用されています。化学業界も、流体の移送や、石油・ガス分野など他の多くの用途に役立つため、これらの装置を必要としている。この市場は5.94%の推定CAGRで急速に成長しており、2028年までに$3兆4,220億ドルに達すると予想される。
ベーンポンプの種類
固定容量ベーンポンプ
シングルチャンバーベーンポンプ
流体が閉じ込められ輸送されるコンパートメントが1つであることが、シングルチャンバーベーンポンプの意味です。従って、油圧プレスや定速モーターなど、流体の安定した供給が必要な用途に適しており、全体に均一な流量を提供します。この設計により、脈動が少なくなり、どのようなシステムでも効率が良くなる！そのため、単筒式は油圧システムや潤滑システムに多く採用されています。
ダブルチャンバーベーンポンプ
これらのタイプは、液体をトラップする2つのコンパートメントを持つが、1つのチャンバーしか持たないものと異なり、より多くの液体を同時に輸送することができるため、1つのチャンバーしか持たないものと比較して、より高い流量を可能にする。しかし、この改良は、製造工程でより多くの部品が必要となるため、複室型は単室型よりも製造コストが増加する（他のすべての条件が同じである場合）。複室型はまた、圧力変化が頻繁に起こる産業機械や移動機器のような可変流量を必要とする設備内でも、より優れた性能を発揮することができる。
可変容量ベーンポンプ
圧力補償ベーンポンプ
システムの圧力要件に応じて流量を調整することが、このタイプの最も得意とするところです。圧力の変動を補償することで性能を維持することができるため、さまざまな運転条件下で効率を確保することができます。圧力補償ベーンポンプは、特定のレベルを超えないように制御するロードセンシングバルブを備えた油圧パワーステアリング・システムなど、特定の圧力を維持することが重要な場合によく機能します。
ロードセンシングベーンポンプ
ロードセンシングポンプでは、その時々に作用している負荷による需要に応じて流量が変化します。これにより、必要な量だけが供給されるため、エネルギーの浪費を完全に抑えることができ、節電に役立ちます。その結果、ロードセンシングタイプは、様々な負荷が存在する可能性があり、運転中に正確な流体制御が必要となる産業内で使用される建設機械やその他の機器に一般的に適用されています。
スライディングベーンポンプ -構造と設計
スライディングベーンポンプは、その内部で回転するブレードが前後にスライドするように溝が設計されており、ローターとケーシングの壁の間に流体を閉じ込めるポケットを作ります。ローターはその軸を中心に回転し、ブレードはカムの経路をたどるため、運転サイクル全体を通して、関係するすべてのコンポーネント（ローター、ブレード、カム）間の接触が連続的に保たれます。このような気密性は、石油化学プラントなどの様々な産業分野で、化学的に攻撃的な物質や揮発性の高い物質を取り扱う際に必要な密閉環境を保証します。
動作メカニズム
ポンプ用フレキシブルベーン
主な特徴
フレキシブルベーンポンプは、ポジティブロータリーポンプの一種である。これらの機械の脈管は可動式であるため、圧送されるチャンバーの形状に合わせて曲げることができる。このため、粘度の異なる流体を効率的に扱うことができる。また、その設計は、それらが漏れを防止し、定常流量を維持するチャンバの壁とタイトなシールを形成することを保証します。
もうひとつの特徴は、セルフプライミングができることだ。これらのタイプのポンプによって作られる真空は、それらに外部の助けなしで液体を描画することができます。重油のような固体粒子や粘性物質を扱う場合など、強い吸引力が必要な場合に最適です。さらに、この装置は脈動レベルが低く、流量を正確に制御できるため、さまざまな産業環境内でスムーズな動作を保証します。
通常、フレキシブルベーンポンプの構造には、摩耗に強い硬化部品が使用されているため、使用寿命が延びます。また、分解・組立の際に簡単な手順でメンテナンスが行えるため、ダウンタイムを最小限に抑えながら、システム全体の効率を向上させることができます。
一般的なアプリケーション
その適応性により、フレキシブルベーンポンプは様々な分野で幅広く使用されています。自動車産業では、パワーステアリング・システムや燃料移送アプリケーションに適用されています。これは、これらのアイテムが車の潤滑に使用されるものを含む多様な粘度レベルを持つ流体を扱うことができるからです。
一方、食品加工業界では、シロップやソースのような濃厚な液体を扱う際に使用され、製薬業界では、このような装置が提供する精度を必要とする薬剤の計量/投薬時に正確な流体制御が必要となる場合があります。また、化学薬品製造工場でよく見られる腐食性物質にも耐えることができるため、化学加工業界もこのような装置を利用することで利益を得ることができる。
それ以外にも、産業機械は、潤滑油の供給に加えて、他の用途の中でも作動油の移送のためにそれらを必要とするかもしれない。これらはすべて、ポンプ用フレキシブルベーンは、様々な分野でどのように汎用性と効率的である可能性で指摘している。
ベーンポンプの用途
自動車産業
パワーステアリングシステム
自動車のパワーステアリングシステムは、油圧を発生させるためにベーンポンプに依存しています。ポンプは作動油の一定流量を供給することで、スムーズで応答性の高いステアリングを実現します。ベーンポンプは効率的で信頼性が高く、さまざまな走行条件下でさまざまな圧力に対応できるため、この用途に適しています。
トランスミッション・システム
自動車のトランスミッションシステムは、トランスミッション液を循環させるベーンポンプを採用している。この流体は可動部品を潤滑し、可動時または静止時の可動部品間の摩擦力を低減する。例えば、自動車のギアボックスで使用されるオイルのような低粘度の流体では、金属同士の接触を防ぐために、関係するすべての部品に常にそのような潤滑剤を供給し続ける必要があります。したがって、これらのユニットは、運転中の自動車トランスミッション内で、運転中の車両が達成する速度範囲に関係なく、適切な機能を確保するために必要な定常流量を維持し続けます。フレキシブルベーンはまた、大型トラックの用途で遭遇する高粘度でもうまく機能します。
産業用途
油圧システム
産業機械の油圧システムには、動力伝達の目的でベーンポンプが使用されています。これらの装置は、そのようなセットアップ内で使用される様々なタイプの油圧アクチュエータやモータを駆動するために必要な圧力を提供します。さらに、これらの機械によって提供される一貫した流量は水、ガソリン等のような軽い液体を扱う機能が、これらの物質がかかわるかもしれない異なった企業にわたる多様性を高める間、あらゆる油圧システムのための有効な作動状態sを保障する。
潤滑システム
ベーンポンプは、機械部品に潤滑油を供給する潤滑システムで使用されます。摩擦を減らし、磨耗や損傷を止めます。ベーンポンプは、機器がより効果的に動作できるようにオイルの連続的な流れを提供します。脈動が少なく、送液量を正確に制御できるため、工業用潤滑システムに最適です。
食品・飲料業界
粘性流体の取り扱い
食品・飲料業界では、ベーンポンプは一般的にシロップやソースのような濃い液体を損傷や汚染なく移送するために使用されます。衛生的な状態が維持されることを保証する密閉設計により、これらのポンプは、食品加工のさまざまな段階でさまざまな粘度に対応できる一方で、衛生基準を損なう可能性のある漏れを防ぎます。
サニタリー・ポンプ・ソリューション
食品加工用のサニタリーポンプソリューションで使用されるポンプは、厳格な清浄度要件を満たす必要があります。ベーンタイプのモデルは、その設計が容易な洗浄性を保証するため、洗浄手順に関連するダウンタイムを最小限に抑えることができるため、ここで活躍します。これらのタイプのマシンは、メンテナンスが容易であることに加えて、流体移送中に達成された高効率レベルと相まって、操作のシンプルさから、特にミルクセーキなどの飲料での使用に適している流体移送に関しては、信頼性の高い性能を提供します。
化学処理
腐食性流体の移送
ベーンポンプは、化学産業で遭遇する腐食性物質の移送に適しています。なぜなら、他のポンプタイプではこのような状況下で故障してしまうような過酷な条件下でも耐えられるよう、十分に頑丈に作られているからです。この堅牢性は、ポンプの内部または外部で発生するあらゆる形態の錆びを防止することにより、その寿命を延ばす耐腐食性材料の使用によって達成されます。したがって、アグレッシブな化学環境内で見られる摩耗性の媒体を扱う場合でも、ポンプ媒体の性質に関係なく常に安定した送出が必要なため、システム圧力の変化による運転効率の向上に関係なく一定の流量を維持するとともに、信頼性を確保します。
様々な低粘度液体は、溶剤、ガソリン、その他のアルコールベースの液体など、ベーンタイプのユニットで処理することができます。また、ベーンのデザインは、このプロセス中に過酷な化学薬品が使用されても、摩耗がないことを保証します。さらに、メンテナンスも簡単で、化学処理プラントでの使用に最適です。
計量と投与
流量を正確に制御する必要がある定量吐出用途では、ベーンポンプはそのような作業に必要な正確な流量制御を提供する能力により、優れた選択肢となります。これらのタイプの機械は、流量を微調整できるように設計されているため、常に正確な量を供給することができます。これは、特に特定の比率を維持しなければならない化学薬品を扱う場合に非常に重要です。
ベーンが好まれるもう一つの理由は、流体レベルがあるポイントより下がったり、供給容器の圧力が著しく低下したりすると、適切に作動しなくなる可能性がある他のポンプとは異なり、負荷状況の変化に応じてベーンが自動的に調整されるため、さまざまな状況下で働きながら効率を確保することができるため、化学プラント内で信頼性の高い反応プロセスを維持するために必要な信頼性の高いこの側面があるからです。
容積式ポンプの脈動は、特に製造中に敏感な物質を扱う場合に望ましくないため、ベーンモデルは脈動特性が低く、この分野での計量用途にも適しています。これらのユニットによって生成されるスムーズな連続フローは、任意のフォームの中断が不良品を得る可能性を増加させるだけでなく、時間のロスにつながるため、切れ目のない生産の実行を保証し、その結果、より多くの作業を作成する必要がある状況を修正し、それによって修正対策に向けた組織の予算配分に不必要なコストを導入する一方で、高い信頼性と容易な制御は、化学処理業界で使用される重要なツールになります。
欠点
摩耗
時間の経過とともに、ベーンポンプは摩耗する傾向がある。これらのベーンはスロットを出入りし、摩擦を発生させます。定期的に点検を行わないと、故障の原因となります。磨耗した部品を交換することが重要です。
特定の流体での使用に限定
ベーンポンプは特定の種類の液体のみを扱うように設計されています。ベーンポンプは低粘度の液体に適しています。一方、粘度の高い流体や研磨性の高い流体は、ベーンポンプを駄目にする可能性があります。そのため、システムの耐久性に適したポンプを選ぶ必要があります。
様々な種類のベーンポンプとその用途を知ることは、工業プロセスの最適化に役立ちます。ベーンポンプにはそれぞれ長所があり、ニーズに合ったものを選ぶ必要があります。例えば、スライディングベーンは自己潤滑なしで様々な溶剤を扱うことができ、フレキシブルベーンは様々な粘度の液体を扱うことができ、スムーズな運転を保証します。
自動車システムから化学処理まで、効率と信頼性はベーンポンプの適切な選択に大きく依存します。ベーンポンプをより深く理解することで、業界のニーズに合った正確な選択が可能になります。
