液封ポンプとは？

液封式ポンプは、気体の圧縮または真空引きに使用される容積式ポンプです。 これらのポンプは比較的単純で、密閉されたケーシング内で中心を外れた位置で回転する単一の可動要素（羽根付き羽根車）で構成されています。 ケーシングには、通常は水で満たされた液体が部分的に充填されており、この液体が多くの羽根車の羽根を覆っています。 インペラが回転すると、流体のリングがケーシングの外側に沿って強制的に移動し、個々の羽根の間の空間を効果的に隔離および密閉します。 チャンバーとインペラーのユニークな中心を外れた設計により、羽根の間に作られた真空が入口ポートからチャンバーにガスを引き込み、出口ポートから強制的に排出します。

液封式ポンプは、単一の可動部に依存してガスを圧縮したり、さまざまな産業プロセスで真空を発生させたりする、非常にシンプルなデバイスです。 他のタイプのガスポンプおよびコンプレッサーとは対照的に、液封式ポンプは、唯一のアクティブな可動部品としてインペラを備えています。 この要素は、電気モーターで駆動されるシャフトに取り付けられた中央ハブで構成されています。 このハブから一定間隔で放射されるのは、多数の湾曲したブレードまたはベーンです。 アセンブリ全体は、ポンプ本体を形成する閉じたチャンバー内に取り付けられています。

シャフトとインペラーは、このチャンバー内で中心から外れた方向に取り付けられ、インペラーの羽根はチャンバーの片側の近くを通過し、もう一方の側に大きな開口領域があります。 運転中、この開口部はインペラの下部を浸す流体で部分的に満たされます。 ポンプが起動すると、回転インペラが流体を駆動し、遠心力によって外縁の周りにリングを形成します。 この流体リングは、インペラの周囲にシールを効果的に形成し、個々の羽根の間の空間またはセルを隔離します。

インペラのオフセット位置と部分的に満たされたポンプ本体内の液面により、これらのセルのサイズは、セルが水から遠ざかるにつれて大きくなり、水中を動き回ったり戻ったりすると再び小さくなります。 流体から離れるサイクルの上方半分の間に、セル内の増加する空間は、チャンバの背面に切り込まれた入口ポートを通してガスを引き込む真空を作り出す。 ガスが充填されたセルが回転サイクルを経て再び流体に向かって下がり始めると、セルのサイズが小さくなり、ガスが圧縮されます。 流体を再入力する前に、この圧縮ガスはポンプ本体の反対側に切り込まれた出口ポートから押し出されます。

このシンプルで効率的なアクションにより、最小限の可動部品で脈動しない圧縮ガスの一定の流れが生成されます。 液体リングポンプで最も一般的に使用されるシーリング剤は水ですが、さまざまな溶剤やオイルも使用できます。 液封式ポンプは、医療用吸引装置、化学反応器、蒸発冷却器、凍結乾燥機などの多くの用途でコンプレッサーまたは真空ポンプとして広く使用されています。