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カスケードポンプとは、内部の羽根車（インペラー）の外周に放射状の溝や突起物を持つ特殊なポンプのことです。この設計により、ポンプ内壁に渦流が発生し、その圧力と羽根車の回転による遠心力が組み合わさって、少量の流体を高圧で移送することができます。カスケードポンプは、非容積式ポンプの一種であり、「渦流タービンポンプ」とも呼ばれることがあります。

カスケードポンプの仕組み

カスケードポンプの主な仕組みは、羽根車が回転することでポンプ内に渦流が生じ、その渦流が液体に高圧をかけることです。放射状の溝があることで渦流が効率的に発生し、流体がポンプ内を移動する際に圧力が段階的に高まります。これにより、少量の流体を効率的に高圧で移送することが可能になります。

カスケードポンプのメリットとデメリット

メリット

液体を強力に加圧できるため、低流量でも高い圧力を生成することが可能です。これにより、複雑な配管の環境でも安定した流量を維持できます。

また、インペラーとケーシングの間のクリアランスが非常に狭く設計されているため、スペースの限られた環境でも高圧で吐出することが可能です。

デメリット

高圧力を生成するため、流量が制限される傾向があります。大流量を必要とする用途には不向きです。

また、吐出側のバルブを閉じた際には、圧力が急激に上昇するため、ポンプやモーターに過度な負荷がかかるリスクがあります。締め切り運転は、ポンプの故障や損傷につながる可能性があるため、カスケードポンプの場合は特に注意が必要です。

渦巻ポンプとカスケードポンプの違い

渦巻ポンプは、液体をインペラーの回転による遠心力で移送するポンプであり、通常は大量の流体を低から中程度の圧力で移送するのに適しています。一方、カスケードポンプは、渦流と遠心力を利用して少量の流体を高圧で移送することに特化しています。このため、用途や目的に応じて、両者は異なる場面で使い分けられます。

カスケードポンプの用途

カスケードポンプは、少量の流体を高圧で移送する必要がある場面で広く使用されます。主な用途としては、以下のものが挙げられます。

1. 工業用高圧システム: 工場などで、高圧を必要とする液体移送プロセスに使用されます。
2. 精密機器の冷却システム: 少量の冷却液を高圧で循環させるために利用されます。
3. 化学工場: 化学工場での反応プロセスにおいて、特定の液体を高圧で移送するために使われます。

カスケードポンプは、その独自の設計により、高圧を必要とする多くの産業プロセスで欠かせない役割を果たしています。

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