用語集

精密ポンプと流体ハンドリングの世界で使用される原理の用語と技術的解説をコンパクトにまとめ、わかりやすく紹介。

精度

平均 “調剤値と実際の調剤値の比較

精度／正確さ

ポンプの世界では、精度は与えられたポンプが平均的な母集団と比較して性能を発揮する能力として定義されます。より厳しい製造公差により、ダイナー精密ポンプはこれを非常にうまく制御することができ、顧客は箱出しの較正問題を恐れることなく、制御ソフトウェア上でより厳しい制御限界を設定することができます。

精度とは、ポンプがある性能点で繰り返し使用できる能力のことです。この用語は、一般的に高精度のディスペンス用途で使用されるため、主に定量ポンプに適用されます。限界値は製品データシートに記載されています。

周囲温度

ポンプ外の環境温度

キャビテーション

キャビテーションは、ポンプの一般的な問題であり、局所的な流体圧力が流体の蒸気圧以下に低下した場合に発生します。一般的に、ポンプのキャビテーションは吸入口圧力が低いときに発生します。例えば、吸入口にフィルターが詰まっている場合、ポンプは流体を引き出そうとし、圧力を下げて制限を克服しようとします。圧力が下がり続けると（すなわち、真空を形成すると）、流体は沸騰し、蒸気泡を形成して崩壊し、表面を損傷します。

キャビテーションの症状には、高い騒音、振動、不安定なモーター回転数などがあります。騒音と振動は崩壊する気泡に由来し、モーター回転数は不均一なトルク負荷のために不安定になります。問題の確認は、ポンプ吸入口の絶対圧を測定することによってチェックされます。

幸いなことに、キャビテーションは防ぐことができます。ポンプの適切なサイジングは、注入口/排出口のチューブと継手の設計と同様、非常に重要です。インレットには粗いフィルターが使用できますが、細かいフィルターはすぐに詰まって制限を形成する可能性があるため、避けるべきです。直径の小さい継手や、内径の小さいチューブの長さは避ける。一般に、ポンプが「呼吸」しやすいように構成部品のサイズを決め、粘度の高い液 体にはチューブや継手の内径を大きくすることを忘れないでください。

ダイアナープレシジョンポンプの定量ポンプインレットストロークは、ピストンが90度回転するだけで発生するため、流体の勢いは加速と減速を素早く繰り返します。インレットチューブのサイズを十分に大きくし、全流量を通すことが重要です。これを考慮してチューブの断面積をオーバーサイズにするのが良い方法です。

cV

標準偏差を平均値で割った値。

デッドボリューム

ポンプ内に含まれる液体の体積は、「デッドボリューム」と呼ばれます。定量ポンプのデッドボリュームは通常、ピストンが完全に引っ込んだ状態で測定されます。この容積を最小化することは、洗浄時間と流体コストの削減に役立ちます。Diener Precision Pumpsの一部のポンプでは、洗浄時間をさらに短縮するために、流体をマグネットカップリング部分に通す「クイックリンス」機能を搭載しています。

デカップリング

駆動磁石と従動磁石が外れた状態

差圧

ポンプの出口と入口の相対的な差（ポンプが提供する圧力「ブースト」）。

ドライ・ランニング

Diener Precision Pumpsのポンプは、セルフプライムするまで短時間「ドライ」運転するように設計されています。しかし、ギヤポンプや定量ポンプを長時間「ドライ」で運転することは、ポンプを損傷させる摩擦熱が発生するため推奨されません。限界値は各製品のデータシートに記載されています。

注意：完全に乾いた状態でギヤポンプを始動すると、非常に大きな音が発生します。始動前にポンプに少量の液体を入れておくことをお勧めします（内部表面が濡れる程度）。

ドライリフトとウェットリフト

容積式ポンプの可動部品は通常、非常に小さなクリアランスに機械加工されています。これらのクリアランスが液体で満たされると、粘性せん断（「粘度」のセクションを参照）が表面をシールし、ポンプの容積効率を高める働きをします。ポンプが最初にシステムに設置されたとき（そしておそらく乾燥しているとき）、表面は密閉されていないため、ライン内の空気は容易に隙間を通り抜けることができます。ポンプの吸込み能力は「ドライリフト」能力と呼ばれ、通常 mmHg または H2O メートルで表されます。可動部品間のクリアランスが小さいほど、ドライリフト値は高くなります。ポンプの表面が濡れると、たとえ液体の薄い層であっても、クリアランスの密閉性が向上し、「ウェットリフト」能力が得られます。容積式ポンプは常にウェットリフト値が高くなるため、始動前にポンプをプライミングすることは常に有益です。

デューティ・サイクル

ポンプが「オン」になっている時間。

ろ過

ポンプに入る前に流体をろ過することは常に推奨されますが、キャビテーションを防止するためにフィルターは慎重に選択し、維持する必要があります。Diener Precision Pumpsでは、ギアポンプでは最大40マイクロメートル、定量ポンプでは最大2マイクロメートルのフィルターサイズを推奨しています。ポンプはこれより大きな粒子も通過させますが、粒子径が大きくなるとポンプを損傷させる可能性が出てきます。磁性粒子（鉄、鋼鉄）を含む液体は、粒子が磁石に付着する可能性があるため、絶対にマグネットポンプで送液しないでください。

精密ポンプメーカーのディーナー社は、浮遊微粒子を含む流体、特に顔料インクや塗料を圧送するために特別に設計されたギアポンプ製品ラインを開発しました。これらのポンプのギアは、この目的のために特別に硬化されていますが、流体の種類と顔料の負荷に応じてエンジニアリングの見直しが必要です。アプリケーションのサポートについては、弊社工場にご相談ください。

流量

ポンプを通過する流量で、通常はミリリットル／分で表される。

内部圧力開放弁

ダイナープレシジョンポンプの一部のギヤポンプには調整可能な内部リリーフバルブが装備されています。これは2つの目的があります：(1)過圧を防ぐこと、(2)マグネットのデカップリングを防ぐことです。バルブは外部ネジで調整可能です。ポンプはバルブが完全に閉じた状態で提供されるため、お客様は最終設置時にバルブの位置を微調整することができます。注意：調整ネジを締めすぎると内部部品を損傷する恐れがあります。

平均余命

ポンプの寿命は運転条件によって異なります。これには、流体の種類、温度、差圧、汚染物質、モーター回転数などが含まれます。接液部品を注意深く選択することで、性能を損なうことなく摩耗を最小限に抑えることができます。

ダイアナープレシジョンポンプの定量ポンプシリーズはセラミック製で、要求精度にもよりますが、通常装置の寿命まで使用できます。定量ポンプの寿命は一般的にサイクル（ストローク）数で測定されます。

ギアポンプの寿命は、通常連続運転で使用されるため、時間単位で測定されることが多くなります。ポリマーの圧力-速度限界内に収まるようにベアリングを設計することが長寿命の鍵です。Diener Precision Pumpsの新しいSilencerシリーズは、蒸留水を30,000時間ポンピングしても性能が低下しませんでした。これは3年半の連続寿命に相当します。

マグネットポンプ

ダイアナープレシジョンポンプのギアポンプは、シャフトシールを避けるために磁気的に結合されています。金属カップが内側と外側のマグネットを分離し、シャフトシールを不要にしています。磁気カップリングは、内側/外側マグネットリングとステータ/ロータ構成の2つのカテゴリに分けることができます。

インナー/アウターリング構成は最も一般的なカップリングです。両方の環状磁気リングは、等しい極数で半径方向に磁化されています。リングは磁性フェライトまたは希土類材料で作られます。フェライト磁石は一般的に安価ですが、希土類磁石に比べて大型です。希土類磁石の利点は、トルクを損なうことなくカップリングのサイズを小型化できることです。

フェライト磁石の強度は、温度の上昇に伴い、摂氏1度あたり約0.2%の割合で弱くなります。希土類磁石の強度は、この約2倍の割合で低下する。つまり、高温ではデカップルポイントが低くなり、超低温ではデカップルポイントが高くなります。

カップリングが維持できる最大トルクは、磁石の材質、温度、動的負荷の関数です。ポンプ負荷が最大トルクを超えると、磁石は「脱カップル」し、外側の磁石は全速で回転し、内側の磁石は停止します。つまり、外側の磁石は全速で回転し、内側の磁石は停止します。磁石は、モーターを停止し、ポンプの負荷を減らし、ユニットを再起動しない限り、「再カップル」することはできません。脱カップル状態でポンプを運転してもマグネットは損傷しませんが、マグネットカップに渦電流加熱が徐々に発生し、通常運転が再開されるまでカップリング強度が低下します。

2番目のカップリングタイプ（ステーター/ローター構成）は、最もコスト効率の高い磁気カップリングである。これは流体を隔離するためにマグネットカップを使用するが、外側のリングはモーターのステーターに置き換えられ、内側のマグネットリングはモーターのローターになる。この設計の利点は、シンプルでコンパクトなことである。トルク制限は電流制限（電子的）によって制御でき、デカップリングは不要です。

混合フェーズ

流体には気体と液体の組み合わせが含まれる。

ポンプの取り付けに関する提案

ポンプメーカーであるディエナ社製のポンプは、どのような姿勢でも運転することができますが、潜在的な水力および/または危険の問題を最小限に抑えるために注意すべき一般的なガイドラインがあります。

ポンプポート

歯車ポンプは通常、吸込口と吐出口が同一平面上にあるように構成されている。

サイドポート、デッキポート、フェースポート。

成型ポートおよび/またはDienerが供給するポート継手を備えたポンプは、最適なポンプ性能を発揮するようにサイズ設定されています。以下のような問題を避けるため、お客様から提供された継手は慎重にサイズを決め、適用されることをお勧めします：

1. 継手の内径は、キャビテーションの可能性を最小化するのに十分な大きさでなければならない。
2. テーパーパイプネジ継手は、液体スレッドシーラントまたはテフロンテープを使用してください。
3. 平行管継手には、ショルダーOリングまたはスレッドシーラントを含めるべきである。
4. プラスチック管継手は温度の上昇とともに膨張するので、広い温度範囲で使用する場合は慎重に選ぶこと。

自吸式

ポンプの自吸能力。

飢餓状態

ポンプインレットは、通常、インレットが制限されているか、プライミングフローがないために、液体が「不足している」状態です。

静的ケース圧力

ポンプ停止時のポンプ内圧力。

“粘着”

シリンダー内で動かないピストンを表す言葉。

温度効果

流体温度と周囲温度の範囲は各製品のデータシートに記載されています。これらの限界値は、高温または極低温用途向けにDener Precision Pumpsのエンジニアリングチームによってカスタマイズすることができます。

ほとんどのポンプのギアは、通常、強度を高め、熱膨張を抑制するために繊維補強を施したエンジニアリング熱可塑性プラスチックで構成されています。これらのポンプのクリアランスは、容積効率を向上させるために比較的小さく保たれており、歯車の膨張に伴って比流量が増加する可能性があります。これは、キャビティ内でギアが結合するほど温度が上昇しない限り問題にはなりません。指定された温度範囲内にとどまることで、信頼性の高い運転が保証されます。

定量ポンプに使用されているセラミックは熱的に安定しているため、データシートの温度範囲で変位は一定に保たれます。

粘度

粘度とは、せん断応力に対する流体の抵抗力のことで、流体の「厚さ」と呼ばれることもあります。粘度は通常、動的粘度または動粘度として測定されます。動粘度は、流体のせん断抵抗です（通常、センチポイズで表され、1 cP = 1 mPa・s = 0.001 Pa・sです）。

流体の粘度を水と比較することはよくある。水より濃い流体は粘性が高く、薄い流体は粘性が低い。

高粘度液の送液にはポンプ速度を遅くし、ポンプ内部の開口部やチューブ径を大きくする必要があります。ダイナー精密ポンプ製品の実用的な粘度限界についてはお問い合わせください。