ポンプ開発の歴史を振り返り、ハードウェア ポンプおよびバルブ業界の新しい方向性を探ります

ポンプは、原動機の機械エネルギーを液体エネルギーに変換する機械です。 元の水車→スクリューロッドポンプ→蒸気ピストンポンプ→モーターインペラポンプと数段階の進化を経て、現代のポンプになりました。

古代には、エジプトのチェーン ポンプ (紀元前 17 世紀)、中国のジュガイ (紀元前 17 世紀)、陶器 (紀元前 11 世紀)、水車 (紀元 1 世紀) など、さまざまな揚水器具がありました。 より有名なのは、紀元前 3 世紀にアルキメデスが発明したスクリュー ロッドで、水をスムーズかつ連続的に数メートルの高さまで持ち上げることができ、その原理は今でも現代のスクリュー ポンプに使用されています。

紀元前200年頃、古代ギリシャの職人ケツィビウスが発明した消火ポンプは、最も原始的なピストンポンプです。 一般的なピストンポンプの主要な構成要素はすでに備わっていますが、ピストンポンプは蒸気エンジンが登場してからのものです。 迅速な開発を実現します。

1840年から1850年にかけて、アメリカのワーシントンがポンプシリンダーと蒸気シリンダーを対向させ、蒸気が直接ピストンポンプに作用するピストンポンプを発明し、現在のピストンポンプが形成されました。 19 世紀はピストン ポンプの発展の最盛期であり、当時は油圧プレスなどの機械に使用されていました。 しかし、1920 年代からの水需要の急激な増加に伴い、低速で高度に制限されたピストン ポンプは徐々に高速の遠心ポンプやロータリー ポンプに置き換えられました。 しかし、高圧・小流量の分野では依然として往復動ポンプが重要な位置を占めており、特にダイヤフラムポンプやプランジャーポンプは独自の利点があり、使用頻度が高まっています。

ロータリーポンプの出現は、業界における液体輸送に対する要件のますます多様化に関連しています。 4枚羽根のすべり羽根ポンプは1588年にはすでに記録があり、他にもさまざまな回転ポンプが次々と登場しました。 しかし、19 世紀まで、ロータリーポンプには漏れが大きい、摩耗が大きい、効率が低いなどの欠点が残っていました。 20世紀初頭にはローターの潤滑やシールの問題が解決され、駆動には高速モーターが採用され、高圧、中・小流量、各種粘性液体に適したロータリーポンプが急速に開発されました。 ロータリーポンプの種類や、輸送に適した液体の種類は、他の種類のポンプでは把握できません。

遠心ポンプは 5 世紀にはすでに登場しました。 それはサントドミンゴ銅山の排水に使われていた木製のポンプでした。 現在はパリ美術館に展示されています。 15 世紀末、有名なイタリアの学者レオナルド ダ ヴィンチは、遠心ポンプの概念を提唱しました。 フランスの物理学者タニス・バッベンは 1689 年に遠心ポンプのテストモデルを作成しました。 1705 年に、Babben はテスト ポンプに基づいて改良を行いました。 初のスパイラル加圧水室付多翼ポンプを発売。 しかし、現代の遠心ポンプに近いのは、1818 年に米国で登場した、放射状の直線ブレード、半開放型の両吸込羽根車、および渦巻形を備えた、いわゆるマサチューセッツ ポンプです。 1851年から1875年にかけて、ガイドベーンを備えた多段渦巻ポンプが次々に発明され、高揚程の渦巻ポンプの開発が可能になりました。

スイスの数学者オイラーは 1754 年に羽根車油圧機械の基本方程式を提唱し、遠心ポンプ設計の理論的基礎を築きましたが、遠心ポンプの実際の応用はまだ開発されていません。 , すべてのポンプ形状は容積式ポンプと往復ポンプです。 その後、蒸気タービンの登場により発電技術が進歩し、電動機が登場し、高速の原動機が登場し、渦巻ポンプは理想的な動力源を獲得し、その優位性が最大限に生かされるようになりました。 その結果、渦巻ポンプ（およびその後登場した軸流ポンプや斜流ポンプ）が急速に発展しました。 英国のルノーやドイツのフライドレルなど多くの学者による理論的研究と実践に基づいて、遠心ポンプの効率は大幅に向上し、その性能範囲と応用分野も拡大しています。 現代で最も広く使用されている最大の出力を持つポンプです。