ベンチュリーシステムの仕組み
ベンチュリーシステムは、パイプの狭窄部（チョーク）を流体が流れるときに圧力を減少させます。 1797年、ジョバンニ・バティスタ・ベントゥーリが円錐形の管の中で流れの実験を行い、「ベンチュリ管」という閉管用の流量計を初めて作りました。 ベンチュリー式真空は、圧縮空気が流れるポンプによって作られるが、ポンプには可動部がない。 圧縮された空気は、最初のチャンバーを通り、次に小さな入り口が開いて、最初のチャンバーと同じように別の大きなチャンバーに流れ込みます。
最初の測定管 (1) の静圧は 2 番目の測定管 (2) より高く、「1」での断面積は「2」よりも大きいので、「1」での流体速度は「2」でのそれより低い。 https://en.wikipedia.org/wiki/Venturi_effect
流体が流れる管を拘束することは、圧力を低くする結果になります。 この原理は常識に反している。 なぜ圧力が低下するのでしょうか。 通路が狭くなると、流体はどこに行くのでしょうか。 流体が流れ出すと、パイプの断面が制限されるため、そのオリフィス付近での流速が著しく増加します。 その実例が、パイプの中を流れる水です。 水は圧縮されにくい液体です。 パイプの絞られた部分を水が流れると、水の流れが速くなる。 同じ体積の水は、同じ空間をより速く通らなければならない。 パイプの絞られた領域が元の半径に比べて小さければ小さいほど、流体の速度は速くなります。
移動する流体の速度が速いほど圧力は低くなり（＝ベルヌーイの原理）、速度が速いほど測定される差圧の差は大きくなります。 急激な制限は流体に激しい乱流を発生させます。 研磨粒子を含む流体に高流速に適したノズルを追加することで、乱流を低減し、圧力損失を低減することができます。 ベンチュリーノズルや、管壁に長い円錐形の狭窄部があるチューブでは、乱流の低減効果が大きくなります。
注意：パイプの排気部が長いほど、真空効果は強くなります。
ゲージ、メーター、ノズル、オリフィスプレート、チョーク、パイプなどすべてのベンチュリシステムは、プロセス条件や用途に応じて、発生する圧力損失と差圧を最適化できるように、異なる制限直径サイズで提供することが可能です。 “流体力学において、非圧縮性流体の速度は、質量連続性の原則に一致して狭窄部を通過する際に増加しなければならず、一方、静圧は力学的エネルギー保存の原則に一致して減少しなければならない”（Wikipedia、ベンチュリー効果、2018年9月18日に取得済み）。 したがって、流体が制限を通過するときに得られる流体の運動エネルギーと速度は、圧力の低下と釣り合います。
興味深い注記：圧縮性流体の質量流量は、上流の圧力が増加すると増加し、狭窄部を通る流体の密度が増加します（ただし速度は一定のままです）。 これは、デラバルノズルの動作原理です。 ソース温度を上げると、局所音速も上がるので、質量流量を増やすことができますが、ノズル面積を大きくして密度の減少を補う必要があります。
ベンチュリシステムの構成：
- Venturi Vac Switch or Nex Flow Ring Vac
- Hose or pipe
- Minimum 2.5 CFM @ 90 PSI
Venturi Systemはあらゆるエアコンプレッサの吸引能力を向上させることが可能です。 Venturi Vacuumを構成するには、片方の端にコンプレッサーを差し込み、スイッチを真空設定に動かし、もう片方の端を真空機器に差し込みます。
主な部品はベンチュリー管です。 流体が直径が変化する長さのパイプの中を流れるように。 過度の空気力学的抵抗を避けるため、ベンチュリ管は通常、入口の円錐角度が30度、出口の円錐角度が5度である。 (Wikipedia、2018年9月18日取得)。
アクセサリ
- Quick disconnect/connect nozzle fitting
- Pressure or vacuum gauges to monitor how much vacuum is created with the system
- Vacuum pump to collect! ベンチュリー真空システムの利点
ベンチュリー真空システムの最も良い利点は、それがあることです。
- 高真空と増幅された流れを作り出し、どんな材料でも簡単に移動できる強い搬送力を発生させます。
- 少ない空気消費量と少ない圧力でエネルギーコストを削減します。
- 目詰まりを防ぐストレートスルー設計により、空気の流れを汚染することがありません。
- 軽量でポータブル。シンプルな構成なので、製造しやすく、購入費用も抑えられます。 素早く簡単に組み立てられ、既存の構成に取り付けることができます。 バルブがなく、フィルターが不要。
- 設定可能。 標準、ネジ式（NPTまたはBSP）またはフランジ式接続
- 豊富な材質から選択可能です。
（*SNRは信号の量に対するノイズの量で単位はdB[デシベル]で表されます。 長寿命：製品のライフサイクルで長持ちするように材料が処理されている
- 多段ポンプを2～7倍上回る
- 電気や爆発の危険がない
Venturi System Applications
Venturi tubeは永久圧力損失を許容できないプロセスや高粘性液体の場合に最大の精度が必要な場合に使用されます。 また、電動真空ポンプに代わる用途にも使用されます:
- ガス抜き
- 機械の粗い環境で動く金属部品。
- ホッパーへの積み込み; 射出成形用プラスチックペレット
- トリム除去
- 充填作業
- 材料搬送
- サンドブラスト
- 送電線またはスクラバーを通してガスを移動：パイプを通して湿った、乾いた材料または液体を移動
- エネルギー伝送。 溶剤や化学物質、たとえば石油やガス、蒸気を輸送する
- 標準のエアコンプレッサを吸引機に変換し、製品を均一に吸引して表面にベースを固定する。 また、エアコンプレッサーをクランプ力として使用することで、作業面に穴を開ける必要がなくなります。
- 装置の異なるセグメントでの圧力変化を測定することにより、流体の速度を測定する：
- ジェットエンジンやロケットエンジンの燃料または燃焼圧力を測定する：
- 水や廃水の大小の流れを測定する：
差圧について校正したゲージについて計量（計測科学）において：
- 蛇口の水圧による運動エネルギーを利用して部分真空を作り出す水吸引器
- 真空バッグを接続して真空成形ラミネートを作る
- 工業用途で効率的に行う真空成形作業
- 香水やスプレー塗料を分散するアトマイザー（i.
FEATURED PRODUCTS
Vacuum Pumps とは何でしょうか？
真空ポンプは、1650年にオットー・フォン・ゲリッケによって発明された装置です。 密閉された狭い空間から空気やガス分子を除去し、部分的に真空にします。 真空ポンプは、ある領域からガスを除去して部分的に真空にしたり、地下室で排水ポンプが行うように、ある領域から別の領域へ水を除去したりすることもあります。
真空ポンプの性能は、ポンプの速度または単位時間当たりの体積で入口での流量を測定します。 ポンプの種類や使用する気体・液体・流体によって排気速度は変動します。 単位時間あたりに容器から汲み出される分子の数、つまり処理能力も性能の一つです。
真空の吸引は、空気の圧力差によって起こります。 電気で駆動するファンによって機械内部の圧力が下がる。 吸引定格が高いほど、クリーナーはより強力になります。
- 入力電力：消費電力はワットで表示されます。 定格入力電力はクリーナーの効果を示すものではなく、消費電力量を示すものです
- 出力電力：入力電力量は、クリーニングホースの先で風量に変換されます。
真空ポンプの仕組み
密閉された空間で回転するシャフトが、空気や気体の分子を除去する。 この動作により、エンクロージャ内の空気密度が徐々に低下し、真空になります。 密閉空間内の圧力が下がると、さらに粒子を取り除くことが難しくなります。
真空ポンプで使用される2つの技術は、ガスの移送または捕捉です。
移送ポンプは、ガスを加速するために真空側から排気側へ推進力を配分します。
容積移動ポンプは、ガスを捕捉し、ポンプ内で移動させます。 共通の駆動軸に多段で設計されることが多い。 分離された容積はより高い圧力でより小さい容積に圧縮され、大気中に（または次のポンプに）排出される。 より高い真空度と流量を得るために、移送ポンプを2台直列に使用するのが一般的です。 排出されるガスは、ポンプから入るのと同じ数のガス分子が出るとき、大気圧以上となります。 圧縮比は、入口で得られた最低圧力に対して測定された出口での排気圧力です。
キャプチャーポンプは、真空システム内の表面でガス分子を捕獲します。 このポンプは移送ポンプより低い流量で作動するが、非常に強い真空を提供することができる。 キャプチャーポンプは、低温凝縮、イオン反応、または化学反応を利用して作動し、可動部品がない。 機械式真空ポンプは通常電動機を動力源としているが、内燃機関を利用することもでき、密閉された空間から空気を吸い込み、大気中に放出する。 機械式ポンプでは回転翼型真空ポンプが最も普及している。 個々のローターがシャフトの周りに配置され、高速で回転する。
Types of Vacuum Pumps
ポンプは、ポンピング中にガスがオイルまたは水にさらされるかどうかによって、ウェットポンプまたはドライポンプのいずれかと見なされます。 湿式ポンプは、潤滑および/または密封のために油または水を使用し、この流体は掃気(ポンプ)されたガスを汚染する可能性があります。 乾式ポンプには流体がありません。 回転部と静止部の間に狭い空間を設け、ドライポリマー（PTFE）シールやダイアフラムを使用して、ポンプ機構と掃気ガスとを分離しています。 ドライポンプはウェットポンプに比べて、システム汚染やオイル廃棄のリスクを低減します。
注意：真空ポンプは、ポンプのスタイルを変更することによってウェットからドライに簡単に変換することはできません。 湿式の場合、チャンバーや配管が汚染される可能性があります。 したがって、すべての湿式ポンプは、十分に洗浄するか、交換しなければ、運転中にガスを汚染することになります。
| プライマリ/ブースター/セカンダリ | 名称 | ポンプタイプ |
|---|---|---|
| プライマリ（バック）ポンプ | オイルシールロータリースペース | ウェット（Wet）ポンプ 容積式ポンプ |
| リキッドリングポンプ | ||
| ダイアフラムポンプ | ドライ容積式 | |
| スクロールポンプ | ||
| ブースターポンプ | ||
| クローポンプ | ||
| スクリューポンプ | ||
| 2次ポンプ | ターボ分子ポンプ | ドライ運動転写 |
| ベーパー 拡散ポンプ | Wet Kinetic Transfer | |
| Cryopump | Dry Entrapment | |
| Sputter Ion Pump |
Vacuum Pumpを使用する理由。
- 力を与える
- ダストを集める
- 活性成分や反応成分を取り除く
- 閉じ込められたり溶解したガスを取り除く
- 熱伝達を減らす
- ガス分子の「平均フリーパス」を増加させ圧力を有用となるようにする。
平均自由行程とは、分子が他の分子と衝突するまでに移動する距離のことである。
- 粘性流、乱流。 分子が、より速い出口につながる可能性のある任意の空きスペースに移動しようとするため、途方もなくランダムな動きとなる。
- 粘性流、層流。 数分後、出て行こうとする分子のラッシュが終わり、整然と出口に移動し始める。
- 分子の流れ。 平均自由行程がパイプの直径より内側で長くなり、分子の自由な流れが発生する。 ガス分子は他の分子よりもパイプライン（容器）の壁に衝突する可能性が高くなります。 圧力が下がるとコンダクタンスも下がり、気体の流れが分子の流れに変わります。 コンダクタンスとは、パイプの長さ1メートルあたりの平均圧力で流れる気体の質量を示す指標です。
真空ポンプの利点
- 大量の空気を動かす/低真空
- 圧力を流れに変える（動作には高い圧力が必要）
- 汚れを集める/低真空
- 真空ポンプを使用する/低真空
- 真空ポンプの利点は？
- 省エネ
- 耐久性
真空ポンプの用途
- 医療用プロセス。 治療や質量分析計など吸引が必要な装置
- 化学・医薬用途
- 電子顕微鏡など固体、気体、表面、液体、生体物質を分析する科学分析装置
- ガス抜き、塵やほこりの除去、装置の動力、ゴミ圧縮などプロセス産業用途。
- 製糖工場
- パルプ&紙
- セメント
- 真空管
- 電気スタンド
- 半導体
- ガラスコーティング
など。
- 飛行計器のジャイロは、電気的な故障に備えて真空源から電力を供給しています。
- 下水システムの処理場
- 地下室で排水ポンプが行うように、あるエリアから別のエリアに水を取り除きます。
Venturi System VS Vacuum Pump
Venturi System は真空ポンプと同じ用途に多く使用することができます。 ネクスフローのベンチュリーシステム（リングバックス）の主な利点は、真空ポンプと比較して、ユニットがコンパクトで頑丈、構成が簡単、メンテナンスが不要であることです。 連続的に空気を排出する場合、低圧の真空ポンプを選択することでエネルギーコストを削減することができます。 しかし、断続的に材料を搬送する場合は、圧縮空気で作動するリングバックを使用すると、圧縮空気を使用する際のエネルギーコストを節約することができます
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