背圧弁とは

こちらのページでは、定量ポンプのアクセサリーとして使用される「背圧弁」について紹介していきます。どのような役割を持っているのか、またどのような動作原理なのかといった点をまとめていますので、参考にしてみてください。

背圧弁の役割について

「背圧弁」とは、吐出と吸入を交互に行うことにより決められた量の液体を移送する「定量ポンプ」で使われるアクセサリーのひとつです。

定量ポンプでは「オーバーフィード現象」や「サイホン現象」と呼ばれる状態が発生することがあります。「オーバーフィード現象」とは、吐出の勢いによって液体が止まるべきタイミングでも液体が流れ続けている状態を指します。また、「サイホン現象」はポンプの吐出側配管の先端部分が吸込側タンクの液面よりも低い位置にある場合に、ポンプを止めたとしても液体が自然に吸い出され、流れ続けている状態を指します。

このように、オーバーフィード現象やサイホン現象が発生してしまった場合には、定量ポンプの精度を保てなくなってしまうためにトラブルにつながります。背圧弁はこのような現象を防止するために使用されるものであり、吐出側に圧力をかけることによって規定量を超えて吐出されるという状態を防ぎます。

動作原理

ここでは、背圧弁の動作原理をご紹介していきます。どのような原理でオーバーフィード現象やサイホン現象の発生を防いでいるのかを見ていきましょう。

開放状態

「開放状態」は、調整ネジをフリーにした状態を指しています。この状態の場合、調整スプリングの力がゼロとなり、ダイアフラムには力が全くかかっていない状態となります。

小スプリングの力で押し上げられたステムはシートから離れた状態となっていますが、この場合には一次側の液体は全て二次側に流れることになります。その結果、一次側の圧力はゼロに保たれている状態になっています。

調整ねじを押し込む

続いて、調整ねじを押し込みます。この状態は、ダイアフラムが押されることによってコネクタを介してステムがシートに押しつけられる形になります。また、オリフィスは閉止状態になっています。

一次側圧力の上昇・保圧状態

この状態で液体を流し始めた場合には、一次室に液体が流れ込みます。このことにより一次側の圧力が上昇していくことになりますが、調整スプリングの力の方が強い状態となっている間は二次側には逃げないという状態となります。

圧力の下降

調整スプリングの力より一次側の圧力の方が強くなると、ダイアフラムが押し上げられます。この時、ステムも押し上げられるためにシートとの間に隙間ができ、一次側の液体が二次室に流れ込んで圧力が減少していきます。

再度の保圧状態

圧力が減少し、調整スプリングの力よりもダイアフラムにかかる圧力が弱くなると、ステムとシートの間の隙間がなくなります。そうすると、再度一時側の圧力が保持されている状態となります。

取付時の注意について

背圧弁を取り付ける際には、まず注入方向に液体が流れるように取り付ける、また背圧弁の取り付け位置は「吐出管の末端」という点も注意しましょう。

そのほか、背圧弁とポンプの出口には圧力系を取り付けることに加えて、もし屋外に設置を行う場合には直射日光が当たらないように設置するといった点についても注意が必要となります。

オーバーフィード現象やサイホン現象を防ぐポンプアクセサリー

こちらの記事では、背圧弁について紹介してきました。背圧弁とは、圧力をかけることによって、オーバーフィード現象やサイホン現象を防ぐという役割を持っているポンプアクセサリーです。動作原理についても本記事で紹介していますので、どのような働きを持っているのかいまいちわからない、という方はぜひ参考にしてみてください。

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