【詳細記事】図解でわかる遠心ポンプの構造｜インペラー形状と分解点検の勘所

はじめに：ポンプはただの「鉄の塊」ではない

現場で運転中のポンプを見ても、見えるのは塗装されたケーシングとモータだけ。「スイッチを入れたら液が出る箱」程度に思っていませんか？

しかし、その分厚い鉄の皮一枚向こう側では、液体が猛烈な速度で回転し、ミクロン単位の隙間で圧力がせめぎ合っています。

トラブルが起きたとき、ベテランエンジニアは「透視能力」を持っています。「今の音は、インペラーの裏側で渦を巻いているな」「圧力が上がらないのは、ウェアリングの隙間が広がったからだな」と、構造を脳内で再生できるのです。

この記事では、化学プラントの主役である「遠心ポンプ（うず巻ポンプ）」を分解し、その内部構造と、開放点検時に見るべき「プロの視点」を解説します。これを読めば、あなたの脳内にも透視能力が備わるはずです。

構造を理解するには、まず「水はどうやって圧力を得るのか」を知る必要があります。遠心ポンプの役割は、野球の「ピッチャー」と「キャッチャー」に例えられます。

インペラー（ピッチャー）：
高速回転する羽根車が、中心から入ってきた水を掴み、遠心力で外側へ思い切り投げ飛ばします。ここで水は「速度エネルギー」を得ます。
ケーシング（キャッチャー）：
投げ飛ばされた高速の水を、渦巻室（ボリュート）が受け止めます。通路が徐々に広がる構造になっており、水の速度を落とすことで、エネルギー保存の法則（ベルヌーイの定理）により「圧力エネルギー」へと変換します。

つまり、「回して（速度）、止める（圧力）」。これが全ての遠心ポンプの基本動作です。

ポンプの心臓部であるインペラーには、扱う液体の「汚れ具合」や「効率」に合わせて3つの形状があります。

分解図を見たとき、若手が見落としがちな、しかしベテランが必ずチェックする「最重要パーツ」が2つあります。

インペラーは高速回転し、ケーシングは静止しています。この接触部にはわずかな隙間が必要です。

しかし、インペラーの出口（吐出側：高圧）と入口（吸込側：低圧）はすぐ隣にあります。もし隙間が大きすぎると、せっかく加圧した液が吸込側へ逆戻り（ショートサーキット）してしまい、ポンプの効率がガタ落ちします。

そこで、この隙間を最小限（0.3mm〜0.5mm程度）に保つために設置されるのが「ウェアリング」というリング状の部品です。

役割: 犠牲陽極のような「捨て駒」です。本体のケーシングやインペラーが摩耗する代わりに、このリングが摩耗してくれることで、安価に交換・性能回復ができます。

クローズドインペラーの吸込口付近（目の玉）に、いくつかの穴が開いているのを見たことがありますか？

問題: インペラーの「表側（吸込口）」は低圧ですが、「裏側（背中）」には吐出圧が回り込んで高圧になっています。この圧力差で、インペラーは吸込側へ強く吸い寄せられます（スラスト荷重）。これが軸受（ベアリング）の寿命を縮めます。
解決: インペラーの根元に穴（バランスホール）を開けることで、裏側の高圧液を吸込側へ逃がし、圧力差をキャンセルします。
点検: この穴がスラリーで詰まると、突然ベアリングが破損することがあります。