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ポンプって?そもそもポンプってどういう仕組み?

ポンプの能力

ポンプの能力はポンプの入口まで液体を吸込む力(吸込能力)、次にポンプ内に入り込んだ液体を目的の場所まで移送する力(吐出能力)の2つの重要な能力を持っています。

ポンプの吸込能力

地球上にある、あらゆる存在は大気の圧力を受けていることは皆様もご存じだと思います。そうですこれは周知の事実です。普通、私達も受けているこの大気の圧力を1気圧といっています。
「トリチェリーの実験」を聞いたことがあると思いますが、それは、水銀の中に一方を閉じたガラス管を入れ、閉じた方を垂直に立てると、水銀はガラス管の中で水銀面から76cm上がったところで止まります。これは水銀の表面を大気の圧力が押しているからです。ポンプの吸込能力それでは、水銀の代わりに水でこれと同じことをしたら、水はどこまで上がってくると思いますか?

水銀の密度は水の13.6倍なので
76cm×13.6=1033.6cm≒10.3m

そう大気の圧力を利用すると10mも水は上がってくるのです。

さきほどの説明の中で、立てたガラス管の上の部分には何が入っていると思われますか?
ここには何も存在しません。つまり真空になっているということになります。液体にパイプを立てて、何らかの方法で管の中の空気を抜いて真空にすることによって、水ならば約10m上げることが可能になるということなのです。

ストローの原理はポンプの原理コップの中のジュースをストローで飲めるのは、ストローの中の空気を吸う事によって、ストロー内に真空を作りあげ、大気の圧力を利用してジュースを飲んでいるわけなのです。
この空気を吸い出し真空を作るのがポンプの一つの仕事です。

ガラス管の中に出来上がった真空は完全な真空で「絶対真空」といいますが、水ポンプのような機械では造り上げられた構造上、必ずロスが発生しますので絶対真空を作り出すことができません。
結果、ポンプの吸い上げ能力はどんなポンプでもよくて8m、普通は6m程度になってくるのです。

また、高度が高い所では、大気の圧力が低くなります。そのような所での吸い上げ能力はどうなるかは、お分かりだと思いますが、当然、通常の吸い上げ能力の8〜6mよりも下がってしまいます。ポンプの吸込の大きな原理は大気圧を利用しているということです。

ポンプの吐出能力

ポンプは水を吸い上げるという能力(吸込能力)と、あと一つ、液体を押し上げるという大きな能力を要求されます。これが吐出能力です。水にいろいろな方法で圧力を加えて、パイプの中を水が流れるように工夫していきます。
この工夫の仕方によって、様々なポンプが存在しています。
押し上げ能力(吐出能力)は、吸い上げ能力と違い、工夫をすればいくらでも高く上げられるということになります。

ポンプの種類

手押しポンプ

昔ながらの手動式で、手でレバーを上下させて水を汲み上げるポンプです。また、レバーを動かす時ガチャガチャという音がすることから、ガチャポンとも呼ばれています。
各方面で緊急防災用にも活用されています。

電動ポンプ

全て電動式で行いますので、水を汲み上げる労力も必要がありません。今、様々な所で、又、ご家庭でも電動ポンプを活用した井戸を設置している所が増えてきています。

1.浅井戸ポンプ浅井戸ポンプ

地表から井戸水面までの高さが8m以内の井戸から揚水に使用するポンプ。井戸の配管は1本だけ使用します。

■用途

  • ・ 吸上げ高さ8mまでの浅井戸用
  • ・ 受水槽との組み合せによる水道加圧用
  • ・ 高置水槽からの上層階ブースタ用

電気使用のポンプとしては、1番間便な工事ですみます。井戸工事もポンプ取替工事も深井戸に比べ安価で手頃に導入出来るのが特徴です。

浅井戸であれば電動ポンプと手動手押しポンプ同時に設置して、災害時、緊急時など停電の際にも手押しポンプにて給水可能となります。

2.深井戸ポンプ深井戸用井戸ポンプ

地表から井戸水面までの高さが8mを越える井戸からの揚水に使用するポンプ。

■用途

  • ・ 吸上げ高さ8〜40m、井戸径100mm(4B)以上の深井戸用