浅井戸ポンプ

SHALLOW PUMP浅井戸ポンプ

浅井戸ポンプの特徴、仕組み、耐用年数、価格などの情報を掲載しています。

浅井戸ポンプとは?(特徴)

浅井戸ポンプは、ポンプ(電動)としてはもっとも基本的な形です。

文字通り浅い井戸(水面が地上から6〜8m)から揚水しますので、吸上げる(厳密には表現が違いますが)方式の陸上ポンプに於いては出力に応じた豊富な水量が得られます。
但し、海抜高さが上がる(山岳地帯)場所では、当然吸上揚程は減少します。

浅井戸ポンプの原理や仕組み(構造)

そもそものポンプの仕組み

イラストAのようにストローでコップからコーラを吸うとなぜコーラが口に入ってくるのでしょうか?これがポンプの吸上げ(Suction)の原理です。
地球上には1気圧(1013ヘクトパスカル)の大気を受けていることは周知の事実です。

そこでイラストBのように器の中に水銀を入れ一方が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を水銀面から76cm上がります。

これは水銀の表面を大気圧が押しているからです。水銀の重さは水の13.6倍ですから、これを水柱に換算しますと「76cm×13.6=1033.6cm=10.336m」になります。

そこでイラストBのガラス管の上の部分には真空になっているということで、つまり液体にパイプを立て何等かの方法で管の空気を抜いて真空度76cmにすれば、水ならば10.336m上がってくるということになります。
コップのコーラをストローで吸うとコーラが口に入ってくるのは実はストロー中の空気を吸って真空を作り、大気の圧力を利用してコーラを飲んだということです。空気を吸い出して作るのがポンプです。
人間の口と肺と鼻がわずかなポンプの役目を果たしたことになります。

水銀中に立てたガラス管の上にできた真空は完全な真空で、これを絶対真空(トリチェリーの真空)といいます。そして絶対真空は、水銀を76cmだけ吸上げることができます。
これを真空度760mmといいます。これ以上の真空はないので絶対真空と呼ばれます。

ところがポンプという我々が作る機械ではいろいろな構造上の理由からこれほどの真空を作ることは困難です。一般的にはイラストCのような水銀柱45cm(水柱で約6m)から60cm(水柱で約8m)ぐらいが普通です。

ポンプは汲み上げた液体を押し上げることができます。
水を5階建てのビルの上まで揚げるのは大変ですが、これをポンプにやらせることができるのです。

図のように水鉄砲で水を筒先からピューと飛ばせるのもポンプです。
ポンプには色々な方法で液体に圧力を加えてパイプの中を流れるように工夫してあります。この工夫によって、ポンプの構造はさまざまですが、押し上げ能力は吸上げ能力と違い、工夫すればポンプによって100mでも200mでも上げることができます。

なぜポンプは水を吐き出す事ができるのか?(遠心力ポンプの場合)

水滴の付いた傘を回すと、それらにつれて傘に付いた水滴は遠くへ飛んで行きます。これは傘の回転することにより発生する遠心力により水滴が飛ばされるからです。(イラストE)
傘を回転するエネルギーを水滴に与え、遠心力により外へ飛ばすエネルギーに変えます。

ポンプの吐出原理もこれと同様な現象によるものです。つまり、羽根車を回転させると羽根車の羽が遠心力を発生させ、傘の水滴のようにはね周囲の水はその遠心力により、羽根車の外へ飛ばされポンプの吐出口へそして吐出口の外へと向かいます。(イラストF)

【参考】遠心ポンプ羽根車の回転方向は、羽のふくらみ方向へ回るのが正回転です。(イラストG)

ポンプの給水原理

これまで説明した原理をまとめ、ポンプとして総合した内容で説明します。
羽根車の中に水が入った状態から回転すると遠心力により水が外周へ出て行きます。
そうすると羽根車中心部の水も外周に向かって移動しますので、中心部は真空状態となります。

この真空により、水源から水がポンプ吸入口へ吸い込まれて羽根車中心部へ流入します。その水は、また遠心力により外周部へ移動し、ポンプ吐出口から吐出されます。

以上の動作が、連続的に発生することによりポンプは揚水し続けます。

浅井戸ポンプの用途

  • 現在、浅井戸ポンプ使用中で交換する場合
  • 水量アップしたい場合はポンプ出力と揚水管の口径を上げると良いですが、井戸本体との兼合いもあります。(やみくもに上げると渇水のリスクがあります)
  • 浅井戸は手押しポンプと電動ポンプの併用も可能

浅井戸ポンプの耐用年数

浅井戸ポンプは、ポンプ本体ではなく揚水管や各継手およびポンプの付帯部品等の亀裂・破損によるエア嚙みによる揚水不能のケース(ストローに穴があいていたりするのと同じ理屈)が意外にありますが、ポンプ単体では腐食やモーター漏電等による寿命があります。

浅井戸ポンプの価格

浅井戸ポンプは、出力が同じ場合メーカー間の価格差はほとんどありません。

浅井戸ポンプ実演動画

浅井戸ポンプの実演動画をご紹介します。
吐水前と吐水しているシーンを中心にご覧いただけます。

浅井戸ポンプは人がストローで水を吸うのと同じ理屈です。人が水を吸って(揚水)それをぴゅーっと口から吹く(吐水)の一連の動作をポンプが行なっています。
大気圧以上の揚水はできませんので、浅い水源からの揚水に使用します。

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