ここでは、家庭用浅井戸ホームポンプについて調べていこうと思います。
ポンプの原理についても少し解説していきます。
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浅井戸ポンプ
ダンドリープロでは、各メーカーの浅井戸用ホームポンプも取扱いをしております。
今回は浅井戸用ポンプについて調べていこうと思います。
まず簡単にポンプについて解説をしていきます。
「ポンプ」と検索しますと、ポンプという言葉はオランダ語のようで、液体や気体などを吸い上げたり、送ったりするための機械、機械的なエネルギーを利用して圧力の差を作り、運動エネルギーに変換させる流体機械と書いてありました。
原理についてはあとで調べていきますが、液体などを吸って送るということは、大体想像が出来たと思います。
簡単に説明しますと、みなさんが、コップに入れたジュースなどをストローで飲めることと同じ原理なのです。
機械的なエネルギーを利用して圧力の差を作りと、先程書きましたが、まさしく人がストローの中の空気を吸い、真空を作りだしてジュースを飲んでいるのです。
それだけではありません。真空ともう一つ、大気の圧力も利用してジュースを飲んでいるのです。
大気の圧力って？と、思われる方も多いと思います。それでは大気の圧力についても解説をしていこうと思います。
皆さんは学校で、「トリチェリの実験」とか「トリチェリの真空」いうことを聞いたことがあると思います。
エヴァンジェリスタ・トリチェリというイタリアの物理学者が1643年に実験を行い、空気による圧力、大気圧によって液体が押されているという結論を導き出したのです。
このトリチェリはガリレオ・ガリレイの弟子だったそうです。
図のようにトリチェリは水銀を使って大気圧により液体が押されていることを実験しました。
まず、水銀の中に、一方を閉じたガラス管を入れて、閉じた方を垂直に立てると、水銀はガラス管の中で、水銀を満たした容器の水銀表面の高さから76センチ上がったところで止まることを示しました。
そしてそれより上の部分は真空になることを発見したのです。
これは水銀の表面を大気の圧力が押していることをしめしました。この圧力を１気圧と呼んでいますね。
実験では水銀を使用しましたが、水銀を水で実験するとどうなるかといいますと、水銀の密度は水の13.6倍もあるので、先程の水銀では76センチ押されていましたので、76センチ×13.6倍＝1033.6センチとなり、約10.3メートル上がることになります。
先程のガラス管の上の部分は真空ですので、同じように空気を抜いて真空にすると、水ならば約10.3メートル上がることが可能ということです。
浅井戸用のポンプもこの原理を利用しております。
ポンプの吸い込む能力は、ポンプ自身が真空を作りだして、吸い込む能力を作りだしています。
しかし、ポンプでは先程のガラス管のように「絶対真空」と呼ばれるような、完全な真空を作りだすことは出来ないので、ポンプの吸い上げる能力はどんなポンプでも10.3メートルよりは下回り、良くても8メートル程、普通は6メートル程になってしまいます。
先程言いましたが大気圧が１気圧の状態でこの8メートルですから、もっと高い場所などの気圧の低いところでは、気圧が低く大気の圧力が低くなりますので吸い上げる力も8メートルより短くなっていきます。
ポンプの吸い込む原理はこの大気圧を利用しています。
どんな能力のある浅井戸用ポンプでも吸い上げる高さは同じになりますので、もし、ポンプより井戸の水面の高さが8メートルより増える場合は、浅井戸用ポンプでは吸い上げることが出来ませんので、深井戸用ポンプという、吸込み側に高速水のジェット水流を吹き出し、水を吸い込む方式のポンプを使用します。
