■第1号　ポンプの発明！　（2000年10月18日号）		 戻る
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第１回　　ポンプの発明！

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「スクリューポンプ構造図」

　ポンプで最も有名な話は、紀元前に発明された「アルキメデスの原理」です。“らせん”面を持った軸が回転し、ちょうど私たちがらせん階段を上るように、すくわれた水が低い場所から高い場所へと汲み上げることができます。

　これは、アルキメデスが入浴中に、自分の体が浮き上がったのを見て気がついたそうです。アルキメデスがこの後、服を着ずに「わかった、わかった」と叫びながら家に帰ったというのは有名な話ですよね。

　このらせん管をもった揚水ポンプ（スクリューポンプ）は、ナイル川灌漑用のポンプとして使われたり、江戸時代の佐渡金山で用いられていたそうです。

　又、スクリューの回転は連続しているので、一定量の流体を連続して送り出すことができ、他の型式で困難な小さな固形物や固形物の混在した泥状の流体を送り出すことができます。

　クボタスクリューポンプの型式は、ＫＳＰ形 ・スクリュウ外形300ｍｍ～3000mm、吐出量、水質、駆動方法等はご相談下さい。
「らせんポンプの原理」
図解　古代・中世の超技術３８　講談社出版　　著：小峰　龍雄より抜粋

　

　


■第2号　ポンプ各部品の役割　（2000年10月26日号）

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第２回　　ポンプ各部品の役割

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　一般的によく使用されるポンプにうず巻きポンプがあります。 そのうず巻きポンプは大きく分けて、ケーシングと回転体（軸継手／主軸／羽根車／ 軸受）から構成されます。
1 軸継手は、主に鋳物や炭素鋼で製作され、原動機軸とポンプ軸を間接的に連結し、動力伝達を行います。
2 主軸は、動力を羽根車に伝達し、主に炭素鋼、ステンレス鋼で製作されます。
3 軸受は、回転体重量を支持すると共に、軸スラストを受け、騒音、振動を防止します。
4 羽根車は、回転することにより揚水機能を発揮します。主に鋳物で製作されます。
5 ケーシングは羽根車から放水された水を受けて、静圧に変えていきます。主に鋳物で製作されます。

　クボタポンプの渦巻きポンプの代表機種には『SV-JA形；片吸込うず巻ポンプ』、 『DV-LF形；両吸込うず巻きポンプ』があります。

　

　


■第3号　ポンプの形式　（2000年11月13日号）

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第3回　　ポンプの形式

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　ポンプとは液体にエネルギーを与えて、「必要とする量」の液体を「目的とする高さ」まで揚げるか「目的とする圧力」のところまで送り込む流体機械です。

　ポンプの形式の分類の仕方については、色々な視点からの分類が考えられますが、ここでは、「作用原理」による分類と「軸形式」による分類とします。

　ポンプを揚水作用の違いから大分類すると、「ターボポンプ」「容積ポンプ」「その他」に分けることができます。 ターボポンプは、他のポンプと比較して適用範囲が広く、その用途が多方面に渡っているため、最も多く生産されていますので、ここではターボポンプの分類とします。

　

　


■第4号　ポンプ逆転水車　（2000年11月26日号）

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第4回　　ポンプ逆転水車

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　ポンプとは液体にエネルギーを与えて、「必要とする量」の液体を「目的とする高さ」まで揚げるか「目的とする圧力」のところまで送り込む流体機械でしたが、水車は逆にある「流量」と「有効落差」をもった流体のエネルギーを動力として取り出すことが目的の流体機械です。

　水車もポンプと同様に作用原理、軸形式等からいろいろな分類ができます。代表的な水車形式としてはフランシス水車、ペルトン水車、クロスフロー水車、プロペラ水車、ポンプ逆転水車等があります。

　ポンプ逆転水車は、ポンプの吐出し側より水を流入させ吸込側より吐出させることにより、ポンプを逆転させ水車として使用するものです。ポンプ逆転水車は標準のポンプを使用するため、他の水車に比べて構造が簡単で、価格が安価となります。また部品点数が少ないため保守点検が容易で、維持管理費も安く抑えることができます。
施工写真「岩手県日向ダム」　

　

　


■第5号　ポンプの吐出量と揚程　（2000年12月8日号）

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第5回　　ポンプの吐出量と揚程

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　ポンプの仕様を表す代表的な用語に、吐出量と揚程というものがあります。 「必要とする量」の液体を「目的とする高さ（圧力）」まで上げるというポンプの役割に照らし合わせると、前者が吐出量で後者が揚程となります。つまり、
1 吐出量とは、ポンプが単位時間に吐き出す液体の体積を表し、単位は[m3/sec]、[m3/min]、[m3/h]が用いられます。
2 揚程とは、ポンプ運転によって生じる圧力を水の高さで示したもの（水頭といいます）の総称で、単位は[ｍ]です。揚程には実揚程と全揚程があります。 実揚程は｢吸込み水面から吐出し水面までの実高さ｣と｢それぞれの水面での気圧差｣の和をいいますが、気圧の差はほとんど無視できる場合がほとんどなので実高さで十分です。 全揚程は、その｢実揚程｣に｢ポンプが吐出す水の流れによって各管路に生じる全損失水頭｣と｢管路末端での吐出し速度水頭｣を加えたものをいいます。

　

　


■第6号　ポンプの効率！　（2000年12月22日号）

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第6回　　ポンプの効率！

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　ポンプは原動機によって羽根車を回転させることにより、「必要とする量」の液体を「目的とする高さ（圧力）」まで上げることで「仕事」をします。

　ポンプが仕事をする際には、機械摩擦損失や水力損失、漏れ損失等が発生するため、 単位時間あたりにポンプが実際にする仕事Ｐは、上記の各損失を除き原動機からポンプ軸に正味に伝えられる動力Ｐoより小さくなります。

　この比 η＝Ｐ／Ｐoがポンプ効率です。

　一般的にポンプ効率は、軸流ポンプ＜斜流ポンプ＜渦巻ポンプの順に良くなります。 また、汚水用ポンプのように物が詰まりにくい構造のポンプは、特殊な形状にしているために損失が大きくなり、ポンプ効率が悪くなる傾向があります。

逆に、水道用ポンプは損失を小さくできるので、比較的ポンプ効率が良くなります。

「クボタポンプ便覧技術資料編より」
揚程－吐き出し率百分率曲線

軸動力－吐き出し率百分率曲線

効率－吐き出し率百分率曲線

　

　


■第7号　ポンプの性能表示！（2001年01月22日号）

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第7回　　ポンプの性能表示！

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　ポンプの性能は、「特性曲線」により表されます。

　特性曲線とは、グラフ上にそのポンプの性能を表したもので、ふつう、横軸に吐出し量を、縦軸に各吐出し量に対応した全揚程、効率、軸動力をとり、各々を示した三つの曲線（全揚程曲線、ポンプ効率曲線、軸動力曲線という）により構成されます。

　この比 η＝Ｐ／Ｐoがポンプ効率です。

すなわち、これらの曲線をみると、そのポンプが、

・どれくらいの圧力の水を、どの程度の量だせるのか、
・そのときのポンプの効率は、どの程度か、
・そのときに必要な動力は、どのくらいか、

を知ることができる訳です。

図１　渦巻ポンプの特性曲線

渦巻ポンプの特性曲線

図２　斜流ポンプの特性曲線

斜流ポンプの特性曲線
図３　軸流ポンプの特性曲線
軸流ポンプの特性曲線

　

　


■第8号　水中ポンプ！（2001年2月2日号）

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第8回　　水中ポンプ！

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マンホールポンプや井戸ポンプなどには水中ポンプが使われています。
このポンプ形式はポンプとモータを一体化し、水中に設置して揚水運転をします。

　水を嫌うモータがどうして水中で使えるのでしょうか。
　モータを水中で使用する方式には大きく分けて２通りあります。

ひとつはメカニカルシールなどで電動機部分に水が侵入しないように工夫したもので、これを乾式水中モータと呼びます。

他の方式は電動機の銅線を絶縁体で保護し、水中でも運転できるようにしたもので、これを水封式または水浸式水中モータと呼びます。

　乾式の場合はモータのロータや軸が気中で回転しているのに対し、
　水封式ではロータや軸も水中で回転します。

　乾式、水封式それぞれに特徴がありますが、
　一般的には汚水圧送や雨水排水用には乾式水中モータが、
　井戸用や上水用には水封式水中モータがよく使われています。

水中ポンプの代表的な構造図と水中モータ（乾式と水封式)を、図に示しています。

個々の機種の具体的な特性曲線が必要なときには、
(株)クボタまで連絡ください。


乾式モータ

自動着脱装置

保守・点検時には、チェーンを吊り上げるだけで、ポンプ部分を地上に取り出せます。復旧のときもチェーンで吊り降ろすだけで、吐出曲管とポンプを自動的に接続できます。

全揚程一水量の選定範囲が広い
  • 斜流うず巻形リフト式ポンプで、全揚程―水量が幅広い範囲で選定できます。
  • 口径800mmまで標準化されており、雨水・汚水などの排水用として最適です。
  • 乾式モータ部は自己冷却方式ですから、モータ部が気中にあっても運転できます。
  • 浸水検知、サーモガードなどの保護装置を設けて、安全性を重視したポンプです。
ゴミや固形物がつまりにくいように、開放形の羽根車を採用し、通路面積を広く設計しています。
自動着脱式ですから、場所を変えて巡回移設が容易で、効率よく使用できます。また、引揚げての保守点検が手軽に行えます。
モータは陸用と同じ乾式であり、浸水などの異常検知とコイル過熱検知装置を内蔵しています。
標準仕様
吐出口径 150～800mm
吐出量 1.5～80m3／min
全揚程 4～30m
取扱液 雨水、汚水
液温 0～32℃
構造 フランジ 水道用またはJIS10K
軸封機構 メカニカルシール
軸受形式 玉軸受
軸受潤滑 グリース
材質 ケーシング FC200
羽根車 FC200またはSCS13
主軸 SUS420J2


水封式モータ


◎特長

  • 運転音が静かです。
    地上には吐出曲管が出ているだけですから運転音が小さく日常の保守、点検も容易です。
  • 飲料水用として適切です。
    モータは水封式で、軸受けも水潤滑ですから、油の混入がなく 　飲料水用としてたいへん適しています。
  • 広範囲に利用できます。
    深井戸用に限らず、集水井などの揚水にも立軸ポンプの代替として手軽に利用できます。 　水道用・農地かんがい用・上水道の増圧用・各種工業用・噴水用などにご使用いただけます。　

◎用途

上下水道用、簡易水道用、工業用水、農業用水などの深井戸取水・送水用、一般産業の揚水用
標準仕様
口径 40～200mm
吐出量 0.05～6.5m3／min
全揚程 20～220m
取扱液 清水
液温 0～25℃
構造 フランジ JIS B 8324 による（ポンプ本体）
JIS 10K FF（吐出曲管）
軸封機構 オイルシール
材質 ケーシング FC200
羽根車 BC6
主軸 SUS304
マウスリング BC6
付属品
標準付属品 特別付属品
ベースプレート 揚水管
基礎ボルト 相フランジ
吐出曲管 連成計
水中ケーブル 仕切弁
　 逆止弁
　 自動空気弁
№ 部品名称 № 部品名称 № 部品名称 № 部品名称
1 ケーブルカバー 11 シャフトスリーブ 21 オイルシール 31 スラスト円板
2 弁ケーシング 12 マウスリング 22 軸シール潤滑液 32 スラスト受
3 弁　棒 13 ネックブシュ 23 スリーブベアリング 33 スラスト受支え
4 弁　体 14 裏マウスリング 24 フレーム 34 ピボット
5 弁　座 15 ジョイントケース 25 エンドリング 35 スラスト受ケース
6 トップケース 16 シャフト 26 固定子鉄心 36 ベローズ
7 トップ軸受 17 シャフトソケット 27 回転子鉄心 37 インペラ
8 オイルシール 18 ストレーナケース 28 モータシャフト 38 ストレーナ
9 シャフトナット 19 口出線 29 キャン 39 砂除けカラー
10 ガイドケース 20 フィルター 30 固定子コイル 40 上部ブラケット

　

　


■第9号　「純水」は純粋？ （2001年2月16日号）

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第9回　　「純水」は純粋？

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ポンプ揚水には、清水、雨水、海水、汚水などいろいろありますが ボイラ水には不純物を除去した純水を使用します。

しかし、混じりけのない純水のままでは酸性（ｐＨ＝３～４になることもある）になりやすいので、酸性に伴う鉄部の腐食を防ぐために、ｐＨ調整剤（ヒドラジン等のアンモニア系アルカリ等）が注入されています。

注入により、アルカリ性になった純水は、循環使用などによって大きなアンモニアの濃縮が生じ、接液部材の銅が侵食（アンモニアアタック）を受けやすくなります。

そのため、純水用ポンプの接液部には、銅合金（CACなど）を使用しないで、ＦＣ材やＳＵＳ材等を用いるようにします。

個々の機種の具体的な検討が必要なときには、
(株)クボタまで連絡ください。

 

 

 

 

　

　


■第10号　ポンプの用途！ （2001年3月2日号）

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第10回　　ポンプの用途！

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ポンプは,どのような場所で,どのように使用されているのでしょうか？
今号は,ポンプの用途を説明します。

<上水道用>
→原水を河川水,地下水等からとり入れ,各施設間を搬送し水道水を供給する。

<下水道用>
→汚水：マンホールポンプ,中継ポンプ,処理場内揚水ポンプ等の汚水圧送用。
　→雨水：管きょを流下してきた排水区内の雨水を河川,雨水等に放流する。
　　　　　急激な雨水の流入に対しては先行待機型ポンプで雨水を排水する。
　→汚泥：処理場内の汚泥槽間のやりとり等の送泥用ポンプ。

クボタの先行待機型ポンプ！！
http://www.kubota-pump.com/oldmail.html#pump1

<農業用>
　→農地の灌漑用または排水改良の目的で設置。

<河川用>
　→洪水から守る為の河川排水ポンプ。移動が可能な排水ポンプ車
　　地下空間を利用した,地下河川ポンプ

クボタの排水ポンプ車！！
http://www.kubota-pump.com/oldmail.html#pump2

<道路排水用>
　→立体交差,地下道路の雨水,融雪水,地下水等の排水ポンプ。

<設備用>
　→電力,ガス,製鉄などプラント内のあらゆる分野での,循環水ポンプや
　　地域冷暖房、消火設備用ポンプ

<発電用>
　→河川やダムの位置エネルギーを利用した,ポンプ逆転水車。

<噴水用>
　→水の形を芸術とし,そのデザインを演出する為のポンプ。
　　または人工的な自然の復元（滝,流れ)用の循環ポンプ。

クボタの水景施設！！
http://www.kubota-pump.com/fountain/

<医療用>
　→人工臓器には,肺に空気を送るエアーポンプや心臓に血液を送る
　　循環ポンプ。
<食品化学用>
　→食品製造過程や,化学プラントの液体移送用の粘性液体移送ポンプ

などなど。
　
個々の機種の具体的な検討が必要なときには、
（株）クボタまで連絡ください。
（注)：医療と食品化学用は、製作してません。　
　
　 　
　
このカタログ請求はこちらでお願いします。
別ウインドウでフォームが開きますので、
必要事項をご記入のうえお問い合わせの欄に
全水位ポンプカタログ希望と書いて送信してください。
　
　
　
　
このカタログ請求はこちらでお願いします。
別ウインドウでフォームが開きますので、
必要事項をご記入のうえお問い合わせの欄に
排水ポンプ車カタログ希望と書いて送信してください。

　

　


■第11号　『ボルト、ナット』と『ゆるみ止め』 （2001年3月16日号）

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第11回　　『ボルト、ナット』と『ゆるみ止め』

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機械には、各部品を締結するためにたくさんのボルト／ナットが使われています。六角ボルト／ナット、六角穴付ボルト、十字穴付ボルト、ちょっと特殊な羽根車ナットなど、その種類やサイズも多種多様です。用途によっては、その材質も変わってきます。

皆さんの毎日の生活を支えるポンプも例外ではありません。ケーシングを止める六角ボルト／ナット、スリーブを主軸に止める六角穴付ボルト、羽根車を主軸に止める羽根車ナット、ポンプ全体を基礎に固定する基礎ボルト／ナット、部品の位置決めをするリーマボルト／ナットなど、様々です。

さて、ポンプは回転機械です。ポンプが作動している時の多少の振動は、不可避です。その振動がボルト／ナットに伝わると、使われている場所によっては、少しずつ締め付けを緩めようとする場合があります。その緩みを防止するために『廻り止め～ゆるみ止め』を施します。特に、回転体を止めているボルト／ナット類は重要です。

ゆるみ止めの方法には、「廻り止め座金」、「ばね座金」、「舌付座金」、「Uボルト／ナット」、「Wナット」、「金属接着剤」などを用いる場合が一般的です。ボルトによっては、ネジの部分にプラスチックを埋め込んでゆるみ止めの機能を持たせた特殊なものもあります。また、六角穴付ボルトなどは、締めこんだ後にボルトの頭の両端付近をポンチでたたいて"かしめる"と呼ぶ作業による廻り止めを行う場合もあります。

さてさて、皆さんの気分も少しは緩みがとまって引き締まりましたか？

　

　


■第12号　ポンプ口径の選定 （2001年4月2日号）

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第12回　　ポンプ口径の選定

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１． ポンプ口径の選定目安は、吐出し量により次式で決定されます。

　　　Ｄ＝146√（Ｑ／Ｖ)

　　　　ここに、　Ｄ：　ポンプ口径（mm）
　　　　　　　　　　立軸軸(斜)流ポンプおよび水中ポンプは吐出し口径、
　　　　　　　　　　他のポンプは吸込口径
　　　　　　　　　Ｑ：　ポンプの吐出し量（m3/min）
　　　　　　　　　Ｖ：　流速（m/s）　（標準的に1.5～3.0m/s）

２． 一般用ポンプの吐出し量と口径の関係は、下記の表をご覧ください。

一般用ポンプの吐出し量と口径の関係
ポンプ口径（mm） 吐　出　し　量　（m3/min）
50 Hz 60 Hz
 40 00.10 ～ 00.20 00.11 ～ 00.22
 50 00.16 ～ 00.32 00.18 ～ 00.36
 65 00.25 ～ 00.50 00.28 ～ 00.56
800 00.40 ～ 00.80 00.45 ～ 00.90
100 00.63 ～ 01.25 00.71 ～ 01.40
125 01.00 ～ 02.00 01.12 ～ 02.24
150 01.60 ～ 03.15 01.80 ～ 03.55
200 02.50 ～ 05.50 02.80 ～ 06.00
250 04.00 ～ 08.00 04.50 ～ 09.00
300 06.30 ～ 12.50 07.10 ～ 14.00
350 08.00 ～ 16.00 09.00 ～ 18.00
400 10.00 ～ 20.00 11.20 ～ 22.40

又、ＪＩＳや設計指針等により、規定されていますので参考にするとよい。
［設計指針等〕
１） 揚排水ポンプ設備設計指針(案)同解説
２） 土地改良事業計画設計基準・設計〔ポンプ場〕
３） 日本下水道事業団 ： 設計指針〔機械設備編〕
４） 日本下水道事業団 ： 小規模汚水中継ポンプ場設計要領(案)

３． 高揚程ポンプの場合、羽根車出口の周速を速く設計する必要があります。
したがって、渦巻室内流速が速くなるので吐出し口径を小さくする必要があります。
吸込口径200mmで吐出し口径150mmというようなポンプがあることはこのためです。
低揚程ポンプは反対のことが言え、揚程3～5ｍ以下のポンプは、
ひとまわり大きい口径を選んだ方がよい場合があります。

　

　

　


■第13号　ポンプの相似則（2001年4月13日号）

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第13回　　ポンプの相似則

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みなさんは三角形の相似の条件を言えますか？

　　今回はこの中学校の数学で習った「相似」がいかに工業界で、
　　あなどれない意味を持っているかという話です。

形状が同じで大きさの異なる「幾何学的に相似な」機械同士で、
その性能が大きさに対してある一定の関係で表される「力学的相似」のとき、

相似則が成り立つ　といいます。

　この場合、一方の機械の性能から他方の機械の性能が換算できます。
　例えば、飛行機やレーシングマシンの空力特性を調べるのに何分の一かの
　モデルを用いて風洞実験を行っていることは良く知られたことですが、
　このモデルを用いた実験値から実寸のものの値を予測するときに
　相似則を用いているのです。

ポンプでは、羽根車およびケーシングの流水部形状が互いに相似で
大きさのことなるポンプの性能に、次のような相似則が成り立ちます。

注意：
（添字1は一方のポンプの性能、添字2は他方のポンプの性能を表します）

クボタでは最大口径3300mm相当のポンプの実績をもっていますが、
これらのポンプの設計にも相似則が役立てられているのです。

　

ポンプの相似則

　

　


■第14号　ポンプの羽根車！ （2001年5月11日号）

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第14回　　ポンプの羽根車

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みなさんはポンプの中にかくれている羽根車をご存知ですか。
羽根車が回転することによって、液体にエネルギーを与えて、
低いところから高いところに揚げる作用をするのがポンプなのです。
普段はかくれて見えない羽根車には、さまざまな形があるのです。

今回はその羽根車の代表的な形をご紹介します。

１、　羽根車からの流出方向の違いによる羽根車形状

１）遠心形・・・軸方向に羽根車に入った流体が、ほぼ軸に直角な半径方向に流出。
　　　　　　遠心力によって高圧力を得ることができる。
２）斜流形・・・軸方向に羽根車に入った流体が、軸に斜め方向に流出。
　　　　　　送り出す流体の容量・圧力とも遠心形と軸流形の中間。
３）軸流形・・・軸方向に羽根車に入った流体が、そのまま軸方向に流出。
　　　　　　高圧力は得られないが、大量の流体を次々に送り出すことができる。



１．羽根車からの流出方向の違いによる羽根車形状

２、　側板の有無による羽根車形状

１）クローズド形・・・遠心および斜流羽根で、側面にも板がついている羽根車。
　　　　　　特に高揚程遠心ポンプに採用される。
２）オープン形・・・遠心および斜流羽根で、側面に板がついていない羽根車。
　　　　　　一般に下水道や河川雨水排水用の低揚程ポンプに採用される。

２．側板の有無による羽根車形状

３、　汚水・汚物用の羽根車形状

１）ノンクロッグ形
　　　・・・通路面積を確保し、つまりにくい構造の汚物用に設計された羽根車。
２）スクリュー渦巻形
　　　・・・通路面積を広くとった、らせん状の1枚羽根。
３）ボルテックス形
　　　・・・通路面積を最重視した羽根車。


３．汚水・汚物用の羽根車形状

　

　


■第15号　ポンプの比速度（2001年5月25日号）

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第15回　　ポンプの比速度

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前回はポンプの羽根車についてのお話でしたが、
今回はポンプの性能や羽根車形状の分類の目安となる比速度について
お話したいと思います。

通常、比速度Ｎｓは最高効率点の性能（ｎ、Ｑ、Ｈ）に対して次式で表されます。

比速度Nsを求める式


比速度Ｎｓの範囲はだいたい100～2000で、
　一般にＮｓが小さいと、揚程が高く吐出し量が少ない遠心ポンプとなり、
　Ｎｓが大きいと、揚程が低く吐出し量が多い軸流ポンプとなります。
　この中間が斜流ポンプとなります。

また、羽根車の形状が互いに相似な場合は、
ポンプの回転速度や大きさの大小に関わらず比速度Ｎｓは同じになり、
以下の相似則が成り立ちます。


相似則



この相似則はポンプを設計する際に用いられる重要な関係式で、
過去に実績のあるポンプをモデルにして、新たなポンプを設計することができます。
また工場で試運転ができないほどの超大口径ポンプの場合でも、
小型のモデル機を作って性能確認することにより、
ポンプの性能を予測することができます。

　





■第16号　（2001年6月11日号）

 戻る
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第16回　　ポンプの運転点！

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　今回は実際のポンプが、どのくらいの水量・揚程で運転されるのか
ポンプの性能曲線上で求める方法についてお話します。

　以前にポンプの性能表示に、全揚程曲線があることをお話しました。
全揚程曲線はポンプにより一意的に決定され、ポンプ締め切り運転状態（Ｑ＝０）
の全揚程ポイントから水量増加方向に向かって漸次減少していきます。

　この全揚程曲線と、任意の配管系の抵抗曲線を同一紙上に描いてみましょう。
二つの曲線の交点がポンプの運転点とよばれ実際に選定されたポンプの
水量・揚程となります。
運転点と計画点は一致していることがベストですが、標準ポンプを使った場合
必ずしもその様にはいかず、幾分計画点より運転点のほうが大きな値となります。

　抵抗曲線は任意の水量での配管系の全抵抗を算出し、系の実揚程が明確であれば
簡単に求めることができます。




詳細図

　

　


■第17号　（2001年6月26日号）

 戻る
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第17回　　ポンプのキャビテーション

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　ポンプの吸上げ高さが大きかったり、吸込側配管が長かったりすると、
「キャビテーション」が発生し、流量が減ったり騒音や振動が発生したりする
ことがあります。

　キャビテーションとは、羽根入口などで水の圧力が局部的に低下し、
水が蒸発したり、溶け込んでいる空気が分離したりして気泡が生じ、
それが羽根の下流側内部で衝撃的に潰される現象をいいます。

　キャビテーションが生じると、衝撃などにより羽根車やケーシングなどに
特有の壊食が生じたり、極端なときには送水ができなくなるなどの
重大な事態に繋がるおそれがあります。
ポンプの選定にあたっては、有害なキャビテーションが発生しないように、
ポンプの設置位置、吸込圧力、ポンプ形式、回転速度、使用材料などについて
十分に検討を行い、ポンプの吸込性能と合致したものにする必要があります。

　

　


■第18号　（2001年7月12日号）

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第18回　　SI単位とポンプ

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　新計量法でＳＩ単位が使用されるようになって２年近くなりますが、
みなさんはＳＩ単位に慣れたましたでしょうか？

　ポンプでよく使用される単位の内、大きく変わったのは圧力の単位で、
　kgf/cm2やmAqが使用できなくなり、Pa(パスカル)を使用するようになりました。
　1Pa＝1.01972×10-5kgf/cm2ですので、ポンプで使用するような
　10mAq～100mAqの範囲ではMPa(メガパスカル)やkPa(キロパスカル)で表すことが
　多いようです。

簡易的には　1MPa＝約100mAq
　　　　　　1kPa＝約0.1mAq

と覚えておくと換算の目安になります。

なお、ポンプ仕様を表す揚程や水頭（ヘッド）は、圧力とは異なるものですから、
ＳＩ単位でも単位はｍで表します。
具体的にはポンプの圧力をPa単位で計測し、
その値をρ・g（密度・重力加速度）で割ったものが揚程となります。

　間違った使用例は
　　　 ポンプ全揚程30mAq (mAqは圧力の単位でSI単位では使用できません）
ポンプの吐出圧力10m (mは圧力の単位ではありません）
　正しい使用例としては
　　 ポンプ全揚程30ｍ
　 ポンプの吐出圧力100kPa　　となります。


■第19号　（2001年7月25日号）

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第19回　　海水用ポンプの腐食

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周囲を海に囲まれた日本において、
海水用ポンプは多くの産業分野で使用されています。

しかし、海水ポンプの腐食は、
運転条件、水質（温度、混入異物等）、材質組み合わせ、ポンプ構造、地域等
により、異なった現象を示し予測の困難なものです。
そのため、海水に対する腐食対策がもっとも大きな問題になります。
耐食性材質の組合せ、耐食塗装、すきま腐食対策など、それぞれの部分に
最適な対策が行き届いていなければなりません。

海水用ポンプの防食方法として、
次の三つのいづれかまたは組み合わせが行なわれています。

１． 耐食材料を使用する

　　　　海水ポンプに使用される材料は、鋳鉄系、ステンレス系等がありますが
　　　　海水は地域が異なれば、同一材質に対する腐食性も変わるため、ポンプ設置
　　　　場所近くでの実績材質をも考慮しておく必要があります。
　　　　通常、オーステナイト系のステンレス（SCS14,SCS16等）を使用します。

２． 耐食性の低い材料に防食ライニングを施し接液部の耐食性を強化する。

　　　　鋳鉄や鋼材に粉体エポキシ樹脂をライニングするなどがあります。
　　　　あるいは、すきま腐食対策として、すきまに海水が侵入しにくいように、
　　　　樹脂などでシールしたり、エポキシなどでコーティングする方法があります。

３． 電気化学的防食を施す。

　　　　濃淡電池作用によるすきま腐食や異金属接触による電位差腐食対策として、
　　　　流電陽極（犠牲陽極）を用いる方法や外部電源方式があります。

　

　

　

　


■第20号　（2001年7月31日号）

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第20回　　ポンプの「並列」と「直列」運転

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並列、直列ときいて、まず、思い出すのは
乾電池と豆電球を使った理科実験ではないでしょうか。

たとえば、乾電池２個を直列につないで豆電球１個を付けたときには、
乾電池１個の時に比べて豆電球は明るく点灯しました。
では、ポンプを並列や直列につなぐと、水量や揚程はどのように変わるのでしょうか？
ポンプメールの第１６回「ポンプの運転点！」を少しおさらいしてから、
下の図を見てください。

《同特性のポンプの並列運転》

同じ特性の２台のポンプを共通の管路で並列運転する場合は、
図のように各ポンプの同一全揚程に対応する吐出し量を２倍した合成全揚程曲線と
管路抵抗曲線Ｎとの交点Ｐがポンプの運転点となります。
２Ｑ１＞Ｑ２から、２台並列に運転しても、管路抵抗のため、
水量は２倍とならないことがわかります。


次に、同じ特性の２台のポンプを共通の管路で直列運転する場合
《同特性のポンプの直列運転》

同じ吐出し量で揚程を２倍した合成全揚程曲線と管路抵抗曲線Ｎとの交点が
運転点となります。２Ｈ１＞Ｈ２から、２台直列に運転しても、
１台当たりの運転水量が増えるため、揚程が２倍とはならないことがわかります。

　以上、ポンプの「並列」と「直列」のお話でした。



　


■第21号　（2001年8月3日号）

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第21回　　ポンプ形式の選定（横軸と縦軸）

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