水中ポンプの仕組み　家庭用や業務用とその選び方

家庭で使用する水中ポンプは、濁りや異物がない水(清水)の使用を前提として作られているものが多く、お風呂の水の再利用、池の水の汲み上げ、洗車、畑の水やりなどに使われます。

工事現場などでは土砂や石、小さいゴミなど異物が混ざった水にも対応できる水中ポンプが使用されます。大量の水を短時間で移送できるよう出力やポンプ容量も大きく、耐久性に優れています。

他にも、農業用水の引込・排水、雨水の排水、養殖場などの漁業用など濁った水に使える水中ポンプもあります。工事現場で使用するものほど大きくなく汎用性に優れているため、様々な産業で活躍するポンプです。

工事現場用と農業などの汚水用を分ける明確な基準はありませんので、出力や流入口などを確認し用途に合ったタイプを選びます。

底水用水中ポンプは、水位が低い場所でも水の汲み揚げが可能です。

通常の水中ポンプは水位が低くなると自動で電源がオフになるフロートや土台が付いているものも多いですが、底水用には土台がなく電動機部分が気中に合っても動作するため、水位がポンプの底より数ミリあれば水を吸い上げます。土木現場や水槽の残水処理に使われることが多いです。

【清水】
濁りがなく固形物を含まないきれいな水で、水道水、濁りのない川や池の水、お風呂の水、地下室排水などがこれにあたります。清水であっても高温の水はポンプなどが変形する原因にもなりますので、その場合は高温に適したポンプを選定してください。

【汚水（浄化槽処理水程度）】
大きな固形物を含まない汚水で、雨水、湧水、油の浮いた水、浄化槽で処理された水などがこれにあたります。

【雑排水】
多少の固形物を含んだ水で、台所やビル・デパート、学校、レストラン、ホテルなどにおける厨房排水などがこれにあたります。雨水や浄化槽、受水槽などでもこちらのポンプを選定されることもあります。

【固形汚物水】
ぼろきれ、生理用品、生し尿、ビニール袋など大きな固形物を含む汚水で、ビルの汚物槽排水、下水処理、養鶏養豚場の汚水などがあります。

【土木工事水】
土砂や砂利、コンクリート破片などを含む水で、土木や建築工事現場、トンネル、河川取水、農業のかんがい用などがこれにあたります。異物を小さく砕いてから吸い上げるポンプや、そのまま吸い上げられるポンプ等があります。

水中ポンプの能力は
・全揚程
・吐出量
の2つの値の関係で表します。

揚程とはポンプが水を汲み揚げる能力のことを表し、単位はメートルです。
ポンプが実際に水を吸い上げる高さを「実揚程」、理論的に達成できる最大の高さを「全揚程」といい、全揚程には高さではわからない圧力や摩擦損失が含まれた数字になります。

吐出量とは1分間に汲み上げられる液体の量を意味し、全揚程が高くなるほど吐出量は減り、揚程が低くなれば吐出量は多くなります。

水中ポンプ選定の際には、揚程に余裕を取りすぎないようにご注意下さい。
設備に対して、余裕のありすぎるポンプを選定すると、次のような問題が起こります。

１、 ポンプの価格が高くなる
２、 ポンプ効率の悪いところで運転するので不経済
３、 吐出量が多くなり、過負荷になることがある
４、 液中の異物を吸い込みやすい
５、 ポンプ内部の摩耗が早い

使用地域や各家庭で電源の周波数(西日本60Ｈｚ、東日本50Ｈｚ)や電圧、電源のタイプ(単相、三相)が異なるため、使用箇所に合うものを選定する必要があります。

漏電が原因のことや、フロートに障害物が当たっている場合、もしくはポンプが異物を噛んでいることが多いです。制御盤や保護装置の確認、異物の除去が必要です。

自動運転の場合、露出運転が長い、あるいは液温が高いことなどが理由です。停止水位を上げる、液温を調整するなどで対応します。

逆回転していることが主な原因です。(モータが運転されていることが前提)
正回転している場合は、必要な水位が確保されていない、設備揚程が高すぎる、吐出し配管の詰まり、ポンプ内の空気だまりなどが考えられます。

回転方向をチェックし、正回転であれば振動や騒音の発生箇所を確認します。ポンプ部であれば異物や内部摩耗が考えられます。基礎や配管からの異音であればウォータハンマ―現象や共振が原因のこともあります。

ポンプ揚程、電圧、電流、振動、騒音について点検し、少しでも異常があれば早期に処置することが大切です。そのために、運転日誌を付けることをお勧めします。

【1ヶ月に1回】
ケーブルを含めたモータの絶縁抵抗値の測定

【1年に1回】
オイルの交換
1年に1回程度、ポンプを地上に引き上げオイル交換すると、メカニカルシールの耐用年数が長くなります。

【オーバーホール】
3～5年に1回、ポンプを全分解し、清掃整備することにより、長期間にわたって安心して使用していただけます。

【水中に設置したまま長期間運転を休止する場合】
1ヵ月に1回程度ポンプを運転して摺動部の錆付防止を図って下さい。モータの絶縁抵抗値も定期的に測定することをお勧めします。

【陸上に引上げ保管する場合】
ポンプストレーナ、及び外周を清掃し乾燥した場所に保管してください。中には水封式のモータを使用しているポンプもあるので、再据付の前に必ず封水を確認し、不足の場合は清水を補給して下さい。