① 普通のうず巻ポンプでは、運転する前に呼び水(ポンプの吸込管とポンプ内に水を
満水させる)を行い、ポンプと吸込管から空気を抜いて水を満水にさせなければ
ならないが、自吸式ポンプは運転前にポンプにだけ呼び水をすれば、運転が始まる
とポンプ自身の力で吸込管の空気を排出し、揚水出来るポンプです。
② 自吸式ポンプの原理
ポンプ内に注水して起動すると、羽根車
内の水は遠心力により飛ばされ、吐出側
に移動し羽根車内部は空気だけの状態に
なります。吐出側に移動した水の一部を
羽根車内に戻し羽根車内の空気と混合さ
せ、空気を気泡状にしてポンプ内の水の
流れに乗せて吐出側に運び出します。
この作用を連続的に繰り返すことにより、
吸込管内の空気は徐々にに排出され、
吸込管内は順次大気圧(Pa)より低い圧力
(Ps)になります。吸い込み側の水面には
大気圧がかかっているので、水は圧力差
により吸込管内に流れ、吸込管内の水面
は徐々に上昇しポンプまで達します。
これが自吸式ポンプの原理です。
③ 自吸式ポンプの特徴
① わずらわしい呼び水作業をしなくて済む。
② 揚水中多少の空気が混入してもエアーロックがおきにくい。
③ フート弁、サクションユニット等を使用しなくて済む。
④ 但し吐出管の途中にチャッキ弁があるときは、チャッキ弁
とポンプ吐出口との間に空気抜弁を付ける必要があります。
(これはポンプ始動時の自吸作用中に排出する空気の逃げ場
を作る必要があるからです。)
④ 自吸式ポンプの構造
ポンプ吸込側には、ポンプが停止した時、水が逆流しサイホン作用により
ポンプ内の水が吐き出されないようにチャッキ弁が設けられています。
ポンプ吐出側には、自吸中水と一緒に気泡状にして運んで来た空気を分離
するための気水分離室が設けられています。
またポンプ内部には、吐出側の水の一部を羽根車、あるいはボリュート
に戻し自吸させるための再循環通路及び補給水穴が設けられていて、これが
これが自吸式ポンプの最大の特徴です。その他は、普通のうず巻ポンプの
構造と同じです。
⑤ 自吸性能
ポンプが吸込管内の空気を排出することにより、吸込管内の水面が上昇す
るのにどのくらいの時間がかかるかは、ポンプの空気排出能力で決まり、
ポンプ特有のものです。これを自吸性能と呼んでいる。
⑥ 吸込性能
吸込性能は揚水運転時の吸込能力を表すもので、自吸式ポンプも羽根車の
形状により決まってくるものです。
⑦ 自吸式ポンプの短所
(a) 一般のうず巻ポンプに比べて比較的騒音が高く、とくに適正水量外の
少水量側または大水量側では極めて高い音が発生します。これは自吸
性能を確保するため、ボリュートと羽根車との隙間を小さくしている
ためです。最初のスタート時の自吸の際必要だった戻り水が揚水中も
羽根車またはボリュートに一部が戻り水流が乱れることによって起こ
るのです。
(b) 自吸式ポンプは取り扱える液体に制限があります。自吸式ポンプは
自吸のため、気泡を作りこの泡と液体(水など)を分離して初めて
有効に作用します。ですから、泡の消えにくい洗剤が混じった水や
油類は問題があります。
⑧ 自動運転について
自吸式ポンプを自動運転させるときは、空気抜弁を自動式にすることと
吸込口にフート弁を設けることと、ポンプ内を常に満水状態にするために
補給水槽を設けることが必要です。
自吸式ポンプは自動運転に最適だと考えられがちですが、吐出側に
チャッキ弁がありこれに背圧がかかっている場合、自吸作用を行わせる
には吸い込みする際の空気を抜くためから空気弁が必要です。
それでポンプの吸い込み側にあるチャッキ弁に何らかの不具合が
生じるとこの空気弁から空気を吸い込み、吸い込み管の水が落水するのです。
そのためにどうしても自動運転させる場合は、補給水槽とフート弁が
必要になります。
⑨ 自吸時間について
自吸完了に要する時間は、同一吸上げ高さであっても、配管径が大きく
なればそれだけ長くなり、また横引き長さが長くなればそれだけ長く
なります。
一般にポンプ吸込口径と同一径の配管を行った場合、自吸完了に要する
時間は機種によって異なりますが配管長さ１ｍにつき１分ぐらいと考えて
よいでしょう。一般の自吸式ポンプはポンプ内保有水量を考慮すると、
自吸時間は１０分以内が限度です。自吸時間を１０分以内に限定した
場合、吸上げ高さと横引き長さの関係は概略下のファイルの表のように
なります。
吸込配管径
吸込配管を大きくした場合は、ほぼ(――――――)倍だけ長く
ポンプ口径
かかります。
横引き配管長
