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排水ポンプの仕組みとは？排水ポンプの種類や故障の原因など解説
普段私たちの生活に欠かせない設備のひとつに排水ポンプがあります。
排水ポンプがなければ住居は水浸しになり悪臭だらけになってしまうでしょう。
しかし、通常見かけることがないため排水ポンプの仕組みについて知らない方も多いのではないでしょうか。
この記事では、排水ポンプの種類や仕組み、排水ポンプが故障する原因について解説します。
もし排水ポンプの修理が必要になったときには、この記事の内容を参考に、修理を依頼してみてください。
排水ポンプとは
排水ポンプとは、地下に溜まった雨水や排水をくみ上げる装置のことをいいます。
通常は地下に設置されているので、私たちが見かけることはありません。
そのため、部品が劣化したことには気づきにくく、トイレの流れが悪くなったり、駐車場に水が溜まったり、こうしたトラブルが発生してから初めて故障したことに気がつきます。
排水ポンプは定期的にメンテナンスを行うことが重要です。
ちなみに、排水ポンプの他に水中ポンプという言葉があります。
水中ポンプとは、水の中に沈められたポンプのことです。
排水ポンプは排水の水かさが増して水没したときに動き出すポンプのため、意味としては水中ポンプと同じです。
水中ポンプが排水以外の揚水や移送の役割を果たすのに対して、排水ポンプは排水が目的で使用されるため、排水ポンプは水中ポンプの一部と考えれば間違いありません。
排水ポンプの構造
排水ポンプは以下の部品から構成されています。
・モーター
・主軸
・羽根車
・メカニカルシール
・ケーシング
構造について簡単に説明すると、モーターの主軸に羽根車が取り付けられていて、羽根車の軸部分は水漏れを防ぐためのメカニカルシールで覆われています。
これらの基本的な部分はケーシングと呼ばれる容器の中に収納されています。
このように、排水ポンプ自体の構造はいたってシンプルです。
排水ポンプの仕組み
排水ポンプの仕組みを簡単に説明すると以下のとおりです。
1. 排水がある水位まで上がったときにモーターを作動させて羽根車を回す
2. 羽根車を回転させることによって水流が発生する
3. 水流の遠心力によって勢いのある水を吐出口から外部へ流す
つまり、水流を発生させて水をくみ上げるというのが基本的な仕組みです。
排水ポンプにはフロートと呼ばれる浮きがついていて、このフロートを排水したい場所に設置します。
雨水や排水が溜まった場合、徐々に水位が上がりフロートも浮きますが、ある程度フロートが浮くとモーターが作動して排水ポンプを動かすように設計されています。
このように、排水ポンプの構造や仕組みはいたってシンプルで複雑なものではありません。
排水ポンプの種類
排水ポンプは以下の3種類あります。
・非自動型
・自動型
・自動交換型
それぞれについて解説します。
非自動型
非自動型は電源を入れて起動させるタイプでフロートはついていません。
非自動型の場合、排水ポンプとは別に水位を測定するセンサーや制御装置が必要です。
自動型
自動型はフロートが2つ装着されているタイプで、水位の上限と下限によって排水ポンプを制御します。
つまり、水位が上限に達すると上側のフロートが浮き上がり、これをきっかけに排水ポンプが起動し、逆に水位が下がって下限に達すると下側のフロートが反応してポンプが止まるように設計されています。
自動交換型
自動交換型はフロートが3つ装着されているタイプで、それぞれ上部、中部、下部に設置されています。
上部と下部の動きについては自動型と同じですが、中部のフロートが2回浮き上がるとポンプを起動させる点が異なります。
排水ポンプの故障の原因と対応
排水不良が起こった場合、原因は配水管の詰まりか排水ポンプの故障が原因です。
排水ポンプの故障の原因と対応方法を以下の表にまとめました。
| 症状 | 原因 | 対応 |
| ポンプが起動しない | 電源配線の故障
電圧が低い ヒューズが切れている |
電圧の調整
部品の交換 |
| 主軸が回転しない | インペラーロックがかかっている
オートカットが作動している 制御リレーの故障 フロートが機能していない モーターの巻き線が断線している |
異物の除去
部品の交換 |
| ポンプが停止しない | 電極端子の停止端子の位置が低い
停止端子に異物が付着している 起動端子が収縮している |
停止端子の調整
異物の除去 |
| ポンプを停止させると逆流する | 配管が水に浸かっている | 逆止弁の取り付け |
| くみ上げる水の量が少ない | モーターが逆回転している
配管内部に異物がつまっている 逆止弁が閉まり切っていない 羽根車ケーシングの摩耗 |
モーターの二相の入れ替え
部品の交換 異物の除去 |
| 起動したあと振動が発生する | 軸受けベアリングの摩耗
インペラーの摩耗 メカニカルシールの摩耗 |
部品の交換 |
このように、排水ポンプが故障する原因はさまざまで対応方法も異なることから、排水の異常に気づいたときには業者に依頼して対応してもらいましょう。
まとめ
今回は排水ポンプの仕組みについて解説しました。
排水ポンプの構造は簡単で、モーターの主軸に取り付けられた羽根車によって水をくみ上げます。
排水ポンプにはフロートと呼ばれる浮きがついていて、フロートによって水位が通常より上がっていることを検知する仕組みが取り入れられている点が大きな特徴です。
排水ポンプは構成によって、非自動型、自動型、自動交換型に分かれていて、使用用途によって使い分けられています。
排水ポンプの故障する原因は複数あり、状況によってどの部分を修理すればよいのか、どのように対応しなければならないのか確認することが重要です。
普段は目にすることのない排水ポンプですが、その仕組みを知ることで排水ポンプの重要性について認識するのもよいかもしれません。
