排水ポンプの仕組み

ノースダコタ州グランドフォークス市は、氷点下の気温に達する排水ポンプの流出に常に問題を抱えており、冬の間は道路に凍結箇所が発生し、人々が排水ポンプを動かし始める春の雪解け時に洪水が発生する。しかし、歩行者や自動車の運転者に時折迷惑を引き起こすにもかかわらず、排水ポンプは都市や住宅の地下室の浸水を防ぐという重要な機能を果たしています。

排水ポンプは、地下室または地下室の最下部に設置される小型ポンプです。その役割は、建物の下のエリアを乾燥した状態に保ち、浸水を防ぐことです。通常、水中ポンプシステムとしても知られる排水ポンプシステムは、特別に建設された排水ピットに設置されます。水は排水溝を通って、または土壌を通した自然な水の移動によって排水ピットに流れ込みます。排水ポンプの仕事は、水をピットから汲み上げて建物の外に排出し、地下室や敷地内を乾燥した状態に保つことです。

アメリカ住宅検査協会によると、アメリカの住宅の 60% 以上が地下の湿気に悩まされています。しかし、いつかはさらに多くの住宅所有者が地下室の浸水に対処しなければならない可能性がある。数千ドルの損害を引き起こすには、それほど多くの水は必要ありません。湿気の多い地下室はカビの発生にもつながり、それに関連する健康や呼吸器への危険をもたらします。

排水ポンプは、主に低地地域や大雪の急速な融解により地下室が浸水する可能性がある場所など、一部の家庭で長年にわたって一般的な設備となってきました。しかし、1987 年の米国連邦浄水法の修正を含む法律により、必ずしも洪水の危険性が高くない家庭では排水ポンプの設置が義務付けられました。現在、新築住宅では排水ポンプが一般的になっています。

では、排水ポンプはどのようにして水の流出を防ぐのでしょうか?また、ポンプが作動しなくなったらどうすればよいのでしょうか? この記事を読んで、増水時に浮き続ける方法を学びましょう。

排水ポンプは通常、地下室または床下スペースの最下部に掘られた排水ピット (深さ約 2 フィート (60 センチメートル)、幅 18 インチ (45 センチメートル) の砂利の底を持つ穴) 内に設置されます。ピットが水で満たされると、ポンプがオンになります。それは、家から伸びるパイプを通って、液体をピットから運び、基礎から水が排出される場所まで移動します。通常、パイプにはポンプ端に逆止弁と呼ばれる一方向弁があり、水がピットに逆流するのを防ぎます。

ほとんどの排水ポンプは、フロートアクティベーターアームまたは圧力センサーを通じて自動的にオンになります。圧力センサーはその名前が示すように機能します。水は空気よりもセンサーに大きな圧力を及ぼし、ポンプを作動させます。フロート活性化装置は、トイレのタンクにあるものとよく似ています。浮力のあるボールが水の上に浮かび、水位の上昇に合わせて手動でアームを動かします。電源をオンにすると決めた場合にのみ作動する手動ポンプを購入することもできますが、利便性に欠けるため、それほど一般的ではありません。自動ポンプには、フロートアームまたはセンサーが機能しなくなった場合にポンプを作動させるオプションもあります。

一般的な家庭用排水ポンプは、遠心ポンプを使用して水を移動します。モーターがオンになると、インペラと呼ばれるネジまたはファンのような装置が回転します。遠心力を利用して、回転する羽根車が水をパイプの側面に向かって押し出し、パイプの中心に低圧領域を形成します。ピットからの水が勢いよく隙間を埋め、羽根車の回転動作によって水がパイプを通して押し出されます。

家庭用の排水ポンプは電気で駆動され、標準的な家庭用電流を使用するため、接地されたコンセントを超える特別な配線は必要ありません。ポンプは常に水中または水の近くにあるため、偶発的な感電死を防ぐためにコンセントに漏電遮断器 (GFCI) を設置することをお勧めします。

2 つの主要な排水ポンプの設計があり、どちらも高さは約 2.5 ～ 3 フィート (76.2 ～ 91 センチメートル) です。水中ポンプは水中に設置されています。防水ハウジングに収められており、ポンプ自体が底部にあり、出口パイプが上部近くにあります。平らなスクリーンまたは格子がポンプの底を覆い、破片の侵入を防ぎます。ポンプが作動すると、水は格子を通して吸い上げられ、パイプに送られて家から出ます。

他の一般的なタイプの排水ポンプは台座ポンプです。台座排水ポンプは、太い頭が付いた長い棒のように見えます。台座は、ピットが満杯の場合でも、ポンプをピットから遠ざけ、水から遠ざけます。取水管はピットの底まで伸びており、水を吸い出します。モーターとポンプが水から出ているため、台座ポンプは通常、水中ポンプよりも騒音が大きくなりますが、安価です。

ご自宅にこれらのポンプが必要かどうか、また、設置後にポンプを動作し続けるにはどうすればよいかを説明します。

お住まいの地域の法律によっては、排水ポンプが必要ない場合があります。たとえば、地下室に水が溜まったことがなく、常に暖かく乾燥している場合、排水ポンプはおそらくあまり役に立ちません。ただし、家の下のエリアが時々浸水したり、湿気がありカビ臭い匂いがする場合は、湿気の侵入に問題がある可能性が高くなります。他の防水対策と同様に、排水ポンプを設置すると、地下室がより健康的な空間になり、そこに保管されている所有物や電化製品を保護できます。

地下室の床や壁から湿気が家の中に侵入しているかどうかを確認する方法の 1 つは、2 フィート四方 (61 センチメートル四方) のプラスチック片をテープで表面に貼り付け、1 ～ 2 日放置することです。どこから湿気が侵入しているかわからない場合は、複数の場所でこれを行うことをお勧めします。数日後、プラスチックの下を確認してください。濡れている場合は、湿気に問題があります。

地下室の湿気に対処する最初のステップは、室内の空気を入れ替えて除湿機を稼働させることです。地下室にたまる湿気のほとんどは基礎の周りから排水される水から来ているため、側溝と縦樋が適切に修復されており、水を基礎から少なくとも 6 フィート (1.8 メートル) 離れたところに流していることを確認してください。数週間後、プラスチックシートのテストを繰り返します。湿気が見られる場合は、排水ポンプを使用することをお勧めします。

排水ポンプには多くのオプションがあるため、選択する際には次のような決定を下す必要があります。

必要なポンプが決まったら、自分で設置するべきですか、それとも専門家に任せるべきですか? 選び方については読み続けてください。

専門家に排水ポンプを自宅に設置してもらうこともできますが、ある程度器用な人であれば、自分でできる仕事かもしれません。ここでは、地下室に排水ピットとポンプを設置する方法の概要を示します。

ポンプを設置したら、定期的に少しメンテナンスを行うことで、スムーズに動作し続けることができます。では、どれくらいの頻度でバケツに水を持って地下室に行くべきでしょうか？

地下室の湿気は、米国の家庭では比較的一般的な問題です。しかし、多くの場合、問題は地下室自体にあるのではなく、屋外での水の処理方法にあります。基礎付近の地面に落ちた水は、地下室の壁を通って浸透する可能性があります。この問題を軽減するには、側溝が適切に修復され、大雨に対処できる十分な大きさであることを確認してください。縦樋は水を家から遠ざける必要があります。また、水が基礎に向かって下り坂に逆流しないように、土地は家から離れたところに傾斜を付ける必要があります。

ほとんどの排水ポンプには、水位または洪水警報が装備されており、通常はバッテリー駆動で、ポンプが正常に動作せず、水が逆流している場合に警告します。

バッテリーバックアップ排水ポンプを取り付けると、停電や機械故障により主排水ポンプが故障した場合に、さらに数時間水から保護することができます。

より高度なシステムでは、水位が上昇し始めた場合に警報会社に通知したり、携帯電話に電話したりすることができます。幸いなことに、これは頻繁には起こらないはずです。排水ポンプは全体的に非常に信頼性があります。ただし、他の重要な機器と同様に、定期的なメンテナンスを常に行うことをお勧めします。大雨が予想されるときや春先には、数か月ごとに数分間時間を費やして、排水ポンプの確実な動作を確保します。基本的な排水ポンプのメンテナンスは、通常、次のいくつかの作業を行うだけで簡単です。

もう 1 つの重要な点は、排水ポンプの電源です。排水ポンプは電気に依存して動作するため、停電の場合には脆弱になります。幸いなことに、利用可能なバックアップオプションがあります。一部の人々、少なくとも市の水道システムを利用している人にとって、そして市の水道システムがまだ機能していると仮定すると、電気を必要としない水力駆動の排水ポンプが選択肢となります。これらのポンプは文字通り、流れる水の圧力を利用してサンプから水を汲み出します。この設計の欠点は、ポンプのプロセスで、ポンプで送り出す水の量とほぼ同じ量の市水を使用することです。したがって、水力ポンプはメインポンプとして必ずしも適切な選択肢ではありませんが、短期間のバックアップポンプとしては実行可能な選択肢となります。

バックアップバッテリ電源を備えた排水ポンプも一般的に入手可能です。バックアップ電源は車のバッテリー、あるいはさらに良いのは、ディープサイクルボートのバッテリーから供給されます。ほとんどのシステムは電源が入っているときにバッテリーを充電するため、停電の場合でもバッテリーが完全に充電されます。車のバッテリーに使用されるトリクル充電器もオプションです。

住宅所有者の中には、停電の際に予備のガソリンまたはディーゼル発電機を使用して自家用電力を供給している人もいます。小型の排水ポンプは動作するのに 800 ～ 100 ワットが必要で、始動時に最大 1,800 ワットを消費する可能性があるため、バックアップ発電機は適切なサイズを設定し、当然のことながら十分にメンテナンスする必要があります。

他のすべてがうまくいかない場合は、手動のビルジポンプまたはバケツリレーを利用して、停電中にピットから水を移動させることができます。

ディープサイクルバッテリーは、屋外や海洋用途でよく使用されます。これらは、長期間にわたって安定した量の電流を供給するように特別に設計されていますが、場合によっては電力サージを発生させる可能性があります。また、何度も何度も極度に放電する可能性があり、車のバッテリーがすぐにダメになってしまいます。

初版発行日: 2008 年 12 月 30 日

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