井戸水のある暮らしと、空気タンクのメンテナンス

(Jo^▽^)ノぁぃ♪　　　

井戸ポンプには、なぜ圧力タンクが付いているのでしょうか。

我が家は山の中にあり、水道が引かれていないので 井戸水 を使っています。
何十年も前から、市の「災害時井戸水提供家庭」に指定されており、数年に一度、市による水質検査が行われます。


検査結果はいつも良好で、周辺は山ばかりで異物混入の心配もなく、非常に綺麗な水との判定。
地図を見ると周囲には複数のため池があり、地下水は豊富に供給されているようです。

自宅は山の上部にあるため、浅井戸では水が出ず、地下60メートルまで掘ってあります。
普段は井戸水を意識することはありませんが、コーヒーを淹れると「水が美味いとコーヒーも美味いんだな」と実感します。

「空気タンクが必要な理由」
井戸ポンプは 「汲み上げる」か「停止」かの二択 しかありません。
そのため、蛇口からチョロチョロ出すと、
運転
停止
運転
停止
が短時間で繰り返されます。

ポンプは起動時に大きな電流が流れ、モータや圧力スイッチにも負担が掛かります。さらに起動・停止を頻繁に繰り返すと、効率も低下するため電力消費も増えます。
これを防ぐために設置されているのが 空気タンク（圧力タンク） です。
タンク内部には水と空気が入っており、空気が「緩衝材」として働くことで、ポンプの起動回数を減らします。

「空気が減るとどうなるか」
空気には圧力がかかっているため、少しずつ水に溶けて減っていきます。
空気量が減ると、同じ圧力変化でも 水位の変化量が小さくなるため、ポンプが頻繁に起動するようになります。

空気が十分ある場合
0.3MPa → 停止（タンク水量 75%）
0.2MPa → 起動（タンク水量 66%）
→ 水量変化 9%

空気室容量が半分まで減少した場合
0.3MPa → 停止（87.5%）
0.2MPa → 起動（83%）
→ 水量変化 4.5%
つまり、空気が減るほど ポンプの起動回数が増える → 電気代が増える。

「空気補充の方法」
ポンプを止める
蛇口から水を出す
圧力が大気圧になったら、タンク上部のバルブを開けて空気補充
タンクが空になったらバルブを閉じて通常運転へ戻す


現在は2か月に一度 空気補充をしているが、バルブのゴムパッキンが劣化して漏れが発生。
ゴムシートを加工して使っているものの、毎回バルブを開けるのは面倒。

「バルブを（ボールバルブ）へ変更」
もともとのバルブは、開閉頻度が高い用途にはあまり向いていません。
そこで、バルブの代わりに 1/2 呼び径 15A のボールバルブ を設置する計画。
ボールバルブは90°回転するだけで全開・全閉できるため、操作性にも優れています。
密閉性も高く、空気漏れの心配も少ない。

ボールバルブ

これは合理的な判断で
密閉性
耐久性
操作性
の点で、従来のバルブより優れています。


この空気タンクは、一見すると単なるタンクですが、実際には「空気ばね」として働き、ポンプの起動回数を減らす重要な役割を担っています。仕組みを理解して定期的にメンテナンスすることで、電力消費や機械的負担を抑え、設備を長く使い続けることができます。