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Hardware 水槽用小型エアポンプの仕組み

金魚を飼う水槽に使う小型エアポンプは単純な仕組みである。きっと関東よりも関西のほうが空気を多く出す。

■ ■ ■

先日,金魚の水槽に使っていた小型のエアポンプを修理した (nlog(n): 水槽用エアーポンプを応急修理)。修理するために分解してみたところ,非常に単純な構造になっていることが分かった。

小型エアポンプ
小型エアポンプ


模式図を描くと上のようになる。コンセントからの AC 電源はポンプの中のコイルに直につながっていて,コイルが巻かれている鉄心のそばに永久磁石があり,永久磁石がテコの原理でゴム製のフイゴを動かし,フイゴから空気が出るようになっている。

磁束が変動する環境下に存在する導体に電位差(電圧)が生じる現象を電磁誘導という (電磁誘導 - Wikipedia)。この現象は逆も成り立つ。つまり,導体に電位差を生じさせると磁束が変動するのだ。簡単にいうと,コイルに電気を流すと磁石になるということ。電磁石というやつである。コンセントの電源は交流だから,電圧はプラスマイナスが交互に切り替わり,それに応じて電磁石の N 極と S 極が交互に切り替わる。電磁石のほんの近くにある永久磁石は,N 極と S 極が切り替わる電磁石に引き寄せられて行ったり来たりすることになり,これが鞴{ふいご}を動かす動力になる。フイゴには弁がついているので空気が逆流せず,空気は一方向に押し出されることになるというわけである。

フイゴが動く速さは,AC 電源の周波数と同じである。東日本なら 50 Hz,西日本なら 60 Hz。ということで,埼玉県の我が家では,1分間に50回フイゴが動いている。周波数が違うのは,最初の発電機の輸入元が違っていたからで,関東はドイツの AEG 社から,関西はアメリカの GE 社からそれぞれ輸入した (商用電源周波数 - Wikipedia)。50 Hz と 60 Hz の境界は糸魚川静岡構造線にほぼ沿っているとのこと。

以上を考えに入れると,関西のポンプは関東よりも 20% 早く動くことになる。ということは,関西のポンプは 20% 多く空気を送り出し,20% 早く劣化する。とすれば関西の方が多くの売上があるに違いない。本当かな?

Posted by n at 2015-06-11 22:32 | Edit | Comments (0) | Trackback(0)
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