「エネルギー理工学設計演習・実験2」別冊
1998.10.26
keywords: rubber hose
概要
厳密に言えば、ゴムホースは管であり、継手はゴムホース用の直管ですが、ここではまとめて説明することにします。ゴムホースは曲げやすく、管径が少々異なっていても接続することができますので、中真空以下の領域でよく用いられていました。最近ではクランプ継手に替わられつつありますが、一部では未だ根強く残っています。
規格と材質
ホースの材質や寸法に定まった規格はありません。市販されているホースの内外径と、差込み可能な管外径を下の表に示します。材質は天然ゴムです。シリコンゴムや樹脂系の真空ホースも市販されていますが、私は使用したことがないため、省略します。
内径(mm) | 外形(mm) | 適用管外径(mm) | 適用RP(L/min) |
4.5, 5 | 12, 15, 18 | 8−10 | (アスピレータ) |
6 | 12, 15, 18 | 10−12 | 5−10 |
7.5, 8 | 18, 21 | 12−15 | 5−20 |
9 | 21, 24, 27 | 17.3(10A) | 10−50 |
12 | 20, 24, 30 | 18−21 | 10−50 |
15 | 36, 41 | 21.7(15A) | 50−100 |
18 | 42 | 27.2(20A) | 100−250 |
25 | 50, 55 | 34.0(25A) | 300−400 |
32 | 60 | 42.7(32A) | 400−500 |
38 | 75 | 48.6(40A) | 500−600 |
50 | 100 | 60.5(50A) | 800−900 |
ホース継手の材質や寸法も規格はありません。水道ホースを接続する、いわゆるタケノコのような凝った形状(写真2参照)にするとより確実に取り付けることができますが、写真1のように僅かにテーパを付けた管でも構いませんし、特に管径が小さい場合にはただの直管でもホース継手になります。
接続方法
管径が小さい場合や、継手が写真2のように段になっている場合、あるいはホース内径に較べて管径がかなり大きい場合などは、単に管にホースを差し込めむだけです。接続をより確実にしたいのであれば、写真3に示すように、ホースバンドで固定しておきます。
差し込む前には、ホース内面か継手外面に真空グリスを薄く塗布します。小口径で低真空の場合には特に必要ありません。ゴミが溜まったりする原因になりますので、グリスは付けすぎないようにしましょう。内径が25mmのホースでも、小指でほんの軽くすくい取った量を伸ばして塗れば十分です。ただし、粘性が高いので何度も伸ばさなければなりません。
特徴
外径が60mmより小さい管であればゴムホースを容易に接続することができ、適度な柔軟性があるために、油回転真空ポンプ(RP)やアスピレータで排気するような配管を簡単に構成することができます。
クランプ継手と比較すると、安価であることが最大の特徴ですが、桁が違うほどではありません。その他、振動を吸収することや絶縁体であることも特徴です。真空ポンプの振動が大きかったり、何らかの理由で絶縁したい場合には適しています。
欠点もいくつかあります。比較的口径の大きいゴムホースはかなり重く、曲がり難くなります。写真4のように無理に曲げると、流路が狭くなったり潰れたりしますので、注意が必要です。ゴムは石油などに侵されやすく、写真5のように大気中で劣化することもあります。また、ゴムからのガス放出量は金属に較べてかなり多いため、圧力の下限は 10mTorr が目安です。真空ゴムホースは、これらの欠点を承知した上で使用するべきで、その可撓性(柔軟性)や絶縁性等をうまく活かすようにしましょう。
このページは、高木郁二が担当している京都大学工学部物理工学科の講義・実験を補う資料として作成したものです。ご意見・お問い合わせはこちらまでお願いします。