質問: 軽ガスの圧縮比 お世話になります。 軽ガス、水素、ヘリウムなどはポンプで排気しづらいということらしいのですが気体の圧縮比との兼ね合いで分かりやすく教えていただけないでしょうか。 よろしくお願いします。
回答: ご質問が漠然としているので、何を知りたいのか測りかねるところがあるのですが・・・・・ 例えば、絶対圧で0.05mpa(大気圧の半分で負圧です) の水素が入った容器から水素を大気に放出するとすれば、大気圧0.1mpaまで加圧しなくてはなりません。 つまり 0.1/0.05=2 が圧縮比です。これは取り扱うガスが空気でも水素でも変わりありません。しかし、容器内のガスをさらに抜こうとすれば分母の0.05mpaがさらに小さくなるので圧縮比は大きくなってゆきます。 説明のために、この排気をシリンダーとピストンによるポンプで行うとします。シリンダー(筒)にピストンを入れて、先ずピストンを引きぬいてピストンとシリンダーの間の空間の圧力を下げてガスを吸込み、それからピストンを押しこんでガスを大気圧まで圧縮します。 ピストンはシリンダー内を行ったり来たりしますが、ピストンの前後には0.1/0.05=2 (が圧縮比)の圧力差があります。 ピストンはシリンダー内を動くわけですので、ピストンとシリンダーの間には隙間を作らなければなりませんが、ガスがその隙間を通って流れないような工夫が必要です。 その漏れる量は、ガスが軽いほど(分子量が小さいので分子も小さい)、圧縮比が大きいほど、大きくなります。 したがって、軽ガスであっても、圧縮比が大きくても、排気しづらい。