標準的な住宅用ガーデンホースは、 9 ~ 17 ガロン/分 (GPM)、これはおよそ 540 ~ 1,020 ガロン/時 (GPH) に相当します。 、40 ~ 60 PSI で動作する一般的な自治体の電源に接続した場合。正確な数値は、ホース内径、注ぎ口の水圧、ホースの長さという 3 つの変数に大きく依存します。一般的な 5/8 インチのホースは、50 フィートの長さで 50 PSI の平均値に近くなります。 17 GPM (約 1,020 GPH) 、同じ条件下でより細い 1/2 インチのホースは約 9 ~ 10 GPM (540 ~ 600 GPH) 。この数値を理解することは、ホースが水を枯渇させることなく確実に電力を供給できるスプリンクラー ヘッド、点滴ライン、または全円灌漑スプリンクラー ユニットの数を直接決定するため、重要です。
メーカーや灌漑技術者は、ほとんどの家庭用水道メーターや圧力計に表示される単位がガロン/分であるため、ほとんどの場合、流量を毎分ガロンで公表します。 1 時間あたりのガロンは、単純に GPM の数値に 60 を掛けたもので、散水スケジュールを計画したり、全円灌漑スプリンクラー ゾーンのサイズを設定したり、請求サイクルでの総水使用量を計算したりするときに、より便利な数値になります。たとえば、12 GPM で流れるホースは 720 GPH で移動します。これは、300 ガロンのストック タンクを 25 分以内に満たすのに十分です。
住宅所有者が GPH の数値を頻繁に検索するのは、特に、灌漑タイマー、スマート コントローラー、および水予算ツールでは、消費量が 1 分あたりのガロンではなく、1 時間あたりのガロンまたはサイクルあたりのガロンで表示されるためです。 2 つの間の変換は簡単ですが、どの単位がラベルに表示されているかに関係なく、基礎となる流れの物理学は同じままです。
内径は、園芸用ホースが 1 時間あたり何ガロン運ぶことができるかに影響を与える最大の要素です。内径が広いことでホース壁内の摩擦損失が軽減され、同じ圧力でも同じ時間内にはるかに多くの水が通過できます。以下の表は、家庭用の中程度の圧力 50 PSI における、最も一般的な 3 つの消費者向けホース直径の典型的な出力をまとめたものです。
| ホース径 | 流量 (GPM) | 流量(GPH) | 一般的な使用方法 |
|---|---|---|---|
| 1/2インチ | 9~10GPM | 540~600GPH | 軽い水やり、小さな鉢、パティオ |
| 5/8インチ | 12~17GPM | 720 - 1,020 GPH | 一般的な庭の使用、ほとんどのスプリンクラー |
| 3/4インチ | 20~23GPM | 1,200 - 1,380GPH | 広い庭園、充填タンク、複数のヘッド |
1/2 インチと 3/4 インチのホースの間の変化に注目してください。直径がわずか 1/4 インチ増加するだけで、流量が約 2 倍になります。これは、円筒形のパイプを通る水の流れが固定圧力条件下で半径の 4 乗でスケールするために起こります。この関係は、灌漑技術者が層流の状況でハーゲン・ポワズイユ効果と呼んでいますが、庭のホースの流れは通常乱流であり、それでも直径と体積の間に強い非線形関係が生じます。
米国の家庭用水圧は通常 30 PSI ~ 80 PSI の範囲ですが、ほとんどの公共事業会社はメーターで 50 ~ 60 PSI を目標としています。供給圧力が 10 PSI 増加するごとに、標準の 5/8 インチ ホースにおよそ 1 ~ 2 GPM が追加されます。これは、70 PSI の市営線を使用している家庭では、35 PSI 井戸システムを使用している家庭よりも、同じホースを通して顕著に多くの GPH を押し出すことができることを意味します。
簡単なバケットテストが、家庭で実際の圧力による流れをチェックする最も信頼性の高い方法であり続けています。つまり、5 ガロンのバケツをスピゴット流量で満たすのにかかる時間を測定し、300 を記録された秒数で割って GPM を取得するか、18,000 を記録された秒数で割って GPH を直接取得します。
ホースが 1 フィート増えるごとに摩擦が発生し、水柱の速度が低下します。そのため、100 フィートのホースは、同じ栓に接続された同じ直径の 25 フィートのホースよりも GPH が著しく低くなります。灌漑設備試験機関がまとめた業界データによると、特に直径 1/2 インチのホースでは、ホースの長さが 75 フィートを超えると、摩擦損失が不釣り合いに加速します。
| ホースの長さ | おおよその GPH | 流量損失と 25 フィートのホースの比較 |
|---|---|---|
| 25フィート | 1,080 GPH | ベースライン |
| 50フィート | 1,020 GPH | 約6パーセント |
| 75フィート | 930 GPH | 約14パーセント |
| 100フィート | 840 GPH | 約22パーセント |
2 本のホースを接続すると、各カップリング ジョイントで追加の乱流が発生し、接続部分でわずかな内径制限が発生するため、この損失はさらに大きくなります。 2 本の短いホースをつなぎ合わせるよりも、必要な長さの 1 本の連続ホースを使用すると、通常、5 ~ 8% 多くの流量が確保されます。
公表されている平均値は出発点として役立ちますが、実際の家庭用 GPH は、地域の圧力、ホースの磨耗、取り付け状態によって異なります。次の方法は 5 分もかからず、必要なのはバケットとタイマーだけです。
テストを 2 回繰り返し、結果を平均します。最初の試行でスピゴット ハンドルが完全に開いていない場合、通常、最初の測定値が低くなります。 5 年以上古いホースでは、内部のミネラルスケールの蓄積とカップリングのゴムの劣化により、元の定格 GPH が 10 ~ 15% 低い値でテストされることがよくあります。
全円灌漑スプリンクラーは、部分円ローターヘッドで使用される部分円弧ではなく、完全な 360 度のパターン全体に水を分配するように設計されています。つまり、片側に弱い部分がなく円全体にわたって均一なカバレッジを維持するには、一般に、より安定したわずかに高い最小流量が必要です。現在市場にあるほとんどのフルサークル灌漑スプリンクラー モデルは、次の期間で効率的に動作すると評価されています。 6 および 12 GPM (360 ~ 720 GPH) 選択したノズル サイズと照射半径に応じて、ヘッドごとに異なります。
標準的な 5/8 インチのガーデン ホースは 50 PSI で最大 1,020 GPH を供給するため、広い照射設定で 1 つの全円ヘッドに快適に電力を供給するか、より狭く低流量のノズル構成で同時に動作する最大 2 つのヘッドに電力を供給します。スプリンクラーの定格需要に比べてホースのサイズが小さいことは、不均一な散水の最も一般的な原因の 1 つであり、円の遠端がライザーに最も近い領域よりも目に見えて少ない水分を受けることになります。
| スプリンクラー需要(GPM) | スプリンクラー需要(GPH) | 最小ホース径 |
|---|---|---|
| 最大6GPM | 最大 360 GPH | 1/2インチ acceptable |
| 6~9GPM | 360~540GPH | 5/8インチ recommended |
| 9~12GPM | 540~720GPH | 5/8インチ minimum, 3/4 inch preferred |
| 12 GPM 以上 | 720GPH以上 | 3/4インチ required |
単一のホース スプリッターから複数の全円灌漑スプリンクラー ヘッドを稼働させる場合は、単一のヘッドに合わせてホースのサイズを決めるのではなく、アクティブなすべてのヘッドの GPM 評価を合計して総需要を求め、その合計値を上記のホース直径の表と比較します。
スプリンクラーのタイプは、ホース自体とは独立して流量要件を変更するため、ホースとゾーンのレイアウトを最終決定する前に、全円灌漑スプリンクラーを他の一般的な住宅スタイルと比較するのに役立ちます。
全円灌漑スプリンクラーは、固定位置ごとに最も広い連続面積をカバーするため、回転のすべての点で圧力を一定に保つために全円パターンが必要とする高い GPH に供給するホースが維持できる場合、散水平方フィートあたり最も水効率の高い選択肢となることがよくあります。
物理的要因は直径と圧力だけではありません。ホースの材質、内部補強層の数、内壁の滑らかさはすべて、水が栓からノズルまで移動するときに受ける摩擦の大きさに影響します。同一の公称直径を持つ 2 本のホースでも、材質の違いを考慮すると、実際の GPH で数パーセントの差をテストすることができます。
ビニールは最も軽くて安価な一般的なホース素材ですが、その内壁はゴムよりもわずかに粗くなる傾向があり、そのため長い距離での摩擦損失がわずかに大きくなります。また、ビニールはよじれに対する耐性が最も低く、1 回の鋭いよじれにより、真っ直ぐになるまで GPH が半分以下になる可能性があります。
一般にゴム製ホースは、圧力下でも内径をより安定して保持し、ビニール製ホースよりもよじれに強いため、巻き上げと巻き戻しを繰り返した後でも定格 GPH に近い状態を維持できます。これが、全回転にわたる一貫した中断のない流れが重要となる全周灌漑スプリンクラーに直接接続する場合にゴムホースが好まれる理由の 1 つです。
ゴム層またはビニール層の間にポリエステルメッシュ補強を施したホースは、高圧下での膨張に抵抗し、有効内径を維持し、したがって圧力が上昇しても GPH がより安定します。ゴムのような柔軟性と軽量の合成シェルをブレンドした新しいカテゴリーであるハイブリッド ポリマー ホースは、屋外で数シーズン紫外線にさらされた後でも、通常、テストで定格 GPH の 2 ~ 4 パーセント以内であり、同様の条件に放置された基本的なビニール ホースよりも優れた性能を発揮します。
| 材質 | ニューホースGPH | 1シーズン終了後 |
|---|---|---|
| ビニール | 1,020 GPH | 約900GPH |
| ゴム | 1,020 GPH | 約970GPH |
| 強化ハイブリッド | 1,020 GPH | 約985GPH |
実際の GPH がわかれば、その数値を散水予算に換算することが簡単な計算となり、散水不足と無駄な過剰使用の両方を回避するのに役立ちます。ほとんどの芝生は生育期に 1 週間に約 1 ~ 1.5 インチの水が必要ですが、平均 2,000 平方フィートの芝生の場合、均等に散布すると 1 週間あたり約 1,250 ~ 1,875 ガロンになります。
同じ 2,000 平方フィートのエリアをカバーする単一のフルサークル灌漑スプリンクラー ヘッドに接続された 1,020 GPH を供給するホースを使用して、1 週間で 1,500 ガロンに達するには、90 分近くの総運転時間が必要になります。傾斜した土壌や圧縮された土壌での流出を減らすために、通常は 1 つの長いサイクルではなく、2 つまたは 3 つの短いセッションに分割されます。
| 芝生エリア | 週間目標 | 約実行時間 |
|---|---|---|
| 1,000平方フィート | 625~935ガロン | 37~55分 |
| 2,000平方フィート | 1,250 - 1,875 ガロン | 74~110分 |
| 4,000平方フィート | 2,500 - 3,750 ガロン | 147~220分 |
これらの数値は、セッション全体を通じて GPH が一定であることを前提としていますが、家の中の他の設備が同時に水を汲む場合、実際の流量はわずかに低下する傾向があるため、正確な量が重要な場合は、時間を指定した灌漑サイクル中に洗濯機や食器洗い機を稼働させることを避ける価値があります。
地方自治体の水圧は全国で均一ではなく、給水塔やポンプ場に対して標高が異なる家庭では、大幅に異なるベースライン PSI が表示される可能性があり、その結果、同じホース ハードウェアを使用していても、予想される GPH が変化します。丘のふもと、給水塔の近く、または新しい都市の高圧循環路にある住宅では、圧力が 60 ~ 80 PSI の範囲の上限であることがよくありますが、私有井戸や地方の配電線の遠端にある住宅では、30 ~ 45 PSI 近くにあることがよくあります。
自宅の基準圧力がわからない場合は、屋外の栓に直接取り付けられた簡単なねじ込み式圧力計を使って確認できます。これはほとんどの金物店で入手でき、数秒で PSI を直接読み取ることができ、GPH 計画から推測を排除できます。
すべての水やり作業に可能な限り高い GPH が必要なわけではありません。点滴灌漑エミッターは、設計上、標準的なホース流量のごく一部で動作し、通常は個々のエミッターあたり 0.5 ~ 4 GPH の間で動作します。これは、目標が広範囲の表面をカバーするのではなく、根のゾーンに直接水分を直接供給することであるため、ゆっくりとターゲットを絞った水分供給が目的であるためです。ソーカーホースはその間に位置し、気孔率と含まれる圧力調整に応じて、50 フィートのセクションあたり約 60 ~ 200 GPH で全長に沿って徐々に水を放出します。
| 水やり方法 | 典型的な GPH | 最適な用途 |
|---|---|---|
| 標準的なガーデンホース | 540 - 1,380 GPH | 手作業による水やり、容器への充填、スプリンクラーの給餌 |
| 全周灌漑スプリンクラー | 1 頭あたり 360 ~ 720 GPH | 広々とした芝生、障害物のない広いベッド |
| ソーカーホース | 50 フィートあたり 60 ~ 200 GPH | 庭の列、基礎植栽 |
| ドリップエミッター | エミッタあたり 0.5 ~ 4 GPH | 鉢植え、レイズドベッド、個々の低木 |
実際的なポイントは、1,020 GPH を供給する 1 本の庭用ホースで、全周灌漑スプリンクラーを稼働させることができるだけでなく、個別の遮断バルブを備えたスプリッターを介して、近くの野菜床の点滴ラインに同時に供給できることです。これは、点滴ラインの総吸引量がホースの利用可能な容量のごく一部を超えることはほとんどないためです。
これは通常、使用している長さに対してホースの直径が狭すぎる、差し込み弁が部分的に閉じている、または古いホース内のミネラルの蓄積を示しています。 3/4 インチのホースに切り替えるか、ランを短くすると、通常は 1 回のテストで予想される GPH が回復します。
ヘッドに到達する GPH の不足が最も一般的な原因であり、次にノズル スクリーンの詰まりが続きます。ホースのアップグレードが必要になる前に、大部分のケースで問題が解決されるため、最初にノズル フィルターを掃除してください。
注ぎ口の接続付近のよじれ、ゴムワッシャーの摩耗によりカップリングでゆっくりと漏れが発生していないか、または家庭で井戸水を使用している場合はホースよだれかけストレーナーに堆積物が溜まっていないかを確認します。鉄またはカルシウムを含む井戸水システムは、自治体が供給するホースよりも早く GPH 能力を失いますが、インラインフィルターの恩恵を受けます。
標準的な 5/8 インチのガーデン ホースは、一般的な家庭用圧力 50 PSI で、長さ 50 フィートにわたって約 1,020 GPH を発揮しますが、より細い 1/2 インチのホースは、同じ条件下で 540 ~ 600 GPH 近くを発揮します。
はい、適度ですが。 5/8 インチのホースを 25 フィートから 100 フィートに延長すると、蓄積された内部摩擦により流量が約 22% 減少するため、非常に長い距離のホースでは損失を相殺するために直径が太くなるという利点があります。
必ずしもそうとは限りません。多くの植物や点滴システムは、ゆっくりと制御された散布を行うように設計されており、過剰な GPH は根からの深い吸収ではなく、流出や土壌浸食を引き起こす可能性があります。流量を特定のスプリンクラーまたはドリップ エミッターの定格に一致させると、生の GPH を最大化するよりも良い結果が得られます。
ほとんどの全円灌漑スプリンクラー ヘッドは 360 ~ 720 GPH の間で効率的に動作し、正確な需要は散水される特定のゾーンに選択されたノズル サイズと半径設定に応じて異なります。
スピゴットバルブが完全に開いていることを確認し、よじれを取り除き、ノズルとカップリングねじ山からの鉱物堆積物を洗浄し、不必要なホースの結合部分を避けることで、ホース自体を交換することなく、失われた流量の数パーセントを回復できます。
GPM は 1 分あたりの流量を測定し、ほとんどの圧力計やメーカーが表示する数値ですが、GPH は単純にその数値を 60 倍したものです。通常、散水サイクルは 1 分ではなく 1 時間の分数で計画されるため、灌漑管理者や水の予算では GPH がよく使用されます。
どちらも重要ですが、流量は内径のサイズに応じて急激に変化するため、通常は直径の方が大きな影響を及ぼしますが、圧力の変化は、通常の家庭用範囲である 30 ~ 80 PSI 内で、より控えめでほぼ線形に流量を調整する傾向があります。
いいえ、2 本のホースを結合すると、一般に、同じ全長の連続した 1 本のホースに比べて GPH がわずかに減少します。これは、各カップリングによって少量の乱流が追加され、接続点で若干の制限が生じるためです。
冷水は温水よりもわずかに密度が高く、粘性がわずかに高いため、寒い条件下では流量のごくわずかな減少が生じる可能性がありますが、その影響は直径、圧力、長さに比べればわずかであり、毎日の散水計算に考慮する必要はほとんどありません。
両方のヘッドの個々の GPM 評価を加算し、60 を乗算して GPH に変換します。それぞれ 8 GPM と評価される 2 つのヘッドには、合計 960 GPH が必要です。これには、両方のヘッドで同時に最大圧力を維持するには、少なくとも 5/8 インチのホースが必要で、理想的には 3/4 インチのホースが必要です。
定格流量値は、通常、新品のホースを使用し、継手が取り付けられていない状態で、特定の基準圧力 (多くの場合 60 PSI) で実験室条件下で測定されます。実際の家庭の圧力、ホースの使用年数、出口を制限するスプリンクラーやノズルの付属品はすべて、通常、実際の GPH をメーカーが公表している最大値を下回ります。