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水槽の回転数改善

2018-09-23
2017年の水槽サイズアップ後に水槽の回転数が少ないことが気になっていましたが、ようやく改善目処が立ったため実行しました
なお、 水槽の回転数改善 その後も参考にしてください

■はじめに

現状の流量はAPEXの流量センサーによると1,321L/Hです。水槽の水量は530Lぐらいなので、割ると2.5回/Hといったところです。水量が多いので低回転でもなんとかなっていましたが、まぁ水槽の回転数は多いほど良い(ベルリンなら6回/H、魚水槽なら10回/Hが目安)ので、改善してみました

■改善のポイント

今回の改善ポイントはシンプルです
今まで
ポンプ→室外の水槽用クーラー→水槽へ揚水
というルートでした
これをポンプのところで分岐して、
ポンプ→室外の水槽用クーラー→水槽へ揚水というルートに加えて、
ポンプ→水槽へ直接揚水
というルートを追加しただけです

このアイディアは改善案を検討しているときに見つけたサフデザインさんのサイトそのままです(HSBAOポンプを検討しているときに見つけました)
DCポンプは配管が細いと本来の性能を出せないことはわかっていましたが、クーラー等の抵抗が大きいルートのみにしてしまうとやはり本来の性能を出せないというところがポイントかと思います
なのでポンプから分岐させるだけで流量は大きく改善します

なお、ポンプを強化したり、三つ目のポンプを追加したり、コーナーボックスを通さずに水槽に塩ビ管を引っかけるといった案がありましたがお金かなりかかったり、ガラスフタどうするの?という問題があったりしました
今回の案は配管変更だけなのでかなり低コストです(というか私の配管がいまいちで本来の性能を出せていなかっただけ…

■改善案

というわけで、こちらが変更前の配管です。ポンプからの揚水ルートのみを書いてあります。クリックで拡大します
クーラーを通った上で、コーナーボックスを一度上がって、そして下がってチャンバーで分岐してそのあとさらに水槽に戻っていくという抵抗多い配管です
20180923_010.jpg

こちらが変更後の配管です。クリックで拡大します
ポンプから2ルートに分岐させて、一方はクーラーをとおり、抵抗の少ない底面排水からストレートに水槽に戻します
もう一方はコーナーボックスを上がって下がってするルートを通しますが、クーラーがない分、抵抗は少ないはずです
20180923_020.jpg

参考までに… この水槽は水槽内循環もあるので配管は複雑です。これはサンプ側
20180923_030.jpg

コーナーボックスを上から見たところ。底面排水があるので、バルブ操作で水を全て抜くことができるようになっています。今回はこれを配管して揚水できるようにします
20180923_040.jpg

サンプからコーナーボックスのところを見たところです。落ち着いてルートを想像すればできなくはないですがかなり複雑ですね
20180923_050.jpg

■配管-コーナーボックス側
ひとまずコーナーボックスのところからやっていきます
20180923_150.jpg

底面排水から塩ビ管そのまままっすぐ上に持ち上げるとサイフォンブレイクとぶつかったりするので、曲げます
ガスコンロでも良いのですが焦げたりするので、ヒートガンを買いました。結構安いし便利です
20180923_080.jpg

こんな感じで熱収縮チューブに使ったり、塩ビ管を曲げたりできます
一度接着した塩ビ管を継手から剥がす(塩ビを柔らかくして引き剥がす)のにも使えますので、オーバーフロー水槽持っているならあると便利ですね
20180923_090.jpg

あとはシールを剥がしたり
20180923_100.jpg

仕組みとしてはドライヤーの熱い版かな?最大600度まで出すことができるみたい。
1800Wと書いてありますが、120V前提だと思いますので日本ではそこまでの電力にならないはずです
20180923_110.jpg

背面のダイヤルで温度調整できます
20180923_120.jpg

風を当てて曲げていきます。あまり急角度にすると太さが変わるのでほどほどに
20180923_130.jpg

こんな感じになります
20180923_140.jpg

底面排水から水槽に戻すには、スライドのところに穴を開ける必要があります。ピンポイントでやりたいので、アクリル板をカットします
20180923_060.jpg

コーナーボックスのところに取り付けてみるとぴったり
20180923_070.jpg

このエルボのところに白アクリルをあわせると
20180923_150.jpg

こんな感じに場所が透けて見えるので、ペンでマークして穴開けします
20180923_160.jpg

こんな感じ。位置調整を色々加えていって、ベストな位置が決まったら、コーナーのスライドに穴開けします
20180923_170.jpg

なお底面排水はこの写真の左上にあるバルブを操作すると水を抜くことができるようになっています。この配管はそのまま、クーラーの排水を受けるのに使います
20180923_175.jpg

なお、底面排水の配管の中は嫌気になるので、一度バルブを操作して水を捨てました

■配管-サンプ側
サンプ側を配管します

APEXとかは配管の邪魔になるので寝かせて…
20180923_180.jpg

複雑に配管が絡み合っていますがもう慣れました。ホース外して中の水を抜いたりと先にホースの方の配管をやりました。塩ビ管との接続はいつも通りワセリンとか使うと少し楽になります
20180923_185.jpg

ポンプ(Vectra L1)の塩ビ管を再作成しました。上が水槽に直接戻り、下がクーラー行きです。ホースと配管しやすいように、微妙に角度をつけてあります。塩ビ管接着のときは必ず面取りしてください。接着剤は継手と配管の両方に塗るのが重要です
20180923_200.jpg

ホース側はこんな感じ
20180923_210.jpg

無事ホースと接続できました
20180923_220.jpg

■配管調整

ホースバンド閉め忘れ無いことをチェックして、ポンプを再開しました
水漏れがないことをチェック
20180923_230.jpg

排水位置が水面近すぎてぱちゃぱちゃ音がしてうるさい+飛沫が飛ぶ状態だったので、塩ビ管をカットしてちょっとずつ下げていきます
20180923_240.jpg

適正な位置まで下げられたら、白アクリルを型にスライドの方に穴を開けました
ただしスリットのアクリルが折れた上に、溶剤で痕がついてしまったのでいまいちに…
はざいやさんにアクリル板を注文しましたので交換するかも…
20180923_250.jpg

■流量測定
排水の流れを見るだけでも、流量が無事増えたことがわかりますが測定してみます

表にしてみました。クリックで拡大します
APEXの流量センサーはクーラー配管側にしかないので、正確な全ルート流量は測定されません
今回は2Lのプラケースでサンプの落水量を簡易測定してみました
結果としては、変更前が1321L/H、2.5回/Hであるのに対し、変更後は2400L/H、4.5回/H程度に増えたことがわかりました
20180923_275.jpg

変更後のクーラールート流量はほぼ変わらずの1,287L/Hですので、クーラーの冷却には影響がありません
今まではクーラールートの抵抗が大きすぎて行き場のなかった水が、二つに分岐したことでようやく揚水に使えるようになったと要った感じでしょうか
消費電力は変更前後どちらも90Wぐらいなので、変更前は無駄に電力使っていましたね…もっと早くわかっていたら、サンゴ水槽 システム紹介動画 Part12 メインポンプ編に組み込めたのに…

最後に配線を戻しました
20180923_260.jpg

あとはFeedモードの再開テストとか、排水管の静音化対策とかもやりました

ポンプと流体の特性って難しいですね
ACポンプだとどうなるのかとか、チャンバーから分岐したらどうなるのかとか実験したいところですね

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B!
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