#92 設備>自作間欠濾過槽               豊雪・他
豊雪 ID:EDM70203  96/1/4〜96/1/7
         #1956,#1930,#1928,#1925,#1924,#1916 海水魚水槽


#1906
間欠濾過>構造                           豊雪

  お約束です。下記に構造と動作を説明します。


  ●構造----------------------------------------

                   濾材箱兼内側濾過槽
               |   ↓                             |
               |   |  |  |           |-----|   |  |
               |   |  |  |           | | | |   |  |←濾過槽
               |   |---○------------| | | |---|  |
               |-----------------------| |--------|
                                       | |

               ○は、ピンポン玉の浮き兼、水栓。


  ●動作 1-----------------------------------------

                         水供給
                     ↓  ↓  ↓  ↓
               |                                  |
               |   |  |  |           |-----|   |  |
               |   |~~|  |~水位~~~~~~| | | |~~~|  |
               |   |---○------------| | | |---|  |
               |-----------------------| |--------|
                                       | |

  水の供給を濾材箱兼内側濾過槽だけにします。すると、水は逃げ場所がな
 く、内側濾過槽に溜まるだけです。


  ●動作 2-----------------------------------------


               |                                  |
               |   |~~|  |~~水位~~~~~|-----|~~~|  |
               |   |  |  |           | | | |   |  |
               |   |---○------------| | | |---|  |
               |-----------------------| |--------|
                                       | |

  内側濾過槽に水が一杯になり溢れ始めると、外側濾過槽に水が入ります。


  ●動作 3-----------------------------------------

               |       ○                         |
               |~~~|~~|~~|~~水位~~~~~|-----|~~~|~~|
               |   |  |  |           | | | |   |  |
               |   |---  ------------| | | |---|  |
               |-----------------------| |--------|
                                       | |

  内側濾過槽と外側濾過槽の水位が同じになると、ピンポン玉の栓が浮き上が
 り、同時にサイフォンが始まります。


  ●動作 4-----------------------------------------


               |                                  |
               |   |  |  |           |-----|   |  |
               |   |  |  |           | | | |   |  |
               |   |---○------------| | | |---|  |
               |-----------------------| |--------|
                                       | |←サイフォン排水ダクト

  サイフォンが切れる頃には、ピンポン玉が下がって来て、再び内側濾過槽だ
 けに水の供給がされ、外側濾過槽の水は、遮断されます。したがって、サイ
 フォンが、完全に切れるわけです。以上の繰り返しです。

  サイフォンの排水ダクトが、長く取れれば、上記の様な面倒な構造にしなくても
 間違いは有りません。しかし、60cm上部濾過槽の様に、排水ダクトが短い場合
 の動作の確実性に主眼点を置いた間欠濾過です。

  名人級のポンポコリンさんなどは、こうした複雑な構造にしなくても、自
 作間欠濾過は、安定した動作が出来ているそうです。

                       :- :- .・..・・..・.・' 豊雪

 ---PC-VAN(EDM70203)--from SHIZUOKA by HOUSETSU--04 Jan.1996(22:21)---


#1916
間欠濾過の構造>豊雪さん         KAZ

公開有り難うございました。

間欠の方式について今まで気がつかなかったことが本当に良くわかりました。
要するに如何にサイフォン部分にサイフォンを起こさせるかが鍵なんですね。

ちょっと考えると排水ダクトからチョロチョロ流れ出てサイフォンにならないん
じゃないかって想像してしまうんですが、その時に一気に水を送ると水で排水ダクト
が塞がれてサイフォンが始まるんですね。
目から鱗が落ちる思いです。これって色々応用できそうですね。

>排水ダクトが、長く取れれば、上記の様な面倒な構造にしなくても
>間違いは有りません。しかし、60cm上部濾過槽の様に、排水ダクトが短い場合
>の動作の確実性に主眼点を置いた間欠濾過です。


おしゃっている「動作の確実性」とは、サイフォンが働かずにチョロチョロ流れて
しまわないということでしょうか? そして、豊雪さんの方式は排水ダクトに一気に
水を送るためにピンポン玉の栓を使われたと解釈して宜しいですか?

排水ダクトが長く取れれば、これら二重構造なしでサイフォン部分だけで機能すると
いう事ですね?

ぐっと簡単な構造で以下のようにしても機能するんでしょうか?
これなら小型の水槽を改造して私でも作れそうな気がします。
出来ましたら、アドバイスをお願いいたします。


          給 水
     |   ↓↓↓↓↓    |      |
     |            |  __  |
     |OOOOOOOOOOOO| |__|←塩ビ菅をエルボーで
     |OOOOOOOOOOOO| |||| | U字型にするだけ
     |OOO 濾 材 OOOO| |||| |
     |OOOOOOOOOOOO| |||| |
     |OOOOOOOOOOOO| |||| |
     |_ _ _ _ _ _ | |||| |
     |________________||_|
                      ||


自分でなにもせずに、机上で考えたことを質問責めにするのは、ちょっと虫が良すぎる
かしら?

                                                   KAZ


#1924
Re#1916>KAZさん。                        ポンポコリン

横槍ですみません。

| おしゃっている「動作の確実性」とは、サイフォンが働かずにチョロチョロ流れて
| しまわないということでしょうか? そして、豊雪さんの方式は排水ダクトに一気に
| 水を送るためにピンポン玉の栓を使われたと解釈して宜しいですか?

おそらく豊雪さんのねらいは、サイフォンのききはじめよりも、サイフォンのききお
わり、に重点をおいたモノではないかと考えます。つまり、空気を吸い込んでサイフ
ォンが切れる動作を確実にするのが主目的ではないかと想像します。

このアイデアはすばらしいと思っています。私の今度の90センチ水槽の濾過にも使
わせていただこうかと思っています。いいですか?>豊雪さん。

KAZさんの考案されたサイフォンの設計でも、充分に動作すると思います。たしか
海人さんの水槽に同じような逆U字管を使ったサイフォン濾過があったと記憶してい
るのですが、違いましたっけ?>海人さん。

私も前に色々文献で調べたのですが、このタイプのサイフォンにしろ、豊雪さんのサ
イフォンにしろ、パイプの直径(すなわち水流のキャパシティみたいなもの)と、そ
の中を流れる水のスピードの関係で、サイフォンが働くか働かないかが決まるそうで
す。
詳しい数値は忘れましたが、例えば逆U字パイプの場合だと、仮にパイプの直経が決
まっているとするならば、そこを流れる水の速度がある一定の数値以下の場合にはサ
イフォンは始まらないで、それこそKAZさんのおっしゃるように、水がチョロチョ
ロと落ちるだけですが、一定のスピードを越えて流れるようにしてやると、サイフォ
ンが起きる、という事になっているそうです。
その文献には、具体的に、パイプの経とサイフォンが始まるのに必要な最低スピード
が書かれていました。

ですから、KAZさんの考えられたエンビ管で作るU字型パイプでも、充分にサイフ
ォンを起こす事は可能ですが、ただ、パイプの直径と、給水ポンプの流量をうまく組
み合わせないとならない、ということです。(失礼、だそうです。)

また生意気な事を書いてしまいました。ごめんね>豊雪さん&KAZさん。
                                              _________
                                                /   ---ーノ
                                               < ゜)___ コ
                                              \ゝ_____ゝ
   96年01月06日 土曜  00時23分         PEM57256 ポンポコリン


#1925
間欠濾過>KAZさん。                       ポンポコリン

ご免なさい。
もう一度よくよく考えてみたら、豊雪さんの濾過の構造は、サイフォンのききはじめ
にも確実な動作をするように考えられているのですね。

失礼しました。

                                              _________
                                                /   ---ーノ
                                               < ゜)___ コ
                                              \ゝ_____ゝ
   96年01月06日 土曜  01時02分         PEM57256 ポンポコリン


#1928
間欠濾過の構造>Re#1916>KAZさん       豊雪

>要するに如何にサイフォン部分にサイフォンを起こさせるかが鍵なんですね。

  サイフォンを起こさせるのもカギですが、最大のカギは、サイフォンを切ることです。
 ですから、原理原則は、サイフォンの聞き始めは、流量を早く、サイフォンを切るとき
 は、流量を減らすのがコツです。今回の設計は、そこのところに留意しまし
 た。

>ちょっと考えると排水ダクトからチョロチョロ流れ出てサイフォンにならないん
>じゃないかって想像してしまうんですが、その時に一気に水を送ると水で排水ダクト
>が塞がれてサイフォンが始まるんですね。

  ここの部分は、少し誤解があるかも知れません。サイフォンの始まる直前まで、
 排水ダクトからは、一切、水は流れません。なぜなら、この時、外側の濾過槽
 の水は遮断されているからです。

  そして、サイフォンの始まる直前の流量は、内側の濾過槽が一杯になって、外
 側濾過槽に水が流れ込みますが、外側濾過槽は、内側濾過槽が内部に有るた
 め、相当のスピードで水位があがります。ですから、サイフォンが一挙に働き出
 すわけです。

>おしゃっている「動作の確実性」とは、サイフォンが働かずにチョロチョロ流れて
>しまわないということでしょうか? そして、豊雪さんの方式は排水ダクトに一気に
>水を送るためにピンポン玉の栓を使われたと解釈して宜しいですか?

  動作の確実性は、第一に、サイフォンを間違いなく「切る」ことです。排水ダ
 クトが短いと、意外にサイフォンを切るのが難しいのです。これは、先に述べたよ
 うに、サイフォンを切るときには、いかに「供給水量を減らすか」にあるからで
 す。

  第二に、上記とは逆に、サイフォンの効き初めは、いかに「供給水量を多くす
 るか」です。しかし、これは、サイフォンを切ることに比べると、そんなに神経
 質になる必要は、ありません。

  この辺の理解は、一度、実際に工作してみますと容易に理解されます。

>しまわないということでしょうか? そして、豊雪さんの方式は排水ダクトに一気に
>水を送るためにピンポン玉の栓を使われたと解釈して宜しいですか?

  で、ピンポン玉の役目ですが「栓」と有るように、水を遮断する役目と、内
 側濾過槽の排水をするための役目を担っています。

>排水ダクトが長く取れれば、これら二重構造なしでサイフォン部分だけで機能すると
>いう事ですね?

  全くその通りです。これは、純粋に大気圧と水の落差に関係しています。
 排水ダクトを長くできれば、落差が大きく取れ、排水スピードが上がり、容易
 にサイフォンを切ることが出来るからです。

  U字型のサイフォンでも、全く問題有りません。ですが、小型の濾過槽で、この
 U字型は、実際に工作してみますと、意外と場所を喰います。もっとも、必
 ずしも円形の筒にする必要はありませんので、自分で角パイプを製作すれば
 その限りではありません。同軸かU字型かは、私の場合、多分に好みもあり
 ます。

  なお、U字型のコツは、天井部分を排水ダクトより、狭くすることです。

                     ↓ここをABよりも狭くする
             |---------------|
             |    |-----|    |
             |    |     |    |
             |    |     |    |
             | A |     | B |
             |    |     |    |

  塩ビパイプなら適当に暖めてU字をこしらえると、天井部分は自然に狭く
 なります。

                       :- :- .・..・・..・.・' 豊雪

 ---PC-VAN(EDM70203)--from SHIZUOKA by HOUSETSU--06 Jan.1996(00:30)---


#1930
間欠濾過>ポンポコリンさん、KAZさん   豊雪

>おそらく豊雪さんのねらいは、サイフォンのききはじめよりも、サイフォンのききお
>わり、に重点をおいたモノではないかと考えます。つまり、空気を吸い込んでサイフ
>ォンが切れる動作を確実にするのが主目的ではないかと想像します。

  さすが、ポンポコリンさん(私がポンポコリンさんに対して「さすが」は
 僭越極まりないですが・・・ユルシテ クダサイ)仰るとおりです。

  先のKAZさんのレスアップ時に、ポンポコリンさんのMSGを見ました
 ので、チト、レスがちぐはぐしています。

>このアイデアはすばらしいと思っています。私の今度の90センチ水槽の濾過にも使
>わせていただこうかと思っています。いいですか?>豊雪さん。

  製造物責任法を当てはめないでいただければ、稚拙なアイデアですが、ど
 うぞ、どうぞです。

>KAZさんの考案されたサイフォンの設計でも、充分に動作すると思います。たしか
>海人さんの水槽に同じような逆U字管を使ったサイフォン濾過があったと記憶してい
>るのですが、違いましたっけ?>海人さん。

  私も、海人さんの逆U字は記憶しています。

>ですから、KAZさんの考えられたエンビ管で作るU字型パイプでも、充分にサイフ
>ォンを起こす事は可能ですが、ただ、パイプの直径と、給水ポンプの流量をうまく組
>み合わせないとならない、ということです。(失礼、だそうです。)

  そうですね。実際にやってみますと、パイプの直径と、給水ポンプの流量
 の計算に悩まされますね。数式を当てはめれば良いわけですが、計算してる
 より、カット・アンド・トライで試した方が早いので計算はしていません。

  と言うより、例え計算で数値を出したとしても、手直にある材料を利用す
 る上では、あまり、意味をなさない。と言ったところでしょうか。

  で、今までの経験では、ポンプの供給量より、サイフォンの流れる流量の
 方が早く、尚克つ、サイフォンが効く水量のパイプ径ってとこでしょうか。

  この辺りは、すでにポンポコリンさんはご存じですが、

  要は、ポンプの流量よりサイフォンの流量が多くなければ、当然、水位は
 下がらないわけです。しかし、では、サイフォンの流量が多ければ良いかと
 言うと、サイフォンの流量が大きすぎると、ただのオーバーフローになって
 しまい、サイフォンが始まらないという問題が起こるわけです。

>また生意気な事を書いてしまいました。ごめんね>豊雪さん&KAZさん。

  とんでも、ありません。もしかして、生意気なのは、私の方では無いかと
 心配しています。

                       :- :- .・..・・..・.・' 豊雪

 ---PC-VAN(EDM70203)--from SHIZUOKA by HOUSETSU--06 Jan.1996(01:28)---


#1956
間欠濾過>豊雪さん、ポンポコリンさん     KAZ

豊雪さんとポンポコリンさんの御親切な解説でサイフォンによる間欠の方式
が本当に良く理解する事ができました。
今まで、間欠をしようとしたら、電磁弁とタイマーを使うくらいしか思い付きませ
んでしたので。

サイフォンの効きおわりにサイフォンを切るていう事は

   サイフォンの排水流量 > ポンプの給水流量

っていう事なんですね。そうでないと濾過層から水が溢れちゃいますよね。
それに加えてポンプの給水流量を小さくしすぎるとサイフォンが始まらない、
サイフォンを始まりやすくするには、サイフォンの頭の部分を細くするって言う事
ですね。

だから全体をまとめると、

サイフォンの排水流量 > ポンプの給水流量 > サイフォンの開始出来る給水流量

という事になり、それがうまくバランスするようにカット&トライするっていう事
ですね。このカット&トライは同軸方式の方がやりやすそうですね。内側のパイプ
を上下すればサイフォンの頭の部分の断面積を簡単に変えられますから。

私がROM始める前に公開なさっていられたのであれば、2度手間で申し訳ござい
ませんが、出来ましたならポンポコリンさんの間欠方式も公開して頂けないで
しょうか。

何時も質問ばかりで申し訳ございません。
今後工作をする時間が取れるかどうかは解りませんが、今日これから電気ドリルと
塩ビパイプを買いに行きます。そうすれば時間が取れた時に何時でも作業に取り
掛かれますものね。

                                                 KAZ