雨水と残り湯の再利用
貯水タンク・自動洗浄・メンテナンスフリー
Rev.
26
 Original :2014-07-16 Wed
 Updated :2014-09-30 Tue.
雨水タンク
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の自動洗浄



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アクティブ・フィルターの製作
手作り 貯水量 
 雨水タンク 自作フィルター 残り湯タンク 

新しいアイデアを試みる
 
 それなりの対策をしていても、貯水タンクには沈殿物など不要な物が蓄積されるものだ。定期的なメンテナンスは
不可欠だが、できるだけメンテナンスのインターバルを伸ばすアイデアを試みた。
 基本アイデアはのイラストに示した様にシンプルで、一般的な工具と技術で誰もが DIY で製作可能な作品だ。

 約2ヶ月後、得られた結果は期待以上のものだった。『貯水タンク自動洗浄装置』と表現しても誤りではないと言える
作品となった。

Phase-One

------ 基本アイデア ------
 1、雨水タンクの貯水をバスポンプで吸い上げ、フィルタータンクに送水する。
 2、フィルタータンクに送水された水は重力でフィルター(初期モデルは圧縮した古タオルを使用)を通過して落下。
   元の貯水タンクに還元される。
 3、フィルタータンクには貯水量の上下リミター(リミッター)が水量をモニターしてポンプの On/Off をコントロールする。

現時点 ( As 2014-07-20 ) の試作モデル実測したフィルタリング能力は 60リットル/時間 である。


 百聞は一見に如かず。 まず今回の Before & after pictures をご覧頂きたい。これ()が Before one だ。

 タンク上部からタンクを覗いた画像だ。底部の黒い沈殿物は黄砂や花粉などだろう。


 そしてこれ()が、アクティブフィルターが3週間働いた後の After one 画像だ。黒い沈殿物はあらかた回収され、
以前は見ることが不可能だったタンク底部の黄色の地肌が見えている。安価なバスポンプが1ヶ月弱でこれだけの
仕事をしてくれるのだ。
 しかし、私はこの程度でメンテナンスフリー とか 自動洗浄 だとは思っていない

 以下に今回のアクティブフィルターの制作報告を記す。

私は『いつか使うかも知れない。』と古いパーツや機器をため込むことは好まない性格なので、適宜処分しているが、
水道配管も電気配線もない場所で
スプリンクラーを使いたい。
 これ()は 2019年に製作した移動式スプリンクラーだが、使用した一部の製品の信頼性がとても低くて、実用にならな
かった作品だ。 
 製作報告 ⇒⇒ 不良製品セフテイ3は即刻破棄したのだがタンク部分は物置の隅に転がっていたのだ。
_

 廃棄予定の部品をジャンクボックスから引き出す。


 このステンレスパイプは先日壊れた傘立ての部品で、来月の不燃ゴミ回収日に廃棄予定だったのだが、今回のアイデア
に生かせそうだと気づいた。
 その後、( 2014-09-17 Wed .)残っていたパイプを利用して水位センス用のパイルも製作した。⇒⇒


 パイプをカットしてこの様な [ もの ] を作った。役目はフィルターホルダーだ。


 タンク上部から覗いた画像だが、タンクの底にセットされ、その上には20枚以上の古タオルが乗っかるのだ。


 底部にはエグゾーストパイプを着ける


 リーマーで希望のサイズまでドリル穴を拡げる。


 これもジャンクのパッキンとパイプ。タンク内部はの様な形状のパイプがセットされる。このパイプは、フィルターの
交換時に取り外してクリーニング可能だが、[ 知恵の輪 ] の様に組み上げたので、ただ引っ張っただけでは取り外せな
い構造になっている。(単なるお遊びで重要な意味は無い)




 水位の上下リミターはしんちゅうパイプにリード・スイッチを組み込んで作る。画像中央のモジュールも以前の
作品で、コウモリの観察用に試作した時の残り物だ。水位の低下をロウ・リミターがセンスすればポンプをスタート、その後
トップ・リミターがセンスしたらポンプを停止するだけの働きは、コウモリが巣に戻った、出かけた、の判断と基本的に同じ
なので無改造で流用できた。再利用品なので2個のリレーが使われているが、最初から作るのであればリレーは1個で足りる
_




 このパイプの中に Top / Bottom 用2個のリードドスイッチが組み込まれている。⇒後日パイプの材質をステンレス製に
換えた。⇒⇒

 FYI : リードスイッチの機能・入手先の説明 ⇒⇒


 タンクにセットした状態。正面(底部)にタオル製のフィルターが見える。このままでは、稼働中にタオルが浮き上がり
マグネットフロートにからみ、動作を妨げる可能性があるため適当な [ 押さえ ] を組み込んでおく。


 雨水タンクの近くへ運び基本動作テストをスタート。


 電源を繋ぐとすぐにポンプがスタートして給水が始まった。画像は、タンク上部から底に向かって撮影した
画像だ。勢いよく流入する雨水タンクの水が観察できる。想定外だったのは、タオルを約20cm ほどに押し固
めたフィルターは簡単に水を通してしまうため、満水になりポンプが停止しても水位はすぐにロウ・リミターにな
り、ポンプはほぼ、連続運転の状態になったことだ。


 より繊維密度の高い布で新しくフィルターを作り直した。


 FVT : フィールドベリファイテストを開始したアクティブフィルターシステム。

 現時点の仕様は、60リットル/時間のフィルタリング能力である。タンクの貯水量約20リットル 給水時間
は約2分〜2分30秒程度。満タン後約15〜18分かけてフィルタリングを行っている。

2014-07-29 Tue.
 最初のテスト運転(二日間 48時間)のサマリー。

 ポンプの駆動回数は延べ 144回 ( このテスト回数は自作アイテムカウンターでカウントした。)で、当初の
20分毎とした設計値どおりだった。
古タオルなどを圧縮して作ったフィルターを引き出してみたが、上層部ほど黒い砂状の汚れが多く見られた
ことでフィルターとしての基本能力は確認できた。

 今後の改良点
かなり力を込めて20枚以上のタオルを15cm 程度まで圧縮して作ったフィルターだが、タオル以外の適切な
材料を捜す必要がありそうだ 

2014-09-13 Sat.
Enhanced model (Sep.'2014)
 FVT : フィールドベリファイテストは1ヶ月半を経過した。

その間、フイルタリング能力を高めるためフィルター層に砂の層を追加した。当然それに従い、動作時間も長くなった。
このページの冒頭に載せたが、3週間のテストの Before & After 画像をもう一度示そう。
これ()が Before one だ。タンク内の沈殿物が見て取れる。



 そしてこれが After one だ。 沈殿物が回収されたことが分かる。


Memo'
 フィルターの材料の選択は悩ましい問題だ。消耗品なので、適度なフィルタリング能力を持ち、安価で、使用後の処分も
他の家庭ゴミ同様に処理できることなどが条件として考えられる。
 現時点で最適と思われる材料が見つかったので、フィルター部をそっくり入れ替えて、つまり古タオルや砂/土の使用を
止め、 FVT を続けている。新材料に関してはAlliance pass word を使ってアクセスされたい。

2014-09-17 Wed._
 より高い耐久性を持たせるため、Top/Bottom センサー・パイルの材質をステンレスに換えた。
パイプの材質をステンレスに代えた。
 以前はしんちゅう製だった。ステンレス製に代えた理由は以前洗濯機の排水をトイレットのフラッシュ(洗浄)に
再利用するアイデアを短期間試用したことがある。その後試用を止め廃棄するときに、しんちゅうパイプの錆に
気づかされた。残り湯などの使用環境では気づきにくいが、しんちゅうは、ある種の洗剤などには弱いようだ。
 パイプ表面の錆はマグネットフロートのスムースな動きを妨げる可能性がゼロではないのだ。ちょうど廃棄する
傘立てにステンレスパイプが使われていることを知り、再利用したわけだ。
 FYI : 洗濯機の排水回収 ⇒⇒

Phase-two


 次に試みたタンク内沈殿物の攪拌目的で追加したポンプの効果は絶大だった。

 攪拌ポンプ無しの場合、結果として上澄みだけをフィルターに送るため、沈殿物の回収には多くの日数(20日以上)が必要だが、
攪拌ポンプを使用すると短時間(6時間〜10時間程度)でほぼ同等の沈殿物が回収されるのだ。

 今回も Before & after pictures で具体例を示そう。今年の8月は台風の影響で雨天が多く、テストの機会は多かったが、その分
沈殿物はなかなか溜まらなく、FVT を停止して、タンク底部に沈殿物の累積を待った。

 テスト日、ある程度の沈殿物を確認後、攪拌ポンプが連動する新システムをスタートさせた。


使用した攪拌ポンプは、寺田ポンプ製作所の SL-102 だ。
Terada SL-102 Pump
この様な環境では吐出し量は 70/分を越えるためタンク内は『嵐』となり・・・・。
 

 貯水はもうれつに攪拌され、10秒後には真っ黒になった。矢印はフィルターを経由した回収水だ。この状態から
約 100箸鯒喊綛造房里董∨荵6〜7工程でフィルタリングを12時間継続した。



 翌朝、キャビンを開けた私は自分の目を疑った。読者も信じられないかも知れないが、タンク底部の沈殿物は
ほぼ皆無と言える状況になっていたのだ。
 『できるだけメンテナンスのインターバルを伸ばす。』との初期の目的は完遂できたと言える。メンテナスフリー
とか自動洗浄と表現しても良いのではないだろうか。

 より精度の高い情報を得るために、現在も FVT を継続している。

 最終的には得られたパラメーターを使い、マイクロプロセサー・コントロールド・システムとして完成させるつもりだ。

 残り湯タンクでも同様の試みを行った。残り湯タンクの沈殿物や汚れは雨水タンクとは大きく異なり、新たな対応
が必要だったが満足な結果が得られた。

残り湯タンクの自動洗浄システムの報告は次ページに載せた。 ⇒⇒ 

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