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海水水槽 潮の満ち引き自動化計画2(製作段階)
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3月20日に製作開始しました。計画どうりに着工し、寸法等すべて合いました。
が、そう簡単にうまくいきません。ポンプの能力の計算違いで、水がくみ上げられないことに・・・。
いろいろと試行錯誤をします。現在の状況はどうなんでしょう。(3/20)
3月31日に最終製作段階へときました。
それまでにある程度出来ていたわけですが、少しずつ問題がでてきたので、改善していました。 
今まで真水を入れて動作確認していました。次は本当の海水(汽水)です。(3/31)
4月29日生物を入れた水槽を見てきました。
海水ということもあり、短期間で汚れが目立つことがわかりました。
汚れについてはコケの繁殖防止対策を考えております。
すべてが上手・コンパクトにいくことができるのであれば、商品化(?)の案も出されていますw。 
制御関係の電気系統はボックスに収納し、ポンプのモーターも水槽外に出すつもりです。(4/29)
 3月20日(月) 〜試作第一号〜 
 
今回使用する(はずだった)ポンプです。
左の出てる部分から水を吸って上の穴から排出します。
このポンプの能力として最大揚水高55cmです。
しかし、実際に作ってみると、高さが70cmもありました。
ですから、全く吸い上げることが出来ない状況でした。
二つのポンプを作動させるプログラムタイマーです。
液晶表示で一分間隔で設定できるようにできています。
時間になると中のリレー(電磁スイッチ)が作動して、
AC100Vの電源をONにする仕組みです。
今回、このタイマーの設定に関する問題が発生。
次回詳しく説明いたします。
こちらは、パイプ接着用の接着剤です。
30分間以上は乾燥させてください。と書いてあります。
が、即効で固まります。
24時間以上放置すると、最強強度に達するみたいです。
これが、予想以上にくっつく。
外そうと思っても、全く外れません。
計画的に接着しましょう。
ポンプとパイプの水漏れを防ぐために使用したシリコンです。
実際、ポンプ(写真上)を使用しなかったわけですから、
結果的には実用性がありませんでした。
こちらは、24時間で最強強度になるとはいきません。
いくら待っても、くにゃくにゃ状態でした。
水槽のフレームに合うように、パイプをエルボで曲げています。
今回は、パイプで給・排水を行おうと思っていたのですが、
ポンプの関係上、パイプでは不可能ということが判明しました。
パイプの口径が合わなかったため、チューブで送水することに。
相変わらずコーナーはエルボでまかなっています。
しかし、この仕様にしたことで、後から問題が発生。
次回まとめさせていただきます。
下部水槽(衣装ケース)です。
管を通すために、フタに穴を開けるところです。
あらかじめ範囲を決めておき、ドリルで穴あけをして、
のこぎりで切りやすくしておきます。
後は、その穴に沿って、切って行くだけです。
最初の設計どおりに実験してみました。
パイプとポンプを接着し、上部水槽の水をくみ下げるところ。
最初に申しましたが、ポンプの力だけでは水を吸い上げる
ことは、出来ませんでした。
ポンプからのパイプ(↑の写真)が
上部水槽に来ているところです。
はじめはこのような感じで配管をする予定でした。
 この日はパイプ・ポンプの設置をしました。実際にやってみないと分からない問題が続出。
計画通りに進むと思われていたものが全然進まなく、時間だけ経ちます。
次の日に試作第二号を作る予定です。今後の更新にご期待ください。
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3月31日(木) 〜試作第二号〜 
エルボとチューブをつないでいるところです。
これはぴったりとはまります。
念のために、塩ビパイプ接着剤で最強強度にしておきます。  
エルボとチューブをつなぎ終わりました。
左側が給水で右側が排水です。
これは排水のための水中ポンプ。
最初は水槽内にポンプは入れない予定だったのですが、
能力によりやむを得ず投入です。
最終的には魚類・ごみ等保護のため、ポンプのまわりに
産卵用ネットで囲むつもりです。
下部水槽(濾過部)の中身です。
単純に、水中濾過器2台で濾過をします。
奥に、バスポンプが見えます。
時間になると、バスポンプが始動して上部水槽に給水します。
上部水槽の中側から見た給水・排水部です。
画面左側が排水用(水の流れは下から上)。
画面右側が給水用(水の流れは上から下)。
上の写真を広域で撮ったものです。
大体このような状態でまとまっております。
実際に給水をしている写真です。
上からそのまま落としているだけなので、かなりの水しぶきが
あります。
さらに、タイマーの誤差により、水位が常に変わってしまいます。
それを改善するために、次の対策をしました。
水位が水槽の半分より上に行かないように、写真のように
半分までチューブを伸ばしました。
こうすることにより、水がチューブの切断部(半分)まで来た時に
サイフォンの原理が発動し、自動的に下部水槽へと戻っていき
ます。そのため、タイマーが誤動作し水位が狂っても、水があふ
れる心配はありません。
タイマーを延長コードでまとめました。
水槽の全体写真です。
水位が丁度半分でとまっています。
 ほぼ完成しました。
タイマーの性質により、小さな誤差は出てきますがサイフォンの原理を上手に利用して難題を克服しました。
タイマーが独立していますので、1分の誤差が長時間すると差が開いてきそうです。
当初のポンプですと、くみ上げ時間は約6分でしたが、バスポンプにしたため、約2分で給水してしまいます。
オーバーフローするのは避けることができました。しかし、当初の予定であった「正確さ」が欠けています。
チューブとパイプを接続する際に口径をあわせるため3種類の大きさのものをつなぎ合わせています。
今後は海水(汽水)を入れて動作させるわけです。今後も多くの問題がでてくるでしょう。
今後は動作確認のページで問題箇所・改善案を随時更新していく予定です。
製作段階での考察
今回は、ポンプの選び方に問題がありました。同じ機種で吸い上げ能力が高いものが他にもあったのです。
値段の関係上、一番安いので作成しようとしたので結果的に企画書どおりに進みませんでした。
また、タイマーに関して、二台を独立させて使用しましたので、どうしても二つの間にタイムラグができてしまいます。
パイプにはφ12.6などの半端な口径のものは売っていません。今回、その口径に一番近いパイプを買い、チューブでつなぎました。
 今後、この水槽をよりシンプルに且、設置・操作性に優れているものにするには次の点を改善する必要があります。
 ・タイマーを一台で2ch(チャンネル)式にし、それぞれのポンプを一台で制御できるようにする。
 ・ポンプをより強力なものにし、水槽外で給水・排水を行わせる。(計画書)
 ・チューブとパイプとの接続部をより確実なものにするために、同一の口径のチューブで通す。
 ・蒸発水の補充のために、水位センサーを付け、自動で水の補充を行う。
以上の項目を満たすとより水槽がより高度なものになると考えられます。
次回からは動作段階。正常に動作するのであれば、そのまま様子を見て、生物の様子もレポートしていきたいと思っております。
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