太陽熱温水器用配水設備の改良

 

この温水器システムの製作と増設についてはブログに書いた。最近になって、水流が弱くなっていた。風呂に温水を送るのに、1時間以上かかる。また、ポンプの音が前よりずっと大きい。ポンプが壊れかかったものと思い、買い換えた。しかも、時をおかずにもう一度買い替えた。 そのいきさつについて書く。

 

初代ポンプは、魚鑑賞水槽用のDC12V、18W の小型である。2台従続につなげて運転していた。一方は、温水タンク内の温度差を少なくするために、水を日中ゆっくり循環させるのに使ってきた。一方が壊れたので、主ポンプとするために、2代目として、 DC12V、60Wの強力なものを、1年半前に買った。今回は、この買い換えたものが壊れたと思った。これは、ダイアフラム式であり、薄い振動板と一方向性弁を使って、水を送るしかけになっている。ダイアフラム式の特長は空気をも圧送できるところにある。これにより、呼び水を注入する必要が無い。ただし、動作音が大きい。

 

初代、3代、4代のポンプは、プラスチック製羽根車が回転するだけの簡単な構造である。ブラシレス直流モーターであり、永久磁石が羽根車と一緒に回転する簡単な構造だ。空気を吸い込み圧送する能力はほぼないので、ポンプの入口に空気があると水を吸い上げることができない。したがって、始動の際にポンプの入り口にある空気を逃がしてやる操作が必要である。子供の頃に実家にあった海水を汲み上げるポンプはロータリーポンプであった。これは、2つの金属歯車がかみ合って回転するので、初動のとき少しの水を入れてあげると、パイプ内部の空気を吸って圧を下げることで、海水が歯車まで上ってくる仕組みであった。 

 

水が無くなって 負荷が軽くなると、ダイヤフラム式では振動数が、羽根車式では回転数が異常に高くなって、軸受けが損傷するらしい。説明書の注意書にしっかりと書いてある。 風呂に温水をポンプで上げているとき、これを忘れてしまって空運転を長時間続けたことが、何度もあった。これが故障の原因だと思い込んでいた。

 

今回、最初に買った3代目は、交流100V、30Wである。 100Vと高圧なので感電の心配はあった。ただし、これでも水中で使えると書いてある。アマゾンから届いてすぐに置き代えて試した。残念ながら、水流は全く同じで、チョロチョロとしか出ない。安い中華製をまた買ったのが、いけなかったかと思った。ところが、念のために、ポンプ単体で動かしてみると、驚くことにかなりの水圧が出ている。 それで、壊れた2代目ダイアフラム式ポンプも単体で試した。新品時の性能がたぶん出ている。それで、問題の個所、部品はどこにあるかを突きとめにかかる。 

 

三つ股分岐水栓の1つが穴詰りしていたのがすぐに分った。この部品は金属製である。中がサビており、それで結ったようだ。この部品は、本来はガスなどの空気用のものであるらしい。私が構造と適用パイプの直径寸法のみで判断して買ったのがマズかった

 

さらに4代目もなぜすぐに買ったのかについて説明する。3代目の感電の危険は気にはしなかった。問題は構造がチャチで、空気の侵入が起り、動作がたびたび不安定になることであった。水中で使う分には、この問題は生じないはずだ。4代目で気に入ったのは、しっかりした作りである。また、DC24V、100Wという高い性能も気に入った。 ただし、6千円弱ぐらいと高価である。ただし、日本製はこの2〜3倍の値段がする。その前の世代のものは、直流電源こみで、2〜〜3千円で送料込みで買えた。中国製造はおそるべしだ。

 

他にも殺し文句があった。風呂に入れるホースの栓を閉じても、また、入力側の水圧が規定以下になっても、センサーが反応して電源が自動的に切れる仕組みが備わっている。実は3代目を買ったときに、運転停止を忘れたときのために、プログラム式タイマーも買って用意していた。この出費も無駄になってしまった。 

 

 写真1

 

ポンプシステムを写真１に示す。奥の方にあるポンプが、4代目である。写真2では、左が2代目(ダイアフラム式)、右が第3代目である。 

 写真2

 

4代目のポンプの性能は期待以上であった。温水を送り終えるには20分もあれば十分である。しかも、自動で運転を停止している。前段の初代ポンプは自動で止まらないけれども、壊れる様子は無い。空運転は説明書が言うほどには、たいした損傷にはならないのだろう。軸受け部分に水が残っており、焼き付かないのかもしれない。 

写真1で見るとおり、全体構造がゴチャゴチャしている。その原因の1つは、ホース径が9mm、15mm、20mmとに対応させているところにある。しかし、ゴミフィルタやポンプの入出口は15mmや20mmとなっている。私は当初、9mmを前提としていた。それで、同じ直径の部品をつなぐ際にも一旦、9mmに変換して、さらに元に戻すアダプタを使っている。これが構造が複雑になっている理由の一つである。設計と部品の見直し検討が終わり、必要部部品中国からの分も含めてすぐに揃った。写真3のようにすっきりした。

 

 写真3

 

ポンプシステムには、水栓が８ケも付いている。井戸水の各タンクへの注水、 温水循環運転の開始、空気抜きも含む風呂への送水の手順にしたがって、これの水栓の開閉をしなければならない。私の留守中運転のために、カミさんに教えたいところではある。 しかし、拒否されることは目に見えている。 

 

今回は、色々なことを学んだ。ポンプには、空気抜きが必要なものとそうでないのがある。空気が入っていると、その量に応じて、ポンプの音が変化する。水廻り設備がついても、その他の事をたくさん勉強した。例えば、取り付けネジの構造である。これは、R1/2 などの記号で示す。Rはテーパネジであること、適応パイプの内径が1/2インチを示している。 G1/2 は、内径1/2インチで、ネジが平行であることを示す。テーパネジはどこかで噛み合わせがぴったり決まるので、それ以上は入り込まない。平行ネジはそのようなことが無いので、水が濡れる。したがって、水止めのパッキンが必ずいる。 テーパネジではパッキンではなく、シールテープを巻きつけて対応する。