エコロジカルライフ via DIY
雨水 貯水メーター2008 年秋〜 雨水タンク メーター
Rev.
78
 Original :Tue.Sep.15'09
 Updated : Sun.Nov.15'15
エコトイレ
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エコロジカルライフ via DIY 
タンク容量 Near empty alarm

2009-09-23-Wed.
 我が家の [ 残り湯再利用システム ] の需要と供給、つまり湯船から回収する残り湯の量とトイレで使用する
量はほぼバランスが取れているが、日によってはトイレの使用量が多いケースもある。
 2日ほどこの [ 消費過剰 ] な状態が続いても影響が無いだけの貯水タンク容量(500函砲世最悪の場合は
供給不足も考えられる。

 もし貯水タンク容量残が設定値より少なくなった場合
Case-1
: トイレット洗浄水用タンク(500函砲涼水量が一定以下になると、雨水を溜める 300肇織鵐から
(マイクロプロセサーのプログラムコントロールで)供給される。
Case-2 : 雨水を溜める 300肇織鵐の貯水量が少なく、供給不可能な場合は、自動的に上水道がトイレット
洗浄水として使用される。

この事例は [ 雨水タンク ] の Near empty switch だ。
 画像 (↑) はトライアル中のもので、水位低下をセンスするスイッチがポンプにセットしてあり事前にセットした
水位以下になるとフロートが下がり [ Near empty ] 信号をマイクロプロセサーへ送っていた。
 その後このフロートスイッチは防水能力が皆無と判明、このアイデアは破棄され、貯水量をディジタル表示する
モジュールから [ Near empty ] 信号をインタラプションする方法に変更した。

2009-09-23-Wed.
 今日は貯水タンクの容量が少なくなった事を表示する LED モジュールを製作した。
 希望としては Low とか Emp と表示したかったのだが誰もが判別しやすいEnd とした。 ( w も m も7セグ
メントの公式パターンがある。)
Near empty alarm indicator
 このモジュールはポンプキャビン内に設置するつもりだがもう少し小さい7セグメント LED を入手して一階トイレ
の普段目に付かない様な場所にも Override Switch と共に設置する予定だ。
 背後に見えるタンク容量インジケーターにこの End 表示を組み込みたかったのだが所有するマイクロプロセサ
ーの I/O port の容量と私のソフトウエア開発能力(私はやがて70才になるのだ。)の関係で現時点では不可能だ。
 補足 : その後この End 表示機能は 500肇織鵐に自動給水機能を追加した時に取り外したため現時点では
使用していない。


 こちらは3年後 ( 2012年8月 ) の同じワークベンチの画像で、机上には新しく製作した雨水タンク
No.2用の貯水量表示モジュールが見える)。
 このモジュールは、普段は貯水量をディジタル表示しているが、残量が 10醗焚爾砲覆襪反値で
なくメッセージを表示するようにプログラムしたものだ。( 残量の 10 or 20 と End を 0.8秒ごとに交互
にフラッシュ表示する。

参考記事 No.2雨水タンクの製作リポート ⇒⇒
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追加機能
 
 下()の画像をご覧頂きたい。
水面の面積に ご注目されたい。
 液の色がちょっと微妙だが、これは風呂に『○○温泉の元』なる商品を使用したため、その残り湯が
トイレに給水されこの様な『温泉の色』になったものだ。 
 この画像は二枚の画像を半分ずつつなぎ合わせたもので、注目して頂きたいことは水面の表面積
だ。左半分より右半分の水面の表面積が広いことに気づかれたことと思う。左半分の画像はロウタ
ンクの規定の位置でフロートスイッチが働いて注水を停止した状態なのだ。右半分はスイッチが働い
た後更に5秒間注水を続けさせた時の水面なのだ。

 臭いと汚れはトイレにつきものだが、表面積が広い→便器の濡れた範囲が広い→汚れが壁面に残
りにくい。さらに表面積が広い→水位が高い→排泄物がより早く水中に没する→臭いは対象物が大気
中に有るときに発するがより短時間に水中に没することで臭いの拡散を防ぐ。
 一見些細なことだが妻に言わせるとトイレの改造後、『明らかに便器の汚れが少なくなった。』印象が
強いとのことだ。

 この時間の延長方法は・・・、

自作のワンショット・タイマーモジュール
 その後のトライアルで約10〜12秒、残り湯を追加することにした。この時間を作るのは物置のジャンクボックス
から拾い集めたパーツで汲み上げたワンショットモジュールだ。ショップで部品を買い集めても数百円程度で
入手可能だ。
 このモジュールの信号を裏庭の500肇織鵐内の水中ポンプに送ることで約10秒(水量にして数百CC)の残り
湯が余分に供給され結果として現状より更に汚れや臭いの少ないトイレが実現するわけだ。

 タイマーについての補足説明 ⇒⇒

情報収集のために製作したモジュール。
 具体的にの様な追加給水モジュールを作り数ヶ月モニターした。

その後のプロダクトモデル。
 現在はモニター中に得られた情報を元に画像の様なモジュールを2セット製作
して1階と2階のトイレットで使用中だ。
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2015-11-15 Sun.
 トイレットの水洗水のコントロールは、上(↑)の画像 #10-6260023 のようなディスクリート(個々の部品でくみ
上げた回路)でなく、マイクロコンピューターによるファームウエアコントロール方式とした。

 ロウタンク左側に見える()モジュールがそれだ。ファームウエアコントロール方式なので、きめ細かい
コントロールやモニタリングが可能となった。


 正常なときは、その時点のステータス、たとえば [ ゲンザイ スイセンチュウ ] とか [ ロウタンク ヘ キュウスイチュウ ]
を表示し、トラブルが発生したときはそのエラーステータスを示すのだ。上記(↑)の事例はポンプの機能低下で標準時間
内にロウタンクの水位が標準水位まで上昇できなかった時のものだ。
 エラーが示されたことでポンプ劣化が見つかった事例。 ⇒⇒ 


 その後更に機能を強化した。 ⇒⇒

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トライアル : Oneway valve
 送水管の中の水流を一方向には流すが、逆方向には流したくない時に使用する逆流防止バルブがある。市販
されてはいるがけっこう高価なのだ。
 私が逆流防止バル( Oneway-Valve ) を必要としたのは以下の二件の対策のためだ。
Case-1
 二階トイレで風呂の残り湯を利用した時だ。結論から言えば不要だったのだが、以下の様な問題が事前に予測
できたのだ。
 ポンプで残り湯を二階トイレへ送る。
 トイレタンクに必要量が補充されればポンプは停止する。
 我々が入手可能な水中ポンプは構造上逆流防止機能を持たない。
 ポンプが停止したことでポンプからトイレタンクまでの配管の中の残り湯は
 自重で逆流して中水タンクへ戻る。
 
 その結果、(気にすれば気になるもので機能には影響は無いのだが・・。)
1、 逆流時に空気音( Shoooo! )が生じる。
2、 次回トイレタンクに補給時に貯水タンクからトイレタンクまでの長さに応じ
   て0.8〜1秒程度のディレイが生じる。
Case-2
 貯水タンクに溜めた雨水をスプリンクラーで庭に散水する時。⇒⇒
 
 下画像がその対応のために自作したバルブだ。
手作り逆流防止バルブ
 基本的に立てて(画像左を上にして)使用する。水流は右から左には流れ
るがその逆方向には流れることができないのだ。
 下がその構造を示す画像だ。

その中身。
 ボール( PC のマウスから流用した)が漏斗の形状をしたパイプの [ 首 ]
の部分に居座り下からの流れにはボールが浮いて水流が通過できるが
上からの流れに対しては自身が [ 重し ] となって流れを止めるのだ。
 実際に二階トイレの配管に使用したが効果は抜群だった。しかし現在
稼働中の [ 残り湯再利用の二階のトイレ ] には採用していない。
 理由は使用しないと音とディレイの問題は生じるトイレとしての機能には
影響なく、気障りになるほどでもないからだ。そして冬期の配管内部の
凍結の可能性を考えると使用の都度(逆流して)配管内が空になれば凍
結の心配が皆無だからだ。

庭の
スプリンクラーにワンウエイバルブは役だった。
 雨水をスプリンクラーで庭に散水する時にはたいへん役に立った。ポンプを
OFF してもサイフォンの原理でタンクの雨水の流れが止まらず、放置すると
タンクが空になってしまうのだが、このワンウェイバルブを付けることで漏水を
停止できるのだ。
 別の対案で漏水を防ぐことも可能だ。 ⇒⇒



2010-06-22 Tue.
 先日新品では(価格の面で)手が出せない商品を web auction で入手した。
先日 web auction で落札したモーターバルブ
 今回紹介するパーツはモーターバルブだ。トルクを稼ぐためギアボックスを内
蔵したモーターとバルブ(栓)が合体した製品で、無論中古品だが安価に入手
できたのだ。
 近い内に雨水を利用したスプリンクラーで使用するつもりだ。

FYI. このモーターバルブは、2011年11月の時点では雨水タンクの送水先を庭
の散水用、トイレ水洗タンク補充用に切り替えるために使用している。 ⇒⇒

2012-07-10 Wed.
 
 その後安価な市販の散水タイマーに機能を追加して
[ 雨水を利用したスプリンクラー ] を製作した。
  製作報告書 ⇒⇒
 作業報告書 ⇒⇒




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