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化学反応式CO2発生装置、構造解説編

 この間から取り組んでいた、水槽用の化学反応式CO2発生装置が完成したので内容を紹介します。なお、記事のボリュームが大きくなるので、構造解説編、回路解説編、ソフト解説編の三つに記事を分けて紹介したいと思います。

 ということで、今回は構造解説編です。

▼配管系統図
化学反応式CO2発生のブロック図
 以前やった試運転で、1週間くらい運転すると反応の応答速度が低下する現象が発生していました。少量の液を数分間隔で滴下して反応させているのですが、どうも重曹のタンクの中で、比重の違う溶液が上下に分離してしまっていたようです。

 コメントで、そういう時はスターラーを使うと良い、と教えて頂いたのですが、仕掛けが大掛かりになってしまいます。そこで、熱帯魚工作室さんの記事のように、クエン酸の供給パイプを延長して重曹のスラリーの中に入れることにしました。こうすればCO2の泡で溶液が攪拌されるようになります。

 このパイプに発生したCO2が逆流するとまずいので、先端をJ型に曲げ、さらにその先は閉じて小さな穴を開けておきました。これでも僅かにCO2の逆流はありますが、ほぼ問題にならないレベルになりました。

▼全体
化学反応式CO2発生装置の水槽
 右奥に置いてあるのが今回製作したCO2発生装置です。

▼上蓋を外して中を見る
上蓋を取って中を見る
 上蓋は置いてあるだけです。

▼ケースを外した状態
ケースを外した状態
 ケースも被せるように置いてあるだけです。

▼薬品容器
内部
 左が重曹の容器で450cc、右がクエン酸の容器で200ccです。なお、重曹の容器は炭酸飲料用のPETボトルですが、一般的なサイズの500ccでは無く、少し小さい450ccの物を使うことで高さを低くしています。

▼制御回路
制御基板
 縦に取り付けられている基板が今回製作した制御回路です。

▼後面
後部
 右側のプラケースは照明コントローラーで、ここから昼夜信号をもらっています。

▼ポンプマニュアル操作スイッチ
ポンプマニュアル操作スイッチ
 メンテナンスをする時にポンプを正逆運転するためのスイッチです。なお、配管をそのままで逆転させると、クエン酸の容器に重曹が入ってしまうので要注意です。

▼操作パネル
設定パネル
 運転状態の表示や、クエン酸の注入量や注入間隔を設定するパネルです。

 最初は条件変更を行う場合は、プログラムを書き換えていました。でもしょっちゅう変更したくなるので、操作パネルを付けました。なお、このパネルの機能はソフト解説編で紹介予定です。

◆まとめ
 水量2リットルくらいの小さな水槽なのに、えらくハイテクなコントローラーが付いています。でもこういうアンバランス、嫌いじゃないです。

 本文中に書き忘れていましたが、現在の運転条は下記です。

※組成
・クエン酸溶液:クエン酸40g + 水160cc (合計容積184cc)
・重曹溶液  :重曹60g + 水100cc(合計容積127cc)
 この組成で発生するCO2の量は27.5gです。

※運転条件
・昼間:ポンプ時間25ms、運転間隔120秒
・夜間:ポンプ時間25ms、運転間隔1200秒
 この条件で20日以上の連続運転が出来るはずです。
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