小型水槽用CO2ミキサー　モニターレポート　その1

「熱帯魚工作箱」さんの小型水槽用CO2ミキサーのモニター募集に応募して、見事当選しましたので、これから何回かに分けて使用レポートをお届けします。

まず送られてきた箱を開けると、このように本体を含めパーツがギッシリ入っています。径の違うABS樹脂性パイプやらシリコンチューブ（シリコンタイプのチューブではありません。この言い回しは熱帯魚工作箱さんの受け売りですけど。）がフルセットで入っているので、ちょっと加工を加えればどんな接続でも出来そうです。

それになんとあのリブ除去加工済み　タカギ G098コック付三又ジョイントまで含まれています。

⇒「熱帯魚工作箱」水を分岐するモノへ

これは、お優しいmizuwarabiさんが「CO2ミキサーを接続する際に水の分岐用として使ってね」という意味で送ってくれたのか、
はたまた「CO2ミキサーを送ったんだから、これも併せてレポートしてくれるよね〜ん」という意味で送ってきたのか分かりませんが(普通前者に捉えるでしょって声が・・・）、せっかく送ってきていただいたので、手始めに以下の実験をすることにしました。

題して、「エーハイムのT-ジョイントとコック付三又ジョイント　どっちの抵抗が大きいかガチンコ勝負！」

測定は、エーハイムエコ2231にT-ジョイントもしくは三又ジョイントを接続し、流量を測ってみるというやり方です。

写真のように、おなじみ！の実験設備にて、5L送水するのに要した時間を測定した結果です。
（左から、三又ジョイントの流量測定（右側への通水）、T-ジョイントストレート方向の流量測定、T-ジョイント直角分岐方向の流量測定）

結果は、T-ジョイントのストレート方向への通水が最も抵抗が少なく、その他はほぼ同等でした。
三又ジョイントは、「熱帯魚工作箱」さんで報告されていたように、コック部の内径が狭まっているのでその分若干抵抗が大きいようです。ただし抵抗が大きいと言っても僅差ですし、それにT-ジョイントのほうはバルブ機能がないので、同じ機能にするためにはT-ジョイントに加えてタップを取り付ける必要があることから、三又ジョイントにはハンデがあったかも（ここまで書いて、タップを付けて実験すればよかったと気づくも、時既に遅しですね）。ちなみに、ここで試用している三又ジョイントは、リブ除去加工済みのやつですので、購入したままの場合は、もう少し抵抗が大きいかもしれません。リブの除去方法は「熱帯魚工作箱」さんで確認してください。

話が横道にそれましたが、CO2ミキサーに話を戻すと、このCO2ミキサーの働きは以下のようになります（写真を見ながら読んでください。「熱帯魚工作箱」さんを見ていただければ、より詳しく解説されています）。

CO2は、ミキサー本体にCO2ストーンを通して微細な泡にて供給される。
外部フィルターからの水流は、ミキサー本体に旋回流になるように供給される。
供給されたCO2は旋回水流にて激しく混合され、溶解していく。
溶け残ったCO2は、ミキサー本体上部に集積される。
一方、ミキサーへ供給する水はディフューザーを通して供給されていて、ディフューザー部では水流により気体導入部が負圧となる。
ミキサー上部に集積したCO2は、ある程度溜まったらディフューザーに吸い出される。
吸い出されたCO2は、ディフューザーにて微細な気泡として水流に混合され、溶解していく。
溶け残ったCO2は、水と共にミキサー本体に供給される。

こうしてみると、このCO2ミキサーのポイントは、
「供給されたCO2が気泡として系外に出て行かない限り、循環して溶解を行う」
ことだろうと考えました。
もしそうだとすると、ディフューザーがきちんと働く流量以上流し、CO2ミキサーから極力気泡が出ていかないような流量に調節することが、使いこなしのコツではないかと想像できます。

ここで、一発勝負で水槽に導入するのはちょっと無謀かなと考え、予備実験を行うことにしました。
この予備実験の目的は、

・実際にどのような感じでミキサーが働くのか
・シャワーパイプと併用することになるが、流量バランスはどうすればよいか

この辺の当たりを付けることです。
予備実験は、不透明なバケツで行うと気泡の動向が観察しづらいと考え、お蔵入りしていたデビュー360ガラス水槽を使用することにしました。またCO2レギュレーターは魚を飼っている水槽で使用しているものしかないため、エアーで代用することにしました。

実験の手順は以下のようになります（図を見ながら読んでください）。

外部フィルターを起動する。シャワーパイプ側には水が流れないよう�@のバルブを閉じておく。
CO2の代わりに、エアーをエアーポンプでCO2ミキサーに供給する。
エアーはほとんど溶けないことから、すぐ溜まってしまうため、ディフューザーへ気泡が循環し始めたらエアーポンプを止める。
水の流量が多すぎる場合は、�@のバルブを開けて流量を調節する。
CO2ミキサー内の気泡の動向を観察する。

次に、ある程度運転したら、�@のバルブを全開にして運転する。
CO2ミキサーへの水量が少ないようだったら、シャワーパイプの穴をいくつか手で塞ぎ、気泡が調子よく回るポイントを見つける。
尚、シャワーパイプは純正品をほぼ半分の長さに切ったもので、孔数は自分で開けたのを含めて6個あり、かつ孔径はオリジナルの孔より広げてあります。

図の実験装置を我が実験室に再現した写真がこれ。

またまた見栄を張って実験室と書きましたが、やっぱり○○場です。ドアまで写っているので、騙しようもありません。実験装置の方も「エーハイムエコ 徹底解剖」のときよりも、ますますショボさがパワーアップしています。

さて、実験をしていると、ガラガラッと脱衣所の引き戸が開きました。○○場で怪しげな実験している姿を見て、同居人は目をカッと見開いたまま、何事もなかったかのようにドアは再び閉じられました。完全にあきれ果てた模様です。
「本日の晩飯のシェフとディッシュウォッシャーは誰がやるか分かっているんでしょ」、
「もちろん、まかしとけっ」てなテレパシーが僅か2、3秒の無言の間に交わされたのでした。
しかしこれで、お墨付きをもらったわけになるので、心おきなく実験を継続することができました。

写真は水を張る前の水槽で試しているところです。

左の写真では、ミキサー内の旋回水流が写っています。空気中なので約1回転しかしていませんが、水中ではもっとくるくる回ります。右の写真はシャワー側にも通水して試しているところです。孔が4つしかないように見えますが、もう2つは水槽側に向いているので、水槽を伝って水が流れています。

さて、実験結果は以下のようになりました。
�@のバルブを閉じて、全量CO2ミキサーに流したときは、気泡がグルグル回っているのを確認した。流量が多すぎるという感じはしなかった。
�@のバルブを開けてシャワーパイプ側も通水すると、気泡はあまり回らなくなり、かつディフューザーも働かなくなった。
その状態で、シャワーパイプの6つの孔のうち2つを残して他の孔を指で塞ぐと、気泡はよく回るようになり、かつディフューザーが働くようになった。
これは気泡が回っているところなのですが、残念ながら写真ではよく分かりませんね。撮るのへたくそでスイマセン。

予備実験をしてみて、CO2ミキサーとシャワーパイプを併用する場合は、以下のような工夫が必要なことが分かりました。
CO2ミキサー側の水流を確保するために、外部フィルターの戻り分岐部からミキサーまでのホースを極力短くする。
シャワーパイプ側にあまり流れないように、孔数を減らし、かつ孔径も小さくする。

今回の実験で当たりが付いたので、次回はこの結果を踏まえて本水槽に設置してみたいと思います

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