アクアなチラシの裏


メール サイトマップ
飼育器具
水槽
底床
ライト up
ライトスタンド
フィルター
ヒーター
ファン
UV ライト
エアーポンプ
バックスクリーン
炭酸ガス添加設備
エアーストーン
蓋
アクアなチラシの裏ホームページ

エーハイム エコ (EHEIM ecco) 徹底解剖 その3

エーハイム エコ 2231の性能確認実験
外部フィルターの性能を語る場合は、普通ろ過能力の大小のことを指すと思います。その場合、同じ水量の水槽に同量の魚を入れて亜硝酸などを測定するのですが、「60cm一本勝負」のアクチラがそんな比較実験ができるわけありません。そこでここでは特にポンプ性能や吸水能力に着目して、エコ2231の性能確認をしたいと思います。

ポンプ性能カーブ
ポンプの全揚程と流量の関係をグラフ化したものを性能カーブと言います。全揚程とはJISを要約すると「ポンプ運転によって作られる水頭で、ポンプの吐出側と吸い込み側との全水頭の差」ということになります。
この文では理解しがたいのでアクアリストが理解しやすいような言葉で置き換えてみると、水槽の水面と外部フィルターの戻り口部(シャワーパイプやオーバーフローパイプ)の高さの差(水を持ち上げた高さ)とホースやろ材やらの抵抗分を足したものが、外部フィルターの全揚程となります。
本来ならば外部フィルターのポンプの吸い込み部と吐出部の水頭を測定するのですが、あまり複雑にしてしまうと圧力損失が大きくなってしまいますし、パーツ代もかかってしまいますので、ここでは大体の目安が分かれば良いということで、以下の方法で簡易的に測定することにします。

テスト装置

テスト装置の説明図


テスト装置の説明とテスト方法です。
(1)吸い込み側に設置したバケツより水を吸い込みます。
(2)バケツの水面高さが変化しないように水を足してオーバーフローさせながらテストします。
(3)1のバルブを絞って流量を変化させます。
(4)そのときの吐出側の圧力(水柱)をホースで作ったマノメーターで計測し、これを全揚程とします。
(5)流量が安定した頃を見計らって、吐出側のバケツで水を受け、同時に時間を測定します。
(6)バケツに5L分の水が貯まるまでの時間からポンプの流量を算出します。

また、予め呼び水を行って系内に水を張り込み、マノメーターの基準点を設定しておきます。やり方は1のバルブを閉めて呼び水を行うと系内に水が入り、吸い込み側のバケツの液面高さとマノメーター内の水面の高さが同一となります(もちろんバケツには足し水を行い、バケツは満水にしておきます)。この時のマノメーター内の水面高さを基準(0mm)として、計測しています。
ちなみに吸い込み側の液面高さと吐出側ホース先端の高さも同じ高さに揃えています。

先ほどの図を忠実に我が実験室に再現したのが次の写真です。ジャ〜ン。

実験装置の写真
左:全景(クリックすると拡大します)
右:全景から切れているマノメーターの上半分。天井ぎりぎりの高さです。

しょぼ〜。それに実験室じゃなく、ただの○○場じゃん。って、すいません見栄を張りました。
図に比べるとしょぼしょぼな設備ですが、実験を急遽行ったので準備が少し足りませんでした。なぜ急いだかというと、管理人以外が出かける時が急に訪れたからです。以前の実験(⇒デニマックスを参照ください)では、子供たちの非難と同居人の呆れにより居たたまれなくなってしまったので、今回は極秘裏に行うことにしました。
マノメーターであるホースを支えているのは園芸用の支柱で、それの土台は水を入れたペットボトルです。今回の実験で苦心したのが、このマノメーター。気を許すとすぐバタンと倒れてしまいます。振り返って脱衣室側で計測値を紙に記入していたりすると倒れてしまい、振り返るとヤツがいない状態です。ペットボトルが小さすぎるのが原因ですが、これでも冷蔵庫にあった飲料水を無理やりコップに移して調達しました。冷蔵庫の中の沢山のコップが見つかったら、また非難を浴びそうです。しかしこれも実験のため。多少の犠牲は仕方がないので、これ以上気にしないことにしました。
さて、外部フィルターの吸い込み側の液面と外部フィルターの底との高低差は、エコ2231の場合メーカー推奨値である40cm〜150cmにする必要があります。写真の状態で62cm確保できていますので、問題ないのですが、吸い込み側のバケツより送り先のバケツの背のほうが高かったので、吸い込み側の液面高さと吐出側ホース先端の高さを揃えるために、吸い込み側のバケツは風呂桶に載せています。
実験はフィルター内のろ材を変えた何ケースかを測定することにします。
なお、使用したエーハイム エコ 2231は約2年使用したものであり、また個体差もあるでしょうから、テスト結果は参考値として捉えてください。

実験に使用したろ材の組み合わせ
以下の3ケースで測定しています。
(1)ろ材無し(バスケット内は空)
(2)純正(バスケット下段:粗目パッド×2枚、上段:粗目パッド×0.5枚+細目パッド×1枚+活性炭パッド1枚)
(3)サブストプロ1バスケット分(バスケット下段:エーハイサブストラットプロ レギュラー、上段:粗目パッド×0.5枚+細目パッド×1枚+活性炭パッド1枚)

さて、実験結果を発表する前に、合わせて行ったもう一つ実験のことを説明します。それは・・・

ノーマルエコの能力アップ実験
「ノーマルエコとエコ コンフォートとの違い」に掲載したように、両者のパーツの違いはインペラー/スピンドルのみです。それではパーツを交換したら本当に能力アップするのか実験してみます。
方法は、エココンフォート用のインペラー/スピンドルに交換した状態で、上記の(1)と同様バスケット内は空で計測します。

それでは、まとめて結果を発表します。今回の実験で得られたポンプ性能カーブはこうなりました。

実験結果
ポンプ性能カーブ
まず(1)のケースに着目すると、流量が0 つまり水が流れていないときは全揚程が最大となり、1088mmとなりました(この揚程を締切揚程と言います)。エーハイムジャパンさんの発表している最大揚程はエコ2231 50Hzの場合1.0m(1000mm)ですので、この締切揚程に当たるものと思われ、今回の実験ではそれ以上のパフォーマンスを確認することができました。
吐出側のバルブを調整して、流量を上げていくと、流量が大きくなるほど、ポンプの全揚程は低くなります。バルブを全開にしたときは、流量340L/H、全揚程213mmとなりました。
エーハイムジャパンさんの発表している流量はエコ2231 50Hzの場合480L/Hですが、それに届かないのは、測定条件が同一でないことが挙げられます。ホースの長さや使用したパーツの種類、数により抵抗が異なり、結果も異なってしまうのです。それでは吐出側全てのパーツを外したときはどれくらいの流量になるのかについては、この次の課題ということにします。

ろ材を入れた(2)、(3)のケースでは、同流量を比較すると、(1)より若干ですが、ろ材の抵抗により、全揚程が低くなります。ただし締切揚程については、水が流れませんのでろ材やホースの抵抗(動圧損と言います)はゼロになるため、ほぼ同じになります。
(2)と(3)ではところどころ結果が逆転してしまい、どちらのろ材抵抗が大きいか、これでははっきり分かりませんね。粗目パッドとエーハイサブストラットプロ レギュラーは初期段階ではろ材抵抗に大差がないってことだと思います。目詰まりしていくと状況は変わるかもしれません。またちょっと意外だったのは、ろ材の有無の違いがある(1)と(2)・(3)では差が小さいこと。目詰まりなしのろ材って案外抵抗が小さいのですね。

ここで大事な理解としては、抵抗が増えると流量が下がるということ。
このグラフで、右端はバルブを全開にして測定したデーターで、配管やろ材に目詰まりがない状態のときの流量/全揚程を表しているとした場合、目詰まりによって抵抗が増えると(実験ではバルブを絞ることで再現している)どんどんグラフの左寄りの状態になり、つまり流量が減っていき、極端な場合ですが最終的に流量が0になることが分かります。

そしてもう一つ大事なことは、この性能カーブが寝ている(つまり傾きが小さい)ポンプは、抵抗の増減によって流量変化が大きいポンプと言え、性能カーブが立っている(傾きが大きい)ポンプは、抵抗の増減によって流量変化が小さいこと。
外部フィルターのポンプ特性は、目詰まりが起こっても流量の落ち込みが少ないものが良いと言えるでしょう。「この外部フィルターは目詰まってすぐ流量が落ちてしまう」なんてことを聞きますが、そのような外部フィルターの性能カーブは傾きが小さいものと思われます。
それではエコ2231の場合はというと、性能カーブを直線で近似し、その傾きから「100mmAq抵抗が増えると37L/H程度流量が落ちる」という結果でした。これがどうなのかと言うと、他の外部フィルターとの比較はないし、大体100mmAqの抵抗ってどのくらい目詰まった状態? 画面の向こうから声が聞こえてきそうですが、ここまでで許してくださいね。

さて、気を取り直して次の実験、ノーマルエコの能力アップ実験の方はというと、締切揚程は1163mmでした。エーハイムジャパンさんの発表している最大揚程はコンフォート2232 50Hzの場合1.0mですので、それ以上のパフォーマンスを確認することができました。
バルブを全開にしたときは、流量349L/H、全揚程203mmとなりました。エーハイムジャパンさんの発表している流量はコンフォート2232 50Hzの場合500L/Hです。なぜ流量が少ないかは先ほど説明した通りです。
グラフが示すように、エコ コンフォートのインペラーに交換した場合、全域でノーマルエコのままより揚程がアップします。言い換えると、同じ系統に水を流す場合は、より多くの流量が流れることになります。今回の結果では、マノメーターから先の抵抗が200mmAqのとき、ノーマルエコよりエコ コンフォートでは約3%流量増となり、同じく抵抗が600mmAqのとき、ノーマルエコよりエコ コンフォートでは約9%流量増となります(注:実際は流量が増えると、ホースの抵抗がその分増えるため、同じ抵抗ではないのですが、話を簡単にするためにそう仮定させていただきました)。

実験中の音としては、新しいエコ コンフォートのパーツを使用した時の方が、若干ですが音は大きく感じました。しばらく使用すると変わるかもしれません。静音化については、交換すれば必ず実感できるというわけではないようですので、静音化のみを期待してのパーツ交換は期待外れに終わる可能性があることに留意しましょう。それでもパーツ交換による流量アップについては、確実なので、ノーマルエコ ユーザーの方は、パーツの値段しだいでは検討に値することでしょう。

実験終了後の状態の写真さて、実験が終了して我に返るとまた目の前にガラクタの山が・・・。早く撤収しなければと思った矢先に、ガラガラと脱衣所のドアが開き、息子が現れました。
続きは余談になるのでラウンジへどうぞ。
⇒ エーハイムエコ実験の続き 
実験編でしたがまだやり残したことがあり、完全燃焼に至っていません。続編に期待してください(寒くなってきて水いじりは辛いかもしれませんが)。


⇒  フィルターへ戻る

PAGE TOP

Copyright© 2006-2014 AKUANATIRASINOURA. All Rights Reserved.