水ポンプ不調対応でPVCパイプの圧力タンク作成

どもどもです～、日本はGWに突入し帰省や観光旅行でお忙しいと思われますが、タイはソンクラーン休み明けで灼熱の中ダラダラしています。雨が恋しいピサヌロークからナリカーです。GW中はブログ書いても見る人居なさそうですが、生活習慣の一つなので更新です。

 水ポンプ不調ナリ(T_T)

先日から不調の水ポンプ君。実際は家に住み始めた時点で微妙に他の家のポンプより作動音が激しいなとは感じていたけどマイペンライ精神でそのまま使ってました。そして今回の水ポンプ故障及び修理で水圧スイッチ以外にも不具合が有りそうな事が判りました。

不調の問題点を解析

現状の問題点を箇条書きにすると

• 水道を使うと水ポンプがせわしなくON/OFFする。
• ON/OFFに伴い、水道から出る水の圧力も上下する。（マッサージシャワー状態）
• 水圧の上下に伴い、水道周りから「ドゥンドゥン」的な音が響く。
• 夜中に突然水ポンプが動いて煩い。（動く頻度も増えた）※水漏れが原因と思う

箇条書きにするとこんなモンなんですけど、正直ポンプの作動音「キュンキュン」音が耳障りで近所迷惑な感じなんです。症状的にはウォーターハンマー現象に近いので水ポンプ内の圧力タンク（アキュムレーター）不調を疑いました。

ウォーターハンマー現象：

水撃作用（すいげきさよう）またはウォーターハンマー（英: water hammer）とは、水圧管内の水流を急に締め切ったときに、水の慣性で管内に衝撃と高水圧が発生する現象である。弁の閉鎖や配管の充水時、ポンプの急停止といった急激な変化によって生じる。

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

ポンプ作動時の急激な水圧変化が水を伝わって音になってる気がします。

アキュムレーター：

アキュムレータ（英語: hydraulic accumulator）とは、油圧系や空圧系の流体機器に使われる装置の一つで、流体の圧力を利用して仕事に供給する高圧流体を蓄えておく装置のこと。ACCと略されることもある。蓄圧器ともいう。

容器内部にはゴム膜等に封入した蓄圧気体（例、窒素）が充填されており、ポンプから吐出された余剰流体（油圧系であれば作動油、空圧系であれば空気や窒素などの気体）を弁などで封じ込めて蓄積し、その後、弁解放などにより流体を開放してやるとアキュムレータの中に入っていた流体が、蓄圧気体の膨張する力によって流体を瞬間的に押し出して放出する。このバネのように元圧を蓄え、ポンプ停止時などに放出することで緊急動作等の圧力を供給しエネルギー源とすることができる。

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

上記の情報より

水ポンプ内に設置されている圧力タンク（アキュムレーター）が機能喪失すると作動液（水）の余剰流体（バッファ）の蓄積が無くなる→バッファ喪失により水道使用時に水道管内が急減圧→水ポンプ作動し急昇圧→ポンプ急停止→水道使用時に水道管内が急減圧の繰り返しになっていると推察しました。

対応検討

一番簡単な方法は水ポンプ内のアキュムレーターを修理、交換する事なのですが、パーツ代が結構高いらしく、アキュムレーター構造と同一となる何かが無いかと検討したら使っていない2F洗面所の配管が使えないかと思いつきました。

水ポンプの電源を抜き、使っていない2F洗面所の水栓を開け、1F水栓から水を出せば2Fの水道管から水が抜けて空気が入ります。

水を出し切った状態にし、水栓を締めて水ポンプの電源を入れれば、締め切った縦方向の水道管が空気溜まりになりアキュムレーターの類似であるエアチャンバーとなります。

暫定仕様で効果確認

この状態で１Ｆキッチンの水道から水を出すと明らかにポンプ作動回数が減ります。さらにポンプの音が「キュンキュン」から低めの「ウォーン」に変わりました。

分かりやすい効果確認として、ポンプ1回作動時の水の排出量を比較するとバッファ無しで40ml使用でポンプ作動が、300mlまで使って作動するようになりました。

水1Lを貯めるのに必要なポンプ回数が25回→約3回と激減し、水圧の脈動も無くなりました。

これは明らかに効果アリで、バッファ容量300mlあれば不満はでなさそう。これだけ作動回数が減れば水圧スイッチの寿命も伸びる気がします。

目標としてバッファ300mlをクリアするレイアウトを検討しましたがこの通りになるのかは自信ないですね。

対策品作成

洗面所の水道管は使うと空気が抜けて元に戻ってしまうので恒久的なアキュムレーター（エアチャンバー）を安価に作ってみたいと思います。

構造としては単純で水道管に繋がる何処かに密閉されたチャンバーを作成し、その中に空気を満たせばＯＫ。そんな訳で資材屋に行き、水道管に使われるPVCパイプやその他備品を購入しＤＩＹを始めます。

パーツはバッファ用の2インチパイプ2mに水道管接続必要な1/2パイプ、他には継ぎ手、バルブ、取り付け金具、アンカーネジ、接着剤です。

必要工具は、PVCカットに使うのこぎり、面取り用のヤスリ、壁の穴あけドリルかな。

PVCパイプで工作するのは初めてなので水漏れとか心配です。そこで家の外構用の水栓に取り付けて、失敗時のダメージが最小になるようにしましょう。

作成風景

パイプをできるだけ真っ直ぐに切断し、ヤスリ等で切断部の修正＆面取りを実施。汚れをキレイに掃除し、仮組みして、差し込み端面にマーキングを入れ、接着面の両側に接着剤を塗布し素早く接合。この時30秒は加圧した状態を保持してマーキーング位置より飛び出さない様にする。（ちなみにこの部分を最初に接着し後々悲しい結果が待ち受けます）

バッファ部分の完成

異径継ぎ手の関係で2インチ→1インチ→1/2インチとなっています。パイプの長さは適当です。

水道管接続部を作成

こちらは全て1/2インチで作成。理由はパーツが安いから。このパーツを水道管に割り込ませるので、この作業以降1Fの水道は使用禁止となり、外食が捗りました。ちなみにコレ以降の写真が少ないのは、作業疲れと熱ダレで思考が麻痺してたからです。

バッファ接続＆取付金具装着（完成）

いきなり完成しちゃいましたが。上の方の金具取り付けとかしんどかったです。水を含めた全体重量は凡そ6kg程度なのでこの金具で十分足りると思います。

接着後は硬化に24時間必要（4時間で強度90%）と日本のサイトには書いてあったので次の日の朝まで硬化させました。

恒久仕様で効果確認

水漏れてますやん。。

次の日の朝になり1Fの元栓を開けて水を流してみます。心配だった配管水漏れも無く順調だなーっと暫く眺めていると、何かぷっくりしたものが目に入りました。ゆっくりと滲み出す水ですね。。。俺氏の額からは水漏れよりも多い汗が吹き出しますが、まだ慌てる時間じゃない。ここはタイだし、家の外なんだから水漏れノーカンじゃね？って事でタイ人嫁に判断して貰ったら、このままでＯＫだって。

改修自体は50バーツも有れば出来ますが、今は水漏れよりも対策効果確認が大事！

家の中に入り、2F洗面所の水道管空気を抜き、同じ様に排水量をチェック。こちらは見た感じ300ml＋αで要求値に合致しています。じっさい使い勝手は良好で文句ないです。

折角なので2F水道管の水を抜き、バッファ併用したらポンプ1回作動で650mlまで使えました。

まとめ

ポンプ1回で使い得る吐出量が40mlから300mlに変わっただけでそんなに大差が有るのかと思われますが、我が家的には大きな違いに感じられました。

対策効果として

• 水道を使うと水ポンプがせわしなくON/OFFする。

→バッファ効果で作動回数激減した。

• ON/OFFに伴い、水道から出る水の圧力も上下する。（マッサージシャワー状態）

→水圧は一定となり全体的に強めな感触。

• 水圧の上下に伴い、水道周りから「ドゥンドゥン」的な音が響く。

→前は家全体に響いた音が、注意しないと気付かない程度に減少。（嫁歓喜）

• 夜中に突然水ポンプが動いて煩い。（動く頻度も増えた）※水漏れが原因と思う

→パイプが水漏れしているので突然作動は有るがバッファ効果で回数激減。音も静かになって気にならないレベル。

• 電気にも優しくなった？。モーターは作動時に多くの電力を消費するので作動頻度が下がり省エネになる。対策前は夜間シャワーを浴びるとハロゲンライトがポンプ作動に連動して暗くなったが、それも改善した。

デメリットとしては、大きさの割にバッファ量が少なくメーカ品より性能が低いです。

自作品は全容量4L以下なので20L程度の圧力タンクが有ればもっと劇的な効果が期待できると思います。

そんな訳で、水ポンプ不調の件は一時解決です。今後は水漏れとバッファ部の空気がどれだけ保つのか経過観察です。

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