DIY,流量可调节的微型外滤筒

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言归正传,先上成品图和使用效果图。




楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-10 15:33:00 +0800 CST  
2楼留更自用。

楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-10 15:34:00 +0800 CST  
为什么要制作这样一个滤筒呢?
首先要从盘古开天辟地说起。
抱歉,是要从一个微型鱼缸说起。
楼主在去年年末购入一个微型桌面超白方缸。尺寸是15cm×15cm×20cm,也就是别人养斗鱼的那种缸。
15cm,嗯,大概是能买到的最小的直角缸了。
到底是多小的缸呢?看下面这两张图吧,图中使用的瀑布型号是创星HF0100。感兴趣的朋友可以查一下尺寸,宽8cm,入水管高14cm。
是不是感觉入水管像定海神针一样杵在那里?
作为一个工科男,可以容忍这样一根黑粗硬杵在自家鱼缸里吗?当然是大写的NO!
所以,我需要买一个进出水管更细的过滤系统。
结果当然是买不到,什么AA360,CY-20,UP120,伊罕迷你,都太黑粗硬了。
那就自己做一套吧。



楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-10 16:11:00 +0800 CST  
设计目标:
1,更小的尺寸。鱼缸观赏面宽15cm,高20cm,缸背面与墙壁间距16cm左右。如果要把滤筒完全隐藏在缸后面,整体尺寸不能超过15cm×16cm×20cm,包括外部管件。
2,更细的进出水管。选材要满足够细,美观,有L形弯管,方便剪裁和开孔。
3,更小的流量和更缓和的水流。需要具备进出水双流量调节功能。
4,相对大的滤材容积。尽量节省桶内空间,简化桶内结构,减少桶内管件,尽量选用小尺寸动力部件。
5,更便捷的日常维护。要方便开启上盖,不能将管件、开孔、动力部件等设计在上盖。要方便拆卸,开孔和管件连接处的密封不使用胶粘的方式。要方便滤材更换,管件要设计在桶侧壁,保证滤材空间规整。
6,开关功能。
7,静音。
8,不漏气,不漏水,不漏电。活着最重要

楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-10 16:47:00 +0800 CST  
选材。




1,筒身。
乐扣HPL812。尺寸如图。




2,动力器件。
创星AT301/AT301s



3,水路管件。
使用净水器2分快接管件。
2分PE管。


L型直插接头1个。


L型快接弯头7个。


2分球阀2个。


PE管剪一把。


楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-10 17:46:00 +0800 CST  
4,密封接头
公制M12线缆密封接头3个。2分PE管的外径为6.5mm,M12大小合适。



公制M12线缆密封接头垫片6个。为了保证密封性,每个接头搭配两个垫片,在筒壁内外侧各垫一个。




5,开关。
中途开关1个,切记要选择可以拆开自己压线的。




6,进出水管。
切记选择外径6mm的,才能和2分接头配合使用。
直管一根。作为进水管。


L形弯头一个。作为出水口。


堵头一个。配合进水管使用,防止工具虾误入。进水管的入口是堵上,只在管侧壁开多个小孔。


楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-10 17:59:00 +0800 CST  
拼装过程。
1,潜水泵及筒身开孔定位。
将图中带进气孔的接头从箭头位置横向锯开,保留下半部分,上半部分不用。
目的是利用箭头处的一圈凸起,便于将来能够从泵身上拔起这个接头。


锯好后,内壁用锉刀休整一下,以2分L形直插接头能插入为宜,就是下面这个接头。


如下图,在2分L形直插接头后面再连接一个L型快接弯头。
这里说明一下,所有净水器接头的连接都使用PE管,PE管要用力插到底。每个方向插入的部分大约是1.5cm。


连接好后,将泵放到筒低合适的位置,切记泵的入水格栅朝向筒内,不要朝向筒壁。
我缸的布景时候左侧放置入水管,右侧放置出水口。所以泵在筒中的位置是底部右侧,入水格栅朝向左侧,出水口在右侧。各位可以根据布景需要调整。
另外,切记将泵的调节阀开到最大。
调整好左右位置后,将泵推向筒的前壁。向下用力将吸盘压紧,在筒壁上标注L型快接弯头孔中心的位置。作为出水孔的圆心。


标记好后,将泵推到筒后壁,不要接触后壁,放置将来共振。同样压紧吸盘。
将泵推到后侧是考虑将来筒内的水流走向。回看上面的俯视图,为了将来更换滤材方便,左侧的入水管伸入筒内较短。这样就需要将泵的吸水部分尽量靠后,形成斜对角,增加水在筒内的形成,减少水流短路。
然后在筒右壁适当的的位置标注电源孔的位置,电源线要留有余量,不要拉紧。
这样,电源孔和出水孔已经定位。下面定位入水孔。原则是不影响上盖开合的前提下,尽量往上。在不影响防水接头密封的前提下,尽量往左。(不能太靠近左侧边缘,要给防水接头的安装留余量)。
确定位置后在筒壁做好标记。
2,筒身开孔。
连接筒身内外的途径。水路管件和电源线穿出处使用密封接头固定和密封。无需打胶。

如下图,开孔的大小以密封接头的螺纹部分刚好能穿过为宜。


在下图中3个位置刚才已经定位好。正面左上为进水口,正面右下为出水口。侧面为电源线孔。(其实还有更好的方案,优点是筒内水流向更科学,缺点是筒内结构会复杂一些,以后会说)


楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-10 18:53:00 +0800 CST  
3,管件拼接。
按图拼接即可,连接用的PE管一定插到底。
2分接头安装口是可以随意旋转的,很方便。
安装时将蓝色垫片拔下来,PE管插到底后再把蓝色垫片插上,防止松动。
切记球阀在安装后,讲位置旋转到开关向滤筒一侧旋转的方式,否则将来使用的时候会打到鱼缸。




4,电源的处理及开关的安装。
将泵的电源线在适当位置剪断,从孔三穿出,使用防水接头固定,筒内留余量,不要拉紧。
剪断处剥除线皮,开关外壳拆开,按下图接线,拧紧。然后把开关外壳在装回去。
注意两根线做了一个交叉,这样可以更牢固。




5,进出水管的处理和安装。
与净水器接头的连接方法,和PE管相同。
出水管不用处理,直接插上就行。别忘了蓝色垫片。
进水管用堵头堵紧,侧壁开小孔。防止工具虾等误入,大家都懂。


楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-10 19:16:00 +0800 CST  
6,滤材的剪裁与放置。
我选择的滤材从下到上的顺序是:生化棉,陶瓷球,白棉。



楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-10 19:33:00 +0800 CST  
生化棉起到支撑陶瓷球的作用,厚度略高于泵身或持平。
按照泵和电源线的位置剪裁出豁口。





楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-10 19:34:00 +0800 CST  
陶瓷球装袋,方便管理。


白棉至少要有一层在进水管下侧。



楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-10 19:35:00 +0800 CST  
好的,过程就是这样。

整个设计还有很多缺点,稍后再说。

楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-10 19:38:00 +0800 CST  
鱼缸水体积约3.8升,滤材体积约0.85升。比例约4.5:1。
实测了一下流量,计时60秒,约200毫升。折合约12升每小时。

楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-11 00:21:00 +0800 CST  
总结。
关于优点。
满足使用需要。滤材体积约0.85升。搭配15cm的微型方缸,滤材体积和水体积的比例可以达到1:4.5或更高。调节阀全开状态下,流量约12升/小时。
基本实现设计目标。解决或回避了一些小型成品桶和DIY方案中的不适用部分(只是不适用我的环境,并不是不实用)。
侧壁开孔,回避了桶内需安装上下贯通竖管的问题,便于滤材管理。
动力后置,放在桶底,利用吸盘和滤材压制泵体,减少共振。

楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-11 10:04:00 +0800 CST  
关于缺点。
1,水流短路。
水流短路是使过滤效率降低的主要因素。
这次因为懒,桶内采用了无结构,无设计的方案。滤材只做了简单的分层堆砌,对水流方向缺少干预,水流短路不可避免。
如果借鉴一些背滤盒(侧滤盒)的设计,可以有效改善。
下面提供一种优化方案:
在桶内增加一个竖向隔板,隔板高度要低于筒身一定距离。将桶内分割为左右两部分,左侧作为物理过滤仓,右侧作为生化过滤仓。
并将入水口也改在桶身前壁的下侧位置。引导水流从物理过滤仓下部进入,经过后通过隔板顶部空间流入生化过滤仓上部,最终经过泵体后从出水孔导出回到缸内。
桶内结构和滤材摆放如图所示。





2,流量。
在不更换动力部件的前提下,最大流量是可以继续优化提高的。
将泵的摆放方向更改为上面俯视图中的方式,即入水格栅朝向桶后壁(也可以朝向桶前壁,且更加美观)。这样可以减少一个桶内的L型快接弯头,使水在管件内流动更加顺畅。

楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-11 11:34:00 +0800 CST  
3,外部管件。
在设计时,为了简化桶内结构,把所有管件都尽可能的放在了桶外。
完成后发现,防水接头的安装方式是可以优化的。
在下图中,三个防水接头可以反向安装(主要是进出水口的两个)。将主体收在桶内,将固定螺母放在桶外。
这样的好处是在对桶内结构影响不大的前提下,减少整套系统前后厚度1.5cm左右。对于一个总厚度15cm的系统来说,减少了1/10。




4,排气阀。
这套系统,桶内水平面与桶盖之间大概存在0.3-0.5cm厚的空气。是否会有影响呢?
这个不算缺点,相比其它含有排气阀的系统,做一下解释。
排气的主要目的有两个。
一是对于动力部件在顶部的,防止动力部件暴露在空气中,导致转子空转,既不安全,也产生噪音。
二是入水口在顶部的,防止进水口与桶内水平面产生落差而产生噪音。
这套系统,采用了动力部件在底部的设计,可以充分保证泵体完全浸没在水中。同时入水口低于桶壁顶部一段距离,可以保证进水口在桶内水平面以下。
因此,在气密性的前提下,排气变得不重要。

楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-11 11:57:00 +0800 CST  
5,桶身形状受限。
圆柱形的迷你桶一定很精致很漂亮。做成横置一定很高大上。
***,要做一个圆柱形的桶真的很难。
在侧壁开孔且不上胶的密封方式,使用线缆防水接头是个好选择。这同样也限制了桶身形状,要求桶壁是平面,而不能是曲面。因此,


6,制约养殖密度。
这个系统小扬程,小流量,细进出水管,小进水孔(5个进水小孔也***)。
适用于微型草缸。不适用鱼类养殖密度高和需要强大物理过滤的缸。


7,厌光的硝化细菌。
硝化细菌是一种厌光菌(当然也不是见光死)。因此市面上的成品桶,绝大多数桶身都是遮光或半遮光(暗色)的。
而对于DIY,考虑密封性,性价比,以及这个设计又要求桶身侧壁是平面,可选的方案基本上就只有乐扣盒了。乐扣盒大家知道,一般都是白色几乎透明的。
所以,如果考虑遮光,可能要给桶身罩一个黑布袋子了。


8,不防水的电源开关。
大部分DIY方案动力置于桶内,电源线都是剪断穿出桶壁后重新接线。
我也借这个机会加装了一个中途开关,但是不好做防水处理。
因此,在整桶清洗维护时,要注意开关的避水。

楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-11 13:30:00 +0800 CST  
我的话说完了。祝大家年年有鱼,局局吃鸡。

楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-11 13:31:00 +0800 CST  
好像加精了,谢谢吧主。晚饭加个鸡腿

楼主 缅陆风情  发布于 2018-03-12 09:23:00 +0800 CST  



楼主 缅陆风情  发布于 2018-04-24 23:09:00 +0800 CST  

楼主:缅陆风情

字数:3898

发表时间:2018-03-10 23:33:00 +0800 CST

更新时间:2020-09-09 12:36:04 +0800 CST

评论数:203条评论

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