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Aug 13, 2023

自分で真水を供給できるDIYウォーターメーカー

Nel suo progetto pratico più ambizioso fino ad oggi, Owen, proprietario di una barca,

これまでで最も野心的な実践プロジェクトで、住み込みボートのオーナーであるオーウェン・ムーアハウスは、自分の DIY ウォーターメーカーを作りました。

プレフィルターはコックピットから操舵室への階段の下、ロールアウト冷蔵庫の隣に取り付けられました。

逆浸透（RO）システムを構築することは、揺れる係留所にあるライブアボードヨットとして長い間夢物語でしたが、そのコストは常に手の届かないものでした。

しかし、ある日、水タンクに水を補充した後、燃料を満タンにした後、請求書に 25 オーストラリアドル (15 ポンド) の水道料金が追加されました。

それまでは水は無料というのが常識だったので、1リットルあたり10セントの追加料金を請求されて、ROシステムの導入を検討するようになりました。

私のジレンマに追い打ちをかけるように、数週間後、風の強い中、燃料と水のポンツーンに近づく途中、不幸にも横に並んでいた別のヨットと衝突してしまいました。

目に見える損傷はありませんでしたが、すぐに 1,500 オーストラリアドル (900 ポンド) の目を見張るような修理費の請求書を提示されました。

ロールアウト冷蔵庫の上の操舵室に取り付けられたコントロールパネル

何よりも、それが機内で真水を自分で作るという私の決意を固め、そのシステムを自分で作る決心をしました。

結局のところ、DIY ウォーターメーカーを作るのはどれほど難しいのでしょうか?

逆浸透は、海水を飲料用の淡水に変換する非常に効果的な脱塩方法です。

膜技術は広く使用されており、非常に高い圧力の下で水を半透膜に通すことによって塩とほとんどの汚染物質を除去します。

マリーナのシギ

私の90歳の誕生日を祝うために、友人や家族がROプロジェクト基金をくれて、始めるようさらに励まされました。

私はボート愛好家がこのテーマに関して作成した YouTube ビデオを延々と見続け、やがて自分のシステムのアイデアをスケッチするようになりました。

このプロジェクトが完成するまでに 3 年もかかるとは一瞬も思っていませんでした。

私はトルコのエーゲ海沿いにある娘の家で、ヨットに乗らずに最初の冬を過ごしました。

ある旅行で、私たちはボドルムまで南に旅行しました。そこで、ステンレス製のバルブを非常に魅力的な価格で取り揃えている品揃えの豊富な金物店を見つけました。

アイワルクに戻った私は、真鍮とステンレス鋼の両方のパイプ継手を備えた小型の船舶運搬機を発見しました。 それらもまさにお買い得品でした。

地下室で制御盤を組み立てながら、少しずつ必要な部品を集め始めました。

私はコンポーネントをシドニーに持ち帰るという考えに動揺しませんでした。以前の旅行で既にアンカー ウインチを荷物に入れて持ち込んでおり、節約できたのでそれだけの価値があったからです (PBO 2018 年 10 月を参照)。

義理の息子のオンライン支援を受けて、追加の部品を注文し、3 つの Voltron 2540 膜と 2 つの圧力ハウジングをボートに直接宅配しました。

逆浸透の概略図。 キー: 1. デッキ洗浄ポンプ 2. デッキ洗浄コックとプライミング圧力調整 3. 高圧ポンプ 4. 高圧膜 5. 高圧調整ニードルバルブ 6. 家庭用供給ポンプ 7. フラッシュタイマー制御 8. カーボンフィルター9. 逆止弁 10. 25 ミクロン フィルター 11. 5 ミクロン フィルター 12. 流量計 13. 船のタンク 14. 国内供給へのコック 15. プライマー圧力計 16. 高圧計 17. 三方弁 18 . 総溶解固形分 (TDS) メーター

オーストラリアに帰国する際、5 ミクロンと 25 ミクロンのフィルターと高圧 (HP) ポンプはバッグにはかさばりすぎたので、現地で調達しました。

その時までに、システムの組み立てを開始する準備ができていました。

コントロールパネルは、操舵室のコックピットシートの下と、簡単にアクセスできるロールアウト冷蔵庫の上に完璧に収まりました。

2 つの膜圧力容器は、ベッドとしての本来の目的を妨げることなく、パイロットバースの横に快適に収まりました。

フラッシュサイクルの概略図: 逆浸透の概略図。 キー: 1. デッキ洗浄ポンプ 2. デッキ洗浄コックとプライミング圧力調整 3. 高圧ポンプ 4. 高圧膜 5. 高圧調整ニードルバルブ 6. 家庭用供給ポンプ 7. フラッシュタイマー制御 8. カーボンフィルター9. 逆止弁 10. 25 ミクロン フィルター 11. 5 ミクロン フィルター 12. 流量計 13. 船のタンク 14. 国内供給へのコック 15. プライマー圧力計 16. 高圧計 17. 三方弁 18 . 総溶解固形分 (TDS) メーター

次に、コックピットから操舵室に下りるステップの下にプレフィルターを取り付けました。

これらすべてのモジュールはエンジンの真上にあり、そこに HP ポンプを取り付け、磁気クラッチ ベルト ドライブによって制御されます。

HP ポンプでは、調整可能な V ベルト ブラケットを製作し、コントロール パネルの後ろにある三方バルブをカスタマイズするために、地元のエンジニアリング ショップの支援が必要でした。

サンドパイパーには、エンジンの冷却、トイレの洗浄、甲板の洗浄に水を供給するための船体貫通海水取水口が 1 つだけあります。

海水の需要の増加を予想して、シーズン前のスリップ中に元の 1 インチのインテークを交換するために 1 1/2 インチのストレーナ、シーコック、およびプライマリ ストレーナを取り付けました。

しかし、すべてがそうではなかったのです！ 私が信頼していた Vetus エンジンは、長年にわたる優れたサービスについに耐えられず、正式に故障が宣告されました。

再建は財政的に実行可能な提案ではなく、完全な交換が唯一の選択肢となりました。

新しいディーゼルエンジンを探しているため、ウォーターメーカーのプロジェクトを保留しなければなりませんでした。

新しいエンジンを取り付ける前に、エンジンルームを脱脂する必要がありましたが、清掃サービスに新品のケルヒャー K2 家庭用高圧洗浄機とほぼ同じ価格がかかることがわかり、思い切って購入しました。

何年にもわたって蓄積したグリースと汚れはすぐに魔法のように消えました。そして私は今、既存の車載 2.4kW 240V 補助発電機によって電力供給される 117 bar の能力を持つポンプも所有していました。

最後に、新しい 35 馬力のクボタ VQ 505E エンジンが取り付けられました。 その後、自由に DIY ウォーターメーカー プロジェクトを完了することができました。

バージから吊り上げられたクボタの新型ディーゼルエンジン

間違いなく、高圧コンポーネントの調達に最も多くの時間を費やしましたが、この種のアイテムに関する私の経験が浅かったためにさらに時間がかかりました。

ポンプと圧力容器のコンポーネントを海外から注文するとき、私は 1/4 インチの英国標準パイプ (BSP) ねじを指定しました。これにより、北米で使用されているさまざまな規格による複雑さがなくなりました。

私はグラスファイバー膜の圧力容器を中国から直接注文しましたが、厚さ 30 mm のステンレス鋼のエンドプラグが穴の中に埋め込まれていることがわかりました。

これは高圧接続を保護するためだと思っていましたが、アクセスがほとんど不可能になってしまいました。

新しいエンジンを搭載

それらは O リングでシールされ、隣接する HP フィッティングを締めようとしたときにスパナを無視できる非常に正確なコレットで固定されていました。

十分なスパナスペースを確保するには、グラスファイバーの壁から圧力容器の端の凹部へのアクセスを切り取る必要がありました。

これは非常に困難な作業だったので、私は延々と悪態をつきましたが、コレットを安全に保持し、エンドプラグを固定する賢い設計に感心せずにはいられませんでした。

当初は、元の取り付けどおりに、V ベルト ドライブを備えた新しいエンジンを磁気クラッチ駆動の HP ポンプに再取り付けるつもりでしたが、すぐに再設計が必要であることに気づきました。

これは費用のかかる仕事になるはずでした。正直に言うと、停泊中に水を生成するために 35 馬力のディーゼル エンジンを稼働させるというアイデアは、私の計画の中で常に非効率な部分でした。

結局のところ、私の根本的な解決策は非常にシンプルでした。 私は、真水を作るのに必要な 50 バールの圧力を供給するために、2.4kW ガソリン 240V 発電機を新しいケルヒャー高圧洗浄機に接続することにしました。

これは、新しく購入したイタリア製の圧力ポンプを、磁気クラッチとマウントとともに放棄することを意味しましたが、新しい調整可能なポンプ マウントへの投資コストは言うまでもなく、効率の節約とエンジン時間の節約によってこれを正当化できると考えました。

計画外ではありましたが、ケルヒャー K2 は海図テーブルの下、RO 膜から数メートル以内にきちんと収まりました。

以下に続きます…

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スチーム洗浄が答えです

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Nick Eales は、故障サービス Sea Start の海洋エンジニアとして 15 年間、すべてを見てきました。

以前、アンカーチェーンを掃除するために12V、毎分17リットルの商用デッキ洗浄ポンプを設置していたので、これを分流バルブとともにケルヒャーに取り付けました。

電池で駆動され、呼び水ポンプとしても機能します。

Kärcher K2 は 240V 発電機によって駆動され、必要な電力はわずか 1400W です。

これにより、ディーゼルエンジンの稼働時間の節約は言うまでもなく、バッテリーバンクを再充電するための十分な余力が残ります。

唯一の欠点はポンプと発電機からの騒音で、少し不安になることは認めます。

何年にもわたって計画を立て、待ち、再設計し、調達し、手を加えた後、ついに自分の手作りをテストする正念場が訪れました。

しかし、何度も試みたにもかかわらず、ブラインがシステムから出るニードルバルブで圧力を達成することができませんでした。

残念なことに、真水は一滴も生成されませんでした。

低圧出口のブライン船外出口に水が流れていたので、私はすぐに高圧ポンプのせいだと思いました。

しかし、高圧ポンプを元のウォッシュダウン機能に戻すと、完全に機能しました。 私は完全に当​​惑しました！

加圧された飲料水はどこへ行ったのでしょうか? さまざまな専門家に相談しましたが、彼らも困惑していました。

DIY 製水器で水を飲むオーウェン

完全にイライラして、私はさらに数回すべてを解体し、プロジェクト全体を放棄するところでした。

最後の努力として、しぶしぶ 2 番目の膜ハウジング プラグの出口端を検査したところ、突然犯人が見つかりました。

メンブレンをステンレス鋼プラグに接続する接続スリーブの 2 つの O リングが欠落していました。

それらを省略すると、加圧水がブライン出口を通って流出し、膜を迂回して圧力が不足する結果となりました。

簡単な O リングの交換により、すぐに 1 時間あたり 120 リットルの水がタンクに流入するようになりました。

私は歓喜し、飲料水がタンクに注がれるのを非常に満足しながら見ていました。

発電機は 1 時間あたり 2 リットル未満のガソリンを消費し、同時にバッテリー バンクに電力を補充できるという利点もありました。

豊富な淡水を利用して、私は膜とフィルターの健康と衛生を維持し、寿命を保つためのフラッシング システムの設計に集中しました。

正直に言うと、メタ重亜硫酸ナトリウムの溶液を汲み上げてパージしなければならないという考えに気が遠くなりました。

私は、同じ結果を効果的に達成するために、追加の炭素フィルターを通してタンクから生成水をリサイクルするという推奨事項にさらに惹かれました。

そこで、私はボートの従来の自動加圧給水ポンプを介して機能する自動フラッシングシステムを調査し、設計しました。

シンプルでプログラム可能な庭の水やりバルブが望ましい解決策を提供してくれました。

カーボンフィルター (左)、2 つの圧力容器 (下)、フラッシュサイクル用のタイマーとレギュレーター (右) はすべてパイロットバースの横に快適に収まります

9V電池で動作し、自動運転も可能ですが、私は通常、水生成操作後に約2分間手動モードで運転します。

12V 呼び水/デッキ洗浄ポンプのスイッチをオフにし、サイクルの進行中に家庭用圧力ポンプを使用して新鮮な生成水で高圧ポンプを呼び水します。

その後、洗浄水は既存の試験水出口から排出されます。

カーボンフィルターの両側にある逆止弁は、海水がボートの貯蔵タンクに侵入したり、新しい淡水が海に戻ったりする可能性を防ぎます。

追加のカーボンフィルターにより、塩素で処理された可能性のある陸上供給水から水を補充する必要がある場合に、高価な膜が損傷する可能性も排除されます。

この追加のカーボンフィルターはフラッシュプロセス専用です。

間違いなく、私の DIY 浄水器プロジェクトは、これまでに取り組んだ中で最もイライラして複雑な設置の 1 つでした。

断続的に努力し、完成までに 3 年強かかりました。

それらの年月がどこに行ったのかを言うのは難しいですが、ボートのエンジンを交換するという予期せぬ必要性によってスケジュールが引き出され、その結果、私は新たな設計上の課題に直面することになりました。

私の年齢、その他の合併症、コンポーネントの調達にかかる時間を無視すると、約 40 時間の労働で取り付けが完了できたと思います。

既存の洗浄ポンプ、240V 発電機、家庭用水圧システムを使用したことに留意すると、追加のコンポーネントには約 2,500 オーストラリアドル (1,500 ポンド) かかりました。

この間に、私が始めたときに入手できたものよりも安価な市販のユニットが市場に出回っていることを付け加えておきます。

しかし、いずれにしても、その結果は信じられないほどやりがいがあり、解放的なものになりました。

今では新鮮な水を無制限に飲めるという贅沢を満喫できるようになり、シャワーを浴びるのが罪悪感のない楽しみになりました。

泉質も乾杯にふさわしい。 総溶解固形物 (TDS) メーターで測定すると 13ppm で、水質は WHO のガイドラインを超えています。

皮肉なことに、私はロックダウンや隔離期間中に雇用を維持して利益を得ていたため、新型コロナウイルス感染症がこの物語にプラスの影響を与えました。

94 年目を迎えて、私はようやく良質な水を豊富に供給できるようになり、自分の功績を非常に誇りに思っています。

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