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小型サイクロン掃除機を自作する!

 自作ルンバ!? 夏休みの工作にロボット掃除機(仮)で作ったロボット掃除機(仮)に搭載する前提で、掃除機を自作してみました。


≪関連項目≫
自作ルンバ!? 夏休みの工作にロボット掃除機(仮)
激安ロボット掃除機macaronで猫の毛対策!
小型サイクロン掃除機を自作する!←今ここ
ルンバを超えろ! 自作サイクロン・ロボット掃除機(近日公開?)


 掃除機の自作といえば、夏休みの工作用にペットボトル掃除機製作キットが市販されています。


(「サイクロンクリーナー」と銘打っていますが、私の知っているサイクロン掃除機と違う気が・・・)

 今回はせっかくの自作なので、最終的にはサイクロン掃除機を目指したいと思います。
 夏休みの工作で作れば、よその子のお父さんを一歩リードできるかもしれません。

 そのための取っ掛かりとして、まず普通の掃除機を製作します。

cyclone1.jpg


★吸引ユニットの製作



 この二つを組み合わせたら何とかなりそうなのですが、ファンが微妙に高いので、インペラーを自作することにしました。
 インペラーは、アクアリウムでも水ポンプとして大活躍しています。
 なんでただの板が回転するだけで水をくみ上げるのか不思議ですが、その原理は、

  • 羽根を高速回転させて流体(空気や水)を振り回す

  • 遠心力で流体がインペラーの外に飛び出す

  • 飛び出した流体の分だけ、よそから流体が吸い寄せられる

 というものだそうです。

 普通は家庭にインペラー用の材料が余ってるなんてことはない思いますが、たまたま、拾ってきた子猫用に買ってきたダニ忌避剤のケースがそれっぽい形をしているので、使わせてもらいました。



 写真をアップロードしてから気づいたんですが、インペラーというよりはシロッコファンですね・・・。

CIMG8892-1.jpg

 モーターとの固定には、ロボット掃除機(仮)を作る際に購入したものの結局使わずじまいだったプーリー(L)セットの一番小さなプーリーを使用しました。

CIMG8897-1.jpg

CIMG8898-1.jpg




 プーリーユニットセットを買えば、モーターも手に入ります。



 今回使用したモーターは、ホムセンで売っていたオーム電機の製品です。



 モーターは様々な回転数のものがありますので、入手したモーターで吸引力不足を感じた場合は、より高回転なモーターに換えるという手もあります(高電圧を要求するモーターもありますので、適正電圧に注意が必要です)。

 続いて、円形タッパー(100均3個入り)を加工し、吸引ユニットの外装を作ります。

CIMG8894-1.jpg

 中央にモーターの軸を通すための穴と、周辺にモーターを固定するための穴を開けます。

CIMG8895-1.jpg

 固定には結束バンドを使用しました。
 適合するビスがあれば、モーターの軸の両側にある穴を使って固定することもできます。

CIMG8896-1.jpg

 容器側には、空気の吸込口吐出口を開けます。

CIMG8899-1.jpg

 これらを組み合わせると、吸引ユニットが完成します。
 流体力学的にもっと最適な作り方があるのかもしれませんが、よくわからないまま作っています。

CIMG8900-1.jpg

 ここで動作確認を行ないます。
 モーターを回し、インペラーが容器と接触しないか、回転によるぶれが生じないかなどをチェックします。
 ここまで組み立てずに、インペラーとモーターだけでテストすべきかもしれませんが、インペラーを自作した場合は高速回転した羽根が吹っ飛ぶと危険なので、この状態でテストしたほうがいいでしょう。

★ごみ溜めユニット

CIMG8901-1.jpg

 500mlのペットボトル・排水口ネット・小さな円形タッパー(100均3個入り)を組み合わせ、ごみ溜めユニットを作ります。
 排水口ネットにはごみが溜まるので、材料には、開閉しやすく、かつぴったりと締まる組み合わせが必要です。

CIMG8902-1.jpg

 タッパーの底に、吸引ユニットと同じ大きさ(大きくてもいいです)の穴を開けます。

CIMG8903-1.jpg

 3つとも重ねると、あら、いい感じ。
 ただし、このままでは排気でほこりをまき散らす機械になってしまうので・・・

CIMG8904-1.jpg

 不織布を・・・

CIMG8905-1.jpg

 挟み込みます。
 はみ出た不織布は、定規か何かで隙間に押し込めば、密閉性の向上にもなります。
 ここで、インペラーの吸引力が弱い場合は、不織布の使用をあきらめる必要も出てきます。実用性は限りなくゼロになりますが・・・。

CIMG8906-1.jpg

 ペットボトルの先につけるとジョウロになるノズル(100均2個入り・「ハスの実」とか「ハスぐち」と呼ばれます)を・・・

CIMG8907-1.jpg

 分解します。

 吸引ユニットとごみ溜めユニット、ハスの実を、適当に一体化させます。
 ついでに電池(4本入りの電池ボックスに単3乾電池を2本セットしています)もつけると・・・

CIMG8908-1.jpg

 最小限の掃除機ができました。

CIMG8909-1.jpg

 実験用に、こんなこともあろうかと取っておいた猫の毛を用意しました。
 ここで「頑張ってちょっとずつ吸ってます」って書こうと思ったら・・・

CIMG8910-1.jpg

CIMG8911-1.jpg

 一瞬で吸いこんじゃった!!
 アース製薬恐るべし。

 実は、ダニ忌避剤のケースを試す前に、インペラーを自作していました。
CIMG8888-1.jpg

 しかし、この段階であまりにも吸引力が弱いことがわかり、サイクロン化どころか不織布を挟むことすらできそうになかったのであきらめました。
 たしかに、先に挙げたペットボトル掃除機製作キットのレビューを見ても、吸引力はお察しください的なことが書いてあります。

 今回は、せっかく吸引力のある掃除機ができた(これでも夏休みの工作には充分だと思います!)ので、このままサイクロン掃除機にしてしまいましょう。

cyclone2.jpg

★サイクロンユニットの製作

 サイクロン機能は、(ダイソンが散々コマーシャルしているとおり)ごみと空気を遠心力で分離する機能です。
 大きめのごみと粉塵が大量に発生する木材加工所などでは掃除機がすぐ目詰まりするため、外付けのサイクロンユニットが多用されているようです。
 今回の掃除機の要求仕様は「ほこりと猫の毛が吸えればいい」なので、サイクロン化するメリットがあるのかどうかわかりませんが、せっかくなのでやってみました。

CIMG8912-1.jpg

 100均で売っていた、容量600mlの容器をサイクロンユニットに使用します。
 様々なサイズがあるので、吸引ユニットの小型化さえできれば、この容器にすべての機能をまとめてスタイリッシュな見た目にすることもできるかもしれません。

CIMG8913-1.jpg

 容器のフタに2つの穴を開けます。
 中央の穴が掃除機側、右の穴(写真ではもうノズルがついていますが)がノズル側になります。

CIMG8914-1.jpg

 ノズル側、すなわち空気が入ってくる側は、気流を回転させるために横を向けます。
 重いごみ(猫の毛?)は吸われた勢いでぐるぐる回りながら、遠心力で容器に沿って下に落ちていきます。
 軽いごみ(ほこり?)は空気と一緒に容器を出て行き、ごみ溜めユニットへ向かいます。

CIMG8915-1.jpg

 先ほどの最小限の掃除機と接続します。
 見かけはなんともアレですが、これでも立派なサイクロン掃除機(なはず)です。

CIMG8916-1.jpg

 先ほどの猫の毛をごみ取りユニットから取り出し、吸わせてみました。
 サイクロンユニットが増えた分、吸引力が弱くなっているはずですが・・・

CIMG8918-1.jpg

 いちおう回ってます。

CIMG8919-1.jpg

 電源を切るとこんな感じです。
 回転したせいでまるまっています。

CIMG8920-1.jpg

 電源を切った後で撮った、ごみ溜めユニットの状況です。
 さすがにすべてのごみをサイクロンユニットでブロックすることはできませんでしたが、サイクロンユニットに溜まっているごみの分だけ、ごみ溜めユニットの詰まりが遠のいたといえます。

 吸引力のわからない、ただ一つの掃除機。

 自作サイクロン掃除機の完成です。

 材料費(製造費)は

品目金額
モーター198円
電池ボックス0円
プーリー(L)セット454円(買い置き)
円形タッパー大108円
排水口ネット108円
円形タッパー小0円
じょうろノズル108円
600mlボトル108円
1,084円

 となります。
 電池ボックスは、将来的にロボット掃除機(仮)から給電するつもりなので買っていません。
 プーリー(L)はロボット掃除機(仮)で使わなかった余りを強引に使っただけなので、なければないで何とかなりそうな気もします。

 次回は、いよいよこの掃除機ユニットをロボット掃除機に搭載します。
 ほんとに搭載できるのかな?
 できたらいいな・・・。


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theme : DIY
genre : ライフ

激安ロボット掃除機macaronで猫の毛対策!

 最近、夏休みの工作的なロボット掃除機っぽいものの製作にハマっています。


≪関連項目≫
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 ロボット掃除機(仮)に挑戦したそもそものきっかけは、猫の抜け毛です。
 猫を飼っていると、知らず知らずのうちに猫の抜け毛が床に散乱して大変なことになるのですが、いつも頻繁に掃除をできる時間が取れるとは限りません。

 こんな時こそロボット掃除機の出番だと思うのですが、ルンバをはじめとする高級機は高価でおいそれと手が出せません。



 一流メーカー以外からも廉価品が販売されていますが、やはり普通の掃除機との価格差を考えてしまいます。


(CCPは実はバンダイの子会社だそうで、元はカシオ計算機の子会社だった(カシオ・クリエイティブ・プロダクツ→CCP)そうです。Ankerはスマホ向け充電器でお世話になっているかたも多いんじゃないでしょうか)

 そんな折、macaronの存在を知り、購入しました。



 macaronは
  • ほこりを吸う(サイドブラシでほこりを集めますが、吸引力は弱く、回転ノズルもないのでたいていの固形物は吸えません

  • ひたすらランダムに動く

  • 障害物に当たったら方向を変える

  • 電池が切れたらその場でくたばる
 という、本当に最小限の機能しかありません。

 もうちょっと手を伸ばせば、段差落下防止機能のついたロボット掃除機にも手が届きます。
 しかし、どうもその機能のためのセンサーの誤動作によると思われる不具合報告が多いようです(時期により改善されている可能性があります)。

 macaronには不具合が少ないようで、品質管理の差もあるのかもしれませんが、たぶん「単純な機械ほど故障が少ない」 という法則にしたがっているのだと思います。

 この類の製品で心配になる充電池の劣化も、

CIMG8853-1.jpg

 eneloopを外付けしたらなんとかなりそうな頼もしさを感じます(ちなみに充電池の電圧は満充電で10.7V、使用後で9.6Vでした。ニッケル水素充電池8本分です)。

 清掃能力については「ちょっとばかり猫の毛を吸ってくれたらそれでいいや」と思って使ってみたところ・・・

CIMG8838-1.jpg

 割といい仕事をしてくれています(2日前に日本製のサイクロン掃除機で徹底的に掃除をした場所でこの有様なので、正直言ってショックを受けています)。

 フィルターの目詰まり防止のために不織布を挟んで使っている(ハンディ掃除機を使うときの常套手段です)ため、本来より吸引力が落ちているはずなのですが、それでもこれだけのほこりや猫の毛を吸ってくれます。

 高級機ならもっと大きなゴミも吸引してくれるのでしょうが、少なくともmacaronを一度走らせるだけでも、このゴミの分だけ部屋を綺麗にしていると言えるでしょう。

 直径が本格的なロボット掃除機より小さいので、割と狭い場所にも入り込んで掃除してくれる点も見逃せません。

 購入後1か月、ほぼ毎日というか多い日には1日2回使って身の回りの掃除をさせています。
 今のところ、充電池が弱ったりといったことはありません。
 大きな声では言えないのですが、不具合があったほうが分解する口実ができるのですが・・・。

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