2018年09月24日

おもしろ無線水中ポンプとかの作り方


無線水中ポンプを自作して、密閉できるワイヤレス水槽を作成しました。まずは上のYouTubeを見てね。今回はそれを作った経緯や、その作り方を紹介します。


日々面白いアクアリウムネタを探している加藤水槽ですが、あるときネットの掲示板の『あああ アクアリウム機器自作スレ 32作目 あああ』というところの290番目の書き込みで、『Qi(無線給電)を利用した水中ポンプ&ヒーター』という物に出会ってしまいました。いやーホント衝撃でした。ですので、加藤水槽もマネすることにしました。


【Qi水中ポンプの作り方】
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これらが無線水中ポンプと送電機の材料です。290番目さんはヒーターも作成していましたが、難しそうだったのでポンプのみ作ります。材料は上の写真の左からQi受電機、水中ポンプ(DC5V駆動)、Qi送電機(いわゆるスマホの無線充電器)です。まずはこんなんでホントに動くのか実験しましょう。

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とはいえそのままでは水中ポンプと繋げられないので、Qi受電機の先端の端子を剥ぎます。どうもこの端子はマイクロUSBになっているみたい。そもそもマイクロUSBってどうなってるの?そこからわかりません。

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調べた結果、マイクロUSBってこうなっているらしいです。両サイドがプラスとマイナスで、真ん中がデータ送信とかに使われるっぽいです。今回はポンプと繋げるだけなんで、両サイドだけで良さそうですね。端子を剥ぎ取って配線を剥き出しにして接続するので、向きをしっかり覚えておきましょう。

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ということで、端子をぶっ壊して配線を剥き出しにしました。シンプルに2本のみだったので、これはわかりやすいですね。でもうっかりしているとどっちがプラスでマイナスだったか忘れちゃうんで気をつけてください。では早速ポンプと繋げてテストしてみましょう。


うひょー!ホントにポンプが回る!これはワクワクが止まりません。完成目指して作り始めましょう!

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とりあえず、受電機は少しでも薄くコンパクトにしたいので、パッケージみたいのを剥ぎます。

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受電機はこんな感じで円盤状のアクリル板(2mm)と、硬質塩ビ板(0.5mm)に挟もうと思います。0.5mmが送電機側です。Qiはあんまり距離があると受電できないみたいなので、少しでも送電機との間を近づけたいのです。

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アクリル板と塩ビ板の間にエポキシ樹脂を入れて、受電機をサンドイッチ。それを板で挟んで、クランプでがっしり押さえ込みました。

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エポキシ樹脂が固まり、とってもぺったんこになりました。しかしこの後、綺麗にペリペリとアクリル板、塩ビ板からエポキシ樹脂の層が剥がれてしまいました。失敗です。何もプライマーを塗らなかったからですね。でも受電機が綺麗にエポキシ樹脂でシーリングされたんで、これはこれで良しとしました。
今度は信越のプライマーTをアクリル板、塩ビ板に塗って、受電機からはみ出たエポキシ樹脂をチョキチョキ切って、シリコン接着剤でそれをサンドイッチし、無事成功。事なきを得ました。
※普通のシリコンシーリング剤の成分は銅などを痛めるので、電気部品に直接使うのはあんまりオススメしません。電気部品用の信越シリコーンKE-4898等を使用するのがオススメです。

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続いて、ポンプと受電機を半田付けします。プラスマイナスを間違えないように半田付けし、熱伸縮チューブで絶縁しました。

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ポンプをアクリル板に接着し、配線をポンプ背面にシリコンで埋め込みます。こういうポンプは大抵本体がABSなので、アクリル樹脂用の接着剤によく溶け、アクリル板とはがっちり接着できます。配線は、写真のマスキングしていない箇所にプライマーTを塗って、そこに黒いシリコーンを盛り、その中に埋め込む感じにしました。

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あとは形を整えて、Qi水中ポンプの完成です!続いて、送電機を作りましょう。


【かっこいいQi送電機の作り方】
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Qi送電機を作ろう、といっても商品の時点で完成しているので、中身だけ利用して水槽の置きやすい送電機にしましょう。

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パカッと中身を開きます。こうなってるんだね。

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送電機の基板を木の中に埋め込んでかっこいい土台を目指します。選んだ木材は美しいブビンガです。基板の入るところをできるだけ薄くしましょう。

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ぎゃー貫通してしまいました。失敗です。

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リベンジです。ケヤキを使うことにしました。

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今度は何とか成功しました。ルーターを使ったんですが、むちゃくちゃ怖いのでルーター嫌いです。

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送電機を埋め込む場所は光を通すほど薄くなりました。

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こんな感じで送電機をエポキシでまず本体に接着しました。

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強度アップのため、余った空間はポリエステル樹脂で充填し、コチコチにしました。

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木材の塗装はウレタン樹脂+研磨を2セットし、仕上げは自然な風合いにするため、植物性のワックスを何度か塗りこんでいます。

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木材の風合いがかっこいいQi送電機の完成です!もちろんスマホも充電できます。



【底面フィルターユニットの作り方】
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ポンプだけではろ過ができないので、底面フィルターを作ります。最初はとっとと完成させたかったので写真のようなペラペラなPET樹脂を使っていましたが、しょぼくてかっこ悪い。ちゃんと作ることにします。

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3mmのアクリル角棒を並べてスノコを作ることにしました。イラレでサクッと配置図を作って出力します。

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配置図に合わせて丁寧にアクリル角棒を並べて配置し、接着します。ひたすらコツコツやります。

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形を整えて完成です!今回一番作るのが大変でした。

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ポンプとドッキングするとこんな感じになります。




そしてQi水中ポンプ、ケヤキ送電機、底面フィルターをセットして完成したワイヤレス水槽が、動画に写っているこれらです。

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無線だからこんな感じでフタがしっかりできるのが特徴です。これなら魚も飛び出さなくて良いですね。

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こんな感じでアクアテラリウムにしてもいいですね。揚程を測定したところ、50cmもあったんで湧き水レイアウトにしました。

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この流木の頂上から水が延々と湧き出ます。

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そして密閉できるという特徴を生かして、完全密閉アクアリウムも作ってみました。スノードームみたいでしょ。

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なんとエビがいる。このレイアウトを作るのは大変でした。

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お風呂の中にエビさんを泳がせ、レイアウトを作り、レイアウトにエビさんがくっ付いた瞬間を閉じ込めました。いやー無茶をしました。メンテナンス性は皆無なので既に解体しましたが、いつかこんな完全クローズドアクアリウムでノーメンテナンスの物を作ってみたいものです。

以上Qi水中ポンプや送電機の作り方でした。Qiを利用すれば無線LEDや他にも色々作れそうなので、そのうち作ってみようかなと思っています。お楽しみにー!





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2018年03月24日

『見せるろ過』水槽、色々説明します


『見せるろ過』水槽、説明編です!

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まずは最大の特徴である、巨大ビンろ過槽の紹介です。

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底に穴を開けるのに苦労したという記事で書いたとおり、最初のビンの底に穴を開ける際、ヒビを入れてしまったので、このビンは2本目だったりします。

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穴が綺麗に開いた後、ろ材が詰まらないようにするストレーナーを内側に接着。

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そしてお楽しみ、大量のろ材選びです。効果以上に、バラエティ豊かになるようにチョイスしてます。人生で一番ろ材買った!

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ろ材を詰めて完成!


続いてこのビンが載っている、ベース部分の紹介です。

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ホームセンターで集成材を買って、切って、くっ付けて、

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巨大なイスみたいな物を作りました。詳細はこのあたりの記事に書いています。

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ここからが長く、塗料を塗っては削り、塗っては削り、3ヶ月くらい作業をしました。

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仕上げに、マットクリアー塗料でコーティングして、表面処理は終了です。でもこのままじゃビンが載るところがすぐ痛んじゃうので、その部分へガラスを接着します。

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ガラスと台にマスキングし、白色のシリコンを大量に使ってガラスと台の間に隙間がなくなるよう接着します。隙間があると毛細管現象で、ガラスと台の間に水が入り、痛む原因になるんです。

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マスキングを取れば完成!


続いてサンプやポンプ室、配管の紹介です。

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前回の記事に書いたとおり、この水槽は巨大ビンろ過槽に水を落とす前に、サンプに水を溜めています。

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サンプはベース部分にスッポリ収まるよう設計。アクリル樹脂です。フタは反らないように塩ビにしました。

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上から見るとこんな感じです。ポンプで水を上げ、サンプに水が溜まり、オーバーフローした水がビンに落ちます。ヒーターとかはサンプに入れます。

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ポンプ部はこんな感じ。水槽の水を吸い上げ、上のサンプまで水を持ち上げてもらってます。

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水槽からポンプへ繋がっているホース、ビンろ過槽から水槽へ繋がっているホースの合計2本を2重のホースで1本化するため、こんな部品を作っています。上向いてるパイプがビンろ過槽、下向いてるパイプがポンプ、左向いてるパイプの内側がビンと、外側がポンプと繋がってるわけです。ちょっとわかりにくいけど勘弁してください。

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先ほどの部品がホースとかと繋がるとこんな感じです。


次は水槽部分の紹介です。

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水槽部分にはこのようなアクリル部品を使っています。2重ホースと繋がるので、内側のホースから水が噴出し、外側のホースへ底面ろ過をした水が通るように作ってます。

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文字で書いてもわからないと思うので、水槽に設置した写真をどうぞ。とはいえ透明だし、写真を見ても全然わかんないですね。ごめんなさい。

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レイアウトに関しては難しいことしておらず、配管が終わった後、ソイルをいっぱい盛って、石置いて、ミスト式で管理しました。


最後に、落水部分の工夫の紹介です。

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セット終了後に試運転をしたんですが、問題が発生しました。水がバシャバシャうるさいんです。

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30cm以上落下するわけだから仕方ないんですが、うるさいだけでなく、跳ねる跳ねる。周りびしょびしょです。しかも自由落下するもんだから狙いが定まらない。たまにビンを外れる。これはやばい。

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まず思い浮かんだのは蛇口です。蛇口は研究され尽くされてるはず。

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たぶんミソになるのはココ。

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スポッと引き抜きます。よくよく見るとこの部品、折れ曲がることで表面積を稼ぎ、表面張力で均一に水が蛇口の先から出る様になっているっぽいです。さすが人間用品。

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とりあえず。落水箇所につけてみました。結論から言うと、改善しませんでした。確かに水は多少清流されましたが、当然落水音は無くならないし、水の行き先もコントロールできません。ありゃりゃ。

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そこで考えました。アクリルの丸棒をPPとかの紐で吊るしてそこに水を伝わせられないかな、と。

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上手くいけば表面張力でまっすぐアクリル棒に伝って水が落ち、落水も静かに、しかも落水位置も狙い通りに行くのでは、と。

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ということでまず作ってみることにしました。PPのヒモはループロックを切って使うことに。釣り糸とかにしない理由は単純に強度です。

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PPはアクリル樹脂と十分な強度で接着できません。ですので、アクリル樹脂を加工してPPヒモを通るようにしてみました。

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こんな感じでアクリル樹脂の部品にPP紐を通します。ヒモは先端を太くして部品から抜けないようにします。

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この部品をアクリル丸棒の先端にくっつけました。バッチリです。これをちょっと補強し、綺麗に磨いたら完成。早速水を流してみました。


動画ではチョロッとしか写っていないですが、音も許容できるくらいに静かになり、落下位置も安定し、文句なしです。ちょっと落水が直進過ぎるように見えるけど、まぁそんなに気にならないでしょう。アクリル丸棒を固定していないのは自然に見せるため、わざとです。

こんな感じで『見せるろ過』の水槽はできております。最後まで見ていただきありがとうございました。


おまけ

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加藤水槽の特許を使用した水槽が発売されました。詳細は、また次回!





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2018年02月25日

新作『見せるろ過』水槽が完成!

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やっと新作の水槽完成しました!

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今回の水槽のテーマはいつもの『器具の無い水槽』+『見せるろ過』です。

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水槽には一切の器具が無いように見えますが、ろ過層側にヒーターなどの器具を全て収容できるようになっています。このへんは今まで作ってきた水槽と同様です。

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今回のポイントは超巨大なろ過層であるこの瓶です。上から水槽の水が瓶に注ぎこまれ、綺麗になった水がまた水槽に戻ります。ろ過槽隠すなら、いっそかっこ良く見せちゃおうというわけです。

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簡単に構造を図説します。

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こんな感じです。水槽の水はポンプにより瓶の上にあるサンプ(器具用の水槽)に送られ、そこから落ちた水が瓶に入り、連通管の原理で水槽に戻るというわけです。水槽から出ているホースは1本に見えますが2重になっていて、往路と復路を兼用しています。2重ホースとかは前作った水槽でやってた方法です。

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照明は今回は自作じゃないんですが、舞台などに使う特殊なスポットLEDです。光の形が変えられ、水槽の形ピッタリの四角い光にすることができてしまいます。

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けっこういい感じの水槽です。今度動いている様子を動画にしますんで、それも見てくれると嬉しいです。





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