2024/02/24

ブロワファン自動化

ブロワファンを強化したのはいいけど、やっぱりうるさい(笑)。
温度調節計に警報出力が1点あるので、これを使って設定温度と室内温度の差が大きい時だけ高速回転、設定温度±1℃以内になったら低速に切替えてやろうと考えた。

今付いてるOFF-1(弱)-2-3-4-5(強)と切替えていた風量調節用の6接点のロータリスイッチを、自動-OFF-1(弱)-2-3-4(強)に変更。『自動』にすると上記動作になる。

ついでに、『OFF』の時はコンプレッサが入らないようにインターロックも組込んだ。

回路的にはロータリスイッチ以外はリレーと抵抗器だけの構成だから、小さなユニバーサル基板上にまとめた。

出来上がった回路を配線して完成!

温度がオーバーシュートしても高速回転になっちゃうのが欠点。まあ、その時は手動で止めるか弱運転に切替えればいいんだけど。
警報接点が二つあるともう少し気の利いた制御ができるんだよなぁ。

(その後、最終版では2警報接点タイプの温度調節計を入手したので、オーバーシュートした際には冷房がONするように改良)

2024/02/23

ブロワファン強化作戦

注:JISでは送風圧力0.01MPa未満を『ファン』、0.01以上0.1MPa未満を『ブロワ』と呼ぶのが正式ですが、本ブログでは一般的な通称に倣って『ブロワファン』とさせていただいております。「頭痛が痛い」みたいで気分的にはやらしいのですが。。。

またも空調ネタで申し訳ないけど、205に乗り始めた頃から気になってたことがある。
なにしろヒータのブロワファンが弱い直結で回してみたり、効率のいいPWM制御に換えたり、いろいろやってきたけどそもそもモータが弱すぎる。普通のクルマならファンを最強にすれば轟音とともに爆風が吹くのに、205ときたら直結運転でもそよ風程度だ。冬は暖まるまでやたら時間がかかるし、夏に至っては(エアコンの能力不足もあるけど)風が弱いからちっとも涼しくない。
何かいいアイデアはないものかとネットを調べてたら、どうやら世界中の205オーナーさんたちも一様に感じていることだとわかった。「イスラエルで乗ってるけどファンが弱すぎて涼しくない!」「真冬、フロントガラスの氷がなかなか溶けなくて遅刻しちゃう!」等々(←google翻訳です)。

ブロワファンを外して回転数を測ってみた。2,349rpm。
車体に装着状態だと圧損がかかってもっと落ちるんだろう。

こちらはファンを外したモータ単独の無負荷状態の回転数。4,002rpm。

要はこれより高い回転数で回るモータなら風量はアップするはずだ。ダメ元で根本的にモータを変えてみることを計画。

でも、もちろん205用の強化モータなんてものはない。amazonで探してみた。

選んだモータはDC12V150Wで無負荷回転数6,000rpmというシロモノ。3,199円。まあ、「選ぶ」とか言っても特性線図みたいな気の利いたものはないからほぼ博打だ。もしかすると負荷がかかったら一気に回転数が落ちちゃうダメモータかもしれない。

とはいえこれまでのモータが無負荷で4,000rpmだったから、6,000rpmなら1.5倍。もし偶然にも似たような特性なら、ファン付きの状態で3,500rpmぐらいになる。

ところで、この右にある赤い異径ホース(クーラント用シリコンホースだね)は何に使うかと言うと、これが今回最も工夫した部分。

外径70mmのモータが付いていたベースに外径50mmのモータを取付けるための隙間埋めなのだ。
異径ホースの太い方の外径が約70mm、細い方の内径が50mmだから、太い方をベースに差し込んで、細い方にモータを差し込めばぴったりハマるはず。多少は防音効果もあるだろうし、振動吸収にもなるだろう。

おおっ、予想以上にぴったりハマったぞ(嬉)!

ちなみにシャフトは、モータ本体から出ているだけじゃ長さが全然足りないから、φ6mm×35mmの全ネジ棒で延長してある。ネジが切ってあればファンの取付けもきっとなんとかなるだろう。

手前の白く見える箱はPWM制御のスピードコントローラ。これまで使ってたのは10A品だったけど、今度のモータの電流値はもっと高いだろうと考えて20A品にした。こちらもamazonで1,557円。

モータはベースに固定してあるわけじゃないから、奥まできっちり押し込んでやらないと安定しない、芯ぶれでも起こされたらただでさえ劣化が進んでる老プラスチック製のシロッコファンはおそらくバラバラになっちゃう。
でも奥まできっちり押し込むには、モータの底部から飛び出してる+-二つの電源端子が邪魔になる。
そこでこの邪魔な(無くちゃ困るけど)電源端子は、ベースの底部に元々あるモータ固定用のネジ穴を広げて、そこから顔を出すようにしてみた。モータ本体の回り止めにもなるはずだ。
これでモータ底部はベース内にぴったり鎮座。電源配線はこの穴から覗く端子にハンダ付け。

とはいえシリコンホースだって劣化してくるから、長い目で見たらいずれ何らかのしっかりした固定方法を考えないとダメだろうけどね。

いよいよシロッコファンを取付ける。ここはシャフト延長用の全ネジ棒が活躍。
最初に高さ調整用に平ワッシャ2枚を入れて、その上に回り止めの歯付ワッシャ、そしてファンを差し込んで、さらに上からも歯付ワッシャでサンドイッチ、最後にナット締め。ガッチリ取付いた。

平ワッシャの枚数で調整したおかげで、ベースとファンとのクリアランスは数mmに抑えられた。シロッコファンはここが狭いほど効率がよくなる。

完成したこのパワーアップファンを回してみた。
いやもういきなり音が違う!あまりの風量にまわりの砂埃が舞い上がってる!

さあ、回転数は?
おおっ、ほぼ予測通りの3,428回転!!

最後は車体に装着。新スピードコントローラと結線して最終試運転。
とにかく風量が全然違う!今までなんだか吹いてるんだかどうだか怪しかった足元の吹出口からもしっかり風が出てる。今日は外気が2℃台の寒い日だけど、車室内の温度が上がるのもこれまでより全然早いぞ。

風量調整はロータリスイッチで5段階切換にしてあるんだけど、2〜3段目ぐらいでもう以前の5段目(最強)ぐらいの風量が出てると思えた。ざっくり言って体感二倍だ。

あとはこれで夏がどれぐらい快適になるか。季節が進むのが楽しみだ。

今回のモータは無負荷6,000rpmだけどこの上位に同じ寸法で9,000rpmのモータもあるから、もしこれでも足りなきゃそっちに変えてみる手もあるけど、老シロッコファンがもたない気がしてならない。。。誰か試してみてください(笑)。

※追記警告!!
9,000rpmのモーターにするのは絶対やめましょう!
電線がチンチンに熱くなるわ、車内に煙が立ち込めるわ、ヒューズが飛ぶわ、大変なことになりますです(爆笑)!!