水道料金 エコロジカルライフ via DIY 償却
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12
 Original :Tue.Jan.06'15
 Updated :Sat.Jan.10'15
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エコロジカルライフ via DIY
ファンヒーターの修理にチャレンジ

 
2015-01-06 Tue.
 我が家には数セットのファンヒーターを使用している。MITSUBISHI、DAINICHI 各社の製品を故障の都度買い換え、平均寿命
は4.5年といったところだ。ところが例外的に 1995年製の National ( PANASONIC ) の Model-OH-32FS は19年以上生き続け
ている。

 さすがに昨冬は時々腹痛を訴えるようになった。エラーコードは H-68 [ ルーバー異常 ] だ。


 リビングルームで使用しているため、個室で使う他の製品より稼働時間は大幅に大きいのだが、、。佳き時代の [ 日本の
電化製品 ] の耐久性を持つ製品と言えよう。


 肉眼では目立たぬがストロボ撮影では20年間の [ やれ、と疲れ ] が見える Model-OH-32FS 。暮れに廃棄する予定で物置に
置いていたのだが、雑用に追われている内に廃棄を失念してしまった。

 年始といっても特に予定は無いため error code H-68 [ ルーバー異常 ] の原因を調べることにした。ルーバーはシンプルな構
造なのでメカニズムのリンクはずれか、パワーソースのモーターだろうとの予想どおり、ステッピングモーターがスムースに回転し
ないことにすぐに気づいた。


 上画像 #15-R0017869 右中央部の円筒状の物がそのモーターだ。リンクのメカニズムから切り離し動作させてもぎこちない
回転しかできなく、時には全く動かない。 原因はステッピングモーターなのは明らかだ。


 取り外したステッピングモーター。このモーターが入手できれば即完了だが、20年前の製品では不可能だろう。モーターにも
ベンダーやパーツナンバーなどの表示も見当たらないため調査のしようがない。この先は二通りの方法しか無いようだ。一つ
は破棄すること。残りはモーター無しで修理する方法だ。
 無論私は後者の方法を選択した。この手段は実際の作業は楽ではないが、理屈は以下の様に簡単だ。

1、 モータースタート信号を感知する。信号には Cw 、Ccw 、ブレーキングの3種類がある。
2、 適切なタイミングで、ルーバーメカニズムが正常動作動作した(偽の)信号を送り返す。
 この様な作業にはマイクロプロセサーが最適だ。わざわざ PIB を組み上げるまでもない単純なプログラムなので、昔製作した
作品から取り出した PIB を回路の一部変更とプログラムの書き換えで対応した。
 ルーバーメカニズムはオープン状態で固定。マイクロプロセサーボードを OH-32FS に組み込みスイッチを On してトライアル
をスタートした。当然何かの不都合が発生するだろうと予測していたのだが、エラー表示もなく数分後、あっけなく温風がルーバー
から吹き出してきた。


 画像 #15-R0017870 中央部のボードが今回追加したそれだ。働いているのはフォトカプラー、マイクロ CPU 、リレーだ。オリ
ジナルのステッピングモーターは現在配線がカットされている。
 その後 OH-32FS を Off したときのプログラムの対応に問題があり、エラーコード U10 [ 停電、ほこり ] が表示されること
があり、プログラムをモデファイ。


 前述のアイデアの PIB の電源は単3電池でカバーしていたが、この ( ) の事例はファンヒーターから供給している。
また、ステッピングモーターは本体から取り外されている。
 現時点では数日間の使用状況だが問題なく動作している。無論これで完成だとは考えていない。例外的な事象、例えば
使用中停電して、その後通電したとき正常に回復できるか、振動などで急停止した後正常に回復できるかなどのテストが
残っているのだ。
 これらの報告は後日、再報告の予定だ。

エコロジカルライフ via DIY
障害個所・原因の追及

 今回のエラーの原因を調べてみよう。まずステッピングモーターを分解してみた。

  最初に目に入ったのは二つに割れたギアーだ。よく見ると歯が欠けている。


 本来、割れたプラスチック・ギアーは画像のホワイトサークルが本来の位置だ。歯が1本欠けてもスキップしながら動作を続
けたのだろうが、欠けたかけらが歯車に入り込みボールアップさせたのだろう。通常ならばそのまま停止してしまうのだろうが、
このモーターは Cw & Ccw : 正転・逆転使用するため、被害が広がったと思われる。モーター停止の要因をいくつか想定してい
たが二つに割れたギアーは想定外だった。
 ちなみに最近の(国産 および国内メーカーの海外工場製)製品は金属ギアが使用され耐久性には問題ないそうだ。安価な
China 製はまだプラスチックギアが使用されているとのことだ。

 モーターのドライブ回路も確かめる必要があり、手持ちの似たような特性のステッピングモーター( ユニポーラータイプ、ステ
ップ角度 3.75、 60Ωコイル )で試みた。

 以前、秋月電子から入手した NPM :日本パルスモーター社のネオジムを使用する Model PF42T-96C4 だ。


 仮配線してトライしてみたところ、何とか回転するが、ぎこちない動きだ。4相の内ドロップしている相があるように思える。つまり
モーターメカニズム以外にも障害があるように思えるのだ。


 メインボードを取り外し・・・。




 調べたところドライバー IC の破損が見つかった。この IC は特殊な製品ではなく、私も同等品を時々使用している製品だ。


 厳密に言えば同等品ではないが、代替品と交換。再度先ほどのステッピングモーターで試すと、今度は快調に Cw Ccw
してくれる。


 秋月電子から入手したコパル製のモーター。無論電圧も電流もギア比も全く異なるのでそのまま使用はできない。しかし
それなりの手段を考え出すのがアマチュア精神なのだ。


 レベルコンバーターを応急的にブレッドボードに組み上げ試みるとすんなりと回転してくれた。トルクも充分だ。


 純正品ではないのでそれなりの工夫も要求されたが、モーターをメカニズムに組みこんだ。


 本番スタート!。スイッチを ON してケロシンヒーターが暖まるまで数分待つ・・・・。


 ルーバーが開き温風が出て来た。成功だ!。今度はスイッチを Off すると、ルーバーが閉まり、⇒その後余熱を廃棄するため
にルーバーが再度開く、⇒さらに一定時間後廃棄ファンが止まり、⇒ ルーバーが閉まった。 無論エラー表示などは無い。
 ブレッドボードの仮配線を基板に組み上げれば全て完了となるわけだ。しかしアマチュアの作業なので想定外の事態も考える
必要があるだろう、 念のため数週間モニターするつもりだ。


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