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夏が涼しくなる!? 外気を活用した冷風機の作り方 ⑧冷風機の組立て

    シリーズ構成:本連載は14回の予定です。
    第一章:冷風機
    ①冷風機の紹介    
     ②冷風機の原理      
     ③サーキュレータ探しの旅
       ④使用資材の紹介(上)
       ⑤使用資材の紹介(下)
    ⑥プラダンを知る
      ⑦プラダンの板取り
     [now]⑧冷風機の組立て  <<<
    ⑨上排気と横排気
    第二章:ダクト
    ⑩ダクトの設計      
     ⑪ダクトの製作          
     ⑫冷風機とダクト連結
    第三章:バリエーション
    ⑬冷風機「二段重ね」
    ⑭冷風機「ワイド化」

    はじめに

    西日本では平年に比べ11日も早く「梅雨明け宣言」。予想以上に早い夏の到来です。この連載も、今のスピード感では、夏に置いてけぼりにされそうです。
    そこで出来上がった原稿から順次公開&日々更新する方式に切り替える事とします。
    進度の表示は、タイトルの話数に「⑧A」の様にアルファベットを追記し、更新の度にB、C…と進みます。アルファベットが消えたら完結です。
    (第一章の⑧⑨のみです。二章以降は、そもそもニーズが無いと思います)

    連載⑧の作業は、次の7ステップに分かれています。
     1.プラダンの曲げ加工について(外曲げ、内曲げ)
     2.#1の完成
     3.#2の完成
     4.#3の完成
     5.#1、2,3を組立てる
     6.#4を合わせる
     7.補強を入れる
     8.補足説明

    今回は室内(風呂場)での作業です。前回⑦で切出した部材を完成させます。前回とは打って変わって、今回は、こまごまとした加工ばかりで神経を使います。それでも、ステップを踏んで加工すれば、必ず完成します。
    作業量は、「約4~5時間」程度です。
    風呂場は足元がひんやりして、作業がはかどります。しかしユニットバスは作業に向きません。そんな場合は廊下・玄関ではいかがでしょう?
    いよいよ暑さ本番です。熱中症にご注意下さい。

    STEP1.プラダンの曲げ加工について

    今回の連載⑧では、板取りした部材を組み合わせて「箱」構造を形成します。この段階では、プラダンの曲げ加工が避けて通れません。
    まず最初にプラダンの曲げ加工について解説します。

    ①半切1本の曲げ加工(外曲げ)

    筋目を1本、半切りして曲げる方法です。(図1)
    切れ目を外側になる様に曲げるので、見た目が悪く、テープで隠す等の対応が必要です。

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    (図1)最も簡単な曲げ加工

    <メリット>
    ・簡単で手間が少ない。

    <デメリット>
    ・見た目が良くない。
    ・剛性が低く容易に変形する。
    ・強度が低く、添え木以外の対処方法がない。

    とは言え、「変形しやすい」点は、メリットにもなり得ます。サイズがアバウトであっても追従できるのです。(図1の下)

    ②半切1本の曲げ加工(内曲げ)

    上とは逆に切れ目を内側にする方法です。この方法を紹介しているサイトもあります。しかし、狙ったサイズを出すのが難しく再現性がありません。私は実践していません。

    ③半切2本の曲げ加工(内曲げ)

    半切りを2本平行させ、「ほういち」をしっかり実施した上で、内側に曲げます。見た目がスッキリする一方、手間がかかります。私は「ここぞと思う場所」で使っています。(図2)

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    (図2)手間はかかるが、プロっぽい

    <メリット>
    ・見た目スッキリ。
    ・狙い通りのサイズを出せる。
    ・剛性は①と変わらないが、補強可能。
    ・補強が必要なら、接着剤、ホットメルト、添え木等、複数の対処が可能。

    <デメリット>
    ・とにかく手間がかかる

    次の段落で、「③半切り2本」を実施します。
    なお、前回配布した「板取図」「ポイント図」をこの記事でも流用します。

    【ご参考】

    と、ここまで書いて、『あれ?昔のプラダン、「③半切り2本」やらなかったゾ…』と思い出しました。これは、初期の冷風機で使ったプラダンですから、2023年に購入した物です。これなら「②半切1本の曲げ」が可能なのです。(写真1)

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    (写真1)半切り1本で、直角が出る

    では、現行のプラダンで「②」が可能かと言うと…ダメです。(写真2)

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    (写真2)現行品ではNG

    その違いは、ピッチにあります。(写真3)メーカーにより、これほどの違いがあります。厚みは同じ4mm、ピッチは、3.0 対 4.6mmです。

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    (写真3)ピッチ比は、2:3の割合

    ちなみに、昔のプラダンで「③半切り2本の曲げ」をすると、間が空き、スカスカになります。(写真4の矢印)

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    (写真4)半切り2本は「やりすぎ」

    メーカーによる差異なのは確かにそうですが、改めて考えてみると、

    ・23年購入品:1回の半切りで直角曲げ可。工作性重視。
    ・26年購入品:リブを多く、強度を重視。

    この様にコンセプトが異なる訳です。ですから、皆様がプラダンを購入する時には、リブの入り具合を確認し、特性に応じて設計を変えなくてはイケない訳です。(今更ながらの説明になってしまいました。)

    STEP2:#1の完成

    (1)②~⑫、④~⑪を「耳取り・ほういち」

    ④~⑪は、半切をしておりませんので、まず④~⑪を半切りして下さい。
    これで、図2(A)と同じ構造となります。「ほういち」を実施して、図2(B)の状態となります。中央に残ったT字型のリブは、一度に取ろうとするのではなく、図2(C)(D)の様に段階を追って耳取りします。(写真5,6)

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    (写真5)半切り2本の結果
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    (写真6)耳取り完了状態

    (2)#1と#3を「現合(げんごう)」「現物合わせ」

    「現合」は機械設計の分野では、最も「野暮・泥臭い」作業とされています。しかし、プラダンを使う以上、狙い通りのサイズを実現するためには「現合」は避けられません。

    「プラダンの工作」とは、正確な寸法出しや再現性を度外視して、加工性のみに振り切った「異世界」の工作です。
    例えば、『冷風機をベニヤ板で作ってちょうだい』と頼まれたとしても、私は受ける気になれません。工作に手間がかかり過ぎるのです。
    一方、プラダンであれば一点物を短時間で作れます。(精度、再現性は低いですが)これがプラダン工作の醍醐味です。

    図3は、#1、2、3の関係です。#1の曲げ加工は「③半切2本の曲げ加工」です。#1の④点~⑤点間が250mmですから、#3の底部の幅は、250-16=234(mm) となります。
    (※板取図には「242」と書いていますが、間違いです。「234」に訂正します。しかし我が家の冷風機は、242mmでも動いています。このアバウトさが魅力です。)

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    (図3)#1,2,3の大小関係

    しかし、あくまでも、250mmは設計上の値ですから、現実に合わせて#3のサイズを決めます。つまり、皆様の「#1の④点~⑤点の長さ」を「X」とすれば、「X-16」とすれば良いのです。

    その結果、#3の寸法は図4の通りとなります。この大きさで、#3にピンかマジックで印を付けて下さい。

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    (図4)#3のサイズを修正

    申し遅れましたが「(546)」と書かれた寸法について説明します。プラダンのサイズは公称900x1800(mm)ですが、実際は少々大き目の910x1810(mm)くらいで販売されています。ですから、「546」よりも大きくなりますよ。最大値で板取りして下さい。という意味で括弧付きの数字とした訳です。

    (3)#1と#4を「現合(げんごう)」「現物合わせ」

    上記同様に、図5に#1#4の関係を示します。#4は天板ですので#1を覆う大きさとなります。#4の左右は「③半切2本の曲げ加工」とします。

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    (図5)#1、2,4の大小関係

    その結果、#4の寸法は図6の通りとなります。#4にピンかマジックで印を付けて下さい。

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    (図6)#4のサイズ

    残りのSTEP2の作業は、

    (4)③~⑦を半切り
    (5)⑥~⑦を切断
    (6)⑥~右端を切断

    ここは特に注意点はありません。四角い端材が出ますが、これは後で再利用しますので捨てないで下さい。

    (7)⑥~⑫の「表」を半切り&両面テープ

    ここは要注意です。
     ・「裏」ではなく「表」を半切り
     ・筋目を横切る半切り
    ですので、くれぐれもお間違えのない様お願いします。

    ・⑥⑫の穴が表まで貫通している事を確認し、#1を「裏返し」し、「表」を加工します。
    ・定規を当て、慎重に半切りします。(少しずつカットします)
    ・リブをカットする音「ブツ、ブツ、ブツ」がしなくなった所は、それ以上カットしない様にします。(切断してしまったら、後でOPPテープを貼ります)
    ・切れ目を少し広げながら切ると、リブを切る感覚が分かります。(写真7)

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    (写真7)切れ目を少し広げるのがコツ

    ・大体、切れたらのなら、折り曲げます。(写真8)

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    (写真8)筋目を横切った半切り

    ・何度か折り、折り癖を付けます。
    ・両面テープを貼りますので、事前に接着面をウェットティッシュ等で清浄し、乾燥させておきます。
    ・その後、両面テープで固定します。(写真9)

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    (写真9)両面テープは、端に貼ります

    以上で#1は完成です。(写真10)

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    (写真10)#1の完成

    STEP3:#2の完成

    #2は、曲げ加工も何もありません。#1同様に、次の加工をお願いします。

    (1)⑦~⑨を半切り
    (2)⑦~⑧を切断
    (3)⑧~右端を切断
    (4)⑧~⑭の「表」を半切り&両面テープ

    これで、#2は完成です。(写真11)

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    (写真11)#2の完成

    STEP4.#3の完成

    (1)左右2本の切れ目を半切り

    STEP2の(2)「#1との現合わせ」で印を付けた、左右の折り目を付けます。半切りでカットします。(図3参照) 

    (2)端を2箇所斜めカット&両面テープ

    写真12の通り、端を斜めにカットします。そして、両面テープをなるべく端に貼ります。(事前にウェットティッシュ等で清浄して下さい)

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    (写真12)#3の完成

    STEP5.#1、2,3を組立てる

    (1)#1を曲げる

      写真13の通り、通常とは逆の方向に曲げ、重石を置きます。

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    (写真13)#1を反対方向に曲げます

    (2)#1、2を接続

    #2を吊り下げるイメージで、上下位置を確認しながら養生テープで固定します。(図7「テープ貼り」)(写真14)

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    (図7)テープの位置関係
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    (写真14)まず、養生テープで位置合わせ

    次に、OPPテープで3、4箇所止めます。(写真15)

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    (写真15)OPPテープを貼り、養生テープを剝がす

    問題なければ、上から下まで、OPPテープで止めます。(写真16)

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    (写真16)全体をOPPテープで覆う

    (3)#1,2,3を仮組み、サイズを確認

    #1、2を立てます。(写真17)これは吸気側(網戸側)から見た様子です。左右の幅50mmの部材(これもリブと呼びます)を開きます。

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    (写真17)#1、2を立てる

    #3は雨どいですので、網戸側に向けて下げ勾配となる様に設置します。吸気口に角材を置いて、#3の位置を決めます。(写真18)

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    (写真18)内部に#3を入れ、角材で押す

    しかし、何か変ですよ…。#3が水平にならない…(写真19)

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    (写真19)水平が出てへんの

    (保留:#1,2,3を固定)

    なっ、なんでや?

    緊急事態発生!

    好事魔多し…。突如暗雲に見舞われた冷風機プロジェクト!
    全国百万戸(推定)の冷風機を待ちわびる人々の夢や希望も潰え去ったのか?
    頑張れ、太郎少年!負けるな、エコロ爺!
    緊迫の次回を待て!

    (2026/7/13 ここまで公開。7/14 ここから続編です。)

    #3の形が変です。直角が出ていません。(写真20)

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    (写真20)#3、直角じゃない

    もしかすると、プラダンが歪んでいたのか?
    いえいえ、それは考えられません。プラダンは機械加工で切断されているのでしょうから、厳密とは言えないまでも、そこそこの直角度は出ているハズです。

    私は今まで、冷風機用も含め十枚以上のプラダンを使って来ました。しかし、直角度のないプラダンに出会った事がありません。
    それに、もし直角度の無いプラダンであれば、運搬時の「半分に折る」段階で気付くハズです。
    念のため、#1を運搬時の折り目で、再度折ってみました。(写真21)1mm程度のズレはありましたが、この程度なら問題ありません。

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    (写真21)真直角ではありませんが、まぁ良し

    そこで、#4も調べてみました。これも直角ではありません。(写真22)

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    (写真22)#4も直角じゃない

    2つの長辺を測ってみると、504mmと、500mm。
    なんだよ!寸法ミスじゃん!(図8、誇張アリ)
    板取図の「B線」を引き間違えた訳です。恥ずかし…

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    (図8)B線をミスった

    (影の声)おおっと、これはイケません。エコロ爺は皆様に、斎戒沐浴・只管打坐・精進料理・千日回峰・即身成仏・火の輪くぐり等、難行苦行を課して参りました。しかし、その結果が、このザマ、この有り様です!何とも情けない!
    (エコロ爺)やっとらん、やっとらん!それに、最後の「火の輪くぐり」って何じゃ?サーカスかよ!そんなスゴイ出し物、ワシが見たいワぃ!

    しかし真面目な話。キチンとリカバリーしないといけません。(図8参照)
    #3は、長くなった部分をカットすれば、本来のサイズになります。
    #4は、短くなってしまいますが、直角を出すためにカットします。この部分は重要度が低いので問題ありません。これで、#4本体の長さを確保できました。

    これで、リカバリー完了!続きの作業に入ります。
    しかし…ミスのリカバリーまで実況中継する連載って、心臓に悪いですよね。もう懲りました。

    STEP5.#1、2,3を組立てる(つづき)

    (3)#1,2,3を仮組み、サイズを確認

    吸気口に角棒を置いて、#3の位置を決めます。まだちょっと変な感じがしますが、今は先を急ぎましょう。

    (4)#1,2,3を固定

    OPPテープを3ケ所貼り#3を固定します。次に#3を左右の両面テープで固定します。最後にOPPテープを沢山貼り防水とします。(写真23~27)

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    (写真23)OPPテープを奥に貼る
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    (写真24)右の両面テープを貼る
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    (写真25)左の両面テープを貼る
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    (写真26)奥のOPPテープを増量
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    (写真27)左右にOPPテープを貼る時は寝かせて下さい

    STEP6.#4を組合わせる

    (1)#4の完成

    #4を切出し、「半切2本の折り目」「筋目を横切る半切り」の加工を行います。(写真28)この時、長めの端材が出ますが、次のステップで活用します。

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    (写真28)#4を切出す

    (2)#1~4を組合わせる

    #4を箱の上に被せます。設計通りにピッタリと合いますか?
    この箱を横から押すと、簡単に内側に凹みます。(写真29)次のステップで補強を入れます。
    では、この箱の上下を反転します。

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    (写真29)支えが無いのでフニャフニャです

    STEP7.補強を入れる

    #4を切出した時に出た、長めの端材を流用します。これから長さ 234mmの板が2枚取れます。(写真30)

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    (写真30)#4の端材で補強します

    このまま両面テープを貼り、#4に貼り付けてもOKです。しかし、耐久性に違いが出るのかを確かめたく、一方をそのまま(写真31右)、もう一方を山形(写真31左)に折りました。

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    (写真31)補強板、2種

    では、反転した箱(一番下が#4)に補強板を貼ります。(写真32)
    「丸A」が「山形」です。
    なお、上向き排気の場合、奥から220mmの範囲でサーキュレータが入りますので、この範囲に補強材を入れてはイケません。

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    (写真32)補強板は2ヶ所です

    ところで、「#4の折り目」なのですが、結構、復元力が強く、OPPテープで貼っても直ぐに剥がれてしまいます。そこで、写真33上の針金を作り、テンションをかける方法があります。

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    (写真33)針金でテンションをかける方法

    もっと簡単な方法もあります。紐で、括れば良いのです。(写真34)
    カッコ悪いんですが、持ち運びは楽ですよ。

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    (写真34)紐で括るとテープ不要

    STEP8.補足説明

    さて、今までご説明する機会が無く、放置していた部分があります。設計図にもチラリと姿を見せるのですが、ほぼ見えない部分です。

    実際の使用環境に置いてみました。(写真35)
    この、「丸A」~「丸C」の働きについて、解説します。

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    (写真35)リブの役目とは?

    これらは「リブ」です。この折れが無いと、箱がグニャリと曲がってしまいます。(写真36)

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    (写真36)リブ無しは、強度維持できない

    そして、写真37は窓を開けた状態です。窓を閉めると、リブAがサッシに引っかかるので転倒し難くなります。(写真38)

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    (写真37)窓を開けた時
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    (写真38)リブが引っ掛かり、転倒防止となる

    さらに、リブBがサッシの溝に入り、雨が侵入し難くなります。(写真39)

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    (写真39)リブがサッシからの雨水を防ぎます

    最後に、リブCは封止板に接し、雨の侵入を防ぎます。(写真40)

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    (写真40)リブが封止板を押す

    この様に、リブは地味ながらも
    ・強度維持
    ・転倒防止
    ・雨水阻止


    これら、重要な機能を担っている訳です。

    次回予告

    第⑨話では、箱とサーキュレータを連結します。
    7/17までに、穴サイズ程度はUPするつもりです。(完了)
    どうぞよろしくお願いいたします。



     
     
    宇都宮在住の「エコロ爺さん」です。 暑さ対策と省エネを両立した、外気利用の「冷風機」を開発しました。 このnoteでは、 ・冷風機とは ・実測データ ・DIYの手順 を公開しています。 暑い夏を少しでも快適にしたい方、ぜひ参考にしてください。 ご感想や改良アイデアも大歓迎。

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