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シチズンの超音波洗浄器 SW5800を購入

 家庭用の小型の超音波洗浄器を買いました。主な用途としては時計のバンドやメガネの洗浄を考えていますが、細かい部品の洗浄に使えるので以前から欲しかった物です。

 買ったのはシチズンの SW5800 という機種でアマゾンから買いました。

▼シチズンの家庭用超音波洗浄器 SW5800
シチズン超音波洗浄器 SW5800
 カタログの写真を見ると電気釜みたいな感じですが、あんなに大きくはありません。サイズが判るように手前に150mmのノギスを置いてみました。右側は添付されている洗浄カゴなどです。

▼洗浄槽
洗浄漕
 フタを開けると洗浄槽が見えます。カタログには洗浄槽の寸法は148mm X 125mm と書かれていますが、これは長円形の洗浄槽の長辺と短辺の寸法なので注意が必要です。つまり、148 X 125mm の長方形の物は入りません。

 いつもだと分解して内部を調べるのですが、分解用のネジが見当たりません。たぶん底の4か所のゴム足の裏に隠しネジがありそうな感じですが、とりあえず分解は自粛。

 分解しないで出来ること、ということで超音波の周波数の確認をやってみます。槽に水を入れて何か適当なセンサーで検出すればいいので、マグネチックサウンダ(電子ブザーの発音子)を水中に突っ込んで振動を検出してみました。圧電素子のサウンダでもたぶんいけると思いますが、試してません。

▼超音波の確認
超音波振動波形測定
 ゴチャゴチャしていますが、右下の黒い円筒形の物体がセンサー(マグネチックサウンダ)で、その出力をオシロで見ています。

▼超音波の波形
電源に同期、半波整流で出力
 超音波が連続波で出ていると思っていたのですが、実際にはこんな波形。AC電源の半サイクルの期間だけ超音波が出力されているようです。ダイオードで半波整流しただけで平滑回路の無い電源になっているのだと思います。こうやると回路が簡単になるのは間違い無いと思います。ちなみに昔の電子レンジも半波整流でRF出力が出る方式だったと思います。あと、断続的に超音波を出すと洗浄能力が上がったりするのかも?(自信ありません)

▼超音波の波形
超音波の周波数は約27μs
 周期は約27μsなので周波数は約37kHzです。この周期は不安定な感じだったので自励発振方式なのかも知れません。波形には激しいスパイク状のノイズが乗っていますが、これはたぶん出力トランジスタのスイッチングに伴い発生しているものでしょう。

 ここまで調べると、実際に出ている超音波のパワーがどれくらいのものかを見たくなります。プロなら専用の測定器を使うのですが、こういう場合の古典的な調べ方としてアルミ箔のエロージョンを見る手があります。

▼アルミ箔を入れてみる
アルミ箔でテスト
 料理用のアルミフォイルを水中に入れてみます。

▼アルミ箔がエロージョンで微小変形、穴開き
水中超音波によるアルミ箔のエロージョン
 超音波で発生したキャビテーションでアルミ箔が変形し、更に破壊されて穴が開きます。このテストでアルミ箔に全く変化が無いようだとマズイのですが、これなら大丈夫そうです。

▼水から出したアルミ箔
アルミ箔のエロ-ジョン
 エロージョンの状態から槽内の超音波の分布をある程度推定出来ます。ちなみに、槽のど真ん中の底付近は意外と超音波が弱いようでした。

◆まとめ
 ということで買った超音波洗浄器は正常に動いているようですが、まあ当たり前です。有機溶剤を使った洗浄にも使いたいので、小型のガラスビーカーを買っておこうと思います。

 あと、この洗浄器を使った感想ですが、

良い点:
・タイマー付きなので切り忘れの心配が無いのは良いと思います。超音波の電源を切り忘れると、発熱による液の沸騰や発振子の破損や接着剥がれなどが怖いです。

気になる点:
・水を捨てる場合は本体を丸ごと傾けるしか方法は無いのですが、この時回路部に水が入らないかすごく不安。
・操作スイッチのクリックがちょっと硬すぎて押しづらい。

外部バッテリー式クリーナーの電圧計起動回路の改良

 この記事で取り付けた電圧計はうまく動いていて、バッテリーのコンディションを知るのに重宝しています。ただ、電圧計を表示させるためにはプッシュスイッチを押さないといけないのですが、毎回スイッチを押すのはちょっと面倒です。

▼ブラデカのコードレスクリーナ
ブラデカのバッテリークリーナー
 赤の7セグLEDの横の黒いスイッチが電圧チェック用のスイッチです。

 このスイッチを押さなくても、クリーナーが動いている時は自動的に電圧が表示されるように改造することにしました。

▼電圧計起動回路、モータースイッチ連動機能追加
回路
 以前の回路に、Q1 とR3, R4 を追加しています。Q1はFETでもいけるとは思います。でも、モーターから強烈なサージが戻ってきてゲートが破壊されそうで怖いので、バイポーラトランジスタにしておきました。

 これでクリーナーのモーターが動いている間はQ1がオンになるので、スイッチ(SW2)がONになったのと同じ状態になり、電圧計が動きます。また使い終わってもOFFディレイ回路が働いてしばらくの間は電圧表示されます。

 えらく簡単な改造ですが、これで使い勝手が格段に良くなりました。というか、最初からこういう回路にしておくべきでした。

 ちなみにバッテリー電圧から残存容量を推定するためには、モーターを動かす前の電圧を測る必要があります。つまり、無負荷で放置した状態の電圧を見ないとけませんが、そういう場合はプッシュスイッチを使って電圧計だけを起動すればOKです。つまり、プッシュスイッチは無駄にはなっていません。

ブラデカハンドクリーナー用バッテリーバッグの製作

 ブラックアンドデッカーのコードレスクリーナーを外部バッテリー式に改造し、その後電圧計を付けました

 機能的にはこれで満足の行く物になったと思いますが、バッテリーの取っ手が何とも貧乏臭いです。

▼これまでの状態
以前の状態
 バッテリーを落っことしそうなので、荷造りヒモを使ってスーパーで貰える取っ手を付けているのですが、見てくれが悪いです。

 これは何とかしたいと思っていたところ、自作☆改造☆修理の館(新館)のoink!さんが、B&Dクリーナー専用バッテリー という記事でスマートな解決策を公開されています。しかもバッテリーのサイズは私が使っている物と同じです。

 これは真似するしか無い!ということで同じ袋をダイソーで買ってきました。

▼バッテリーとバッグ
おあつらい向きのバッグ
 弁当箱のバッグで、ダイソーの「ランチプラス 保冷&保温 スリム2段ランチバッグ No261」という物です。こういうのを自分で探すのは大変ですが、ピンポイントで教えていただけると手間が省けてすごく助かります。

▼バッテリーを入れてみる
バッテリーを入れてみる
 ちょっと隙間がありますがほぼぴったりです。ちなみに。oink!さんはバッテリーの入っていた段ボール箱ごと入れられています。

 ただ、保温用にアルミの蒸着フィルムが使われているので、ショートしそうで心配です。テスターで当ってみると電気的に導通することは無いようでした。でも、万一ショートすると大電流が流れてバッグが炎上しちゃいそうです。ということで、この状態は私にとっては恐ろしすぎて受け入れ難いです。

 ということで、実はダイソーでバッグの内側に貼る布を買っておきました。

▼デコレーション用の布
裏側に貼る布
 裏に両面テープが付いていて簡単に貼れるようになっています。小さな水玉模様がプリントされていて、これが、はさみで切る時の目印になるので使い易いです。

▼布の貼り付け完了
布で内張り完了
 ショートする恐れがあるのは袋の上側だけなので、そのあたりに布を貼り付けました。これで万一剥き出しの端子が触れてもショートすることは無いでしょう。

 あと、この写真で判るように、底板を入れています。

▼底板
底板
 1mmくらいのプラ板で作りました。バッテリーが中央で固定されるように、段ボールの土手を両面テープで貼り付けています。

 ここまで作るとほぼ完成なのですが、ひとつ気になることがあります。それは水素ガスです。

 シールドバッテリーには発生ガスを吸着・処理する仕掛けがあって、普通なら外にガスを出すことは無いそうです。でも、大量のガスが発生した場合は、処理しきれなかったガスが外部に放出されることもあるそうです。このバッグは保温機能があるので、ある程度の機密性もあるはずです。となると、袋の中に水素ガスが溜まって、あの原子力発電所みたいに爆発したら大変です。

 ということで通気孔を開けます。

▼穴明け用ポンチ
穴あけポンチ
 ダイソーで同時に買っておいた穴あけポンチです。ドリルを使うより綺麗な穴あけが出来ます。

▼通気孔
ケースにベント穴あけ
 軽い水素ガスを想定してフタになる部分に孔を開けました。この袋は通気性が無さそうなので、下の方にも空気が入る穴を開けておきます。

 充電する時は上の蓋を開け、ミノムシクリップを使って接続するのでガスが溜まる恐れは無いはずです。でも想定外のことが起こるかも知れないので、ガス抜き穴を開けておいた方がいいと思います。

▼バッテリーを入れる
バッテリーを入れた状態
 袋に開けた通気孔が見えています。

▼袋のジッパーを閉じて完成
完成
 これで完成です。最初の写真と比べるとすっきりしました。

◆まとめ
 これ何だか心配し過ぎで、自己満足の記事だなー、と思われるかも知れません。でも、人間が頭の中で想定出来ることはほぼ 100% 実際に起きています。どんなに注意していも、想定外の事象は発生しているのです。

 ということで、少なくとも気付いた危険なメカニズムは全部対策しておいた方がいいでしょう。これだけやっても、たぶんリスクは全部消せていないはずなのですから。
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