2018年6月7日木曜日

PCファンで水槽の冷却ファンを自作したら失敗した!(後編)

USBポートとPCファンの電圧の違いご存知ですか?


どうもこんにちは。ごん太です。

さて、前回から「PCファンで水槽の冷却ファンを自作したら失敗した!」と題しまして自作失敗談の話をしております。

前回は・・・

PCファンで自作するまでの経緯や、アクア用冷却ファンとクリップ扇風機のメリット・メリット

についてをネタにしてみました。

今回は・・・

実際にPCファンで自作して失敗した経緯を紹介していきたいと思います。


まずは目次、そしてサイト内リンクと進み、本文へと入っていきます。
それでは続きをどうぞ!。


(サイト内リンク:自作冷却ファン関連)

当ブログの関連記事です。
よろしければ、こちらもあせてご覧ください。



PCファンで水槽を冷却するための道具(失敗談)


さて、この項では実際にPCファンで水槽を冷却ファンするにあたり、今回の失敗談で使用した物品を紹介していきます。まずは一覧から。

  • PCファン
  • USB電源アダプタ
  • PCファン用USB電源変換ケーブル
  • クリップ
  • 冷却ファン用サーモスタット(逆サーモ)



以上の物品を利用しました。
詳しくは↓にて各々の物品について説明していきたいと思います。


PCファン


まずはPCファンについて。今回利用したのは・・・

Owltechの60mmサイズ20mm厚のPCファンです。

ごん太が冷却ファンとしてPCファンを利用するにあたり考えた条件は・・・
なるべく小型で、風量があり、そして静音性が高い物。

そんな条件のもと、色々とAmazonを物色していて見つけたのが↑のPCファンです。

なお、今回利用したファンへの給電方法は4ピンペリフェラルコネクタもしくはファン用の3ピンで、多くのケースファンと同じように定格は・・・

DC12V

で0.14Aとなっています。


USB電源アダプタ


こちらは100均で購入したもので、コンセントに差し込むことで、PCを介さずともコンセントから直にUSB機器に給電が可能になるものです。

さて、このUSB電源アダプタですが、短時間で充電できるというようなものでない限り、基本的にPCのUSBポートと同様の定格出力となります。

つまり・・・

出てくる電圧・電流はDC5Vの1.0Aです。


なので、PCファンを回すのにはあきらかに力不足なんですねぇ・・・。
そんなわけなので今回の失敗の原因は・・・

電圧違い

なわけなんです。

とはいえ、後述しますが、USB電源アダプタでPCファンを動かすという発想自体は正しいかと思います。

そう・・・器具の選択さえ間違わなければ!。

ということで、今回の失敗の原因は電圧違いからなのですが、、、
なぜそのようなことが起きたかというと、けっちったからです。。。

そもそもPCファンをUSB給電で稼働させようとした場合、「それなり」の器具を選ぶ必要があります。

それなりの器具とは・・・PCファンとUSB電源で利用する場合にはDC5V→DC12Vに昇圧変換する器具が本来必要なわけなんです。
(そしてそれがちょっとばかしお高い!。)

が・・・今回はそれほど電圧の重要性に気が付かず、巡り巡ってDC12Vで動くファンをDC5Vで動かすことになってしまったので、、、

水槽を到底冷却できないような「小型そよ風発生器」ができてしまったわけなんです。

そんなわけで、次はその失敗するきっかけを作ったPCファン用USB電源変換ケーブルについて。


PCファン用USB電源変換ケーブル


このケーブルはUSBのオスコネクタと、pwm4ピンと3ピンのメスコネクタがそれぞれの両端についたケーブルです。

このケーブルでUSBからPCファン用のコネクタに変更するわけです。
本来このようなケーブルは基本的にDC5VでDC12Vのものを「正常に」稼働させることを目的にしているので、、、

当然5V→12Vに昇圧する機能が備わっている商品がほとんどです。
そしてそれらはやや値が張ります。。。

今回利用した製品はそのようなケーブル商品群のなかでも、びっくりするぐらい安かったので思わず飛びついたわけなんですが・・・

なんとDC12Vに昇圧する機能が付いていない物だったようです。。。

つまり、今回購入したケーブルは、DC5VでPCファンを回すための製品ということのようです。

今しがた改めのてその商品のレビューを見たところ、やはりDC5VではDC12Vファンは正常に稼働しないようで、、、

「PCファンは全開で回らない」、「回転が遅い」などというという書き込みあるようです。

あぁ・・・よくチェックしておけばなぁ・・・と後悔しているところです。


(まぁそのケーブルを購入したのは一年以上も前の話なんですがね。。。)

今回のごん太の場合、たまたまPCファンが小型でしたから動きましたが、サイズの大きなPCファンの場合は動かない可能性が十分あります。

・・・まぁ・・・DC12Vで本来稼働するファンをDC5Vで動かしても、、、
「そよ風」 ですから冷却目的としては全く役に立たないと思います。

というわけで、記事の中盤にして今回の記事のネタバレです。
が、、、話はそんなことまるで無かったことのように、道具の紹介と冷却ファンの自作方法が続いていきます。。。


クリップ


実は今回の自作冷却ファンはは「自作」と言いつつも既存製品の組み合わせです。
ですから、ごん太のように規格を間違え無ければ失敗することはまずないと思います。

そんなゆるーい今回のDIYの中で、少しだけハードルが高いのが

PCファンを水槽に固定する仕組みです

今回ごん太はキャノピーに接続するためクリップを利用しました。
しかし、キャノピーでない場合どのように固定するか?ということについてはなかなか難題かともいます。

クリップで水槽のガラス面に固定したり、蓋代わりのバーベキュー網の上に固定したりと言った例もあるようです。

今回失敗した冷却ファンはキャノピーに取り付けるのですが、そのリベンジで採用した固定方法が意外と便利だったので紹介しておきたいと思います。

それは・・・

アクア用ライトに大きめのクリップで固定してしまうという方法です。

この方法ですと、ファンの位置取りがなかなかいい感になります。
これについてはコチラで紹介しています。

クリップはステンレスむき出しのものだと錆びたりしますので、塗装済みの大きなクリップがお勧めです(ダイソーで売っています)。

だたし、ライトを水槽にドボンするとファンも・・・場合によっては魚も道連れになりますから、そこだけは要注意です。


冷却ファン用サーモスタット(逆サーモ)


冷却ファンを自動で利用する場合には必要な道具です。

この逆サーモがないと、冷却ファンは永遠に回り続け、冷却ファンが付いているのにヒーターが稼働するという、摩訶不思議な電力消費が激しい水槽になってしまいます。

なので、なるべくならあった方がいい道具です。
・・・とはいえ、最近は逆サーモが付属している冷却ファンもありますから、以前ほど気にしなくてもいいのかもしれません。

して逆サーモが逆サーモと呼ばれるゆえんですが、ヒーターなどのサーモスタットとは違い、一定温度になると通電し、ファンの電源がONになるので逆サーモなんて呼ばれています。

今回はこの逆サーモにUSB電源アダプタを接続して利用します。


ドライバー


PCファン付属のネジを利用してクリップを固定するために使用します。
工具穴(ドライバーを指す部分)が合えばどのようなものでも構いません。

というわけで、次の項より作成手順について紹介していきます。


作成手順


作成手順とってもどれも既製品ですからさっくりと紹介していきます。
と・・・その前に、お約束の注意事項を記しておきます。

PCファンで水槽を冷却するのは本来の用途ではありません。
自作と自作品の利用は必ず自己の責任のもとで行ってください。


①、PCファンにクリップを固定する

まずPCファンを固定するネジにクリップの柄を通します。

その状態でネジを締めることで、PCファンにクリップを固定します。

今回はこのクリップを利用してPCファンとキャノピーを固定します。



②逆サーモとUSB電源アダプタを接続する

逆サーモにUSB電源アダプタを接続します。
いつものようにコンセントにプラグを接続するだけです。
 


③USB電源アダプタにPCファン用USB電源変換ケーブルを接続する

次にUSB電源アダプタのUSBポートに、PCファン用USB電源変換ケーブルのUSBコネクタを接続します。

こちらもいつものように、USBに差し込むだけです。
接続が完了すると、下の画像のような配線となります。



④PCファン用USB電源変換ケーブルにPCファンを接続する

ケーブルのコネクタにPCファンの3ピンを差し込みます。

こちらもいつものように・・・なんて書こうとしましたが、PCを自作したことのある人でもないと、経験したことがないかもしれませんね。

内部にある金属製のピンは、コンセントやUSBと違い簡単に曲がってしまいますので、3つのピンが3つの穴に正しく入るよう、ゆっくりと正確に作業してください。

配線だけで3連発ですがとりあえず写真をどうぞ!。



⑤PCファンをキャノピーに接続

最後はキャノピーに①でPCファンに固定したクリップを利用して設置します。

なお、繰り返しますが、大きめのクリップでアクア用ライトに挟み込む方法のほうが、ライトさえあれば簡単に設置できるのでおすすめです。



実際に使用してみた・・・(失敗談)


・・・

・・・・・・

はい、何度も何度も重ね重ね記した通り、
12V用のPCファンを5Vで稼働させているわけですから・・・

はっきり言って風量が弱いです。

イメージ的には風を当てるというよりは空気を循環させているようなイメージです。
風量は前述の通り「そよ風」といったところでしょう。

まぁ・・・ようするに単三電池1本でミニ四駆を動かすようなものですからね。
当然と言えば当然の結果です。

ですから、水槽の冷却能力としてはかなり微妙な感じかと思います。


今回の失敗の根本には商品のリサーチ不足があるわけなんですが、そもそも、USBの電圧についていまいち理解していなかったことも原因ですね。


USB給電でPCファンを回す方法


さて、今回の自作は失敗で終わってしまいましたが、USB給電でPCファンを回すという発想自体は間違っていないと思います。

今回は使う道具やら電圧についてリサーチ不足だったりして失敗談になってしまいましたが前述の通り

DC5VからDC12Vに昇圧してくれるような器具

を利用すればPCファンも全開で回転してくれます。

例えば、USB給電でもDC5V→DC12Vを出力することができる昇圧装置内蔵のケーブルがPCファンメーカーのSCYTHE(サイズ)さんから発売されているようです。

さらに、そのようなケーブルの中には、PCファンの回転数の強弱を調節できるものもあるようです。

実際後日サイズさんの昇圧装置内蔵のケーブルを利用して自作冷却ファンを作ることになります。

その時の話はこちらのリンク「USBファンとPCファンで水槽の冷却ファンを自作してみた!(後編)」よりご覧いただけます。

ただ、、、
昇圧装置内蔵のものはどうしても高いわけです。
そんなケーブル買うぐらいならアクア用の冷却ファンを購入したほうが安くつきます。

なので安く済むもう1つの選択肢を紹介します。
それは・・・

PCファンとよく似た形で、規格がほぼ同じでDC5Vで作動するUSBファンの利用も検討してみることをお勧めします。

こちらの場合は、USB給電の5Vで作動しますから昇圧するための器具は不要ということになります。

同じくこちらも→のリンク「USBファンとPCファンで水槽の冷却ファンを自作してみた!(前編)」よりご覧いただけます。

というわけで、今回の失敗から学んだこと。
それは・・・

PCファンで冷却ファンを自作する場合は供給される電圧と稼働させる電圧は必ずチェック

これだと思います。


ーーー

なお、先に挙げた通り(そしてリンクを紹介した通り)その後USBファンとPCファン を自作して利用することになるのですが、、、
その2つのファンで1シーズン過ごしたので簡単にレビューをしてみたいと思います。

まずその冷却能力は既製品と見劣りしません。
あっという間に水温が下がります。

また、商品ラインナップも幅広いので好きなサイズ、プロペラの厚さ、風量、静音性をチョイスできます。

さらに、ファン本体が壊れても、新しいファンに付け替えればいいだけですから、既製品よりも交換時のコストは安くなります。

ただ、初期の導入コストは既製品と同等もしくは少々悪く、おまけにアクア専用品ではないので、何があっても自己責任な世界です。

ですから単に安いから!という理由で自作しないほうがよさそうです。

(2019/7/04 追記)

ということで、今回のネタはこれでおしまいです。


(更新:2019/10/26)

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