Технологический миниобдув
В жаркое время года легкий ветерок никогда не мешает. Бывает так, что под руку попадается как раз то, что нужно для создания такого эффекта нежного обдува в нужное время. В данном случае в качестве базового хлама используется корпус от сгоревшего блока питания, пластиковые бутылки и электродвигатель от устаревшего электрофона. Вентилятор с горизонтальной осью пропеллера часто проектируется так, что бы генерировался направленный поток воздуха как направленная антенна излучение радиоволн. Используя вертикальную ось создать горизонтальный направленный поток невозможно, но это совсем не значит, что подобную схему нельзя использовать для обдува и сопутствующего ему приятного охлаждения тела…
Идея
Использовать естественное вертикальное расположение оси двигателя с короткозамкнутым ротором от старого электрофона для создания простого вентилятора широкого ненаправленного спектра обдува. При этом сам пропеллер вентилятора изготавливается на основе обычной пластиковой бутылки и может иметь великое разнообразие форм.
Материалы и инструменты
1. Корпус от сгоревшего АТХ блок питания с выключателем.
2. Пластина плексигласа (оргстекла) толщиной 3-5мм размером 300 на 100 мм.
3. Электродвигатель от старого проигрывателя пластинок – электрофона.
4. Два конденсатора 1мкф на 400В, соединительные провода, шнур электропитания 220В.
5. Винты, гайки, шайбы и т.п.
6. Пластиковые бутылки, крышки от пластиковых бутылок.
7. Отвертки, дрель, сверла, паяльник и паяльные принадлежности.
Работа
Существует много радиолюбителей, которые слабо обращают внимание на корпус будущей конструкции, таких я называю - электронщики с точностью до печатной платы. Мы пойдем другим путем и начнем все с создания корпуса будущей конструкции. Основой корпуса будет корпус от сгоревшего блока питания компьютеров АТХ – формфактора. Если из такого корпуса удалить плату, вентилятор и защитный кожух, то останется П-образная штампованная пластина (рис.1).
Основная прелесть такой детали состоит в том, что она уже имеет множество резьбовых и нерезьбовых отверстий для установки других навесный частей будущей конструкции и элементов электросхемы. Для формирования коробочатой формы и обеспечения ее жесткости необходима другая П-образная крышка, которую решено было сделать из плексигласа (оргстекла). Плексиглас легко сгибать над раскаленной проволокой, сверлить, прорезать выжигателем отверстия произвольной формы, но главное – он прозрачный (рис.2в). Прозрачность позволяет точно проделать крепежные отверстия, используя как шаблон корпус от АТХ блока питания без сложной и точной разметки.
Для сгибания пластины высокоомную проволоку зажимают между двумя кронштейнами (тисками и т.п.), использовав блок питания выжигателя (http://www.afterwork.com.ua/?p=1346) для подачи напряжения. После получения заданной формы (рис.2а), следует установить крышку на корпус от блока питания и наметить шилом (или чертилкой, карандашом и т.п.) место расположения 8-ми крепежных отверстий : 4-х сверху и 4-х снизу (рис.2б). После снятия размеченной плексигласовой крышки, отверстия легко высверлить сверлом 3,5мм что бы далее расположить в них винты М3, которые вкручиваются в резьбовые отверстия корпуса блока питания. Так как металл корпуса АТХ блока питания часто довольно хлипкий и тонкий, рекомендую толщину плексигласа брать побольше- 3-5мм, что бы собранная конструкция имела достаточную жесткость.
Для установки крылатки (пропеллера) или продевания оси вентилятора сквозь корпус, в плексигласовой крышки следует проделать центральное отверстие (в верхней части крышки) диаметром около 50мм (рис.2в). Большой диаметр отверстия не позволяет использовать обычное сверло, поэтому для вырезания отверстия был применен резак с твердосплавным шурупом в качестве рабочего органа (лезвия). Подобным резаком можно разрезать даже кафель – http://www.afterwork.com.ua/?p=341. На последнем этапе отверстие дорезано выжигателем.
Крышку можно сформировать из жести или использовать “родную” крышку от блока питания АТХ. Крышки у меня небыло, поэтому пришлось изготавливать оригинальную упаковку. Подобным образом изготовленные корпуса можно использовать для других собственных конструкций (например http://www.afterwork.com.ua/?p=1018 ).
Перейдем к креплению самого главного элемента – электродвигателя. Конструктивно электродвигатель имеет 4 угловых отверстия и крепить его внутри корпуса довольно просто: уголками, винтами, шпильками. Главное, что бы ось ротора двигателя располагалась точно по центу основания крышки от блока питания (ось двигателя совмещалась с осью большого отверстия в плексигласовой крышке). И ещё одни момент: ось ротора должна быть утоплена за габариты блока на глубину около 1 см, что бы плексигласовую крышку предложенной формы (рис.2а) вообще можно было установить после установки электродвигателя.
Для установки электродвигателя я использовал шпильки (рис.3), каждая из которых продета через две пластиковые крышечки от пластиковых бутылок с горлышком большого диаметра (см. http://www.afterwork.com.ua/?p=438 ). Одна из крышек располагается внутри корпуса и играет роль амортизатора, а вторая – снаружи и выполняет функцию ножек корпуса. Решение оказалось очень удобным, так как при этом задействуется “крышечный хлам”, минимизируется количество крепежных элементов и расширяется функциональность. Что бы крышечки со временем не проворачивались вокруг шпильки, каждая крышка дополнительно зафиксирована пластиковой заклепкой (http://www.afterwork.com.ua/?p=2326 ).
После закрепления электродвигателя можно собирать схему подключения (рис.4б). Для того, что бы двигатель вращался между обмотками нужно обеспечить сдвиг фаз, для этого используется фазосдвигающий конденсатор С1. Для гашения излишнего напряжения и регулирования таким образом скорости вращения используется конденсатор С2, включенный последовательно с общим включением двигателя. Включение без реактивного токоограничения (конденсатора) приводит к перегреванию обмоток, тот же эффект получится от излишней нагрузки на валу. Все примененные конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение сети.
Выключатель питания (SA1) – часть собственно блока питания АТХ. Резистор R1 позволяет конденсаторам разрядиться после отключения питания и устранить возможность поражения током после отключения и изъятия сетевой вилки из розетки. Древние хламовые конденсаторы имеют фланцы для крепления при помощи винтовых соединений и закреплены на боковых стенках корпуса от блока питания (рис.4а), резистор установлен навесным соединением.
Особая прелесть оси ротора такого электродвигателя состоит в наличии резьбы М3 в ее верхней части. Используя эту резьбу, на оси двигателя легко закрепить крышку от пластиковой бутылки с узким горлышком (самую широкораспространенную). Тут основная проблема – очень точно просверлить отверстие в центре крышки, иначе вращению будут сопутствовать радиальные биения, которые приведут к сильным вибрациям корпуса. Когда схема собрана, необходимо ее протестировать, а затем надеть плексигласовую крышку, закрепив ее 8 винтами МЗ длиной около 15мм. Устанавливать крышечку бутылочного пропеллера (крылатки) на ось нужно уже после сборки корпуса.
Последним этапом реализации вертикального вентилятора есть создание пропеллера или крылатки. Крылатку можно сделать тысячами вариантов. Например, вырезав части бутылки 0,5л по образующей и отогнув их наружу (рис.5а) или разрезав бутылку по образующей выгнуть получившиеся лепестки в форме вертушки (рис.5б). Габариты крылатки должны быть примерно равны габаритам корпуса, как по высоте, так и по ширине. Чем выше крылатка и несимметричнее (а также, больше скорость вращения), тем больше будет вероятность радиальных биений, что крайне нежелательно, поэтому изготавливать крылатку нужно аккуратно, а большая скорость вращения оси электродвигателя излишняя.
Применение
1. Ощущение прохлады чувствуется на расстоянии до 50 см (в зависимости от выбранной скорости вращения и формы пропеллера-крылатки).
2. Случайное попадание частей тела в зону действия пропеллера не приводит к повреждениям, так что никаких экранирующих элементов не потребовалось.
3. Для создания вертикального вентилятора потребовался вечер после работы и желание облегчить жизнь в жаркое время.
4. Основное назначение – немедленно убрать из зоны дыхания вредные газы во время пайки, установки пластиковых заклепок и т.п.
Обеспечим микроклимат микросредствами!
!