風船くるくる(卓上版)

マジックショーの映像を見ていると、風船をいくつかくっつけたものを

風力パワーで浮かせてクルクル回すパフォーマンスをよく見かけます。

多くはブロワーを使っておられるようです。

以前 作ったこの装置

(風力パワーでスチロール球やスチロールカップが宙に浮くもの)

https://eneene7.blogspot.com/2017/03/blog-post_27.html

これを使って

小さい風船でいいので卓上で浮かすことはできないかしら？
と思い やってみたところ、

少々パワー不足だけれど、なんとなくうまくいきそう!?な気がして

もう少しパワーアップしたものを作ってみました。

  ＜作り方＞
①
セリアで購入した「しっかりパック200ml3個組」に穴を開けています。
(煙突用20mm、モーター用6mm、空気を取り入れるため蓋に約35mm)
容器の方は左のようなドリルビットで蓋はサークルカッターで開けました。

②
ブレードは直径50mm×厚み2mmの丸い板に
15mm角×厚み1.5mmの木片を12枚 木工用ボンドで貼りました。
丸い板から4mmずつ はみ出しています。
裏側にはモーターシャフトを差し込むため1.95mm穴のプーリーを取り付けています。
プーリー本来の目的ではなく、モーターシャフトに取り付ける目的なので
1.95mm穴のギアなどでもOKです。
(右側の方、羽を少し斜めに貼っていますが、真っすぐに貼ったものと大きな違いはありませんでした。)

<2019年9月12日追記>

AliExpressでこのようなプロペラを見つけました。

羽根の枚数が9枚ですが、

風船を浮かせるには十分なパワーです。

③
煙突は適当な径のパイプがなかったので、
クリアファイルにテープを巻いて作りました。
(煙突の径はφ20mmにしています。)
ほんの少しだけケースに差し込んで接着剤で固定し、
(差し込み過ぎるとブレードが回転するときに接触し回転速度が落ちてうまくいきません。)
継ぎ目はスポンジシートでカバーしています。

④

高さ55mmの木柱にモーターを固定しました。

⑤
③を④に取り付け、モーターの下の方、2か所ネジで固定しています。

⑥
②のプーリーの中心穴をモーターシャフトに差し込みました。

煙突の上からのぞいたときに、
煙突の真ん中にブレードがくるようにします。

⑦
蓋をしたところです。

⑧
配線はモーター～スイッチ～電源と直列に繋ぎます。
電源は安定して5Vを送れるようにモバイルバッテリーを使用しています。
(モーターは時計回りの方向に回転。)

⑨
裏側には滑り止めシートを貼っています。

⑩
映像で赤い風船を浮かせたとき、斜めにしましたが、
この装置はカメラマウント用の部品を使用しました。

⑪
手回し発電機用にはモーターからリード線を出しています。

⑫
4台作ってみました。

⑬
風船はダイソーで購入した水風船(100個入り)を使用
10個を同じくらいの大きさに膨らませ、
結び目を内側にして
隣同士テープで貼っています。

重くて浮かびにくいときは風船の結び目のところをハサミで切ると軽くなります。
軽くて浮きすぎるときは、煙突にテープを貼って風量を調整します。

煙突の上から風船までの距離を10～15cm程度になるようにすると
安定して浮くと思います。
(あまり高く浮きすぎると、バランスを崩して落ちることがあります。)

＜以前作った装置との違い＞

①容器を四角にした。

②ブレードの径を大きくした。

③電源をモバイルバッテリー(5V)にし、モーター定格電圧６Vのものにした。

（左：以前作った装置       右：今回作った装置）      

①

容器は当然丸い方がいいと思うのですが、煙突が差し込みにくいのです。
食品ケースと煙突をうまく合わせて斜めに切るのが大変、接着も大変なので、
四角いケースでやってみたところ、意外にうまくいき
こちらで作ることにしました。

②
ブレードは大きい方が風をたくさん送れますが、
その分、モーターの回転数も落ちるし負担もかかります。
またケースの大きさとの兼ね合いもあり、
いくつかブレードを作って試してみてこのサイズにしました。
羽の数も8枚でもやってみましたが、8枚より12枚の方が断然いいです。
作り方②のところでも書いたように、羽を真っすぐに貼るか？斜めに貼るか？
に関しては大きな違いはありませんでした。

③
一番大変だったのはモーターの選定。
前回はマブチRE-260RAを使用しましたが、使用電圧範囲1.5～3Vなので
乾電池2個直列が限界です。
さらに電池が消耗して電圧が2.6Vを切ると浮き方が悪くなります。
そのため、今回はモバイルバッテリーを使用し、安定した電圧で
かつ３Vよりパワーアップした5Vでいくことにしました。

電圧5Vなので定格が3～6Vや12Vまでのモーターを色々と試すことに・・・
ちょうどAliExpressで購入した定格6V以上のモーターが10種類ありましたが
そのうち8種類はうまくいかず、
(ブレードは回るけれど風船を浮かせるほどの風が送れない)
うまくいった2種類のうち、発熱の少ない方を使っています。

手回し発電機で回すときは、
出力12Vのものを使っています。(ケニスまたはアーテック製)
無負荷のときの出力は約12Vですが
今回の装置(定格6Vのモーター)に繋いで回し電圧を測ると
約4.5V～5.5V、必死で回して約6V程度でした。

＜注意＞
エアコンや扇風機など空気の流れがあるところでは、
流されてしまって、うまく浮き続けることが出来ません。

  ＜回って浮く理由＞
わかりやすく解説されてるサイトを教えて頂きました。
http://www.jsme-fed.org/experiment/2017_4/001.html