ミニポンプ試作
2016年2月7日 - 実験装置
3Dプリンターでミニポンプを試作してみました。
使ったモーターは、AMAZONで買いました。
DOWONSOL 10個 4x12mm 模型飛行機モーター 強力磁力 コアレスモーター DC 3.7V 63000RPM 高速
１０個で９９５円ですから、１個１００円ほどですね。直径が４ミリ、長さが１２ミリと、とっても小さいものです。水の中でも回ります。63000RPMと高速に回転します。
そもそも、ポンプが水を吸い上げる原理は、パイプの中を真空にすればいい。
パイプの中を真空にするには、パイプを水で満たしてやればいい。パイプを水で満たすには、陰圧で空気を吸い出すか、陽圧で水を送り込んで空気を押し出すかすればいい。陽圧の方が簡単そう。
一見、モーターにプロペラみたいのものを付ければいいのかと思いますが、それだけでは単に水をかき回すだけでポンプにはなりません。プロペラの周りを囲って、水の通り道を作らなければなりません。
Autodesk Fusion360で作図します。
モーターの回転が高速なので、３枚羽のエンペラにしました。
SLAタイプの3Dプリンターで造形します。
できあがった部品を組み立てて、早速、テストしてみました。
エンペラの形状も、いろいろ作ってみましたが、どれも同じような感じで大差はありませんでした。
パイプも3Dプリンターで作ってみました。４ｃｍの高さがあります。このモーターで、どれほどの吐出量が実現できるのでしょうか？
高速回転タイプのモーターを使う場合には、エンペラは小さくして、水の抵抗を減らしたほうがいいようですね。水をかく出す量が少なくても、回転数で稼ぐことができます。エンペラを大きくすると、水の抵抗が大きくなるので、モーターの回転が悪くなります。また、吐出口の半径を大きくすると、圧が高くならず、水を高く組み上げることができなくなります。