自作コーナー/自作メタハラ照明

Last-modified: 2011-06-26 (日) 12:27:24

メタハラ照明とは?

自作メタハラ照明全景:撮影者Sufiasu
超光パワー高効率で有名なメタルハライドランプ、HID(水銀灯などの仲間)の事です。
蛍光灯でこいつと同じパワーを手に入れようとすると水槽上部がすべて蛍光灯で覆われてしまい
邪魔の事この上ないどころか海水魚方面では蛍光灯では無理と言われる領域までの
光の力を放出します。
で、問題はこいつの正規品を各メーカーから購入すると軽く5万ほどかかると言う点です。
しかもこの金額、ライトだけの金額で器具とは別にそれを吊るす為のスタンドなどが別途必要となります。
総合計ざっと見積もって6万以上は覚悟しなければいけません。
水槽台含めた60cm級観賞魚飼育セットよりヘタこくと高いですね、ハハハハハ・・・

 

まぁ、自分で作っちゃえばスタンド含めて2万円ほどで済むって話です。
見た目なんてどうでもよければ100均のパンケーキ焼く入れ物で外箱を作ってる
ツワモノまでいると言う話ですし中にはアルミ板を加工して正規品以上のカッコイイ外箱を
正規品以下の値段で作ってしまった凄い奴までいるというオリジナリティも自作ならではです。
また、高効率と言う話もしましたが光の強さ(lm)と消費電力(W)と定格寿命(時間)で
表した数値を電機メーカーのカタログで見てもらえば分かりますが(そんなモンねぇよって?w)
蛍光灯の効率より上を行っております。

 

作るにあたり注意点を上げると…

  • それなりに金は掛かる(材料を最低限レベルで見積もっても1万は掛かる)
  • 高校生レベルの加工技術と電気知識が必要
  • 水に弱い
  • 高熱を発する(外箱の温度は200℃近くに達する、光の力が強いため水温も上がりやすい)

等があげられます。

 

仕組み上水に非常に弱いため水滴一つで下手するとショートして壊れる恐れがあります。
そのため安定器の設置場所は、よく考えて行う方がよいでしょう。
また、仕組みの関係上起動時に3000Vという高電圧パルスが発生しますので下手な作り方や
絶縁対策をすると器具間で放電して魚が感電死程度で済めばいいですが飼い主自身が感電死しかねない
危険な構造をしています。
同時にその高圧パルスで燃えやすい材料に発火して火事にならないともいえません。
もちろん本体温度(ライトの外箱)も200℃近い温度に達するので燃えやすい物を使うと
発火や大ヤケドの原因となります。
そのため簡単な電気工作の技術はもちろん材料の耐熱性空中放電現象の特性等の知識が
必要となってきますのでよく分からない人は念入りに本やネットで調べた上で購入するか
そう言う事に詳しい人に造ってもらったほうがよいでしょう。
筆者が下調べでネットで見てみると作って数日後に目の前で火花を散らして発火した人もいると言う
話ですので下調べ防水対策耐熱対策パルス対策十分すぎるほど行ってからやりましょう。

材料

※片口金具タイプの150Wメタハラとして金額や材料を見積もっている。

  • メタハラ用電子型安定器
    いくつかメーカーがありますが8割方自作してる人は『岩崎製』を買っているようです。
    注意点として『球と同じワット数にしとけ』『よく分からん場合はセラとハイ両対応型買っとけ』
    『100V対応か一応見とけ』『電子安定器の方買っとけ』『屋外の方が水に多少強くなる』がある。
    まぁ100%近く取り寄せ注文となるはずなのでネットショップで購入の方がいいかもしれない。
    新品なら15000円ほど、筆者はオークションで5000円ほどで多少錆びた物を購入している。
  • メタルハライドランプ球
    注意点がいくつかある、『ワット数を安定器と合わす事』『両口金具か片口金具か決める事』
    『必要な色のケルビン数を選ぶ事』等である。
    淡水、海水両方から好んで購入されるのは6500K相当の昼白色球である事が多い。
    ちなみに新品を買うと10000円ほど、筆者は安定器を買った時に中古球として一緒に付いてきた為タダで入手。
  • 500Wハロゲン投光器
    工事現場などでたまに見かける照明器具だが中身に用はなく、外箱がほしいだけである。
    500Wハロゲンの発熱量は150Wメタハラより多いので耐熱面では問題ない物であるだけにとどまらず
    中についてる電球取り付け金具はメタハラが70Wで両口金具の場合、無改造で流用できる。
    例え150Wの場合でも土台を多少改造して外箱に出っ張る分の穴を開けてやれば流用できる。
    片口の場合は取付金具に用はないので取っ払ってしまってかまわない。
    コンセントコードが手に入ると言う面でも色々と利用面は高い。
    ホームセンターなどで2500円ほどで手に入るだろう。
  • E26型碍子製電球ソケット
    ※両口金具型のメタハラの人は要りません。
    片口の人は実は白熱電球と同じであるE26ソケットにメタハラ球がはまってしまうので
    それを購入します…が、注意点として碍子製(陶器のやつ)にしてください。
    なぜかと言うとかなり高熱になるので樹脂製のソケットを使うと溶けちゃいます。
    また、電磁安定器タイプは起動時に高圧パルスが発生するので下手な設計をしてる物を
    使うと放電して危険なためでもあります、碍子製なら仮に放電しても燃える事はないですからね。
    ちなみに本体を固定するネジ穴が出っ張っているタイプを購入してください。
  • 電線 VCT-2m㎡
    2スケ線の黒と白と赤を二重のビニール皮膜で保護したケーブルです。
    ホムセンに「VCT2スケを2mくれ」で通じます。
    投光器についてる電源線を考えると1,5m、多めに見積もって2mもあれば十分事足りるでしょう。
  • 棒型圧着端子 2m㎡
    長めの棒の物を選んでください、これを使いたくない場合は安定器を開いてハンダ作業が待っています。
  • O型圧着端子 2m㎡
    これを使いたくない場合はハンダ作業が待っています。
  • リングスリーブ 小
    念のために用意しておいてください。
  • ビニールテープ
    コードの保護に使用します、絶対に用意してください。
    ただし照明器具、特に内部に使う場合はちょっと注意してください。
    私の場合電球ソケット付近に使っていて問題ない状態ですが外箱付近は200℃近い温度になるため
    最悪ビニールテープが溶ける恐れがあります。
    どうしても内部で保護が必要な場合は、ガラスチューブ(布のようなチューブ)を使いましょう。
  • ネジ、ナット、ワッシャー
    できればステンレス材の物を選んでください。
    どのサイズのどの長さのネジナットワッシャーがいくつ必要かについては…場合によるので
    後記の作り方の写真を参考にして自分で調べてみてください。
    大まかに言うとソケット固定用に太目のネジセットが2本、スタンド製作用に小さなネジが10個以上
    と言ったところです。
  • ステンレスパイプ 19
    長さについては水槽サイズで変わるので自分で測ってやった方がよいでしょう。
    大まかに言うと縦の柱4本、奥行き2本、横2本の総合計した長さが必要です。
  • 19パイプ用末端ソケット
    固定する場所が中にあるタイプの物を選んでください。
  • 19パイプ用三方向型ソケット
    説明が難しいですが…四角いスタンドを造りたい…として角にどんな形をつければいいか…と
    想像して商品を探してみてください。
  • コ型アルミレール
    水槽のふちに固定するためのレールです、使用している水槽によって少々形が違うため
    実際に寸法を計って必要な内幅を満たすレールを買ってください。
  • ステンワイヤー
    照明を吊るす為に使います、3本~4本分用意しましょう。
  • ワイヤー止め具
    片方を圧着タイプ、片方をネジ締め型の調整タイプにすると後で微調整できます。
    ワイヤー本数が3本なら圧着タイプ3個、ネジ締めタイプを3個と言う形にしましょう。
  • ヒートン
    ボルトで止めるタイプがお勧め、ワイヤー数と同じにしましょう。
    小さい物でOKです、あまり馬鹿でかくても邪魔なだけでして…
  • S字フック
    19パイプが通るぐらいのサイズが必要です、ワイヤー数と同じ個数用意しましょう。
  • その他雑貨
 

参考に、筆者は照明だけで約15000円ほど、スタンドに約7000円ほどかけています。

作り方

  1. 投光器をバラす
    イメージ
    外箱から作っていきましょう、写真は筆者の近くのホムセンで売っていた物です。
    これじゃなくてもこんな物であれば大体中身は一緒なので大丈夫だと思われます。
    まず写真に写っている絵で言うところの『取っ手』と『足』の部分は必要ないので取ります。
    次に電源を入れるスイッチボックスがあるはずなのですが要らないので取っ払います。
    ただし、両金口の人はボックスだけ残してスイッチは撤去します。
    次に片口の人は、反射板の下にあるソケットが不要なので軽量化のために外します。
    • この時点でチェックです。
      ・片口の人は、まさに箱と反射板とガラス蓋だけの状態となっているはずです。
      ・両口の人は内部はそのまま、スイッチボックスのスイッチがない状態のはずです。
  2. ソケット取り付け
    イメージ
    次に電球をつけるソケットを取り付けます。
    両口70W型の人は飛ばしてください、ただし150W型の人は土台の加工処理が必要なので
    参考程度に一度見ておいてください。
    まず反射板が中にあるのでそれを取り除きます、ただし使うので壊さぬように。
    次に碍子ソケットの直径を計ってほぼそれとピッタリの穴を投光器の横にあけます。
    この時にソケットのネジの取り付け位置と電球のサイズ、ガラス蓋の位置、反射板の位置を
    確認して最適な位置に穴をあけないといけないので細かく確認しつつ位置を決めましょう。
    場所を見誤ると蓋が閉まらなくなったり電球が入らなかったりソケットが固定できなかったりします。
    穴あけ加工についてですがこの手の投光器はアルミ材質なため容易く加工できます。
    ホルソーなる大穴を開けるソケットの直径とほぼ同じサイズのドリルの刃先があれば
    一発で開けられるのですが…まぁその手の仕事についてない人はまず持ってないでしょうから
    肉抜き作戦で行きます。
    ソケットの直径の丸を書いて、その内円にドリルでいくつも穴をあけて穴で円を作ります。
    この時、線の上に穴を開けると線より直径がでかくなるので注意です。
    大体5mmぐらいの間隔で穴を開けたらその5mmほどをニッパーで切り落とします。
    すると歯車のような穴ができるので後はそのギザギザを金やすりなどで綺麗に落として
    面取りをすればOKです。
    穴が開けたらそこにソケットを差し込んで反射板にもソケット径の穴をあけます。
    反射板はぺらんぺらんなのでその気になればハサミでも切れてしまいます。
    マジックでマークを付けたら丸く切り取りましょう。
    反射板に穴が開けたらとりあえず反射板は置いておきます。
    次に投光器の壁の穴にソケットを差し込んでネジの位置を確認します。
    マジックなどでマークしたらそこにネジ穴サイズとほぼ同径の穴をあけましょう。
    ココから微妙な加工をしなくてはなりませんが写真を見るとわかるかと思いますが
    投光器事態が台形の形をしているので微妙に斜面となっておりこのままソケットを付けると
    球が斜めになってしまいます。
    そこでソケットを固定するため、ネジより多少大き目のナットなどを斜めに削り上げて
    投光器のカベを挟み込むことでソケットを平行にする加工をします。
    内側から並べると
    ボルト>斜めナット>投光器カベ>斜めナット>ナット>ナット>ソケットネジ穴>ナット
    と言った感じになるはずです。
    ちなみに写真の物は斜めナットがない状態で撮影しています。
  3. 配線~電球側
    イメージ
    ココから重要な配線に移ります。
    今回のメタハラ電子安定器は、そこらの電気配線のように適当に作ると高圧パルスが
    飛んで感電したり火災になったりするので再度注意しておきます。
    今回使う線はVCTと言う線です、一般家庭100V配線に使われるVVFケーブル並みの
    耐圧と耐熱、耐水性があるのでまぁ…大丈夫でしょ。
    大丈夫と言うのは『ビニール(ケーブルの絶縁材質)は絶縁物であると言う定義がされている』と
    『空間放電の法則では1万ボルトで1cmの距離を放電する』という考えから大丈夫と判断しました。
    つまりビニールと空気の絶縁数値が同じだと仮定して話が通じるのですが(たぶん違います、キニスンナ)
    1万Vで1cm放電するので今回のパルスは3千V=3mmの距離を放電すると言えます。
    つまり線間や端子間の距離を4mm以上保てばパルス放電を防げる事になります。
    しかもこれは負荷が何もないとしての話ですのでいつもはメタハラ球と言う空中放電と比べると
    圧倒的に電気が通りやすい物がついています、電気は電気が通りやすい方に流れる法則があるので
    電球がちゃんと接続できていればわざわざ通りにくい空中を通る事はないということになります。
    さて、VCTの安全の保証の話の次は電子安定器の配線距離についてです。
    二次側、つまり安定器から電球までの配線距離は2mまでにしないとダメとされています。
    2mは限界距離なので多めに見積もって1,8mぐらいにしておいた方がよいでしょう。
    2mより長い距離にするとどうなるのか…についてはしてみた事がないので分かりませんが
    電気基準の考えから行けば電線の抵抗が増えて加熱し、最悪発火するでしょうね…
    さて、写真のようなVCTケーブル1,5mぐらいの両端の外側のビニールを剥きます。
    両方とも5cmほど剥けばよいのではないでしょうか。
    やり方はナイフなどで末端から5cmの位置に円周に切込みを入れてその位置から末端に向かって
    縦に切込みを入れます、その境目をペンチで引っ張ればペロリとむけます。
    注意ですがあまりナイフの歯を入れすぎると線を保護しているビニールまで切ってしまったり
    最悪電線を切断する恐れがあります、切れ過ぎよりは抑え目にしてペンチで引っ張る方がよいでしょう。
    先に電球側を作ります。
    外膜が剥けたら黒、白、赤の線が見えます、それぞれの先5mmほどをペンチの刃の部分で剥きます。
    剥いた線3本共にO型圧着端子を圧着します、ちゃんとした工具で接着しないと途中でスッポ抜けたり
    折れたりするので注意してください。
    圧着したらガラスチューブかビニールテープを蒔いて絶縁対策しましょう。
    3本のうち黒と白を碍子ソケットのネジに接続します、中央の金具のネジに黒、周りの金具のネジに
    白を接続します。
    赤い線のO端子は投光器の適当な場所にネジ止めします、この赤い線箱に接続して意味あるんかと
    思われる人もいるかと思いますが洗濯機や電子レンジ等にある緑の線と同じ働きをする物です。
    もし接続不良で外箱に電気が流れるような事があればブレーカーが落ちてくれるようにする
    安全装置みたいな物と思えばおkです。
  4. 配線~安定器側
    イメージ
    次に今作った電球側の配線を安定器につなぐ作業と元々投光器についていたコンセント線も
    安定器につないでしまいます。
    ココでちょっと確認、写真の物は岩崎製ですがいくつかのタイプが存在し、
    さらにバージョンが旧型と新型と2タイプ確認されています。
    で、新旧のバージョンは特に大きな外見の変化はないのですがタイプの違いはちょいと
    接続端子台の位置や台数が違うため微調整が必要となります。
    ちなみに筆者のタイプは端子台が一台でライト側(二次側)は電線がハンダで接続されている
    タイプで元々付いている電線を使ってライトに接続し電源側の線はは自分で作れ…というタイプでした。
    大まかに言うと片方にしか端子台がないタイプと両方とも端子台になってるタイプがあります。
    両端子台の人は、ライトから持ってきたVCTケーブルも投光器からひっぺはがしたコンセント線も
    棒型圧着端子で接続する事になります。
    筆者と同じ片端子台の人は端子台じゃない方は半田かリングスリーブで接続する事になります。
    筆者と同じように端子台を取り付けてしまうという方法もないわけではないですが…
    片端子台の人は恐らく元から付いているコードがVCD(VCTから赤を抜いた物)と緑のIVを
    ビニールテープで適当に固定した物(写真の上に見えてる物)みたいな感じではないでしょうか?
    言い忘れてましたが別にVCTをわざわざ買わなくても元々付いてるこのコードをライトに
    接続してもらってもOKです、恐らく見た目が悪いのと単品で動き回る緑コードが邪魔になって
    いずれ交換したくなってくるとは思いますけども…
    リングスリーブでライトのVCTと接続する人はまず安定器から伸びてる既存コードを根元から
    20cmほどで切断してVCTを剥いた時と同じように末端から5センチほどで外のビニールを剥きます。
    次に既存コードと緑のIVの末端から1cm、VCT側も1cmペンチで剥きます。
    剥いて銅線が剥きだしになったコードを色を合わせてリングスリーブで圧着します。
    黒は黒、白は白、緑は赤に接続してください。
    で、もちろんですがビニールテープで絶縁処理を忘れずに。
    接続したリングスリーブの箇所をビニテで巻いて最後にまとめてビニテで巻けば
    見た目的にも絶縁、耐水性、耐引性的にも強くなります。


    イメージ
    両端子台の人、片端子の電源側の話をします。
    写真のような物が端子台です、ココに棒端子を接続したコードを差し込みます。
    両端子の人は電源側とライト側を間違って接続しないようにしてください、壊れますよ。
    棒端子は、コードの末端を5mmほど剥いて棒型端子を圧着しチューブかビニテを巻けば
    後は差し込むだけの作業となります。
    で、差し込む場所を間違うとアウトと言う話なので写真をよく見て確認しましょう。
    写真で言うところの右にある『電源』と書かれた差込口の下にある穴が電源線です。
    『N(ニュートラル)』と書かれた方に白色を、何もない方に黒色を差し込んでください。
    『送り』と書かれた方に挿しても点く事は点きますので好きな方に挿してください。
    この穴なんやねん…と言う事ですが分岐コンセントといえば分かりますか…本来の使い方では
    ココに二台目、三台目といった次の安定器の電源線を直接接続して行くわけです。
    次に写真の左にある『アース』と書かれた丸穴に赤or緑を差し込みます。
    二つ穴があるのは電源線と同じ理由ですのでどちらに挿しても意味は同じです。
    もし差し込む場所を間違った場合は電源線は黄色い所にマイナスドライバーを強く
    押し当てれば抜けるようになります、アースのほうも下にある四角い穴に突っ込めば抜けます。
    余談ですが『テスト穴』は気にしないでください。
    ちなみに…もし投光器のコードに緑or赤線がなかった場合はさっき切り取った緑の線を電源側の
    アースに接続してください。
  5. ヒートンを取り付ける
    イメージ
    次は外箱にライトを吊るし上げる為のヒートンを取り付けます。
    何か別の方法で吊ろうと考えてる人はこの項目を飛ばしてがんばってみてください。
    説明すると言っても簡単な作業で外箱の天板に最低3発三角形の角の位置に、できれば4発四隅に
    ヒートンの穴をあけてヒートンをボルト固定するだけです。
    まぁ、重量1kgあるかないかの物を吊るす訳ですから下手に取り付けてすっぽ抜けて
    水槽に落ちないようにだけはしてください。
    ちなみに上記でも取り付け位置を三角やら四角にしろと言ってますが真横一列や縦一列に
    並べて取り付けると必ず起きるであろうライトの重量の偏りに対応できなくなってしまいます。
  6. 点灯チェック
    イメージ
    さて、順調に来ていればメタハラ球を取り付けてガラス蓋を閉めてコンセントケーブルを
    差し込めば点灯するはずです。
    電球を取り付けるさいはしっかりと取り付けてください、締めが緩いとパルスが飛ぶ原因となります。
    一度この段階で点灯テストして問題がないか確認しましょう。
    ちなみに点けてすぐには明るくならないので注意です、フルパワーになるまでに5~10分ほど
    掛かりますし一度電源を入れると同じぐらい休憩させないといけません。
    あんまり電源を切り入れすると壊れる恐れがあるので注意です。
    あとテスト点灯するさいは安定器はいいですがライト本体の置き場所を考えてください。
    5~10分あれば100℃近くにはなりますので燃えやすい物の上に置いたり近くにそういった
    物がある場合はどけておいた方がいいでしょう。
    余談ですが写真の物には電源側の途中にスイッチを取り付けています。
    今までの説明どおりに作っていればコンセントに刺すといきなり作動する仕組みになっていますので
    安全面を考えるならある程度の消費電流に耐えられるスイッチを電源側に取り付けると
    いいでしょう、間違っても電球側にスイッチは取り付けないでください。
  7. スタンド製作
    イメージ
    完成まであと少しです、では照明器具を吊るすスタンド作りに入ります。
    ~編集中~
  • 補足


編集&撮影:Sufiasu

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