ヘルス家電『CITIZEN THM527 温湿度計』防雨ボックスの製作   

前回の 『CITIZEN THM527 温湿度計』開封│レビュー のつづき。

温湿度計の子機センサー（TR-THM527）を屋外に設置する。

「防滴IPX3」は垂直から左右60度以内の降雨までを想定している仕様らしいのだが、センサーに吹き込むほどの強風雨には対応していないし、直射日光も避けなければいけない。

子機をそのまま屋外放置ではなんか心配なので、先人方の工夫を参考にプラ製ボックスで「子機用 屋外ボックス」を作ることにした。

子機用ボックスの選定

1  条件

• 加工がしやすいプラスチック製
• できれば中が確認できる透明窓つき
• 防滴仕様
• ボックス本体の固定が簡単
• お値打ち

2  防雨スイッチボックス

選んだのは未来工業の『ウオルボックスCWB-DM』。

特徴は以下の通り。

• 本体材質：プラスチック（ABS）製
• 色：ミルキーホワイト
• ボックス寸法：縦193mm 横117mm 深さ90mm 板厚2mm
• 有効深さ：55～65mm（中央）
• 内板材質：プラ製 縦120mm 横80mm 厚15mm
• ノック孔：背面と下部（未開口）

©未来工業

決め手になったのは、

1⃣ 正面が透明な蓋になっていること

2⃣ プラスチック製で加工がしやすそうなこと

3⃣ 目立ちにくい地味系な色だったこと  …など

子機用ボックスの製作

1  ウオルボックスの概要

１．外観

DM型とはタテ置きでミディアムサイズ、というような意味らしい。

内容は、本体と銘板用？のステッカーが1枚。

正面の蓋は透明な茶系スモークで中が見える仕様。

蝶番は右側にある。反対側（左）に変えることは不可。

中のプラ基盤は外すことができる。

２．サイズ

ボックスの内法は（約） 縦154×横81mm。

本体の深さは55mm。

３．子機の収まり

子機の外寸は、横66×縦120mm。

ボックスに収めた感じ。

ボックス内寸81mm(幅)に子機66mm(幅)なので、左右の余裕は7.5mmずつしかない。

ちょっと余裕が無さ過ぎたか…と思ったがそのまま進める。

子機を内プラ盤に直置きした場合、ボックス上端まで約23-4mmの空間（余裕）がある。

この空間に換気用ルーバーを入れなければならない。

2  ウオルボックスの換気

ウオルボックスは簡易防滴仕様なので密閉度が高く、通気性はほぼゼロ。

元々スイッチなどを保護する箱なので当たり前。

だがそのままでは“百葉箱”代わりには適さないので、外気から風が通り抜けられるような通気機能を持たせる工作をする。

そんな用途のために、ウォルボックス製造元の未来工業からも“ウォルボックス用ルーバー”という通気孔パーツが用意されている。

１．ウオルボックス用ルーバーとは

主な特徴は次の通り。

• 放熱・換気をする目的のオプションパーツ
• 直接の雨を防ぐパッキン付き
• ルーバーには埃などを防ぐフィルター機能
• ウオルボックスと同色のミルキーホワイト
• ノックアウト孔あり(今回は使用しない） …など

２．ウオルボックス用ルーバーの種類

探した時点で、未来工業のウオルボックス用ルーバーのサイズは2種類ある。

WB-L34・・・ノック孔34-36mm 板厚2～4mm用  有効開口面積は1つ約4.7㎠（写真左）

WB-L27・・・ノック孔27-28mm 板厚2～4mm用  有効開口面積は1つ約2.5㎠（写真右）

換気が目的なので大きい方が良さげだが、実際の収まり具合をまず確かめた。

１）WB-L34

大きい方のWB-34、1袋に2コ入り。

ルーバー、パッキン、ロックナットの3点パーツ。

ルーバーの挿入径は約33mm。

ツバ部分の外径は約40mm。

ロックナットの外径は約44mm。

ウオルボックスの側面に仮置きしてみるとこんな感じになる。

問題は内部の収まり。

内板（プラ基盤）の厚さが15mm、ルーバーのロックナットの外径が44mm。

これだけで高さ59mmになってしまうので、ルーバーを左右に4つ並べるのはとても無理。

もしプラ基盤を外しても箱の深さは55mmしかない。

径44mmのロックナットを廻して締めこむ余裕を見込めば50mmくらい必要。

引き算すると5mmくらいの余裕しか無い。

側面がダメなら（推奨されていないが）ボックス天板に取り付けられるか、

ボックス底面に付けられないかも検討したが…どちらも無理があった。

結果、このCBW-DMボックスには外径の大きいWB-L34は不向き、という結論に。

２）WB-L27

ならば、次は径の小さいWB-L27。

サイズが違うだけでパーツ構成は同じになっている。

ルーバーの挿入径は約27mm。

ツバ部分の外径は約32mm。

ロックナットの外径は約31mm。

WB-L27でもボックス内壁と子機の隙間に余裕はなく、左右に収まらないのは同じ。

深さも足りない。

しかし、中のプラ基盤(厚15mm)を外すと、

ロックナットと子機が収まる深さを確保できる。

ということで使用ルーバーは、小さい方のWB-27Lに決定。

3  ウォルボックスの加工

１．ルーバーの配置

WB-L27を2組、計4つのルーバーを用意。

これを左右に2か所ずつ、計4つ取り付ける。

２．ルーバーの孔あけ

１）位置決め

だいたいの配置を検討。

左右とも底面の近くにすると、ルーバーが底側、その上に子機という納まりになる。

ボックス内でロックナットを廻せないといけない。

ギリギリより少し上、孔の中心は底より19-20mmあたりを目安に。

マスキングテープを貼って孔あけ位置をマーキング。

ボックス外の下面からは約27mm位置になる。

２）孔あけ

孔あけ道具は「ホールソー」と呼ばれるドリル刃。

口径は27mm。

センターのドリル径は6mm。

下孔用に3.6mmのドリル刃も用意。

まず下孔から。

次にホールソーのセンター孔あけ。

柔らかい素材なので力は要らない、でもゆっくりあける。

輪郭ができたら一旦止めて確認。強引に進めるとプラスチックが割れる危険性もある。

最後もゆっくり進めて開孔。

孔が開いたらルーバーが通るか確認。

4つとも孔あけ終了。

周辺には切削バリが残っているので、ナイフなどで削り落とす。

バリが残っているとパッキンの浮き＝漏水につながるので大事な処理。

３）取り付け

ルーバーを取り付ける。

外からルーバー、内からパッキンとロックナットの順。

説明書通り、パッキンはボックスの内部に。

4つの位置は左右対称にした。（ズラした方が通気性が良いという意見もある）

４）ルーバーの方向

ルーバー羽根の取付方向にはルールがあるので取説を確認。

上方から雨がかかっても水が浸入しないような羽根の向きにしておく。

羽根の向きが斜めになっていないかも確認。

4つとも揃っていればOK。

子機用ボックスの設置

1  子機の固定

１．子機の収まり

組み込んだロックナットの上に、そのまま子機を乗せてみる。

蓋もちゃんと閉まり、収納できることを確認。

次に、子機をボックス内にどう固定するかの工程。

２．子機の固定方法

１）木台

底からロックナット上端まで約35mm。

なので35mmを超える土台があれば子機を浮かせることができる。

この“土台”を何にするかをいろいろ検討したが、ここは木片で作ることにした。

余った端材があったので再利用。

サイズは適当に40×40×90mmくらいにした。

ただ注意すべきは子機の下端には“センサーの穴”があること。

ここだけは塞がないよう、つまり土台が長すぎないように注意した。

木なのでやっぱり湿気対策は必要。

ということでウレタン塗料のスプレーを吹いては削りを繰り返して表面を固めた。

２）木ネジ

次にこの木台に子機をどう取り付けるかであるが、木材なので単純に木ネジを打って子機の引っ掛け穴でぶら下げる方法にした。

電池交換やリセットボタン操作といった作業があるので、両面テープ貼りは避けた方がいい。

子機の穴径は4mm。

なので、3.5mmの木ネジを用意。

2mmくらいで下穴をあけて、

木ネジを締めこむ。

木台とボックスは、強力両面テープ（－20℃～＋80℃対応）をしっかり貼って全面固定。

子機裏にある穴にネジ頭を引っ掛けて、

ぶら下げるだけ。

きれいに納まり、蓋への干渉もない。取り出すのもカンタン。

2  ボックスの固定

１．ボックスの固定方法

最後は、完成した子機ボックスを屋外に設置する。

子機の取り付け場所は、地面から1.5m～の高さが望ましいとのこと。

なので、いい高さにある洗濯干し台の支柱に1台めを設置することにした。

固定方法はよくある結束バンド、長さは支柱をぐるっと回せる400mm。

色についてはかなり悩んだ。

できれば支柱に馴染むような色がよかったのだがいい色合いが見つからず。

中途半端な黄土色みたいな色で妥協した。

ウオルボックスの裏面には結束バンド等を通せるスリットがあるので、

ここに結束バンドを通して、支柱に抱き合わせるようにくくりつけ。

固定した子機用ボックス（ウオルボックス）の外姿。

子機を収めた様子。

２．ボックスの効果

子機用の屋外ボックスを作った目的は2つ。

（１）子機を雨から守る

（２）ボックス内で外気の温湿度を測る

（１）に関してはほぼOKと想われるが、（２）の効果は観察してみないとわからない。

そこで子機を2つ並べて、ボックスの内外で度差が無いのか有るのか軽くテストしてみた。

用意した子機は、温度も湿度も同じ値を示す測定差の無い2台。

1台を外に、もう1台をボックス内に置いて観察した。

１．気温の変化がゆっくり下がっていく午後

ボックスの蓋をして約90分放置。

外の子機は12.3℃、ボックスの子機は12.9℃で、ボックス内の方が0.6℃高い。

２．気温がゆっくり上がったお昼ごろ

ボックスの蓋をして約90分放置。

外の子機は23.1℃、ボックスの子機は25.2℃、ボックス内の方が2.1℃高い。

数字だけ見るとボックス内の方が常に温度が高く見える。

樹脂ボックスゆえの保温効果か？

しかしいつも高いというわけではなく、気温が下がって落ち着くと温度はほぼ一緒になる。

つまりどういうことか。

気温が変化が急な時、ボックス内の温度計はワンテンポ遅れて外気温度を拾う。

気温の変化が緩い時、ボックス内の温度計は遅れることなく外気の温度を表示できる。

ということじゃないかと推測する。

このワンテンポ遅れてしまうということを避けるために通気ルーバーを設けたはずなのだが、開口面積が小さかったのかボックスの材質が良くなかったのか、正確な外気温が計測は出来ていない…というのは失敗である。

まとめ

良いところ・良くないところ

• ABS製のウォルボックスは加工しやすくDIYに便利〇
• ウォルボックス＆ルーバーの性能が良く強雨を経験しても水侵入なし〇
• ウォルボックス内温度は外気より2℃~4℃ほど高い×
• 温湿度には関係ないが結束バンドの色が浮いている△

まとめ感想

まず工作について。

DIY製作としてはうまく出来た子機用屋外ボックス。

一見すると中に温度湿度計があるようには見えず、全体的な存在感の無さがよい。

次に性能面について。

こちらはちょっと期待外れの結果になった。

実測的に換気ルーバーを4個では効果が少なかったようだ。

この原因を探ってみる。

ABS樹脂の箱の熱伝導性をいろいろ調べてみると、強制的に空気を入れ替えしない限り中の温度変化はどうしても30分以上のズレが生じるらしい。

箱が大きくて中の空気容量が大きいほど、その時間も長くなる。

これは熱を貯めやすい性質の空気層が大きくかかわっている。

ボックス内が換気されないと、空気の蓄熱量によって中の空気は温まるのにも時間がかかり＆冷めるのにも時間がかかる。

よって入れられた温度計も当然、反応が遅くなる。

これは予測していたことではある。

だからこそ換気ルーバーを付けておけば空気の通りが良くなり温度変化の時間差をかなり縮められるのではと期待したのだが、換気ルーバーに思ったほどの効果が無かった、という結果である。

ボックス自体の出来はいい、雨風はちゃんとしのげている。

しかし温度が不正確じゃ意味が無い。

さて、これをどうしたらいいか・・・

もし空間に余裕のあるボックス（1サイズ上のCWB-1DM）に換え、大きいルーバー（WB-L34）を装着したら結果がもっと違うのかもしれない。

試してみる価値はあるのかどうか。

大きな箱にすれば目立つことになるし設置場所の制限もでてくるし悩ましいところ。

しかし本来の目的「雨除けボックス内で正確な外気温を測る」は未だ達成されていないので何らかの手を打たないといけない。

せっかく作ったウオルボックス百葉箱。

「15分～30分前の温湿度」と割り切ってしまえば目安にはなるかな？と思うことにする。