それは電源で、PCなどによくある円筒形のプラグを挿入するのだが、その電源が9Vのセンタープラスだという。電源電圧は10Vを超えてはいけない、と。9Vでセンターマイナスの電源(ACアダプタ)ならあるのだ。ギター用のエフェクタなどはたいていその仕様なので2~3個ならそのへんに転がっている。9VセンタープラスのACアダプタは持っていたこともあるのだが、似たようなものがあると混乱していけないと思って整理する意味で捨ててしまった。整理なんてものはするものではないよなぁ。仕方がないので積層電池006Pを逆接続して使うことにした。普通には逆方向に接続できないので、マスキングテープで半固定したうえで輪ゴムで止めるといういい加減な接続だ。動かしてみたかったのでこれでいいのだ。すると案ずるより産むがやすしきよしで、ちゃんと動いてくれた。消費電流は仕様では120mAとなっていたが実測値で85mAだった。これならやや身元不詳な006P電池でも1時間くらいは使えるだろう。この写真はその逆接006PでこのDSO150を駆動しているところ。このデバイスの頭の部分に1KHzのテスト信号が出ているのでその信号を表示しているところなのだが、矩形波の水平部分に異変がある。電源のバイパスコンデンサが不調なのか?ところがふつうの信号を入力してみると、こんなふうに少しノイズが残ってはいるがまだしもきれいに表示される。遊んでいると、なんだか動作が怪しくなってくる。スクリーンが真っ白になったりする。ここで電池の電圧を測ってみると4.55Vとか情けないことになっている。いうか、この006Pが怪しすぎるのだが、その出自は省略する。まともなアルカリ006Pなら2時間くらいは使えると思うんだけど。手持ちの電池ではこういうものを使うことになる。逆接+テープと輪ゴムでセンタープラスを実現している。実はもう一つトラブルがあったのだが、写真を撮るために再現させられなかったので、その解決に非常に役立ったマニュアルの「機能詳細」を貼っておく。自分でも見たくなること請け合いなので。ちなみにこの製品、秋葉原の秋月で3000円余りで購入できる。(日)スターリングエンジンで悩むスターリングエンジンには以前から興味があった。わずかな温度差でも動作する機構だということで、最初に調べようとしたときにはなんだかピストンが複数あってなんだか複雑そうだと思ったのだが、要するにこういうことらしい。ピストン内部の空気の温度を、高温熱源と低温熱源にうまいタイミングで切り替えれば空気が膨張・収縮を繰り返してピストンを前後させることができてクランクを回せる、と。ピストンと熱源との接続を切り換えるのが、「セパレータ」と呼ばれるピストンに似た構造だ。セパレータがピストンへの熱の流れを制御するのだが、問題はそのタイミングだ。自作のスターリング・エンジンでは上の動画のように90度の位相差を持ったクランクでピストンの動きとずらすものが多いが、もうちょっと洗練されるとフリーピストンというものも使われている。この説明は下の説明文に1~4という番号が振られているのに、図の方には3、4、1~3というふうに振られているのでわかりにくくなっている。いうのではつまらないような気がした(それに作れないと思った)ので、別の方法を考えてみた。この機構が何と呼ばれているのか知らないが、トグルスイッチと呼ばれている電子機器のスイッチに使われているのを見たことがある。ここではヒステリシス・リンクと呼ぶことにする。図で赤く示したのはスプリングを描くつもりだったがうまく描けなかった。青く塗られているのが支点でレバーは支点を軸にして自由に動けるが、赤いスプリングでピストンとつながれている。このヒステリシス・リンクを使うと、膨張行程の間(あいだ)中には高温熱源を導入し、収縮行程の間(間)中に低温熱源をピストンに導くことができると思う。問題はスプリングが動作を妨げる方向に力を要することだが、まぁこれは何とかなるだろう。スターリングエンジンを作ろうとして集めた部品がこういうものだ。作ってみようと思ったのは、真ん中にあるピーナツ缶の側面がボール紙だということに気づいたからだった。それで上下の断熱ができると思って。その側面に穴を開けてトイレットペーパーの芯を突き立てる。芯の先にはゴム風船を縛り付けて空気圧でピコピコと出入りするものと期待する。缶の中には缶の内径にほぼ近い(だが空隙はある)円形のセパレータ(願わくば薄い発泡スチロール製)を入れ、それがヒステリシス・リンクでパタパタと団扇を扇ぐように動く(ものと期待する)。すると、セパレータが空気を追い出せない部分ができてしまうので、その部分を熱伝導性のよいアルミホイル(を押し固めたもの)で充填する。写真に見える針金細工はヒステリシスリンクである。出来上がりはこんなふうになるはずだ。クランクもなければはずみ車もない、ということでそこのところは諦めて風船の先がピコピコすれば良しとする。缶の下からはお湯くらいの温度で温めて、上の方は自然空冷とする。缶の上の方はアルミホイルでフタをすればなんとかなるのではないかという甘い考え。ヒステリシスリンクの動きを動画にしたので見ていただきたい。円形セパレータとの接続部が何とも貧弱だが、発泡スチロールまたはボール紙のようなものをテープでとめようという想定。金色の針金(真鍮である)がコイル状になっているのはセパレータの重量とバランスを取るための錘のつもりだ。ヒステリシスリンクができたと考えて、缶の中の空気を温める予備実験を行う。缶の上部wサランラップで密閉し、缶とトイレットペーパーとの接合部は薄い紙テープで空気漏れを防ぐ。これを熱湯を入れた容器の上に置くことで実験を始められる。室温を25°C、湯温を80°Cとして絶対温度297°C対352°Cで0.18気圧ほどの圧力が期待できる。これは人間が息を吹き込む以上の圧力のはず。風船がぷっくり膨れるはずと期待したのだが、これが全然膨らんでくれない。缶の底面は暖かくなっているのに、これはいったいどうしたことか。「集めた部品」の説明のあたりから、文章に投げやりな気分が現われているのにお気づきだったかもしれない。この投稿を書いているときにはこの加熱実験の結果が出ていたので、そのがっかり感を隠しようもない。残る作業としてはセパレータを缶の中に入れてヒステリシスリンクを接合するだけなのだが、なんだかもうやる気がなくなってしまった。(月)低温調理器で悩む低温調理器を使ってローストビーフを作るっていうのをTVで見て、これは面白いと思った。こんなの作れるじゃん?実際に低温調理器を作っている人のページを見たりもして、ふむふむ、と。この人は温度計とスイッチが一体になったものに電熱器をつないで低温調理器にしている。サーモスイッチというキーワードで検索するといろいろと出てくる。大半は熱帯魚用だったり、園芸用だったり、バイクの湯温調整用だったりする。汎用に使えるものもある。私が目をつけたのはこういうものだ。これがebayで500円くらいで売られていた。入力電圧を240V、24V、12Vの中から選べ、というのがネックだ。イギリス用か?普通の人ならここで諦めるところだろうが、私は普通じゃないので「240Vでしか動かないということはないはずだ。100Vでも動くに違いない。」とひそかに確信してポチしてしまった。Free」というのに惹かれたということもあるが、まぁこの値段なら失敗しても(自分に対して)言い訳ができる、という心づもりで。100Vで動くことが保証されている同等品はアマゾンで1500円~2500円ほどもするのだ。これで試してみるのも悪くはあるまい。私は電熱器なんかは使わない。実験してみたらスイッチを入れてコンセントを抜いてもスイッチは入ったままだ。電気的にON/OFFすることによって加熱したり停止したりすることができるのだ。容量的にちょっと余裕がないんだけれども、ウチには死蔵している大きめのティファールもあるし。調べてみると、市販されている低温調理器にはスクリュウが付いていて、お湯を撹拌したりするらしい。そんなものはいらないと思うね。ティファールをタオルとかの断熱材で覆ってやれば、経済的にもいいし内部に温度勾配ができない(つまり温度が均一になる、だろう)と期待できる。ところが、待てど暮らせど来ないんだなぁ。したのが3月20日で「到着予定:3/29~4/16」ということだったのだが、5月の連休になっても来やしない。ebayからは「商品へのフィードバックを」とかいうメールが来たので「まだ届いていないよ!」と返してやったりもした。今日やっときましたよ。アメリカへギターを発注した時には40日かかってこれは無料じゃなかったんだけど船便だったのでそんなもんかと思っていたが、中国からでもこんなにかかるかね?さて、前置きはこのくらいにして、結果を見ていただこう。100Vでもちゃんと動いた!付属の電線は10アンペアを流すのにはあまりに貧弱なので、分解して100V用の電線を直接ハンダ付けした。この部分は100Vを直接扱うので、何があっても接触してもらっては困る。得意の絶縁用収縮チューブをかぶせておく。あれ、なんだか写真のサイズが違うけどまぁいいか。電線の右側が入力側、左側が出力側だ。出力側ではハンダ付けしている間に絶縁チューブが収縮してしまって先まで届かなくなってしまった。こちらがオリジナルの電線。入力側電源に並列に入っているコンデンサのリードは裸で15mmくらい露出してしまっている。このコンデンサにも絶縁チューブをかぶせておいた。説明書も何にも入っていないから、この機器裏面が唯一の手掛かりだ。上矢印と下矢印をちょんちょんとつつくと設定温度が上がったり下がったりするのはわかる。長押しした時に加熱開始温度として設定したり加熱停止温度として設定したり、というのは何となくわかるが、では設定ボタンの機能についてはなぜ何も記述が無い?というわけで、今日はとりあえずハンダ付けしただけということで、調理と試食というのはまた別の機会に。肉とか魚も面白いと思うけど、野菜の低温調理というのも興味があるんだなぁ。米を低温で炊くとどうなるんだろうか?とか。翌日追記:マニュアルを入手した。)これに従ってスタート温度を30°C、停止温度を32°Cに設定し、LEDライトをつないでテストする。電源を入れるとLEDライトが点灯し、温度センサを指でつまんで温めると、32°CでLED消灯。そこで手を離すと30°CになったところでLED点灯。いうことでちゃんと動いているようです。・クエン酸溶液はとても酸っぱい。・酸っぱいのは歯に悪いかもしれない。・重曹をぶち込むとシュワ―っとして炭酸みたいになる。・しかしおいしくない(クエン酸ナトリウムの味)。・しかもナトリウムの取り過ぎは血圧が高くなるという(そう言えば塩分控えろと言われている)。・クエン酸をやめてみると、便秘がよくなったような気がする。いうわけで、やめて様子を見ている。食卓に置いてあるクエン酸を見ていて何かこれで遊べないかと思った。クエン酸と重曹を混ぜて水を注ぐと炭酸が発生する。これでPETボトルロケットを作れないだろうか。結論を急ぐと、1.5リットルのPETボトルでロケットを作ることができた。これがクエン酸PETボトルロケットの核心的部品で、6号ゴム栓に竹箸を突きとおしたものに接着剤で封印して空気漏れが無いようにし、箸の先に針金を巻き付けたものだ。竹箸をゴム栓に力ずくで突き通しても通るわけがなくて、3mmのドリルで道穴をあけている。このゴム栓をPETボトルにねじ込むだけではもちろんダメで、PETボトルにはまずクエン酸と水をぶち込んで水溶液にしておき、「糸付き茶葉パック」に重曹を入れてその糸をゴム栓の針金に引っ掛けておく。ちなみにクエン酸は15g、重曹も目分量で同じくらいだが、重曹は粒度が細かいのでついつい多めになってしまう。その辺はアバウトでいいのだ。順序がどうも逆っていうか、最初にPETボトルロケットの全容を見せてから細部に話を進めていけばいいものを突然にゴム栓から始めちゃったからなぁ。順序がめちゃくちゃついでに、ロケットに羽を付けるところを説明しよう。羽はクリアケースを切って透明テープで貼り付けた。こんなのはどうにでもなる。このロケットは公園で飛ばすつもりなので、万一人に当たったりしたときに怪我でもさせたら大変だ。先端にはスポンジのクッションを付ける。これは100均で買ってきたスポンジを二つに切って貼り合わせてブロックにし、カッターで形を整えて作る。そのままでは空気抵抗が大きそうな気がするので、透明テープでなんとなくスポンジ全体をくるむ。これがロケットの全容(下向き)。これを投稿の最初に持ってくる勇気が私にはなかった。箸に何やら怪しいものが絡んでいるが、これはイチゴパックのケースで噴き出す水が飛び散らないようにという配慮からつけている。羽の様子が何ともわかりにくいが、これは色彩的な考慮を怠ったためのデザイン上の不備で、実はそんな事全然気にしていない。見るとPETボトルの中に茶葉パックがぶら下がっているのが見えるのではないだろうか。見えるはずだよ、入れてるんだから。見えにくいのはまことに申し訳ないが。重曹15gというと、これはNaHCO3なので分子量84だから0.178モルで、クエン酸で分解されると0.178モルのCO2が発生する。0.178モルの気体はおよそ4リットルになるから、重曹が全部分解されるとPETボトルの中の圧力は約3気圧くらいになる。これは自転車のタイヤとしても多いくらいの圧力だ。その圧力にゴム栓のねじ込みのきつさが耐えられなくなった時にロケットは発射される。これがなかなか予見できない。これまたわかりにくい写真なのだが、これは発射に備えてロケットを上向きにしたいる状態で、下の方の液体では炭酸が出て泡がたくさん出ている。上の方には重曹を入れた「茶葉パック」(糸でゴム栓とつながっているのだが、糸が長くて浮き上がってしまっている)が見える。「茶葉パック」は発生した炭酸ガスで膨らんでしまっている。下の方には噴出水除けのイチゴパックが見える。全部透明プラスチックだから、わかりにくいよね。この状態で2~3分すると「ポンッ!」とか言って飛び出すわけだが、その時までボトルを振ったりして主にゴム栓のあたりばっかり見ているので、4回飛ばしたロケットの飛んでいく雄姿をついに見ることができなかった。公園では近くにベンチで老夫婦がPETボトルのお茶を飲みながら花見をしていたのだが、「よく飛びましたねぇ。見えなくなっちゃった。」とか言っているんだけれども、どれくらい上がったんだかさっぱりわからない。他にも散歩中のおじさんが興味深そうに見ていたが特に話しかけてくることもなく、子供連れのお母さんも「ああいう人と話をしてはいけません。」とでも言ってるんだろうか、まったく絡んでくることはなかった。4月3日追記:圧力ゲージを付けてみた。言っても、ビニルチューブの片方を接着剤で閉じただけのものだ。ロケットを立てた状態ではチューブの上の方が閉じている形になる。ボトルの中の圧力が高くなると、チューブの中の空気柱が短くなってその圧力を推測できるようになる。チューブが細すぎたかな?とも思う。大気圧中でチューブの中に水が入るとちょっとめんどくさいことになるので、もう少し太いチューブも用意している。4月8日追記:クエン酸と重曹を入れるのにはこういうスプーンを使っている。100均で買った計量スプーンなのだが、小さなネオジム磁石を貼り付けてあるので、この態勢から裏返して磁石でフタに吸着させている。容量を計算してみると、このフライパンの直径が22mm、深さが5mmで約1.9mlになる。このスプーンに擦り切り一杯のクエン酸をいれて測ると4g、重曹を入れると5gになる。両者の重量比は3:4なので、4:5になるのは残念なのだが、まぁだいたいすうーんで同量と思っていればそんなに間違いでもない。今日も公園で圧力ゲージの調子を見てみようとロケット持参で行ってみたのだが、なんだかゴム栓の詰め方がきつすぎたようで、スプーン5杯のクエン酸と重曹を入れて10分経っても飛んでくれない。これは重曹を茶葉パックに入れるときにティッシュで包んでいたので(茶葉パックは目が粗いので重曹が机の上にこぼれる)、1発目は諦めて手でゴム栓を抜いた。2発目としてやはりスプーン5杯を入れて待つのだがやはり10分経っても飛ばない。ギャラリーがいたりして仕方がないので、手で持ってゆすっていると何とか飛んでくれたのだが、噴出中和クエン酸溶液で水浸しになってしまった。竹箸が折れてしまったし。圧力ゲージだが、現場では炭酸の泡がいっぱいで全然見えなかった。噴出する水の勢いでゲージが吐き出されるのではないかと思ったが、それは大丈夫だった。見えないとしようがないね。ペットボトルロケットのことを調べてみると、「内圧は5気圧まで」なんて書いてあるページを見つけた。今のところ3気圧程度でやっているのだが、次回はもっと気圧を高くしてやろう。6杯いれてやろうかな。いい感じにできるようになってきて、水の量も1/4弱くらいがいいのかな、という感じをつかんできた。動画を撮れたので公開。セットして10秒ほどで発射できている。4月17日追記:ゴム栓を引き抜くのにどれくらいの力が必要なのか調べてみた。ゴム栓をきつく締めて引き抜くのに要する力を測定する。