【ワレコのDIY】半田付け排煙装置を自作する【配管パイプと換気扇】

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写真 半田付け達人の超絶技

此の所、

などを作成している。

半田付けの煙は健康に悪い。

ワテの場合は、半田付け作業をする場合には、真冬でも窓を開けて換気扇を回して排気には気を使っている。

しかしながら、真冬に窓を開けるのは寒い。

それに、窓を開けて換気扇を回しても、半田の煙は何故かワテに向かって飛んでくる。

なので、ちゃんとした排気装置、煙除去装置、卓上はんだ吸煙器などを導入したいと前々から思っていたのだが、この際自作する事にした。

では、本題に入ろう。

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半田付けの煙の危険性

まずは半田付けの煙がどれくらい人体に危険なのか調査してみた。

ネット検索すると各種の情報があるが、ここでは厚生労働省のサイトで見付けた資料から引用させて頂く。

平成 26 年度厚生労働省委託事業
危険有害業務に従事する家内労働者の実態把握調査
調査報告書
 https://www.mhlw.go.jp/file/05-Shingikai-12602000-Seisakutoukatsukan-Sanjikanshitsu_Roudouseisakutantou/0000080007.pdf

と言う資料だ。

まずは、この報告書にある半田付け作業や半田付けの煙の危険性に付いて見てみる。

災害発生リスク

はんだ付け作業で発生するヒュームを長期間吸入した場合、はんだに含まれている金属類やフラックスの成分によっては、じん肺、急性中毒、喘息発作等が発生するおそれがある。

・卓上扇風機で煙を飛ばしているとのことだが、うまく換気できない場合は、金属蒸気等を拡散する結果となってしまうおそれもある。

・はんだ付け作業時、溶融金属やフラックスの飛沫が顔面、眼に飛び込む可能性がある。

引用元 上記厚生労働省の資料

ここで「ヒューム」と言うのは、はんだ付け作業時に発生する煙を指す。

英語では、fumeと書く。その意味は、有害な煙、蒸気、ガスなどだ。

上記の資料を読む限り、ヒュームを吸い続けると肺や呼吸器系の病気に罹るようだ。

 

厚生労働省の資料には、半田付け作業時の安全対策も説明されているので以下に引用させて頂く。

課題・考えられる対策等

はんだ付け作業に関し、鉛フリーはんだに使用されている金属類およびフラックスの成分の有害性をSDS(安全データシート)等で確認し、換気装置等の必要な対策を講じること、国家検定に合格した、取り替え式の防じんマスクまたは使い捨て式の防じんマスクを使用すること、保護眼鏡を着用すること、定期的に、はんだの有害成分に対して特殊健康診断を受診すること等の対策が考えられる。

・委託者も家内労働者の安全衛生には関心がある様子であったため、対策実施にあたっては、マスク購入や健診受診の費用補助など、委託者による援助も期待されるところである。

引用元 上記厚生労働省の資料

やはり、半田付け作業の安全対策としては、換気装置が必須と言う事だ。

厚生労働省の資料に記載されているので間違い無いだろう。

ワテのパソコン&電子工作作業部屋

ワテのパソコン作業や電子工作の作業部屋の見取り図を下図に示す。

図 ワテの部屋の見取り図

上図の左側にある作業机で電子工作の半田付け作業をやっている。

一方、正面のパソコン机がある壁の右上には小型の換気扇が付いている(下写真)。

写真 パソコン机が面している壁の右上にある換気扇

現状では、半田付け作業机から換気扇の位置まではΦ100ミリのアルミダクトパイプを配管しているのだが、換気扇のパワーが弱いので吸煙効果は高く無い。

写真 スチールラックの上に引っ張っているアルミダクトパイプ(Φ100ミリ)は見栄えが悪い

このアルミダクトはホームセンターで直径がΦ75ミリ、Φ100ミリ、Φ125ミリ、Φ150ミリ、、、など各種の直径のものが販売されている。この場合の直径は、内径を指す。

長さ1メートルのものなら千円前後の値段だ。

アルミダクトはアルミフレキなどとも呼ばれるが、特徴としては物凄く軽くて、引っ張れば約3~4倍くらいに伸びるのでコストパフォーマンスは良い。

欠点としては、アルミなので簡単に凹む。なので、配管時にどの経路を通すべきかなど迷って何度も試行錯誤するような場合には、上手にやらないとアルミダクトがベコベコに凹んでしまう。

上写真のように、数カ月前にとりあえずこんな風にアルミフレキダクトを配管したのだが、見た目も悪いし、排気効果も殆ど無いので今回改良を計画したのだ。

ボイド管に変えてみる

ホームセンターの資材売り場に行くと、長さ2メートルや4メートルの紙製の筒を売っている。

ボイド管と言うやつだ。

さて、ワテも直径(内径)100ミリx2メートルのボイド管を一本買って来た(下写真)。一本500円くらいだ。

ボイド管とは建物を建てる時に、コンクリート製の壁や床などに電線や水道管などを通す時に、このボイド管を入れておいてからコンクリートを流し込む。そうすると、コンクリートが固まった後に、ボイド管の部分には綺麗に穴が形成出来るのだ。

ワテが知っているボイド管の使い方はこれくらいだが、建築現場では他の使い方があるかも知れない。

厚紙の色が部屋の雰囲気に馴染まないので、ダイソー100均で買って来た白っぽい壁紙を貼ってみた。

写真 ボイド管に壁紙を貼った

ダイソーで買った壁紙は30cmx80cmだったので、直径100ミリのパイプは完全には覆えない。後日、キャンドゥへ行ってみたら45cmx90cmのサイズを売っていた(こっちを買うべきだったw)。

でもまあ、ボイド管が露出している部分は見えないように設置すれば問題ないので、作業を続けよう。

写真 Φ100アルミフレキダクトとΦ100ボイド管をつなぐ

もともとアルミフレキ(内径Φ100)は二本使っていて、上のような金属製の継手(ニップル)で連結していた。

ボイド管も内径Φ100なので、Φ100用の継手なら、上写真のようにアルミフレキとボイド管を連結する事が出来る。

ボイド管の一端は換気扇の下まで引っ張った(下写真)。

写真 ボイド管を換気扇の下まで配管した

上写真において、換気扇の白いカバーを外したので、黒い部品が見えている。

棚の上にボイド管をスッキリと配管する事が出来た(下写真)。

写真 パソコン机正面の棚の上にボイド管を設置して見た目もスッキリ

ちなみに、塩ビパイプでも内径Φ100ミリのものは有る。

硬質塩化ビニル管は種類が幾つかある。

ワテがネット調査した限りでは、一般的な塩ビパイプには以下のものがある。

  • VP管 水道の給水管に使われる。圧力がかかるので肉厚。
  • VU管 住宅の排水や通気などの配管に使われる。VP管より肉薄。
  • HI管 VP管に比べ耐衝撃性に優れている。低温時でも耐衝撃性能が維持できる。
  • HT管 耐熱性のある塩ビ管で、それ以外はVP管とあまり違わない。

今回の排気用途にはVU管が適している。安くて軽いので。

この商品の場合、同じサイズ(Φ100x2000ミリ)のボイド管よりも高いが、実売価格で千円強なので、そんなには高くはない。

でも今回は加工し易くて値段が安いボイド管を使う事にした。ノコギリで簡単にカット出来るし。

半田付け作業台側の配管の様子

さて、半田付け作業台の写真を下に示す。

写真 ワテの半田付け作業机の様子

まあ、整理整頓してもすぐに散らかってしまうのは何故なのだろう?

モザイクにしている理由は、単に見た目が汚いので世間の皆さんにお見せするには気が引けるから。決して非合法な怪しい作業をしているからではないw

机の上で製作中の基板は、ぺるけ式BluetoothレシーバーVersion3.0のLCフィルター&アクティブフィルター回路だ。近日中に完成させてワテのカーオーディオシステムに組み込んで車に搭載したいと思っている。

正面に見えるのがΦ100ミリのアルミフレキダクトだ。

現状では、排煙ファンなどを付けていないので、半田付けの煙はこのパイプには殆ど吸い込まれない。

なので、何らかのファンを取り付けるなどして、半田煙排煙装置を自作したいなあと前々から思っていたのだ。

ちなみに、上写真で多数の工具が刺さっているものは、ワテ自作のツール収納器具だ。

以下の記事で紹介している。

【ワレコDIY】ビニルチューブ式工具収納器具の画期的アイデア2【大型版】
写真 座禅をして精神統一を図るDIY女子のイメージ(このあと木工作業か) 最近、木工DIYに凝っているワテであるが、作業台を自作したのでDIY作業が大変やり易くなったぞ。 一方、ワテは昨年こんな工具収納ボックスを作成した...

世界発だと思われるビニルチューブ式の画期的な工具収納器具なのだ。

自作予定の半田煙排気装置

さて、アルミフレキダクトをボイド管に交換したので、パソコン机正面のスチールラックの上部がスッキリした見た目になったので部屋の雰囲気が良くなった。

次は、このボイド管を使って半田煙排煙システムを自作したい。

換気扇とボイド管の接続、半田付け作業机側のアルミフレキダクトにファンの取り付けの二つの作業を計画している。

換気扇とボイド管の接続

まずは、換気扇の下まで配管したボイド管と、換気扇を下図のようなパーツを自作してキッチリと配管したい。

図 ボイド管と換気扇を自作のパーツで接続する案

まあ要するに、換気扇の側面の空気吸い込み口とボイド管をパイプ状のもので連結すれば良いのだ。上図の紫色のパーツだ。

もちろん既製品でそんな都合の良い部品は無いので自作する必要がある。

自作するとなると、どんな方法があるだろうか?

  • 木工で作る案
  • 雨どいや水道用の塩ビパイプで作る案
  • 厚紙などで作る案
  • ペットボトルなどで作る案
  • 100均のポリプロピレン板などを加工して作る案

など、いろいろな案が考えられる。

まあ、どんな方法であっても、やれば出来るだろう。隙間が出来ないように建築用のコーキング剤、シーラーなどを使って隙間を埋めてやれば排気効率も高まるだろう。

でも、見た目を綺麗に仕上げるのは難しい。目に付くところに設置するので、見栄えの良いものを作りたい。

さてどうするか?

取り敢えず、見た目は重視せずに、ダンボールなどで作ってみて排煙効果を確かめる事にする。

見た目を綺麗に仕上げるには、3次元CADを使って配管部品をデザインして3Dプリンターで製作するなどの案が良い。

3DプリンターやCNCルーターは前々から購入を検討している装置なので、この際、3Dプリンターを導入してみるかなあと考え中だ。

安い3Dプリンターなら2万円前後で売っているし。

う~ん、安いぞ。

半田付け作業机側のアルミフレキダクトにファンの取り付け

一方、半田付け作業机側は現状では下図左のように、単にアルミフレキダクトΦ100ミリが机に来ているだけだ。

 

図 半田付けの煙を強制排気する為にファンモーターを取り付ける予定

それを上図右のように、何らかのモーター付きのファンを取り付けて半田付けの煙を強制的に吸い込んで排出させたい。

その煙は換気扇のところまで送られて室外に排気されるのだ。

そうすると、真冬に窓を開ける必要もなくなるし、半田付けの煙はワテの方に飛んで事も無くなるので、安心して半田付け作業に集中できる。

例えば下写真のようなダクトファンなら、内径Φ100ミリのアルミフレキダクトにピッタリと差し込めるので都合が良い。

あるいは、壁に開けたΦ100ミリ穴に取り付けるタイプのファンでも良いだろう(下写真)。

このパナソニックのファンならΦ100穴に取り付け可能なので、何らかの箱状のものを作成してΦ100の穴を開けて取り付ければよい。箱の背面にもΦ100の穴を開けてアルミフレキダクトを挿し込めば良い。

でもまあ、この手のファンの既製品を買うと安くても三千円前後の値段なので安くはない。

出来れば数百円くらいの予算で自作したいのだが。

まずはモーターとファンの羽根のジャンク品などを入手して、自分で排気ファンを作る案を検討してみたい。

市販の半田吸煙器

市販品のはんだ吸煙器なら、以下の製品が有名だ。

特に、白光さんやgootさんの製品は、学校や工場などで沢山使われている。

でも、この手の小型ファンは作業者に向かって来る煙を吸い取ってくれる利点はあるが、その煙を屋外に排気するための排気装置が別途必要になる。

電子機器の組み立て工場などならその手の排気設備は完備しているだろうから、この手の卓上型吸煙器と組み合わせて使うのはメリットがある。

でも、自宅の部屋でこの手の卓上型はんだ吸煙器を使うと、部屋に半田の煙が充満する問題がある。

なので、ワテの場合には、配管パイプを設置して壁換気扇を使って屋外に煙を排気する作戦で行く事にしたのだ。

まとめ

当記事では、ワテが自作を計画中の半田付け煙排気装置の全体像を紹介した。

排気用のパイプと言うと、アルミフレキダクトが一般的だが、ボイド管も手軽で安いのでお勧めだ。

残る作業は、ボイド管と換気扇までの配管作業。

これは、取り敢えずダンボールなどで配管を自作予定だ。

将来的には3Dプリンターを導入して、ワンオフでカスタムパーツを作ってみたい。

一方、電子工作作業机まで引っ張っているΦ100のアルミフレキダクトには、モーターファンを取り付けて強制排気装置を自作したい。

まずはモーターとファンを入手したい。

製作費は千円以内くらいに抑えたい。

続く

乞うご期待

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