ペットボトル風車を作ろう!
流体研では縦軸風車をはじめとする自然エネルギー利用の研究を進めています。自然エネルギーの開発には長い年月や利用者・開発者のエネルギーに対する意識の変革も必要ですので、風車について知るだけでなく、風車に親しむことも必要かと思います。
また、難しいことを抜きにして、風車のようなものを自宅や学校にある部材を使って作るのは楽しいことです。風車の研究や自然エネルギーについて高校生や中学生が知るためのきっかけになればと思い、(本当は卒論生のためだったりして)水野先生とペットボトル風車を作りはじめました。
ソーラーカーの模型に使用するモータを発電機の変わりにペットボトル風車につけると小さなLEDを点灯させることがわかります。子供たちに発電のメカニズムを知ってもらうことができます。興味のある方は連絡ください。
(やる気がある方には予算も準備(若干)します)
とりあえず、第1号機 (丸いペットボトルがなかったので、角ボトルで作りました。)
こちらは近所のおじさんが作ったモグラ撃退用風車 ペットボトルより硬いプラ容器でつくってあり、カラカラと音をたてて周ります。
その音でモグラが逃げるとか!プロが長年の経験で作っているので、1号機よりよく回っていました。
1号機はカッターでペットボトルを切り抜く ため、小さな子供が作ると手を切ったりして危ないことがわかりました。そこで、2号機ではペットボトルの下の部分を切り落とし(ここだけ大人が行う)、あとは、はさみで切るようにしました。下側から飲み口に向けてはさみで切りこみを入れて、花びらのように開くと風車のはねができます。はねを少しねじると良く回るようになります。でも、この場合は、軸を支える点が1点なので、風車がふらふらしてしまいます。
2号機で、軸を一点支持にしないようにするため、ペットボトルの切り方を変更しました。まず、ペットボトルの上のほう(お茶などだと円筒部へのつながり部分)で切り落とします。2号機とは逆に上から、下に向けてはさみでペットボトルを切り開いていきます。通常6枚のはねになります。はねを少し斜めにして本体が出来上がります。次に先ほど切り取った飲み口部分を、本体に押し込みます。 キャップとペットボトルのお尻の部分に孔をあけ、はりがねを通します。2号機と違い、 キャップとペットボトルの底部の2箇所ではりがねを支えるので、ふらつかなくなります。針金はクリーニング屋さんでもらうハンガーをまっすぐにしてもいいですし、模型屋さんで1から2mmくらいのピアノ線(30cmで30円くらい)を買ってくればよいでしょう。
試運転の様子