アクリル板を手曲げしバイクスクリーンを交換
バイクのフロントスクリーンが傷だらけ＆ヒビで残念な状態となっていましたので交換することにしました。
が、純正品は高い上にスモークしかない（ドライブレコーダーを付けたいのでクリアがいい）ので、アクリル板から自作することにします。
なお、車種はスズキのアクロス250です。
まず用意したアクリル板はこちら
今回は幅545mm、長さ650mm、厚み2mmのモノタロウブランドのアクリル板をモノタロウしました。
アクリル板の種類に関しては、より表面硬度が高いものもありますが、値段も相応のものとなります。今回は初めての加工となるので、価格重視で選定しました。
厚みに関しては、既存のスクリーンが2mm厚だったため同様としました。
風でたわまないように3mm厚のスクリーンもありますが、既存が2mm厚であり、両サイド合わせて8点止めすることから、2mm厚でヨシとします。
ということで、とりあえず車両から現物を取り外してきました。
傷とヒビで残念な状態となっていることがわかります。
適当なカレンダーで型紙を作り、アクリルカッターで切り出します。
アクリル板が大きく見えますが、ワンサイズ下だと寸法が足りませんでした・・・。
切り出したので曲げていきます。
なお、アルミバットも合わせてモノタロウしました。
アルミバットはこちらです。
あとはバットに水を入れてカセットガスコンロで沸騰させます。
沸騰したらお湯に浸けながらゆっくり曲げます。
（真冬の屋外であったため、曲げるのに苦労しました。結局カセットガスを丸々1本使い切るくらい時間がかかってしまいました）
そして、曲げ終わってアクリル用ドリルで穴あけ加工まで終わった物がこちら！
はい、穴あけに失敗して割りました。
とりあえずプラリペアツールで固定しましたが・・・。
穴あけをするときはアクリルの表面保護フィルムは剥がさないと駄目ですね、フィルムを巻き込んで？ガタガタと振動してバキッと割れました。
（フィルムを剥がすときれいに穴あけできました）
さすがにリペア跡がダサいので純正みたく塗装してみました。
（うっすら見えるけど）目立たないからヨシ！
完成したので車両に付けました、遠目ではわからないからヨシ！
古いバイクのLED化に伴うレギュレータ問題
バイク（アクロス250)のヘッドライト・テールライト等のLED化を行いましたが、１ヶ月も経たないうちにレギュレータから異臭＆異常発熱が発生してしまいました。
そもそも30年前のバイクなのでただの経年劣化ではあるのですが、灯火類のLED化によって引導を渡してしまったのではないかと考えています。
本記事では個人的な考察と修理の記録について記載します。
症状について
・停車中に異臭（不快な刺激臭）
・レギュレータが熱い（温かいではなく火傷するレベル）
テスターでレギュレータの出力電圧を測定したところ9.5V程度となっておりました。本来は13～15Vの出力である必要があるためレギュレータ故障と判定。
気づかずに放置してしまった場合、良くてバッテリー残量低下による始動不良、悪ければ異常発熱からの発火に至る可能性もあるため早めに気付いたのは不幸中の幸いでした。
故障の要因？
レギュレータは中古で購入した当初から交換した記録がありません。
そのためおそらく30年程前のレギュレータなので、経年劣化による故障がまず原因として考えられます、むしろよく保ってくれたものです。
しかし、故障する3週間前にこちらの記事にある通り主要な灯火類のLED化を行っていました。
LED化して1ヶ月も経たないなかでのレギュレータ異常、LED化によって余剰電力が増えた結果、レギュレータの寿命を縮めたのではないか？と考えました。
レギュレータ種類についての個人的考察
既設ショート式レギュレータについて
発電した三相電力を直流に変換するレギュレータは、余剰電力が発生した際に三相回路を短絡させ、出力側の直流電圧が上がりすぎないよう制御しています。
余剰電力が増えるほど短絡する時間が増えるために三相回路に流れる短絡電流が増えていき、増えた電流は回路全体で熱に変換され、回路上で特に抵抗になる部分（レギュレータ内のサイリスタ、レギュレータと配線を繋ぐコネクタ、発電コイル）が主に熱を持つことになります。
（電機子反作用により余剰電力が全て熱に変わるわけではないと思いますが、イメージは手回し発電機を短絡させて、ハンドルが重くなり電線が熱くなるのと同じです）
結果、消費電力を減らした分だけコイルは無駄な発電を行う上に、レギュレータは発熱した分だけ寿命を縮めることになります。
今回の故障は、元々老朽化で風前の灯だったレギュレータの発熱を増やしてしまったがために、故障してしまったのではと考えています。
オープン式レギュレータについて
対策としてそもそもの発熱を減らす=無駄な発電を止める手段の一つとしてオープン式レギュレータを使用するという方法があります。
こちらは余剰電力が出た場合に回路を開放することで出力側の電圧を調整しています。
メリットは回路を開放することで電流が減るために発熱が少ないこと、発電機が無負荷運転となるので馬力上昇や燃費向上が見込めることです。
（手回し発電機で言えば何も繋いでいない状態です、ハンドルは軽くなり電気が流れることはありません）
ただしデメリットとしては、あまり種類が出回っていない（スズキ Vストローム用くらい？）、値段が高い（17,000円程度）、物がでかい（物理）、コネクタの加工が必要（ポン付け不可）などがあり、導入ハードルはかなり高いです。
<20250406追記>
オープン式レギュレータは発電機が開放状態となるため、端子間電圧が上昇すると考えられます。オープン式レギュレータは電圧上昇を想定した設計になっていると思われますが、老朽化した発電機コイルはどうでしょうか。
何ボルトまで上昇するのかは測定する必要がありますが、発電機コイルの絶縁破壊に繋がるのではと懸念しています。（無負荷電圧程度で絶縁破壊が起きるとは思いませんが、30年前の旧車で経年劣化を考えると未知数です）
旧車でオープン式レギュレータに交換するときは、発電機コイルの替えを用意したうえで行ったほうが良いかもしれません。
今回の修理内容
本当はこの機にオープン式レギュレータにしたかったのですが、導入ハードルが高いこと&早期復旧をしたかったことから以下の商品を注文しました。
コネクタ加工が不要でかつ安い（3,000円弱）ということで選びました。
左が今回の購入品、右が配線切れてますが元々ついてた既設品です。
穴あけピッチは良かったのですが、購入品は穴部分の厚みが増したため、取付ネジは5～10mm程度長いものを用意しました。
あと本体が少々大きくなってしまいました、まあ大きいほど放熱してくれるはずなので入ればヨシ！
入ったのでヨシ！
暫定対策
レギュレータの発熱を抑えるためには、発電した電力を何かに使うかそもそもの発電量を少なくする必要があります。
発電量を少なくすることは難しいので、暫定対策として昼間においてもロービーム点灯をすることにしました。
事故防止＆レギュレータ発熱軽減のため常時点灯でヨシ！
(ホースに穴)水が出ないジェットウォッシャーを修理
本体とタンクが一体型になっているジェットウォッシャーをたまに使用していますが、ある日唐突に水が出なくなってしましました。
原因を調べると一目瞭然、ホースの付け根にでかい穴が空いていました。エアを吸って水が出なくなるのも当然ですね、指で穴を塞いだら水が出てきました。（そもそもなんで穴が空いたんでしょうかね）
なお、このホースの本体側と先端のフィルター側は引っ張るだけで抜くことができました。
ホースは外径4mm、内径3mm、長さ85mmのようです。
水を出すだけであれば、解決策としては穴を塞ぐかチューブを交換するかの2択です。
ビニールテープでも巻けばとりあえず使えるでしょうが、ここを通った水が口に入ることを考えるとチューブ交換一択となります。
しかし残念ながらmonotaroでは外径5mm内径3mmか、外径4mm内径2.5mmのシリコンチューブしか見つけられませんでした。(2024/5/19時点)
どちらも1mで100円前後ですが、外径が太くなるとフィルターが刺さらない可能性が、内径が細くなると本体側に刺さらない可能性があり悩みどころです。
Amazonには一応ありましたが
1mで800円弱、本体を買い替えるよりは圧倒的に安いですがちょっと悩みました。
というわけで、とりあえず今回は穴が空いた部分をカットして戻しました。
15mmくらい短くなったのでタンクから吸い出せる水量が少し減りますがどうせ1回くらい水を継ぎ足すからヨシ！
次に穴が空いたら800円弱で買おうと思います、1mあれば11回分は取れますからお得ですね（その頃まで本体が持つかは別問題ですが）
バイクの各種ランプLED化による消費電力低減
通勤にバイクを使用していますが、このところ日に日にセルモーターが元気を無くしておりました。
症状について
まず症状としては以下のとおりです。
- 朝の出勤時はセルに元気がなくエンジンがかかりづらい
- 夕方の帰宅時は割とスムーズにエンジンがかかる
- ただし朝夕ともに日に日に弱っていく
- 最終的に朝の出勤時にセルが回らなくなって大慌てで押しがけ
- しかし押しがけした日の夕方帰宅時はセルでかかった
弱くなったと気付いた時点で出勤で困る前に充電しろよ？という話はとりあえず置いておきます。
症状から、帰宅時のライト点灯走行の電力消費量が発電量を上回っていることにより、朝の出勤時に電力不足に陥っているのではと推測しました。
バイクの年式が古いため劣化により発電量が不足しているのでは？とも考えましたが、旧車はハロゲン球・白熱球だらけでライト点灯時の消費電力が多いのも事実です。
そこで今回は夜間走行時の消費電力低減（ついでにヘッドライト強化）を目標として、スズキAcross250の各種ランプのLED化を行いました。
購入品
今回はAmazonで以下を購入しました。
ヘッドライト
色々と調べたところ、60/55Wハロゲンは約1000ルーメン弱のようですので、より明るいものということで1500lmを選択しました。
なお上記のものはハロゲンと比較し台座が分厚くなり、固定金具の取り付けが困難でした。（既存の口金側をプライヤーで若干曲げ加工し固定できました）
ポジションランプ
消費電力低減という意味では効果が薄いですが、ヘッドライトと色味を合わせるために交換しました。
なお白熱球→LEDの場合、明るさを同等とすると消費電力はざっくり1割5分程度となるようです。
既存のポジションは4Wのため、上記の1WLED球は明るくなりすぎる可能性はありましたが、まあポジションが少々明るくなったところで問題ないのでヨシということで。
テールランプ
消費電力が1割5分程度の製品ということで上記を選択。
色はホワイトとレッドの2種類がありましたが、ナンバー灯を兼ねているのでホワイトとしました。
（おまけ）メットイン内ランプ
Across250のメットイン内は、メットインを開けている間はランプが常時点灯となります。メットインを開けっ放しにすることはまずありませんが一応交換しました。
T5バルブの中で最も消費電力が少なそうということで上記を選択。
なおウインカーやメーター内については、消費電力低減という意味では効果が薄いため今回は見送りしました。
消費電力比較
上記購入品を使用した場合において、ライト点灯時の消費電力を比較しました。
比較対象はハイビーム時としました。（LEDヘッドライトの消費電力が「21W(最大)」の表記しかなかったため）
なお実際には購入品以外にもメーター内バルブや点火系など電力消費する部分がありますが、とりあえず今回購入した部分のみの比較です。
既存の場合
まずハロゲン・白熱球の場合の消費電力は以下のとおりです。
- ヘッドライト ハイビーム60W ロービーム55W
- ポジション 4W
- テールランプ（2灯） ポジション5Wx2=10W
- テールランプ（2灯） ブレーキ中のみ21Wx2=42W
合計は走行中74W、ブレーキ中116Wとなります。
LEDの場合
次に今回LED化した部分の消費電力は以下となりました。
- ヘッドライト ハイビーム21W ロービーム??W
- ポジション 1W
- テールランプ（2灯） ポジション0.7Wx2=1.4W
- テールランプ（2灯） ブレーキ中のみ3.2Wx2=6.4W
合計は走行中23.4W、ブレーキ中29.8Wとなります。
比較結果
走行中においては50.6W減、ブレーキ中においては86.2W減となりました。
まとめ＆懸念事項
バッテリーは元気になり、夜間のヘッドライト光量も増したのでとりあえずはヨシしています。
が、消費電力を減らしすぎたのでは？と考えています。
アクロス250の発電出力が12Vx15A=180Wのようなので、ステーターコイルやレギュレーターが経年劣化で発電量が低下しているとしても、昼間はそれなりの余剰電力があるものと思われます。
アクロス250はショート式レギュレータが純正でついているため、余剰電力によるレギュレータの発熱とステーターコイルの発熱が心配です。
ステーターコイルの延命化と雀の涙レベルの燃費向上を期待してオープン式レギュレータの導入を検討しようと思います。
レギュレータ焼けました<2024年6月1日追記>
LED化して3週間も経っていませんが、フロント周りから異臭・発煙が確認されました。
レギュレータが触れないレベルで発熱していましたので内部のサイリスタがお亡くなりになったのでは？と推察しています。
経年劣化による自然故障か、それともLED化が要因なのか。修理するとしてレギュレータの単純交換で問題ないのか、別途考察して記事にしたいと思いますしました。
FreeCAD ネジのサイズ・ピッチを手入力し管用ネジのナット製作
FreeCADでは標準の機能の「HOLE」にてネジ穴を開ける機能があります。
しかし対応しているのはISO規格・UTS規格のみであり、ネジの外径やピッチを微調整するようなオプションは現在のところ無いようです。
今回、アドオンの「Fasteners」というワークベンチを使用して、配管等に用いられている管用ねじのナットを手軽に製作出来ましたので紹介します。
製作手順
１．アドオンマネージャーより「Fasteners」をインストール
２．穴あけをする適当な立方体を用意
３．「Add ISO ScrewTap～」でネジのベースを置き、以下の通りオプション設定
diameter Custom:おねじの最大外径+0.3程度のクリアランスを入力
pitch Custom:ねじのピッチを入力
thread:外径・ピッチを入力後にtrueにする
今回はG3/8のため
diameter Customは規格値16.662mm+0.3mmのため17mmとしました。
pitch Customは規格値1.3368のため、とりあえず1.34mmとしました。
４．あとは適当な立方体から出来たネジを減算処理すれば完成です
印刷は0.4mmノズル、レイヤー高さ0.15mmで印刷してみましたところ、写真の通りすんなりと入ってくれました。
ガタツキも無いのでシールテープを巻けば水密性も期待できそうです。
本当はISO規格のネジ山角度は60度、管用ねじのネジ山角度は55度と違いがあるのですが入ったのでヨシ！
（試算してみた）おひさま昼トクプラン＋昼間沸きあげで電気代は？
九州電力が新たに「おひさま昼トクプラン」なるものを発表しました。
昼間の10時～16時の電力単価を安くして、この時間帯にエコキュートの沸きあげや蓄電池の充電をして下さいねというプランのようです。
九州は特に太陽光が普及しきっており、晴れた日のJEPXスポット市場(30分ごとの電気の市場価格)は極端に安くなってしまうこともありますので、その調整のために昼間に使ってほしいという意図は理解できます。
ではプラン変更した場合に電気代がどうなるか、実際のところはやってみないと分からない話ではありますが、ざっくりと試算をしてみました。
※あくまで家電が多い我が家での試算です。試算は各々の家庭で行う必要があることをご留意ください。
前提条件
以下が我が家の状況です。
深夜にはエコキュートの他に、エアコン・衣類乾燥機や食洗機、朝方には炊飯器等が稼働しているために夜間の使用量が増えているものと思われます。
試算方法
- 電力会社のWEBページにて、指定した日の0時台～23時台の1時間毎の電力使用量を見ることができるため、こちらのデータを使用します。
- 春夏秋冬のそれぞれの季節にて、祝日の無い一週間を無作為に選び、日曜から土曜までの7日間の1時間毎の電力量を表計算ソフトに全てコピペします。
- 1時間毎に深夜電力プランの場合の電気代、昼トクプランの場合の電気代を全て表計算します。
- 昼得プランにした時はエコキュートを昼間沸きあげに変更しますが、過去の電力量データは夜間沸きあげしているためそのままでは比較できません。今回は以下※の式より、とりあえず試算した昼得プランの一日の合計電気代を約-50円して深夜電力プランと比較します。
※エコキュートの消費電力を5kWhと想定します。（気温により変動しますが）
昼得プランにした場合、夜間沸きあげをやめるため、5kWh×昼トクプラン深夜単価約18円を引く。
昼間沸きあげとするため、一週間のうち5日は晴れて7円/kWhで売電する予定の太陽光電力を使用、2日は曇りで13円/kWh前後で買電するものとして、5kWh×平均8円弱の電気を昼間沸きあげに使ったものとする。
-(5kWh×18円) + (5kWh×8円) = -50円
実際に春の一週間分について計算したものがこちらです。
これと同じものを夏・秋・冬も作ります。
試算結果
試算したデータより、季節ごとに深夜電力プランと昼得プランを比較しました。
縦軸は試算した各曜日の一日トータルの電気代です。
まずは春です。
平日は昼トクプランが得、休日は深夜電力プランが得となりました。
一週間トータルでの差が0.84円のためほぼ誤差と言えます。
春は昼得プランのシフトタイムでも発電するため、昼得プランの昼間料金は抑えられますが、夜間の単価や深夜電力プランより若干上がるため、土日で衣類乾燥機を回した際に電気代の上昇が見られたと考えています。
次は夏です。
太陽光発電に関しては春と同じですが、夜間の電気使用量そのものが春よりも少ないため、昼得プランのほうが得する結果となりました。
エコキュートや衣類乾燥機（ドラムのヒートポンプ式）の消費電力低下、抽出した日付がほぼ晴れで昼間購入した電気がかなり少ないが要因ではないかと考えています。
一週間トータルの差は昼トクプランが213円安くなりました。
次に秋です。
平日はそれほど差が見られず、休日は深夜電力が得する結果となりました。
11月中旬のデータを取ったため、気温がある程度下がることによって夜間の電力量が増えたことが影響しているのではと考えています。
一週間トータルの差は昼トクプランが113円高くなりました。
最後に冬です。
一週間の全て昼得プランのほうが高くなってしまいました。
冬は太陽光の発電量が落ちるため、シフトタイムに購入する電気が増えたこと、夜間の電気使用量も増えていることが要因ではないかと考えています。
一週間トータルの差は昼トクプランが527円高くなりました。
総評
今回の試算では、あくまで我が家の各季節1週間のデータによるものですが、昼得プランへの変更は夏は得・冬は損という結果になりました。
我が家は夜間の電気使用量が多いため、昼得プランの深夜単価上昇が電気代に現れたものと考えていますが、夜間の使用量が低いご家庭であれば昼得プランのほうがメリットも出るのではと考えています。
ただし、太陽光がFIT期間中の場合は要注意です。
今回はFIT終了後の売電7円/kWhの電気でエコキュートを動かすものとして試算しました。
FIT期間中であれば、例えば昼間14円前後で電気が買えるのに、売電20円/kWh程度で売れるはずの電気でエコキュートを動かすことになります。
（売電価格20円で試算すると、夏場でも深夜電力プランのほうが良いという結果になりました）
太陽光の発電量・パネルの向き・電気の使用量など、個々の家庭によって計算する必要があるかと思いますが、FIT期間中の方は計算したうえでプラン変更を検討することをおすすめします。
深夜電力プランでのエコキュート昼間沸きあげで電気代はどうなる？
（本内容は2024年4月からの九州電力おひさま昼トクプラン導入で結論が変わる可能性があります）
オール電化である我が家にとって冬場の電気代は悩みの種です。
冬場の電気代を抑える方法は無いかと考え「エコキュートは昼間湧きあげのほうが意外と得では？」思ったので、2023年11月より実験してみました。
とりあえず思いついた昼間湧きあげのメリット・デメリットは以下のとおりです。
メリット
- 夜より昼のほうが気温が高いため熱交換効率がよい（消費電力は少なくなるはず）
- 昼間沸かしてその日の夜に使用するため、保温時の熱のロスが少ない
- 太陽光発電のFIT終了後であれば、売電より使用したほうが得（FIT期間中でも売電価格によっては得かも）
デメリット
- 消費電力が少々下がったところで昼間の単価が高いのでトータルの電気代は高くなるかも
- 晴れの日は太陽光が発電するので良いが、雨の日は昼間の高い電気単価で沸かすことになるためトータルではやっぱり高くなるかも
- 夏場は夜間の気温もそこそこあるため、熱効率がほぼ変わらない（＝消費電力が変わらない）と思われる。その場合は昼と夜の単価差の分だけただ電気代が高くなるだけ（2024年4月からの九州電力おひさま昼トクプランで変わる？）
エコキュートはエアコンと同様に熱交換による加熱を行いますので、湧きあげに必要な電力は気温に左右されます。
気温による効率の変化は取扱説明書に「中間期加熱能力/消費電力」「冬期加熱能力/消費電力」等の記載で示されています。
そして我が家のエコキュートの値は以下のとおりです。
中間期加熱能力/消費電力：4.5kW / 1.00kW (気温16度)
冬期加熱能力 /消費電力：4.5kW / 1.50kW(気温 7度)
つまり気温が低い時期においては、気温が9度上がれば同じ水温・同じ水量を湧きあげる消費電力が3割ほど減るということになります。
※効率には限界があるため、気温が高いほど効率が良いというわけではありません。そのため夏場の効率が驚くほど良いということにはなりません。
というわけで、やってみないと実際のところは分からないので実験してみました。
実験方法
- エコキュートを昼間沸き揚げとするため、時刻を12時間進めた
- 夜間に追加湧きあげを出来るだけしないよう、ピーク停止を有効にした
検証方法
- データは電力会社の明細より、平日昼間電力量・休日昼間電力量・夜間電力量・最高気温/最低気温の値を使用します。
- 11月中旬頃より実験開始したため、とりあえず12月・1月のデータを使用します。
- 前年同月の明細と比較します。
- 明細の算定期間の日数が異なるため、月明細の電力量を日数で割った一日平均の平日昼間・休日昼間・夜間電力量をそれぞれ算出します。
- 算出した電力量に最新の深夜電力プランの単価をかけたグラフが以下となります。
結果、1000円～1500円ほど電気代上がりました。
しかも上記計算には含んでいませんが、太陽光の売電量も減っているはずですので、実際の差はそれ以上と思われます。
最高気温・最低気温は2024年のほうが1度高かったですが、誤差の範囲と思われます。本当は最高最低ではなくエコキュートの稼働時間帯気温を測定すべきなのでしょうが、データがないので不明です。
結論
まだまだサンプリング数が少ないため、少なくとも4月までは実験を継続してみようと思います。
ざっくり試算したところ、新しく発表された昼得プランであれば電気代削減が期待できるので、4月以降にプラン変更して様子を見たいと思います。
我が家において、おひさま昼トクプランにした場合の電気代を試算してみました。
