松下製こたつのヒーターユニット取り替え

実家から貰ってずっと使っている松下電工(ナショナル)製のこたつ、ヒーターユニットのヒーター2本中1本が切れました。自分が子供の頃からあるものなので経年25年超、幾度の引っ越しにも耐えてよくここまで持ったものですが、残る1本だけの発熱量では定常状態では十分満足でも最初に温かくなるまで時間がかかりすぎ、いささか寒い土地では使い続けるに厳しいものになってしまいました。ユニット内には長年の使用で塵埃が堆積しており、絶縁・防火面でも少々不安でした。

一方、松下のこたつやぐらの品質造り込みは素晴らしく、こたつ全体を買い換えるのはあまりにも勿体ない。ヒーターユニットだけの交換を考えましたが、松下ないしPanasonicの純正ユニットは市場にありません。そこで、広く流通しているメトロ電気工業製ヒーターユニットMQU-600E-Kを、やぐらを少し加工して無理やり取り付けました。その記録です。参考になれば幸いですが、自己責任であることをご了承ください。高電力の発熱器具ゆえ、腕に覚えがない方は真似しないでください。


まずは、新しく取り付けるメトロ製ユニットをよく観察します。

ユニット内にトライアックと思しき半導体とその放熱器が見えます。放熱器の隣にはゲート制御回路を収めているであろうプラスチックケースと、そこから外に出された黄緑色のサーミスタらしき部品が見えます。サーミスタはともかくとして、こんな高温の場所に電子回路を配置するとは何ともアグレッシブな設計ですが、見方を変えれば対流ファンによる強制空冷とも取れます。まあ信じることにしましょう。
ちなみに松下製は、電子回路は手元コントローラー内、サーミスタはプラグ内にあり、ヒーターユニット内には電子部品はありませんが、手元コントローラーが掛布団の下敷きになると放熱不良となり宜しくないので、一長一短という処です。

取り付けねじ穴は20cm間隔で2組あります。M4タップが立ててあります。中心から左右10cmのが正方形こたつ用(枠内29×29)、それから各右に2cmオフセットしたのが長方形こたつ用(枠内33×29)のねじ穴です。ユニットの天側からは12.5mm入った位置です。ユニット表面の黒い繊維のふくらみを無視すれば、ねじ穴位置は梱包箱記載のとおり天側端から12mmということだと思います。

松下製のやぐらもよく観察します。天井の遮熱ボード(ハードボード)は3×20mmタッピングビスで固定されています。ビスのドライバー溝はヘクスローブ(トルクス)ですが、幅2.5mmのマイナスドライバーで無理やり回してしまいました。写真はビスを抜いた後です。
それにしても、素晴らしく高精度な木工、素晴らしい品質です。過酷な温度変化に晒される木工品なのに、25年超でも狂いやガタは全くありません。昨今とは違う、当時の日本のモノづくりの気概を強く感じます。

松下製ユニットの固定は、片側がM5トラスねじ、もう片側はユニットから出ている突起を止まり穴に差し込んで吊り掛けています。穴の間隔は16cm。枠の内寸は30cm四方です。
枠の内面とユニットのフレームの間には5mm程度の隙間があります。また、ユニットの天板とハードボードとの間にもかなりの隙間があります。一方、ユニットの天面、中央からややずれたところに穴があり、この穴から対流ファンの羽根が見えます。この穴から吸気することで枠やハードボードを冷却し、輻射熱の影響を減らす熱設計であろうと見受けます。

以上の観察を元に、穴あけの計画をします。
プラグの位置関係は松下製とメトロ製で左右逆のため、元々あるプラグの穴は流用できません。強度を考慮し、メトロ製ユニットのための切欠きは元々穴が無い側に施します。
また、ユニットを吊るビスの穴も新しく20cm間隔で開けます。穴の中心は枠の下面から23mm、すなわち天井遮熱板(ハードボード)面から17mmです。メトロ製ユニットの梱包箱にある取付け寸法説明には遮熱板から穴中心まで12mmすなわちユニットが天井遮熱板と隙間なしでも可のようですが、メトロ製ユニットは天井遮熱板との間の空間を換気しないので輻射熱の影響を考慮し、松下製ユニットの取付状態を踏襲して5mm下げることとしました。
計画スケッチを置いておきます(A4 300dpi 白黒2値PNG)が、数値は実際に行ったのと少し違うところもあります。一見意味不明かもしれませんが、このスケッチの意味が読めないなら、真似しないでください。

作業開始。切欠き部は、平らに仕上げる目安にするため両面にけがきます。

Rを出すため切欠き両端に10mmの木工ドリルで穴を開け、間を回し挽きで切り離します。写真の回し挽きは押し引き両方で切れるもので高剛性ゆえ取り回しは良いが刃目が荒く、ラワン材にはやりにくかったです。普通の回し挽きの茨目くらいが良いようです。枠の下面からの切り込みはピラニア鋸を使いました。
取り付け用ビスはM4ですが、ユニットの熱変形の応力を逃げることと位置決め精度を考慮して穴径を5mmにしました。穴位置けがきは、もし穴開けが少々斜めになってもユニット側取付穴とのズレを少なくするために、枠の内面側にします。このビス穴は高精度な位置決めが必須です。ラワン材のため一般金工用ドリル刃では正確な位置決めができません。木工専用のドリル刃を用い、気合一発で可能な限り垂直に開けます。

前述の10mmドリル施工時に横着して裏当て板を略したためバリが出ましたが、ナイフ等で切欠きを仕上げ、無事に新ユニットが付きました。切欠きの形状は梱包箱の絵に似せています。一見、無駄に大きな切欠きに見えますが、ここには前述のとおりトライアックの放熱板があるので塞ぐとまずいのかもしれません。ユニットは29cm四方、枠の内面は30cm四方のため、四方に5mmの隙間が空きます。

最後に遮熱ボードを元通りに取り付け(これを忘れると火災事故になるので注意)、無事にこたつとして復活しました。快適です。これでエアコンの暖房は17℃、余計な粗大ごみも出さずに済みました。めでたし。なお、元のユニットの最大発熱量が500Wに対して今回のは600Wなので、使用時には絶対にフルパワーにしないお約束とします。


2020年12月初頭、こたつを再び出した時に、上記でとりつけた MQU-600E-K の対流ファンが回転しないのを見つけました。温度ヒューズが入っている(ことになっている)とはいえ、もし気づかなかったら過熱していたところで、誠に冷や汗ものでした。経年8年。はずれ個体だった可能性もあるが、どうもヒーター管以外の部分に関して長期耐久性にやや無頓着な部分があるようです。
しかし市場には他に代わりになりうる良い品物がなく、しかたなく同社製の現行品からプレーンな石英管ヒーター(鉄クロム線ヒーター)仕様の MSU-601E-DK を選んで再換装しました(寸法は同じ)。対流ファンモーターが先に壊れるのならヒーター管の寿命時間は関係ないのと、よくよく考えたら、服や靴下越しに足を温めるこたつにはフィラメント温度が低く遠赤外線主体の鉄クロム線ヒーターのほうが向いているのかもしれません(速熱性はかなり劣るが)。


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