AndroidスマホにCentOSとかUbuntuとか入れて活用できるか検討してみる

このブログの自宅サーバ化計画があるんですが、その候補マシンとして先日(といってもだいぶ前ですが)ThinkCentre M75q-1 Tinyを用意してあります。このマシン、かなり速くて自宅サーバ用途だけに使うのは勿体ないなーなんて思っています。実際、フォートナイト専用マシンとしてめっちゃ遊んでいます。Linuxを入れてもUnixBenchがスコアが6500を超える激速いマシンなんですよね。そこで、ダメ元でと思い最近スマホも変えたことですし、UmidigiF2にCentOSとかFedoraとか入れて使えないかなーって思ったわけです。

貼り付けた画像_2020_08_24_1_04

普通、AndroidスマホにLinuxを入れるにはrootを取得してオリジナルなOSをインストールするんですが、カスタムROMを作らないといけないのでメンテナンスが面倒なのとarmプラットフォームなんでマイナーなオープンソースソフトウェアはバイナリがないので、コンパイルしないとだめなんです。まぁ、くそメンドくさいので候補から外していたんですが、最近の事情はもっと気軽に入れられるようでした。上の画像のアプリ、UserLAndとか、Termuxとか、AnLinuxとかがそれです。UserLAndは、それ単体でディストリビューションが組み込めます。

貼り付けた画像_2020_08_24_1_09

この環境(UserLAndでUbuntu)で、計測したUnixBenchが以下です。スマートフォンはUmidigiF2です。CPUの型番や認識しているハードウェアは以下となります。

CPU MediaTek Helio P70
Hardware : MT6771V/CT

========================================================================
BYTE UNIX Benchmarks (Version 5.1.3)

System: localhost: GNU/Linux
OS: GNU/Linux — 4.14.141+ — #1 SMP PREEMPT Wed May 6 10:13:36 CST 2020
Machine: aarch64 (aarch64)
Language: en_US.utf8 (charmap=”ANSI_X3.4-1968″, collate=”ANSI_X3.4-1968″)
; runlevel

————————————————————————
Benchmark Run: Sat Aug 22 2020 20:54:06 – 21:22:31
8 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests

Dhrystone 2 using register variables 17608983.7 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 2700.6 MWIPS (9.9 s, 7 samples)
Execl Throughput 277.4 lps (29.9 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 244507.6 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 71657.5 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 676812.1 KBps (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 375078.4 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 73081.8 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 1843.0 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 973.9 lpm (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 237.1 lpm (60.2 s, 2 samples)
System Call Overhead 21729.5 lps (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 17608983.7 1508.9
Double-Precision Whetstone 55.0 2700.6 491.0
Execl Throughput 43.0 277.4 64.5
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 244507.6 617.4
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 71657.5 433.0
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 676812.1 1166.9
Pipe Throughput 12440.0 375078.4 301.5
Pipe-based Context Switching 4000.0 73081.8 182.7
Process Creation 126.0 1843.0 146.3
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 973.9 229.7
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 237.1 395.2
System Call Overhead 15000.0 21729.5 14.5
========
System Benchmarks Index Score 271.2

————————————————————————
Benchmark Run: Sat Aug 22 2020 21:22:31 – 21:51:31
8 CPUs in system; running 8 parallel copies of tests

Dhrystone 2 using register variables 99917960.5 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 17134.8 MWIPS (9.5 s, 7 samples)
Execl Throughput 636.2 lps (29.9 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 391896.0 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 109010.1 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 1128491.8 KBps (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 1996740.3 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 274427.3 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 5289.1 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 2014.1 lpm (60.3 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 291.2 lpm (63.5 s, 2 samples)
System Call Overhead 27627.6 lps (10.1 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 99917960.5 8562.0
Double-Precision Whetstone 55.0 17134.8 3115.4
Execl Throughput 43.0 636.2 148.0
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 391896.0 989.6
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 109010.1 658.7
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 1128491.8 1945.7
Pipe Throughput 12440.0 1996740.3 1605.1
Pipe-based Context Switching 4000.0 274427.3 686.1
Process Creation 126.0 5289.1 419.8
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 2014.1 475.0
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 291.2 485.3
System Call Overhead 15000.0 27627.6 18.4
========
System Benchmarks Index Score 680.3

やっぱりchrootしているので、ちょっとオーバーヘットがあるようですね。もっと速いはずなんですが、prootを使っているようなのでその影響でしょうか。prootっていうのは、FreeBSDのjailに似た感じだと思います。これは、ハイパーバイザや準仮想化マシンのようなセキュアなものとは仕組みが違います。

次、Termuxの場合は、以下のようになりました。動かしているスマホは先と同じUmidigiF2です。

pkg install vim -y
pkg install wget -y
pkg install clang -y
pkg install make -y
pkg install perl -y
pkg install git -y
pkg install pkg-config -y

git clone https://github.com/kdlucas/byte-unixbench
cd byte-unixbench/UnixBench
cp -p Makefile Makefile.org
vi Makefile
※以下部分を削除してね。(-march=native)

$ diff Makefile Makefile.org
98c98
< OPTON += -mtune=native

> OPTON += -march=native -mtune=native

./Run
::

========================================================================
BYTE UNIX Benchmarks (Version 5.1.3)

System: localhost: Android
OS: Android — 4.14.141+ — #1 SMP PREEMPT Wed May 6 10:13:36 CST 2020
Machine: aarch64 (unknown)
Language: en_US.utf8 (charmap=, collate=)
21:45:18 up 41 days, 12:17, load average: 26.55, 26.58, 26.57; runlevel

————————————————————————
Benchmark Run: Sun Aug 23 2020 21:45:18 – 22:13:35
8 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests

Dhrystone 2 using register variables 17334020.9 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 3658.8 MWIPS (9.9 s, 7 samples)
Execl Throughput 215.1 lps (29.9 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 323431.8 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 101368.1 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 845384.2 KBps (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 591377.9 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 89414.5 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 1326.4 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 861.2 lpm (60.1 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 381.1 lpm (60.1 s, 2 samples)
System Call Overhead 582221.0 lps (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 17334020.9 1485.3
Double-Precision Whetstone 55.0 3658.8 665.2
Execl Throughput 43.0 215.1 50.0
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 323431.8 816.7
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 101368.1 612.5
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 845384.2 1457.6
Pipe Throughput 12440.0 591377.9 475.4
Pipe-based Context Switching 4000.0 89414.5 223.5
Process Creation 126.0 1326.4 105.3
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 861.2 203.1
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 381.1 635.1
System Call Overhead 15000.0 582221.0 388.1
========
System Benchmarks Index Score 406.2

————————————————————————
Benchmark Run: Sun Aug 23 2020 22:13:35 – 22:42:10
8 CPUs in system; running 8 parallel copies of tests

Dhrystone 2 using register variables 92727287.0 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 23155.4 MWIPS (10.0 s, 7 samples)
Execl Throughput 1153.0 lps (29.7 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 392313.3 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 105373.2 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 1156407.9 KBps (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 3402929.3 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 316242.6 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 7783.9 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 4043.3 lpm (60.1 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 518.0 lpm (60.4 s, 2 samples)
System Call Overhead 3153958.3 lps (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 92727287.0 7945.8
Double-Precision Whetstone 55.0 23155.4 4210.1
Execl Throughput 43.0 1153.0 268.2
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 392313.3 990.7
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 105373.2 636.7
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 1156407.9 1993.8
Pipe Throughput 12440.0 3402929.3 2735.5
Pipe-based Context Switching 4000.0 316242.6 790.6
Process Creation 126.0 7783.9 617.8
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 4043.3 953.6
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 518.0 863.3
System Call Overhead 15000.0 3153958.3 2102.6
========
System Benchmarks Index Score 1312.3

倍までは行きませんが、こっちは結構速いようです。しかし、以下に書かれているようにファイルシステム構成が通常のLinuxとは違い、またlibcがBionicのようです。

Differences from Linux
https://wiki.termux.com/wiki/Differences_from_Linux

BionicなLibcとは、AndroidのCライブラリのことです。AndroidはBSDのCライブラリを基にして独自開発されたものを使っています。Linuxの標準Cライブラリは一般的なglibc(GNU libc)です。TermuxのアプリのコンパイルはAndroid NDKを使ってビルドされているようで、このあたり、ちょっと独自にいろいろビルドしてみるときはハマりそうですね。
ちなみに、termuxの提供されているパッケージは以下にあります。

https://grimler.se/termux-packages-24/arm/
::
1058個が提供されているようです(この執筆時)

apacheやnginxやphpやmariadbなどありますので、wordpressを動かすことはできそうですね。imagemagickなんとかもあるようです。

次は、AnLinuxです。これは先に紹介したTermuxと連携して動作させるものです。Termuxは、prootを使えば独自のファイルシステムを作れます。そのスクリプトを作ってくれています。

貼り付けた画像_2020_08_24_1_54

Step1で、ディストロを選択し、Step2でそのスクリプトをwgetするコマンドをTermuxに貼り付けて動作させるようです。

貼り付けた画像_2020_08_24_1_57

このコピーしたコマンドは以下です。

pkg install wget openssl-tool proot tar -y && hash -r && wget https://raw.githubusercontent.com/EXALAB/AnLinux-Resources/master/Scripts/Installer/CentOS/centos.sh && bash centos.sh

どんなスクリプトが書かれているか、上記のcentos.shを見ると納得します。

貼り付けた画像_2020_08_24_0_29

こんな感じで、prootのCentOSに入れます。この環境で動作させたUnixBenchは以下となります。

yum -y install perl perl-Time-HiRes make gcc git
cd /usr/local/src/
git clone https://github.com/kdlucas/byte-unixbench
cd byte-unixbench/UnixBench

Shell8のテストでこけるので、コマンドは以下で実行してあります。

./Run -i 1 -v

========================================================================
BYTE UNIX Benchmarks (Version 5.1.3)

System: localhost: GNU/Linux
OS: GNU/Linux — 4.14.141+ — #1 SMP PREEMPT Wed May 6 10:13:36 CST 2020
Machine: aarch64 (aarch64)
Language: en_US.utf8 (charmap=”ANSI_X3.4-1968″, collate=”ANSI_X3.4-1968″)
; runlevel

————————————————————————
Benchmark Run: Sun Aug 23 2020 16:34:32 – 16:41:18
8 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests

Dhrystone 2 using register variables 18468392.0 lps (10.0 s, 1 samples)
Double-Precision Whetstone 3423.8 MWIPS (9.5 s, 1 samples)
Execl Throughput 415.5 lps (29.2 s, 1 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 249987.0 KBps (30.0 s, 1 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 72847.0 KBps (30.0 s, 1 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 694986.0 KBps (30.0 s, 1 samples)
Pipe Throughput 387272.6 lps (10.0 s, 1 samples)
Pipe-based Context Switching 64785.7 lps (10.0 s, 1 samples)
Process Creation 2060.3 lps (30.0 s, 1 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 425.8 lpm (60.2 s, 1 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 100.4 lpm (60.3 s, 1 samples)
System Call Overhead 19692.3 lps (10.1 s, 1 samples)

System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 18468392.0 1582.6
Double-Precision Whetstone 55.0 3423.8 622.5
Execl Throughput 43.0 415.5 96.6
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 249987.0 631.3
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 72847.0 440.2
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 694986.0 1198.3
Pipe Throughput 12440.0 387272.6 311.3
Pipe-based Context Switching 4000.0 64785.7 162.0
Process Creation 126.0 2060.3 163.5
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 425.8 100.4
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 100.4 167.4
System Call Overhead 15000.0 19692.3 13.1
========
System Benchmarks Index Score 249.3

————————————————————————
Benchmark Run: Sun Aug 23 2020 16:41:18 – 16:48:52
8 CPUs in system; running 8 parallel copies of tests

Dhrystone 2 using register variables 108060066.0 lps (10.1 s, 1 samples)
Double-Precision Whetstone 22455.1 MWIPS (9.1 s, 1 samples)
Execl Throughput 851.2 lps (29.7 s, 1 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 392189.0 KBps (30.0 s, 1 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 106747.0 KBps (30.0 s, 1 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 1134886.0 KBps (30.0 s, 1 samples)
Pipe Throughput 2149129.5 lps (10.1 s, 1 samples)
Pipe-based Context Switching 272235.0 lps (10.1 s, 1 samples)
Process Creation 5234.7 lps (30.2 s, 1 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 916.4 lpm (61.0 s, 1 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 165.0 lpm (69.8 s, 1 samples)
System Call Overhead 30266.2 lps (10.2 s, 1 samples)

System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 108060066.0 9259.6
Double-Precision Whetstone 55.0 22455.1 4082.7
Execl Throughput 43.0 851.2 197.9
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 392189.0 990.4
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 106747.0 645.0
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 1134886.0 1956.7
Pipe Throughput 12440.0 2149129.5 1727.6
Pipe-based Context Switching 4000.0 272235.0 680.6
Process Creation 126.0 5234.7 415.5
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 916.4 216.1
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 165.0 275.0
System Call Overhead 15000.0 30266.2 20.2
========
System Benchmarks Index Score 648.0

UserLAndの時と似たような数値ですね。prootするとこのあたりのスコアになるようです。

単純に、UnixBenchのスコアだけだとTermuxが良さそうですが、実際にアプリケーションを動作させてWordPressがどのくらいのレスポンスが出るのか確認しないとですね。

以下のサイトには、スマホをPoCとして活用するため簡単な検証がされています。

https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=nettrail&logNo=221588044681&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2F

興味深いことに、Termux環境でprootした(AnLinuxで作ったDebian) apache abテストのほうが14秒(20秒に対して)で速かったということです。UnixBenchの値とは逆行する結果となっています。

Debianのarm環境が優れているからなのか、そのあたりは良くわかりませんが、この筆者はTermuxのネイティブ環境はサポートしているパッケージも少ないので、AnLinuxでproot したディストリ環境のほうが良いんじゃないの? って結論しています。PoC(Proof of Conceptの略で、「概念実証」)用途ではね。

一回、apache + php7 + mariadb の同じ環境を使ってWordPressを入れてベンチマークして見たいですね。このブログ運営くらいなら耐えられそうな気もしますがどうでしょうか。

 

なんと、antutuスコアが28万台のスマホRedmi Note 9S 6GB/128GB(インターステラーグレー)の端末を7500円でゲット!

いやー、暑い日が続いて外出るのは夕方が多くなりますよね!

さて、今回はOCNモバイルのキャンペーンに乗っかってみましたよ。なんと、antutuスコアが28万台のスマホRedmi Note 9S 6GB/128GB(インターステラーグレー)を7500円でゲットしましたのでちょっとご報告! ステマでもなんでもないので、ご安心を。一応、正確に記載しておくと以下のように費用はなります。

Redmi Note 9S 6GB/128GB・・・7,480円
初期費用・・・3,733円
LINEモバイルからのMNP転出・・・3,300円
--------------------
合計・・・14513円(税込)

格安スマホ・Wi-Fiルーター___OCN_モバイル_ONE_セット 端末セット価格比較___NTTコミュニケーションズ_個人のお客さま

画像左の機種は、他社からのMNPとオプション申し込みで8000円がOffになり、つまり約7500円で機種変更できます。わーい。5000円の違いなら、断然6GB/128GBです!まだ申し込めました。たぶん、すぐ売り切れになると思います。
幸い、今はLINEモバイルのソフトバンク回線契約で機種はアリエクで買ったUmidigiF2です。まだ1年も経っていませんがアプリ開発者なんで、Android 10端末が複数台欲しかったんですよね。それ以外も、スペックがかなり上なんですよね。また後ほど比較してみます。

さて、LineモバイルのMNP転出は速攻で番号が出てきます。今回の場合は3分後に発行されました。Lineモバイルにはなんの不満もなかったのですが、この機種キャンペーンが魅力だったんです。はい。

で、OCMモバイルの申し込みは上の画像から行けます。価格はこんな感じ。

スマホセットお申し込み___gooSimseller

 

安心モバイルパックってやつは、月額700円くらいなんですがこれは必要ないので後から解約です。初月は無料なんで9月末までに解約すればOKだと思います。申し込みにあたっては、プリペイドカード式のカードは使えないのでそれくらいですかね。本人確認の書類は、撮影の向きに注意です。例えば免許証を横で撮影すると以下のように注意が出て再アップロードを求められます。androidだと縦で撮影したものをアップロードです。

OCN_モバイル_ONE

あと、OCNモバイルはDoCoMo系のMVNOなんでLINEモバイルのソフトバンク回線と比べてどのくらい速度が変わるかは使ってみないと不明です。一応、以下サイト情報だとまぁさほど変わらないという感じなんでいいかなと思います。

OCN_モバイル_ONE___格安SIMの通信速度計測

LINEモバイル(SoftBank)___格安SIMの通信速度計測

このサイトの計測地点は、神戸市中央区で、機種はZenfone 3 Laserを使っているようです。神サイトですね!
LINEモバイルは昼と夕方からの落ち込みがかなりありますね。そういう意味では、OCNモバイルONEのがいいのかもしれません。まぁ、あんまりSIM通信は使わないのでLINEでもいいんですがね。このあたりはヘビーにSIM通信使うユーザーは検討必要かもしれませんね。

 

さて、機種の比較です。UmidigiF2と、Redmi Note 9Sを比較するのもなんだかという感じですが、以下のサイトがわかりやすいです。https://telektlist.com/ さんのサイトです。

Xiaomi_Redmi_Note_9S(Note_9_Pro)のスペックまとめ、対応バンド、価格___telektlist

UMIDIGI_F2のスペックまとめ、対応バンド、価格___telektlist

CPU性能やGPU性能がミドルレンジクラスでは上ですね。Redmi Note 9Sは、Antutu8 : 281000で、UmidigiF2は、このサイトではありませんがAntutu8 : 195000くらいです。ヘッドフォンジャックはどっちもあります。これ自分はすごく大事です。GPU性能は以下がわかりやすいかもしれません。

Redmi Note 9SはQualcomm Adreno 618 で、UmidigiF2は、ARM Mali-G72 MP3 です。

Qualcomm_Adreno_618_vs_ARM_Mali-G72_MP3

ゲームはPCでやるんで、スマホのGPU性能はまぁどっちでもいいんですが、かなり違うのが動画の撮影です。上を見ればキリがありませが、1080の動画が手ブレが効けば自分はOKです。UmidigiF2は手ブレ補正がないので、ちょっと撮りたい時に使い物にならない動画となってしまうのが欠点でした。このあたり、以下動画が参考になりました。

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=hgu_M5DVUc0?start=221&w=560&h=315]

ということで、これからRedmi Note 9SとOCNモバイルONEを使っていこうと思います。そのうち、5Gが普及しだしたらまた考えたいなと思います。Umidigiは、2機種使いましたが、まぁまぁという感じですかね。約2万弱で買いましたが、今ならもっとコスパのいい機種がありますね。ほんと進化の速さに驚きますね。スマホの進化は2000年〜2010年のPCの変化に似ているところがあります。1、2万の落としてもいいスマホをころころと変える。これが今、一番合っているかなと思います。そういう意味でiPhoneは常に選択外になってしまうんですよね。まぁアプリ開発者なんで、必要なので持っていますが。GPUゲームをやらない人には、iPhoneは宝の持ち腐れかなと。ちなみに、家族間でもandroid派は自分だけです。

きっと5Gが普及するころにはもっとすごいのが出て来ることでしょう。1、2年後にまた買い換えると思います。

 

 

ダストクーラーをDIY修理。冷却面側の加工でダストボックス内部は約10℃で安定!

この2日くらい激アツですね! 夏〜って感じの日差しで部屋の中にいても暑い!
さて、今回は先日から続いているTOTOダストクーラーの修理で、冷却面側の加工を施すことにしました。

写真_-_Google_フォト

上の写真は、もともとのペルチェ素子が付いていたアルミブロックですが、4cm四方の汎用ペルチェ素子の接地面積が少ないので、この飛び出たアルミ部分を削り、銅を貼り付けることにします。

スクリーンショット_2020_08_11_21_33

銅板は、これまたJunkな iMac G5があるのでこの中から取り出します。マザーボードの裏側には3mm厚の銅板があります。

スクリーンショット_2020_08_11_21_36

まずは、これをヒートシンク大に切り取り、アルミブロックにねじ止めします。

IMG_20200808_205658_8

銅板なんで、ハンドツールで切ってみましたが、かなり切り取るのに時間がかかりました。やっぱり、金属加工やるならバンドソーが欲しいですね。

スクリーンショット_2020_08_11_21_40

アルミブロックの余分な部分は、グラインダーで削り取り、オイルストーンで平面出し。

スクリーンショット_2020_08_11_21_41

完全に平面出すのは疲れたので、このあたりで妥協です。平面が出せるベルトサンダーがほしいですね。タップを切って、銅板を固定します。

スクリーンショット_2020_08_11_21_42

銅板固定にさほどトルクは必要なにので、プラスティックのアンカーに皿ネジを固定する方法にしました。銅板2枚には、銅グリスを塗っておきました。コパスリップっていうグリスですが熱伝導用としてではなく、これは錆びやすいボルトを経年しても取りやすくするもので、焼きつきやすいプラグとか、マフラーのネジとかに使ったりするものです。ティッシュに含ませてグリース部分を落とし、なるべく固形状にして塗っておきました。普通のCPUグリスでもいいんですが、なんとなく銅なので良いかなと。

IMG_20200809_173132_5

で、ダストボックスの穴を開けて、銅のヒートパイプを中に貫通させておきました。クリアランスがなかったので、ケースは少し削ってあります。これで完全にペルチェ素子は全面が金属に接地します。

空白_Skitch_キャンバス

ヒートパイプを中に貫通させたのは、まぁ、多少は冷却速度が速くなるかもくらいですがあわよくば、このあたりが凍結しないかなと思って加工してみました。

スクリーンショット_2020_08_11_21_54

隙間部分には、シリコンシーラントを充填し保冷。CPUグリスで、ペルチェ素子を2つ重ねてつけます。黒いのは最初からあったスポンジ材です。

ペルチェ素子は、つける前に温度を測定しておきました。個体差があるようで、5枚のうち一番冷えるものを選別しておきました。

IMG_20200809_172727_3

外気温、31度くらいで2段のペルチェ素子表面温度は、−8度で安定しました。(銅ヒートシンク、空冷)

IMG_20200811_021135_8

背面のケースは熱がこもるので、取っ払いむき出し状態です。2、3時間くらい経過すると室温27度くらいで、ダストボックス内部は約10℃で安定していました。

もともとの純正ユニットでどのくらい冷えるのかは不明ですが、冷蔵庫と同じ温度ならまぁOKでしょう。水もいい感じで冷えていました。

冷却側をシーリングして、保冷し、銅ヒートパイプを中まで貫通させましたが、さほど効果はなかったようです。前回、ざっくり仮付した状態でも11℃くらいでした。アルミブロックに接触させず、銅を結露する状態で中まで貫通させたほうが中は冷えたのかもしれません。または、水冷にしてラジエターで発熱側をもっと冷やすとかすれば、もう少し下がるのかもしれません。やりたいことはいろいろあるんですが、今回は実用温度まで達したのでこれで終了にします。夏場ですが、冬とかどのくらいまで下がるんでしょうかね。気が向いたらレポートしてみます。

これで、いつ壊れても汎用の1枚200円のペルチェ素子で修理できますのでこれからずっと使えそうです。どのくらい壊れずに使えるか楽しみですね。

 

ペルチェ素子2段で−4℃まで行く空冷ファンを探せ!

先日に続き、ダストクーラーボックスの修理をやっています。前回は、ジャンクの8cmファン付きヒートシンクに2段のペルチェ素子を12Vと5Vで駆動させ −1℃ を達成できました。

次なる作業は、仮組みするため電源を周りの収まりをなんとかします。

スクリーンショット_2020_08_08_1_02

ダストボックスにこの1Uサーバ電源を入れるためには、長さを3.5cm切り詰める必要があります。一度、電源をバラして詰められそうな部分を短くします。

IMG_20200804_165709_8

AC電源入力部分をざっくりと外だしにしてケースを切りました。これで3.5cm以上は短くなったので、ダストボックスに横置きできるようになりました。

IMG_20200805_021441_8

配線周りをやって、この状態で中がどのくらい冷えるか確認しました。すると、写真はないですが約16℃くらいです。前回は22度だったのでだいぶ前進しましたが、10度くらいにはなって欲しいのでさらなる検討が必要です。

空白_Skitch_キャンバス

さらに冷やすためには、冷却側の金属接地面積を増やすのと、発熱側をさらに冷やすことの2つの戦略がありそうですね。冷却側は明らかに、接地面積が足りず結露の氷がペルチェ素子側にあります。

発熱側は、もう少し高性能なヒートシンクがあれば理論的に、もっと冷やせるはずです。そういえば、JunkなiMacG5があるのを思い出して引っ張り出してきました。

IMG_20200806_130357_3

このヒートシンクはたぶん、銅製だったはずです。中を開けて確認。

空白_Skitch_キャンバス

はい! 銅製で、かなり重いです。このヒートシンクのほうが熱が伝わりやすいので今のジャンクファンより、このiMacG5のジャンクファンのが冷えるはず。

空白_Skitch_キャンバス

ということで、実験してみましょう。前回と同じ環境で、ヒートシンクだけ変えています。表面温度が安定する温度を計測します。

IMG_20200808_005211_4

!! 前回は、−1℃で安定していたのが、今回は−5度くらいで安定しています。さすが、銅製ですね。発熱側の熱を効率よく解放することでここまで下がるんですね!

では、実際に仮組みして、ダストボックスの中がどのくらい冷えるか確認してみます。

スクリーンショット_2020_08_08_1_18

ファンはシロッコファンみたいなのでヒートシンクにカバーをしたほうが良さそうですが、まずはざっくりこの状態で。ダストボックスの中の温度は少し見えにくいですが約10℃になっています。家庭用冷蔵庫とほぼ同じ温度です。銅製のヒートシンクに変えることで 6℃ 下がりました。

次は、冷却面を考えることにします。まずは、ペルチェ素子の面を全部金属に接地させるために、今まで使っていたジャンクのヒートシンクをバラして銅部分だけ使うことにしてみます。

IMG_20200808_013254_4

まだ加工は途中ですが、銅のヒートパイプ部分をアルミブロックの脇を通りダストボックスの中まで貫通させるイメージです。表面温度は0度で凍結していますね。

IMG_20200808_015644_3

ヒートパイプもペルチェ素子付近は凍結していますが、パイプの先までは冷気が逃げるようで無理でした。冷却面をシリコンシーラントで断熱すれば良いのかもしれません。銅ブロックをアルミブロックの代わりに使えばもっと効率がいいのかもしれません。要課題です。

冷却側はいかに、熱を逃さないようにするか断熱が課題ですね。こうして作ってみると、冷凍庫の冷却システムってすごいですね!

ダストボックスとしては実用温度に達しているので、そろそろ実験も終えて運用できるように組み付けを考えないとですね。ちなみに、この構成の消費電力は、約80Wです。

17939

1ヶ月の電気代は、約1500円

78W_23時間x30日_1kWh単価27円_で電気料金を計算

生ゴミを臭わなくする価値が1ヶ月1500円に見合うかどうかですね。50Wくらいだと嬉しいんですが、2段にしているので今のシステムだと仕方ないですかね。

次回は、冷却面を完成させて組み込み実運用できればと思います。ダストボックスはそろそろ限界が見えてきたので、バイクの色を塗りたいです。

 

ペルチェ素子2段でマイナス温度を実現! 効率的に冷やす方法とは?

先日、ダストクーラーの修理をしました。しかし実際に運用してみると、あまり冷えないことに気がつきました。100円均一で、温度計(目安計で正確ではありません)をゲットしてきて測ってみると23度くらいです。(室温28度)

IMG_20200801_152308_7

考えられる原因としては、以下が挙げられます。

・ペルチェ素子の冷える面に対して、アルミブロックの設置面積が足りない
・冷える面と、温まる面の防壁がない(熱が逃げる)
・温まる面にヒートシンクがついていて、間接的にケースの外側にファンがついている
→ 熱が効率的に冷えない → 冷える面もそれに準じ、さほど冷えない

つまり、改造したので構造的な部分の欠点、熱交換の部分の欠点などが考えられそうです。

スクリーンショット_2020_08_04_0_48

ちなみに、冷蔵庫は10度くらい、冷凍庫は−10度〜18度くらいのようでした。

生ゴミ保管庫としては、0度くらいを保ってくれると嬉しいのですが、もう少し改善できない実験してみることに。

まず、構造的な部分は次回考えるとして、今回はペルチェ素子を2段3段と重ねたらどうなるか実験してみました。まず、電源をJunkBoxから調達です。

スクリーンショット_2020_08_04_0_56

1Uサーバ用の250W電源です。中は少し改造してありますが、12Vと5Vが取り出せるようになっています。この電源なら60Wのペルチェ素子を3、4段重ねて駆動させられます。

IMG_20200803_213232_0

実験用の設備は、ファン付きのヒートシンクにペルチェ素子を付けて、表面温度を計測します。ファンは5Vに接続してあり、ほぼ音はならない回転数です。12Vにファンを接続すると爆音でファンが回ります。

IMG_20200803_214039_6

ペルチェ素子が1枚(12V)のときは、おおよそ9度でした。ファンは5Vに接続してあります。

スクリーンショット_2020_08_04_1_02

では、2枚に重ねてみるとどうなるでしょうか? ペルチェ素子が2枚(12V)のときは一旦、1度付近まで下がりましたが、2、3分すると温度が上昇し、結局下の写真のように8度〜9度付近で安定しました。

IMG_20200803_232802_8

ペルチェ素子が3枚(12V)(3段)のとき、写真を撮り忘れましたが、今度は逆に温度が上がっていく現象になりました。一瞬、何が起きたのかパニックになりました。そうそうに電源を切ったので写真がなくてすみません・・・・うーむ(笑)
冷静になって考えてみると、12V定格で3枚を密着させて動作させたときの熱を吸収できなったのでしょう。

IMG_20200804_002621_1

今度は1枚に戻して、ファンを12Vに接続して実験。すると、0度付近で安定しました。でもファンが煩さすぎて運用する気にはなれません。しかし、発生する熱をうまく逃すことができれば、冷える面も下がるということはわかりました。熱を逃がせないと前回3段の時のように、ペルチェ素子自体が発熱してくることもわかりました。

IMG_20200804_003744_8

最後に、2枚接続し、下段は12V、上段は5Vに接続、ファンは5Vで回します。すると、マイナス4度まで一旦下がりました! 5分以上、稼働させ安定するポイントは−1度くらいでした。

IMG_20200804_012210_8

つまり今回の実験では、一番効率がいいのは、2枚の組み合わせです。CPUヒートシンク(ファン付き)側に接続するペルチェ素子は12Vで定格駆動させ、上段は5Vで運用。これが今の所、最適のようです。

3段でも、電圧を調整して熱量をうまく逃すことができれば同じように効率的に冷えると思いますが、2段でマイナスまで行ってくれれば今回は良しとします。ブログを書いているとペルチェ素子が結露して凍結していました! 記念に、-1℃ とドライバーで書いてみましたよ!

IMG_20200804_012347_0

次回は構造的な部分にメスを入れてみたいと思います。なんとか、使えるダストボックスにしないとですね!

 

スカイウェイブ400 CK43Aをモリワキカラーに塗り替えるその3

やっと梅雨が開けて青空が出て来ましたね! ということで、スカイウェイブ400 CK43Aをモリワキカラーに塗り替えるシリーズの第3回目です。

1

まず、色がどんな感じが確認するため、前のフェンダーを青と黄色で塗ってみることに。400番のペーパーヤスリで下地処理後、中性洗剤で洗いました。フェンダーの下側がめっちゃ汚かったです。上についているネジが内側からねじ込まれているんで、手が劇よごれました。

2

新聞紙がないので、建築用の汚れ防止フィルムを使い椅子を保護。これ便利です。まぁ作業用の椅子だから汚れてもいいんですが。

3

1日目の天気は微妙。塗る色はクリエイティブカラースプレーのウルトラマリンとグロスホワイト、そしてモノタロウの黄色ラッカースプレーです。黄色は、クリエイティブカラースプレーのブライトイエローを買ったんですが、色が明らかに違う黄色でモノタロウの黄色スプレーでいいやということでこれにしました。今回、フェンダーは青と黄色を塗ります。

4

マスキングして青から塗ろうと思ったのですが、綺麗に曲線が貼れません。細いマスキングテープを買いに行くのが面倒だったので、ビニールテープで代用。曲線は綺麗に貼れますが粘着質があとから残るので処理しないとです。曲線のマスキングは目でみていい感じになるまで調整しています。

5

マスクをして塗装! ちょっと前までこのマスクもモノタロウで買えませんでした。

6

この日は、日が暮れたので作業終了。ミッチャクロン後、1度塗りしてます。明日は青を2度塗り後、黄色部分を塗ってみます。

7

本日はめちゃ天気いいです。青もモリワキブルーに近いと思いますので、これで続行。クリエイティブカラースプレーのウルトラマリンはいい色ですね! 3度塗り後の表面。

IMG_20200802_144511_2

表面処理をするかしないかは、黄色塗ったあとに考えることにします。まずは、マスキングを剥がして、再度マスキングです。なかなかいい感じに曲線が出ているんじゃないでしょうか。

IMG_20200802_155834_1

気分転換にホームセンターへ。最近よくビバホームに行っています!

9

5mmのマスキングテープが欲しかったのですが、12mmのしかなかったです。クリアーラインテープっていうのが2mmから5mmまであったのですが結構、高い! 迷ったんですが、両面テープの5mmが88円なんで1回試してみることに。まぁ、12mmでもフェンダーくらいの曲線なら大丈夫なはず。

10

はい、ぜんぜん12mmで大丈夫でした。ビニールテープ貼った部分はシリコンリムーバで綺麗に。これスプレー式なんですね。布とかに塗布して使うタイプだと思ってました。シリコンオフもゲットしていますが、今回はモノタロウのシリコンリムーバを使ってみました。

モノタロウの黄色スプレー。いい感じの黄色です。

8

あとは、後ろについている手すりみたいなパーツを下地処理。前のオーナーが立ちごけしたのか、壁に擦れたのか傷がありますので綺麗に削りました。パテしようかなと思ったんですが、それほど深くなかったので、電動サンダーで削って処理です。

IMG_20200802_142344_2

今回、このサンダーを買ってみました。手だと日が暮れるし、この値段ならまぁいいかということで。なんだかんだで、塗装ってのは地味にお金が必要です。

Amazon___EDS-100_MK_ミニデルターサンダー_25-526___サンダー

あと、塗装面を研ぐときに楽できるかもとサンドペーパーもゲットしておきました。

Amazon___Aewio_5穴_140mm__400_-__3000_サンドペーパー_サンダー用_サンディングディスク_64枚に8タイプ__400_600_800_1000_1200_1500_2000_3000各8枚__塗装面の研磨、金属表面の錆取り_研磨、木工生地研磨などに__64枚に8タイプ__400_-__3000____紙ヤスリ

400番から3000番まであるんで、いい感じかもです。まだ400番しか使っていませんが。

IMG_20200802_183855_6

11

下地処理が思いの外、時間がかかり黄色の重ね塗りはできず本日は終了! 日が暮れてから黄色を塗ったのですが、少し垂れてしまいました。やっぱり晴れの昼間じゃないとだめですね。

青いスプレーはあと2本は必要かな。塗装完了までまだ道のりは遠いです。名称未設定-2____100___CMYK_プレビュー_

アンダーカウルとか、シート下の素材ってうまく塗れるんだろうか? ちょっと素材が違うのよね。そもそも今回、ウレタン塗料じゃないので剥がれないかとかも検証です。

・(済)リアのキャリアステー自作してキャリア設置
・(済)ホイールを白色に塗りかえと、フロントホイールのベアリング外し
・(済)プラグ交換(長さ19mmのCR7EIXが来るのを待ち)
・(済)タイヤ前後交換
・(済)フロントホイールのベアリング交換
・(済)リアのクラッチ、ドリブンフェイス側のニードルベアリングの交換(異音がします)
・(済)ファイナルギアボックスを開けて清掃、鉄粉を除去
・(済)純正の劇重いマフラーを軽量のものに交換
・(済)マフラーにグラスウールを詰めて近接排気音をクリアする
・(済)エンジンオイル抜き、エレメント交換、オイルサンプフィルター清掃
・(済)エンジンオイル注入(オイルサンプフィルターのフタOリング交換)
・(済)リアブレーキパッド交換
・(済)フレームの錆止め
・(進行中)ボディー色をモリワキカラーに塗り替え
・ステッカーチューン(一部はデータ作成、シール発注
・タイヤステッカーを貼る
・仮で作ったエキパイ部分をメタルフレキシブルホースに交換して排気漏れをなんとかする
・(済)サイレンサー入り口のネジ3本をヘリサート加工して排気漏れをなんとかする
・(済)ネジ切れたボルトをなんとかする
・(済)サイレンサーの消音材の処理をもう少しましにする
・シート張り替え(アリエクから到着済み)
・グリップヒーターをグリップの下に埋め込み
・リアのドリブンフェイス付近からの異音問題(ニードルベアリングは交換済)