Air/Desk(02) 引き出し内部の構造を考える

引き出しケースコンセプト
基本方針としてはケースを作るというよりは、机の引き出しに納めるためのフレームを作成という事になる
私の机は古い事務机です。この机の引き出しをケース化するにおいて、構想時点で決定しているコンセプト

1.引き出しは中段を使って作る
2 引き出し正面の加工は行わない (あくまで机を装う)
3.配線をいっさい外すことなく、引き出しを完全に引き出せる事 (メンテナンス性向上)
4.Raと同等の静穏性の確保 (静穏性)
5.ただ納めるだけではなく、空気循環性も考慮する (冷却効率)


おおまかには 見た目が普通の机の引き出しそのもので、引き出すだけでパソコン内部をいじれるケース
それでいて、普通のケースと変わらない機能性ということだ。

机の中段を使って作る」
 これは、なんとなく、上段だと入らないし中段なのかな?程度にしか考えていなかった笑
 
「引き出し正面の加工は行わない」
 机の中にパソコンを納めちゃったぜ、という主張性を高めるのではなく、まったく逆でパソコンという存在感を消す為だ。それでいて、引き出しがケース化されているという事によるインパクトも十分あるので、目立たないけど目立つケースと言うことになるわけ。 5インチベイの穴をあけるのはイヤだし、使い勝手考えたら、CDRWとDVD用に5インチベイ相当の穴はあったほうがいいのだが、きっちりかっちり加工するために伴うリスクや、一番の理由としてはケースとして使わなくなる事があってもその後もこの机を使う場合、穴をあけてしまっては取り返しが付かないからだ。それを考えるとCDDのトレイを開けるときくらい、引き出しあけるのはそれほど問題じゃない。引き出せるという利点も活かされるし、悪くないと思うのだ。

「配線をいっさい外すことなく、引き出しを完全に引き出せる事」
 
これができなければ、引き出しの醍醐味が一気に減ることだろう。 メンテナンスの際の機能性が主だが、意味無く内部を眺めたり、見せたり。また、緊急時の廃熱なども引き出してしまえば、上は屋根が無いので、放熱にも優しい引き出しパソコン。気軽に引き出せるようにするには、引き出し後部から外へ延ばすだろう配線について工夫が必要かも知れないな。
 
「Raと同等の静音性の確保」
 静音性についてはどうでも良いというか、それほど固執するつもりは無い。そこそこな、という程度で良かったのだが、CPUファンの騒音を聞いてからちょっと考えが変わった(笑) とりあえずRaだって別に静穏マシンとして選んで買ったわけでなく、たまたま静かだっただけで そんな感じでRa程度なら、それほど苦労せずともどうにかなるだろう、という適当な理由で目標はRa相当。 CPUファンを静かにできれば、大まかに目的は達成できそうなのだが… 詳しくは後術するが、いろいろ簡単な実験などでRa程度っていうのは結構たいへんな事に気づいた(笑)

「ただ納めるだけではなく、エアフローも考慮する」

 パソコンケースの中には、きちんと設計されているものには、フタを開けたままにしておくよりも、フタを閉めている方が内部の空気循環性が高まり、廃熱効率をあげ結果としてCPUなどの冷却を補助する機能があるケースもある。

いくつか熱に関する簡単な実験などをしたが、興味深いのは PentiumIIIの933程度なら給排気無しの密閉実験でも何とかなってしまうレベルだった。 じゃあ、どうでも良いんじゃないかとも言えなくもない。 しかしそういうわけには行かない、CPUファンがうるさいから静かなのに変えることになると思うが同じ回転数の割に静かなファンを探したい、しかもそれでいてファンの回転数まで落とせればより静かにできるのではないだろうか、という理屈だ。結果としてどの程度の物ができるかわからないがCPU冷却の助けになるようなケースが作れれば、静穏化はより身近になるだろうという目論見。


適当に使いそうな物を買ってくる
内部フレームは木を使う予定なので、木工用ボンドと、いくつかの木材、角棒、のこぎり、敵戦艦の1mmスチール装甲をぶち破るために、安い電動ドリル、ドリル刃を買う。あとはパーツ屋で延長ケーブルとか電源スイッチとリセットボタン、8cmファンの静音を購入、後はそのつど必要になったら買ってくることにする。


パーツ配置を考える
各機器自体は寸法計っていろいろ配置などを考えてみてはいたけど、実際には配線の厚さとか固さによる体積がかさばる事を考えたりしなければいけないし、加工上の誤差や私のダメダメな脳味噌による計算間違いとかその他計算外の事項によって予想外に行かないことは想像に難しくない、逆に言えばそう言う事態が起きても対処出来るような構造が好ましい。

さて、設計と言うほど大層な事をするわけではないのだが、概要としては上で決めた5項目を満たす、パーツ配置を考えるわけだが、引き出しそのものに直付して終了、というわけではないフレームを木で作成という感じ。そもそもフレームと言えるほど完全な囲いではなくパーツ類を固定する部分を作るだけだ。引き出しに各パーツをどのように配置するかを、実際にパーツを手にとりながら、引き出しとにらめっこしていたら、とても初歩的で、重要な事に気づいた。

それは、引き出し中段では無理だと言うことだ。 よって、いきなりというか、あっさり中段というのを変更、引き出し下段に納める事にする。理由は凄く簡単で。引き出し中段には入らないのだ、体積が足りないわけではない。落札パーツを収容していたケースのフレームとほぼ同等かそれ以下程度の体積はあるのだ。引き出しそのものの大きさには問題はない

簡単に説明するために、仮にケースのフレームが引き出しのサイズ同じ大きさだったとする。じゃあそのままフレームが収まりますね、それはいい。収まるけど、使えません。同じ大きさだったら、背面のケーブル類が刺せません(この場合の配置としては、左壁側)、同じく、CD、FDDが挿入できません&トレイが引き出せません

基本方針の「引き出し正面の加工は行わない」と同時に引き出しだから側面も加工出来ないという事に気づいた。
ネジ穴とその出っ張りくらいなら場所を選べば側面でも使えるが、引き出しの側面にケーブルを出す等のスペースに余裕はないのだ。これが只の箱だったり、棚だったりするなら関係無いのだが、引き出しゆえ、引き出しの可動部分に不都合が及ぶような加工はできない

そこで結論
フレームの外側であるケーブルを接続したコネクタと、そのコネクタからケーブル数センチ分のマージンとCDDのトレイ部分も含めた体積が必要になる。しかも金属フレームとちがい木でつくるので、1mm対14mmでは木の棒の厚さもバカにならない、だから、同じ大きさだと入らないのだ。ケーブル外側&CDトレイ等を考慮すると中段に入るのは省スペース型くらいのPCサイズじゃないと無理。ということで引き出し下段に変更〜。


CDDの配置
基本方針の6個目を忘れていたというか思いついたというか。CDDは普通のタワー型ケースのように重ねて配置ではなく、
「平行に配置したい」
これは、単にトレイが開いたときも、トレイごと引き出しの中なので、開閉ボタンの押し易さと、平行してトレイが2つ並ぶ方が、入れ替えの際の使い勝手が良いと思うから。 そして、CDDを平行に並べてトレイを開いた面積×2となると、必要実配置容量はB4相当になってしまう。配置的には引き出しを開けたら一番上にCDDが配置されているのが理想的だろう。

縦とかにする方が配置上は隙間に入れられるだろうから楽なんだろうけど、CDを縦にセットするのってなんか気分的に傷が付きそうでイヤなので無しの方向で。


とりあえずPCIカード類を仮固定
配置を考える際に、パーツはバラバラとはいえ、マザーボードにカード類は刺さってるんで固定するケース部分から離れているんで、グラグラするし、いつかぶつけて折りでもしたら大変なのでとりあえず買ってきた角材とは別に、部屋の片隅に転がっていたラワン材の棒状の10x14x200mmなちょうど良いのが在ったので、これを長さを合わせてカットしてネジで固定。PCIとAGPカードをまとめているだけで、何かに固定しているわけではなくカード同士で固定している状態なので、不安定と言えば不安定だが何もしないよりかなりマシな状態になったあとは全体的なフレームが出来てきたら、何らかの形で、このカードを固定している棒自体を固定すれば良さそう


電源に要する体積
予想していたより電源がデカイ。電源から生えるケーブル自体にも空間が必要になるため、実際の電源の箱以上に空間が必要になる。コンセントから延びる線が電源ユニットに刺さることを考えるのと、机に排気の穴くらいは開けるつもりだが、排気の穴となると、後方がのぞましいだろう。よって電源ユニットは排気との兼ね合いで後方になるのという感じになる。予定外に電源に要する体積が大きいので、引き出し奥部分に配置しようかと思ったが、実際置いてみても予定している吸気口の位置が近いのも含めて、ケーブルの取り回も考えるとどうにも邪魔っぽいので、引き出しのトレイ内ではなくトレイのさらに奧に固定することにした。

引き出しの奥には、引き出しのトレイ以上に空間があるのをご存じだろうか?私の机の場合、実測したら約14cm程の奥行きがあった。この空間というか引き出しを支えるレールの構造の都合というかその為の空間だが、引き出しの寸法以上に引き出しには奥行きは必要なのだが(じゃないと目一杯引き出したらはずれる) これは机の中は引き出し+αの空間が在るとも言えるわけで、引き出しとしては使えないが、引き出しより奥に物が置ける。結論を述べると、電源ユニットをを引き出し奥の空間に待避させる事にした。縦にすれば奥行き的に十分収納可能。

CDD部(上段層)、マザーボード部(中段層)、HDD部(下段層)の三層構造で構成されている。(↓図)

そして、静音を考えてCPUファンをなるべく奥に配置、マザーボードは90度回してみたらCPU周辺に電源ユニットの吸気ファンが位置するという割とイイカンジなのかも的になって、マザーボードは目一杯奥に配置してCDDはトレイを閉める都合で手前に指が入れられるように3cm程の隙間を設け、ちょっと下がる以前は電源がちょうど在って下がれなかったのだが電源が引き出し外に配置になった恩恵が。マザーボード、CDD共に奥に揃ったことでIDEケーブルの長さも足りるようになって縦置きにしてもビデオケーブルの空間はもう隙間無しだが、ぴったりと言うくらい足りててこれで決定しそうな感じ。しかしマザーボードが縦になって奥に移動したために、HDDが横配置のままでは今度はHDDのケーブルがRAIDカードに届かなく、下段層はHDDしか無いので、自由に使える、一応スマートに配置ということで縦に並べれば長さ的には解決すると思っていたのだが、コネクタの位置次第でねじれは付き物で、このねじれが上手い具合に働いて、長さが足らない。届くのだが、刺せないという微妙な長さ。

手前の方のケーブルが届かないので、手前の方は向きを逆にした。こういう寸法以外のケーブルの長さや大きさに関する問題は結構多いので、設計や構想段階でどのくらいこのようなのを想定した設計をできるか、もしくは予定通り行かないときに臨機応変に対応出来る様な空間的なマージンがあると色々と助かるかもしれない。

電源は変な位置になっているが、これは適当に固定する。ただ電源にネジ穴がこの図で言う電源ケーブル側しかないので、どうやって固定するかはこれから考える。ケーブルの長さやねじれやそれを引き回す空間など、図ではわからなかった部分も含めてすべての機器を繋いでも配置できる構成になった。ほぼこれで配置は決定だ。
、最後にケーブルを出す穴を開けて、すべての機器を繋げて、完全に引き出しを締めてみて、問題無さそうなら、配置はこれで確定。