【博斯の生活實驗室】溫控箱TCB(Temperature Contorl Box)-Prototype製作與實測

▲直接先放成品了啦。小盒放幼蟲L1-L2,大盒到時做完應該是放L3-蛹,多的空間再來放成蟲,主要是我目前養的成蟲對於溫控都沒有那麼急迫,但是孩子的成長不能等,好的東西先給小的。

 

  如同昨日FB的動態所說,由於撿到了兩個狀況還不錯的保麗龍箱(一大一小),加上最近又重拾兒時的興趣-養甲蟲,所以就有了這項溫控箱的製作計畫,前面會先講一大堆屁話,想直接看製程的可以直接往下捲到虛線處。

  講溫控箱好像賊厲害,但基本上這次的製作就是把保麗龍箱打洞加工而已,我沒有想改裝致冷晶片做電子式主動溫控,主要還是使用結冰水降溫大法作為降溫的主要方法。這篇文章我先以小的那箱為主,畢竟首先會面對的是即將九月初開箱的台灣扁鍬產房,會有一些幼蟲要照顧,所以會做成幼蟲的育嬰成長房,而且小盒的不小心做壞了,至少我還有大盒的可以第二try。

▲一大一小,小的剛好可以收進大的裡面,到時候沒有養東西也滿好二合一收納。大箱的原先應該是蔬菜箱,底下有兩個排水洞,這到時候製作到它的時候要補起來。

  四隻母蟲雖然不希望他們不生,畢竟布置產房環境的成本與時間都花下去了,但也希望不要到時候爆產到給我生百來隻啊!!!!


▲因為我沒其他箱子了,空間也不容許再多擺,所幸這箱還算有點大,台灣扁鍬的母蟲也不是很大的蟲,所以就四母同房了,幸好母蟲之間比較不會戰鬥,但有可能發生吃幼蟲的情況,所以我食物要擺很足。

  在這先說明一下我為什麼沒有想用致冷晶片。改裝致冷晶片加上溫度感測器的好處是溫度可以控制得比較準確,也不用一天開兩三次換結冰水,不會有定溫冰箱降溫時的壓縮機震動和噪音使幼蟲被頻繁打擾,但基本上缺點就是: 1.要吃電。 2.器材成本相對高。 3.更費工。致冷晶片於運作中,一面在冷凝致冷的時候,另一面可是會產生熱能的,要處理散熱加工成水冷或是氣冷系統把這問題處理掉也是另一番功夫,就暫時表過不提。
下圖是致冷晶片:
▲致冷晶片的散熱系統的架設方式和電腦CPU差不多,在會產生熱能的那面也是要上散熱膏和加上散熱元件。

  然後再來是小補充一下為什麼養甲蟲要做溫控,一些沒在養蟲的朋友們可能沒這方面的知識,我稍微提一下。一般而言,大家的觀念是:「甲蟲是夏季的昆蟲,應該很耐熱吧。」但其實想把甲蟲養在都市裏面,以台北市為例,夏季最高溫可能都可以突破40度,那個環境溫度對他們來說是不一定那麼適合的,尤其大部分養甲蟲玩家養的大多是兜、鍬(白話點就是獨角仙和鍬形蟲這類的啦),這些甲蟲原先都是棲息在有點海拔的山上。有些人可能會說:「阿我去爬山的時候也很熱啊!」我只能回:「瑪德,你當人家都智障嗎?」這些甲蟲在山上當然是活動於樹林陰影處,那些地方的體感溫度可能也頂多2X快到30就了不起了,涼爽的地方可能比有些人家裡的老冷氣開起來還涼。

  這個大家有興趣就自己去爬爬文獻吧,各種蟲有不同的生存溫度,有些敏感點的超過30度就直接往生給你看(尤其深山種或是進口蟲),有些能撐一點的大概在30度出頭還能活,但就是壽命不長久也沒活力,幼蟲更是如此。像我今年度養的台灣獨角仙、Main的台灣扁鍬形蟲算是不用做溫控也能養、能生、幼蟲能長大羽化的本土耐溫蟲,但是我在先前沒有保麗龍箱做溫控時,還是盡量在自家陽台提供陰涼和涼爽的環境,沒有放棄治療,以增加他們的舒適度和壽命。

▲做好防曬是基本,除了遮陽帷幕之外,為了遮擋各個時段不同角度射入的陽光,乾脆直接打了一把傘用夾具和配重固定,使從上而下的陰影區可以遮蓋整個蟲區,乃至於牆下的另外一區。

▲這就是牆下的另外一區,可以看見不管是哪一區,我除了製造遮蔭之外,還使用了「水遁‧水盤冷卻之術」。這樣做有兩大主要效果:1.形成護城河,阻擋螞蟻雄軍入侵:畢竟有一盒是產房,被入侵把卵和幼蟲搞死可不是開玩笑的。 2.利用水做介質把結冰水罐或保冷磚的溫度均勻傳遞到水與飼養容器的接觸面上,藉此達到降溫的效果。保冷磚的用法還滿活用的,可以像這樣直接靠在側邊做一側立體面的大面積降溫,也可以在盒內環境乾燥時直接放在蓋子上降溫空氣,直接於蓋內形成冷凝水滴入箱中調整內部濕度。

  溫度對於成蟲與幼蟲的影響也是有些微不同的。對於成蟲來說是維持他們壽命以及活力的關鍵,所以有人在夏季的時候,成蟲也是養在保麗龍箱裡的(或是溫控冰箱)。但對於幼蟲來說不只是如此,涼爽適宜的溫度也是他們進食的意願,可以讓他們於幼蟲階段攝取更多的營養,吃出更大的體型,羽化後理所當然也會比較大。尤其有些人養鍬形蟲的養法是使用菌瓶、菌磚,好理解一點的說法就是給他們吃含有菇類菌絲的木屑攝取更多營養啦。畢竟鍬形蟲的幼蟲在野外大多就是生存在朽木之中,而且還要是真菌降解過有生菇的那種,所以有人為了養大蟲會用菌。但是用菌有一個問題,就是菌本身在走菌、降解木屑的時候會發熱,而且太熱那個菌況都會發到變得非常噁心,發臭生湯都有可能,而且大發特發還會耗損掉不少氧氣,蟲在裡面基本上必死無疑,所以在夏季如果想用菌,基本上絕對要做溫控。
▲這就是菌瓶,其實菌瓶很多種,裡面大多是裝滿紮實走滿雲芝菌、袖珍菇或鮑魚菇菌絲的木屑,專門給鍬幼蟲吃的,也有人拿來讓母蟲產卵用,畢竟是個極度適合幼蟲成長的環境(有溫控的話啦)。

  好啦,那麼一大串的閒話就說到這裡,開始進入主題,就是這次的溫控箱製作與測試。由於「溫控箱」三個字打起來要多按幾個按鍵很麻煩,所以以下直接簡稱TCB。

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  這次TCB的製作滿簡易的,但大叔我個人還是花了點心思在細節上。有些人在使用保麗龍箱養蟲的時候是沒什麼顧慮,因為蟲基本上真正需要空氣的量並不多,所以單純只靠換結冰水時開蓋子交換的空氣作為蟲兒的氧氣來源,但我個人來說是不忍心啦,所以我還是在蓋子上開了兩個洞,讓少量的空氣可以流通,不開太大或是太多主要也是考慮到保冷效益的問題,洞開越多、保冷效益就越差。

▲由於箱子於照片的左側我設計來是設置結冰水罐的位置,所以我選擇在中間和右上角等離左側有點距離的位置各開一個小洞,避免開一個離結冰水罐很近的洞讓冷空氣從該處直接溢散,導致保冷效果不好。


  開了洞就有了空氣流通,我比較安心一點。但同時產生另外一個問題:「阿勒,有洞耶,蕈蠅和木蚋不就可以和長山趙子龍一樣在長板坡上進進出出,在裡面產卵開趴把木屑和土質搞爛什麼的。」其實我剛養蟲的時候沒有想那麼多,直到近期我在整理飼養環境的時後才發現各種煩人,土裡挖開全都是細小像蛆的東西在那邊Wave,看得我心煩啊!於是我在盒子的洞上額外加工,每個洞裏面和外面各上一層網,做雙重防護,阻絕掉這些煩人的東西來亂我幼蟲成長,要知道這些幼蟲吃的都是發酵木屑,都被你們這些雜蟲亂,那他們吃什麼長大,木屑要錢耶,付錢給我啊,你們這些白嫖的。

(之後那些有一堆蕈蠅木蚋幼蟲的土我想盡辦法引了螞蟻,請他們吃了一頓自助式粗飽。)

在這邊稍微細說一下我對於每面防護網做了什麼加工:
  1. 把開出的洞口周圍用黏性超強的3M雙面膠不留縫隙的圍出一個矩形,圖中的那個洞就是右上角的那個,我不小心開太邊了,幸好膠夠黏,可以完全照著形狀邊走。

  2. 把紗布拉撐開來仔細黏上,確保四邊都毫無縫隙且完全服貼在雙面膠上。如果有朋友也想製作,我建議這邊你們使用沒有彈性的紗布,我這邊使用的是我以前摔車時用過的彈力繃帶,所以有彈性,沒有很好控制,也因為這樣才要拉撐,不然孔洞太密就不好透氣,失去開洞的意義。

  3. 用膠布把紗布的四邊貼起,鞏固好張力,並避免後續掀起。

  4. 用快乾膠把紗布於雙面膠上再加上一層強固,把所有邊緣黏死。在快乾剛點上去的時候雙面膠的黏性會稍微變差,畢竟這時候快乾還是液態,會讓雙面膠短暫黏性下降,且會溶解部分膠層,這就是為什麼要做步驟3的原因,把張力鞏固好之後就不會有點快乾時紗布黏不住而掀起來這種事發生。快乾硬了之後,紗布的邊框也就變得很堅硬了,並且和雙面膠之間完全黏死。需要注意的事情是快乾膠會腐蝕保麗龍,請確保快乾只有沾在面膠和紗布上,不要滴到保麗龍。
  5. 每一個洞的兩面都這樣處理。


  基本上做到這樣,我想應該是沒什麼小蟲會自由進出孔洞了。再來另外一個就是我需要更為仔細確認的部分,也就是「溫度」。先前說過有些人使用保麗龍箱養蟲的時候沒什麼顧慮,結冰水放進去,然後蟲進去,蓋子蓋起來就完事,等到時間差不多就換結冰水。但這中間就有一個問題了,前言提過每種蟲有不同的適合溫度,既然用結冰水了,那盒內的溫度基本上是不太可能高於盒外,這是確定的,但是到底是會低多少?

  昆蟲能忍受的高溫有所極限,那理所當然能忍受的低溫也有所極限,盒內溫度會不會太冷也是一個很需要關注的問題。以台灣的甲蟲來說,我個人爬完文獻之後大概會把獨角仙和鍬形蟲的適合溫度抓在24℃附近的區間,大約±2℃,也有人會設23或22℃為基準,因人和養法而異(畢竟還有菌罐這種養法)。所以即便我之前沒使用保麗龍盒,我還是買了一支溫度探針,專門拿來量測水盤內各位置的水、木屑裡的溫度、培養土裡的溫度、當下的空氣溫度等,以掌控沒有溫度太詭異的地方,但基本上由於是在我家陽台,是開放空間,不可能會有冷到死蟲的情況發生啦。
▲這就是我之前買的測溫探針。



  那現在要做的就是在盒上安置一個可以放探針去感測溫度的地方,以掌握內部的溫度狀況,所以我選擇在箱子的右下方做為測量點,一來是這樣自己比較好操作和讀數,二來是這邊應該算離結冰水最遠的地方,算是箱子中溫度最高之處,知道這位置的溫度會比較好對箱內的蟲做調配。有些人可能到這邊會想說:「阿保麗龍軟軟的,蓋子又不厚,探針找個地方給它戳下去就能測內部空氣溫度了阿。」對阿,我剛開始也是這樣想,可是我在插洞的時候發現了一個問題:「把探針插下去的過程中會有一個讓人難以忍受的尖銳滋滋摩擦聲響和摩擦所產生的振動」這要是人類還可以接受,但對盒子裡的幼蟲根本折磨吧?一天插幾次就夠煩人了,是還讓不讓蟲活?然後我又不想開一個大洞,那樣又要煩惱防蟲,以及溫度探針無法固定高度。

  那為了減少噪音和摩擦的震動打擾幼蟲,我決定直接用家裡多的吸管做一段滑套通道,直接穿透盒蓋,阻絕探針和保麗龍摩擦,直接弄一個平滑的管壁,讓探針下去時暢行無阻,而且吸管的口徑與硬度也可以固定和托高探針高度及探入角度,畢竟我要量的是盒內的氣溫,不是盒底的保麗龍溫度,並且我不希望探針伸下去之後亂戳,以後放的蟲多的話可能會有問題,所以試做之後如下:

  在這邊我要澄清一下,那個在盒蓋內外用來黏在吸管周邊的東西不是口香糖,是這個:

  不過由於真的太像口香糖,我個人對於外觀有點重視,至少看起來不要髒髒的,所以又重新加工美化了一下,並且配了一個白鐵的機車碟煞總泵油缸螺絲給它,尺寸剛好,讓沒使用探針的時候可以堵著防蟲進入。
▲身為前技師,手邊還有些墊片或螺絲可以再利用是很正常的。

  會選擇使用油缸的螺絲除了其螺絲的徑可以放進吸管之外,還有一個原因,那就是煞車油油缸的油缸蓋螺絲是帶有導角的,輕輕放下去不用任何加壓,只要管口夠平整就有很高的密合度。

  所以基本上做到這裡,溫度感測孔的部分也算是完成了,把吸管和黏土及裝飾用的墊片之間點個快乾做強固就可以了,這樣同時也讓那個墊片具備了承受且分攤部分探針重量的功能,不是只單單擺好看。

  探測孔做好之後基本上就全盤做好了,剩下的就是調溫。這邊我先在盒子下面墊了吸收冷凝水的吸水布後就放了一罐500c.c.方罐的結冰水做測試,方罐的好處是不會滾來滾去,很好使用。


  開始溫度實測,以做調整,室溫在稍早做探測孔時31℃:


  結果大事不妙!靠夭啊,放下去才不到三分鐘,直接溫度直直陡降到18.4℃,而且還在往下掉,需要趕緊想辦法調整,這不調整會死蟲




  我當下想到的調整方式是多包一層毛巾來阻止結冰水過分吸熱,一層不夠就兩層,就這樣一層一層往上加。話不多說直接試:


  此時時間8/28日17:45 PM,在只包一層時,一直到降至穩定溫度,溫度停在大約23.9℃,確實在我預期的範圍之內,應該沒什麼問題,看來隔一層就夠了,非常好!開始以現在的這個狀況做持續記錄,追蹤其保冷狀況,每小時測一次溫。

  直至今日8/29日10:00 AM量測結束,測起來的曲線以及數據如下表,紅色的那段時間是我去睡覺了,所以沒有數據:

  可以看見其時溫度還算滿穩定的,內外的溫差也很明顯,而且到隔天的早上10點總共橫跨了約16個小時,依然溫度是低於當時的室溫,但結冰水已經全融了。

  其實在3:00AM的那個時間點,在我去睡前時有開箱看一下結冰水融的狀況,結果其實融不到一半!還有超大塊的冰在裡面。



  所以溫度的維持狀況其實時效是非常久的。


  再來就是求證下圖位置可以放入多大罐的結冰水,以及大罐結冰水是否要多包幾層做溫度控制。


  最後比對之後得證只要高度不超過這支850c.c.的台鹽鹼性離子水之瓶罐高度皆可以置入,且瓶身的直徑也不要高過這罐離子水的瓶身寬,因為盒內的空間確實不太高。


  我會選擇用這支測的主要原因是因為它瓶身是方的,比較不會滾來滾去,不是接業配,但台鹽乾爹如果要斗內我也歡迎和我討論打錢到我的戶頭裡,感謝。

  第一次一樣只包一層,到達穩定溫度後測得是23.8℃:




  感覺可以接受。而且這時候快乾膠的味道散得差不多了,那就實際來投蟲看看吧。直接先拿那隻獨角仙的幼蟲試水溫,希望不會有什麼問題。




  在把蟲擺進去之前,我要先檢查一下牠是否還活著,因為上次把土整個換掉,直接換成專用木屑,不曉得牠會不會不習慣而拒食,早就往生在裡面,那這樣放進去測就不知道到底是什麼原因死亡了。

  總之,開挖之後發現還活著,而且還大了一圈,看起來吃得很好。想想也是啦,獨角仙的幼蟲好像號稱真的沒在挑食的,聽說連鍬幼吃過換出來的木屑也吃得很開心。


  好吧,把剛剛挖出來的木屑調整好濕度填回罐子,再把牠放進去。接下來進箱子之後可能要很久一段時間之後才會再把牠挖出來換盒上L3和化蛹了。

  最後就進盒實戰吧,看看這樣持續一段時間之後會如何。


  題外話,一般來說如果不是使用水盤冷卻之術的話,發酵木屑的溫度大概會比環境溫度高2℃左右,有在持續醱酵反應的話可能會再更高點,而菌罐裡通常是會比環境溫度高個3℃。我這罐這麼小罐,又用木屑,感覺應該就多個1-2℃之間而已吧。

  總之就後續持續追蹤囉,如果有什麼結果或事故可能再更新吧。   ※對了,之前說這些TCB可能後續會擺我房間,之後我才想到我房間是有稍微架高的木地板,那這樣走路的時候咚咚咚一定超打擾幼蟲的。所以我想到了一個又通風、又陰暗、又沒有架木地板,平時也很少頻繁進出的地方---就是我弟的房間,他去台南工作,目前房間空著,我就擺進去了,顆顆。

  我是博斯,一個手賤型肥宅,我們下次再見。   (是說我是不覺得會有人看完這整大篇啦......)

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