温度制御部

温度制御部の操作部  これが、クーラーと空冷ファンをコントロールする温度制御部の操作部のクローズ・アップです。

 温度測定/制御の中心となるコントローラ(写真の液晶表示部)には、石塚電子製のDM1002Cを使用しました。電源定格:DC1.5V、測定温度範囲:−45〜34.9℃、制御温度範囲:−40〜30℃のものです。

 右側の縦に並んでいるのがインジケータのLED、下の横に並んでいる穴がコントローラ設定用のスイッチで、この穴を爪楊枝を介して操作します。これは屋外のため、防水仕様にしているためです。
 基本的には、コントローラの電源はDC12Vのスイッチング電源からさらにローカル・レギュレータでDC1.5Vを作成し供給していますが、電源をOFFしたり停電になった場合には、コントローラの設定が消去されてしまう(すなわち、不揮発性メモリを持っていない)ことから、別に単三乾電池でバックアップしています。

 このコントローラの出力信号をリレードライバー回路に入れて、クーラー用AC100V電源をパワー・リレーにて直接ON/OFFするようになっています。

 クーラーの消費電流は通常2A足らずですが、始動電流は13A程度流れますので、リレーもそれに耐え得るものを使用する必要があります。
 幸い元々ペルチェ素子用に設計していたために、接点容量16Aのパワー・リレーを用いており、十分な容量です。

 また、このパワー・リレーに連動して空冷ファン(DC12V)をON/OFFさせる空冷ファン制御回路も内蔵しています。

 この制御回路は、パワー・リレーがONした場合には空冷ファンも即座にONさせますが、パワー・リレーがOFFした場合には、クーラーの余熱を排気するために、抵抗と電解コンデンサによる時定数を用いたディレー・タイマー回路により、約30秒間は空冷ファンを回し続けるようになっています。
 
温度制御部の内部  温度制御部の内部です。左側が手前、右側が奥になります。

 手前側には温度コントローラーと操作部を搭載した基板があります。

 手前の右側がドライバー基板で、パワーリレー駆動回路と空冷ファン制御/駆動回路を搭載しています。

 金属(ブリキ)板の部分は、中に12V14Aスイッチングレギュレーターがありますが、これはペルチェ素子用として使用していたもので、現在では単なる制御回路用の電源となっています。
温度制御部の背面  温度制御部の背面です。

 右側の大きな通風孔に空冷ファンが付いていますが、これはペルチェ素子用としてのなごりです。ちなみにこのファンも連動して動作するようになっています。

 左側には、クーラー用のACコンセント、空冷ファン用電源コネクタ、温度センサーのケーブル引出し口があります。

 万が一漏電した際に感電を防止し、漏電ブレーカを確実に動作するため、保護接地(アース)はスイッチング電源のものを端子に出し、そこへ揚水ポンプとクーラーからの保護接地線を集合させて、ここから地中アース棒に接続しています。
防雨フードを付けた状態  これらは普段、屋外使用ということで、ブリキ板製のフードを付け、雨が降りかかるのを防いでいます。

 ちなみに、なぜブリキ製かというと、ブリキ板であればはんだ付けができ、簡単に箱形の筐体を作ることができるからです(^^;)。
 
 ここでは、これ以上の説明はさらに専門的になりますので控えますが、このシステムのように外部に別途温度制御装置を設置しようとした場合、どうしても考慮しておかないといけない問題があります。

 この問題の詳細についてはこちらをご覧ください。

 


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