どうも、Nimbusです。

　タイマーリレーを使って、真空脱泡機の真空電磁弁を手動操作する為のスイッチを入れっぱなしにしていても、予め設定した時間が経過すると自動的に真空電磁弁への通電を遮断する装置を作りました。

　真空脱泡機のコントロールボックスは、スイッチを使って、真空ポンプや、真空電磁弁の電源を、M5Stackを介さず、直接操作出来る様にしてあります。
　手動用のスイッチはシリコーン型を作る時に使っています。

　真空脱泡機のコントロールボックスから真空ポンプや真空電磁弁を手動操作するスイッチは、真空ポンプには上の画像左の、黒くて四角いロッカースイッチを、真空電磁弁には銀色の押している時だけ通電する押しボタンを使っていました。

　真空槽が常圧に戻るまで押しボタンを押し続けるのが意外に面倒だったので丸型のロッカースイッチに変更しました。

　真空電磁弁は動作直後以外は無音です。
　真空電磁弁への通電を示すパイロットランプは備えていますが、作業時に目障りにならない様に控えめに光る様にしているので、意識しないと認識し辛い物です。
　
　電磁弁は連続運転が可能な使用なのですが、通電中はかなり発熱するので、電気代や電磁弁の寿命を考えると、無駄な通電は可能な限り避けたい所です。

　スイッチを入れっぱなしにしていても、ある程度時間が経つと自動的に電力を遮断したいと、最初の真空脱泡機用コントロールボックスを作った時から、ずっと思っていました。

　ArduinoやM5Stack等でリレーを制御する事は出来るのですが、その為にプログラムを作るのは面倒過ぎるのと、信頼性に不安もあったので、気が進みませんでした。

　2022年10月にYoutubeで安価なタイマーリレーモジュールを紹介する動画を見つけました。

　紹介されていたタイマーリレーはアマゾンでは売り切れていたのと、急ぐものではないのでAliExpressでタイマーリレーを購入しました。

　AliExpressで購入したタイマーリレーは以下の様な物です。

　タイマーリレーを動作させる電源は、ネジ止めの端子からはDC6～30V。Micro USBとはんだ付けで DC5Vに対応。

　リレーは電磁石で動作する一般的な物で、ノーマルオープンとノーマルクローズを選択できる。

　トリガー電流は3～24Vに対応。

　デジタル表示は指定時間をカウントダウン。タイマー制御は0.1秒単位で可能。

　アマゾンでも同じ物が売られていました。
　説明、基板裏の型番共に同じでした。

　動画で紹介されているタイマースイッチの動作モード P3.2は、トリガーとは無関係に、電源投入後にモード表示の点滅(3秒程度)が終了してからOP、CLの順に動作します。

　私の購入したタイマーリレーの動作モード P3.2は、動画で紹介されているものとは異なり、電源を入れ始めた瞬間からモード表示しつつ、バッグラウンド的にCLとOPの順にカウントダウンタイマーが動作する物でした。

　少しややこしいのですが、ノーマルオープンを基準にすると、CL時はリレーへの通電はなくリレーが開いた状態、OPはリレーに通電してリレーが閉じた状態です。

　CLの値を最小の0.1秒に設定すると、タイムラグを最小にリレーのスイッチを閉じ、カウントダウンを開始出来そうでした。

　AliExpressではパワー半導体で構成されたタイマーリレーも購入しました。
　リレーのロード電源とタイマーリレーを動作させる為の電源が共通。電源はDC5～36V。リレーはノーマルオープンのみ。と言う具合に違いはありましたが、トリガーがDC3～24Vなのと、動作プログラムは動画で紹介されていた物と同じでした。

　刻印された型番が違うものの、アマゾンでは同様の部品構成の物が販売されています。

　上の写真は真空電磁弁の配線の中間に取り付けるテストを行っている様子です。
　トリガー配線や待機用の電源か不要なので、配線は最小限に済みました。

　ケースはリングスターPC-140。
　工具や部品入れとしてコーナンで販売されていた物です。
　透明なのでタイマーリレーの動作状況が一目瞭然です。

　タカチ電機工業 ナット入り貼付型スペーサー AST2.5-5Bを取り付けた状態のタイマーリレー基板が2枚並べてギリギリ入れられ、真空脱泡機コントロールボックスの横幅とほぼ同じで、奇跡的な程丁度良いサイズでした。
　貼り付け用の両面テープは使っていません。

　ナット入り貼付型スペーサーの付属ビスを紛失していたので、コーナンで買った八幡ねじ M2.6 X 6mm 電気鍋ビスで代用してみたら、ナット入り貼り付けスペーサーを基板に固定する事が出来ました。

　ネジNO1.comが掲載しているメートルネジの規格表を参照するとM2.5とM2.6はピッチは同じ0.45mmで、径が0.1mmの違いなので、誤差の範囲に収まるのだと思います。

タカチ電気工業ナット入り貼り付型スペーサーの中で、高さ5mmの物はM2.5ネジに対応した物しか発売されていません。M2.5のネジはホームセンター等の近所の店で売られているのを見た事がありません。M2.5のネジは通販でもかなり割高です。M2.6で代用できるのはかなり助かりました。

　真空電磁弁と真紅吸脱泡機コントロールボックスは外径5.5mm内径2.1mmのDCコネクターで接続しているので、中間に取り付けられる様に、DCプラグとDCジャック部品に0.5sqの配線をはんだ付けして、ケースに収めました。

　内部配線が十分な太さの物であれば、配線済みのDCプラグでも良いと思います。
　配線済みDCブラグの中には、内部配線が細い物もあるので、消費電力が大きい物に使うDCプラグは、自分で配線を選んでDCプラグにはんだ付けするのが一番確実だと思います。

　DCプラグに繋がったコードを通す穴は2.5mmのドリルとニッパーを、配線したDCジャック部品を固定する穴には7mmドリルとリーマーを使い開けました。

　タイマーリレーは無加工なので、故障時に容易に交換できます。

　スイッチの切り忘れを派手に知らせるインジケーターも欲しかったので、イベント展示向けLEDライトを自作する時に使ったLEDライトテープを20cmに切り出して取り付けてみました。

　 無線リモコン式のLEDライト用コントローラー が真空電磁弁を動作させるDC24Vにも対応しいたので、タイマーリレーのノーマルクローズに無線リモコン式のLEDライト用コントローラーを介して20cmのLEDライトテープを取り付けてみました。

　無線リモコン式のLEDライト用コントローラーで発光パターンを変更できます。

　LEDライトテープの長さは20cmだと無駄に明るすぎたので長さを最小単位の5cmにしてみました。十分な明るさです。

　スイッチ投入から0.1秒後にスイッチを閉じてカウントダウンを開始と同時にノーマルオープン側の配線した真空電磁弁に通電して、カウントダウンが終了するとスイッチが開き、真空電磁弁への通電を遮断して、ノーマルクローズ側に配線したLEDライトに通電する様になりました。

　スイッチ投入直後の0.1秒間にノーマルクローズ側に配線したLEDライトが光るので、それを無くせればもっと良かったとは思いますが、実用上は問題無いので、これで良しとします。

まとめ

　色々な理由から、スイッチの切り忘れをどうにかする装置は外付け一択でしたが、偶然に助けられ、コンパクトにまとめられたので満足しています。

　M2.5のネジはホームセンターで売られているM2.6のネジで代用できる事も分かりました。

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