オムロン G3NE-220Tにクーラーを取り付けた


どもも、Nimbusです。
「自作ゼロクロスリレー」で触れていたオムロンのソリッドステートリレーG3NE-210Tよりも大きなアンペア数を扱えるG3NE-220Tを買い、冷却用のクーラーを取り付けました。

DC5Vで動作するG3NE-220Tはアマゾンで比較的安価に購入出来ました。
写真はタブコネクターに手持ちの平型端子が適合するか試していました。
G3NEには色々なバリエーションが存在しますが、今回購入したG3NE-220TはAゼロクロス機能を搭載したAC電源用リレー部品です。
G3NE-220Tは一般的な電磁石式のリレーに比べると、消費電力が小さく、ゼロクロス機能と合わせて、リレーと負荷から発生する電磁ノイズを大幅に抑制できるのが利点です。
G3NE-220Tの中でDC5Vで動作する物はArduino用のリレーモジュールと同じ様に使えます。
オムロンのG3NE-220Tの製品ページによると、GNE-220Tは2023年3月に生産終了予定で、海外での販売に対応したG3NE-220T-USに一本化するみたいです。
G3NE-220T-USは海外での販売に対応しているのと型番が違うだけで機能や性能、価格帯は変わらない様なので、G3NE-220T-USへの統合で何か大きく変わると言う事は無さそうです。

オムロンのG3NE-220Tの製品ページを見ていると、20Aまで対応するものの、5Aを超える電流量を扱う場合、オムロン純正ヒートシンクY92B-N100などを使った冷却が必要とされています。

「エドワーズ 油回転真空ポンプ RV12」はAC100V 60Hz時で8Aなので、制御にG3NE-220Tを使う場合、ヒートシンクの取付が必要です。
オムロン純正ヒートシンクY92B-N100は大きくて高価なので、CPUクーラーみたいな感じに、ヒートシンクとファンを取り付ける事にしました。




ヒートシンクは45X35X18mmのアルミ製をAliExpressで購入しました。
2022年11月時点でのAliExpressは、注文時に一定の基準を満たしていると、10日くらいで届く様になりました。
製品の品質自体は以前と変わらずなので、アマゾンで同じ物が国内発送で売られているなら、割高でもそちらを選んでいたと思います。
G3NE-220Tのネジ穴に合わせて、ヒートシンクに2.5mmのドリルとM3用のタップでM3用のネジ穴を開け、M3のネジで固定しました。
ヒートシンクの取付時にはG3NE-220Tとの密着面にサーマルグリスの塗布が指定されていたので、CPUクーラーNoctua NH-D15Sに付属していたNT-H1を使いました。
NT-H1は高めのCPUクーラーの付属品なので変な物では無いだろう程度に思っていましたが、評判の良いグリスの様ですね。

ヒートシンクだけでも十分な気はしますが、念の為に強制空冷も行おうと、5Vで動作する4cmのファンをアマゾンで購入しました。



4cmファンは写真の様に、噴き付ける方向に、ダイソーで購入したゲルタイプで厚手の両面テーを使い、ヒートシンクに貼り付け固定しました。


両面テープの切り出しはシール台紙の上で行いました。

4cmファンはヒートシンクにしっかりと固定されています。
4cmファンの固定は、様々な方法を検討したのですが、外から強い力が加わる事は無いので、軸部分に厚手で強力な両面テープで貼り付ける事に落ち着きました。

DC5VのACアダプターを使ったファンの動作確認の様子。
4cmファンの風量はそれ程でもないのですが、消費電力もノイズも小さいので、常時回転で必要な冷却が出来そうな感じです。
真空脱泡機のコントロールボックスへの取り付けは、リレーの全交換と配線の変更が必要なので、折を見て行いたいと考えています。
まとめ
タップでのネジ穴開けが出来れば、工作の幅が大幅に増える。
冷却ファンの取付にジェルタイプの両面テープが使える事が分かった。