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KX3 の強制空冷について


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Elecraft社 KX3 は終段の冷却が不十分なためヒートシンクを大型のものに交換している方が多いようですが、大型の放熱器を装着した自然空冷より、弱い風でも強制空冷のほうが効果は大きいのです。

 






純正放熱器が装着されたKX3を強制空冷

【ヒートシンク自然空冷と電動ファン強制空冷の比較】

 (1)コスト (2)重量 (3)利便性 (4)冷却能力 の4点を比較してみました。
 コストと重量は次の通りです。PAE-kx3の価格は、各局のブログを参考にしました。

 【サードパーティ製放熱器】 PAE-kx31 SU $89.9 送料 $25 ¥12,200- 重量130g
 【電動ファン】 充電回路バッテリー保護機能5VDCDCコン基板付きケース \400
       スイッチ\160 DCファン \100 x2 18650電池 \600~ 合計 \1,360~ 重量83g

 利便性については、必要なときのみ設置する電動ファンですが、充電が必要な点、KX3の脚を立てた状態ではファンの位置が低いので、下駄を履かせる必要がある点がマイナス点でしょうか。

 冷却能力はヒートシンクにもよりますが1m/sの風でも、熱抵抗は1/2になるようです。写真のファンの場合は、ファンから2cm離れた点で風速2m/sあります。(CUSTOM AHLT-100にて計測)
 参考文献:http://www003.upp.so-net.ne.jp/hashizume/Thinking/PC/PC-4.pdf)

18650Cooling fan for KX3

 

バッテリー駆動小型電動ファンの製作

 Webではヒートシンクをサードパーティ製のものに交換したという記事をたくさん見つける事ができますが、KX3に電動ファンを装着したという話は見つけることができませんでした。ただでさえ貧弱なKX3内蔵バッテリーでは、電動ファンを装着しようとする発想そのものが出てこないと思われます。
内蔵電池をリチウムイオンに換装すれば、超小型のファンくらいは動かす電力が得られないではありませんが、ここではもっと簡単な方法、外部に電池で動く電動ファンを置くだけ、という方法を選びました。 ※すべての部品は、ネット通販で入手可能です。

Elecraft KX3 Thermal Image RFout=15W

 

 ファンONの間は、青色LEDが点灯します。電池残量が少なくなるとフラッシュを始め(3.17V)、放電終止電圧(2.96V)にてファンは自動停止、LEDは消灯しました。満充電したパナソニック製18650Bを使用した場合、20 時間以上の連続使用が可能です。

本機の充電はスマートフォンと同様USBコネクタを差し込めばOK

 
Elecraft KX3 RF15Wout with Cooling Fan Thermal Image
  
 充電中は赤色LEDがフラッシュします。充電完了時は連続点灯に変わります。
充電は、スマートフォン用マイクロUSBコネクタの充電器が使用できます。ケースに充電回路と保護回路が内蔵されてますので、DC5Vを供給するだけで充電できます。充電に要した時間は3時間強でした。

冷却に使用したクーリングファン

 
 5Vで動作するファンならどれも使用可能ですが、製品により風量に差がありました。私は写真のような25mmファンを選びました。できるだけ風量のあるものをえらんでください。あ、ファンについているシールは、通常だと逆さまになってしまうので張り直しました。Hi
 
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【Tips】

 今回、ファンの電源として選んだのは、リチウムイオン電池18650を使用した、パワーバンクつまりスマートフォンを充電するポータブルUSB電源です。現在の日本ではアルカリ電池やニッケル水素電池は、電気器具量販店やコンビニエンスストアでも手に入りますが、リチウムイオン電池は、単体では販売されていません。今のところ、マニアックな高輝度LED懐中電灯用に、人目を忍んで販売されている状態です。ここで使用した18650を使用するパワーバンクも、誰も見向きもされない状態で、秋葉原の某店舗に置かれていました。 ※すべての部品は、ネット通販で入手可能です。2016.10.08