パノラマ科学館  我が家のミニ・ソーラー発電システム

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    [4.8] 製作編 : カヌー用電動ポンプ (2)
 目次 [1]構想編  [2]システム設計編  [3]特性測定編  [4] 製作編  [5]技術情報編 [ 7]参考情報編  [9]その他
 


 コールマン クイックポンプ4D

 1 はじめに

 趣味のカヌーでの川下りに填り、一人で出掛けることも多くなった
 2グループ以上で実施し車で移動するときは、スタート地点とゴール地点に1台づつ置き、回送できる。
 しかし、一人の場合はゴールに車を置き、徒歩か何らかの交通手段でスタート地点に移動する。
  タクシー、電車、バス、レンタカー、自転車を利用したことがあるが、荷物は出来るだけコンパクト軽量にしたい。
 

 電車で回送風景。 左下にあるのが装備
 

 リュックサックとバッグを背負い、パドルを持ち移動する

 当初購入した電動ポンプは 1.5kgあり、持っていかずに手動ポンプだけでエアー注入していたが
 ポンピングを300回以上はひと仕事で汗だくになるので、軽量な電動ポンプを探していた。
 回送だけでなく、ポンプは使用後カヌーに積んでいかなければならないので、この点でも軽量化は重要だ。

 コールマンのアウトドア用で簡便なポンプを見付け、なんと価格も1500円以下という安価なので試しに購入した。
 どうやら、使用しているポンプ本体は、これまでの5000円以上の物と同様のようだ。
 ケースの簡素化と、電池駆動なのでバッテリーが省略できるため安いようだ。

 使用した結果は問題なし。
 ポンプの電流が数A流れるため電池の消耗が難点だ。単一4本が2回ほどの注入で消耗してしまう。

 そこで充電タイプの電池で試し、小型バッテリーを別に持参という結論に至った。
 経緯と重量比較を含め記録した。

 2 外観と構造
 

 コールマン クイックポンプ4D 外観
 底部が電池交換用蓋となっている
 

 左; 中央にポンプ 4隅に単一電池4本
 右; 電池電極とスイッチ
 

 電池を挿入した姿
 単一電池では直ぐに消耗しエコでないので充電式電池を使用。
 単三乾電池1本ではポンプ消費電流が多く、電圧低下で十分に回転しなかったので3本並列(2本でも使用可能だった)
 

 電池ホルダー 単三3本並列で容量増加をはかった物
 

 6V 1.5Ah バッテリーをプラスチックケースに収納

 ケースに実装状態 平型ヒューズ 15Aと、電圧降下用ダイオード
 

 3 バッテリー化までの経過

  (1) 当初単一乾電池を使用したが、ポンプの電流が大きく直ぐに消耗するので充電式電池とした。

  (2) 単三充電式電池の変換アダプタで使用したが、ポンプ電流が大きく 充分回転しなかった

  (3) 単三電池3本を並列に入れられるアダプタを購入し、三本並列で使用した。
     二本並列でも動作することが解り軽くなって何度かこの状態で使用。
     しかし、電池本数が多くなり(3x4=12本)、使用後の充電が面倒になってきた

  (4) 6V 1.5Ahのバッテリーを購入し、ポンプに接続用コネクタを取付、配線
     この状態で動作させると、バッテリーの内部抵抗は乾電池等に比べ小さいため、端子電圧が大きく
     回転数が大きすぎ ポンプ本体の寿命が心配された。

     電圧を下げるため、回路に直列にブリッジダイオード 20Aを挿入し約3V低下させちょうど良い状況となった。
     乾電池より軽く充電も容易、容量も十分なので以降19回以上この形態で使用し好調だ。
     難点は、ポンプとバッテリーが別なので両方を合わせ持ちながら動作させる必要があるが自分用なのでOK。

     但し、タンデム艇を膨らませると動作時間が長くなり(空気容量が多いので)、
     電圧降下用ダイオードブリッジが高温になり冷却フィンが必要。

 4 重量と電池容量
 
   単体重量 [ g ] 乾電池
(単一)
充電池 3並列 充電池 2並列 バッテリー  
 コールマン クイックポンプ4D 本体  270

 
 単一乾電池  140 x 4 = 560

     
 電池ホルダー  14 x 4  =  56        
 充電NiH電池  28 ( 4本 112 )  
3並列

2並列
   2000mAh、1.2V
 6V 1.5Ah バッテリー  340+71(ケース等)      

 

総重量 [g]

 

830

662 550

681

 

電池容量 [Ah]

 

7.5

1.5

 

 5 電池容量

  ・ 平型ヒューズ 7.5Aでは起動時ラッシュカレントで飛んだ。
   少なくとも起動時には十数A流れているようだ。 ( 10A超を計れる電流計がない ) → 15AヒューズではOK
   電流制限検討、合わせてバッテリー電圧ではモータ回転が高速すぎ  → Si ブリッジ整流器20Aのドロップ利用

   ・ 6V 1.5Ah バッテリー
   無負荷時電圧 6.15V ACアダプターで充電 直後 270mA → 30秒後 230mA
 
 


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