今回の主役ペルチェ素子 |
ペルチェ素子を知らない方に簡単な説明
私の実験で絶好調の時、片面が-20℃のクールな状態、その反対側の面が多分90℃の熱が出ています
簡単な話熱い面を一生懸命冷やせば冷たい面がどんどん冷たくなる素子 |
原理 |
2種類の金属の接合部に電流を流すと、片方の金属からもう片方へ熱が移動するというペルティエ効果を利用した板状の半導体素子。直流電流を流すと、一方の面が冷たくなり、反対面が熱くなる。ペルティエ素子の性能は最大吸熱量(Q max)、最大電流(A
max)、最大電圧(V max)で表される。印加電圧が大きくなると発熱量が増えて冷却効率が悪くなる。複数重ねることで熱の移動量を増やすことができる。
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応用 |
各種の冷却装置に使用されています。装置の体積が小さく装置の小型化が容易というメリットがあり、騒音・振動を発生しないことなどから、コンピュータのCPU冷却、車などに乗せる小型冷温庫、医療用冷却装置などに使用されています。
また保存には湿度の適切な維持が必要であるワイン専用小型冷蔵庫などにも使用されています。
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欠点 |
冷たくなる以上にとても排熱します、素子自体の放熱量が大きいため、冷却効率としては悪いという欠点がある。
また、排熱側の十分な冷却を行わないまま負荷をかけ続けると、吸熱側の冷却効率が落ちるばかりでなく素子自体が破損・焼損することがある。
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今回の製作した冷蔵庫の仕組み |
図の水色のペルチェ素子の上側が冷たくなります
逆に下側が熱いので水を循環させて冷却させます
ペルチェ素子を冷やす灰色のアルミプレート、私は水枕と呼んでいます、中に冷却水が入っていますがすぐ熱くなってしまいますので、循環ポンプで吸出しリザーバータンクに送り冷たい水を水枕に送り込みます、タンクが大きければ大きい方が冷却時間が長くなります
私の場合ラジエターで冷却するタイプです
あとはペルチェ素子に5V〜12Vの電源と循環ポンプの電源が必要になります |
製作までの道のり |
今回このペルチェ素子を使って冷蔵庫を作ります |
右の水タンクから循環水を送り左のアルミBOXをガンガン冷やしていきます、水は多ければ長い時間ペルチェ素子を冷やし楽しめます |
作っては失敗、部品を買い足しては制作、結果が出ずに壊すの繰り返し
発想は良かったような気がしますが途方もない時間、実験とテストの繰り返しで完成まで2年、途方もないお金が掛かってしまいました、私タバコも酒も飲みませんのでこれぐらいはと思いますが、家族には絶対言えない |
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