ペルチェ素子を使ってみる～ by 楽拓.com

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ペルチェ素子を使ってみる

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ペルチェ素子を使ってみる

ＣＰＵの冷却を始め小型冷蔵庫やワインクーラーに使用されているペルチェ素子。はたしてどれほどの冷却能力があるのか？

１.ペルチェ素子って何？
　

２.実験の目的
　

３.部品の調達
　

４.実験の準備
　

５.実験方法
　

６.予想
　

７.実験開始
　

８.実験結果
　

９.考察

１．ペルチェ素子って何？

　ペルチェ素子は熱伝素子と呼ばれ、電圧をかけると冷却効果が生まれるすばらしい電子部品である。

　一般的にはコンピュータのＣＰＵ等の冷却に使われる事が多いが、稼動部が無く騒音を発生させないのでワイン専用の冷蔵庫に使われることもある。

　フロンガスを使用しないので環境にもやさしい。

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２.実験の目的

　今後の野望に向けてペルチェ素子の使用方法や性能について調べる。
　もし上手く使えそうなら今後の展開に向けた資料とする。

　・今後の野望
　　グラス１個分冷やせる小型卓上クーラーを作る（夏用）。

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３.部品の調達

　■事前調査

　ネットで事前にある程度の調査を行い、そこで次のようなことが分かった。
　　１）片面が冷却され片面が発熱するため、発熱側の熱をヒートシンク等で熱を逃がす必要がある。
　　２）発熱側の熱が冷却側にまわってしまうので発熱側の放熱をしっかりしないと効率が悪くなる。
　　３）消費電力が大きいので電源もそれなりのものが必要。
　　４）複数枚を重ねて使うと大きな冷却効果が期待できる。

　■用意した部品

	・ペルチェ素子　これが無くては何も始まらない。　秋葉原で、12V用最大9A 4cm×4cm 3.82mm厚の物を購入。　秋月電子通商で700円也。
	・電源　大きい容量が必要なので、ＰＣ用の電源を用意。　12V16A、5V35A、3.3V28A、等と複数の出力があるので電子回路の実験には最適でよく使っている。　今回の実験でも大活躍が予想される。
	・可変電源　電圧を変えて性能を比較してみる為に必要。　前に購入して既に使用実績のある、最大12V4A対応のスイッチング式の可変電源を使用。
	・温度計　センサー部分がペラペラで直接素子に当てられるタイプを用意。　冷却効果を調べるのに温度計が無かったら話にならない。
	・テスター　デジタル表示のテスターを用意。　ペルチェ素子にかける電圧を調整するのに必要。
	・ヒートシンク＆ファン　丁度良いヒートシンクが見つからなかったのでCPU冷却用のファン付きヒートシンクを用意。　手持ちのCOOLER MASTER（CPUクーラーとしては有名）を使用。
	・発泡スチロール　ペルチェ素子とヒートシンクの周囲は、結露防止の為に発泡スチロールなどで覆う必要があるらしい。　ブロック型の発泡スチロールを切り出して使用。ホームセンターで100円也。
	・アルミ板　ペルチェ素子とヒートシンクを密着させるのに、反対側から挟んでネジで止める為に用意。　20cm×20cmｘ2mm厚を適当な大きさに切り出して使用。ホームセンターで680円也（厚さ2mmという事が後で悲惨な事態を招くことに・・・）。
	・その他　各種コネクタやケーブル、ビス等。　持ち合わせの物を必要に応じて適当に見繕う。