30cm四方ほどのアルミ板の表面を-60℃~-70℃ぐらいに
冷却したいのですが、ペルチェ素子で冷却するのは
可能でしょうか?

また可能とすれば、そのようなぺルチェ素子を安く購入できる
方法がもしありましたら教えて頂きたいのですが・・・

よろしくお願いします。

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A 回答 (4件)

ペルチエ素子の最初の利用はコンピュウタ-の内部の空気冷却に使用されたが冷却効果がよいので内部の機器に水滴がつくので利用されなくなりましたが、その後、コンピュウタ-の機器類も常温で使用してもトラブルも無くなり最近脚光を浴びていると聞いています。


私が知っている限り現在ぺルチェ素子を使用されている品物は電気式のク-ラ-ボックスとか精米機等に使用しているようです。
-60℃~-70℃に冷却可能か如何かについては電流値(電圧)と冷却効果のグラフが手元に無いのでうろ覚えで申し訳ないのですが可能かも知れません。
日本のぺルチェ素子で最先端の研究をしているのは松下電器(冷蔵庫等への応用)と言われていますので私も資料を請求(返信用の切手同封)しましたが返信無しで相手にして貰えませんでした。
tosainuさんが学生でしたら資料をもらえるかも知れません。
もう一つの方法は50代から60代のの工学部電気の教授及び工学部を卒業された人なら必ず知っているはずなので、そのような人に聞かれたらよいかと思います。
品物は日本では製造されてなく台湾で製作されていると聞いています。
価格は規格品なら数千円ですが規格から外れると何十万とするそうです。
ちなみに私は苦労してインタ-ネットで検索して探しましたが確か秋葉原の電気店のホ-ムぺ-ジで資料をダウンロ-ドをした事を覚えています。
tosainuの御役に立てなくて申し訳ないのですが私の知っていることはこのぐらいです。
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可能ですが、1次側の冷却にアイデアが必要で


2段式や 水冷方式等の方法を取らないと温度差
30度ぐらいが良いとこ・・・ですね。

こちらでは ユニット化して販売しています。
以前は70個ぐらいのペルチェ素子を組み合わせた
モジュールを 500円ぐらいで売っていたのですが
今は・・・。 ユニットで温度差50度を記載もあったのでは・・
 国内メーカーの素性の明確なものは高いのですが、
秋葉原などのジャンク扱い品でも 数百円はするようですね
 

参考URL:http://www.nipponblower.com/
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アルミ板の厚みにもよりますが、素子を多く使用すれば#2の方が紹介されているメーカーの素子で可能だと思います。



その際の注意点としては、
・高温側が相当熱くなるので、冷却は水冷が必要でしょう。

・大気中でこの温度まで冷却しようとすると結露が相当ひどくなり、ある程度以上冷却できなくなると思います。ペルチェを含めアルミ板を真空中に入れることをお勧めします。
(これでは使用できないかもしれませんが)

・ペルチェ素子は単段タイプではパワー不足だと思います。多段タイプが必要でしょう。

・個数は、10×10=100個以上は必要かもしれません。板厚がある場合は、20×20=400個以上かもしれません。小松エレクトロニクスのサイトで調べて計算してみて下さい。

・素子とアルミ板および冷却部との間には専用グリスをお忘れなく。
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可能かどうかは発生熱量によります。


熱量が小さい場合は-100℃程度まで可能です。

詳しくはURLをご覧下さい。基本的な情報は載っています。
ペルチエ素子の二大メーカ(1社は海外)の一つです。

安く購入するならば、秋葉原あたりで売っていると思いますが、、、、
(自作パソコンのCPU冷却用に使う人がいるので、、、)

某関係者より。

参考URL:http://www.komatsu-electronics.co.jp/
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昔から自作でコアな方々は結構使ってましたけど・・・

2種類の金属の接合部に電気を流すと、片側は吸熱、反対側は発熱をする「ペルチェ効果」を使った素子です。
ただし、発熱側は吸熱側+ペルチェ素子自体の消費熱になるので、冷却にはかなり大型のモノが必要になる。
又、吸熱側は冷やしすぎると結露するので、CPUが結露しないように温度管理等の対策が必要。


http://e-words.jp/w/E3839AE383ABE38381E382A7E7B4A0E5AD90.html

http://www25.cds.ne.jp/~kamiken/electro/mad/prucye.html

http://www.scnt.co.jp/hikaku.html

http://www.pc-custom.co.jp/fan22_list.html

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Aベストアンサー

一般に販売されているペルチェ素子は扱いが難しいですよ。
まず、放熱、何を置いても放熱・・・放熱しないとすぐに壊れます。
また電源を単純にON/OFFしても壊れます、ソフトスタート(電圧を徐々に上げる)しないとだめです。

一般ホビー用で安いです。
http://www.kyohritsu.com/CATALOG/SIKIT/sk90.html
(下の方に必要な品目一覧があります)

http://www.netten.co.jp/sengoku/cgi/search.cgi?toku=%82%D8%82%E9%82%BF%82%A5%91f%8Eq%20STS&cond8=and&dai=&chu=&syo=&k3=0&list=1

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http://www.morix-japan.co.jp/Unit.htm

http://www.netten.co.jp/sengoku/cgi/search.cgi?toku=%82%D8%82%E9%82%BF%82%A5%82%B6%82%E1%82%AF%82%C1%82%C6%20%82%D8%82%E9%82%BF%82%A5%82%E4%82%C9%82%C1%82%C6&cond8=or&dai=&chu=&syo=&k3=0&list=2

一般に販売されているペルチェ素子は扱いが難しいですよ。
まず、放熱、何を置いても放熱・・・放熱しないとすぐに壊れます。
また電源を単純にON/OFFしても壊れます、ソフトスタート(電圧を徐々に上げる)しないとだめです。

一般ホビー用で安いです。
http://www.kyohritsu.com/CATALOG/SIKIT/sk90.html
(下の方に必要な品目一覧があります)

http://www.netten.co.jp/sengoku/cgi/search.cgi?toku=%82%D8%82%E9%82%BF%82%A5%91f%8Eq%20STS&cond8=and&dai=&chu=&syo=&k3=0&list=1

上記の問...続きを読む

Qボタン電池でペルチェ素子

こんにちは。

甥っ子が夏休みの宿題でペルチェ素子を用いた実験をしていました。
見ているとペルチェ素子が結構面白そうなので、いろいろ遊んでみようと思っています。
(甥っ子の宿題の手伝いもかねて…)

ネットを調べると乾電池を使用しての記述は多くみられるんですが、ボタン電池使用の記述が
見当たりませんでした。

自分の電気・電子の知識は、小学生の理科レベルです。
(高校等では、それなりにやってきてますが、自信を持って言えるなら上述程度です。)

ペルチェ素子は
「TEC1-12706」
40×40×3.5(mm)
最大温度差 68℃
最大吸熱 51.4W
最大電流 6A
最大電圧 15V
性能指数 2.35×0.001

…ちんぷんかんぷんです。。
上記の通りになります。(叔父様が買ってきました。)


そこで、質問です。

1.ボタン電池自体の能力が、ペルチェ素子の可動に適しているか。

2.手持ちの素子を、乾電池で可動した時と同等の効果を得るには、ボタン電池は何個必要か。

3.ボタン電池の基本的な能力。


現在の実験(甥っ子の宿題結果)で、

1分程度で、0℃くらい
2分程度で、3℃くらい
徐々に上がって
10分程度で、元の温度くらい

という結果が出ています。
(温度測定方法は、謎です…w)

おそらく、
スイッチ入れて、1分程度で冷え切り。
その後、徐々に温度が上昇し、
10分後には、効果はなかったという簡単な解釈で大丈夫だと思います。

使用したのは、

単3電池  4本
ペルチェ素子 上述のもの。
ヒートシンク
ファン  DC 6V 0.15A

いろいろとばらばらに書いてしまってわかりにくいかと思いますが、
時間あるときにでも、回答よろしくお願いします。

こんにちは。

甥っ子が夏休みの宿題でペルチェ素子を用いた実験をしていました。
見ているとペルチェ素子が結構面白そうなので、いろいろ遊んでみようと思っています。
(甥っ子の宿題の手伝いもかねて…)

ネットを調べると乾電池を使用しての記述は多くみられるんですが、ボタン電池使用の記述が
見当たりませんでした。

自分の電気・電子の知識は、小学生の理科レベルです。
(高校等では、それなりにやってきてますが、自信を持って言えるなら上述程度です。)

ペルチェ素子は
「TEC1-12706」
40×40×3.5(mm)
最...続きを読む

Aベストアンサー

もう少し小型のペルチェ素子を使った方が現実的です。
望遠鏡用のCCDカメラを冷やすものだとか、高感度無線機のLNAを冷やすものなど。
これらは数ミリ角で、スタックになっているものもあります。
吸熱容量は小さいですが温度は下げられます。
仕様にもよりますが乾電池でも十分動作させる事が出来ます。

ご質問者様のペルチェは90Wもの電力を消費します。
勿論それ以下の電力でも働きますが、能力は低下します。
また廃熱側はペルチェの90Wに加えて熱移動してきた50Wの合計140Wを放熱しなければならないので大変です。

ボタン電池も色々ありますが、Li-ionボタン電池は200mAhあります。
1C程度の放電は出来ると思うので、4個直列にしたものを30個並列にすると30分位は動作すると思われます。

ボタン型ではないのですが、Li-PO電池であれば10C程度の放電が出来ます。
ラジコン用の14V型を買ってくるのが早いでしょう。

Q100℃の湯と0℃のをくっつけても50℃にならないのは?

中西博士の
http://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~kyodo/kokyuroku/contents/pdf/1524-9.pdf  p58 熱伝導の限界
で、
100℃の湯と0℃の水を、くっつけた場合、
>複雑な無限級数を計算して その温度の極限値が 100℃であることを示した
とあります。
どんな、無限級数なのか興味があります。
教えて頂ければ幸いです。

Aベストアンサー

式は分かりませんが、直観的には下図で明らかです。
100℃の水が0℃になるかわりに、0℃の水が100℃になります。

Qペルチェ素子について教えて下さい。

かなり高熱(80°くらい)まで発熱する可能性のあるレーザーダイオードに常温(20°~30°くらい)で温度が一定に保たれるようにしたいのですが、このようなことはペルチェ素子で可能でしょうか?

カタログなどで見ていると、温度制御装置みたいなごつい装置を使えば可能なようですが、ペルチェ素子単体で温度が冷えすぎず熱すぎないようにすることは出来ないのでしょうか?
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

レーザーダイオードを定温制御の為にペルチェ素子温度制御装置を使った事があります

4素子複合のレーザーダイオードで大変な熱が出ますのでしなければなりませんでしたが割と小さく作られてありました 電流は4素子で約0,35A
私が作ったのではありませんが温度センサーと電子回路でペルチェ素子を定温コントロールしてました

やり方は温度センサーで温度を測り 設定温度になるようペルチェ素子の電流を正方向/逆方向に流して定温制御します
作るにはそれなりの技術が必要です

ペルチェ素子は電流が大きく効率が悪いのですが 小形で強い冷やしも出来る物はこれ位でしょう
パソコンのCPUにも使われており流用する手はあります 秋葉原で手に入ります

他には出来るだけ温度を上げないようにする放熱制御位で例えばファンを使ってON/OFFするのです
嘗てオーディオアンプにも使われたヒートパイプという手もあります

Q熱湯80℃10lと水0℃10lを撹拌すれば大体何℃になりますか??

熱湯80℃10リットルと水0℃10リットルを撹拌すれば大体何℃になりますか??

Aベストアンサー

「大体」ということならすでに回答が出ているとおり約40℃ですね。

ただ,温度の違う水を混ぜたとき何度になるかは,体積でなく質量で計算します。ですからもう少し正確には,たとえば有効数値3桁であれば80℃の水の密度(kg/L) 0.972として9.72kg,10℃で密度1.000として10.00kg,

(80×9.72+0×10.00)÷(9.72+10.00)=39.43

約39.4℃というところでしょうか。


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