熱電冷却モジュールの概要
熱電技術は、ペルティエ効果に基づく能動的な熱管理技術です。1834年にJCAペルティエによって発見されたこの現象は、2つの熱電材料（ビスマスとテルル）の接合部に電流を流すことで、接合部を加熱または冷却するものです。動作中、直流電流がTECモジュールを流れ、熱が一方の側から他方の側に伝達されます。これにより、冷たい側と熱い側が生成されます。電流の方向を反転すると、冷たい側と熱い側が入れ替わります。また、動作電流を変更することで冷却能力を調整することもできます。典型的な単段クーラー（図1）は、2枚のセラミックプレートと、その間に挟まれたp型およびn型半導体材料（ビスマス、テルル）で構成されています。半導体材料の要素は、電気的には直列に、熱的には並列に接続されています。
熱電冷却モジュール、ペルチェ素子、TECモジュールは、固体熱エネルギーポンプの一種とみなすことができ、実際の重量、サイズ、反応速度から、（スペースの制限により）内蔵冷却システムの一部として使用するのに非常に適しています。静音動作、破損防止、耐衝撃性、長寿命、容易なメンテナンスなどの利点を持つ現代の熱電冷却モジュール、ペルチェ素子、TECモジュールは、軍事機器、航空、宇宙、医療、疫病予防、実験装置、消費者製品（ウォータークーラー、カークーラー、ホテル冷蔵庫、ワインクーラー、パーソナルミニクーラー、冷暖房スリープパッドなど）の分野で幅広く使用されています。
今日では、軽量、小型、低コストといった利点から、熱電冷却は医療機器、医薬品機器、航空宇宙機器、軍事機器、分光システム、および商業製品（温冷水ディスペンサー、携帯用冷蔵庫、カークーラーなど）に幅広く利用されている。
| パラメータ | |
| I | TECモジュールへの動作電流（アンペア） |
| I最大 | 最大温度差△Tを生じる動作電流最大（アンペア単位） |
| Qc | TECの低温側で吸収できる熱量（ワット単位） |
| Q最大 | 低温側で吸収できる最大熱量。これは I = I のときに発生します。最大そしてΔT = 0の場合。（単位：ワット） |
| T熱い | TECモジュール作動時の高温側表面温度（℃） |
| T寒い | TECモジュール作動時の低温側表面温度（℃） |
| △T | 高温側と高温側の温度差（Th）と冷たい側（Tc)ΔT = Th-Tc（摂氏） |
| △T最大 | TECモジュールが高温側（T）と高温側（T）の間で達成できる最大温度差h）と冷たい側（Tcこれは、I = I のときに発生します（最大冷却能力）。最大そしてQc= 0. (°C単位) |
| U最大 | I = I における電源電圧最大（ボルト単位） |
| ε | TECモジュールの冷却効率（％） |
| α | 熱電材料のゼーベック係数（V/℃） |
| σ | 熱電材料の電気係数（1/cm・オーム） |
| κ | 熱電材料の熱伝導率（W/CM・℃） |
| N | 熱電素子の数 |
| Iε最大 | TECモジュールの高温側と低温側の温度が規定値に達し、最大効率を得るために必要な電流値（アンペア単位） |
TECモジュールへの応用式の導入
Qc= 2N[α(Tc+273)-LI²/2σS-κs/Lx(Th- Tc)]
△T= [ Iα(Tc+273)-LI/²2σS] / (κS/L + I α]
U = 2 N [ IL /σS +α(Th- Tc)]
ε = Qc/UI
Qh= Qc + インディアナ大学
△T最大= Th+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]
I最大 =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iε最大 =ασS (Th- Tc) / L (√1+0.5σα²(546+ Th- Tc)/ κ-1)
関連製品
売れ筋商品
- 関連ブログ
- レビュー
-
Eメール
-
電話
-
トップ
