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パーソナル・クーラーのページ |
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| 概要 |
| 今年の夏は暑いねぇ。。。。 ってコトで、ペルチェ素子にファンと電源を付けて、涼しい風を送って一人だけ涼もうという、パーソナルクーラーを作ってみようと思い立ちました。 注：この実験は、ペルチェ冷却と言っても、CPUの冷却じゃぁなくって、人間の冷却が目的です（笑） |
| 結論 |
| ちょっと涼しい風は出るけど、高温側の排気温度はそれ以上に温まってる。 ペルチェが電気を食った分だけ、高温側の温度が上がるんだけど、こりゃ道理。 やっぱ熱力学のナンチャラ法則とかエントロピー増大の法則とかには逆らえましぇん。 それでも、室温より約4℃低い風が得られるんだから、使い方によっては使いモノになるかも。 高温側の放熱器を強化すれば、高温側の温度が下がる分、より涼しい風が得られるハズなんですが・・ いつかそのうち、やってみます(^^; |
| 実験データ | ||||||
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| 実験機その１ |
| とりあえず、ペルチェ素子と電源とCPU用のファンをつないで、ホントに冷えるかどうかを試してみました。 |
| 外観 | |
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| 全体写真 電源ユニットの上に冷却ユニット。 それと、３ヶの温度測定ユニット。 |
拡大写真 ペルチェ素子と２ヶのファン付き放熱器を ハリガネでくくり付けた冷却ユニット。 |
| 使用部品 | |
| ペルチェ素子 | 40mm角、定格12V6A |
| 電源ユニット | 出力 +5V8A、+12V3A、-12V3A |
| ファン＋放熱器 | CPU冷却用の、テキトーなもの（笑） |
| 断熱構造 | なし。とりあえず実験機だからね。 |
| 接続図 | ||||||||||||||||||||||||||||
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| ペルチェ素子は5Vで動かしています。 理由は、3Aしか出力できない12V電源じゃ過負荷になっちゃうから。 実際に12V出力にペルチェを繋ぐと、電圧が7V程度まで落ちて、電源ユニットが発熱しちゃんうんだもんなぁ。 なお、ペルチェを5Vで動かすと、ペルチェに流れる電流は1.8A程度でした。 |
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| 動作 | |
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| 動作開始後 実験時の室温は約26.3℃。 高温側放熱器が31.0℃になって、 低温側放熱器が23.3℃になるのですが、 ファンの出口の空気温度は、25.4℃。 これじゃぁ扇風機と大差ないよね。 |
過負荷動作時 ペルチェを+12V電源につないで、 電源過負荷で動かしてみました。 高温側放熱器は47.4℃まで上昇し、 低温側放熱器は21.4℃まで下がってるけど、 空気吹出し口温度は25.7度。。。（涙） |
| 実験機その２ |
| ファンを、シロッコファンに替えてみました。 さすが送風機にも使われるファンだけあって、送られてくる風の強さは、CPUクーラー用とはケタ違い！ ペルチェ無くても、けっこう涼しかったりする・・・困った（爆） |
| 外観 |
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| カタツムリのようなシロッコファンを２ヶ、直角に組み合わせています。 下段が低温側で、上のファンから下へ吹き出します。 上段が高温側で、右のファンから左へ吹き出します。 |
| 使用部品 | |
| ペルチェ素子 | 40mm角、定格12V6A。実験機その１と同じもの。 |
| 電源ユニット | 出力 +5V8A、+12V3A、-12V3A。実験機その１と同じもの。 |
| ファン | 日本サーボ製強風シロッコファン、12V、0.32A、4W。 2001年8月時点、吉野電装の「パソコン関連のページ」にて、２台で\2990。 |
| 放熱器 | 実験機その１、と同じもの。 |
| 断熱構造 | なし(^^; だって、めんどいんだもん(^^; |
| 接続図 |
| ファンが変更になったダケで、接続は実験機その１と全く同じです。 |
| 動作 | |
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| 放熱器温度 放熱器温度は、高温側が29.4℃、低温側は23.9℃。 ファンの出口の空気温度は、24.1℃。 実験機その１より、効率が良くなってます。。 |
吹出す風の温度 ファンの入口温度（＝室温）と、 放熱器出口に出てくる風の温度を測定しています。 高温側で室温から5.1℃上がっていますが、 低音側では室温より1.6℃低い風が出てきます。 （注：左の写真撮影時より、室温が上がってます） |
| 実験機その３ |
| これまでは電源が弱くて、12V定格のペルチェを5Vで動作させてたんですが、 冷却能力向上のため、+12Vで最大12.5A出力可能な強力電源ユニットで、ペルチェを全開動作させました。 とりあえず冷却能力を調べたかったので、ロクに固定もせず動作させてます。 |
| 外観 |
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| カタツムリのようなシロッコファンを２ヶ、直角に組み合わせています。 下段が低温側で、下のファンから左上へ吹き出します。 上段が高温側で、右のファンから左下へ吹き出します。 |
| 使用部品 | |
| ペルチェ素子 | 40mm角、定格12V6A。実験機その１その２と同じもの。 |
| 電源ユニット | １２Ｖ１２．５Aネミックラムダスイッチング電源ユニットHK-12-12。 |
| ファン | 日本サーボ製強風シロッコファン。実験機その２と同じもの。 |
| 放熱器 | 実験機その１、その２と同じもの。 |
| 断熱構造 | なし（爆） ←いーかげん断熱しろってば（笑） |
| 接続図 | ||||||||||||||||||||||||||
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| 今回は電源出力が＋12Vダケなので、全て並列に繋がっています。 |
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| ペルチェ駆動電流 | ||||||||||||||
購入した電源ユニットは、出力電圧を可変可能なので、ペルチェの電圧と電流との関係を計ってみました。電流計の値が振れるので正確な測定値ではありませんが、電圧に比例して電流も増えるようです。
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| 動作 | |
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| 電源ON直前の放熱器温度。 高温側も低音側もが26.2℃。 吹出し口付近の温度は26.6℃。 |
電源ONして温度が安定した状態では、 低温側の放熱器が22.1℃、 高温側の放熱器が39.8℃、 低温側の吹出し空気温度が23.5℃でした。 ちなみに電源出力は+12.0Vです。 |
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| 高温側の送風機を外してみました。 すると、放熱器温度がみるみる74.2℃に上昇し、さらに上昇しそうでした。 シロッコファンが放熱器を良く冷却しているようです。 |
電源の出力電圧を+10Vに下げてみました。 すると、低温側の放熱器が21.2℃、 高温側の放熱器が36.1℃、 低温側の吹出し空気温度が22.5℃でした。 やみくもに電流を増やすと逆効果のようです。 |
| 将来構想 |
| どうやら、ペルチェにたくさん電流を流せば良いってなモンでもなさそう。。。 たぶん、最適なペルチェ駆動電流ってのは、ペルチェ自信の電力消費量や高温側の放熱効率が 影響してそう。。。 これって、意外と奥が深いかも。。。。 ま、いずれにせよ人間を冷却するって実験は、とりあえずココで１段落させます。 今後は、自動温度制御を追加して、 パンの発酵温度を一定に保つとか、セッケンを作る際の反応温度を一定に保つとか、 どうやらソッチの方向へ進みそうです。。。いつになるかは不明ですが(^^; 自動温度調整は、可逆転モータードライバっていうICを使えば、簡単に出来そう。 とりあえず、日本橋のデジットで東芝製TA8429って石を仕入れてきました。 でもこの石、バイポーラなんだよねぇ。BA6222のようなFETタイプが有ればよかったんだけど。 |
| 参考情報 | ||
| 以下は、この実験に使った部品や、関連リンクなどです。
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| 関連リンク | |
 吉野電装 |
現品限りの通販ショップ、吉野電装さんのページです。 この実験で使用した、強力電源ユニットやシロッコファンユニット、温度計なんかを入手できます。 |
| この実験で使用したペルチェ素子を購入したTzoneのページです。 梅田店で購入したんですが、通販で売ってるかなぁ？探してみてください。 |
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| こーゆー苦労をせずに涼みたい人は、素直に電気屋さんでエアコンを買いましょう(^^; ←家電・AVの巨大オンラインストア・「でじこん」です。 |
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僕のバイクのメンテナンスをしてくれているバイク屋さん、尼崎市の塚口ファミリーオートです。 |
| 掲 示 板 | この実験に関する掲示板を試行的に立ち上げてみました。 電子工作を趣味とする人の情報交換の場になれば良いと願いつつ、荒らされたり管理しきれなくなったら、すぐ閉鎖します(^^; |
| ホームページ上に広告を載せて、実験材料購入費を貯めよう・・(^^; | |
このページの作成は、Tamuroです。
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