TECクーラーの原理と応用

TECクーラー基本的にペルチェ効果を利用して、電気エネルギーを熱エネルギーに直接変換します。これらは機械的な動作を必要としない固体冷凍技術です。

中心的な動作原理: ペルチェ効果

2 つの異なる導電性材料 (通常は半導体) で構成される回路に電流が流れると、2 つの接合部がそれぞれ熱を吸収および放出します。これがペルチェ効果です。 TEC クーラーの動作は、次の 3 つの主要なステップに分類できます。

電子移動熱吸収: 冷却端では、電子がより低い電位の材料からより高い電位の材料に移動し、エネルギー差を克服するために熱を吸収し、その結果、その端の温度が下がります。

電流熱輸送: 吸収された熱は、放熱システムと接触している冷却端から加熱端まで電流によって運ばれます。

加熱端での熱放散: 加熱端は伝達された熱を放出します。この熱を適時に放散できない場合、TEC の全体的な効率が低下したり、損傷することさえあります。そのため、ヒートシンクやファンなどの放熱部品を搭載する必要があります。 TEC クーラーは可逆的でもあります。電流の方向を変えることで、熱吸収端と放熱端が入れ替わり、デバイスを冷却モードから加熱モードに切り替えることができます。

TEC クーラーは、コンパクトなサイズ、正確な温度制御、静かな動作により、特殊な冷却条件を必要とするアプリケーションで広く使用されています。コア アプリケーションには次のものが含まれます。

電子デバイスの冷却: CPU、GPU、レーザー ダイオード、赤外線検出器などの精密電子コンポーネントを冷却し、高温によるパフォーマンスや寿命への影響を防ぎます。

産業用温度制御: 精密機器やセンサー校正装置では、TEC の可逆性によりデュアルモードの冷却と加熱が可能になり、ターゲット温度を正確に制御できます (精度 ±0.1°C)。

医療および科学研究、家庭用電化製品、その他のアプリケーション。