ペルティエ素子
2種類の金属の接合部に電流を流すと、片方の金属からもう片方へ熱が移動するというペルティエ効果を利用した板状の半導体素子。直流電流を流すと、一方の面が吸熱し、反対面に発熱が起こる。電流の極性を逆転させるとその関係が反転する。また温度制御が可能なばかりでなく、温度差を与えることで電圧を生じさせることもでき、これをゼーベック効果という。
吸熱量Qcは次式で表される:
Q c = π c I − 1 2 R I 2 − K Δ T {\displaystyle Q_{c}=\pi _{c}I-{\frac {1}{2}}RI^{2}-K\Delta T}
ここで、πc = (αp-αn)Tcはペルティエ係数、αp, αnはゼーベック係数、Tcは素子の低温側温度、Rは抵抗、Iは電流、Kは熱コンダクタンス、ΔTは高温側と低温側の温度差である。
ペルティエ素子の性能は最大吸熱量Qmax、最大電流Amax、最大電圧Vmaxで表される。印加電圧が大きくなると発熱量が増えて冷却効率が悪くなるため、最大電圧の50-60%が最適電圧といわれる。
材料としてはp型およびn型のビスマステルル系半導体などが用いられる。
複数重ねることで熱の移動量を増やせる。
KELK(日本)
アイシン(日本)
岡野電線(日本)
クレオサーモ(ロシア)
ジーマックス=旧フジタカ(日本)
ノルド(フェローテックホールディングス(日本)子会社)(ロシア)
フェローテックマテリアルテクノロジーズ(日本)
マーロー(アメリカ)
メルコア(アメリカ)
ヤマハ(日本)
オーム電機(日本)
京セラ(日本)
海渡電子(日本)