ペルチェについて

ペルチェ素子って何？

ペルチェ素子とは、一般的に冷却・加熱効果のある電子部品のことをさします。

ペルチェ（効果）の定義は、「二種類の異なる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ため吸熱（発熱）がおこる、また電流を逆流させると反転が起こる」です。

メリットとしては、

1. 可動部が無く、騒音を発生しない。
2. 大気汚染（二酸化炭発生）しないクリーンな環境にやさしい冷却装置。
3. 加熱も冷却も可能。

さらに詳しく説明すると・・・

19世紀後半にフランスのJ.C.A.Peltierさんという科学者がこの効果を発表したので、ペルチェと名づけられました。よくゼーベック効果とも呼ばれます。ゼーベック効果は1821年、ドイツ人科学者ゼーベックにより発見された温度差によって金属に電流が流れることをさします。はたまた、トムソン効果とよばれることもあり、こちらは温度勾配のある導体を電流が流れるときの加熱・冷却を記述する定義で、イギリスの物理学者ウイリアム・トムソンにより発見されました。

従来品 / 他社製品との違いは？

センサーコントロールズ社のペルチェ・モジュールは、海外製の秋葉原等で販売されている￥1,500 ～ ￥4,000のペルチェ・モジュールや、国内製他社ペルチェ・モジュールとは全く異なる製造工程を経ているので、内部構造に違いがあります。

一般的なペルチェ・モジュールはP/N半導体素子を2枚の支持体で挟み込むことにより形状を維持しています。（下図参照）しかし、センサーコントロールズ社では独自半導体技術の開発により1枚の支持体を中央に配置し固定することに成功しました。

そのメリットは？
P/N半導体素子の熱量が直接表面のアルミニウムに伝わるため熱伝達速度があがります。また、中央に配置された支持体がヒートアブソーバの役割を果たすため熱応力への耐性が高く、製品が変質せず長寿命です。
実証：10℃ ～ 100℃の繰返し冷却・加熱試験をおこないましたが、50万回後も品質データに変化は現れませんでした。

比較表

項目	他社ペルチェ素子	弊社ペルチェ素子
原料	ビスマス・アンチモン・テルル （Bi、Sb、Te）化合物	ビスマス・アンチモン・テルル （Bi、Sb、Te）化合物
製法の特徴	原料の廃棄が多い（～60％）	原料の廃棄が少ない（～10％）
素材の特徴
製法と素子の特徴	■３回の切断工程・素材の廃棄多い ■剛体構造のため壊れやすい ■ON／OFF制御（急速冷却）が出来ない ■信頼性が低い ■剛体構造のため冷却能力（COP）はこの20～30年変化なし	■１回の切断工程・素材の廃棄少い ■柔軟構造のため壊れない ■ON／OFF制御（急速冷却）が出来る ■信頼性が高い ■単結晶素子のため冷却能力（COP）がペルチェ素子より25％向上
発展性	用途が限定され、中国等の安価品が出回る。素材を80％以上も廃棄する製法では大量普及の道はない。	素材の廃棄が20％以下、素子の性能向上、抜群の信頼性、量産での低コスト化へ、大量普及の道が開かれる。