実用性が高い「ベルチェ素子2段重ね冷蔵庫」の作り方

ペルチェ素子８Ａタイプを２段重ねにした冷却ユニットを使った、２Lペットボトル４本が入る、実用性が高い冷蔵庫の作り方を記録したビデオです。２段重ねタイプは２台目になります。パソコンＡＴＸ電源、30mmスタイロフォームを使った筐体、市販の温度制御ボードを使いました。
1号機より、断熱材を薄くして､容積を大きくしたせいで、最低到達温度は上がってしまいましたが、室温30℃で、庫内を７℃程度に冷却できるため、飲んで冷たいと感じる水に冷却可能です。
音声は「VOICEVOX:剣崎雌雄」を利用しました。

[@axxx300]

ペルチェ素子は温度差が大きくなるとペルチェ素子のシリコン自体から熱が逆流していくので、温度差が30度を超えるととたんに能力が落ちるんですよね。われわれは使用を断念しました。

[@diy-ToaArsenal-JimnySierra]

こちらを参考にしました・。ありがとうございます。ジャンクのＰＣ用の水冷ユニットで試してみました。室温29.6℃とペルチェ表面が－２５℃の好成績でした。　後は回路も参考にさせていただきますね。ちなみに　１２Ｖと５Ｖと３．３Ｖの３枚だとどうなんでしょうか？　ＡＴＸ電源あるので利用できるかな？と思いまして・・・

[@shumino_butsuri]

複数枚のペルチェ素子を重ねる場合、内側のペルチェ素子の電圧を低くしていくと良い結果が得られるような気がします。実験してみる価値は十分に高いと思います。結果が出たら教えてください。

[@diy-ToaArsenal-JimnySierra]

@@shumino_butsuri ありがとうございました。３枚の結果はアップしています。お手すきの時に見てください。４枚がさねならどうなんでしょうね？　キリがないですね。笑

[@user-ep4pe1ub1p]

リレー周りの部品は何を使っていますでしょうか？ 図面にはダイオードらしきものもないでしょうか？

[@shumino_butsuri]

トランジスターなどの半導体でリレーのコイルを負荷として動作させるときは、逆起電力を吸収させるためにコイルと並列にダイオードを接続しますが、今回は温度コントローラーのリレー接点で、リレーを動作させているのでダイオードを省略しました。しかしご指摘のようにダイオードを並列に入れて逆起電力を吸収させた方が安全性は高まると思います。

[@bluefish8729]

５ｖのパワーリレーには何を使用していますか？omron製というのは分かったのですがそれだけでは絞れませんでした…。 出来れば型式など細かい部分を教えていただきたいです。

[@shumino_butsuri]

G2RL-2 5VDC です。20年近く前からストックしておいたリレーです。接点容量がギリギリかもしれません。

[@user-fw3hs5su5t]

吸熱側のヒートシンクの温度はどのくらいですか？

[@shumino_butsuri]

この冷蔵庫は、サブ冷蔵庫としてお盆など来客が多いシーズンに、ジュースを冷やすのに使っています。吸熱側のヒートシンクの右下に温度センサーを接触させて運用していますが、外気温が３０℃を超えるときも一桁の温度（10度以下）になります。（外気温－25）℃には下がります。ただし、ジュースを沢山入れたときは、なかなか温度は下がりません。外気温が20℃程度になると、吸熱版に結露した水が凍ってしまいます

[@aki3happy]

放熱と吸熱のファン電源は、ペルチェ素子と同じにしてますか？

[@shumino_butsuri]

放熱用のファンは１２Ｖ固定、吸熱ファンは手持ちの２４Ｖ定格のファンを１２Ｖ固定で利用しています（１２Ｖ用を５Ｖで運用するのと同じだと思います）。 両方のファンともに、ペルチェ素子のような電圧の切り替えは現在していません。当初放熱用のファンの電圧をペルチェ素子と並列につないで、同じように切り替えましたが、静音型のファンを利用して１２Ｖ固定で運用しています。 なお、真夏をすぎて、最高気温が２５℃程度に下がると、冷蔵庫の温度が下がりすぎて、霜取りが必要になります。対策を思案中です。

[@kawasometoshio8459]

二段重ねにして、実験したのですか、どうも良い結果が出なかったので、諦めました。ピラミッド状にもしてみたんですけど。。。温度差が20度前後しかでないのですか30度とれれば良いのですけどね。2枚直列で面積を大きくして使ってました。1枚あたりの電力を半分にしています。

[@shumino_butsuri]

温度の計る場所で温度差は違って見えますが、８Ａタイプペルチェモジュールを単純に２段重ねで、５V、１２Vの電圧設定で、放熱板との熱接続を良好に保つと３０℃以上の温度差は得られると思います。 ペルチェモジュールの使い方を徹底解説 kzbin.info/www/bejne/kIGpg36cfJhng7s の実験では温度差は５０℃程度は得られました。温度が下がらない原因の多くが放熱板との熱的接触の不良でした。 アイネックス 熱伝導グリス大瓶タイプ TC-200を購入して、ペルチェモジュールを外すたびに、グリスを塗り直しました。 冷却部分の組み立ての仕方で、温度が下がる－下がらないが極端に現れました。 諦めずに頑張って下さい。私も何年もかかってやっと実用になる冷蔵庫が完成しました。 なお、この動画の冷蔵庫のドアの内側、天板、放熱板の周辺に20mm厚のスタイロフォームを貼って、断熱性能を向上させています

[@bbmlukastudio]

消費電力はどれくらいですか？

[@shumino_butsuri]

ワットチェッカーでの測定ですが、12V+5Vの状態で約100W、5V+3.3Vで30Wです。設定温度は5℃です。本日気温が23℃ですが、消費電力は30Wのままです。なお、冷蔵庫の断熱材の厚さを、側面をのぞいて、20mmのスタイロフォームを貼り付け、断熱性能を向上させた結果、内部は１℃程度になっています。冬場にかけて、温度が下がりすぎる対策が必要かと考えています。

[@bluefish8729]

あざっす！！！