現代版徒然草素描

勝手気ままに感じたままを綴ってみましょう。

熱電素子

2009-09-23 09:51:58 | 脱炭素社会

 テレビで熱電素子を使って発電する研究をしている人の紹介をしていた。熱を電気に変換して取り出す技術である。どの番組で放送したのか記録しておかなかった。すでにそれなりの情報があったので記録しなかった。「仕事の流儀」だったかもしれないが、確証は無い。

何年も前にあるアイデアを発表した際に、電気に詳しい研究会の仲間が提案してくれたものである(その一部はアイデア夜話 千と一夜の物語に投稿済み。)。ついでにインターネット上に公開になっている情報もつれてくれた。

以下にインターネット情報を転写して置きますが、図は省略しています。

 「この熱電素子には、電気を流すと一方の面があたたまり、反対の面が冷えるという、たいへんおもしろい性質がありあす。しかも、電気のプラスとマイナスを入れかえて、電気の方向を逆にすると、あたたまる面と冷える面が入れかわるのです。」

 展示室で使っている熱電素子の温度をはかって見ると、室温19.5℃のとき、あたたかい方の面は34.5℃、冷たい方の面は5℃でした。このとき熱電素子には、3ボルト/アンペアの電流が流してありましたが、この電流をもっと大きくすると、両方の面の温度差も大きくなります。

 さて、この熱電素子はどんなところに利用することができるでしょうか。

 「熱電素子の特徴は、小型で軽く、電気を流すだけで簡単に物を冷やすことができるという点で、機械や電気製品などの一部分だけ冷やしたいときなど便利です。また、これをいくつか組み合わせて冷蔵庫を作ると、今までのような機械的な冷却機がいらなくなり、振動や音の全く出ない静かな冷蔵庫を作ることができます。ただし、熱伝素子は、まだ値段が高いので、その利用は、一部に限られているようです。」

 最後に、熱伝素子の原理を簡単に説明しましょう。熱伝素子のはたらきは、ペルチェ効果という現象にもとづいています。これは、1834年にペルチェという人が発見したもので、二種類の金属の両端を図-2のようにつなぎ、電気を流すと、その接点の部分で熱を発生したり吸収したりする現象です。

 熱伝素子は、このペルチェ効果の効率を高めるため、一方の金属をビスマスとテルルという金属から作られる特殊な半導体に置きかえてあります。