2012年04月11日

水冷ペルチェ式水槽クーラー!&ヒーター

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はい。やっと水槽06の温度調整ユニットが仕上がってきました。まだ、完成ってわけじゃないのがもどかしいですが。
このユニットは側面が光沢の黒、漆をイメージしています。天面はチタンをぴったり貼ってあります。

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本邦初公開ですが、これが水槽06の底面です。ユニットと同じようにチタンの板が貼ってあるのがわかると思います。チタン部分の全てが加温、冷却部と触れるのではなく、加温、冷却部が当たる所のみ、チタンが水槽の水と直接触れるようになっています。

で、今回のこの加温、冷却ユニットは加温部にシートヒーター、冷却部にペルチェ素子を使っています。加熱にシートヒーターを使っているのは、以前も書きましたがペルチェ素子の寿命を長引かせるためです。そんで写真のおへそのようになっているところがペルチェ素子のあるところです。おへそのようなのは、ペルチェ素子の冷却面が氷点下になるので大気中の水蒸気が霜になっているんですね。

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この写真だと凍ってるっていうのがわかりますかね。2時間ほど放置した状態です。スーパーの冷蔵庫みたいな霜ですね。

さて、ペルチェを使った冷却には普通、ペルチェの放熱用に大掛かりなヒートシンクとファンを使います。今回のユニットの厚みは3cmくらいなので、普通はヒートシンクは設置できません。そこで、タイトルにあるように今回はパソコン用の水冷方式を使いました。水冷方式とは液体を循環させ、熱を運び、ラジエーターを使って放熱するという方式です。ぶっつけ本番で試してみましたがばっちし冷えました。霜をとって表面温度を測ると-8℃ほどでした。今回はペルチェ素子1枚を使ってますが、ペルチェ素子は2枚重ねに使うと-20℃くらいいくので、まぁまぁってとこです。とはいえ、表面が-8でも表面積が少ない上、水の体積で希釈されてしまうので、金魚鉢の水温を2〜3℃下げる程度じゃないでしょうか。まぁ今回は金魚を飼育する予定ですし、水中ポンプなど熱源になるものを入れないので十分だと思います。

あと、何かにつけてチタンを使っていますが、チタン、チョーカッコイイ…っていうわけじゃないです。まず、チタンはダントツに安定しているのが魅力です。薬品にも強く、海水でも錆びません。正確に言うと、チタン自体というより、チタンの表面にできる酸化膜が超強いんです。例え傷付いても、酸素とすぐに結合してまた強固な皮膜を作ります。それと熱伝導率がダントツに悪いのも魅力です。熱伝導率が悪いのは熱交換器にとって不利なのでは?っていうのはある意味あっています。ただ、今回のユニットように局地的に熱されたり、冷却される場合、アルミのような熱伝導率が高いものだと、熱が拡散されてしまうんです。余分なトコに熱が逃げちゃう。熱源からロスを少なく熱交換するには、チタンがとても効率がいいんです。とはいっても、あまり厚いと熱がなかなか伝わらなくなっちゃいますから、今回は0.1mmほどの薄板を使っています。

まだラジエーターの部分ができていないので、完成し次第、フルアーマー加藤水槽06の写真をアップしますです!

posted by katoget at 22:04| Comment(0) | 制作関連
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