アトラス圧力センサー P165-5183 B1203-072 に最適

センサーの熱電効果

半導体材料は高い熱電ポテンシャルを持っており、小型の熱電冷蔵庫の製造に使用できます。図1にn型半導体とp型半導体からなる熱電対冷凍素子を示します。N型半導体とP型半導体は銅板と銅線でループ状に接続されており、銅板と銅線は導電の役割のみを果たします。この時点で、一方の接点は熱くなり、もう一方の接点は冷たくなります。電流の方向が逆の場合、ノードでのコールド動作とホット動作は相互に作用します。

熱電冷凍機は一般に出力が非常に小さいため、大規模かつ大規模な使用には適していません。しかし、その高い柔軟性、シンプルさ、利便性により、特殊な要件を持つマイクロ冷凍分野や寒い場所に非常に適しています。

熱電冷凍の理論的基礎は固体の熱電効果です。外部磁場がない場合、熱伝導、ジュール熱損失、ゼーベック効果、ペルタイヤ効果、トムソン効果の 5 つの効果が生じます。

一般的なエアコンや冷蔵庫は冷媒として塩化フッ化物を使用しており、オゾン層破壊の原因となります。したがって、無冷媒冷蔵庫（エアコン）は環境保護の重要な要素です。半導体の熱電効果を利用して、冷媒を使用しない冷蔵庫を作ることができます。

この発電方法は熱エネルギーを電気エネルギーに直接変換するもので、その変換効率は熱力学の第二法則であるカルノ効率によって制限されます。1822 年には Xibe が発見したため、熱電効果はゼーベック効果とも呼ばれます。

これは 2 つの接点の温度だけでなく、使用される導体の特性にも関係します。この発電方式の利点は、回転する機械部品がなく、摩耗することがないため、長期間使用できることです。しかし、高効率を達成するには高温の熱源が必要であり、高効率を達成するために熱電物質の複数の層をカスケードまたは段階的に使用する場合もあります。