温度とモジュール

ペルチェ素子には上側が熱が上がり、下側がその分熱が下がるという。その温度差で発電することもあるという。今回は冷却ファンを補助する役割で活用方法を模索したい。ペルチェ素子を冷却するにはヒートシンクの上の方を大きくして効果的に熱を逃がす必要がある。放熱フィンはアルミサッシの断片のような金属片で、それと四角形のペルチェ素子とPCパーツが組み合わさっているとボリュームがある。つい持ち運ぶときも梱包材で囲んでいた。それがあたかもPCの基盤の部品のようにも見えたからだった。電圧は蓄電池の12Vが推奨されているが、蓄電池を使う前にUSBの5Vで試してみてもペルチェ素子の下の方の温度が下がっていく、しかしながら外気と混ざるためか、出力が足りないせいか温度は徐々に常温に行きつ戻りつしている。またペルチェ素子の下の部分には結露が起こり、空気中の水分が温度が下がるので飽和していたものが水滴になる。そのためCPUの冷却には温度が低ければいいけれど、急激に冷やすことが試されてこなかった理由の一つだろう、ノートパソコンの隣に保冷剤を置く方法が適切でないことと似ている。その点水冷のパイプは銅とアルミの熱を伝えやすいパイプに液体を流して、温まった部分を常温に近づける、または扇風機で温まった空気をより広い空気に送ることで温度を中和させる。とはいえ扇風機の音はやや水冷のダイヤフラムポンプに比べるとやや大きく、冷やす周りまで肌寒くなるので、対象だけを冷やすとしたらペルチェ素子が選択肢として挙がってくる。

ヒートシンクにはドリルで空いた穴にネジが固定されていたが、ホームセンターでサイズが近いボルトとネジを集めて、CPUファンを風の向きが任意に変えられるブロワーファンにした、またブロワーファンでも回転するモーターが丈夫そうなタイプを選んだ。CPUファンでもかき混ぜられた空気はどちらかというと排気になるけれど、化石燃料をつかっていないのでその区別はつきにくい、とはいえブロワーファンは農工具の唐箕に期限があり、取り入れる空気と吐き出す空気を分ける仕組みになっている。プロペラ機には同じ軸で逆に回転することで空気抵抗を減らす変わり種もある。そのような扇風機が無印良品にもあったけれど、一回り大きいファンはプロペラは一枚で羽の形とモーターのバランスで省エネを実現しているようだ。風力発電のプロペラも印象的な3つの羽になっているが、かつて風車があったことには風を受ける羽はよりバリエーションも豊かだったようにも思われる。多摩の学園都市に風力発電の羽とソーラーパネルが景観に調和している風景は印象的で、どちらも比較的近現代では古い段階から開発されていたけれど、それが実用化されることが試されてこなかった。太陽電池は電卓の自家発電にも使われているが、スマートフォンを給電すればそれだけ持ち運びやすくなる。raspbrryPiの基盤と同じサイズでリチウムポリマー電池のパーツを見つける。しかしながら、raspbrryPiのケースには、ピンヘッダーやシールドを付けるスペースがあるが、バッテリーを付けるような事例は珍しかった。マイコンにはGPSや液晶ディスプレイのシールドはあるけれど、+と-と信号のケーブルにすることで、センサーと基盤をよりシンプルにつなげられる。そういったなかでも電源がないと動かないので、バッテリーが省スペースになることには実用性がある。

WindowsのパソコンをCPUをベースにした小型パソコンでも十分に動くことを実感するために、raspberryPiで検索エンジンでキーワード検索出来たり、動画などのグラフィックが継続して表示されたりする、通常のPCでは何気ないことでも、それが持続するための仕組みを考える機会になる。それだけでなく、raspberryPiではセンサーモジュールやサーバーとしても使えるけれど、起動画面を必ずしも見る必要がない場合は、LEDランプの点滅、点灯具合で動作を予測して、コマンドラインで動かすこともある。

温度を測る温度計は調理用の温度計を使っていたものの、納豆を発酵させる温度を測るために用意したモジュールには温度計がケーブルのように省スペースでピンポイントで温度が表示される。温度の低いところを寒色、高いところを暖色で色分けするサーモグラフィーはどういうわけかディスプレイが付いたものは値段が数万円と温度計には珍しい価格になっていた。温度計の精度は分からないが、手で触った感覚とそこで測った温度は測る場所を一定にすることで、認識を合わせることができる。温度計モジュールにも基盤がありアクリルのケースが付いている。リレースイッチは使わなかったが、12vでも計測器の消費電力はそれほど大きくないので、USBの5Vを昇圧しても動作は持続されている。スマートフォンやデジタルカメラにはGPSセンサーが付いているが、温度センサーは付いていない。インターネットで天気予報を調べても建物の中に入ったり空調設備があれば体感温度はその限りではなくなる。感覚を仕組みに作り替える工夫を試してみたい。 character

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です