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エンジンの冷却にペルチェ素子なんかは使えないんですかね？
ふと！思いついただけなんですけど、 車のインタークーラーとか、ラジエーターの変わりに、 冷却水（空気）のパイプのまわりに、ヒートシンクつきのペルチェ素子を超多層でべたべたとつけとけば結構冷えるのでは？ とほんまにふと！思ったんですが・・・。 今のままの方が効率がいいんでしょうかね？
- naruchi214
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ペルチェ素子は素子自体が抵抗体として熱を発生しますので、放熱しなければならない熱量が通常ラジエーターなどを使用する場合よりもはるかに大きくなってしまいます。これは、もともとの熱量プラス素子の発生した熱量を放熱する必要が出ることを意味し、使用しない場合より大きな放熱器が必要になることを意味します。また、エンジンなどの場合はその適温が外気温度よりも十分に高いので特にヒートポンプによる熱の移動を起こさなくても十分な放熱ができるので、わざわざペルチェ素子を用いる利点があるとは思えませんし、熱源の温度が高いためペルチェ素子自体の耐熱温度にも問題があるでしょう。場合によっては熱源の温度で破壊されてしまう可能性もあるでしょうし、そこで吸熱動作をすれば放熱側はさらに高温になることになるので確実に破損してしまうでしょう。 エンジンの適正動作温度がもっと低い温度であるならば、メリットがあるかもしれませんが・・・ 余談ですが、以前インタークーラーを機械式の冷凍機（要するにエアコンですね）で冷却しかなり高い過給圧にしてもノッキングが起きないようにしたシステムがありました。インタークーラー部分を氷点下に冷却して吸気温度を劇的に下げる効果があり、冷凍機運転に必要なパワーを差し引いても出力の向上が望めるものでした、これなどもペルチェ素子では効率の面と温度の面の両面で問題があるでしょうね。ペルチェ素子の効率が十分に高ければエアコンなどの用途に利用できるのです（オゾン層破壊で問題になっているフロンガスは使いませんし、機械的な動作部分がないのでメンテナンスも容易でしょう）が、残念ながら現時点では効率が低すぎるようです。
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- twin_ring009
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ちょっと雑談・・・（汗） ＞お金のかかっても良いレーシングカーとか・・・ 基本的にレーシングでは、なるべく重いバッテリーは 使わないようにしています。 制御のためのCPUと電磁弁はありますが、モーターの類は 使わず、コンプレッサーによる油圧と気圧によって、 駆動させるようにしています。 良くレースシーンで、車体の後方にオイルの煙を 吹き上げてリタイアする車両がありますが、 あれはエンジンの損傷というよりも、高圧で駆動する 油圧の可動部分の漏れが発生したものなのです。 変速なんて、15気圧ぐらいの油圧で動かしていますから（汗） で、インタークーラーなんですが・・・・ もともとは過給器による高温高圧のために、ガソリンの 大気充填濃度（空燃比）が悪くなってしまい、連続使用で 出力が低下する（熱ダレ）ことを防ぐためのものなので、 ラジエターのように厳密に、冷却効率が必要なもの ではありません。 また、どんどん冷やしたとしても、それで出力が 大きく変化するわけでもありません（笑） 特に公道走行などでは、いつも過給され続くようなことは まずありませんので、そんな深刻なものではないのです。 ついでにエンジンは、内部が85～90℃で駆動しているときが もっとも安定した運転になるようしてあります。 わざわざラジエターは、この温度を超過したぶんだけを 冷却して循環させていますので、充分に冷却能力には 余裕を持たせているのです。 ほら、エアコンのラジエターの熱を、一緒に冷却しても オーバーヒートなんて、なかなか発生しないでしょ（笑）
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ご回答有難うございます。 なるほど！ あれ以上冷却する必要が全然無いわけですね。 （だから皆そう言ってんだろう！！（爆）） 何度も有難うございました。
- old98best
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ベルチエ素子での問題点は、 １．効率が悪いです ２．構造的にエンジンには向かない ベルチェ素子は、水冷ラジエーターと同じで熱の吸収は出来なくて熱の移動しかできませんから、放熱の部分が必要になります。 理論的に、エンジンの発熱＋ベルチェ素子の発熱を冷やすだけのラジエーターが必要になりますから、今の水冷のラジエーターよりも大きくなってしまいます。 そもそも、ベルチェ素子を動作させるエネルギーとしての電力が必要ですが、これは移動させる熱の４０以上が必要となると言われています。 ２０００ｃｃクラスのエンジンだと、別に５キロワットクラスの発電器が必要だと思います。 エンジンパワーの３０％程度かな？ また、ベルチェ素子は原理的に熱を吸収する部分と熱を放出する部分を分離するのは非常に困難です。 分離すると製造コストが非常に高くなる上に、振動などによる電線の切断などの故障が非常に多くなります。 分離しないで、熱の吸収と放出が１枚の板の背中合わせになっていれば故障は少ないですけど、それではエンジンのすぐ横にラジエーターをつけなければならないので、構造的に車には向きません。 シリンダーにベルチェ素子を貼り付けて、ベルチェ素子の放熱部は水冷にして、別の場所にラジエーターを付けるという方補もありますが、それでは水冷のラジエーターだけの方が効率は良いです。 エンジンのように８０度以上に上がる部分を冷却するならば、水冷がもっとも効率が良いでしょう。 マイナスの温度以下に冷却するのでしたら、ベルチェ素子で冷却をして、ベルチェ素子の放熱部を水冷にするというシステムもあるのですけど。
お礼
ご回答有難う御座います。 ・・・ガ～ン・・・エンジンパワーの３０％！！ 単純に考える、と２リッター１３０馬力だと９１馬力に・・・って事ですもんね・・・。 む～電気か～・・・。 熱の吸収と放熱に関しては、今ラジエーターの付いている場所につければいいかと思っていたんですが、エンジン自体は水冷のままでいきましょう！ 雰囲気はラジエーターなんですよ！ ラジエーターの空気に触れる部分をペルチェで援助してやろう！！って感じなんですけど・・・わかりにくいですよね！う～ん・・・
補足
こんな感じなんです。 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 超冷却水（？） ←ラジエーターのフィンにあたる部分（配管状でも可？） ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ ―――――――――――― ←ペルチェ素子（多層が理想） ＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴ ←ヒートシンク 空気 ↑こんなのを Ｉ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝Ｉ Ｉ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝Ｉ ←Ｉ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝Ｉ← Ｉ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝Ｉ Ｉ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝Ｉ こんな感じで配置したらどうかと？ （＝部が上のややこしい図の部分です）
- adjective
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＞・・・もしかして、エンジンって冷やしすぎると駄目な ＞んですか？ だめですね。エンジンの性能にあった一定温度を保つのがいいです。 オーバークールで調子が悪くなることもあります。
お礼
ご回答有難う御座います。 やっぱり！ でも一応電圧で温度制御出来るみたいやし、問題ないですかね？ 一定温度は保てますよね？
- ・・・・ リナ（@engelrina）
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フリーピストン型スターリング冷却方式（FPSC）の方が全然効率が高いからどうせやるならこっちの方が良いのでは。DC１２ボルトで動作しますよ。 参考URL ツインバード工業 FPSC http://www.twinbird.jp/
- 参考URL：
- http://www.twinbird.jp/
お礼
ご返答有難う御座います！ なんと！こんな新兵器が開発されていようとは！ これってあの装置自体が冷たくなるんですかね？ やっぱり中に空気などを入れると、出てきたのが冷たくなってるんですかね？あの装置事態で完結しているということはラジエーター要らず？？ む～、難しい・・・
- twin_ring009
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まさか、そんな高価な部品なんて使えないでしょう（笑） 昔の空冷エンジンのバイクなどでは、エンジンの空冷フィンに、 「アルミ製、せんたくバサミ」をいっぱいつけて、 表面積を上げて、冷却効率を改善したようです（笑） また、レースなどではインタークーラーの上に、 「氷の塊」を乗せて、走らせたらしいですよ。 まあすぐに溶けて、ただの水になって流れてしまいますけど（汗） いまでも「ウォータースプレー」などを装備して、 必要に応じて、水冷を併用させているものもありますね。
お礼
早速の回答有難う御座います！ やっぱりラジエーターに比べて高価なんですかね？ でもそれならＦ１とか、お金のかかっても良いレーシングカーとかにも使っていないって事は何かあるんでしょうか？ そうそう！ウォータースプレーです、それに比べると手間とかが減ると思うんですが・・・。 ・・・もしかして、エンジンって冷やしすぎると駄目なんですか？
- TT250SP
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吸気していない（車が移動していない）場合でもペルチェ素子は熱移動を行っているので、強制冷却装置が必要になるのでは？ ダクト内側に発生するであろう結露にも対処が… 車速に応じてペルチェ素子に送る電圧を調整すればうまくいくかも知れませんけど、「費用」とか「労力」とか考えると「そこまで…」とは思いますね 昔、聴いたんですが、ランクル60のエアコンは強力なので、パイプをインタークーラーの周りに配置してやるだけで吸気温度が下がったそうです。
お礼
早速の回答有難う御座います。 停車中の冷却は元々馬鹿でかいラジエーターのファンがあるんでそれでいけませんかね？ 結露はラジエーターの方はいいとして（いいのか！？）インクラの方は問題ですね！む～・・・。 車速に応じてで素子へ送る電圧変更ってかなり効果的ちゃいます！？インタークーラーに付けてやればブースとアップの効果がありそうですよね？ 費用等は、何でしたっけ、インタークーに水かける機能！あれに比べたらまだましなのではと思ったんですが。 やっぱだめっすかね？聞いたこと無いですもね～。 なんと！近くを通すだけで吸気温度が下がるとは、ランクル恐るべしですね！
お礼
ご回答有難うございます。 やはり、無理があるんですね～。 耐久性、熱交換の効率、必要性・・・。 どれも適ってないわけですか・・・。 ま～、誰もやってへんくらいですから、 色々問題はあるのかと思ってましたが、 全然駄目でしたね（笑 皆さん、無知な僕の質問にお付き合いいただきまして有難うございます。 十二分に納得できましたので、この質問はこれにて締め切らせて頂きます。 有難うございました。