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サーモモジュールについての概要、用途、原理などをご説明します。また、サーモモジュールのメーカー20社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。サーモモジュール関連企業の2024年11月注目ランキングは1位:株式会社日立ハイテクサイエンス、2位:株式会社タイセー、3位:株式会社ジーマックスとなっています。
サーモモジュールの関連キーワード
サーモモジュール (英: Peltier device) とは、電流を流して冷却・加熱させる熱電素子のユニットです。
ペルチェモジュールや熱電クーラーとも呼ばれます。サーモモジュールは、各種の冷却・加熱装置に使用される半導体素子のモジュールです。流れる電流の方向をクイック変換することによって、対象物の温度制御管理を高精度に、かつ素早く加熱・排熱させることができます。
この現象は電流が流れるとペルチェ効果が起きることによるもので、工業用としてのみでなく、身近な日常生活用品にも取り入れられています。ペルチェ効果は、フランスの物理学者ジャン・シャルル・ペルチェが1834年に発見した現象です。発見当時は2つの異なる金属を使用しましたが、現在では効率の良い半導体が使われます。
サーモモジュールの素子は一般に、クリーンな素子として幅広い分野で活用されています。例えば、計測・分析分野では、分光光度計やガス分析装置の除湿に、光学分野ではプロジェクターや監視カメラの冷却などに用いられています。
また、小型・軽量・フロン不要といった特徴を有しており、民生分野ではコンピュータのCPUの冷却やエアコン、空気清浄機、ドライヤー、クーラーボックス、ワインクーラー、医療機器などが用途です。生産コストの低減や高い信頼性を期待できることから、身近な家電民生品にも採用されています。
サーモモジュールは、2種類の金属の接合部分に直流電流を流すことによって、片方の金属からもう一方の金属へと熱が移動する現象を利用しています。これをペルチェ効果と呼び、サーモモジュールに直接電流を流すと素子の両面に温度差が生じます。
このとき低温側で吸熱、高温側で発熱作用が起きることにより、熱が低温側から高温側へ移動することが可能です。さらに、電流の極性を変化させることによってポンピングする熱方向を変え、また与える電流の大きさを変化させることによって熱量の大きさも変えることが可能になります。
このペルティエ効果を利用して、冷却・加熱・温度制御を容易に行うことができます。
近年、最も採用されている熱電半導体素子は、NとPの特性を明確に持つブロック、もしくは適切にドープされたビスマステルライドの合金を溶接したものです。材料に方向性があることが特徴です。そして、N材料のもつ余分な電子とP材料の不足電子に差が生じることで、熱エネルギーを移動させるのが原理です。
サーモ・モジュールはPとNの半導体素子を、PN交互に直列に接続したパターンをセラミクス基板で挟み、ユニット化したものです。
冷却装置は、一般に冷媒を使用して、コンプレッサなどの機器が必要です。一方、サーモモジュールは冷媒・コンプレッサが不要で、小型・軽量・無振動などのメリットがあります。また、環境に優しい冷却・加熱装置と言えます。高精度の温度制御ができるのも利点です。ただし、効率の面では改善の余地があります。
電子装置の冷却に多く使用されるヒートシンクは、放熱のみです。一方、サーモモジュールは環境温度以下まで冷却が可能であり、効率的な冷却が可能です。
光通信網に使われる半導体レーザーは、通信情報伝達を安定して行うために、レーザーの波長を一定に保つ必要があります。波長を安定させるのに重要なのは、温度です。この用途にサーモモジュールが多く使われるようになっています。
また、家電製品でイオン発生器が付いた商品が発売されています。浄水式では、カビや雑菌の発生源となる成分が放出されされますが、サーモモジュール式は、空気中の水分を冷やして結露させることで、有害成分のない、きれいなイオンを省電力で発生できます。
さらに、病原体の有無を検査するPCR法は、DNAの反応を増幅して検査します。この場合、精密な温度制御による正確な温度サイクルが必要のため、サーモモジュールが使用されます。PCR検査装置の小型化・卓上化が可能になり、最近では、複数個の検体容器を搭載してパラレルに高効率な検査が可能です。
参考文献
https://www.yhtc.jp/
https://www.z-max.jp/peltier/about/
http://ferrotec-global.com/tech_2_2.php?lang=ja
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
2024年11月の注目ランキングベスト10
注目ランキング導出方法順位 | 会社名 | クリックシェア |
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1 | 株式会社日立ハイテクサイエンス |
27.5%
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2 | 株式会社タイセー |
12.5%
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3 | 株式会社ジーマックス |
7.5%
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4 | 株式会社KELK |
7.5%
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5 | 株式会社Same Sky Japan |
7.5%
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6 | ヤマハ株式会社 |
7.5%
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7 | FerroTec China |
5.0%
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8 | 株式会社フェローテックマテリアルテクノロジーズ |
5.0%
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9 | 株式会社アンペール |
5.0%
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10 | 株式会社高木製作所 |
5.0%
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注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2024年11月のサーモモジュールページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
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株式会社ジーマックス
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■ジーマックスのペルチェ素子 (ペルチェモジュール) ・標準型セラミックモジュールの決定版 ・性能、品質、コストのベストバランス ・壊れにくく、長寿命を...
センサーコントロールズ株式会社
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■特長 ・P/N型熱電半導体を剛体無しに、直接表面のアルミニウム板へ接合させる事により最高レベルの熱伝達速度を実現しました ・P/N型熱電半導体の中央にセパ...
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低電流で駆動する小型の高信頼性サーモモジュール ミニチュアサーモモジュールは精密な温度制御と構成機器の小型化のために開発されたシリーズです。 特徴 ...
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株式会社フェローテックマテリアルテクノロジーズ
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お客様の用途に合わせ、カスタム製作の対応が可能です。 各サーモモジュールの仕様図面・特性図をご用意しております。
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株式会社フェローテックマテリアルテクノロジーズ
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このモジュールは高性能が要求される光通信のアプリケーションである、光源やポンプレーザー、その他の小型のハイパワーレーザーに利用されています。 各サ...
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株式会社フェローテックマテリアルテクノロジーズ
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高速温度サイクルに対応できるように特別にデザインされているシリーズです。 同じ温度サイクルの条件下では標準的なサーモモジュールよりも著しくサイクル...
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株式会社フェローテックマテリアルテクノロジーズ
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お客様のご要望から生まれたサーモモジュールを標準ラインナップしました。 光学分野の多様な冷却ならびに加熱用途に適したシリーズです。 主な用途は、産業...
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■概要 ペルチェ素子はその性能を十分に生かすために放熱側に放熱構造が必要です。ペルチェ素子は「電子冷却素子」として周知されているようです。間違えでは...
株式会社コウデン
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■概要 ペルチェ素子は「電子冷却素子」として周知されているようです。間違えではありませんが、その仕様を正確に表現するならば「熱移動板」とした方が良い...
株式会社フェローテックマテリアルテクノロジーズ
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お客様のご要望から生まれたサーモモジュールを標準ラインナップしました。 光学分野の多様な冷却ならびに加熱用途に適したシリーズです。 主な用途は、産業...
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直径5.6mmのCANタイプのレーザーダイオード (LD) のために専用に設計されたサーモモジュールです。 サーモモジュールとLDのパッケージ間の接触面積が増大し...
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銅製ヒータープレートに、温度コントローラ、センサー、台座を組合せたヒーターシステム。プレートサイズ60ミリ角から300ミリ角迄、又、真空用のシステムもご...
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加熱と冷却 -1台で2役のヒータークーラー。高性能-挿入したタイプと温水で加熱するタイプがあります。いずれも熱伝導に優れた銅製のため加熱・冷却ともに短時...
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RTVシリコーンシール加工品 (防滴シール) と比べ、大幅に耐湿性が向上した新オプション製品です。 特に結露しやすい環境でサーモモジュールをご使用のお客様...
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Metoreeに登録されているサーモモジュール130製品の2024年12月23日時点での価格データを元に算出しています。