熱電冷却は、半導体材料のサンプルに接続された2つの電極間に電圧を印加することで、デバイスの一方から他方へ熱を送り込む方法です。ペルチェ効果として知られるこの温度差は、様々な用途の冷却、加熱、精密な温度制御に利用することができます。

ペルチェ・クーラーとも呼ばれるサーモエレクトリック・クーラーは、ペルチェ効果を利用して放熱するために直流電圧を必要とする固体ヒートポンプです。サーモエレクトリック・クーラーは、2枚のセラミック・プレートの間にはんだ付けされたp型とn型の半導体材料のアレイで構成されています。動作中、電流がモジュールに流れ、熱伝導とセラミックプレート間の温度差が生じ、サーモエレクトリック・クーラーの一方が低温側、もう一方が高温側となります。

• サーモエレクトリック・クーラーには可動部品がなく、ソリッドステート構造であるため、信頼性が高く、メンテナンスが少なく、全体的な運転コストが低くなります。
• また、ソリッドステート構造により、サーモエレクトリック・クーラーはどのような向きでも取り付けることができます。
• コンパクトなフォームファクターにより、サイズに制約のあるアプリケーションに適しています。
• サーモエレクトリック・クーラーは周囲温度よりかなり低く冷却できます。真空環境で多段式サーモエレクトリック・クーラーを使用することで、デバイスは-100℃の温度に達することができます。
• サーモエレクトリック・クーラーは、極性を反転させるだけで熱伝導の方向を変えることができるため、正確な温度制御（定常状態で最大±0.01℃）が可能です。この能力は、冷却と加熱の両方を必要とする用途にも適しています。
• サーモエレクトリック・クーラーは、有害なフロンガスを使用せず、電気ノイズも発生しないため、環境にも優しい製品です。

サーモエレクトリック・クーラーはソリッドステート構造で可動部品がないため、高い信頼性があります。また、高い平均故障間隔（MTBF）を持つことでも知られています。サーモエレクトリック・クーラーの寿命を見積もるのは困難です。熱負荷の変化、オン/オフサイクル、加熱または冷却、駆動回路、結露に対する保護機能を備えたシステム設計など、応用条件の変数があるためです。すべての変数が製品の寿命に影響します。

しかし、高率の熱サイクルを必要とする最新の診断のような要求の厳しいアプリケーションでは、PowerCycling PCXシリーズサーモエレクトリッククーラーは、最新のPCR業界テストプロトコルに基づく厳しいサイクルテストに性能劣化なく耐えることがテストされています。

はい、サーモエレクトリック・クーラーは特定の用途では加熱に使用できます。実際、サーモエレクトリック・クーラーは、クーラー自体から発生する熱に加えて、周囲温度からの熱も利用できるため、抵抗加熱ヒーターよりも効果的です。

OptoTEC™ OTX/HTXシリーズは、3.3 x 4.9 x 2.6 mm (LxWxH)、冷却能力0.4ワットの当社最小のサーモエレクトリックモジュールです。

当社最大のサーモエレクトリックモジュールはUltraTEC™ UTXシリーズで、55 x 55 x 3.9 mm (LxWxH) です。

はい、サーモエレクトリック・クーラーは真空と互換性があります。唯一の制限は、PVC絶縁リード線を使用しないことです。テフロンのリード線や絶縁されていないワイヤーリード線が望ましいでしょう。

サーモエレクトリック・クーラーの取り付けには、はんだ付け、機械的ハードウェアによる圧縮、エポキシ樹脂の3つの方法があります。最も適した方法は、アプリケーションとフットプリントのサイズによって異なります。サーモエレクトリック・クーラーはどの向きでも取り付けることができます。詳しくはTEMハンドブックのマニュアルをお読みください。

サーモエレクトリック・クーラーは、印加される電流が発生する冷却に対して相対的であるため、非常に高い温度精度を持ちます。この公差と同じ精度の温度コントローラーを使用すれば、定常状態で±0.01℃までの温度制御精度を達成できます。

標準的なサーモエレクトリック・クーラーの最大動作温度は80℃です。より高温の場合、当社のHiTemp ETXシリーズサーモエレクトリッククーラーは、周囲温度150°Cまでのアプリケーションの冷却を提供します。サーモエレクトリック・クーラー・アセンブリでは、屋外用クーラー・シリーズが、周囲温度-40°Cから+55°Cまでの動作容量で、最も広い容量範囲を持っています。スーパークールシリーズのサーモエレクトリッククーラーアセンブリは、最高温度60℃に耐えることができます。

多段式MSシリーズは、単段式サーモエレクトリック・クーラーよりも低温に達することができます。ターク・サーマル・ソリューションズは、真空中で最高131℃の温度差を達成する2段、3段、4段、5段のサーモエレクトリック・クーラーを提供しています。欠点は、ステージが上がるごとに効率が下がることです。

サーモエレクトリック冷却システムは、以下のようなアプリケーションで最も有益です。

• 狭いスペース制約
• 熱負荷容量が小さい（通常400W未満
• 周囲温度以下の制御
• 精密な温度制御
• 加熱と冷却

冷凍 - 周囲温度以下の冷却が必要なアプリケーション

• 医療診断用チャンバー冷却
• 分析機器用サンプル保管コンパートメントの冷却

スポット冷却 - 特定の高感度電子機器を最悪周囲温度以下に冷却する必要があるアプリケーション

• CMOSセンサー
• LiDAR
• DLP
• 光学部品

精密な温度制御 - 周囲の温度が変化しても安定した温度を維持

• 産業用レーザー
• 医療用レーザー
• 光トランシーバー

加熱と冷却 - 加熱と冷却を必要とするアプリケーション

• インキュベーター 冷却後、体温まで加熱
• キオスク端末の2つの温度設定ポイント間における高感度電子機器の冷却または加熱
• 2つの温度設定ポイント間のバッテリーバックアップ冷却または加熱

サーマルサイクリング

• PCRのためのDNA増幅
• テストソケットの燃焼

当社の標準製品は、製品ポートフォリオでご覧いただけます：
サーモエレクトリック・クーラー
サーモエレクトリック・クーラー・アセンブリ
液体冷却システム
温度コントローラー

これらのユニットには、特定の熱伝達方法、冷却容量範囲、サイズ制約があり、ご要望に応じて当社の販売パートナーに注文することができます。当社の標準製品の容量、サイズ、その他のパラメータがお客様のアプリケーション要件を満たさない場合、カスタマイズされたソリューションが必要になることがあります。ターク・サーマル・ソリューションズでは全製品をカスタマイズすることが可能ですが、MOQが適用されます。

性能と長寿命動作を最適化するため、アプリケーションにはカスタマイズされた熱管理ソリューションが必要になる場合があります。また、5 kWを超える冷却容量には通常、カスタムソリューションが必要です。Tark Thermal Solutionsは、パフォーマンスが重要なアプリケーション向けにカスタマイズされた熱管理ソリューションを設計・製造し、お客様の製品のパフォーマンスを最適化します。

ターク・サーマル・ソリューションズ社は、現場でのコンセプト生成、熱モデリング、機械・電気設計、ラピッドプロトタイピングをサポートするグローバルな存在感で、強力なエンジニアリング設計サービスを提供しています。また、UL、Telcordia、または医療、産業、半導体アプリケーションに固有の規格など、各業界の独自のコンプライアンス規格を満たすための検証テストサービスも提供しています。

次の製品開発に最適な熱管理ソリューションを実現するためのサポートについては、タークの熱専門家にお問い合わせください。

当社の液体冷却システムは、当社の標準製品ポートフォリオの中で最も高い冷却能力を有しています。最大容量は、最大5 kWの冷却能力を持つアンビエント冷却システムです。カスタムソリューションは、40 kWを超える容量で設計されています。サーモエレクトリック・クーラー・アセンブリの最大容量は、当社の屋外クーラー・シリーズAA-480で、480ワットの冷却能力があります。サーモエレクトリック・クーラーの最大容量は、HiTemp ETXシリーズ ETX15-28-F2-5252-TA-RT-W6で、冷却能力は322ワットです。

標準ソリューションは通常、汎用アプリケーション向けに設計されている。アプリケーションの可能性は無限にあるため、標準ではすべてのアプリケーション要件を満たすことはできない。微調整された仕様を達成するためには、容量対フォームファクター、効率など、一般的にある程度のカスタマイズが必要となる。標準規格がアプリケーションに適しているかどうかは、通常、試用とテスト検証によって決定される。

はい、Tark Thermal Solutionsはサーモエレクトリッククーラーアセンブリとサーモエレクトリッククーラー用の温度コントローラーを提供しています。当社の温度コントローラーは、サーモエレクトリック・クーラーとファンに電力を供給し、サーミスタから入力を受け取ることができます。コントローラは、正確な温度を維持したり、加熱・冷却するようにプログラムすることができます。より高度なオプションとして、ファン制御、アラームセンサー、PCへのGUIによる製品開発への対応も可能です。温度コントローラーの詳細はこちら

はい、Tark Thermal Solutionsは、あらかじめプログラムされた設定温度まで冷却剤を再循環させる自己完結型液冷システム（LCS）を提供しています。

• 液体熱交換器は、従来のヒートシンク・ファン放熱機構の熱抵抗を10分の1以下にすることができ、より効率的です。これは、水などの冷却剤に対して空気の熱特性が低いためです。
• 液冷システムは冷却時間がより速いため、目的の温度に達するまでの時間が短くなります。
• 従来の空冷システムは、システム全体に空気を送り込み、周囲の高温の電子機器からの熱を加える可能性がありますが、液冷システムは、液体回路を通して熱を逃がす熱交換器を備えています。
• 大容量の空冷システムは、より大きなファンを必要とすることが多く、システムのサイズだけでなく騒音も大きくなります。

サーマルウィザードは、エンジニアがサーモエレクトリック・クーラー、サーモエレクトリック・クーラー・アセンブリ、液冷システムの最適な熱管理ソリューションを見つけるのに役立つ製品検索・選択ツールです。

Tark Thermal Solutionsは、最適な冷却ソリューションの決定を支援する迅速で簡単な選択ツール、サーマルウィザードを開発しました。選択プロセスを開始するために、ユーザーは2つのアプリケーション性能要件、すなわち必要な冷却電力（Qc）と希望する温度変化（ΔT）を入力することができます。これらの仕様がわかれば、サーマルウィザードの製品検索で、アプリケーションの要求を満たすサーモエレクトリック・クーラー、サーモエレクトリック・クーラー・アセンブリ、または液冷システムが表示されます。

サーマルウィザードには、デバイス冷却、エンクロージャー冷却、空気冷却、液体冷却の4つの計算機があり、あらかじめプログラムされた例が用意されています。各計算機には、使い始めに役立つ例がいくつか用意されています。Qc値が決まれば、適切なサーモエレクトリック製品を指定することができます。

タルク・サーマル・ソリューションズは、熱、機械、電気のあらゆる側面を考慮したコンセプトと仕様の策定からお手伝いします。現場でのコンセプト生成、熱モデリング、流体解析、機械設計、電気設計、ラピッドプロトタイピングをサポートします。

はい。お客様のためにプロトタイプを製作した多くの経験があります。グローバル企業として、当社は現場でのコンセプト生成、熱モデリング、熱設計、ラピッドプロトタイピングを提供することができます。

UL/CSAやMIL-STDなど、各業界のコンプライアンス規格に対応したバリデーションテストサービスを提供しています。当社の社内試験能力は以下をサポートします：

• ノイズ測定
• 冷却能力
• 圧力と流量
• 電子駆動回路試験
• 信頼性試験
• Gフォース試験
• 高温オーブン保管試験
• 温度サイクル
• 連続運転試験