CAEソリューション 解析事例ご紹介
ペルチェ素⼦による冷却解析
一定の時間間隔でオン/オフを繰り返すデバイスを定電流駆動のペルチェ素⼦によっ
て冷却する場合の温度変化を調査
熱応⼒解析
 解析内容
デバイスを矩形としてモデル化して発熱を与え、
ヒートシンクにペルチェ素子を介して実装します。
解析は2次元1/2対称モデルとし、時刻暦熱伝導解
析を実施します。要素は4節点を用いますが、ペ
ルチェ素子は2節点線要素で熱伝導とジュール発
熱を、1節点の点要素でペルチェ吸発熱を表現し
ます。
図２ 温度時刻暦（300秒から600秒）
図１ 解析モデル
図３ 420秒での温度分布
 解析結果
デバイスを60秒間隔でオン/オフした場合のデバ
イス温度とヒートシンクの温度変化の様⼦を図２
に示します。破線はペルチェ素子を止めた場合の
温度変化です。ペルチェ素⼦によって約40℃デバ
イスが冷却されていることがわかります。今回は
ペルチェ素⼦を定電流駆動していますが、デバイ
ス温度によるフィードバックを求めることも可能
です。
図４ 540秒での温度分布
NEC情報システムズ
URL: http://www.nec-nis.co.jp/

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