| 発電機製作 | |
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厚さ１０ｍｍの銅板を図のように加工します。 これだけでは何の部品か判らないと思います。 後で組みつけますが、これが低温部の放熱板になります。 |
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炭水車の水槽を組みたてます。 ここまではマニュアル通りです。 写真を良く見ると、放熱板の取り付け穴が追加してあります。 |
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はじめに作った銅板（放熱板）はこの位置に組みつきます 変な形状をしていた理由が判ったと思います。 ちなみに、裏面のくぼみと穴は、それぞれガスタンクの凸部の逃げと配管の穴でした。 |
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さらに、ステンレスの水槽全体で放熱するために、 パソコンのCPU冷却用に使用するグラファイトシートを全体に貼りつけます。 |
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今回のメインのペルチェ素子です。 本来、パソコンの冷却用に電流を流すと熱を移動する素子 ですが逆に吸熱部と放熱部に温度差を加えると発電します。 マーカーで”Ｈ”と書いてある面を暖めて反対の面を冷やすと 赤の線が＋、黒の線が−で発電します。 |
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表の面の切り欠きにこのように組みつきます。 ペルチェ素子を密着させて放熱をしやすくするために 放熱用シリコンゴムで固定します。 |
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とりあえずここまで出来たところで発電の実験をしてみました。 写真では判らないですがペルチェ素子の”Ｈ”の面をドライヤーであぶってます。 温度計の表示が”ＨＨＨ”になっていますが、写真を撮る直前には９５度でした。 写真を撮ろうとしてドライヤーを置いたら、近すぎたらしく表示がオーバーフロー してしまいました。実際の温度は高温部９５度、炭水車水温１５度で１Ｖ程度の電圧でした。 |
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このままだとＬＥＤが光らない（電圧が８Ｖ以上必要）ので 手持ちの部品で簡単なＤＣ−ＤＣコンバータを作りました。 この回路は実測で、入力０．５Ｖのとき出力１２Ｖ（開放）なので 今回の仕様には問題は無いと思います。 |
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これが高温部のパーツです。 配管はΦ３の銅パイプ、それ以外は真鍮を切削して作りました。 丸く溝が彫ってあるのがヒーター部で、四角いブロックはガスヒーターから 蒸気を分岐するパーツです。 |
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組みつけるとこんな感じになります。 |
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高温部を放熱用のグラファイトシートとシリコンゴムで固定します。 反対側の分岐ブロックはＭ２のステンレスネジでガスヒーターの配管に固定しています。 |
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ＤＣ−ＤＣコンバータは水がかからないようにこの位置に固定しました。 後で石炭の形のカバーをつけて見えなくする予定です。 |
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後は高温部のパイプを断熱材で覆って炭水車本体に組みこんで完成です。 台上試運転時に実験した時の写真はこれです。 この日は外気温４度、水温１５度でした。薄暗くしか点灯していないのは高温部 の温度がうまく上がらなかったのが原因のようです。どうやら、発電機のヒータに行くまでに 蒸気が温水に戻ってしまっているのが原因のようです。もう少し温かくなったら、もう一度 実験してみようと思います。 |
