ペルチェ素子を使った"IoT冷蔵庫"を作ってみた

2022.6.28

ななみん

改善策：内側の冷却ファンを増設

ペルチェ素子キットの冷却側のヒートシンクは触ると冷え冷えになっているにも関わらず、なかなか冷蔵庫内が冷えてないような感じがしました。ですのでもっと冷蔵庫内の空気の循環を良くするため、ファンを増設してみました。

ねこの「ころにゃ」さんも興味津々

分かりますかね……？USB給電型の扇風機を発泡スチロールに刺して、冷蔵庫内でファンが回るよう、組み立てます。

改善策：あらゆるすき間をグルーガンで埋める

冷蔵庫を開けっぱなしにすると冷却効果がなくなるのと同様で、手作り冷蔵庫にもすきま風が通ると台無しになるので、ひたすらすき間がなくなるよう、グルーガンで埋めていきます。

すき間は冷蔵庫の天敵！！

透明なので分かりにくいですが、すき間は埋まりました。
このグルーは合成樹脂製なので、断熱性能をより高めるためには発泡ウレタン（スプレー）を使った方が良かったかな？とも思いましたが、どうなのでしょうか（気にしすぎかもしれません）。

冷却キットもファンもIoT化

ここからは、冷蔵庫をIoT化していきます。
わたしが購入したペルチェ素子の冷却キットは「プラグタイプ」で、プラグをコンセントに挿すだけで起動します。ですので「スマートプラグ」を間にはさむだけで、IoT冷却キットになるのです。ついでに、Alexa対応のスマートプラグを使えば「Alexa、冷蔵庫を起動して」と命令し、暖かい日の昼間だけ冷蔵庫を起動することができます！
一方、ファン（扇風機）をIoT化するためには少し工夫が必要です。なにせ、「IoT扇風機」で市販されているものはシャオミ（小米、Xiaomi）など一部メーカーの製品しか存在しません。さらに、これは冷蔵庫内に入れるなんてことは想定されていません（当たり前だ、笑）
わたしは、過去にESP32ベースの開発ボードであるobniz（オブナイズ）を使って扇風機をIoT化したことがあるので、再度この方法で実現することにしました。USBの変換アダプタを繋げて少々コードを書くだけなので簡単です。
さらに、サーボモータと組み合わせれば、扇風機自体を首振りさせてもっと冷蔵庫内の空気を循環させることもできます（今回は実施せず）。

IoT冷蔵庫、完成しました！（冷却キットはスマートプラグ経由でコンセントに繋いでいます）

改善後の冷蔵庫の冷却効果は？

再度約40分程度冷蔵庫を動作させたところ、外気温が18.9度だったのに対し、冷蔵庫内は11.1度！
改善後は、約-8度の冷却効果を出すことができました！！（興奮）
暖房の効いた部屋でも、日本酒を冷蔵できるようになりました！

やったー！

まとめと今後

2つの改善を加えた結果、冷蔵庫の冷却性能を-8度まで高めることができました！欲を言えば9度くらいまでは冷やしたいので、さらに改善を重ねたいと思います。
今回、使いたい時だけ起動させて使う"IoT冷蔵庫"を作ってみて冷静に思ったのは、例えば数時間のみ冷却をする目的だと、発泡スチロールに大きめの保冷剤を入れれば十分。そして、その方法は電力を消費しないという点でエコなんですよね。ですので、このIoT冷蔵庫もさらなる省エネを検討したいと考えています。具体的には、IoT冷蔵庫を太陽光発電で使えるように改良し、キャンプなどアウトドアでも使えるようにしたいと思います。

著者プロフィール：ななみん
https://note.com/nanamin_kedama