ペルチェ素子を使ったIoT冷蔵庫を改良して除湿機 兼クーラーにしてみた
梅雨の湿気とうだるような暑さが厳しい日々が続いておりますが、皆さんお元気でしょうか？（唐突な挨拶）
我が家は引っ越して初めての梅雨を迎え、広さを考慮すると除湿機が足りてない！？ということに気づき、それなら除湿機を作ろう！と思い立ちました。
除湿機の仕組み
一般に、除湿方法には、①コンプレッサー式、②ペルチェ冷却式、③デシカント式があります。①と②は冷蔵庫の仕組みと似ています。
①コンプレッサー式
冷媒（「イソブタン」等のノンフロンが主流）を圧縮（Compress）し、液体から気体に気化する際に周りから熱を奪う（気化熱）ことを利用して空気を冷却させます。その際に空気中に含まれた湿気を冷却し水に変え、その水を排水することで除湿機となります。
②ペルチェ冷却式
電流を流すと素子の上面で吸熱（冷却）し、下面で発熱（加熱）するという特性を持つ「ペルチェ素子」を利用し、この熱の移動を利用して空気を冷却させます。ここまでは冷蔵庫と同じですが、①と同じく空気中の水分を冷却しその水をタンクにためると除湿機となります。
③デシカント（乾燥剤）式
吸水性の良い「乾燥剤」に空気内の水分を吸着させ、水分をとったあとの乾いた空気をまた室内に戻します。一方で、吸着させた水分は、除湿機内のヒーターであたためて高温高湿の湿気として熱交換器へ移動、そこで冷やされて水となり、排水タンク内にためることで除湿します。
どの方式で除湿機を作るのか？
まず、①コンプレッサー式で冷媒（ガス）を扱うのはノウハウが無さすぎるので無しとして、簡易的にやるとすると、保冷剤の気化熱を利用すれば良さそうと考えました。
次に、②ペルチェ冷却式は、たまたま先日ペルチェ素子を使ってIoT冷蔵庫を自作したので、そのまま活かせます！
③デシカント（乾燥剤）式は、乾燥剤があればできるのですが、（使い捨てではなく何回も使う前提ですと）乾燥剤に含まれた水分を取り出すためにヒーターを使うのがポイントとなるのですが、既に室温が暑いのでヒーターは使いたくない、と直感的に却下。
ということで、①と②の組み合わせで実現することにしました。まぁ、IoT冷蔵庫を再利用できるのが大きかったです。
ペルチェ冷蔵庫と保冷剤を組み合わせて簡易除湿機の出来上がり！
というわけで、作ってみました。大きい保冷剤をボウルに入れ、ペルチェ式冷却システムで冷やし、集めた水滴をボウルに集めるだけの簡単な除湿機です！
除湿機ができました！わーいわーい！（笑）
運用して分かったこと
いろいろ課題がありました。
課題1：保冷剤は1時間も経つとぬるくなり、冷媒としての効果が持続しない
→取り替えるのが面倒なので、保冷剤を取り替えてくれる人が欲しいと思ってしまいます（笑）
課題2：せっかく集めた水滴が、暑いので蒸発してしまう
→除湿機なのに、せっかく集めた水が蒸発してしまったらいつまで経っても除湿されないのです。室温が高いので思った以上に蒸発していそう。
特に課題2は除湿機の性能として致命的ということで、大きめの漏斗を入手し、集めた水をきちんと貯められる仕組みにしました。
改良してみた
えっと……もはやペルチェ素子を使った冷却システムで冷やすより、冷媒（保冷剤）の取り替え頻度をあげた方が早い（より多くの水滴を集められる）ということに遅ればせながら気づきまして、冷却装置はサーキュレーターのみにしてシンプル化してみました。
漏斗の下には、ちょうど大きさがはまるプラスチックコップを設置。除湿効果（どの程度水が集まったか）を計測することができます。
ただ、保冷剤を取り替える手間がかかるのは変わらず…。一度に大量の保冷剤を漏斗にぶち込む、という改善策しか思いついておりません。
どなたかアイデアあれば教えてください。。
まとめ
保冷剤に扇風機を当てて空気を冷やし（クーラー機能）かつ除湿もできるという簡易除湿機は、真夏の高温多湿を乗り切るアイテムとして、悪くはないと思いました。
ただ、今回自作した除湿機は、定期的に保冷剤の取り替えが必要であるため、長時間運用には適しておりません😅
また、私が見ていないときに、ねこのころにゃさんが保冷剤についた水滴をペロペロしている様子が目撃され…、対策としてふたをしたのですが、そうすると副次効果であるクーラー機能が失われるので、ちょっと困ってしまいました。
結論：除湿機買いたい・・・笑
あれこれしているうちに関東は梅雨明けしてしまい、これからは暑さとの戦いになるので、今回の簡易除湿機は、今後簡易クーラーとして使っていこうと思います。
引用
除湿機の仕組みの分かりやすい画像をこちらのサイトから引用させていただきました。
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