小邱のDIY - 致冷晶片冷水機製作分享－草履 A Green Journey

小邱のDIY - 致冷晶片冷水機製作分享

(本文2009-5-18 18:18 原發表於「老爹孔雀魚水族寵物交流網」)

這台已使用近2年了，表現一直都很好(1尺缸），
最近因保養更換散熱膏時。發現原來充當冷房而使用的壓克力收納盒過薄（2mm），有點無法承擔散熱塔扣具的高壓力而產生些微裂痕，為了避免災情擴大，所以訂製了一個專屬壓克力盒（5mm厚）予以更換，順變更換12*12cm（原本8*8ccm轉速較快）聲音較小的風扇試試看，版上也常常有人討論致冷晶片，所以藉由這次機會跟大家分享一下我的DIY冷水機~~~
先預想未來完成後的樣子，規劃評估手邊材料及工具，畫出設計圖，這是一切的開始....

一、首先先介紹冷水機的心臟——冷房製作

1.依個人手邊材料訂製一個壓克力盒（此採用100*100*60mm，t＝5mm，約350元台幣）要有一定厚度為佳，以便足以承受散熱塔扣具扣上之壓力。

圖片1.JPG

2.於壓克力盒黏合處補塗（酸性）矽利康加強防漏，矽利康可先填充至注射筒，較易操作，就算乾了拉一拉摳一摳注射筒即可重複使用。

3.取一枚散熱片，能與水接觸之面積越多越佳（此買來是片狀，所以以鋼鋸具成一條一條的增加接觸面積），且底部需有凸出之平版，如此受壓時才能卡住壓克力版。

4.將散熱片壓入並以矽利康黏合製壓克力預留孔上，矽利康塗抹時要小心，不可高出散熱片底面高程及沾污底面，以免影響與致冷晶片之密合及導熱。

5.將出、入水接頭塗上矽利康栓緊入壓克力盒，並黏上溫度感測器預留之玻璃管（書局有賣，那種像試管管口有軟木塞的小收納瓶，口徑要溫度開關之溫度感測器能塞入，軟木塞鑽孔保留）

6.皆下來製作分隔版，用意是區分冷熱水及強制水流通過散熱片致冷，取一無用之壓克力棉花棒盒蓋，依所需尺寸描繪其上。以P型刀慢慢刻畫，前幾刀先反覆輕劃，待凹槽加深後再增加力量，最後以銼刀修邊，頂部以手鑽鑽氣孔（用意讓空氣能在隔版間流動，從出水口排出預防冷房積氣）完成。

7.將分隔版凹口塞入散熱片並黏入壓克力盒，就可以強制水流通過散熱片吸熱降溫，並且分隔冷熱水，溫度感測器所測的之水溫會較接近實際缸溫，不會有偏低現象。（很像心臟吧）

8.在壓克力盒背面封上一層珍珠板隔熱，並預留散熱片及散熱塔座之預留口，將散熱塔座沾少許膠狀快乾膠，黏於壓克力上假固定。

9.依序於散熱塔座固定孔位位置鑽孔，鑽穿壓克力盒底部，鎖上有塗抹矽利康之螺栓組，如此才能提供足夠強度使得散熱塔與壓克力盒橫躺時不會分離，確保各部位與致冷晶片密合（不能只靠快乾黏的力量）。

10.將塗有矽利康螺栓鎖緊後，另外在壓克力盒內外之螺絲接觸水流與空氣處，補塗一定厚度矽利康（盒內面防鏽，盒外面防螺絲低溫接觸空氣後結露滴水生鏽）。

11.使用較厚之硬珍珠板包覆壓克力盒，使其完全與機子內部熱源隔絕（硬珍珠板質地較綿密最後可用砂紙研磨修邊，但較貴），另外做個可套上隔熱蓋，平時只要打開即可檢視冷房內部異狀，稍後壓克力盒蓋塗上矽利康黏上（少許均勻，輕壓即可，未來有問題可再撬開清除殘膠後整修），待矽利康乾後固定，即可將出、入水接頭接上一定長度軟管，利用聯通管原理，灌水加高水頭增壓，靜置一天以上抓漏。

12.取1致冷晶片（此處採TEC-12706），一般打印那一面為冷面，若不放心可通電後用手感覺一下，但小心電壓12V、6A很快燙手，別把晶片掉在地上摔破啦。

13.在晶片上少量均勻塗上散熱膏（太多反而阻礙導熱喔）後黏附於散熱片上。

14.於散熱片及晶片四周間隙填滿矽利康，防止結露滴水，填縫時一樣要小心防止沾黏至晶片熱面或突出晶片熱面，使得散熱塔與晶片熱面無法接觸。（填縫矽利康乾後會使得晶片與散熱片固黏，未來需要更換散熱膏或晶片時，要以雕刻刀切割分離並削除殘膠後更換補塗，勿硬拔，硬拔可能使原本晶片之防水膠遭拔除，甚至造成晶片破碎）。接著於熱面塗上散熱膏。

15.散熱塔以附贈之扣具扣上，但散熱塔組本來是設計給電腦組機版組裝用的，主機板CPU高程可能與晶片高程有所差距，這些於設計之初都必須一併考慮，此處晶片高程較低所以散熱塔無法緊扣，故切剖一段適合管壁厚度的軟管，套於扣具上墊高使其緊扣。如此冷水機的心臟～～冷房即完成。

二、冷水機的動力來源------POWER

1.一般電線連結只是用扭纏碰觸在一起的方式，加上電器膠帶是不夠牢靠且增加電阻，先跟大家介紹一下基本的連接電線的方法，首先準備烙鐵、焊錫、大小適中的熱縮套管（電子材料行有售。若無，以電器膠帶取代即可）。先將電線兩頭分別以烙鐵加熱均勻沾上焊錫後，在某端先套上熱縮套管，再將電線兩頭平行碰觸後，以烙鐵融化所沾的焊錫冷卻即可，套上熱縮套管以烙鐵（或打火機）加熱待收縮後即完成。

2.在此隨便取一個POWER做示範，對於一般標準規格來說，如照片中先找出兩條連接於主機板插座之"綠色線"及"灰色線"。

3.拆解POWER仔細看電路版上面的字，一般來說綠色線會接於寫著ON/OFF（有些廠牌只寫ON）處，灰色線寫著P.G（有些廠牌寫P.C）處，若經此確定無誤，幾乎是100％就是這兩條。

4.以一條短電線接上綠線及灰線，將POWER電源插頭插上，POWER的散熱風扇就會轉動，且持續提供直流電源。（要小心，你的中古POWER可能風扇故障，所以另外接個風扇於POWER上直接測試較保險）。POWER確定OK後，斷電後以上述1.方式先連接"綠色線"及"灰色線"，預留致冷晶片及風扇所需的電源線（一般是黃、黑、紅三色），並將其他無用電線剪除，將剪除之電線切口處以熱縮套管（或電器膠帶）保護，以免不小心互相碰觸而短路。

5.剪斷直接與POWER插座相連接AC 110V的兩條電線（此例為棕色與藍色），準備外接溫控器。

三、冷水機的大腦----溫度控制器

1.此處選用的溫度控制器是DEI-635，冷凍材料行均有售約700-800元（就是專門做冰櫃的那種有，價錢寫明了所以大家知道我的意思，有更便宜的請記得通知我嘿，搞不好是我被坑了），這台很不錯，比市面上的冷媒式冷水機的溫控器還讚，可以校正溫度、設定控制溫差（例1：若溫差設定為1度，而溫度設定於25度，開關會於26度啟動25度停止;因此，正確來說是控制於25.5度。例2：若溫差設定為2度，而溫度設定於24度，開關會於26度啟動24度停止;因此，正確來說是控制於25度），另外還可以設定啟動延遲（就是像冷氣那樣剛開機時會先送風一陣子）等。

2.依下圖將POWER及溫度控制器連接在一起即可（圖中變壓器是購買該型溫控器就附有，是提供溫控器面版電源用的，與POWER完全無關，我已盡力畫了，看不懂還請多包涵）

。

3.版上有人建議使用有外接控溫的加溫棒來改（約400-900元不等），除非是有報廢品，買根新的來剪斷搞不好又搞錯，不如最多也多個3百塊買上面那種吧，但我知道大家很多都是在學學生，手頭很緊，替各位想了個替代方案，傳統最古老式的加溫棒（約180元），其原理主要是由兩種膨脹係數不同的金屬組成的複合金屬棒，因溫差膨脹伸長的大小不同導致金屬棒彎曲來控溫，如下圖。

4.所以將複合金屬棒反轉180度，即可變成致冷器的溫控系統，如下圖，但有可能膨脹係數較小之那一面不會導電，可於頂端點上焊錫使其導電。

5.實際作法是：拆解加溫棒，拆下複合金屬棒反轉180度（翻面）後裝回固定，移除加溫棒之燈泡及石英加熱線圈（可以用烙鐵融化電路版後之焊錫，取下燈泡及加熱線圈就可反覆應用），取一短電線直接連接圖中紅色箭頭處，裝回加溫棒（可以換較短之試管或套入裝維他命C錠的塑膠管盒），剪斷原加溫棒的插頭依下一個步驟與POWER連接，置入冷房或缸中（但不能完全入水，除非你有把握做到完全密封），一個利用調整螺絲設定溫度的感溫器兼溫度開關即完成。

6.依下圖與POWER連接即完成。

四、冷水機的外衣----機殼製作

1.這裡就依個人喜好先製作冷水機之主要骨架（木材行、美術用品店等均有售木頭角材等），角材手工不可能裁切直角，除了用白膠黏合外，至五金行購買直角角鐵，每根均以螺絲鎖固，POWER置入前將所有接縫及螺絲孔洞用矽利康填補，日後若不幸漏水，可以防止水滲入，造成POWER短路爭取些許修復時間，噴漆以少量多次為佳（約五分鐘就會乾的量反覆噴，噴漆之前木質材料要先上批土乾後研磨才會好看）。

2.此例採兩組風扇（一個做為入風、一個出風讓空氣一進一出直接循環，風扇轉速最好2000 r.p.m、電流0.2A、風壓70CMF以上，噪音分貝值越低的較佳，網拍上找標示清楚的來比較選購），於裁好的木板以圓規刀開圓孔，這裡所採用的是美術用的雕刻版厚5mm（其實就像三夾板，美術用品社有售A4大小約30-60元）用美工刀即可裁切。並於兩面側版四角鑽孔黏上強力磁鐵（文具行有售8顆約40元），以方便日後拆卸，清理風扇跟散熱器上之灰塵。