筆記本電腦專用空調器

朱凌志

有一年夏天，我看到一位老師把筆記本電腦帶來學校辦公，但是這臺筆記本電腦并沒有讓老師的辦公效率提高，原因是它 常常會因為過熱而死機，造成文件丟失。我研究后發現，目前傳統的筆記本電腦散熱底座一般是由金屬或者塑料外殼加上內置的2~4個風扇構成。但隨著目前筆記本電腦硬件配置的逐漸升級，筆記本電腦的整體發熱量也在不斷攀升，所以傳統的散熱方式已經無法滿足筆記本電腦散熱的需求。

既然筆記本電腦是因為過熱而死機，那是否可以給它加一個“空調”？于是我萌生了發明一款筆記本電腦空調器的想法，就像人類房間里的空調一樣，能讓工作中的筆記本電腦制冷降溫。我尋思了很久，忽然想起了一次與父親一起修理飲水機時，接觸到的一種神奇的元件——半導體制冷片。或許它能解決筆記本發熱的問題。

通過網絡，我了解了半導體制冷片的工作原理：利用塞貝克效應的逆效應珀爾帖效應達到制冷目的。當接通直流電時，半導體的冷面溫度迅速降低，而熱面溫度迅速上升，利用冷面的相對低溫，通過熱量轉移達到降低溫度的目的。

半導體制冷片作為特種冷源，在技術應用上有很多優點，如不需要任何制冷劑；可連續工作；沒有污染源；沒有旋轉部件，不會產生回轉效應；沒有滑動部件，是一種固體片件，工作時沒有震動、噪音，壽命長，安裝容易；是電流換能型片件，通過輸入電流的控制，可實現高精度的溫度控制，再加上溫度檢測和控制手段，很容易實現遙控、程控，便于組成自動控制系統；熱慣性非常小，制冷制熱時間很快，在熱端散熱良好冷端空載的情況下，通電不到一分鐘就能達到最大溫差；單個制冷元件對的功率很小，但組合成電堆，用同類型的電堆以串、并聯的方法組合成制冷系統，功率就可以做得很大，因此它的制冷功率可以做到從幾毫瓦到上萬瓦的范圍。

熟悉了半導體制冷片的工作原理后，我開始設計這款新型筆記本散熱底座。外部選用金屬材質的散熱底座，內部有半導體制冷片，半導體制冷片的兩端通過隔熱板固定在金屬散熱底座外殼內壁上，隔熱板內側面緊貼著隔熱層，在半導體制冷片前后兩側的平面上緊貼有散熱器和內散熱器；將筆記本電腦散熱器平置，然后連接上供電電源，將筆記本電腦平放于散熱底座上，即可實現對工作中的筆記本電腦進行冷卻降溫。

不過，使用這個裝置也需要注意一些問題。

一、注意熱面的散熱。半導體制冷片的熱面溫度不應超過60℃，否則就有損壞的可能。若在額定的工作電壓（12V）下，一般的散熱風扇根本無法為制冷片提供足夠的散熱能力，容易造成制冷片過熱損壞。同時千萬不要在無散熱器的情況下為致冷器長時間通電，否則會造成致冷器內部因過熱而燒毀。

二、電腦電源功率問題。制冷片的功耗可能高達70W，這樣大的負載有可能會讓質量不好的計算機電源發生問題。所以請用戶使用時確認一下機箱電源是否夠用,如果不能達到制冷片的電流要求，就會影響該裝置的制冷效果,所以電源也是影響制冷效果的關鍵。

三、注意機箱的散熱。很顯然，制冷片在降低CPU溫度的同時，其熱端的發熱也相當大，可能導致機箱內溫度升高，影響其他部件的工作。所以要注意機箱的散熱，不妨在機箱適當位置再加一個散熱風扇。

（此發明榮獲2014年廣西青少年科技創新大賽中學生科技創新成果競賽一等獎指導老師：鄭 毅、朱曉丹、梁偉琰）