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自己动手丰衣足食—22:DIY冰箱  

2016-10-21 22:50:56|  分类: 自已动手丰衣足食 |  标签: |举报 |字号 订阅

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摘自《sina
说好的DIY冰箱教程终于来了!上个月直播的时候,大海就说要DIY一个USB冰箱,但是因为准备不够充分,只实现了半导体制冷原理,并没有冰箱外壳,甚至没有开关。作为一个文科出身,对物理化学一窍不通的小编,本大海在隔壁老黄,隔壁兽王,隔壁G胖的帮助下,终于完成了这台“狂拽酷炫冷热两用透明USB冰箱”!废话不多说,先上成品图。
DIY冰箱 - 田园漫步 - walkingfarm-田园漫步

虽然已经到了秋天,但是广州的气温仍然长期维持在30度左右,满头大汗的时候,最想做的事就是来一瓶冰镇饮料了。但是如果你不马上把饮料喝完,它很快就会变得和周围一样热,那么有没有办法自己做一个可以放在桌面,甚至能随身携带的小冰箱呢?

DIY冰箱材料一览
材料价格(含邮费)/来源
亚克力板32元/网购
把手+合页10.3元/网购
亚克力胶水40元/网购
半导体制冷片17.77元/网购
散热片20.5元/网购
风扇13.5元/网购
开关旧电器上拆下来的
导热硅脂隔壁兽王贡献
合计134.07元
  我们常见的制冷原理有2种,一是冰箱用的压缩机制冷,二是饮水机用的半导体制冷。半导体制冷只需要直流电和一个半导体制冷片就能实现,所以更符合能够放在桌面的要求。 
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电子制冷:又称半导体制冷,或者温差电制冷,是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科,它利用特种半导体材料构成的P-N结,形成热电偶对,产生珀尔帖效应,即通过直流电制冷的一种新型制冷方法,与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。

  了解原理后,我们来设计方案,这里小编参考了某宝上50块钱冰箱的解决方案。原方案使用了TEC1-1270240制冷片,但是由于这款制冷片在网上买不到,所以只能用其他型号代替,这里我用了TEC1-12710。 
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因为半导体制冷另一端会大量发热,因此我们购买了两块铝制散热片,这里需要注意的是,热端的散热片一定要比冷端厚很多,这样才能让两边产生温差,形成降温效果。购买的时候记得叫卖家给你打4个孔,这样后期才能用螺丝固定。 
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一般来说,制冷片印着型号的一面是冷端,因此组装时候要把这一面朝上。至于这个风扇,也是网上买的5V 0.3A风扇,因为决定采用USB供电,所以一定要选择5V风扇。买到的风扇尺寸比较固定,因此建议大家先确定风扇尺寸再去定做制冷片。组装 起来大概是这样一个东西。 
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根据半导体制冷原理,只要改变电流方向,就能让制冷端和制热端互换,因此我们选择了一个三项开关,中间为空焊,另外两端分别对应两个不同的电流方向,这样就可以实现冷热两用了。 
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组装之前,我们先接好电路,其实就是一个很简单的双向直流电路,三条红色线相连,三条黑色线相连,然后用烙铁和焊锡把它们焊牢。因为刚买回来的制冷片导线有点长,我们要剪掉一段,大概剩下8CM左右就够了。 
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小编焊工渣渣,具体的焊接技巧就不多提,不过毕竟不是什么精密电路,所以只要电路能够畅通,就没什么问题。
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需要的工具有这些。 
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这里需要注意,因为冰箱内的空间有限,所以导线之间的摩擦和接触肯定没法避免。因此我们要用胶布把两个焊点贴好,做好绝缘,避免短路。 
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首先用隔壁兽王的祖传硅脂涂满整个制冷片,涂法和CPU差不多。啥,你不知道CPU咋涂硅脂?问隔壁兽王去!

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不同的是,这个硅脂我们要涂双面,一面连接下方的大块散热片,另一面连接比较薄的制冷片。 
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然后拧紧螺丝固定。正面两颗螺丝固定制冷片;背面两颗螺丝固定风扇,小编这里因为当时算错了长度,所以螺丝没办法拧到头,不过问题不大,只要风扇和散热片之间能够保证空气流通即可。 
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核心部件搞定,来搞外壳。外壳材料当然首选就是透明亚克力了,既漂亮,又容易制作,在某宝上大把可以任意尺寸定制的商家。首先需要测量尺寸,因为要把手伸进去放饮料,所以前后左右最好留出来1-2厘米的空隙。下半部分的高度参考前面拼好的核心部件的高度,记得留出空气流通的空间;上半部分的高度比较灵活,如果希望冰箱里面可以放600ml的大罐,那就高一些,如果只放小罐,就可以低一些。直接上设计图。 
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中间掏空这两块,一个是拿来做上半部分的底,另一个拿来做整个冰箱的底。前者掏空是为了让易拉罐底部可以和制冷片接触,方便给饮料降温;后者是为了散热部分的空气流通。 
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因为要有导线通过,所以底部其中一块上面要留有一个大概1cm*1cm的缺口。 
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撕掉保护膜,开始粘贴。推荐使用有机玻璃专用胶水,粘的很牢,而且不留任何痕迹。
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把需要连接的部分按住,然后用注射剂向边缘处慢慢注射胶水,溢出来也不怕,因为不会有任何痕迹。 
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正常情况下,因为存在张力,胶水会自动渗入到缝隙里面。 
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记得我们的粘贴顺序要从下往上,从部分到整体,这样整个拼合过程才会更加顺手。 
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先粘好底座。

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再粘好顶部。 
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最后拼接起来。 
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比较有难度的是合页部分,因为小编买的合页尺寸偏大,所以即使提前预留了门轴的位置,也很难掌握粘贴位置,所以建议大家在这一步可以先用双面胶确定好位置,再用亚克力胶固定。 
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最后粘上门把手~外壳完成! 
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 看,在灯光照射下会闪闪发光耶~ 
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把核心部件塞进外壳里,像这样~然后按照熟悉的方法涂好胶水,稍微按压两分钟,完美! 
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为了防止导线被扯出来,在缺口这里,需要打个结,当然你也可以用其他方法固定。 
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最后封底!放饮料测试~全部完成! 
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后记:虽然说有经过充分的准备,但这台冰箱离完美还有不小的距离,在实际操作的时候,总是会遇到一些之前没想到的状况,在这里跟大家说一下,给后面要做的小伙伴做个参考。

  1、预留的转轴空间不够,开始设计的时候只考虑了要留个缝隙开关,却没考虑开关的角度,导致这台冰箱开门角度只有90度,非常不方便;

  2、核心部分和外壳连接不够稳固,细心的朋友肯定发现了,我用了亚克力胶水来连接制冷片和外壳,但亚克力胶水对金属的粘贴效果并不是很好,况且这个部分需要承受一瓶饮料的压力,所以这种构造的强度肯定是不够的,建议在下方加一个支架,或者用螺丝固定;

  3、冰箱底部和桌面之间没有空隙,即使底面开孔,空气流通效果也很差,如果要改进的话,可以在最下面装 4只脚,让冰箱悬空。

  你问我这冰箱的制冷效果?其实制冷功率确实不高,假设连接5V 2A的USB电源,理论上的总功率为10W,被风扇分掉1.5W,再加上电路的损耗,再算上制冷片的转化率,理论上的制冷功率可能只有5W左右,不过呢,用来给冷饮或者热饮保温还是足够的。再说玩DIY,玩的就是一个开心和成就感嘛~

  说回标题上的朋友圈点赞过百~其实是因为我发了这样一个小视频。 
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