一种新式围棋的制作方法

本发明涉及一种玩具，特别是一种益智游戏玩具，属于体育用品的一个分支。涉及化学的热敏墨水，涉及物理的半导体制冷技术。

背景技术：

现有的围棋，包含两盒棋子，比较沉重；棋子比较小，容易丢失。

技术实现要素：

为避免棋子的丢失和使围棋比较轻便，本发明设计一种新式的围棋实现方式。

本发明实现发明目的采用的技术方案是：一种新式围棋，包括一个纸质棋盘和两个操作杆，其特征是：纸质棋盘的表面有围棋方格，围棋方格的点阵和连线为能够永恒显示的颜料绘制；棋盘的表面均匀涂抹热敏墨水；两个操作杆，操作杆的一端为热端、另一端为冷端，冷端的温度能够使热敏墨水显色，热端的温度能够使热敏墨水消色，其中一个操作杆的冷端的形状或/和大小与另一个操作杆的冷端的形状或/和大小不同（比如一个为大圆盘、一个为小圆盘，比如一个为圆盘、一个为五星；比如一个为大圆盘、一个为小五星；比如一个为小圆盘、一个为大五星），使棋盘显示的图案能够相互区分。

每个操作杆为一个半导体制冷片。每个操作杆为两个半导体制冷片，半导体制冷片的冷端中心和热端中心的连线称为中位线，两个半导体制冷片的中位线重合；每个操作杆的一端为一个半导体制冷片的热端，每个操作杆的另一端为另一个半导体制冷片的冷端；两个半导体制冷片之间的部分有一个风扇，风扇促使空气的流动，使两个半导体制冷片之间的温度大致为室温。

操作杆的热端使用螺旋电阻丝加热，热端端面有双金属片温控开关，动作的温度为60-70摄氏度。

操作杆的冷端采用半导体制冷片的冷端端面，半导体制冷片的冷端端面的外侧接触一块绝缘材料制作的陶瓷片，陶瓷片内侧端有一个沟槽，沟槽内布置双金属片温控开关，动作温度为-25摄氏度。

本发明的有益效果是：提供围棋的一种新式的实现方式，是现有围棋的一种替换方式；其图案可变，使围棋盘面更美观，有利于吸引小朋友的参与；不使用棋子，比较轻便；体积更小，容易收藏；操作杆采用电流控制，即连接变压器或者电池，变压器比较便宜且通用，半导体制冷是一种成熟的技术，因此容易实现；整个棋盘的消色也能够通过电吹风快速实现；成本比较低廉，可重复使用。

附图说明

图1是部分棋盘的示意图；图2是一个操作杆的示意图；图3为另一个操作杆的示意图；

其中，1、棋盘；2、操作杆；3、点阵；4、连线。

具体实施方式

一种新式围棋，包括一个纸质棋盘1和两个操作杆2，其特征是：纸质棋盘的表面有围棋方格，围棋方格是现有技术，围棋方格为19*19的方格，横向19个点，纵向19个点，均匀连接成的方格，围棋方格的点阵3和连线4为永恒显示的颜料，棋盘的表面涂抹热敏墨水；两个操作杆2，操作杆2的一端为热端、另一端为冷端，冷端的温度能够使热敏墨水显现出来（显色），对应下棋的棋子；热端的温度能够使热敏墨水显示的图案消失，即热端用于消色，对应于悔棋、擦除棋盘1（恢复到初始棋盘）、吃掉对方的棋子；下棋是两方，为了能够区分，可以在棋子的大小进行区分，或者棋子的形状进行区分，或者大小和形状同时有差异，因此其中一个操作杆的冷端的形状或/和大小与另一个操作杆的冷端的形状或/和大小不同，比如一个为大圆盘、一个为小圆盘，比如一个为圆盘、一个为五星，比如一个为大圆盘、一个为小五星，比如一个为小圆盘、一个为大五星，等等，使棋盘显示的图案能够相互区分。

热敏墨水随着配方的变化，其显色和消色的温度也会发生变化。下面是网络搜寻到的一种热敏墨水的参数：墨水常温为有色，加热至50℃-60℃消色，冷却到零下5℃-20℃显色，具有可逆性。具体开始消色温度为45℃左右，完全消色温度为55℃左右。开始显色温度为零下5℃左右，完全显色温度为零下20℃左右。墨水中的微胶囊平均细度为2-3微米。

半导体制冷片，其中一端为冷端、另一端为热端，因此操作杆2可以为一个半导体制冷片，现在普遍反映，其冷端和热端的温度差大致能够达到60摄氏度，热敏墨水要求的温度差为80摄氏度（从热端的60摄氏度到冷端的零下20摄氏度），因此，暂时可能不能够实现，当然，随着技术的发展，也许有一天能够实现。如果一个半导体制冷片的两端的温度不能同时满足冷端温度和热端温度的要求，可以考虑操作杆2为两个半导体制冷片，其中一端为一个半导体制冷片的热端，另一端为另一个半导体制冷片的冷端，对于室温大多数为20摄氏度，现有的半导体制冷片能够达到60摄氏度的温差，因此，以室温20度为参考，热端能够达到80摄氏度、冷端能够达到零下40摄氏度，因此是可行的。两个半导体制冷片之间的部分有一个风扇，风扇促使空气的流动，使两个半导体制冷片之间的温度大致为室温；风扇平行于半导体制冷片或者垂直于半导体制冷片布置，影响都不大，都会导致两个半导体制冷片之间的空气被吹走、然后室内空气来补充，维持两个半导体制冷片之间的温度为室温。现有的半导体制冷（制热）的温度范围能够达到-90到130摄氏度，因此，对于显色和消色要求的温度都能够实现。

下面讨论一下可行性，从网络查询到一款半导体制冷片，其参数如下：

型号：Type number ：TEC1-00701；

额定电压：U=standard(V) ：0.7；

最大电流：I=max(A)：0.7-1.2；

最大功率：P=max(W) ：0.5-1.3；

颗粒对数：particles ：7；

外观尺寸：Dimensions ： 5*5*2.8mm；

内阻：Resistance： 0.5-0.6；

最大温差：△TmaxQC=0(^oC)： 60

最大电压：U=max(V)： 0.84；

制 冷 量：Qcmax △T=0(W) ：0.7；

引线规格：Conductor△L(mm) ：150；

装配压力：Pressure=kg/cm2 ：0.6；

工作环境：C△Working/℃ ：-55～80；

封装工艺：Appearance ：704-Silicone rubber；

包装标准：Packaging ：shockproof；

存放条件：Save（℃）：-40~60；

从上述参数可以看出：1、尺寸可以很小，5*5*2.8mm，5mm的宽度小于正常的棋子1cm左右，因此有可能能够制作表面积在0.3-1平方厘米的制冷端头；2、室温在20-30度，最大温差在60摄氏度，因此能够到零下30-零下40摄氏度是可能的，而本装置只需要零下20摄氏度，因此是可行的；额定电压： 0.7V，最大电流： 0.7-1.2A，最大功率： 0.5-1.3W，干电池或者充电电池能够满足要求，因而比较轻便。

另外，现阶段，世界上最小的半导体制冷器MPC-D403/D404，德国弗赖堡的Micropelt公司独特的基于晶圆的电子薄膜技术，成就了MPC-D40x系列产品面积小、厚度薄、驱动电流低等诸多特点。该系列产品的面积和厚度分别仅为2.0 * 1.0 mm，0.46mm，0.2A的电流足以驱动该TEC。MPC-D403/404采用标准的半导体工艺制造而得。Micropelt在晶圆上通过溅射的方式生长半导体热电材料碲化铋，然后经过蚀刻的方式得到精密的P-N结构。Micropelt的产品每个平方毫米的区域内高达50对P-N结，是传统工艺的数十倍。因此，Micropelt产品的反应时间仅为毫秒级别，降温速度更是超过10K/S。

对于MPC-D403/D404这一款产品，其降温速度可以达到每秒10度（K：开尔文，1 K=1摄氏度，开尔文温标和摄氏温标仅仅是零点不一样），说明降温比较快；另外，尺寸可以更小，可以达到2mm。

对于热端，使用电阻丝加热更简单一些。操作杆2的热端使用螺旋电阻丝加热，热端端面有双金属片温控开关，动作的温度为60-70摄氏度，即最低规格为60摄氏度，最高规格为70摄氏度，建议65摄氏度最优，开关动作温度为65摄氏度，其本身存在一定的误差，另外动作位置与端口位置最好还有一定的距离，比如1-5mm，有距离就可能存在一定的温差，该距离（1-5mm）的优点是避免双金属片温控开关外露，减少外界的影响，延长其使用寿命；低于60摄氏度消色较慢；高于70摄氏度一方面容易烫伤皮肤，另一方面浪费能源；可以配备风扇，相当于一个小的电吹风，也可以不使用风扇，因为热端相对来说使用的频率要少一些。

操作杆2的冷端采用半导体制冷片，半导体制冷片的冷端端面封装一个双金属片温控开关，温度在-25摄氏度断开电源。其接触端面可以为陶瓷片，陶瓷片采用绝缘材料，陶瓷片为良好的导热材料，陶瓷片的内侧端面接触半导体制冷片的冷端端面，其陶瓷片内侧端有一个沟槽，沟槽内布置双金属片温控开关，可以在达到零下25摄氏度断开电源，从而节约能源。