一种单向冷源流动冷却控温装置，主要将半导体制冷片设置成与一散热装置连接而可散热，而其产生的冷源则经由一高传导金属材料制成的导管将冷源传送至被降温物体，例如CPU等。一控温装置，经由一测温装置取得被降温物体的温度，在温度超过预设值时，会调整电流以控制半导体制冷片之冷源。由于导管有单向冷源流动可因被散热物温度升高而增强冷源，让其冷热相抵，据此，可使被降温物体能有效维持恒温不会过冷或是过热，提高散热效果。