CN112484337A - 制冷结构以及美容仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制冷结构及美容仪。其中，制冷结构包括半导体制冷片，半导体制冷片包括PN电偶粒子层以及冷面和热面；所述冷面和热面分别设置于PN电偶粒子层的冷端和热端，PN电偶粒子层设置有正负电极；所述PN电偶粒子层的热端使用导热板形成半导体制冷片的热面；所述导热板内部容纳有制冷剂。本发明的美容仪，内部还设置所述的制冷结构；美容仪的工作面为所述半导体制冷片的冷面或者由半导体制冷片的冷面制冷。采用本发明的制冷结构，热端省去了中间陶瓷板及导热硅脂涂层，减少了热量传递的阻力，提高了导热/散热的效率。

Description

制冷结构以及美容仪
技术领域
本发明涉及散热或制冷技术领域，尤其是一种制冷结构以及美容仪。
背景技术
传统工艺热管散热器的工艺是铜管+罐铜粉+烧结+罐液+抽真空+烧结＝完整的热管；完成热管后才能进行弯管、压扁，最后再与其它散热片或热管焊接或铆接等。其工艺复杂，弯折处影响散热效率。
传统热管工艺：热管直接与散热片焊接或铆接。热管的吸热端即蒸发端的受热面积受铜管折弯工艺的影响，无法完全贴合，致使其吸热导热效率相对较低。
半导体制冷片的传统工艺：P型/N型半导体粒子与单片陶瓷板按预定电路焊接，热端/冷端为陶瓷板。从制冷端到散热端（热端）叠加零件较多，效率严重损耗，其中：
热管方式：热量经制冷片陶瓷板--导热硅脂--铜板--铜管--散热片--风扇
VC方式：热量经制冷片陶瓷板--导热硅脂--VC--散热片--风扇
以上两种：于制冷片的散热面接触面积均受产品形态的影响而相应的减少接触面积，无法与制冷片散热面完成有效的贴合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制冷结构和美容仪，解决现有制冷片散热效率不佳、结构复杂、装配不便等问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种制冷结构，包括半导体制冷片，半导体制冷片包括PN电偶粒子层以及冷面和热面；所述冷面和热面分别设置于PN电偶粒子层的冷端和热端；所述PN电偶粒子层的热端使用导热板形成半导体制冷片的热面；所述导热板内部容纳有制冷剂。
进一步地，PN电偶粒子层包括P型/N型半导体粒子；所述导热板与热端或P型/N型半导体粒子直接接触，由导热板直接将热端的热量吸收并传导；PN电偶粒子层设置有正负电极；所述导热板上形成有电路作为热端电路或设置有金属导体；所述热端电路或金属导体与P型/N型半导体粒子连接而连通半导体制冷片的内部电路，由正负电极连接外部电源。
进一步地，PN电偶粒子层的P型/N型半导体粒子焊接于所述导热板，P型/N型半导体粒子的一端焊接于热端电路或金属导体且由热端电路或金属导体串联；PN电偶粒子层中P型/N型半导体粒子的另一端焊接于半导体制冷片的冷面；所述冷面上设置冷端电路或金属导体，与P型/N型半导体粒子的另一端电连接。
进一步地，所述导热板为金属板；所述金属板表面设置有绝缘层以及所述热端电路；所述绝缘层为覆盖于导热板表面的电气绝缘膜，导热板表面通过蚀刻形成所述热端电路。
进一步地，所述导热板内部形成有空间，用于容纳制冷剂；所述制冷结构进一步包括若干条热管；热管与所述导热板连接以共同散热；热管内部容纳有制冷剂；热管内部与导热板内部连通形成连通的密闭空间；制冷剂在所述密闭空间内流通；所述导热板为金属板；所述热管为金属管。
进一步地，所述导热板包括导热底板和导热盖板，导热底板及导热盖板相互扣合，内部形成所述空间；导热底板的表面设置电路或金属导体，与PN电偶粒子层电连接；导热盖板上设置孔位，所述孔位与所述热管的内径或外径相匹配，热管的一端插入孔位内固定，与导热板内部的空间连通。
进一步地，所述导热板和/或热管上设置有可闭合的真空嘴，可闭合的真空嘴与导热板内部和/或热管内部连通，用于抽真空；所述导热板为铜板或铝板；所述制冷剂为冷却液；所述热管为铜管或铝管；所述导热板内部的空间和/或所述热管内容纳有铜粉，以增加导热和吸热面积；铜粉熔接于空间内壁和/或管内壁，或者，铜粉放置于所述导热板内部的空间和/或所述热管内；所述导热板内部设置内圈封胶，密封导热底板与导热盖板之间的衔接缝隙；所述热管与导热板之间焊接或熔接或铆接为一体；导热底板及导热盖板之间焊接或熔接或铆接为一体；热管的一端与孔位之间焊接或熔接或铆接固定。
进一步地，所述制冷结构进一步包括散热器；所述散热器与导热板连接或者通过热管与导热板连接形成整体结构，用于给导热板散热。
进一步地，所述散热器包括若干散热片；所述散热片为金属散热片或石墨烯散热片；所述散热片之间由连接结构连接固定；或者，所述若干散热片是由石墨烯一体成型的整体结构；所述散热器包括一组或多组平行排列的散热片；所述热管穿设于所述一组或多组平行排列的散热片设置的通道内且紧密接触地配合，或者，所述热管固定于散热片上结合的导热片且紧密接触地配合。
进一步地，导热板为环形；环形导热板由环形导热底板与环形导热盖板扣合而成；所述PN电偶粒子层为环形或P型/N型半导体粒子排列为环形；所述冷面为透明晶体冷面，环形导热板焊接PN电偶粒子层为环形或P型/N型半导体粒子且与透明晶体冷面的环形边沿焊接，透明晶体为整块，封盖环形的导热板的整面，环形导热板的中空区域由透明晶体覆盖且形成透光区域；或者，所述热面为环形且透明或不透明材质，环形导热板焊接PN电偶粒子层或P型/N型半导体粒子且与环形热面进一步焊接，环形中间区域形成透光区域。
进一步地，所述半导体制冷片的冷端采用透明晶体从而形成透明晶体冷面，从而形成半导体制冷片的透明晶体冷面。
进一步地，所述透明晶体冷面上形成冷端电路或导电金属焊点，与PN电偶粒子层电连接且相互焊接；导热板为环形；所述PN电偶粒子层为环形或P型/N型半导体粒子排列为环形；与透明晶体冷面的环形边沿焊接；环形中间区域形成透光区域；所述透明晶体为整块晶体，封盖导热板的环形的中空区域，用于透射光波。
本发明还提供一种美容仪，其内设置有光源组件、电源单元以及控制电路板；电源单元给光源组件供电；美容仪的前端面为工作面；所述美容仪通过控制电路板控制电源单元激发所述光源组件产生脉冲光，以用于美容或治疗处理；所述美容仪还包括如上所述的制冷结构；所述美容仪的工作面为所述半导体制冷片的冷面或者由半导体制冷片的冷面制冷。
进一步地，所述散热结构的半导体制冷片自带散热器结构；所述美容仪包括壳体，壳体上设置有进风口和出风口；所述光源组件、电源单元、控制电路板以及散热结构的散热器设置于壳体内；所述进风口、散热器的风道、出风口之间气路连通形成风冷通道；所述散热器的一侧安裝有风扇，风扇位于所述风冷通道中，用于从进风口吸入冷风或向出风口排出热风。
本发明的有益效果是：
本发明的制冷结构与传统工艺的散热结构相比，具有以下突出效果：
1）制冷片在散热面即热端省去了中间陶瓷板及导热硅脂涂层，减少了热量传递的阻力，提高了导热/散热的效率，促使风扇及产品的体积变得更小，更便捷，使用更方便；
2）采用制冷片与散热器的一体式设计，减少了工艺成本及组装成本；解决了因组装不良、累计公差不良、制造不良所带来的一系列问题。使产品组装，制造更加方便，效率更快更高。
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1(a)-1(b)是本发明实施例的制冷结构两种不同实施例的爆炸图。
图2是本发明实施例的制冷结构的立体图。
图3(a)-3(e)是本发明实施例的制冷结构的工艺流程图。
图4是本发明实施例的半导体制冷片的电路结构示意图。
图5是本发明实施例的制冷结构的示意图。
图6是本发明实施例脱毛仪的立体图。
图7是本发明脱毛仪的另一视角的立体图。
图8是本发明实施例脱毛仪的爆炸图。
图9是本发明实施例脱毛仪的内部结构的示意图。
图10是本发明实施例脱毛仪移去部分壳体后的立体图。
图11是本发明另一实施例脱毛仪移去部分壳体后的立体图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的各实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
组装：单支铜/铝管插入至制冷片热面盖板对应孔内，待下一步加工工序
参照图1（a）-5，本发明涉及一种制冷结构100，较佳地为一种半导体制冷片系统，包括半导体制冷片1，热管21以及散热器23，热管21连接于半导体制冷片1以及散热器23，形成半导体制冷片自带散热器的一种整体结构。在其他实施例中，也可直接将散热器23与半导体制冷片1结合形成整体结构。
半导体制冷片1包括PN电偶粒子层11以及冷面10和热面12。冷面10和热面12分别设置于PN电偶粒子层的冷端和热端，PN电偶粒子层设置有正负电极（参照图4）。
PN电偶粒子层11包括P型/N型半导体粒子（参照图4-5）。在一些实施例中，P型/N型半导体粒子可以直接以颗粒状，按预定的电路排布，直接焊接于半导体制冷片的冷面10和热面12上，形成半导体制冷片的冷面10和热面12之间的夹层结构。在组装时，可以先将P型/N型半导体粒子的一端焊接于冷面10或热面12之一，例如先将P型/N型半导体粒子焊接于热面，从而将P型/N型半导体粒子焊接固定，之后再将冷面10焊接于P型/N型半导体粒子的另一端，从而形成半导体制冷片结构，参照图4以及图3(e)。在其他实施例中，P型/N型半导体粒子可以由镍片或其他合适材料固定成预定形状的整体结构，并在两端形成对应的电路或电连接点，如图1所示，PN电偶粒子层11制成预定形状的镍片层，如环形，两端面对应形成有电路或电连接和焊接点（未图示），分别与冷面10及热面12之间焊接且电连接。PN电偶粒子层11的设置可采用现有技术中半导体制冷片的半导体电偶层的设置。
PN电偶粒子层的热端使用导热板形成半导体制冷片的热面12。为便于描述，本说明书以及附图中，半导体热面以及导热板均以标号12表示。导热板12与P型/N型半导体粒子直接接触，由导热板12直接将热端的热量吸收并传导。导热板12内部容纳有制冷剂。导热板12上形成有电路122作为热端电路；热端电路122与P型/N型半导体粒子连接而连通半导体制冷片的内部电路，由正负电极连接外部电源。
再次参照图3(e)和图4-5，PN电偶粒子层11的P型/N型半导体粒子的一端焊接于热端电路122且由热端电路122串联。图中所示，半导体制冷片的导热板的粒子分布图，其中条形方框为导热板上形成的电路，例如导热板为铜板，经蚀刻后获得电路，用于焊接P/N型半导体粒子。导热板12的表面形成有金属导电点，对应焊接并串联P型/N型半导体粒子。焊接时，P型半导体粒子与N型半导体粒子可分两次焊接，装入P型半导体粒子时，N型半导体粒子位置用工装治具遮挡。
PN电偶粒子层中P型/N型半导体粒子的另一端焊接于半导体制冷片的冷面10。参照图4以及图3(e)，冷面上设置冷端电路110，与P型/N型半导体粒子的另一端电连接。冷端电路110可以是根据预定电路分布图由锡膏形成导电焊点或者根据电路分布图印刷锡膏用于焊接P型/N型半导体粒子的另一端。
冷面10组装于焊接P/N型半导体粒子或PN电偶粒子层11的热面11上后，P/N型半导体粒子或PN电偶粒子层11两端电路连通形成半导体制冷片的内部电路，通过正负极113与外部电源连接。
在一些实施例中，导热板12为金属板，例如为铜板或铝板。导热板12内部形成有空间，用于容纳制冷剂。制冷剂常采用冷却液。金属导热板表面设置有绝缘层123以及热端电路122。绝缘层123为覆盖于金属导热板表面的电气绝缘膜，金属导热板表面通过蚀刻形成热端电路。较佳地，导热板为一种VC（Vapor Chambers）导热板，具体包括导热底板120和导热盖板121，导热底板120及导热盖板121相互扣合，内部形成空间。导热底板120的表面设置电路122，与PN电偶粒子层11电连接。导热盖板121上设置孔位124，孔位124与热管的内径或外径相匹配，热管的一端插入孔位124内固定，与导热板内部的空间连通。
导热板内部可进一步放置有铜粉，以增加导热和吸热面积；铜粉可熔接于空间内壁，或者直接将铜粉放置于导热板内部的空间内。导热板内部可进一步设置内圈封胶125，用于密封导热底板120与导热盖板121之间的衔接缝隙。较佳地，导热底板120及导热盖板121在连接处通过焊接或熔接或铆接从而形成一体结构。
导热板12的形状根据制冷片整体形状及其应用来设计，可以是整体板盒结构或其他形状。图中所示实施例中，导热板12整体为环形，由环形导热底板120与环形导热盖板121扣合而成。导热底板内侧形成凹槽结构，与平板121扣合后，凹槽对应形成内部空间，凹槽还可设置有凸台支撑结构，可与盖板对应面上设置的卡槽配合定位。环形结构中心可限定用于穿透脉冲光的透光区域，以便于将制冷结构用作脱毛仪。环形导热板12形成环形热面，PN电偶粒子层11/P/N型半导体粒子也为环形布置，冷面可采用环形材料或者采用整块透明晶体与PN电偶粒子层11/P/N型半导体粒子以及环形导热板12焊接装配。
本发明的VC（Vapor Chambers）导热板可采用铜/铝质等金属导热材料，铜板与制冷片导电层粒子接触的表面形成（例如喷涂）一层绝缘材料，并通过蚀刻或印刷等方式形成相应的电路用于P/N半导体粒子电荷运动使其达到发热/制冷的效果。导热板的内部加工成立体空间，与导热盖板121扣合后内部形成用于容纳铜粉与制冷剂的密闭空间，且与热管21内部的空间连通。导热底板120与导热盖板121及热管21高温熔接后，通过热管21上或导热板12上预留的真空嘴抽真空，最后烧结形成连通的密闭空间。本发明中，采用导热板12直接作为制冷片的热端，同时与热管贯通或者直接连接散热器，作为热管或散热器的一部分，将制冷片与散热器结合为一体，结构更简单。
本发明的制冷结构100可采用若干条热管21；热管21与导热板12连接以共同散热；热管21内部容纳有制冷剂；热管内部与导热板内部连通形成连通的密闭空间；制冷剂在密闭空间内流通。一般地，热管为金属管，例如为铜管或铝管。图中所示实施例中，采用一根或两根直管作为热管12，一端连接导热板21，另一端连接散热器23，热管12两端可分别与导热板21及散热器12之间焊接或熔接固定，形成整体不可分开的结构。
导热板12和/或热管21上设置有可烧结闭合或熔合的真空嘴，可闭合的真空嘴与导热板内部和/或热管内部连通，用于抽真空。
热管21内容纳有铜粉，以增加导热和吸热面积；铜粉熔接于管内壁，或者直接铜粉颗粒放置热管内并配置铜网。热管21与导热板12之间可通过焊接或熔接或铆接形成整体结构。具体地，热管21的一端与导热板上设置的孔位124之间焊接或熔接或铆接固定。
本发明中，制冷结构100进一步包括散热器23。散热器23与导热板12连接或者通过热管21与导热板12连接形成整体结构，用于给导热板散热。
散热器23可以是鳍片式散热器，包括若干散热片233。作为一些实施例，散热器为金属材质的鳍片式散热器，可由一组或多组金属散热片233如铜板组装而成。一组或多组散热片233之间可以通过连接结构连接固定。例如，在各片散热片上设置有卡扣以及卡孔，通过卡扣与卡孔之间形成卡紧配合，再进一步由导执片或者热管21将各散热片进一步固定。
图中所示实施例中，散热器23包括一组或多组平行排列的散热片233；热管21穿设于一组或多组平行排列的散热片设置的通道230内且紧密接触地配合，热管21与通道230之间可进下由焊锡焊接，以增大接触面积，加快传热。在其他实施例中，热管21还可与一组或多组平行的散热片上结合的导热片（导执件）之间固定连接且紧密接触地配合。
在另一些实施例中，散热器23为石墨烯散热器，是由若干石墨烯散热片233通过石墨烯一体成型而形成的整体结构。石墨烯散热器23包括一组或多组石墨烯散热片233一体成型形成的整体不可分结构，制造工艺可直接通过注塑工艺或模压工艺成型。石墨烯散热器23可以是一体成型的独立的散热器，即包括一组或多组石墨烯散热片233一体成型地形成整体不可分结构。石墨烯散热器23还可与其他散热件结合使用，例如与热管21或导热件。热管21可以是安装于石墨烯散热器23表面或内部且紧密接触地配合以快速导热。导热件可以是安装于石墨烯散热器23上，例如，一组或多组平行的石墨烯散热片233一体成型形成的石墨烯散热器23位于或安装于导热件一侧；也可以是石墨烯散热器23与导热板231一体成形为不可分割的整体结构，即一组或多组平行的石墨烯散热片233与导热板一体成型。石墨烯散热器组合可以灵活多变，如：铜板+铜管+一组或多组石墨烯散热片233；或者，铜管（压扁接触热端）+石墨烯散热片233；或者，铜板+石墨烯散热片233；或者，仅为一体式石墨烯散热片233。例如，给半导体制冷片或脱毛工作面制冷的散热器，可采用铜板+铜管+石墨烯散热片233。
石墨烯散热器23还可与脱毛仪的其他结构件一体成型或结合在一起，表成整体结构，例如，石墨烯散热器23与脱毛仪内部的结构件如支架、导热罩、风扇壳体等一体成型，还可与脱毛仪壳体内侧一体成型。
石墨烯散热片通过直接通过注塑工艺或模压工艺成型一体成型，与其他结构件一体成型或结合时，可在注塑工艺或模压工艺时，将其他结构件置于模具内，在石墨烯散热片注塑或模压时一次成型，将其他结构件与石墨烯散热片固定成一体。石墨烯散热器中，一组或多组散热片之间通过一体地型形成整体不可分结构，无需设置装置连接的卡扣结构，也无需设置装置对位结构，工艺及结构简单。
一体成型的石墨烯散热器23可以是任意适合于美容仪壳体内部空间的形状，石墨烯散热器23为平行排列的石墨烯散热片，石墨烯散热器内部可一体成型地形成用于安装热管21的通道230，热管21穿入通道230内紧密接触。
石墨烯散热器23的外形则不受美容仪内部空间的影响，可灵活的根据美容仪内部空间尺寸及弧度等设计能贴合于脱毛仪内部零件形状，更好的利用了产品内部空间，提高空间的利用率，同时也加大的散热的面积，更使得热源能更快更高效均匀的导出并散发掉。石墨烯散热器密度相较于传统散热器而言更小，更轻，大大减轻了脱毛仪的重量。石墨烯散热器的制造采用注塑工艺或模压工艺可一次性成型，尺寸精度高，零件一致性高，产品变形量小，石墨烯散热片可根据要求做成波浪形或导形，每片石墨烯散热片间距相同，能有效的保证产品散热的导热的一致性，从而有效地提高美容仪成品的品质一致性。石墨烯散热器的制备工艺简单，产能高，不良率低，组装于脱毛仪成品效率相对提高，改善生产产能，有效地降低了脱毛仪成本。
在其他实施例中，石墨烯散热器23可以与其它零件有效结合，例如二合一三合一多合一地设计在一体，将热量更快又均匀地导热散热。例如，石墨烯散热器可以与内部安装支架如支架7尾部合二为一设计，与支架一体成型，或者与密封件8的一侧一体成型；或者，是与风扇的外部壳体例如与压板29或风扇25的壳体二合一设计等，与风扇的外部壳体一体成型的形成整体结构，以便于将热量更快又均匀地导热散热。石墨烯散热器23还与壳体或支架一体成型形成整体结构，使脱毛仪安装更方便，效率更高。
制冷结构100中可根据需要设计具体的形状，半导体制冷片的冷面可以采用现有技术中适用的冷面材料制成，例如陶瓷。根据使用需要，冷面需要形成透光区域时，采用不透明材质的冷面时，需要设置预留空心区域，例如环心的中心通孔，用于透射光线。
本发明的实施例中，PN电偶粒子层的冷端使用透明晶体，从而形成半导体制冷片的透明晶体冷面，可透射脉冲光。
如上所述以及图3(e)及图4-5的所示，透明晶体冷面10上形成冷端电路110，与PN电偶粒子层11电连接且相互焊接；PN电偶粒子层11排列为环形；导热板12为环形。环形中间区域形成半导体制冷片的透光区域。
环形的PN电偶粒子层焊接于环形导热板12，进一步焊接在透明晶体冷面的环形边沿101；环形中间区域形成透光区域102。
本实施例的半导体制冷片1包括冷面10、PN电偶粒子层11以及导热板热面12。PN电偶粒子层11位于冷面10和热面12之间。其中，半导体制冷片的冷面10由透明晶体构成，从而形成透明晶体冷面；透明晶体冷面10内侧表面与PN电偶粒子层11的金属导体固定连接。半导体制冷片的热面12由VC导热板构成，其内侧表面与PN电偶粒子层11的金属导体固定连接。VC导热板热面12和透明晶体冷面10将PN电偶粒子层11夹设在内部从而形成半导体制冷片1。PN电偶粒子层11的端部连接有正负电极113。透明晶体是具有高透光性、高导热系数、高耐热性的透明材质，例如天然晶石或宝石。
PN电偶粒子层11可以是由金属导体连接半导体电偶形成的半导体电偶层，与透明晶体冷面10及VC导热板热面12之间的固定连接。作为一些实施例，可以通过现有技术中适用的方式实现。例如，先将透明晶体冷面10及VC导热板热面12的内侧表面进行金属化，之后再与PN电偶粒子层11的金属导体之间焊接从而形成焊接固定。又或者，PN电偶粒子层11与透明晶体冷面10及VC导热板热面12之间由导热胶粘结从而形成粘结固定。
本实施例中，PN电偶粒子层11为环形，其环形区域用于布置电子元件，内部空心区域供光线穿透。PN电偶粒子层11内部是由金属导体连接NP半导体电偶的整体电路，利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过N、P两种不同半导体材料串联成的电偶时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。冷端采用透明晶体形成半导体制冷片的冷面，热端仍采用VC导热板形成半导体制冷片的热面12。
VC导热板热面12的形状及尺寸与PN电偶粒子层11相适配，例如也为环形，环形区域内部空心区域供光线穿透。
透明晶体冷面10覆盖PN电偶粒子层11和VC导热板12的整面，从而形成整面制冷。透明晶体冷面10为一整片或整块晶体，表面连续。较佳地，透明晶体冷面的厚度不少于1mm，以提高半导体制冷片1的强度，降低装配的损伤风险，延长使用寿命。本实施例的透明晶体材料具有高透光性以及高导热系数，以便于脉冲光穿透透明晶体进行脱毛操作，高导热系数有利于提高制冷效率及效果。
透明晶体冷面10的中间区域为透光区域，外围的环形区域与所述PN电偶粒子层11相适配地贴合。相应地，透明晶体冷面的透光区域封盖于PN电偶粒子层11/ VC导热板12的内部空心区域上，从而将空心区域盖合，且可供光线穿透。透明晶体冷面10的整面制冷区域包括透光区域以及透光区域外围的环形区域。晶体表面整面制冷，提高了制冷面积，体验感更好。
透明晶体冷面10的环形区域的表面经遮光处理后形成环形遮光区域，用于遮挡内部的电子部件。具体地，遮光处理可以是在透明晶体的单面或双面镀一层遮光膜，然后把中间透光区域对应位置的遮光膜去掉；或者是，直接在透明晶体的环形区域上印刷遮层，透光区域避空。遮光区域是对透明晶体冷面10进行表面处理形成，可在晶体双面或任一单面处理，可采用镀膜，喷涂，印刷等方式处理。
透明晶体冷面10的四周边沿还可进一步加工形成装配位，用于与外部壳体（例如脱毛工作头部壳体）之间固定装配。更具体的例子中，装配位可以是斜边或台阶面，可与工作头部壳体63之间形成卡紧配合。
再次参照图3(a)-3(e)，本发明的制冷结构100的组装原理如下：
单支热管21如铜/铝管插入至制冷片导热盖板121上设置的对应孔位124内，待下一步加工工序；铜/铝管+罐铜粉后与导热板21组装；
将导热板内加工成凹凸不平的立体空间后，再将铜粉或铜网置于该空间内，与上一工
序的导热板盖板121+导管21组进行高温熔接，向内部空间罐液后，从热管的尾端或其他位置设置的真空嘴内抽真空后使之成为一个带密闭空间的整体；
将带齿形的散热片233单片扣合连接成散热器23整体后，与热管尾端位置焊接成一整体，散热器23在具体应用时与风扇配合；
将导热板与散热器装配好后，再将P型/N型半导体粒子按预定的设计电路分布并可通过高温例如150-300℃将P型/N型半导体粒子焊接于制冷片的导热板12上；
将P型/N型半导体粒子焊接于制冷片的导热板12上后，再与透明晶体热面10焊接固定连接，并可将内外周边封胶进一步形成制冷片外围封胶104（图1(a)），从而完成制冷结构的组装。
本发明的制冷结构中，制冷片1省去陶瓷板热端及其与热管连接的中间导热件，P型/N型半导体粒子直接焊接于导热板12上，制冷片1的热端产生的热量直接由导热板12传导给内部的制冷剂。热量经导热板12--散热片233--风扇，热量无须经陶瓷板、导热硅脂，减少了中间环节，且不受产品外形的影响整面有效传导热量，使热量传导更快更直接的散掉。
在其他实施例中，采用透明晶体冷面，省去了导热硅脂及导冷件层，可而直接与皮肤表面接触，通过透明晶体直接作用于皮肤，提高了制冷效率，加快了导冷速度。
本发明的VC（Vapor Chambers）导热板可采用铜/铝质等金属导热材料，铜板与制冷片导电层粒子接触的表面形成（例如喷涂）一层绝缘材料，并蚀刻或印刷等方式形成相应的电路用于P型/N型半导体粒子电荷运动使其达到发热/制冷的效果。导热板的另一面则需加工成立体空间，与导热盖板扣合后内部形成用于容纳铜粉与制冷剂的密闭空间，且与热管内部的空间连通。导热板与导热盖板及热管高温熔接后通过热管上或导热板上预留的真空嘴抽真空，最后烧结形成一连通的密闭空间。本发明中，采用导热板直接作为制冷片的热端，同时作为与热管贯通或者直接连接散热器，作为热管或散热器的一部分，将制冷片与散热器结合为一体，结构更简单。
本发明的制冷片散热板与P/N半导体粒子层直接接触，直接作为热端，散热效率快，面积大，损耗小，省去中间环节，加快了热传导的速度。
本发明的制冷结构中，制冷片省去陶瓷板热端及其与热管连接的中间导热件，P型/N型半导体粒子直接焊接于导热板上，制冷片的热端产生的热量直接由导热板传导给内部的制冷剂。热量经导热板--散热片--风扇，热量无须经陶瓷板、导热硅脂，减少了中间环节，且不受产品外形的影响整面有效传导热量，使热量传导更快更直接的散掉。
在其他实施例中，采用透明晶体冷面，省去了导热硅脂及导冷件层，而直接与皮肤表面接触，通过透明晶体直接作用于皮肤，提高了制冷效率，加快了导冷速度。
本发明的制冷结构100，较佳地应用于美容仪。具体参照图6-10，一种美容仪1000，其内设置有光源组件3、电源单元4以及控制电路板5；电源单元4给光源组件3供电；美容仪的前端面为工作面；美容仪通过控制电路板5控制电源单元4激发光源组件3产生脉冲光，以用于美容或治疗处理。美容仪的采用上述实施例的制冷结构100；美容仪的工作面为制冷结构100的半导体制冷片的冷面10或者由半导体制冷片1来制冷。美容仪1000包括壳体6，壳体上设置有进风口60、65和出风口66。
制冷结构100是半导体制冷片1自带散热器23，安装于美容仪1000后，制冷片1位于美容仪工作面；光源组件3、电源单元4、控制电路板5以及制冷结构100的散热器23位于壳体内；进风口、散热器的风道、出风口之间气路连通形成风冷通道；散热器23的一侧安裝有风扇25，风扇25位于风冷通道中，用于从进风口吸入冷风或向出风口排出热风。脱毛仪1000还可设置有电源线和/或充电接口，以与外部电源连接。
风扇25安装于一腔体28内，腔体28的一侧延伸形成出风通道280，出风通道280的末端与出风口66接通。
第一进风口60、散热器表面的风冷通道、风扇25、出风通道280及所述出风口66之间气路连通形成散热器的风冷通道(图4中的箭头)即第一风冷通道；通过启动风扇工作，第一进风口60吸入冷风至散热器23的表面带走热量，由风扇25将热风排出至出风通道280和出风口66外部从而实现散热器的风冷散热。风扇25与控制电路板5电连接，由控制电路板5控制其工作。
作为一种较佳实施例，脱毛工作头部直接采用半导体制冷片1的冷面作为工作面，当然也可作为工作面的制冷片，贴设于工作面上。半导体制冷片1采用透明晶体直接作为冷面10且同时用作与皮肤接触面的工作面。透明晶体冷面位于美容仪（脱毛仪）的整个前端面，从而形成透明介质整面工作面，直接与皮肤接触，整面制冷，效果更佳。
壳体6包括相上壳61和下壳62（上下方位相对而言，此处仅为描述方便），还包括脱毛工作头部壳体63。脱毛仪的第一实施例中，上壳61和/或下壳62上对应光源组件3的位置开设有第二进风口65，较佳地，上下壳体均设置第二进风口65。第二进风口65与光源组件3的散热表面的空间气路连通，用于从外部向内吸入冷风（冷空气）对光源组件3进行风冷散热。
下壳62设置有开孔69，散热器23位于开孔后方位置；开孔69外侧盖设有挡板64，挡板64扣合于下壳的开孔69上。挡板上开设风孔68，风孔68可以是一组或多组密集排列的通孔。风孔68用于将外部环境与壳体内部气路连通，具体是与散热器表面的空间气路连通，用于将环境冷风吸入散热器23表面进行风冷散热。
挡板64的边沿与下壳开孔69的边沿之间的间隙用作出风口66和侧向进风口67，出风口66与出风通道280的末端连接，侧向进风口67用于对散热器表面形成侧向进风。结合图1和图7所示，挡板64与下壳62的开孔69四周边沿之间形成间隙中，其中一侧边沿之间的间隙形成出风口66，其他边沿之间的间隙形成侧向进风口67，侧向进风口67与下壳62后方的散热器23表面的风冷通道气路相通，用于对散热器23表面侧向进风，提高进冷风进入量和进风速度。侧向进风还可有效避免因下壳正面进风的方式易于形成水雾或水滴侵蚀控制电路板5。壳体上的风孔68正向进风，结合侧向进风口67侧向进风，从而形成多方向进风的第一进风口60，以对散热器表面进行风冷散热，提高散热效率。第一进风口60用于向散热器表面导入冷风，较佳地包括挡板64与下壳开孔边沿之间的间隙形成的侧向进风口67，还包括挡板上的一组或多组风孔68。其他实施例中，第一进风口60不限于侧向进风口67及风孔68。
上壳61装配有按键或按键板。上壳61的内侧安装所述控制电路板5。
光源组件3包括光源31以及光源外罩设的反光杯32。光源31通电时产生脉冲光，控制电路板5控制电源单元4给光源供电，脉冲光由光源组件发出传输至脱毛工作头部作用于皮肤表面，从而进行烧蚀脱毛。本实施例中，光源组件3工作产生的热量也经由散热组件200进行散热。反光杯32为导热材料制成，光源31产生的热量传导到反光杯32进行散热。光源31可采用灯管。电源单元4可以采用电容，也可采用电源转换模块。
本发明的第一实施例中，光源组件3安装于光源支架7上，光源支架7安装于壳体6内且位于脱毛工作头部的后方，脱毛工作头部与光源支架7之间由镜面罩71连接，光源组件3产生的脉冲光通过镜面罩71内传输至脱毛工作头部进行脱毛处理。光源组件3两端安装于光源支架7上，光源支架7分别设置有遮光套72(图6)以遮挡光源组件的两端；遮光套72朝向光源的反光杯32的表面倾斜地设置，从而将第二进风口65吸入的冷风导向反光杯表面以利于散热。遮光套72除了用于导向冷风外，还用于遮挡光线，避免光源组件两安装端发生漏光。遮光套72可以是板状，板面倾斜向反光杯32的表面。遮光套72也可以是密封套，套设在光源组件的两端外部。
本实施例中，光源支架7内设置至少一条通风管路70，每条通风管路70上下贯通地由第二进风口65通向光源的反光杯表面，与光源组件表面的空间即下述风冷腔33气路连通。通风管路70的末端与壳体上设置的第二进风口65连通，将第二进风口65吸入的冷风导向光源组件表面进行散热。较佳地，光源支架7的上下两部分内各分别设置至少一条通风管路70，相应地，上下壳体61、62对应位置均设置有第二进风口65，与通风管路70连接。
光源组件3和镜面罩71安装于光源支架7，在光源组件3和镜面罩71外部周边还分别套装有垫片73，用于安装固定且防止漏光。
本实施例中，光源组件3外部罩设有导风罩30，导风罩30与光源组件3表面之间的间隔空间形成用于光源组件散热的风冷腔33。风冷腔33对应上述光源组件表面的空间。风冷腔33与光源支架7内设置的通风管路70气路相通，进而与壳体6上设置的第二进风口65气路相通。风冷腔33与安装风扇的腔体28之间气路贯通。风冷腔33包围于所述光源组件3外。具体地，导风罩30内侧罩设于光源的反光杯32外，风冷腔33为导风罩30与光源的反光杯32表面之间限定的空间，吸入风冷腔内的冷风给光源的反光杯32散热。导风罩30的形状及尺寸与光源的反光杯32相适配且贴近反光杯外壁地安装从而限定所述风冷腔33，这种配置方式以减小间隙的高度、最大化相对面的表面积，以利于风扇启动时能在风冷腔33内形成较强负压，从而提高第二进风口65吸入冷风的强度。较佳地，导风罩30一侧罩设于反光杯32外的形状为喇叭形，另一侧设置有空心连接端34。喇叭形边沿卡紧安装于光源支架7上。空心连接端34与风冷腔33连通，还与风扇25内部的腔体之间气路连通；空心连接端34的宽度以最大化原则设计以利于气体快速流通。
壳体6上的第二进风口65、光源组件表面的空间即风冷腔33、安装风扇的腔体28、出风通道280以及出风口66之间气路连通形成光源组件3的风冷通道即第二风冷通道。通过启动风扇25工作，实现自第二进风口65吸入冷风至光源组件表面，带走光源组件表面的热量形成热风，热风吸入腔体28内由风扇将排向出风通道280，最后由出风口66排出，从而实现光源组件3的风冷散热。
导风罩30外侧连接密封件8。密封件8一侧设置有导气连接管；与导风罩30的空心连接端34连接从而与风冷腔33连通；连接管另一端连接于风扇25的进风孔，气路连通。密封件8的另一侧形成一个环形密封圈82，环形密封圈82安装于风扇25一端的进风孔边沿，以防止侧向漏风。
本实施例中，风扇25安装于腔体28内部，腔体28包括环形腔体部分，与压板29扣合将风扇25固定在腔体内。腔体28一侧朝向出风口66倾斜延伸形成倾斜的出风通道280，可防止空气倒灌。风扇的出风孔250、腔体28限定的出风通道280以及出风口66之间气路相通。压板29中心开孔与风扇壳体的顶部或底部的开孔对齐，共同形成风扇的进风孔。
在其他实施例中，腔体28可不设置，或者风扇25位于腔体28外。
本发明的脱毛仪的工作头部采用透明晶体进行整面制冷，冰敷效果好，客户体验佳。
进一步地，本申请的半导体制冷片的制冷面使用透明晶体直接取代陶瓷片，透明晶体直接与连接NP半导体电偶的金属导体固定连接，整体形成一种新型的半导体制冷片，同时透明晶体可直接与皮肤接触用作脱毛仪头部的工作面。使用晶体直接作为半导体制冷片的制冷面和工作面，可获得以下效果：
1）消除了传统制冷的中间层，减除了制冷率的损耗，提高了制冷速度和效率；
2）与皮肤或接触面接触时为晶体表面整面制冷，提高了制冷面积，体验感更好；
3）使用晶体作为制冷面，脉冲光可直接透过透明晶体照射至皮肤，光经过透明晶体冷却后，大大降低或消除了光照的疼痛或不适感。
本实施例的美容仪1000，是以脱毛仪为主体，产生IPL脉冲光可进行脱毛处理。如在机头安装不同波段的滤光片，IPL脉冲光经过滤光后透射，可实现其他美容功能或治疗功能。
参照图11，与前述实施例相同地，本实施例的脱毛仪1000 包括脱毛工作头部、制冷结构100、光源组件3及光源散热系统、电源单元4以及控制电路板5等。本实施例中，脱毛仪1000的脱毛工作头部安装有制冷结构100的制冷片1以及透明晶体（或透明介质体）10’。透明晶体（或透明介质体）10’作为工作面位于脱毛工作头部（或脱毛仪）的整个前端面，从而形成透明介质工作面，直接与皮肤接触。控制电路板5控制电源单元4启动光源组件3工作产生脉冲光，脉冲光穿透所述工作面进行脱毛处理。散热组件200与制冷片1连接用于给制冷片1制冷。壳体6上设置有第一进风口60以及出风口66。脱毛仪1000还可设置有电源线和/或充电接口，以与外部电源连接。
本实施例中相对上述各实施例主要区别是工作头部不同，本实施例中采用透明晶体（或透明介质体）10’直接作为与皮肤接触的工作面。较佳地，透明晶体（或透明介质体）10’为工作面的整面，从而形成前端整面制冷效果。透明晶体（或透明介质体）10’由其背面贴合的制冷片1进行制冷。脱毛工作头部壳体63为环形壳体，透明晶体（或透明介质体）10’卡紧地安装于壳体的环形边沿内。制冷片1也卡紧于工作头部壳体63内，贴合于透明晶体（或透明介质体）10’的背面。脱毛工作头部安装的制冷片1’可以采用现有技术中适用的制冷片用于对透明晶体（或透明介质体）工作面进行制冷。此时，制冷结构100的制冷片1，可以是环形结构，内部的空心区域形成透光区域，半导体制冷片冷面的材质不作限定。也可采用上述透明晶体冷面的半导体制冷片。
作为一些实施例，脱毛仪1000的脱毛工作头部安装有至少两个感应器9，用于检测透明晶体工作面是否全部或者几乎全部被皮肤覆盖以激发或关闭光源工作。其中，两个感应器9安装于透明晶体工作面10边沿的对角线或靠近对角线位置。感应器9与控制电路板5连接。
在其他实施例中，在脱毛仪头部装置滤光片，用于过滤光源产生的脉冲波，可以获得不同功效例如美容或治疗功效的美容仪产品。可采用外接可更换的工作头部，套设在脱毛仪工作头部外，可更换的工作头部内安装滤光片，以使脱毛仪可更换头部，获得波段的脉冲光，对应具备多种功能。可以是在脱毛仪的头部内设置插拔槽，可插拔地插入滤光片，从而获得不同美容或治疗功效的美容仪。
在一些实施例中，滤光片的出射光（经滤光片滤光后的光波）波长可以是：510nm-1200nm、530nm-1200nm、560nm-1200nm、590nm-1200nm、610nm-1200nm、640nm-1200nm、645-750nm。
具有脱毛功能的美容仪1000使用的滤光片，光波波长较佳地在610nm以上，例如使用610-1200nm范围的滤光片，使波长大于610nm的光光波透射出工作面10。在其他实施例中，可使用至少一个滤光片的光波为645-750nm，即为双波段滤光，滤去645nm以下以及750nm以上的光波，出射光的波长为645-750nm。
滤光片的波长与美容仪的美容功效的例子包括但不限于：
430-1200nm的滤光片，可用于治疗炎性痤疮；
480-1200nm的滤光片，可用于治疗痤疮和血管性病变；
530-1200nm的滤光片，可用于治疗血管性（表浅细小血管）和色素性病变；
560-1200nm的滤光片，可用于去皱，治疗色素性和血管性病变（深粗的血管）；
640-1200nm的滤光片，可用于脱毛、嫩肤、深部去红；
690-1200nm的滤光片，可用于脱毛、深部去红等。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是明示或暗示所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，均应属于本发明的范围；本发明的保护范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (14)

1.一种制冷结构，包括半导体制冷片，半导体制冷片包括PN电偶粒子层以及冷面和热面；所述冷面和热面分别设置于PN电偶粒子层的冷端和热端；其特征在于：所述PN电偶粒子层的热端使用导热板形成半导体制冷片的热面；所述导热板内部容纳有制冷剂。
2.如权利要求1所述的制冷结构，其特征在于：
PN电偶粒子层包括P型/N型半导体粒子；所述导热板与热端或P型/N型半导体粒子直接接触，由导热板直接将热端的热量吸收并传导；
PN电偶粒子层设置有正负电极；
所述导热板上形成有电路作为热端电路或设置有金属导体；所述热端电路或金属导体与P型/N型半导体粒子连接而连通半导体制冷片的内部电路，由正负电极连接外部电源。
3.如权利要求2所述的制冷结构，其特征在于：
PN电偶粒子层的P型/N型半导体粒子焊接于所述导热板，P型/N型半导体粒子的一端焊接于热端电路或金属导体且由热端电路或金属导体串联；
PN电偶粒子层中P型/N型半导体粒子的另一端焊接于半导体制冷片的冷面；所述冷面上设置冷端电路或金属导体，与P型/N型半导体粒子的另一端电连接。
4.如权利要求3所述的制冷结构，其特征在于：
所述导热板为金属板；所述金属板表面设置有绝缘层以及所述热端电路；
所述绝缘层为覆盖于导热板表面的电气绝缘膜，导热板表面通过蚀刻形成所述热端电路。
5.如权利要求1所述的制冷结构，其特征在于：
所述导热板内部形成有空间，用于容纳制冷剂；
所述制冷结构进一步包括若干条热管；热管与所述导热板连接以共同散热；热管内部容纳有制冷剂；
热管内部与导热板内部连通形成连通的密闭空间；制冷剂在所述密闭空间内流通；
所述导热板为金属板；所述热管为金属管。
6.如权利要求5所述的制冷结构，其特征在于：
所述导热板包括导热底板和导热盖板，导热底板及导热盖板相互扣合，内部形成所述空间；
导热底板的表面设置电路或金属导体，与PN电偶粒子层电连接；
导热盖板上设置孔位，所述孔位与所述热管的内径或外径相匹配，热管的一端插入孔位内固定，与导热板内部的空间连通。
7.如权利要求5所述的制冷结构，其特征在于：
所述导热板和/或热管上设置有可闭合的真空嘴，可闭合的真空嘴与导热板内部和/或热管内部连通，用于抽真空；
所述导热板为铜板或铝板；所述制冷剂为冷却液；所述热管为铜管或铝管；
所述导热板内部的空间和/或所述热管内容纳有铜粉，以增加导热和吸热面积；铜粉熔接于空间内壁和/或管内壁，或者，铜粉放置于所述导热板内部的空间和/或所述热管内；
所述导热板内部设置内圈封胶，密封导热底板与导热盖板之间的衔接缝隙；
所述热管与导热板之间焊接或熔接或铆接为一体；
导热底板及导热盖板之间焊接或熔接或铆接为一体；
热管的一端与孔位之间焊接或熔接或铆接固定。
8.如权利要求1所述的制冷结构，其特征在于：所述制冷结构进一步包括散热器；所述散热器与导热板连接或者通过热管与导热板连接形成整体结构，用于给导热板散热。
9.如权利要求8所述的制冷结构，其特征在于：
所述散热器包括若干散热片；所述散热片为金属散热片或石墨烯散热片；
所述散热片之间由连接结构连接固定；或者，所述若干散热片是由石墨烯一体成型的整体结构；
所述散热器包括一组或多组平行排列的散热片；
所述热管穿设于所述一组或多组平行排列的散热片设置的通道内且紧密接触地配合，或者，所述热管固定于散热片上结合的导热片且紧密接触地配合。
10.如权利要求1~9任一项所述的制冷结构，其特征在于：
导热板为环形；环形导热板由环形导热底板与环形导热盖板扣合而成；
所述PN电偶粒子层为环形或P型/N型半导体粒子排列为环形；
所述冷面为透明晶体冷面，环形导热板焊接PN电偶粒子层为环形或P型/N型半导体粒子且与透明晶体冷面的环形边沿焊接，透明晶体为整块，封盖环形的导热板的整面，环形导热板的中空区域由透明晶体覆盖且形成透光区域；或者，
所述热面为环形且透明或不透明材质，环形导热板焊接PN电偶粒子层或P型/N型半导体粒子且与环形热面进一步焊接，环形中间区域形成透光区域。
11.如权利要求1~9任一项所述的制冷结构，其特征在于：
所述半导体制冷片的冷端采用透明晶体从而形成透明晶体冷面，从而形成半导体制冷片的透明晶体冷面。
12.如权利要求11所述的制冷结构，其特征在于：
所述透明晶体冷面上形成冷端电路或导电金属焊点，与PN电偶粒子层电连接且相互焊接；
导热板为环形；所述PN电偶粒子层为环形或P型/N型半导体粒子排列为环形；与透明晶体冷面的环形边沿焊接；环形中间区域形成透光区域；
所述透明晶体为整块晶体，封盖导热板的环形的中空区域，用于透射光波。
13.一种美容仪，其内设置有光源组件、电源单元以及控制电路板；电源单元给光源组件供电；美容仪的前端面为工作面；所述美容仪通过控制电路板控制电源单元激发所述光源组件产生脉冲光，以用于美容或治疗处理；其特征在于：所述美容仪还包括如权利要求1~12任一项所述的制冷结构；所述美容仪的工作面为所述半导体制冷片的冷面或者由半导体制冷片的冷面制冷。
14.如权利要求13所述的美容仪，其特征在于：所述散热结构的半导体制冷片自带散热器结构；
所述美容仪包括壳体，壳体上设置有进风口和出风口；所述光源组件、电源单元、控制电路板以及散热结构的散热器设置于壳体内；所述进风口、散热器的风道、出风口之间气路连通形成风冷通道；
所述散热器的一侧安裝有风扇，风扇位于所述风冷通道中，用于从进风口吸入冷风或向出风口排出热风。
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