CN209260822U - 一种纳米小分子水发生装置及美容仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纳米小分子水发生装置及美容仪，包括由放电电极和热电晶粒的制冷端组成热电制冷模块，由热电晶粒的散热端、散热基板、散热覆层和/或散热片组成热电散热模块，以及由放电电极与高压电极组成高压放电模块。所述放电电极的下端分别与热电晶粒的制冷端相电连接，热电晶粒制冷端在热电效应下产生的冷量直接传递给放电电极，热电晶粒的散热端由于热电效应产生的热量通过散热基板、散热覆层和/或散热片进行强化散热。由热电制冷模块制冷冷却放电电极以从空气中获得冷凝水，冷凝水在高压电极高压电场的作用下生成大量纳米小分子水。本实用新型提供了一种传热散热效率高、可大规模工业化生产的纳米小分子水发生装置。

Description

一种纳米小分子水发生装置及美容仪

技术领域

本实用新型涉及一种纳米小分子水发生装置，属于空气净化和美容美发领域。

背景技术

由于具有生物活性、粒径小、性能稳定、呈弱酸性、可灭菌除异味等诸多优点，纳米小分子水越来越被人们关注，目前根据纳米小分子水技术的应用场景，可将纳米小分子水技术分为三大类：1)无需加水、仅利用空气中自有的水分制造纳米小分子水；2)利用外界既有的液态水源制造纳米小分子水；3)提供水蒸汽、制造纳米小分子水雾。

目前，基于上述第一类技术的无需加水的纳米小分子水发生装置，由于其存在结构复杂、生产成本过高、传热散热效率低、体积偏大等缺点，在应用推广方面受到了阻碍。

实用新型内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型公开了一种纳米小分子水发生装置，通过P/N型的半导体热电晶粒，利用热电效应产生的冷量直接冷却放电电极，以使空气中的水蒸气在放电电极表面凝结成冷凝水，冷凝水在高压电场的作用下生成大量纳米小分子水，同时，通过散热基板、散热覆层和/或散热片的强化散热，把热电效应产生的热量迅速及时地散掉。合理设置纳米小分子水发生装置的结构，大大简化了其生产工艺，可实现低成本、小型化、批量生产，更利于市场推广应用。其具体技术方案如下：

一种纳米小分子水发生装置，包括：

至少一对热电晶粒，所述热电晶粒由P/N型半导体材料组成，每个所述热电晶粒一端为制冷端，另一端为散热端；

放电电极，其由电极底座和电极针组成，所述电极底座与每对热电晶粒的制冷端相电连，热电晶粒的制冷端在热电效应下产生的冷量直接传递给放电电极；

至少一对导体覆条，每个所述导体覆条分别与每个热电晶粒的散热端相电连；

散热基板，每个所述导体覆条覆设在所述散热基板的上表面，每个所述热电晶粒的散热端在热电效应下产生的热量通过导体覆条直接传递给散热基板；

高压电极，设置于放电电极的正上方；

电控模块，其通过通电线分别与每个导体覆条相电连，为热电晶粒提供低压直流电，通过高压电线与高压电极相电连，为高压电极提供高电压。

一块或多块散热覆层，所述散热覆层设置在所述散热基板六个表面中的至少一面。

每个所述导体覆条和每块所述散热覆层通过DBC、DPC或电镀技术分别覆于散热基板上。其中，所述DBC(Direct Bonded Copper)为直接敷铜工艺，所述 DPC(Direct PlateCopper)为直接镀铜工艺。

所述散热基板上设有两对金属覆层，同一对所述金属覆层分开设置在散热基板的上、下表面，所述散热基板上设有多个覆层散热孔，所述覆层散热孔内设有连接金属层，所述连接金属层与一对所述金属覆层电连接。

所述散热基板设有沿厚度方向贯通的通风孔。

所述热电晶粒、导体覆条和放电电极的电极底座的部分或全部用绝缘固定胶进行封装。

所述放电电极的电极底座上方设有挡水板，所述电极针贯穿所述挡水板。

所述导体覆条至少设置一对，所述热电晶粒为多对时，每对热电晶粒之间相互串联或并联，并分别与导体覆条相电连。

所述导体覆条和散热覆层相电连接或隔开设置。

具备纳米小分子水发生装置的美容仪或护理仪。

本实用新型的工作原理是：

本实用新型，由放电电极和热电晶粒的制冷端组成热电制冷模块，由热电晶粒的散热端、散热基板、散热覆层和/或散热片组成热电散热模块，由放电电极与高压电极组成高压放电模块，三者共同组成高效、紧凑的纳米小分子水发生装置，具体如下：

热电晶粒，由一个P型和一个N型的半导体材料组成，其一端为制冷端，另一端为散热端。放电电极，由电极底座和电极针组成，其中电极针为柱状，电极底座为平面状。放电电极的电极底座通过焊接等方式与热电晶粒对的制冷端相电连，热电晶粒对的制冷端在热电效应下产生的冷量直接传递给放电电极。热电晶粒的散热端通过焊接等方式与一对覆于散热基板上的导体覆条相电连接，并分别通过导体覆条再与电控模块相电连接，热电晶粒的散热端由于热电效应产生的热量通过导体覆条、散热基板、散热覆层和/或散热片进行强化蓄热、散热，高效散发出去。高压电极，设置于放电电极的正上方，并通过高压电线与电控模块相电连；电控模块，其通过通电线与导体覆条对相电连，为热电晶粒提供低压直流电，通过高压电线与高压电极相电连，为高压电极提供高电压。

由热电制冷模块制冷冷却放电电极以从空气中获得冷凝水，冷凝水在高压电极高压电场的作用下生成大量纳米小分子水。

由上述实用新型内容可知，本实用新型提供的纳米小分子水发生装置中通过巧妙设计各部件结构以及布置，在提高装置整体效能的同时大大简化了装置结构。

本实用新型的有益效果是：

(1)提高冷量的传递效率：热电晶粒的制冷端通过焊接与放电电极相电连，热电晶粒对的制冷端在热电效应下产生的冷量直接传递给放电电极(为一次传热)，而不经过第三者中转(为至少两次传热)，极大的提高了冷量的传递效率，减少了设计制冷量，只需一对P/N型热电晶粒即可满足相应的制冷量需要，同时可极大的降低所需的散热量。

(2)强化散热：热电晶粒的散热端通过焊接与一对电镀于散热基板上的导体覆条相电连接，热电晶粒的散热端由于热电效应产生的热量通过较大表面积的导体覆条、散热基板和散热覆层，以及散热片、通风孔等措施，强化蓄热、散热，把热电效应产生的热量高效地散发出去，进而可进一步降低设计制冷量。

(3)减小纳米小分子水发生装置的尺寸：减少了中间传热环节，大大提高了冷量的传递效率，减少了设计制冷量，也减少了所需的散热量，同时强化了散热，可进一步降低设计制冷量，从而只需一对P/N型热电晶粒即可满足相应的制冷量需要，大大减少了所需的散热面积，简化了组装工艺，也降低了生产成本，提供了一种传热散热效率高、可大规模工业化生产的微型纳米小分子水发生装置。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是本实用新型主要部件的立体布置示意图，

图3是一种带挡水板的纳米小分子水发生装置的结构示意图，

图4是一种带散热覆层的纳米小分子水发生装置的结构示意图，

图5是一种带通风孔的纳米小分子水发生装置的结构示意图，

图6是一种带金属覆层的纳米小分子水发生装置的结构示意图，

图7是一种带绝缘固定胶的纳米小分子水发生装置的结构示意图。

图中：1、散热基板，2(2A、2B)、导体覆条，3(3A、3B)、热电晶粒，4、放电电极，5、高压电极，6、高压电线，7(7A、7B)、通电线，8、电控模块， 9、挡水板，10(10A、10B)、散热覆层，11、通风孔，12(12A、12B)、连接点，13、绝缘固定胶，14(14A、14B、14C、14D)、金属覆层，15(15A、15B)、覆层散热孔，16(16A、16B)、绝缘隔离，41、电极底座，42、电极针。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型。应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

实施例1：

如图1和图2所示，本实用新型一种纳米小分子水发生装置，包括：散热基板1、导体覆条2、热电晶粒3、放电电极4、高压电极5、高压电线6、通电线 7、电控模块8。

散热基板1上覆有一对导体覆条2A和2B；所述导体覆条2为条/片状结构，两个导体覆条2A和2B互不接触，导体覆条2A和2B分别与通电线7A和7B相电连接，并分别与热电晶粒3A和3B相电连接；所述热电晶粒3A和3B分别由一个P型和一个N型的半导体材料组成，其一端为制冷端，另一端为散热端，其散热端通过焊接等方式分别与一对导体覆条2A和2B相电连接，其制冷端通过焊接等方式分别与放电电极4相电连接；所述放电电极4为一体件，包括电极底座41和电极针42，其中电极针42为柱状，电极底座41为平面状，电极底座 41与热电晶粒3相电连接；在所述放电电极4的正上方设置高压电极5，所述高压电极5为环状结构，环中心在电极针42的中轴线上，并通过高压电线6与电控模块8相电连接；所述电控模块8，其通过通电线7A和7B与导体覆条2A和 2B相电连接，为热电晶粒3提供低压直流电，通过高压电线6与高压电极5相电连接，为高压电极5提供高电压。

所述散热基板1采用绝缘材料制成，如导热性能较好的陶瓷、PCB板等。

所述导体覆条2采用导电材料制成，如导电导热性能较好的铜、银等。

所述放电电极4采用导电材料制成，如导电导热性能较好的铜、不锈钢、钛、铂、银、碳等。

所述高压电极5采用导电材料制成，如铜、不锈钢、碳等。

实施例2：

如图3，增设挡水板9，所述挡水板9采用绝缘材料制成，贯穿穿过电极针 42固定在电极底座41上，当电极针42表面凝结水过多时，挡水板9起到吸附多余的凝结水、防止凝结水过多影响电路稳定性的作用。

其他与实施例1相同。

实施例3：

如图4，在散热基板1上通过DBC、DPC或电镀等技术增设散热覆层10，所述散热基板1的六个表面中的至少一面覆有散热覆层10，所述散热覆层10可采用导热系数高的材料，以强化蓄热和散热。

其他与实施例1相同。

实施例4：

如图5，在散热基板1上设置通风孔11，热电晶粒3A和3B分别被置于所述通风孔11之内或两侧，以加强散热和隔热效果。

其他与实施例1相同。

实施例5：

如图6，散热基板1采用内嵌有连接点12A、12B的PCB线路板制成，散热基板1的上、下表面分别设有相互分开的金属覆层14，金属覆层14为高导热性能的导电材料，如铜等。所述散热基板1上设有多个覆层散热孔15，所述覆层散热孔15内设有连接金属层，金属覆层14A与金属覆层14C通过多个覆层散热孔15A内的连接金属层相电连，金属覆层14B与金属覆层14D通过多个覆层散热孔15B内的连接金属层相电连。热电晶粒3A和3B的散热端通过焊接等方式分别固定于金属覆层14C、金属覆层14D之上，并通过连接点12A、12B，分别与通电线7A和7B相电连(可通过焊接或接插件等方式)。金属覆层14A与金属覆层14C之间，以及金属覆层14B与金属覆层14D之间，分别设有绝缘隔离 16A和16B，绝缘隔离16为空气或其他绝缘材料制成。

实施例5强化了装置的散热效果，同时简化了生产工艺、缩小了装置的尺寸。

其他与实施例1相同。

实施例6：

如图7，热电晶粒3、导体覆条2和放电电极4的电极底座41的部分或全部用绝缘固定胶13进行封装，在增加绝缘保护的同时使得整个装置结构更稳固。

其他与实施例1相同。

综上所述，在电控模块8的直流低压电的驱动下，热电晶粒3的制冷端在热电效应下产生的冷量直接传递给放电电极(为一次传热)，而不经过第三者中转 (为至少两次传热)，极大的提高了冷量的传递效率，减少了设计制冷量，只需一对P/N型热电晶粒即可满足相应的制冷量需要，同时可极大的降低所需的散热量。热电晶粒3的散热端由于热电效应产生的热量通过较大表面积的导体覆条2、散热基板1和散热覆层10等措施，强化蓄热、散热，把热电效应产生的热量高效地散发出去，进而可进一步降低设计制冷量。

热电晶粒3的制冷端直接冷却放电电极4以从空气中获得冷凝水，电控模块 8对高压电极5施加高压电，在高压电电场的作用下，放电电极4的电极针42 头部积聚的凝结水被高压电离产生大量具有生物活性的纳米小分子水。

可选的，散热基板1也可为表面覆有绝缘膜的导体，在满足绝缘保护的同时具有较优的导热散热性能。

可选的，导体覆条2为条状结构，也可为片状、薄膜、层状、柱状等结构，在满足通电需求的同时以加强其散热效果。

可选的，导体覆条2通过DBC、DPC或电镀等技术覆于散热基板1上。

可选的，可通过增加导体覆条2的面积、数量或在导体覆条2上再焊接金属片以强化散热。

可选的，散热基板1可连接有散热片，如多片肋片等，以强化散热。

可选的，所述导体覆条2设置一对或多对，所述热电晶粒3设置一对或多对，多对热电晶粒3通过相互串联或并联的方式分别与导体覆条2相电连。

可选的，所述导体覆条2和散热覆层10可相电连接，也可隔开设置，以强化散热基板1的散热。

可选的，放电电极4可一体成型，也可以由两件组合形成。

可选的，高压电极5采用环状结构，也可采用花瓣状等结构。

本实用新型同时请求保护具备纳米小分子水发生装置的美容仪或护理仪。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种纳米小分子水发生装置，其特征在于，包括：

至少一对热电晶粒(3)，所述热电晶粒(3)由P/N型半导体材料组成，每个所述热电晶粒(3)一端为制冷端，另一端为散热端；

放电电极(4)，其由电极底座(41)和电极针(42)组成，所述电极底座(41)与每对热电晶粒(3)的制冷端相电连，热电晶粒(3)的制冷端在热电效应下产生的冷量直接传递给放电电极(4)；

至少一对导体覆条(2)，每个所述导体覆条(2)分别与每个热电晶粒(3)的散热端相电连；

散热基板(1)，每个所述导体覆条(2)覆在所述散热基板(1)的上表面，每个所述热电晶粒(3)的散热端在热电效应下产生的热量通过导体覆条(2)直接传递给散热基板(1)；

高压电极(5)，设置于放电电极(4)的正上方；

电控模块(8)，其通过通电线(7)分别与每个导体覆条(2)相电连，为热电晶粒(3)提供低压直流电，通过高压电线(6)与高压电极(5)相电连，为高压电极(5)提供高电压。

2.根据权利要求1所述的一种纳米小分子水发生装置，其特征在于，还包括：

一块或多块散热覆层(10)，所述散热覆层(10)设置在所述散热基板(1)六个表面中的至少一面。

3.根据权利要求2中所述的一种纳米小分子水发生装置，其特征在于，每个所述导体覆条(2)和每块所述散热覆层(10)通过DBC、DPC或电镀技术分别覆于散热基板(1)上。

4.如权利要求1或2中任一项所述的一种纳米小分子水发生装置，其特征在于：所述散热基板(1)上设有两对金属覆层，同一对所述金属覆层分开设置在散热基板(1)的上、下表面，所述散热基板(1)上设有多个覆层散热孔，所述覆层散热孔内设有连接金属层，所述连接金属层与一对所述金属覆层电连接。

5.如权利要求1或2中任一项所述的一种纳米小分子水发生装置，其特征在于：所述散热基板(1)设有沿厚度方向贯通的通风孔(11)。

6.如权利要求1或2中任一项所述的一种纳米小分子水发生装置，其特征在于：所述热电晶粒(3)、导体覆条(2)和放电电极(4)的电极底座(41)的部分或全部用绝缘固定胶(13)进行封装。

7.如权利要求1或2中任一项所述的一种纳米小分子水发生装置，其特征在于：所述放电电极(4)的电极底座(41)上方设有挡水板(9)，所述电极针(42)贯穿所述挡水板(9)。

8.如权利要求1或2中任一项所述的一种纳米小分子水发生装置，其特征在于：所述导体覆条(2)至少设置一对；所述热电晶粒(3)为多对时，每对热电晶粒(3)之间相互串联或并联，并分别与导体覆条(2)相电连。

9.如权利要求1或2中任一项所述的一种纳米小分子水发生装置，其特征在于：所述导体覆条(2)和散热覆层(10)相电连接或隔开设置。

10.一种美容仪，其特征在于具备权利要求1～9中任一项所述的一种纳米小分子水发生装置。