CN214971202U - 半导体制冷片及美容仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种半导体制冷片及美容仪。其中，半导体制冷片的冷面由透明晶体构成从而形成透明晶体冷面；透明晶体冷面上固定连接一组或多组所述PN电偶粒子层以及与PN电偶粒子层连接的所述热面；所述半导体制冷片具有透光区域；每组PN电偶粒子层包括若干P型/N型半导体粒子；透明晶体冷面上对应每组PN电偶粒子层设置有冷端电路或金属导体；热面上设置有热端电路或金属导体；对应每组PN电偶粒子层，P型/N型半导体粒子的两端分别焊接于所述冷面上的对应的冷端电路或金属导体以及热面上的热端电路或金属导体且电路串联。

Description

半导体制冷片及美容仪

技术领域

本发明涉及一种美容设备技术领域，尤其是一种半导体制冷片及美容仪。

背景技术

目前市面上的脱毛仪，其工作头部不能形成冰敷效果，脱毛仪内光源组件以及散热器正面进风口进行风冷散热，这种散热较慢，降温效果不佳，体验感不好，同时影响脱毛效率和脱毛效；而且还会导致形成水雾或水滴，对控制电路板造成破坏。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种半导体制冷片，用于美容仪以对接触的皮肤产生冰敷或预冷效果。

本发明的另一目的在于提供一种美容仪，解决现有美容仪工作头部不能形成冰敷效果、体验感不佳的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种半导体制冷片，包括PN电偶粒子层以及PN电偶粒子层两端的热面和冷面；所述冷面由透明晶体构成从而形成透明晶体冷面，透明晶体冷面上固定连接一组或多组所述PN电偶粒子层以及与PN电偶粒子层连接的所述热面；所述半导体制冷片具有透光区域；每组PN电偶粒子层包括若干P型/N型半导体粒子；透明晶体冷面上对应每组PN电偶粒子层设置有冷端电路或金属导体；热面上设置有热端电路或金属导体；对应每组PN电偶粒子层，P型/N型半导体粒子的两端分别焊接于所述冷面上的对应的冷端电路或金属导体以及热面上的热端电路或金属导体且电路串联。

进一步地，所述透光区域由所述透明晶体提供；所述一组或多组所述PN电偶粒子层以及与PN电偶粒子层连接的所述热面设置于所述透明晶体的表面；所述透明晶体冷面以及热面经金属化处理或蚀刻或印刷的方式形成所述冷面上的冷端电路或金属导体以及热面上的热端电路或金属导体。

进一步地，PN电偶粒子层设置热面和透明晶体冷面之间；所述一组或多组PN电偶粒子层以及与PN电偶粒子层固定连接的热面设置于所述透明晶体表面的一侧、相对的两侧或多侧。

进一步地，所述透明晶体冷面上固定连接一组所述PN电偶粒子层以及与PN电偶粒子层连接的所述热面；所述PN电偶粒子层为环形或其P型/N型半导体粒子排列为环形；所述热面为环形；

透明晶体为整块，封盖环形的热面整面，环形热面的中空区域由透明晶体覆盖且形成透光区域。

进一步地，所述透明晶体冷面对应PN电偶粒子层的环形区域，单面或双面经表面遮光处理形成环形遮光区域；所述透明晶体冷面的边沿形成装配位，所述装配位用于与外部壳体之间固定装配；所述装配位为斜边或台阶面。

在一些实施例中，所述热面为陶瓷基材，或者为表面形成有绝缘膜以及所述热端电路或金属导体的金属基材，或者为透明晶体基材。

进一步地，所述热面为VC导热板，所述VC导热板内部容纳有制冷剂；热管与所述VC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VC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；VC导热板为金属基材。

在一些实施例中，所述半导体制冷片的热面与散热组件连接，以将半导体制冷片的热量自热面传导至散热组件进行散热；所述散热组件包括热管以及与热管连接的散热器；热管将所述热面的热量传导至散热器共同散热；热管直接与所述热面接触或者通过导热件与热面接触；

所述热管安装于散热器的表面或内部；导热件或者热管的一端或一段与半导体制冷片的热面的形状相适配，且相互贴合接触；所述散热器为鳍片散热器、散热片或导热板中的一种或几种的组合。

本实用新型还提供一种美容仪，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，光源组件产生的脉冲光穿透工作面以进行美容处理；所述美容仪还包括如上所述的半导体制冷片；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，所述美容仪以脱毛仪为主机体；其内设置散热组件，用于给半导体制冷片的热面散热；所述散热组件包括散热器和风扇；所述美容仪包括壳体，所述光源组件、电源单元、控制电路板以及散热组件安装于壳体内；壳体上设置有若干个进风口和出风口；所述进风口、风扇、出风口之间气路连通形成第一风冷散热通路，用于供散热器散热；通过启动风扇实现自进风口吸入冷风，带走散热器表面的热量形成热风由风扇将热风自出风口排出，从而实现散热器的风冷散热；风扇安装于一腔体内部或外部，腔体气路贯通地延伸形成出风通道，出风通道末端与所述出风口接通。

进一步地，壳体上的进风口、光源组件散热表面的空间、风扇、出风口之间气路连通形成第二风冷散热通路；通过启动风扇实现自进风口吸入冷风，带走光源组件表面的热量形成热风由风扇将热风自出风口排出，从而实现光源组件的风冷散热；所述若干进风口包括设置于散热器对应壳体位置的第一进风口，还包括设置于光源组件对应壳体位置的第二进风口；所述第一进风口用于所述第一风冷散热通路吸入冷风；所述第二进风口用于所述第二风冷散热通路吸入冷风。

本发明的有益效果是：

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，本实用新型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。

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是本发明第一实施例脱毛仪的立体图。

图2是本发明第一实施例脱毛仪的另一视角的立体图。

图3是本发明第一实施例脱毛仪的以图2所示视角对应的爆炸图。

图4是本发明第一实施例脱毛仪的内部结构的示意图。

图5是本发明第一实施例脱毛仪移去部分壳体后的立体图。

图6是本发明第一实施例脱毛仪内部的散热风道；其中图（a）为光源组件装置结构及散热风道示意图；图(b)为散热器的散热风道示意图。

图7是本发明第一实施例半导体制冷片的散热系统的爆炸图，其中图（a）为散热组件；图(b)为半导体制冷片及散热系统示意图。

图8是本发明第一实施例半导体制冷片的立体图。

图9是本发明第一实施例半导体制冷片的爆炸图。

图10是本发明第一实施例半导体制冷片的主视图。

图11是本发明第一实施例半导体制冷片的侧视图。

图12是本发明第一实施例半导体制冷片的制冷面的立体图。

图13是实用新型实施例的半导体制冷片的电路结构示意图。

图14是实用新型实施例的半导体制冷片散热组件的示意图。

图15是本发明第二实施例半导体制冷片的立体图。

图16(a)~16(f)是本发明第二实施例半导体制冷片散热系统示意图。

图17是本发明第三实施例半导体制冷片的立体图。

图18(a)~18(c)是本发明第三实施例半导体制冷片散热系统示意图。

图19是本发明第四实施例半导体制冷片的立体图。

图20(a)~20(d)是本发明第四实施例半导体制冷片散热系统示意图。

图21是本发明第五实施例半导体制冷片的立体图。

图22(a)~22(e)是本发明第五实施例半导体制冷片散热系统示意图。

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。

美容仪实施例

参照图1-7，本发明涉及一种美容仪1000，一般以脱毛仪为主机体，具有脱毛处理的美容功效。图中所示以脱毛仪为例来具体说明本发明的美容仪，均以标号1000表示，包括工作头部、散热组件2、光源组件3、电源单元4以及控制电路板5等。散热组件2、光源组件3、电源单元4以及控制电路板5安装于脱毛仪的壳体6内。美容仪1000的前端面为工作面，可与皮肤直接接触，对接触的皮肤进行美容处理。控制电路板5与光源组件3、电源单元4电连接以控制光源产生用于脱毛工作的脉冲光。电源单元4用于给光源组件3供电。脱毛仪1000的工作头部安装有制冷片作为工作面，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2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。

散热组件2主要用作半导体制冷片1的散热，包括热管21、与热管连接的散热器23，以及风扇25。热管21与制冷片1连接，从而将制冷片1产生的热量传导至散热组件2进行散热。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、散热器表面的散热风道、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散热风道(图4中的箭头)即第一散热风道；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。

工作头部内安装半导体制冷片1，可同时作为美容仪主机体前端的工作面，由散热组件2对制冷片进行制冷；或者，半导体制冷片1用于给美容仪工作面制冷从而形成制冷面进行工作。作为一种较佳实施例，工作头部直接采用半导体制冷片1的冷面作为美容仪的工作面，更优选地，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，获得更佳的冰敷效果和预冷效果，具体参照后文。热管21与所述半导体制冷片1的热面12连接，从而将半导体制冷片1的热量自热面12传导至散热组件2进行散热。

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6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表面的散热风道气路相通，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2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内且位于工作头部的后方，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的散热风道即第二散热风道。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81；连接管81一端与导风罩30的空心连接端34连接从而与风冷腔33连通；连接管81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。密封件8的环形密封圈82外侧进一步形成另一环形密封圈83。该另一环形密封圈83安装于腔体28的出风通道280末端边沿，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。密封件的环形密封圈83安装于压板的开孔上，防止侧向漏风。

出风通道280也可以是由主机体内部设置的隔板隔离限定而成，使风扇排出的热风只从出风通道280内导出出风口，与内部的控制电路板等部件之间隔离。

半导体制冷片第一实施例

同时参照图7-14，本发明的第一实施例提供的半导体制冷片，作为安装于工作头部的制冷片1，用作工作面与皮肤接触。其中，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。散热组件2的热管21与所述半导体制冷片1的热面12连接，将半导体制冷片1的热量自热面12传导至散热组件2进行散热。半导体制冷片1由工作头部壳体63固定装配。工作头部壳体63与上下壳体61、62的前端卡紧装配，且与光源支架7之间卡紧地装配，可进一步由紧固件如螺丝、定位柱或卡扣结构将工作头部壳体63与上下壳体61、62以及光源支架7之间进行装配。

半导体制冷片1与控制电路板5及电源单元4之间电连接。控制电路板5控制光源组件3工作产生脉冲光穿透半导体制冷片1进行脱毛操作。控制电路板5还可用于控制半导体制冷片1进行制冷工作。可以理解，半导体制冷片1也可设置独立的电源或独立的控制电路板，单独控制半导体制冷片1工作。

热管21一端设有导热件22，导热件22与半导体制冷片1的热面12贴合，用于将半导体制冷片热面12的热量经导热件22传导至热管21，由热管21及散热器23进行散热。散热器23为鳍片散热器。

导热件22一般为金属件，较佳为铜，导热件22的形状与半导体制冷片1的热面12的形状相适配，且与半导体制冷片1的热面12之间贴合接触，以利于快速传热。热管21内部有循环流动的制冷剂，热管固定在鳍片散热器23的表面或者内部。热管21较佳为铜管。热管21与半导体制冷片1连接的一端或一段绕制形成一个环状24，环状24与半导体制冷片1的热面形状及尺寸相适配。热管21的环状24与导热件22的轮廓一致，导热件22与热管21的环状24内相互套设且环形贴合。导热件22与热管的环状24可以通过焊接形成环形贴合，以便于热量能快速的传到热管21。本实施例中，导热件22为金属环状。热管21的环状24吸收热量，内部的制冷剂吸热蒸发后向散热器23一端流动，由散热器散热后冷凝降温后循环回流至环状段继续吸热。

散热组件的风扇25与鳍片散热器23配合，加强鳍片散热器23表面的热空气排出。散热器23与风扇25上下排列地安装，气路相通。鳍片散热器23安装于壳体内部且位于下壳的挡板64后方，挡板64上开设的风孔68以及周边形成的侧向进风口67与散热器23表面鳍片的散热风道连通。鳍片表面的散热风道与风扇25气路连通，从而将鳍片表面的热风吸入风扇的进风孔内，由风扇排出至出风通道280后由出风口66排出。鳍片散热器23安装于风扇25的进风孔一侧。

本实施例中，风扇25及腔体28同时用于光源组件3的散热以及半导体制冷片的散热器23的散热过程，用于抽入冷风及排出热风。具体地，启动风扇25，分别从第二进风口65以及第一进风口60（即侧向进风口67/风孔68）吸入环境冷风，第二进风口65吸入的冷风进入光源组件表面的风冷腔33带走灯具组件表面的热量后抽入风扇25内，进风口67/风孔68吸入的冷风在散热器23表面吸收热量后抽入至风扇25内，最后由风扇25排出热风至出风通道280后出风口66排出到外部环境中，同时实现对灯具组件3的散热以及对散热器23的散热，散热器23散热冷却热管，进而实现半导体制冷片1的制冷。

本发明的实施例的半导体制冷片1包括冷面10、由金属导体电连接P型/N型半导体粒子形成的半导体电偶层11以及热面12。半导体电偶层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内侧表面与半导体电偶层11的金属导体固定连接。半导体制冷片的热面12由陶瓷或其他适用基材构成，热面基材内侧表面与半导体电偶层11的金属导体固定连接。陶瓷基材热面12和透明晶体冷面10将半导体电偶层11夹设在内部从而形成半导体制冷片1。半导体电偶层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。金属导体可通过在热面和冷面上通过金属化工艺形成，将半导体粒子串联形成半导体制冷片的内部电路。

半导体电偶层11与透明晶体冷面10及陶瓷基材热面12之间的固定连接，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及陶瓷基材热面12的内侧表面进行金属化形成金属导体或冷端电路和热端电路，之后再与半导体电偶层11的P型/N型半导体粒子两端分别焊接和电连接。又或者，半导体电偶层11与透明晶体冷面10及陶瓷基材热面12之间由进一步由导热胶粘结从而形成粘结固定。

本实施例中，半导体电偶层11为环形或者P型/N型半导体粒子排列为环形，其环形区域111用于布置电子元件，内部空心区域112供光线穿透。半导体电偶层11是由金属导体电连接P型/N型半导体粒子形成的整体电路，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，热端仍采用陶瓷基材形成半导体制冷片的热面12，当然也可采用其他合适材质作为热面。

参照图13-14，半导体制冷片1的半导体电偶层为PN电偶粒子层，均以标号11表示。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113。

PN电偶粒子层11包括P型/N型半导体粒子。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。在其他实施例中，P型/N型半导体粒子可以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， PN电偶粒子层11制成预定形状，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上的金属导体或电路之间焊接且电连接。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（PN电偶粒子层）的设置。

导体制冷片的热面12上形成有电路122作为热端电路（或金属导体）；透明晶体冷面形成有冷面电路110（或金属导体），冷面电路110、热端电路122分别与P型/N型半导体粒子两端电连接而形成串联电路，由正负电极113连接外部电源。

其中，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13中所示，半导体制冷片的热面12的粒子分布图，其中条形方框为热面上形成的电路122，可以是经蚀刻或金属化后获得电路，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，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型半导体粒子的热面12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。

陶瓷基材热面12的形状及尺寸与半导体电偶层11相适配，例如也为环形，环形区域120作为散热面，内部空心区域124供光线穿透。陶瓷基材热面12的环形与半导体电偶层11的环形相适配地贴合在一起，便于快速散热。陶瓷基材热面12和半导体电偶层11的内部空心区域连通，边沿对齐。

透明晶体冷面10覆盖半导体电偶层11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102，外围的环形区域101与所述半导体电偶层11相适配地贴合。相应地，透明晶体冷面的透光区域102封盖于半导体电偶层11的内部空心区域112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102以及透光区域外围的环形区域101。晶体表面整面制冷，提高了制冷面积，体验感更好。

参照图10，透明晶体冷面10的环形区域101的表面经遮光处理后形成环形遮光区域（图10中的阴影部分），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103（参照图11），用于与外部壳体（例如工作头部壳体）之间固定装配。更具体的例子中，装配位103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。可以理解，本发明的半导体制冷片1也可用于其他治疗仪或美容仪，透明晶体冷面用于与皮肤接触的工作面，对皮肤产生冰敷或预冷效果，提高用户体验。

在其他实施例中，参照图14，半导体制冷片1的热面12采用VC（Vapor Chambers）导热板，可采用铜/铝质等金属导热材料，其与PN电偶粒子层11连接的表面形成（例如喷涂）一层绝缘膜，并蚀刻或印刷等方式形成相应的电路用于电连接P型/N型半导体粒子使电荷运动而达到发热/制冷的效果。导热板的另一面则需加工成立体空间，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。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23。导热板与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。

半导体制冷片的其他多种实施例

在其他实施例中，半导体制冷片1包括半导体电偶层11以及半导体电偶层两端的热面12和冷面10。冷面10由透明晶体构成从而形成透明晶体冷面。透明晶体的表面固定连接一组或多组所述半导体电偶层11以及与半导体电偶层固定连接的热面12。半导体制冷片具有透光区域102，透光区域102由所述透明晶体提供。

其中，所述一组或多组半导体电偶层以及与半导体电偶层固定连接的热面设置于所述透明晶体的一侧、相对的两侧或多侧。

参照图15，本发明第二实施例的半导体制冷片1，冷面10为方形（不限于方形）透明晶体，透明晶体的一侧面例如左侧面设置一组半导体电偶层11以及与半导体电偶层固定连接的热面12。半导体电偶层11设置有一对电极（未图示）。透明晶体的另外两对表面例如前后（或上下）表面可用作透光区域102，供脉冲光透射用于脱毛处理。具体例子中，半导体制冷片的热面12由陶瓷基材构成从而形成陶瓷基材热面。陶瓷基材内侧表面与半导体电偶层11的金属导体固定连接。半导体电偶层11夹在陶瓷基材热面12和透明晶体冷面10之间。热面12以及透明晶体冷面10分别与半导体电偶层11的相对的两侧贴合固定。所述透明晶体冷面10覆盖半导体电偶层11的整面从而形成整面制冷。

进一步参照图16(a)~16(f)，本发明第二实施例半导体制冷片1与散热组件2连接，将半导体制冷片的热量自热面12传导至散热组件进行散热。散热组件2包括热管21以及与热管21连接的散热器23。所述热管安装于散热器的表面或内部。热管21直接与半导体制冷片1的热面12接触或者通过导热件与热面接触。本实施例中，热管的一端26与半导体制冷片的热面12的形状相适配，且相互贴合接触；为便于热管的一端26与热面12之间紧密贴合接触，可将热管21的末端地行弯折，参照图中所示各种弯折设计例如为L形。热管21可采用毛细铜管，内部有循环流动的制冷剂。所述散热器为鳍片散热器、散热片或导热板中的一种或几种的组合。图中所示的各种散热器结构中，图16(a)、图16(e)所示的散热器23为散热片，例如一组或多组散热片平行设置，热管21穿设固定于平行的散热片中。图16(b)、图16(c)、图16 (d)、图16 (f)中散热器23包括导热板230以及固定于导热板230一侧表面的一组平行的散热片231。热管21的一端26弯折后与半导体制冷片的热面12贴合接触，且可形状及尺寸一致，热管21固定于导热板230的另一侧面，或者穿设于一组或多组平行的散热片231中或其表面。散热片可采用高导热性的金属薄片。

参照图17，本发明第三实施例的半导体制冷片1，冷面10为方形（不限于方形）透明晶体，透明晶体的相对两侧表面例如左右两侧各设置一组半导体电偶层11以及与半导体电偶层固定连接的热面12。各半导体电偶层11设置有一对电极（未图示）。透明晶体的另外两对表面例如前后表面（或上下表面）可用作透光区域102，供脉冲光透射用于脱毛处理或其他美容处理。具体例子中，两个半导体制冷片的热面12由陶瓷基材构成从而形成陶瓷基材热面。每一陶瓷基材内侧表面与对应的半导体电偶层11的金属导体固定连接。半导体电偶层11夹在陶瓷基材热面12和透明晶体冷面10的侧面之间。两个热面12以及透明晶体冷面10的左右两侧表面分别与对应的半导体电偶层11的相对两侧面分别贴合固定（或由P型/N型半导体粒子焊接）。所述透明晶体冷面10的两侧表面分别覆盖对应一个半导体电偶层11的整面从而形成整面制冷。

进一步参照图18(a)~18(c)，本发明第三实施例半导体制冷片1与散热组件2连接，将半导体制冷片的热量自热面12传导至散热组件进行散热。本实施例中，散热组件2包括两根热管21以及与热管21连接的散热器23。所述热管安装于散热器23的表面或内部。热管21直接与半导体制冷片1的热面12接触或者通过导热件与热面接触。例如，各热管的一端26与半导体制冷片的热面12的形状相适配，且相互贴合接触；为便于热管的一端26与热面12之间紧密贴合接触，可根据需要将热管21的末端地行弯折，参照图中所示各种弯折设计如L形。热管21可采用毛细铜管，内部有循环流动的制冷剂。所述散热器为鳍片散热器、散热片或导热板中的一种或几种的组合。图中所示的各种散热器结构中，图18(a)所示的散热器23为一组或多组平行设置的散热片，两根热管21穿设固定于一组或多组平行的散热片中。图18(b)、图18(c)中散热器23包括导热板230以及固定于导热板230一侧表面的一组或多组平行的散热片231。各热管21的一端26弯折后与半导体制冷片的一个热面12贴合接触，形状及尺寸一致，热管21固定于导热板230的另一侧面或者穿设于一组平行的散热片231中或其表面。散热片可采用高导热性的金属薄片。导热板230可设置有两块，分别用于固定一根热管21。

参照图19，本发明第四实施例的半导体制冷片1，冷面10为方形（不限于方形）透明晶体，透明晶体的一侧面例如上表面设置一组半导体电偶层11以及与半导体电偶层固定连接的热面12。半导体电偶层11设置有一对电极（未图示）。透明晶体的另外两对表面例如前后（或左右）表面可用作透光区域102，供脉冲光透射用于脱毛处理。具体例子中，半导体制冷片的热面12为陶瓷基材热面12。陶瓷基材热面12的内表面以及透明晶体的上表面经金属化后与半导体电偶层11的金属导体焊接固定，从而分别固定于半导体电偶层11两端面。所述透明晶体冷面10覆盖半导体电偶层11的整面从而形成整面制冷。

进一步参照图20(a)~20(d)，本发明第四实施例半导体制冷片1与散热组件2连接，将半导体制冷片的热量自热面12传导至散热组件进行散热。散热组件2包括热管21以及与热管21连接的散热器23。图中所示的各种散热器结构中，图20(a)、图20(b)所示的散热器23为一组平行散热片，热管21穿设固定于平行散热片上。图20(c)、图20(d)中散热器23包括导热板230以及固定于导热板230一侧表面的一组平行的散热片231。热管21的一端26与半导体制冷片的热面12贴合接触，且可形状及尺寸一致，热管21固定于导热板230的另一侧面，或者穿设固定于一组平行的散热片231中或其表面。热管21弯折为U形或L形，以形成与热面12一致且紧密接触的区域表面。

参照图21，本发明第五实施例的半导体制冷片1，冷面10为方形（不限于方形）透明晶体，透明晶体的相对两侧表面例如上下表面各设置一组半导体电偶层11以及与半导体电偶层固定连接的热面12。各半导体电偶层11设置有一对电极（未图示）。透明晶体的另外两对表面例如前后（或左右）表面可用作透光区域102，供脉冲光透射用于脱毛处理。具体例子中，两个半导体制冷片的热面12为陶瓷基材热面，内侧表面金属化后与对应的半导体电偶层11的金属导体焊接。两个半导体电偶层11分别夹在一陶瓷基材热面12与透明晶体冷面10的上表面或下表面之间。两个热面12以及透明晶体冷面10的上下表面分别与对应的半导体电偶层11的相对的两侧面分别贴合固定。的上下表面分别覆盖对应半导体电偶层11的整面从而形成整面制冷。

进一步参照图22(a)~22(e)，本发明第五实施例半导体制冷片1与散热组件2连接，将半导体制冷片的热量自热面12传导至散热组件进行散热。本实施例中，散热组件2包括两根热管21以及与热管21连接的散热器23。所述热管安装于散热器的表面或内部。热管的一端26与热面12之间紧密贴合接触，热管21可以为L形或U形或其他合适形状，以形成与热面12一致且紧密接触的区域表面。图中所示的各种散热器结构中，图22(a)、图22(b)、图22(c)所示的散热器23为一组或多组平行散热片，两根热管21穿设固定于平行散热片中。图22(d)、图22(e)中散热器23包括导热板230以及固定于导热板230一侧表面的一组或多组平行散热片231。各热管21的一端26弯折后与半导体制冷片的一个热面12贴合接触，且可形状及尺寸一致，热管21固定于导热板230的另一侧面或者穿设于一组或多组平行的散热片231中或其表面。

将上述第二至第五实施例（图15~22(e)）的半导体制冷片1及散热组件2应用于前述实施例的脱毛仪1000（图1-7）中，半导体制冷片1安装于脱毛仪的工作头部，作用透明晶体冷面用作工作面。散热组件2安装于壳体6内部。散热器23安装于风扇25的一侧如下方或下方，散热器23表面的散热风道与腔体28连通，由风扇25散热器23表面空间的热气抽入腔体28且自出风口66排出至外部。其他结构参照前述实施例，在此不作赘述。

在其他实施例中，半导体制冷片1的热面12除采用陶瓷基材之外，也可采用其他现有可获得的材料作为热面，例如，热面12可采用透明介质覆盖环形半导体电偶层11的整面。

进一步地，可以理解，半导体制冷片1的透明晶体冷面也可以采用其他透明介质直接作为冷面。同理，上述多种实施例的半导体制冷片1也可用于其他治疗仪或美容仪，透明晶体冷面用于与皮肤接触的工作面，对皮肤产生冰敷或预冷效果，提高用户体验。

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 (11)

1.一种半导体制冷片，包括PN电偶粒子层以及PN电偶粒子层两端的热面和冷面；其特征在于：所述冷面由透明晶体构成从而形成透明晶体冷面，透明晶体冷面上固定连接一组或多组所述PN电偶粒子层以及与PN电偶粒子层连接的所述热面；所述半导体制冷片具有透光区域；每组PN电偶粒子层包括若干P型/N型半导体粒子；透明晶体冷面上对应每组PN电偶粒子层设置有冷端电路或金属导体；热面上设置有热端电路或金属导体；对应每组PN电偶粒子层，P型/N型半导体粒子的两端分别焊接于所述冷面上的对应的冷端电路或金属导体以及热面上的热端电路或金属导体且电路串联。

2.如权利要求1所述的半导体制冷片，其特征在于：

所述透光区域由所述透明晶体提供；

所述一组或多组所述PN电偶粒子层以及与PN电偶粒子层连接的所述热面设置于所述透明晶体的表面；

所述透明晶体冷面以及热面经金属化处理或蚀刻或印刷的方式形成所述冷面上的冷端电路或金属导体以及热面上的热端电路或金属导体。

3.如权利要求1所述的半导体制冷片，其特征在于：

PN电偶粒子层设置于热面和透明晶体冷面之间；

所述一组或多组PN电偶粒子层以及与PN电偶粒子层固定连接的热面设置于透明晶体表面的一侧、相对的两侧或多侧。

4.如权利要求1所述的半导体制冷片，其特征在于：

所述透明晶体冷面上固定连接一组所述PN电偶粒子层以及与PN电偶粒子层连接的所述热面；

所述PN电偶粒子层为环形或其P型/N型半导体粒子排列为环形；

所述热面为环形；

透明晶体为整块，封盖环形的热面整面，环形热面的中空区域由透明晶体覆盖且形成透光区域。

5.如权利要求4所述的半导体制冷片，其特征在于：

所述透明晶体冷面对应PN电偶粒子层的环形区域，单面或双面经表面遮光处理形成环形遮光区域；

所述透明晶体冷面的边沿形成装配位，所述装配位用于与外部壳体之间固定装配；

所述装配位为斜边或台阶面。

6.如权利要求1所述的半导体制冷片，其特征在于：

所述热面为陶瓷基材，或者为表面形成有绝缘膜以及所述热端电路或金属导体的金属基材，或者为透明晶体基材。

7.如权利要求6所述的半导体制冷片，其特征在于：

所述热面为VC导热板，所述VC导热板内部容纳有制冷剂；

热管与所述VC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VC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；

VC导热板为金属基材。

8.如权利要求1~7任一项所述的半导体制冷片，其特征在于：

所述半导体制冷片的热面与散热组件连接，以将半导体制冷片的热量自热面传导至散热组件进行散热；所述散热组件包括热管以及与热管连接的散热器；热管将所述热面的热量传导至散热器共同散热；

热管直接与所述热面接触或者通过导热件与热面接触；

所述热管安装于散热器的表面或内部；

导热件或者热管的一端或一段与半导体制冷片的热面的形状相适配，且相互贴合接触；

所述散热器为鳍片散热器、散热片或导热板中的一种或几种的组合。

9.一种美容仪，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，光源组件产生的脉冲光穿透工作面以进行美容处理；其特征在于：所述美容仪还包括如权利要求1~8任一项所述的半导体制冷片；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。

10.如权利要求9所述的美容仪，其特征在于：

所述美容仪以脱毛仪为主机体；其内设置散热组件，用于给半导体制冷片的热面散热；

所述散热组件包括散热器和风扇；

所述美容仪包括壳体，所述光源组件、电源单元、控制电路板以及散热组件安装于壳体内；

壳体上设置有若干个进风口和出风口；

所述进风口、风扇、出风口之间气路连通形成第一风冷散热通路，用于供散热器散热；

通过启动风扇实现自进风口吸入冷风，带走散热器表面的热量形成热风由风扇将热风自出风口排出，从而实现散热器的风冷散热；

风扇安装于一腔体内部或外部，腔体气路贯通地延伸形成出风通道，出风通道末端与所述出风口接通。

11.如权利要求10所述的美容仪，其特征在于：

壳体上的进风口、光源组件散热表面的空间、风扇、出风口之间气路连通形成第二风冷散热通路；通过启动风扇实现自进风口吸入冷风，带走光源组件表面的热量形成热风由风扇将热风自出风口排出，从而实现光源组件的风冷散热；

所述若干进风口包括设置于散热器对应壳体位置的第一进风口，还包括设置于光源组件对应壳体位置的第二进风口；

所述第一进风口用于所述第一风冷散热通路吸入冷风；

所述第二进风口用于所述第二风冷散热通路吸入冷风。

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