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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-27
(45)【発行日】2023-11-07
(54)【発明の名称】半導体冷却モジュール及び光美容器
(51)【国際特許分類】
   F28D 15/02 20060101AFI20231030BHJP
   A61N 5/06 20060101ALI20231030BHJP
   H01L 23/427 20060101ALI20231030BHJP
   H01L 23/467 20060101ALI20231030BHJP
【FI】
F28D15/02 101H
A61N5/06 Z
H01L23/46 B
H01L23/46 C
【請求項の数】 11
(21)【出願番号】P 2023013422
(22)【出願日】2023-01-31
(65)【公開番号】P2023052801
(43)【公開日】2023-04-12
【審査請求日】2023-01-31
(31)【優先権主張番号】202211269145.2
(32)【優先日】2022-10-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202211473227.9
(32)【優先日】2022-11-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202223107610.0
(32)【優先日】2022-11-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】521205870
【氏名又は名称】深▲せん▼市嘉宇康医療器械有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】TRY国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】周 瑩
(72)【発明者】
【氏名】李 兵
【審査官】小川 悟史
(56)【参考文献】
【文献】中国実用新案第217138253(CN,U)
【文献】中国実用新案第216282138(CN,U)
【文献】中国実用新案第216258753(CN,U)
【文献】国際公開第2018/003957(WO,A1)
【文献】欧州特許出願公開第04029561(EP,A1)
【文献】韓国公開実用新案第2021-0000127(KR,U)
【文献】韓国登録実用新案第20-0495286(KR,Y1)
【文献】特表2019-520901(JP,A)
【文献】特開2014-028130(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F28D 15/02
A61N 5/06
H01L 23/427
H01L 23/467
A61B 18/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体冷却片を含み、光美容器への冷却に用いられ、
前記半導体冷却片は、中間の電気二重層、両端の高温面及び低温面を含む半導体冷却モジュールであって、
熱伝導構造及び放熱フィンを含み、
前記熱伝導構造は、ベイパーチャンバー、アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管を含み、
前記熱伝導構造は、放熱フィンに急速に伝熱して連結され、
前記熱伝導構造は、半導体冷却片の高温面に急速に伝熱して連結され、または、前記熱伝導構造はそのまま前記半導体冷却片の高温面とされ、
前記アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管の両端は封止され、その内部に作業液が封入され、
前記アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管の内壁には、2つ以上の細い微細溝が形成され
前記熱伝導構造はそのまま前記半導体冷却片の高温面とされるとき、前記熱伝導構造には半導体冷却片の高温端回路が設置され、高温端回路は電気二重層に溶接、電気的に接続され、
前記アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管材料内には、微多孔構造が形成される、
ことを特徴とする半導体冷却モジュール。
【請求項2】
半導体冷却片を含み、光美容器への冷却に用いられ、
前記半導体冷却片は、中間の電気二重層、両端の高温面及び低温面を含む半導体冷却モジュールであって、
熱伝導構造及び放熱フィンを含み、
前記熱伝導構造は、ベイパーチャンバー、アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管を含み、
前記熱伝導構造は、放熱フィンに急速に伝熱して連結され、
前記熱伝導構造は、半導体冷却片の高温面に急速に伝熱して連結され、または、前記熱伝導構造はそのまま前記半導体冷却片の高温面とされ、
前記熱伝導構造はそのまま前記半導体冷却片の高温面とされるとき、前記熱伝導構造には半導体冷却片の高温端回路が設置され、高温端回路は電気二重層に溶接、電気的に接続され、
前記アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管の両端は封止され、その内部に作業液が封入され、
前記アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管の内壁には、2つ以上の細い微細溝が形成され、
前記アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管材料内には、微多孔構造が形成される
ことを特徴とする半導体冷却モジュール。
【請求項3】
前記熱伝導構造は、複数のアルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管を含み、
前記アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管は、単管単体であり、その内部に単一通路が形成され、
アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管は、平面曲げまたは特殊形状の3D曲げであり、取付スペースに対応し、
前記熱伝導構造は、熱伝導板をさらに含み、
前記複数のアルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管は、熱伝導板に嵌合し、
複数のアルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管は、異なる方向または角度の少なくとも2つを含むように配置され、熱伝導効果の低下を抑制することを特徴とする請求項またはに記載の半導体冷却モジュール。
【請求項4】
前記熱伝導板には、複数の開口溝が設置され、
前記複数のアルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管は、前記複数の開口溝に係合して開口溝内に対応して取り付けられ、壁面が互いに接触して熱伝導を早くし、
アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管は、開口溝に溶接またはかしめ連結されて接触面積を増やし、
前記半導体冷却片は、熱伝導板に設置され、
半導体冷却片の高温面は、熱伝導板の外壁に貼り合わせて取り付けられることで高温面の熱を熱伝導板に直接に伝達するか、または、熱伝導部材により熱伝導板の外壁に取り付けられ、熱伝導部材により高温面の熱を前記熱伝導板に急速に伝達するか、または、前記熱伝導板が高温面として機能し、半導体冷却片の高温端回路が設置され、電気二重層のPNガルバニック粒子に溶接、電気的に接続され、
前記複数のアルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管は、XY面において2つの異なる方向または角度、または一定の角度で交差する形態に設計されことを特徴とする請求項に記載の半導体冷却モジュール。
【請求項5】
前記放熱フィンは、1組以上の熱伝導材フィンを含み、
前記熱伝導板は、前記放熱フィンの凹溝内または放熱フィンの頂部に設置されるか、または前記放熱フィン及び前記熱伝導板は他の熱伝導部材に設置され、
前記熱伝導板は、熱伝導材から作られる熱伝導部材であることを特徴とする請求項3に記載の半導体冷却モジュール。
【請求項6】
前記半導体冷却片は、ベイパーチャンバーに設置され、
前記半導体冷却片の高温面は、ベイパーチャンバーに接触して急速に伝熱するか、または、高温面とベイパーチャンバーとは、熱伝導部材により急速に伝熱して連結されるか、または、前記ベイパーチャンバーは、そのまま半導体冷却片の高温面として、半導体冷却片の高温端回路が設置されてPNガルバニック粒子に溶接、電気的に接続され、
前記放熱フィンは、前記ベイパーチャンバーに設置されて放熱面積を増やし、
前記放熱フィンは、1組または複数組の熱伝導材フィンであり、
前記半導体冷却モジュールは、伝導冷却部材を含み、
前記伝導冷却部材の一端は、半導体冷却片の低温面に急速に伝熱して連結され、その他端は、冷却されていない作業面の表面に急速に伝導冷却するよう連結され、
前記伝導冷却部材は、熱伝導材から作られる熱伝導部材、ヒートパイプ、ベイパーチャンバー、超熱伝導パイプ、超熱伝導板中の1つまたは複数の組み合わせから選択され、
前記半導体冷却モジュールは、ファンをさらに含み、
前記ファンは、ハウジング及びハウジング内の回転羽根を含み、
前記熱伝導構造は、ファンの給風口部位に設けられるか、または、ファンのハウジングの一部とされる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体冷却モジュール。
【請求項7】
前記熱伝導部材は、銅管、アルミ二ウム超伝導管、アルミ二ウム超伝導板、ヒートパイプ、またはベイパーチャンバーであり、
ファンのハウジングは、上ハウジング、下ハウジング及び中間の枠を含み、
前記ベイパーチャンバーは枠に設置されるか、または前記枠はベイパーチャンバー構造であり、前記枠の内壁に放熱フィン構造が設置されて放熱面積を増やすか、または、
前記ベイパーチャンバーは、ファンのハウジングの上ハウジングまたは下ハウジングとして設置され、環状の枠の頂部の開口または底部開口を被せて設けられ、前記ベイパーチャンバーは、環状の平板であり、環状の平板の中心貫通孔は、ファンの1つの通風口として形成され、放熱フィン及びファンは、ベイパーチャンバーの両側にそれぞれ位置し、放熱フィンの通風路は、前記中心貫通孔及びファンの通風路に連通し、放熱フィンは、前記中心貫通孔を被覆するか、または、ベイパーチャンバーの環状縁部に沿って配置されることを特徴とする請求項に記載の半導体冷却モジュール。
【請求項8】
複数の通風口が設置される機体を含み、
機体の内部には、光源モジュール、電源モジュール及び制御回路基板が設置され、
光源モジュール、電源モジュールは、制御回路基板に電気的に接続され、
機体の複数の通風口は、空気取入れ、空気排出として機体内の空間と共に通風通路を形成し、
機体の前端は、作業面である光美容器であって、
機体内には、請求項1または2に記載の半導体冷却モジュールがさらに設置され、
前記半導体冷却モジュールは、前記作業面を冷却させることを特徴とする光美容器。
【請求項9】
前記半導体冷却モジュールは、半導体冷却片の低温面と前記作業面との間に連結される第1伝導冷却部材を含み、
前記第1伝導冷却部材は、熱伝導材から作られる熱伝導部材、アルミ二ウム超伝導管、アルミ二ウム超伝導板、ヒートパイプまたはベイパーチャンバーであり、
前記半導体冷却モジュールは、ファンをさらに含み、
前記ファンは、ハウジング及びハウジング内の回転羽根を含み、
前記放熱フィン及びファンは、前記通風通路内に位置することを特徴とする請求項に記載の光美容器。
【請求項10】
前記半導体冷却モジュールは、第1伝導冷却部材と作業面との間に設置されて急速に伝熱して連結される第2伝導冷却部材を含み、
前記第2伝導冷却部材は、熱伝導材から作られる熱伝導部材、アルミ二ウム超伝導管、アルミ二ウム超伝導板、ヒートパイプまたはベイパーチャンバーであり、
前記第2伝導冷却部材は、環状であり、作業面の周辺に接触して伝導冷却を行い、
第1伝導冷却部材は、環形を含み、第2伝導冷却部材に係合して接触して伝導冷却を行い、
第1伝導冷却部材の両端は、環状から延在して半導体冷却片の低温面に急速に伝熱して連結され、
光源モジュールは、ランプ管と光反射カップとを含み、
光反射カップの内部の通風路は、ファンの通風路に連通し、かつ機体内の前記通風通路に連通して光源モジュールの放熱通風路を形成し、ファンにより光源モジュールの放熱を促進することを特徴とする請求項に記載の光美容器。
【請求項11】
前記光美容器は、脱毛器、光子肌再生器、輸出入美容器または高周波美容器であることを特徴とする請求項に記載の光美容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、美容装置の領域に関し、特に、半導体冷却モジュール及び光美容器に関する。
【背景技術】
【0002】
パルス光、レーザーまたは他の光源を用いて美容機能を実現する光美容器は、光源モジュールで光波を発生し、光美容器の作業ヘッド部の出光窓から光波を出射し、作業ヘッド部の端面に直接に接触する(または直接に接触しない)皮膚表面に対して、例えば、脱毛や肌の若返り、シミ取り、抗炎症、血管の軟化、シワ取り、皮膚赤み除去、にきび治療、血管病変治療、色素性病変治療などの機能を有する美容治療を行う。現在、市販の一部の携帯またはポータブル光美容器は、機体内部の放熱効果が不十分であり、美容器の機能に影響を与え、所望の美容効果を達成できないほか、機体内部構造が複雑で、作業面への冷却効果が著しくなく、皮膚の熱傷の原因となってユーザエクスペリエンスを低下させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明が解決しようとする技術的問題は、半導体冷却モジュール及び光美容器を提供し、従来の光美容器の放熱及び作業面の冷却問題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記の技術的問題を解決するために、本発明が提供する技術案は以下通りである。
半導体冷却モジュールは、半導体冷却片を含み、光美容器への冷却に用いられる。前記半導体冷却片は、中間の電気二重層、両端の高温面及び低温面を含む。前記半導体冷却モジュールは、熱伝導構造及び放熱フィンを含む。前記熱伝導構造は、VCベイパーチャンバー、アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管を含む。前記熱伝導構造は、放熱フィン及び半導体冷却片の高温面にそれぞれ急速に伝熱して連結されることで高温面を急速に放熱させる。
【0005】
さらに、前記アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管の両端は封止され、その内部に作業液が封入される。前記アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管の内壁には、2つ以上の細い微細溝が形成される。前記アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管材料内には、微多孔構造が形成される。
【0006】
好ましくは、前記熱伝導構造は、複数のアルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管を含み、前記アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管は、単管単体であり、その内部に単一通路が形成され、アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管は、平面曲げまたは特殊形状の3D曲げであり、取付スペースに対応し、前記熱伝導構造は、熱伝導板をさらに含み、前記複数のアルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管は、熱伝導板に嵌合し、複数のアルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管は、異なる方向または角度の少なくとも2つを含むように配置され、反重力方向の効果による熱伝導効果の低下を抑制する。
【0007】
一部の実施形態では、前記熱伝導板には、複数の開口溝が設置される。前記複数のアルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管は、前記複数の開口溝に係合して開口溝内に対応して取り付けられ、壁面が互いに接触して熱伝導を早くする。アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管は、開口溝に溶接またはかしめ連結されて接触面積を増やす。前記半導体冷却片は、熱伝導板に設置される。半導体冷却片の高温面は、熱伝導板の外壁に貼り合わせて取り付けられることで高温面の熱を熱伝導板に直接に伝達するか、または、熱伝導部材により熱伝導板の外壁に取り付けられ、熱伝導部材により高温面の熱を前記熱伝導板に急速に伝達するか、または、前記熱伝導板が高温面として機能し、半導体冷却片の高温端回路が設置され、電気二重層のPNガルバニック粒子に溶接、電気的に接続される。前記複数のアルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管は、XY面において2つの異なる方向または角度、または一定の角度で交差する形態、環状、千鳥、循環式に設計されたりする。
【0008】
一部の実施形態では、前記放熱フィンは、1組以上の熱伝導材フィンを含む。前記熱伝導板は、前記放熱フィンの凹溝内または放熱フィンの頂部に設置されるか、または前記放熱フィン及び前記熱伝導板は他の熱伝導部材に設置される。前記熱伝導板は、金属板である。
【0009】
一部の実施形態では、前記半導体冷却片は、VCベイパーチャンバーに設置される。前記半導体冷却片の高温面は、VCベイパーチャンバーに接触して急速に伝熱するか、または、高温面とベイパーチャンバーとは、熱伝導部材により急速に伝熱するか、または、前記VCベイパーチャンバーは、そのまま半導体冷却片の高温面として、半導体冷却片の高温端回路が設置されてPNガルバニック粒子に溶接、電気的に接続される。前記放熱フィンは、前記VCベイパーチャンバーに設置されてVC放熱面積を増やす。前記放熱フィンは、1組または複数組の熱伝導材フィンである。
【0010】
一部の実施形態では、ファンのハウジングは、上ハウジング、下ハウジング及び中間の枠を含む。前記VCベイパーチャンバーは枠に設置されるか、または前記枠はVCベイパーチャンバー構造であり、前記枠の内壁に放熱ファイン構造が設置されて放熱面積を増やすか、または、前記VCベイパーチャンバーは、ファンのハウジングの上ハウジングまたは下ハウジングとして設置され、環状の枠の頂部の開口または底部開口を被せて設けられ、前記VCベイパーチャンバーは、環状の平板であり、環状の平板の中間貫通孔は、ファンの1つの通風口として形成され、放熱片及びファンは、VCベイパーチャンバーの両側にそれぞれ位置し、放熱フィンの通風路は、前記中心貫通孔及びファンの通風路に連通し、放熱フィンは、前記中心貫通孔を被覆するか、または、VCベイパーチャンバーの環状縁部に沿って配置される。
【0011】
一部の実施形態では、ファンのハウジングは、上ハウジング、下ハウジング及び中間の枠を含む。前記枠の内壁に放熱ファイン構造が設置されて放熱面積を増やす。前記VCベイパーチャンバーは、ファンのハウジングの上ハウジングまたは下ハウジングとして設置され、環状の枠の頂部の開口または底部開口を被せて設けられる。前記VCベイパーチャンバーは、環状の平板である。環状の平板の中間貫通孔は、ファンの1つの通風口として形成される。放熱片及びファンは、VCベイパーチャンバーの両側にそれぞれ位置し、放熱フィンの通風路は、前記中心貫通孔及びファンの通風路に連通する。放熱フィンは、前記中心貫通孔を被覆するか、または、VCベイパーチャンバーの環状縁部に沿って配置されるか、または、前記VCベイパーチャンバーは枠に設置される。
【0012】
本発明は、複数の通風口が設置される機体を含む光美容器を提供する。機体の内部には、光源モジュール、電源モジュール及び制御回路基板が設置される。光源モジュール、電源モジュールは、制御回路基板に電気的に接続される。機体の複数の通風口は、空気取入れ、空気排出として機体内の空間と共に通風通路を形成する。機体の前端は、作業面である。機体内には、上記の任意の実施形態に係る半導体冷却モジュールがさらに設置される。前記半導体冷却モジュールは、前記作業面を冷却させる。
【0013】
一部の実施形態では、前記半導体冷却モジュールは、半導体冷却片の低温面と前記作業面との間に連結される第1伝導冷却部材を含む。前記第1伝導冷却部材は、銅管、アルミ二ウム超伝導管、アルミ二ウム超伝導板、ヒートパイプまたはVCである。前記半導体冷却モジュールは、ファンをさらに含む。前記ファンは、ハウジング及びハウジング内の回転羽根を含む。前記放熱片及びファンは、前記通風通路内に位置する。
【0014】
一部の実施形態では、前記半導体冷却モジュールは、第1伝導冷却部材と作業面との間に設置されて急速に伝熱して連結される第2伝導冷却部材を含む。前記第2伝導冷却部材は、銅管、アルミ二ウム超伝導管、アルミ二ウム超伝導板、ヒートパイプまたはVCである。前記第2伝導冷却部材は、環状であり、作業面の周辺に接触して伝導冷却を行う。第1伝導冷却部材は、環形を含み、第2伝導冷却部材に係合して接触して伝導冷却を行う。第1伝導冷却部材の両端は、環状から延在して半導体冷却片の低温面に急速に伝熱して連結される。光源モジュールは、ランプ管と光反射カップとを含む。光反射カップの内部の通風路は、ファンの通風路に連通し、かつ機体内の前記通風通路に連通して光源モジュールの放熱通風路を形成し、ファンにより光源モジュールの放熱を促進する。
【0015】
一部の実施形態では、光源モジュールは、ランプ管と光反射カップとを含む。光反射カップの内部の通風路は、ファンの通風路に連通し、かつ機体内の前記通風通路に連通して光源モジュールの放熱通風路を形成し、ファンにより光源モジュールの放熱を促進する。前記光反射カップの一側には、ラジエータまたは熱伝導部材が設置される。前記ラジエータまたは熱伝導部材は、ファンの通風口に位置する。
【0016】
一部の実施形態では、ファンのハウジングには、複数の通風口が形成される。1つの通風口には、前記光反射カップの熱伝導部材が取り付けられ、ファンの通風路が機体内の通風通路に連通して第1通風路を形成し、光反射カップの熱伝導部材及びVCベイパーチャンバーを放熱させる。ファンの他の通風口は、光反射カップの風路に連通し、ファンの通風路を機体内の通風通路に連通して第2通風路を形成して光反射カップ及びランプ管を放熱させる。
【0017】
一部の実施形態では、前記光美容器は、脱毛器、光子肌再生器、輸出入美容器または高周波美容器である。
【0018】
本発明の有益な効果は以下通りである。
本発明の半導体冷却モジュールは、VCベイパーチャンバー、アルミニウム超伝導板またはアルミニウム超伝導管が放熱フィン及び半導体冷却片の高温面にそれぞれ急速に伝熱して連結されることで、高温面を急速に放熱させる。
【0019】
本発明に係る光美容器は、半導体冷却モジュールを用いて作業面を冷却させて冷却効果を向上させる。
【0020】
さらに、半導体冷却モジュールは、光源モジュールの放熱にも用いられ、放熱効率を効果的に向上させる。
【0021】
他の実施例では、本発明の光美容器は、前記半導体冷却片の高温面がVCベイパーチャンバーの外壁に設置されるか、または、前記VCベイパーチャンバーがそのまま半導体冷却片の高温面とされ、かつVCベイパーチャンバーがファン18に組み合わせて使用され、作業面を冷却するとともに光源モジュールを放熱させ、機体内の放熱効率及び作業面の冷却効率を効果的に高め、美容効果を向上させ、使用体験を改善、かつ機体内部の構造が簡単である。
【0022】
以下、図面を参照して本発明をより詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【0023】
図1】本発明の第1実施形態に係る光美容器の斜視図である。
図2】本発明の第1実施形態に係る光美容器の上ハウジングを取り外した状態の斜視図である。
図3】本発明の第1実施形態に係る光美容器の内部構造を示す図である。
図4】本発明の第1実施形態に係る光美容器の通風路を示す図である。
図5】本発明に係る光美容器の通風口の他の実施形態を示す図である。
図6図5に示される実施形態に係る光美容器の内部の通風路を示す図である。
図7図1に示される実施形態に係る光美容器の分解図である。
図8】本発明に係る半導体冷却モジュールの第1実施形態の構成を示す図である。
図9】本発明に係る半導体冷却モジュールの第1実施形態の斜視図である。
図10】本発明に係る半導体冷却モジュールの一部を示す分解図である。
図11】本発明に係る半導体冷却モジュールの斜視図である。
図12】本発明に係る半導体冷却モジュールの一部を示す分解図である。
図13】本発明に係る半導体冷却モジュールの一部の構成を示す図である。
図14】本発明に係る半導体冷却モジュールの第1実施形態の変形構成を示す図であり、図14(a)及び図14(b)が異なる方向からみたときの構成を示す図である。
図15】本発明に係る半導体冷却モジュールの代替実施形態の構成を示す図であり、図15(a)及び図15(b)が異なる実施形態である。
図16】本発明の第2実施形態に係る光美容器の斜視図である。
図17】本発明の第2実施形態に係る光美容器の上ハウジングを取り外した状態の斜視図である。
図18】本発明の第2実施形態に係る光美容器の内部構造を示す図である。
図19】本発明の第2実施形態に係る光美容器の分解図である。
図20】本発明に係る半導体冷却モジュールの第2実施形態の一構成を示す図である。
図21】本発明に係る半導体冷却モジュールの第2実施形態の他の構成を示す図である。
図22】本発明に係る半導体冷却モジュールの第2実施形態の別の構成を示す図である。
図23】本発明の実施形態に係る半導体冷却モジュールのアルミニウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管の構成を示す図であり、図23(a)が1枚のアルミニウム超伝導板または1本のアルミ二ウム超伝導管の斜視図であり、図23(b)が図23(a)のA-Aに沿う断面図である。
図24】本発明に係る半導体冷却モジュールの第3実施形態の一構成を示す図である。
図25】本発明に係る半導体冷却モジュールの第3実施形態の他の構成を示す図である。
図26】本発明に係る半導体冷却モジュールの第3実施形態の別の構成を示す図である。
図27】本発明の第3実施形態に係る光美容器の前ハウジングを取り外した状態の斜視図である。
図28】本発明の第4実施形態に係る光美容器の前ハウジングを取り外した状態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、図面を参照しながら、本発明の幾つかの具体的な実施形態について説明する。なお、本発明の各実施形態及び実施形態による特徴構成について、矛盾がない限り、相互に組み合わせて使ってもよい。
【0025】
図1図28に示すように、本発明は、半導体冷却モジュール1及び光美容器を提供する。半導体冷却モジュール1は、半導体冷却片10を含み、光美容器の冷却に用いられる。前記半導体冷却片10は、中間の電気二重層、両端の高温面11’及び低温面13を含む。前記半導体冷却モジュールは、熱伝導構造19及び放熱片16をさらに含む。前記熱伝導構造19は、VCベイパーチャンバー11、アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管191を含む。前記熱伝導構造は、放熱片16及び半導体冷却片10の高温面11’にそれぞれ急速に伝熱して連結されて高温面を急速に放熱させる。
【0026】
前記アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管191の両端は封止され、その内部に作業液が封入され、その内壁には、2つ以上の細い骨状の微細溝1911が形成される。前記アルミ二ウム超伝導板またはアルミ二ウム超伝導管の材料内には、微多孔構造1912が形成される。
【0027】
図1図19に示すように、本発明の実施形態に係る光美容器100は、複数の通風口111が設置される機体を含む。複数の通風口111は、ハウジング110の異なる位置または同一の位置に設置され、ハウジング110に形成されるハニカム状孔、隙間、切欠口などの異なる形態で設置されてもよいが、これらに限定されない。通風口は、1つまたは複数であってもよく、環境の冷風または空気が通風口から機体の内部に流入して機体内部の熱を吸収して通風口から機体外に排出されるように機能する。機体内部には、半導体冷却モジュール1、光源モジュール2、電源モジュール3及び制御回路基板4が設置される。光源モジュール2、電源モジュール3は、制御回路基板4に電気的に接続される。機体の複数の通風口111は、空気取入れ、空気排出として機体内の空間と共に通風通路(図4図6の矢印で示す経路)を形成することで、機体内部の放熱を実現する。機体の前端は、皮膚と直接に接触可能な作業面113である。光源モジュール2で生じる光は、作業面113に伝送されて放出された後、皮膚に美容処置を施す。
【0028】
図8図14を参照し、本発明の実施形態に係る半導体冷却モジュール1は、主に光美容器の作業面113を冷却させて皮膚への冷やし効果を達成する。半導体冷却モジュール1は、半導体冷却片10を含む。半導体冷却片10は、中間の電気二重層12、両端の高温面11’及び低温側13を含む。中間の電気二重層12は、PNガルバニック粒子が高温面に設置される高温端回路及び低温面に設置される低温端回路に応じて配列されて電気的に接続されることで半導体冷却片の内部回路を形成し、正負極が制御回路基板4に電気的に接続されて半導体冷却片の作業を制御したり、独立した回路制御によって半導体冷却片の作業を制御したりする。具体的な実施形態では、冷却片10(具体的に、低温面13を指す)は、そのまま作業面113として用いられてもよいし、作業面113を冷却させるために用いられてもよい。冷却片10がそのまま作業面113として用いられる場合、当業者は必要に応じて冷却片10を適切な形状、例えば、透明結晶や環状などに設置してもよい。冷却片10が作業面113を冷却させるために用いられる場合、冷却片10の低温面13は、作業面113に接触し、例えば、作業面の周辺に設置される。または、冷却片10の低温面13は、伝熱部材(または熱伝導部材)によって作業面113に接触する。伝導冷却部材(第1伝導冷却部材)15は、熱伝導構造部材であり、作業面の熱を半導体冷却片に急速に伝達して作業面への冷却効果を実現する。熱伝導構造部材は、熱伝導材、例えば、金属材から作られる熱伝導部材(例えば、銅管や銅板など)であってもよいが、これらに限定されない。また、熱伝導構造部材は、他の熱伝導可能な熱伝導モジュール、例えば、ヒートパイプ(heat pipe)やベイパーチャンバー(VC、vapor chamber)、他の種類の熱伝導モジュールであってもよい。半導体冷却片(低温面)と作業面とを連結するヒートパイプ(heat pipe)やベイパーチャンバー(vapor chamber)、他の伝熱部材は、半導体冷却片10の形状、特に、低温面13の形状、及び作業面113の形状に応じて、迅速放熱を原則にして適切な形状に設計されてもよい。作業面113は、透明結晶または他の透光材から作られてもよい。作業面113は、環状であってもよく、環状の中心貫通孔により光が透過する。この場合、材質は限定されない。
【0029】
ヒートパイプ(heat pipe)またはベイパーチャンバー(vapor chamber)は、熱伝導原理及び冷却媒体の急速熱伝導性により、ヒートパイプで発熱物体の熱を熱源外に急速に伝達する。完全に密閉された真空管または真空板内の液体の蒸発や凝縮によって熱が伝導され、毛細管現象などの流体原理により冷却効果を果たし、高い熱伝導性、優れた均熱性、熱流束の変動性、熱流方向可逆性などの一連の利点を有する。ヒートパイプ(heat pipe)またはベイパーチャンバー(vapor chamber)で構成された熱交換器は、熱伝達効率が高く、構造がコンパクト、流体抵抗損失が小さいなどの利点を有する。
【0030】
図7図11に示すように、好適な実施形態として、半導体冷却片10の低温面13及び作業面113は、伝導冷却部材15であるヒートパイプにより、作業面113の熱または作業面の環境の熱を半導体冷却片10(低温面13)に急速に伝達して放熱させ、熱を冷却片に急速に伝達する。作業面113の形状及び所期の冷却効果により、伝導冷却部材である伝熱部材(ヒートパイプ)15の作業面113に接触する一端は、作業面の周辺に密接して作業面113または作業面113の周囲環境の熱を急速に吸収するように環状に設計され。冷却片10または低温面13の形状により、伝導冷却部材である伝熱部材(ヒートパイプ)15の冷却片10に接触する一端は、金属管の両端が環状の曲げから所定の長さに延在して冷却片の低温面13に配置されて低温面13に密接するよう設計されてもよい。
【0031】
半導体冷却片10の高温面11’で生じた熱は、機体内の通風通路により機体外に排出される。半導体冷却片10はラジエータにより放熱効果を強化することが好ましい。ラジエータは、VCベイパーチャンバー11、及びVCベイパーチャンバー11に設置される放熱片16を含む。前記半導体冷却片10の高温面11’はVCベイパーチャンバー11の外壁に設置されるか、または前記VCベイパーチャンバー11はそのまま半導体冷却片の高温面とされる。VCベイパーチャンバー11は、冷却片10の放熱に用いられる。VCベイパーチャンバー11は、機体の通風通路内に位置する。冷却片10がVCベイパーチャンバー11に設置され、半導体冷却片10の高温面11’がVCベイパーチャンバーの外壁に貼り合わせて取り付けられることで、高温面の熱をVCベイパーチャンバー11に直接に伝達するか、または、半導体冷却片の高温面11’が熱伝導部材によってVCベイパーチャンバーの外壁に取り付けられ、熱伝導部材によって高温面11’の熱をVCベイパーチャンバー11に急速に伝達するか、または、VCベイパーチャンバー11には、電気二重層12のPNガルバニック粒子に溶接、電気的に接続される半導体冷却片の高温端回路が設置される。VCベイパーチャンバー11は、底板、フレーム及びカバープレートで形成される密閉の平板状キャビティであり、キャビティ内に毛管構造が設置されて作業流体が収容される。非限定性の例として、VCベイパーチャンバー11の一端には、半導体冷却片10の設置や取付に用いられる延在ステージが形成される。電気二重層12及び低温面13よりもVCベイパーチャンバー11の面積が広いことで、半導体冷却片の高温面11’は、展延したVCベイパーチャンバー11を有して放熱面積を増やす。
【0032】
ラジエータは、VCベイパーチャンバー11に設置される放熱片16をさらに含んでVC放熱面積を増やす。製品の放熱ニーズに応じて、VCベイパーチャンバー11の上面や下面、両面に放熱片16が設置される。VCベイパーチャンバー11は、機体の通風口の後方に位置する。VCベイパーチャンバー11の放熱片は、機体の通風口111に対向する。放熱片16は、1組または複数組の熱伝導材フィンであり、美容器の内部空間に応じて放熱片の位置、数量及び配列を設定する。図10図15に合わせて、VCベイパーチャンバー11の表面には、放熱片16がマトリックス状に配置された1組の平行な線形放熱フィンであるか、または、VCベイパーチャンバー11がファン枠であり、放熱片16が螺旋状のファン枠の内壁の1組の曲線状放熱フィン(図15(a))であり、風路がファン枠の螺旋方向と同じであるか、または、放熱片16が円環状マトリックスに配列される1組の放熱フィンであり、放熱フィンが直線放射方向に沿って設置されたり、放熱フィンが一定の角度での回転方向に設置されたりする(図15(b))。
【0033】
本発明に係る半導体冷却モジュール1は、機体の通風通路内に位置して放熱(冷却)効率を向上させるためのファン18をさらに含む。ファン18は、ファンハウジング180、ハウジングの内部空所内に取り付けられる回転羽根181を含む。ファンハウジング180には、ファン18の複数の通風口182としての複数の開口が設置される。ファン18の複数の通風口182は、空気取入れ、空気排出として、ファンハウジング180の内部空所に連通してファン18の通風路を形成し、機体内の通風通路に連通する。VCベイパーチャンバー11は、ファンハウジング180の一部であってもよいし、ファンハウジング180に取り付けられてもよい。VCベイパーチャンバー11及び放熱片16は、ファン18の通風路によって放熱する。ファンは、空気の流れを促進して放熱効率を向上させる。
【0034】
VCベイパーチャンバー11は、ファン18のハウジングの一部として設置されてもよい。ファン18ハウジングは、上ハウジング、下ハウジング184及び中間の枠183を含む。枠183の内壁には、VCベイパーチャンバー11の放熱面積を増やすために放熱歯が設置されてもよい。図12図14に示すように、VCベイパーチャンバー11は、ファンハウジングの上ハウジング(または下ハウジング)として環状枠の頂部(または底部)を被せて設けられる。VCベイパーチャンバー11は、中心貫通孔にファン18の1つの通風口が形成される環状の平板として設置されてもよい。放熱片16は、中心貫通孔を覆う1組の平行の放熱フィンとして設置され、放熱フィンの間の通風路は、VCベイパーチャンバー11の中心貫通孔及びファンハウジングの内部空所に連通する。
【0035】
図15(b)に示す放熱フィンは、VCベイパーチャンバー1の中心貫通孔の環状縁部に配列され、放射状に配列されたり、一定角度で回転して円形に配列されたりすることで図12図14に示す構造と異なる。
【0036】
図15(a)に示すように、VCベイパーチャンバー11は、羽根外の枠として、放熱片16が枠の内壁に設置されてもよく、半導体冷却片10が枠の外壁に設置される。
【0037】
本発明の半導体冷却モジュールは、光源モジュール2の放熱にも用いられる。光源モジュール2は、ランプ管20、ランプ管外の光反射カップ21及びランプ管の両端の電極片23を含む。好ましくは、ランプ管20は、IPLランプ管であってIPL光子を生じ、またはハロゲンランプまたは他の適切光源であってもよい。光源モジュール2の通風路は、ファン18の通風通路に連通するとともに、機体内の前記通風通路に連通して光源モジュール2の放熱通風路を形成し、ファン18によって光源モジュール2の放熱を促進する。光反射カップの一側には、熱伝導部材22が設置されてもよい。例えば、熱伝導部材22は、1組の熱伝導片(熱伝導材から作られる)であり、その一端が光反射カップの外壁に連結され、その他端がファン18の通風口182まで延在する。ファン18のハウジング、具体的に、羽根外の枠には、複数の通風口182が形成される。図13に示すように、枠には、3ヶ所の通風口182が設置され、そのうちの1つの通風口(第1通風口)に前記光反射カップの熱伝導部材が取り付けられ、ファン18の通風路を機体内の通風通路に連通して第1通風路101(図4の矢印を参照する)を形成し、光反射カップの熱伝導部材22及びVCベイパーチャンバー11を放熱させ、その場合、外部の空気または冷風が放熱片16に対向するハウジング通風口(1組のハニカム孔及びハウジングの隙間を含むが、これらに限定されない)111から流入し、放熱片16及びVCベイパーチャンバー11を経由し、VCベイパーチャンバー11の中心貫通孔からファン18内に流入し、回転羽根によって気流がファンの内部空所において循環して光反射カップの熱伝導部材22及びVCベイパーチャンバー11を通過し、光反射カップ21及びVCベイパーチャンバー11の熱を吸収し、ファン枠の他の通風口182(第2通風口)によりファンから排出するとともに、機体内の通風通路により機体の端部の通風口(1組のハニカム孔及びハウジングの隙間を含むが、これらに限定されない)111から本体の外部に排出し、光反射カップの熱伝導部材22及びVCベイパーチャンバー11の放熱を実現する。ファン枠の別の通風口182(第3通風口)は、ランプ管の内部の風路に連通するとともに、ファン18の通風路を機体内の通風通路に連通して第2通風路102を形成し、光反射カップ21及びランプ管20の放熱に用いられる。この場合、外部の空気または冷風が放熱片16に対向するハウジング通風口111から流入し、放熱片16及びVCベイパーチャンバー11を経由してVCベイパーチャンバー11の中心貫通孔からファン18内に流入し、回転羽根によって一部の気流がファン枠の他の通風口182を経由してファンから排気されて光反射カップ21の内部に流入し、反射灯内部ランプ管20及び光反射カップの熱を吸収してランプ管から排出し、機体内の通風通路を経由して機体の端部の通風口111から機体の外部に排出し、ランプ管20及び光反射カップ21の放熱をさらに促進する。
【0038】
美容器機体ハウジングの通風口111は、異なる位置や異なる孔構造に設置されてもよく、例えば、図5図6に示すように、機体の下ハウジング及び側面にそれぞれ設置され、側面の通風口を第1通風路101及び第2通風路102の排出口とし、機体内の通風通路が側面の通風口111に対応して連通する。
【0039】
本発明に係る光美容器100は、上記の各実施形態の半導体冷却モジュール1を適用し、機体のヘッド部の作業面113を冷却させる。半導体冷却モジュール1のファンは、さらに光源モジュール2を放熱させる。光美容器は、脱毛器や光子肌再生器、輸出入美容器または高周波美容器などであってもよいが、いずれも上記の実施形態に係る半導体冷却モジュールを採用してもよい。
【0040】
図1図7に示す美容器100は、ストレート本体を例として説明を行い、IPL光脱毛器として用いられてもよい。図1図19に示すように、本発明の実施形態は、光美容器100に関し、複数の通風口111が設置されるハウジング110を含む。ハウジング110は、互いに係合して内部に機体内部の空所が形成される上ハウジング112及び下ハウジング118を含む。機体内には、上ハウジング112及び下ハウジング118にそれぞれ嵌合する上ブラケット114及び下ブラケット115がさらに設置される。機体の前端の内部には、半導体冷却モジュール1、光源モジュール2、電源モジュール3及び制御回路基板4を取り付けるために口金ブラケット24が設置される。
【0041】
複数の通風口111は、異なる孔構造でハウジング110の異なる位置または同一の位置、設置されてもよい。図示する通風口110は、ハウジングの下ハウジング118、側面または端部に設置される。機体内部の空所には、通風通路が形成される。環境の冷風または空気は、通風口から機体内部に流入し、機体内部の熱を吸収した後、同一の位置または異なる位置の通風口111により機体外に排出する。機体の複数の通風口111は、空気取入れ、空気排出として、機体内の空間と共に通風通路(図4図6の矢印で示す経路)を形成することで、機体内部の放熱を実現する。機体の前端は、皮膚と直接に接触可能な作業面113である。光源モジュール2で生じる光は、作業面113に伝送されて放出された後、皮膚に美容処置を施す。
【0042】
光源モジュール2は、口金ブラケット24により機体の前端に取り付けられる。口金ブラケット24内には、光源モジュールで生じた光を伝搬するための出射光路及び出射光窓が形成される。作業面113は、出射光窓に取り付けられ、ランプ管20は、光反射カップ21によって口金ブラケットの後部に取り付けられ、出射光路の後方に位置し、光源モジュールの出射光方向にフィルタ25が設置される。光反射カップの熱伝導部材22は、後方に向けてファンの通風口まで延在する。口金ブラケット24には、必要に応じて、光反射カップの内部の通風路に連通して空冷放熱を容易にする通風路が設置されてもよい。
【0043】
機体内部の上ブラケット114の下ブラケット115に係合する前端内部は、ファン収容室を形成し、半導体冷却モジュール1が対応して取り付けられる。下ブラケット115の前端は、下ブラケット118に形成される通風口111に対向して連通する窓を形成する。VCベイパーチャンバー11の放熱片16は、窓に位置して下ハウジング118の通風口111に対向する。VCベイパーチャンバー11の前端から延在するステージには、半導体冷却片10が設置される。伝導冷却部材である伝熱部材(ヒートパイプ)15は、口金ブラケットによって支持され、前端(環状)が作業面113に急速に伝熱可能に接触して連結され、後端(平行直管の端部)が半導体冷却片の低温面を被覆して急速に伝熱可能に密接する。ファンは、ファン収容室内に取り付けられ、枠の前端の通風口182は光反射カップの熱伝導部材22に対応し、後端の通風口は上下ブラケットが係合した後に形成された通風通路に連通する。ファンの通風路については、図8に示す空気取入れ及び空気排出の標記を参照する。
【0044】
機体内部の上ブラケット114の下ブラケット115に係合する後部の内部には、電源モジュール収容室が形成される。一般的に、電源モジュール3は、バッテリー、例えば、充電可能なバッテリーまたはコンデンサセルである。電源モジュールは、外部電源に接続してバッテリーを充電したり、美容器に直接に給電したりする充電スタンド31をさらに含む。充電スタンド31は、制御回路基板4に電気的に接続され、ハウジングに取り付けられてケーブルに接続可能である。
【0045】
電源モジュール収容室の一側には、上ブラケット114の下ブラケット115に係合する内部には、通風路101/102がさらに限定される。通風路101/102は、ファンの通風路に連通して光反射カップの通風路に連通し、ハウジングの通風口(空気取入れ及び空気排出)に連通して機体内部の通風通路を形成する。
【0046】
上ブラケット114と上ハウジング112が係合して形成された空所には、制御回路基板4が取り付けられ、上ブラケット114及び上ハウジング112により制御回路基板4が保護される。ハウジングには、制御回路基板4に電気的に接続されるスイッチ押キー117、及び内部に対応するスイッチ配線板116がさらに取り付けられてオンオフの制御などに用いられる。
【0047】
図16図19に示す実施形態を参照し、上述した実施形態に係る半導体冷却モジュール1はL字状美容器に適用され、その機能及び構造が図1図7のストレート状装置と同一または類似し、機体の全体形状のみに合わせて、装置のハウジング、ブラケット、電源モジュール3、光源モジュール2、半導体冷却モジュール1及び制御回路基板4のサイズ、形状及び位置嵌合を適切に設置する。L字状美容器は、ハンドル120及び口金130を含む。口金130は、ハンドルの頂部のノブ150、ノブホルダ140、ノブ押え板151によりハンドル120の頂部に回動可能に連結される。口金130とハンドルの回転連結構造及びハンドルの構造は、従来技術の構造を採用してもよい。ハンドルの後部は、DC線31’であり、その内部にハンドル部ブラケット160が設置され、電源モジュール3が取り付けられる。ハンドル部ブラケット160の頂部の一側のキャビティは、口金130の内部に連通し、口金ハウジングが回動可能に取り付けられる。口金ハウジングは、前ハウジング131及び前ハウジングカバー132を含み、前ハウジングカバー132がノブ150、ノブホルダ140、回転押え板151に嵌合することで口金130に回動可能に連結される。口金内のブラケット133は、前ハウジングカバー132に取り付けられ、前ハウジング131に嵌合し、その一側に半導体冷却モジュール1が取り付けられ、その他側に制御回路基板4が取り付けられる。口金130の前端は、作業面113であり、従来技術の構造である透明結晶、環状作業面または環状半導体冷却片、または透明結晶低温面を有する半導体冷却片であってもよい。口金130の内部の前端には、口金ブラケット24が設置され、図1図7の実施形態の構造と類似し、光源モジュール2が取り付けられ、光源モジュール2の光反射カップの熱伝導部材22の一側には、ファン18の通風口182に突出するヒートパイプ及びラジエータモジュール26が設置され、前ハウジング131には、ラジエータモジュール26に対向する通風口が設置される。本実施形態では、半導体冷却モジュール1により作業面113を冷却させるとともに、光源モジュール2の放熱を実現する。
【0048】
本発明では、VCベイパーチャンバー11に半導体冷却片10が設置され、伝導冷却部材である伝熱部材(ヒートパイプ)15は、冷却片の低温面13を美容器の作業面113に連結させて伝導冷却を迅速に行い、作業面に冷却効果または降温効果をもたらす。VCベイパーチャンバー11には、放熱面積を増やすために放熱片16が設置される。さらに、VCベイパーチャンバー11は、ファンに合わせて、VCベイパーチャンバーの蒸発及び凝縮の変態効果により、ファンの上ハウジング、下ハウジングまたは枠に用いられ、ファンの回動時の放熱効率及び速度を大幅に向上させる。VCに放熱フィンを増加することでVCの放熱面積を増やすことができ、給風時に空気と放熱フィンとの接触面積を効果的に増やし、VCファンの上ハウジングの下面(枠の内壁)において熱伝導材の放熱フィンを増加し、空気と放熱フィンとの接触面積を大幅に増やし、放熱効果をより向上させることができる。製品の放熱ニーズに応じて、VC上面や下面、両面に放熱フィンが設置されてもよい。
【0049】
図20図23に示すように、本発明に係る半導体冷却モジュール1の第2実施形態は、主に光美容器の作業面113(上述した実施形態を参照する)の冷却に用いられ、皮膚への冷却効果を達成する。半導体冷却モジュール1は、半導体冷却片10を含む。半導体冷却片10(上述した実施形態を参照する)は、中間の電気二重層12、両端の高温面11’及び低温側13を含む。具体的な実施形態では、冷却片10(具体的に、低温面13を指す)は、そのまま作業面113として用いられてもよいし、作業面113を冷却させるために用いられてもよい。冷却片10がそのまま作業面113として用いられる場合、当業者は必要に応じて冷却片10を適切な形状、例えば、透明結晶や環状などに設置してもよい。冷却片10が作業面113を冷却させるために用いられる場合、冷却片10の低温面13は、作業面113に接触し、例えば、作業面の周辺に設置される。または、冷却片10の低温面13は、伝熱部材(または熱伝導部材)によって作業面113に接触する。伝導冷却部材15は、熱伝導構造部材であり、作業面の熱を半導体冷却片急速に伝達して作業面への冷却効果を実現する。熱伝導構造部材は、熱伝導材、例えば、金属材(例えば、銅/アルミニウム管または銅/アルミニウム板などであってもよいが、これらに限定されない)、または他の熱伝導材(例えば、シリコーン・グリース/シリコンウエハー/弾性体または軟質熱伝導材であってもよいが、これらに限定されない)から作られる熱伝導部材であってもよいし、ヒートパイプ(heat pipe)やVC(ベイパーチャンバーまたは均温管)、超熱伝導管、超熱伝導板、他の伝熱可能なモジュールであってもよい。ヒートパイプ(heat pipe)またはベイパーチャンバー(vapor chamber)は、熱伝導原理及び冷却媒体の急速伝熱特性により、ヒートパイプで発熱物体の熱を熱源外に急速に伝達する。超熱伝導パイプまたは超熱伝導板は、アルミニウム超熱伝導管/アルミニウム超熱伝導板であることが好ましい。超熱伝導管または超熱伝導板は、ALVC超伝導管(板)とも言われ、蒸発冷却、気液相変化により、熱を急速に伝達する。図23を合わせて参照し、一般のヒートパイプ及びVCベイパーチャンバーに比べて、アルミニウム超熱伝導管/アルミニウム超熱伝導板は、アルミニウム材の加工成形プロセスにより、超熱伝導管または超熱伝導板の表面に微細溝、微細歯状または微細孔通路が超伝導管または超伝導板の内部の毛管構造として形成される。アルミニウム超伝導管(板)であるALVCアルミニウム超伝導管(板)の内部には、銅粉を添加せずにアルミニウム粉やアルミニウムシリコン粉などを添加してもよく、アルミニウム網を加えて冷却材を添加した後に密閉させる。伝導冷却部材15は、半導体冷却片(低温面)及び作業面に連結され、半導体冷却片10の形状、特に低温面13の形状及び作業面113の形状に応じて急速放熱を原則にして適切な形状に設計されてもよい。本実施形態では、伝導冷却部材15は、銅管、ALVCアルミニウム超伝導管(板)、ヒートパイプまたはVCである。
【0050】
作業面113の形状及び所期の冷却効果により、伝導冷却部材15の作業面113に接触する一端は、作業面の周辺に直接に密接して作業面113または作業面113の周囲環境の熱を急速に吸収するように環状に形成されてもよい。または、作業面113及び伝導冷却部材15には、接触伝熱のための伝導冷却部材(第2伝導冷却部材)15’がさらに設置される。伝導冷却部材15’は、銅管、ALVC超伝導管(板)、ヒートパイプまたはVCであり、作業面113の周辺及び伝導冷却部材15の環状端に貼り合わせて設置されて急速に伝熱するように環状に設計されてもよい。冷却片10または低温面13の形状に応じて、伝導冷却部材15の冷却片10に接触する一端は、金属管の両端が環状の曲げから所定の長さに延在して冷却片の低温面13に配置されて低温面13に密接するよう設計されてもよい。
【0051】
半導体冷却片10の高温面11’で生じた熱は、機体内の通風通路により機体外に排出される。具体的には、半導体冷却片10はラジエータにより放熱効果を強化する。ラジエータは、熱伝導構造19及び放熱片16を含み、光美容器機体の通風通路内に位置し、半導体冷却片10の高温面11’の急速放熱に用いられる。熱伝導構造19は、熱伝導板190及び複数のアルミニウムVC/ALVC超伝導管191を含み、各アルミニウムVC/ALVC超伝導管191が単管単体である。前記半導体冷却片の高温面11’は、熱伝導板190の外壁に設置されるか、または、前記熱伝導板191は、そのまま半導体冷却片の高温面11’とされる。熱伝導板190の外壁の一側には、半導体冷却片10が設置され、その他側には、複数の開口溝192が設置される。複数の開口溝192は、複数のアルミニウムVC/ALVC超伝導管191に対応する。アルミニウムVC/ALVC超伝導管191は、開口溝192内に収容される。熱伝導板の開口溝192は、例えば、かしめ/溶接によりアルミニウムVC/ALVC超伝導管191に連結されることで、両者の接触面積を増やして急速伝熱を実現する。
【0052】
図23を合わせて参照し、アルミニウムVC/ALVC超伝導管191は、アルミニウム材の加工成形プロセスによりアルミニウムVC/ALVC超伝導管の内壁表面に微細溝、微細歯状または微細孔が形成され、アルミニウムVC/ALVC超伝導管の内部において毛管作用が形成される。図23(b)に示すように、アルミニウム材を押出してアルミニウムVC/ALVC超伝導管を形成した場合、管内に単一通路1910が形成され、管内壁に2つ以上の細い微細溝1911が形成され、アルミニウムVC/ALVC超伝導管の管壁内部に大量の微細孔構造1912がさらに形成されてもよく、アルミニウム材が管状に形成されると、管内に液を注入したり管内から液を抽出したりすることで、アルミニウム粉またはアルミニウムシリコン粉などを添加してもよく、アルミニウム網をさらに加えて真空引き後に封止端部を焼結し、超熱伝導性を有するアルミニウムVC/ALVC超伝導管を得る。好ましくは、各アルミニウムVC/ALVC超伝導管は単一通路1910であり、その利点として、平面曲げまたは特殊形状の3D曲げが可能であり、製品空間形状の変化に合わせて形状を変えることができ、複数のアルミニウムVC/ALVC超伝導管を千鳥状に組み合わせて重力方向の影響を解消する。図23(a)に示す例では、アルミニウムVC/ALVC超伝導管はL字状に折り曲げられ、それに対応して、熱伝導板190の開口溝192もL字状に形成され、アルミニウムVC/ALVC超伝導管191はちょうど開口溝192内に嵌め込まれてL字状の熱伝導構造19に一体に形成される。L字状の一端は、半導体冷却片10の高温面11’に配置されて密接して急速に伝熱し、L字状の他端は、放熱片16内に取り付けられる。半導体冷却片10の高温面11’で生じた熱は、熱伝導構造19により放熱片16に急速に伝達されて放熱を行われる。
【0053】
冷却片10は、熱伝導板190の一側に設置され、半導体冷却片の高温面11’は、熱伝導板190の外壁に貼り合わせて取り付けられることで、高温面の熱を熱伝導板190に直接に伝達するか、または、半導体冷却片10の高温面11’は、熱伝導部材により熱伝導板190の外壁に取り付けられ、熱伝導部材により高温面11’の熱を熱伝導板190に急速に伝達するか、または、熱伝導板190に半導体冷却片の高温端回路が設置され、電気二重層12のPNガルバニック粒子に溶接、電気的に接続される。熱伝導板190は、熱伝導材、例えば、金属材(例えば、銅/アルミニウムであってもよいが、これらに限定されない)、または他の熱伝導材(例えば、シリコーン・グリース/シリコンウエハー/弾性体または軟質熱伝導材であってもよいが、これらに限定されない)から作られる熱伝導部材である。好ましくは、熱伝導板190は、熱伝導材、例えば、銅/アルミニウム板から作られる。
【0054】
放熱片16は、熱伝導板190に設置されて放熱面積を増やす。好ましくは、放熱片16は、光美容器機体の通風口の後方に位置し、機体の通風口111(図16図27及び図28を合わせる)に対向する。放熱片16は、1組または複数組の伝熱材フィンであり、美容器の内部空間に応じて放熱フィンの位置、数量及び配列を設定する。1組または複数組の放熱フィンは、一体形成されたり、溶接、かしめ連結または他の締結機構により固定されたりすることで、一体構造の放熱片16を形成するか、または、1組または複数組の熱伝導材フィンは、熱伝導板に設置されて一体構造の放熱片16を形成する。放熱片16の頂面には、凹溝161が形成され、熱伝導構造19の一端は凹溝161内に挿入され、かしめ/溶接により両者の接触面積を増やして急速伝熱を実現する。
【0055】
他の実施形態では、熱伝導構造19は、放熱片16に直接に配置されてもよいし、放熱片16の熱伝導板の一側に連結されてもよい(図28を参照)。
【0056】
図24図26を参照し、半導体冷却モジュール1の第3実施形態は、主に光美容器の作業面113(上述した実施形態)の冷却に用いられ、皮膚への冷却効果を達成する。半導体冷却モジュール1は、半導体冷却片10、第1伝導冷却部材15、第2伝導冷却部材15’、放熱片16及び熱伝導構造19を含む。第1伝導冷却部材15、第2伝導冷却部材15’、放熱片16の構造は、上記の半導体冷却モジュール1の第2実施形態と同一または類似し、上記の実施形態をそのまま引用する。熱伝導構造19は、熱伝導板190及び複数のアルミニウムVC/ALVC超伝導管191を含み、各アルミニウムVC/ALVC超伝導管191が単一の管であり、管内に一通路であることが好ましい。前記半導体冷却片10の高温面11’は、熱伝導板190の外壁に設置されるか、または、前記熱伝導板190は、そのまま半導体冷却片10の高温面11’とされる。熱伝導板190の外壁の一側には、半導体冷却片10が設置され、その他側には、複数の開口溝192が設置される。複数の開口溝192は、複数のアルミニウムVC/ALVC超伝導管191に対応する。アルミニウムVC/ALVC超伝導管191は、開口溝192内に収容される。熱伝導板の開口溝192は、例えば、かしめ/溶接によりアルミニウムVC/ALVC超伝導管191に連結されることで、両者の接触面積を増やして急速伝熱を実現する。本実施形態では、熱伝導板190は、円形(円形に限定されない)領域及び一側に延在するステージを含み、ステージに半導体冷却片10が設置される。円形領域には、円心から円周の周辺に延在して複数の開口溝190が貫通して設置され、等間隔で円形面積に配設される。各開口溝190内には、1つのアルミニウムVC/ALVC超伝導管191が配置される。開口溝190及びアルミニウムVC/ALVC超伝導管191は、一定の曲率またはラジアンに設置されてもよい。非限定性の例では、複数のアルミニウムVC/ALVC超伝導管191は取り付けられた後に半径に沿うか、またはほぼ半径方向に沿って放射状に配列されると、重力方向の影響を解消可能である。他の実施形態では、複数のアルミニウムVC/ALVC超伝導管191は、千鳥状に組み合わせて設置されると、重力方向の影響を解消可能である。熱伝導板の開口溝190は、アルミニウムVC/ALVC超伝導管191に連結され、かしめ/溶接により両者の接触面積を増やして伝熱を加速する。
【0057】
上述した実施形態と同様に、アルミニウムVC/ALVC超伝導管191は単一の通路を採用し、アルミニウム材の加工成形プロセスによりアルミニウムVC/ALVC超伝導管の内壁表面に微細溝、微細歯状または微細孔が形成され、その内部に冷却液が封入され、アルミニウム粉またはアルミニウムシリコン粉などが添加されてもよい。
【0058】
冷却片10は、熱伝導板190の一側のステージに設置され、半導体冷却片の高温面11’は、熱伝導板190の外壁に貼り合わせて取り付けられることで、高温面の熱を熱伝導板190に直接に伝達するか、または、半導体冷却片10の高温面11’は、熱伝導部材により熱伝導板190の外壁に取り付けられ、熱伝導部材により高温面11’の熱を熱伝導板190に急速に伝達するか、または、熱伝導板190に半導体冷却片の高温端回路が設置され、電気二重層12のPNガルバニック粒子に溶接、電気的に接続される。熱伝導板190は、熱伝導材料、例えば、銅/アルミニウム板から作られることが好ましい。
【0059】
放熱片16は、熱伝導板190に設置されて放熱面積を増やす。非限定性の例として、熱伝導構造19の円形領域は、放熱片16の頂部にそのまま設置されたり、溶接またはかしめにより放熱片16の頂部に固定されたりして急速に伝熱する。熱伝導板190の一側のステージから放熱片16が突出し、半導体冷却片10はステージに設置される。
【0060】
図27を参照し、上記の第3実施形態の半導体冷却モジュール1は、光美容器、例えば、図16図19に示す形状の光美容器に適用される。光美容器の他の構造部材は、図16図19に示す実施形態と同一または類似し、そのまま引用する。熱伝導構造19は、ファン18の頂部の通風口に設置され、具体的に、熱伝導板190の円形領域は、ファンの頂部の開口を被せて設けられ、熱伝導板には、ファンに向けるアルミニウムVC/ALVC超伝導管191が取り付けられ、放熱片16は、外部が前ハウジング131の側面に向ける通風口111に位置し、熱伝導構造19、ファン18、放熱片16は、いずれも機体内の通風通路内に位置するとともに、各通風通路が連通し、機体の通風口111から冷風が吸い込まれ、機体内の通風通路内において熱を吸収した後に別の通風口111から機体外部に排出される。
【0061】
熱伝導板190の一側のステージには、半導体冷却片10が設置され、伝導冷却部材(銅/ALVC/ヒートパイプ/VC)15(及び第2伝導冷却部材15’)により、冷却片10の低温面を美容器の作業面113に連結させて伝導冷却を迅速に行い、作業面において冷却効果または降温効果を果たす。
【0062】
図27に示す光美容器は、上述した実施形態の作業原理と同じであるため、ここでその詳細を省略する。
【0063】
図28に示す実施形態の光美容器は、上記の第3実施形態の半導体冷却モジュール1を用いて美容器の作業面113を冷却させ、光美容器の他の構造部材は、図16図19に示す実施形態と同一または類似し、そのまま引用する。熱伝導構造19はL字状であり、放熱片16に取り付けられる一端がファン18の頂部の通風口を被せて設けられ、熱伝導板190には、内側にファンに向けるアルミニウムVC/ALVC超伝導管191が取り付けられ、熱伝導板190の他端に半導体冷却片10が設置され、ファン18の頂部の通風口外側に位置する。放熱片16は、外部が前ハウジング131の側面に向ける通風口111に位置し、熱伝導構造19,ファン18,放熱片16は、いずれも機体内の通風通路内に位置するとともに、各通風通路が連通し、機体の通風口111から冷風が吸い込まれ、機体内の通風通路内において熱を吸収した後に別の通風口111から本体外部に排出される。
【0064】
熱伝導板190の一側のステージには、半導体冷却片10が設置され、伝導冷却部材(銅/ALVC/ヒートパイプ/VC)15(及び第2伝導冷却部材15’)により、冷却片10の低温面を美容器の作業面113に連結させて伝導冷却を迅速に行い、作業面において冷却効果または降温効果を果たす。本実施形態では、光源モジュール2の光反射カップの熱伝導部材22の一側に設置されるヒートパイプ及びラジエータモジュール26を省略してもよい。放熱片16に開設される凹溝161(図22)には、熱伝導板190の一端が取り付けられるとともに通風通路が形成され、放熱片16の隣り合うフィンの間の風路及びファンの風路に連通し、光源モジュール2の光反射カップ及びその内部の通風通路に連通する。光源モジュール2の光反射カップの熱伝導部材22は、ファン18の通風口または機体内の通風通路内に位置し、光反射カップ21及びランプ管20への空冷放熱を実現する。本実施形態では、半導体冷却モジュール1により作業面113を冷却するとともに、光源モジュール2の放熱を実現する。
【0065】
本発明の上記の実施形態の熱伝導構造19では、複数のアルミニウム超伝導板またはアルミニウム超伝導管191の単管を熱伝導板(銅板)190に係合することで、製品の重力方向の問題を効果的に解決することができ、パイプがXY面またはXYZ三次元において2つ以上の異なる方向/角度で設置されてもよい。既知の通り、熱と蒸気は、下方から上方へ流れるため、美容器が下方から上方に使用される場合、熱伝導構造の重力効果が比較的に明確になる。反重力方向の効果により、この状態の熱伝導効果が低下し、所望の放熱効果を達成することができなくて、本発明では、水平および垂直に相対的に設置されるよう設計し(又は一定の角度で線が交差する形態を備え、又は環状(図24図26)、千鳥形状、循環方式で設計し)た場合、放熱問題をよりよく解決することができる。熱伝導構造19により、放熱効果を顕著に向上させる。
【0066】
上記の各実施形態では、「伝導冷却」は、「熱伝導」、「伝熱」、「熱の伝導」と同じ意味を解釈されてもよく、いずれも熱の伝導を意味し、互いに交替使用されてもよい。
【0067】
上述した各実施形態で使用した「上」、「下」、「頂部」、「底部」、「左」、「右」、「垂直」、「水平、「横方向」、「前」、「後」などの方位用語は、いずれも図面に示される部材の相対的な位置を意味し、絶対的な地理方位を限定するものではないことを理解されたい。
【0068】
上記の各実施形態の技術的特徴は、異なる実施形態を得るために組み合わせ、変換、または置換されることができ、これらの実施形態は、いずれも本発明の実施形態の開示範囲に属する。上記の実施形態におけるいくつかの共通の構造または類似の構造は、一部の実施形態に記載されているが、他の実施形態に記載されていなく、これらの共通の構造または類似の構造は、これらの実施形態にも適用可能であり、いずれも本発明の実施形態の開示範囲に属する。
【0069】
本発明では、特に明確な規定または限定がない限り、「取り付け」、「連結」、「接続」、「固定」などの用語は広い意味を有するものとして理解さるべきであり、例えば、固定して接続されてもよいし、取り外し可能に接続されてもよく、又は一体として接続されてもよく、機械的に接続されていてもよいし、電気的に接続されたりデータを伝送可能に接続されたりしてもよく、直接に連結されていてもよいし、中間の媒介を介して間接的に連結されていてもよく、2つのモジュールの内部の連通、または2つのモジュールの相互の作用関係であってもよい。当業者であれば、具体的な場合に応じて本発明における上記の用語の意味を理解することができる。
【0070】
本発明の実施形態を図示し説明したが、当業者にとっては、本発明の原理及び精神から逸脱することなく、これらの実施形態に対して様々な変更、修正、置換、変形を行うことができるが、いずれも本発明の範囲に属する。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物によって規定されることが理解できる。
【符号の説明】
【0071】
1 半導体冷却モジュール
2 光源モジュール
3 電源モジュール
4 制御回路基板
10 半導体冷却片
11 ベイパーチャンバー
12 電気二重層
13 低温面
15,15’ 伝導冷却部材
16 放熱片
18 ファン
19 熱伝導構造
20 ランプ管
21 光反射カップ
22 熱伝導部材
24 口金ブラケット
26 ラジエータモジュール
31 充電スタンド
100 光美容器
101 第1通風路
102 第2通風路
110 ハウジング
111 通風口
112 上ハウジング
113 作業面
114 上ブラケット
115 下ブラケット
120 ハンドル
130 口金
131 前ハウジング
132 前ハウジングカバー
133 口金内のブラケット
140 ノブホルダ
150 ノブ
151 回転押え板
151 ノブ押え板
160 ハンドル部ブラケット
161 凹溝
180 ファンハウジング
182 通風口
183 枠
184 下ハウジング
190 開口溝
190 熱伝導板
191 超伝導管
192 開口溝
VC アルミニウム
図1
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