การประยุกต์ใช้โมดูลเทอร์โมอิเล็กทริกในอุปกรณ์ฟื้นฟูสภาพผิวด้วยแสง

 การใช้โมดูลเทอร์โมอิเล็กทริก (หรือที่รู้จักกันในชื่อโมดูลทำความเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก, TEC หรือ Thermoelectric Cooler) ในอุปกรณ์ฟื้นฟูผิวด้วยโฟตอนมีจุดประสงค์หลักเพื่อทำความเย็น เพื่อเพิ่มความสะดวกสบายและความปลอดภัยระหว่างการรักษา ต่อไปนี้คือคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับโมดูลทำความเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก โมดูลเทอร์โมอิเล็กทริก TEC และโมดูลเพลเทียร์ในอุปกรณ์ฟื้นฟูผิวด้วยโฟตอน:

1. หลักการทำงาน

โมดูลเทอร์โมอิเล็กทริกทำงานโดยอาศัยปรากฏการณ์เพลเทียร์: เมื่อกระแสตรงไหลผ่านคู่เทอร์โมอิเล็กทริกที่ประกอบด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชนิด N และชนิด P ปลายด้านหนึ่งจะดูดซับความร้อน (ปลายเย็น) และปลายอีกด้านหนึ่งจะปล่อยความร้อน (ปลายร้อน) ในอุปกรณ์ฟื้นฟูผิวด้วยโฟตอน:

ปลายด้านที่เย็นจะอยู่ใกล้ผิวหนังหรือผลึกนำแสง ซึ่งใช้สำหรับการระบายความร้อน

ปลายหัวพิมพ์ที่ร้อนจะเชื่อมต่อกับแผ่นระบายความร้อน (เช่น พัดลมหรือระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ) เพื่อระบายความร้อนออกไป

2. หน้าที่หลักของเครื่องฟื้นฟูผิวด้วยโฟตอน คือ การปกป้องผิว

การฉายแสงแบบพัลส์ความเข้มสูง (IPL) หรือเลเซอร์จะสร้างความร้อน ซึ่งอาจทำให้เกิดแผลไหม้หรือความรู้สึกไม่สบาย แผ่นระบายความร้อนสามารถลดอุณหภูมิผิวได้อย่างรวดเร็วและลดความเสี่ยงต่อความเสียหายจากความร้อน

เพิ่มความสะดวกสบาย

ความรู้สึกเย็นสบายสามารถช่วยบรรเทาอาการปวดหรือแสบร้อนระหว่างการรักษาได้อย่างมาก ช่วยเพิ่มประสบการณ์การใช้งานของผู้ใช้

เพิ่มประสิทธิภาพ

หลังจากที่ผิวหนังชั้นนอกเย็นลงแล้ว พลังงานจะสามารถถูกส่งไปยังเนื้อเยื่อเป้าหมาย (เช่น รูขุมขน เซลล์เม็ดสี) ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้การรักษาด้วยความร้อนจากแสงมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ป้องกันการเกิดเม็ดสี

การควบคุมอุณหภูมิอย่างมีประสิทธิภาพสามารถลดความเสี่ยงของการเกิดรอยดำหลังการอักเสบหลังผ่าตัด (PIH) โดยเฉพาะในผู้ที่มีสีผิวคล้ำ

3. วิธีการกำหนดค่าทั่วไป

การระบายความร้อนแบบสัมผัส: แผ่นระบายความร้อนจะสัมผัสกับผิวหนังโดยตรงหรือผ่านทางหน้าต่างแสงแซฟไฟร์/ซิลิคอน

การระบายความร้อนแบบไม่สัมผัส: ใช้ร่วมกับลมเย็นหรือเจลช่วยระบายความร้อน แต่การระบายความร้อนด้วยเซมิคอนดักเตอร์ยังคงเป็นแหล่งระบายความร้อนหลัก

โมดูลเทอร์โมอิเล็กทริกแบบหลายขั้นตอน (Multi-stage TEC): อุปกรณ์ระดับสูงอาจใช้แผ่นระบายความร้อนหลายแผ่นเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต่ำลง (เช่น 0-5℃)

4. ข้อควรระวัง

การใช้พลังงานและการระบายความร้อน: โมดูล Peltier และโมดูล TEC ต้องการกระแสไฟฟ้าสูง และส่วนที่ร้อนต้องมีการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ มิเช่นนั้นประสิทธิภาพการระบายความร้อนจะลดลงอย่างมากหรืออาจทำให้ตัวอุปกรณ์เสียหายได้

ปัญหาน้ำควบแน่น: หากอุณหภูมิพื้นผิวต่ำกว่าจุดน้ำค้าง อาจเกิดน้ำควบแน่นขึ้นได้ และจำเป็นต้องมีการเคลือบกันน้ำ/ฉนวนกันความร้อน

อายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือ: การสลับการทำงานบ่อยครั้งหรือสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงจะทำให้อายุการใช้งานของโมดูล TEC สั้นลง ขอแนะนำให้ใช้ชิ้นส่วนเกรดอุตสาหกรรม

ข้อมูลจำเพาะ TES1-17710T125

อุณหภูมิด้านร้อนอยู่ที่ 30 องศาเซลเซียส

Imax: 10.5 A

Umax:20.9V

Qmax：124 วัตต์

ACR: 1.62 ±10% โอห์ม

เดลต้าที แม็กซ์: > 65 องศาเซลเซียส

ขนาด: ด้านล่าง 84×34 มม. ด้านบน 80x23 มม. ความสูง: 2.9 มม.

รูตรงกลาง: 60 x 19 มม.

แผ่นเซรามิก: 96% Al2O3

ปิดผนึก: ปิดผนึกด้วย 703 RTV (สีขาว)

สายเคเบิล: สายไฟขนาด 18 AWG ทนความร้อนได้ถึง 80℃

ความยาวสายเคเบิล: 100 มม. ปอกและชุบดีบุกด้วยตะกั่ว Bi Sn 10 มม.

วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก: บิสมัทเทลลูไรด์