Почему манипула не охлаждается?

Практически в каждой манипуле аппаратов для лазерной эпиляции используется контактное охлаждение. При проведении процедуры эпиляции охлаждение кожи пациента происходит при прикосновении наконечника манипулы к её поверхности.

Как работает охлаждение манипулы?

Принцип работы системы охлаждения кожного покрова очень прост. Практически во всех манипулах, оборудованных контактной системой охлаждения кожного покрова, установлен термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого базируется на эффекте Пельтье — возникновении разности температур при протекании электрического тока.

В основе работы термоэлектрического преобразователя (элемента Пельтье) лежит контакт двух полупроводниковых материалов с разными уровнями энергии электронов в зоне проводимости. При протекании тока через контакт таких материалов электрон должен приобрести энергию, чтобы перейти в более высокоэнергетическую зону проводимости другого полупроводника. При поглощении этой энергии происходит охлаждение места контакта полупроводников. При протекании тока в обратном направлении происходит нагревание места контакта полупроводников, дополнительно к обычному тепловому эффекту.

Элемент Пельтье состоит из нескольких пар небольших полупроводниковых элементов (одного N — типа и одного P — типа в паре), которые в свою очередь попарно соединены при помощи металлических перемычек.

Металлические перемычки, являясь проводниками электрического тока, одновременно служат термическими контактами и изолированы непроводящей плёнкой или керамической пластинкой. Пары полупроводников соединяются таким образом, что образуется последовательное соединение из многих пар полупроводников с разным типом проводимости, так чтобы с одной стороны были одни последовательности соединений (n->p), а с другой — противоположные (p→n).

Электрический ток протекает последовательно через все полупроводниковые элементы. В зависимости от направления тока верхние контакты охлаждаются, а нижние нагреваются — или наоборот. Таким образом электрический ток переносит тепло с одной стороны элемента Пельтье на противоположную и создаёт разность температур.

Надо понимать, что термоэлектрический модуль Пельтье снижает температуру одной стороны, относительно другой. То есть, чтобы холодная сторона имела низкую температуру, необходимо эффективно отводить тепло от его горячей поверхности. В одноступенчатых элементах, в зависимости от типа элемента и величины тока, разность температур может достигать приблизительно 70 °C.

К достоинствам элементов Пельтье можно отнести:

1. бесшумная работа;
2. небольшие размеры;
3. обеспечивают как охлаждение, так и нагревание;
4. возможность плавного регулирования мощности охлаждения.

Недостатки:

1. низкий КПД;
2. необходимость в источнике питания
3. ограниченное число циклов «старт — стоп»
4. высокая стоимость.

Система охлаждения кожного покрова выглядит следующим образом: тепло от «горячей стороны элемента Пельтье (1) отводится при помощи теплообменника (2), в котором циркулирует охлаждающая жидкость, а холодная сторона элемента Пельтье контактирует с теплораспределительной пластиной охлаждающего наконечника манипулы (3) который, в случае использования лазерного излучателя, имеющего большую площадь излучения (например VCSELL) оборудован сапфировым или кварцевым стеклом. В случае использования лазерного излучателя с относительно малой поверхностью излучения, охлаждающий наконечник оборудуется сапфировым световодом.

Почему манипула не охлаждается?

Причин выхода из строя контактной системы охлаждения может быть несколько:

1. обрыв цепи электропитания;
2. отсутствие питающего напряжения (может отличаться, в зависимости от модификации термоэлектрического элемента);
3. выход из строя модуля контроля и управления мощностью;
4. выход из строя самого термоэлектрического элемента (обрыв цепи внутри термоэлектрического элемента или его деградация).

Срок службы элемента Пельтье напрямую связан с количеством циклов включения — выключения. Производители элементов Пельтье допускают до 5000 циклов включения — выключения (для бытовых модулей).

Слишком частое включение — выключение термоэлектрического модуля приведёт к его быстрой деградации. Напряжение подаваемое к модулю Пельтье зависит от количества термопар в нем. Производители рекомендуют подавать напряжение до 75% от максимального. В таком режиме работы обеспечивается оптимальная эффективность модуля.

Некоторые производители для того, чтобы показать «мощность» контактной системы охлаждения своего оборудования игнорируют рекомендации и подают на термоэлектрический модуль максимально возможное напряжение. Это отрицательно сказывается на его ресурсе. К тому же, наконечник манипулы имеет отрицательную температуру и на его поверхности образуется иней. Отрицательная температура наконечника способствует намерзанию геля во время проведения процедуры эпиляции и снижению плотности энергии, что пагубно сказывается на её эффективности.

Так же внутри манипулы может образовываться конденсат. Это часто приводит к поломке и незапланированному ремонту. Средний срок службы термоэлектрического модуля Пельтье в контактной системе охлаждения кожного покрова приблизительно равен 1 -2 года.

Сколько стоит ремонт контактной системы охлаждения (не охлаждается манипула диодного лазера)?

При возникновении проблем с работой контактной системы охлаждения кожного покрова (не охлаждается манипула диодного лазера), Вам следует обратиться в Наш сервисный центр. Высококвалифицированные специалисты проведут диагностику, определят неисправность и выполнят ремонтные работы с в максимально короткий срок, от 1 до 10 рабочих дней (зависит от загруженности технического персонала и наличия необходимых запасных частей на складе).

Средняя стоимость ремонта с заменой термоэлектрического модуля Пельтье на рынке составляет 11 000 рублей. На все выполненные работы распространяются гарантийные обязательства.

Инженеры компании Antaross разработали плату драйвера холодильника Пелетье, которая в 2 раза увеличила эксплуатационный срок этого элемента. Систему назвали Intellectual Cooling System (ICS™).