CN100492787C - 大功率激光二极管线列阵冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种大功率激光二极管线列阵冷却装置，包括：底座，其包括两个台阶部和连接在两台阶部间的连接部，每一台阶部具有台面和立面，每个立面上开有螺纹孔和第一水道口，每个台阶部的外侧面开有第二水道口，在第一水道口处设有进行密封的密封单元；两个手柄，每个手柄包括第一至四圆柱段，其直径逐级变小；两个弹性件分别套在两个手柄的第三圆柱段上；及压板，其上设有两个通孔，对应开设在台阶部的立面上的螺纹孔，第四圆柱段能穿过两个通孔而被旋入对应螺纹孔中。通过所述冷却装置，在确保给大功率激光二极管线列阵器件通水冷却的前提下，提高了拆卸的工作效率，且能在器件的冷却过程中防止冷却水溢出。

Description

大功率激光二极管线列阵冷却装置

技术领域

本发明涉及一种大功率激光二极管线列阵冷却装置，尤其涉及一种在满足大功率激光二极管线列阵器件冷却要求的前提下，在器件老化或对其进行测试时，能够方便快捷地实现器件拆卸的大功率激光二极管线列阵冷却装置。

背景技术

大功率激光二极管线列阵器件的输出功率很大，根据线列阵中使用Bar条数目的不同，输出功率可从数十瓦达到上千瓦。为了保证器件性能，关键一点在于保证大功率激光二极管线列阵器件工作时管芯的温度。水冷是大功率激光二极管线列阵器件通常采用的一种冷却方式。然而，一旦在安装或冷却大功率激光二极管线列阵器件的过程中发生溢水，就会造成冷却水污染大功率激光二极管的腔面，严重损坏大功率激光二极管线列阵器件的各项光学和电学性能，甚至造成器件的失效。

目前，一种典型的通过水冷却的大功率激光二极管线列阵器件的封装形式为：所述器件上用于水冷的水道口位于器件的同侧，如CEO公司的ARR 0 2 C 1 2 0、ARR 3 4 C 1 6 0、ARR3 4 C 3 2 0等器件。具有这种结构的器件在被冷却时，安装结构通常较为复杂，拆卸麻烦，工作效率低，且易发生漏水现象。

发明内容

由此，本发明的目的之一在于，提供一种大功率激光二极管线列阵冷却装置，该冷却装置在满足大功率激光二极管线列阵器件冷却要求的前提下，在器件老化或对其进行测试时，能够方便快捷地实现器件的拆卸。

本发明的另一目的是提供一种大功率激光二极管线列阵冷却装置，其中在进行冷却时，所述装置能够防止外部水管与水管接头接触不紧或脱落而造成溢水或喷水。

本发明的以上和/或其他目的将通过提供一种大功率激光二极管线列阵冷却装置来实现，其中所述一种大功率激光二极管线列阵冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括：

一底座，所述底座包括两个台阶部和连接在所述两个台阶部之间的连接部，其中所述两个台阶部中的每一个台阶部具有台面和立面，每个立面上开有螺纹孔和第一水道口，对应第一水道口的第一水道设置在台阶部的内部并且在使用时与大功率激光二极管线列阵器件的水道相通，每个台阶部的外侧面开有第二水道口，对应第二水道口的第二水道设置在台阶部的内部并且与第一水道相通，在第一水道口及第二水道口处设置有在第一水道口及第二水道口与大功率激光二极管线列阵器件的水道相连时进行密封的密封单元；

两个手柄，所述两个手柄中的每一个手柄包括第一至第四圆柱段，并且从第一至第四圆柱段的直径逐级变小；第四圆柱段的外表面上设有外螺纹，能够与底座的螺纹孔螺纹连接；

两个弹性件，该两个弹性件分别套在两个手柄的第三圆柱段上，弹性件的一端分别抵在第二圆柱段的一个外端面上；以及

一压板，所述压板上设有两个通孔，分别对应开设在台阶部的立面上的螺纹孔，两个手柄的第四圆柱段能够穿过压板上的两个通孔而被旋入对应的螺纹孔中。

所述装置还包括：

两个水管接头，所述两个水管接头中的每一个水管接头具有通孔，作为冷却水通道，所述水管接头的中间部分设有外螺纹部，所述外螺纹部的外表面上设有外螺纹，所述水管接头的一端与底座1的第二水道口配合连接成一体，所述水管接头的另一端通过水管锁母与外部水管连接。

所述密封单元包括设置在第一水道口处的沉孔以及O型垫圈，使用时O型垫圈嵌入在沉孔内。

所述密封单元包括围绕第一水道口设置的环形突起以及O型垫圈，所述环形突起的外径被设置成刚好能够插入大功率激光二极管线列阵器件的水道口内，并且使用时O型垫圈套在环形突起外周上、与大功率激光二极管线列阵器件的水道口周围的表面紧密接触，从而进行密封。

所述连接部上设有至少一个通孔，用于将所述冷却装置固定在其他结构体上。

所述第一圆柱段的外表面上压制有滚花。

所述两个弹性件是螺旋弹簧或橡胶垫。

所述至少一个通孔的形状为圆形、方形或多边形。

其中所述水管接头的一端与底座的水道口是通过螺钉、胶粘、焊接、紧配合方式中任一方式装配安装成一体。

由于在本发明的大功率激光二极管线列阵冷却装置中，通过使用手柄、并结合压板和弹性件，大大方便了拆卸，提高了工作效率。并且，由于通过挤压弹性件压缩压板，将大功率激光二极管线列阵器件紧固在本发明的冷却装置中，避免了使用螺钉，从而防止了在拆卸过程中划伤大功率激光二极管线列阵器件的腔面，防止了器件的腔面机械损伤。而且，采用挤压弹性件压缩压板和O型垫圈从而紧固大功率激光二极管线列阵的结构，可以有效地防止冷却水溢出。

因此，在给大功率激光二极管线列阵器件通水冷却过程中，根据本发明所述冷却装置一方面可以保护器件，防止器件的腔面机械损伤，另一方面大大提高了拆卸的工作效率，而且结构合理，能够在水冷式的大功率激光二极管线列阵器件的冷却过程中防止冷却水溢出。

附图说明

为了进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细进行说明，其中：

图1是根据本发明的大功率激光二极管线列阵冷却装置的立体分解示意图；

图2是图1中所示底座的结构示意图；

图3是底座的剖视图，示出了设置在底座中的冷却水通道；

图4是图1中所示水管接头的结构示意图；

图5是图1中所示水管锁母的结构示意图；

图6是图1中所示手柄的结构示意图；

图7是图1中所示压板的结构示意图；以及

图8是根据本发明的大功率激光二极管线列阵冷却装置的安装示意图。

具体实施方式

首先请参阅图1，其中示出了根据本发明的大功率激光二极管线列阵冷却装置。所述冷却装置包括底座1、两个水管接头2、两个水管锁母3、两个手柄6、两个弹簧7、以及压板8。

进一步参阅图1及图2，所述底座1包括两个台阶部16和连接在两个台阶部16之间的连接部17。由于两个台阶部16的形状和结构相同，因此，在下文的描述中只具体描述两个台阶部16中的一个台阶部16，对另一台阶部16的形状和构造的详细描述被省略。

所述每个台阶部16具有台面A和立面B。在立面B上开有螺纹孔11和第一水道口12。对应第一水道口12的第一水道12’设置在台阶部16的内部，并且在使用时所述第一水道12’通过第一水道口12与大功率激光二极管线列阵器件的水道相通。每个台阶部16的外侧面上开有水道口14，对应第二水道口14的第二水道14’设置在台阶部16的内部，并且与第一水道12’相通。

在连接部17上设置至少一个通孔15，本发明的实施例中为两个通孔15，其作用在于将整个大功率激光二极管线列阵冷却装置固定在其他结构体上。图2中示出了在连接部17上设置两个通孔15的情况。

在第一水道口12的外周设置有密封单元18，所述密封单元18用于在第一水道口12与大功率激光二极管线列阵器件的水道相连时对连接处进行密封。如图2所示，所述密封单元18包括设置在第一水道口12处的沉孔13以及O型垫圈5。在使用时，O型垫圈5嵌入在沉孔13内，以进行密封。可以理解的是，本发明所述的密封单元18可以采用其他的结构来实现，只要在第一水道口12与大功率激光二极管线列阵器件的水道相连时能够对连接处进行密封即可。例如，所述密封单元18可以包括围绕第一水道口12设置的环形突起以及O型垫圈5。所述环形突起的外径被设置成刚好能够插入大功率激光二极管线列阵器件的水道口内，并且O型垫圈5套在环形突起上、与大功率激光二极管线列阵器件的水道口周围的表面接触，从而进行密封。

下面请参阅图1及图4，其中图4示出了水管接头2的结构示意图。由于两个水管接头2具有相同的形状和结构，因此，在下文的描述中只具体描述两个水管接头中的一个水管接头，对另一水管接头的形状和构造的详细描述被省略。

所述每个水管接头2具有通孔22，作为冷却水通道。水管接头2的中间部分设有外螺纹部24。所述水管接头的一端21与底座1的第二水道口14通过胶粘、焊接、紧配合等方式中的任一配合方式装配连接成一体。虽然，如图4所示，所述水管接头2的一端21为圆柱形状，然而可以理解的是，所述水管接头2的一端21也可以设置成螺纹的结构，以便通过在底座1的第二水道口14的螺纹连接，本发明还可以在水管接头2的一端21设置凸缘并利用螺钉而将水管接头2连接至所述第二水道口14。所述水管接头2的另一端与外部水管4连接。

下面请参阅图1及图5，其中图5示出了水管锁母3的结构示意图。由于两个水管锁母3具有相同的形状和结构，因此，在下文的描述中只具体描述两个水管锁母3中的一个水管锁母3，对另一水管锁母3的形状和构造的详细描述被省略。

所述每个水管锁母3包括通孔部32和内螺纹部31。所述通孔部32的内部为一通孔，而所述内螺纹部31的内周面上设有内螺纹。在安装时，外部水管4穿过水管锁母3的通孔部32，内螺纹部31上的内螺纹与水管接头2的外螺纹部2

4上的外螺纹螺纹连接，从而将外部水管4紧固在水管接头2上。由此，防止了外部水管4与水管接头2接触不紧或脱落而造成溢水或喷水。

下面请参阅图1及图6，其中图6示出了手柄6的结构示意图。由于两个手柄6具有相同的形状和结构，因此，在下文的描述中只具体描述两个手柄6中的一个手柄6，对另一个手柄6的形状和构造的详细描述被省略。

所述每个手柄6包括第一圆柱段61、第二圆柱段62、第三圆柱段63、以及第四圆柱段64，并且从第一至第四圆柱段61—64它们的直径逐级变小。所述第一圆柱段61的外部压制有滚花，其作用在于增大摩擦力，方便操作；第四圆柱段64上设有外螺纹，能够与底座1的螺纹孔11螺纹连接。弹性件7套在手柄6的第三圆柱段63上，本实施例的弹性件7为一弹簧，该弹簧的一端抵住第二圆柱段62的一个端面上。虽然，如图1所示，采用弹簧作为弹性件7进行推压，然而可以理解的是，可以采用其他形式的弹性件实现推压作用，例如具有弹性的圆柱形中空橡胶体等等。

下面请参阅图1及图7，其中图7示出根据本发明所述冷却装置的压板8的结构示意图。该压板8上设有两个通孔81，两个手柄6的第四圆柱段64能够穿过这两个通孔81。

下面将参考图1和图8描述本发明所述的大功率激光二极管线列阵冷却装置的组装结构及其工作过程。

在两个手柄6的第四圆柱段4上的外螺纹与底座1的螺纹孔11螺纹连接并旋紧的过程中，压板8利用密封单元18、并通过第一水道口12将大功率激光二极管线列阵器件的水道与本发明所述大功率激光二极管线列阵冷却装置的第一水道12’连接成一个水道通路。此时，大功率激光二极管线列阵冷却装置的冷却水由外部水管4进入到水管接头2的冷却水通道22中，然后由第二水道口14进入底座1的冷却水通道，之后从第一水道口12流出，进入到大功率激光二极管线列阵器件的内部水道，对大功率激光二极管线列阵冷却后由另一端的第一水道口12流入并由另一端的第二水道口14流出后，冷却水最终由另一端的水管接头2的冷却水通道22流入到另一端的外部水管4中。

尽管已经示出并描述了本发明的若干实施例，然而，本领域熟练技术人员将认识到，在不脱离本发明的原则和精神的条件下，能够对这些实施例作出改动，其中本发明的范围在权利要求及其等价物中限定。

Claims (8)

1.一种大功率激光二极管线列阵冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括：

一底座，所述底座包括两个台阶部和连接在所述两个台阶部之间的连接部，其中所述两个台阶部中的每一个台阶部具有台面和立面，每个立面上开有螺纹孔和第一水道口，对应第一水道口的第一水道设置在台阶部的内部并且在使用时与大功率激光二极管线列阵器件的水道相通，每个台阶部的外侧面开有第二水道口，对应第二水道口的第二水道设置在台阶部的内部并且与第一水道相通，在第一水道口及第二水道口处设置有在第一水道口及第二水道口与大功率激光二极管线列阵器件的水道相连时进行密封的密封单元；

两个手柄，所述两个手柄中的每一个手柄包括第一至第四圆柱段，并且从第一至第四圆柱段的直径逐级变小；第四圆柱段的外表面上设有外螺纹，能够与底座的螺纹孔螺纹连接；

两个弹性件，该两个弹性件分别套在两个手柄的第三圆柱段上，弹性件的一端分别抵在第二圆柱段的一个外端面上；以及

一压板，所述压板上设有两个通孔，分别对应开设在台阶部的立面上的螺纹孔，两个手柄的第四圆柱段能够穿过压板上的两个通孔而被旋入对应的螺纹孔中。

2.如权利要求1所述的大功率激光二极管线列阵冷却装置，其特征在于，所述装置还包括：

两个水管接头，所述两个水管接头中的每一个水管接头具有通孔，作为冷却水通道，所述水管接头的中间部分设有外螺纹部，所述外螺纹部的外表面上设有外螺纹，所述水管接头的一端与底座的第二水道口配合连接成一体，所述水管接头的另一端通过水管锁母与外部水管连接。

3.如权利要求1所述的大功率激光二极管线列阵冷却装置，其特征在于，所述密封单元包括设置在第一水道口处的沉孔以及O型垫圈，使用时O型垫圈嵌入在沉孔内。

4.如权利要求1所述的大功率激光二极管线列阵冷却装置，其特征在于，所述密封单元包括围绕第一水道口设置的环形突起以及O型垫圈，所述环形突起的外径被设置成刚好能够插入大功率激光二极管线列阵器件的水道口内，并且使用时O型垫圈套在环形突起外周上、与大功率激光二极管线列阵器件的水道口周围的表面紧密接触，从而进行密封。

5.如权利要求1所述的大功率激光二极管线列阵冷却装置，其特征在于，所述连接部上设有至少一个通孔，用于将所述冷却装置固定在其他结构体上。

6.如权利要求2所述的大功率激光二极管线列阵冷却装置，其特征在于，所述第一圆柱段的外表面上压制有滚花。

7.如权利要求5所述的大功率激光二极管线列阵冷却装置，其特征在于：所述至少一个通孔的形状为圆形、方形或多边形。

8.如权利要求2所述的大功率激光二极管线列阵冷却装置，其特征在于，其中所述水管接头的一端与底座的水道口是通过螺钉、胶粘、焊接、紧配合方式中任一方式装配安装成一体。

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