CN104848162B - 一种用于高热量光源的风冷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于高热量光源的风冷装置，包括：风冷腔体组件、灯罩组件以及导风分流组件。风冷腔体组件包括进风腔、出风腔和连接进风腔和出风腔的风冷腔室，风冷腔室的底部具有出光窗口。灯罩组件位于风冷腔体组件的风冷腔室中并具有灯罩壳体。导风分流组件包括限流板、导风管以及扩风套。来自工厂压缩空气系统的压缩冷却空气通过扩风套、导风管、从进风腔进入风冷腔室，再经过限流板、从灯罩组件周围带走由可调光源产生的热量，然后从出风腔排出。本发明使用工厂压缩空气系统中提供的洁净压缩空气，节省了散热风扇的采购和维护费用并降低了系统风险。

Description

一种用于高热量光源的风冷装置
技术领域
本发明涉及一种用于高热量光源的风冷装置，其适用于各种精密测量或精密加工设备，尤其适用于半导体大规模集成电路制造和测量设备中。
背景技术
光学设备中的光源，经常具有较高的发热量，而精密测量系统本身对温度的变化比较敏感，所以对设备内环境的热稳定性要求较高，所以要将这些热量排出系统，且要保证系统的可靠性；另一方面，作为测量系统的一部分，光源经常需要相对光路其他部分精确调节和定位，且尽量减少振动和冲击。
通常的液冷系统，由于密封和老化等原因，容易产生堵塞和漏液，可靠性较差。
而使用风扇对高温热源进行冷却，风扇功率和尺寸比较大，振动难以彻底消除，势必降低系统性能(例如，信噪比)，并可能增加系统风险。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于高发热量可调光源的风冷装置，具有经济、可靠、稳定、有效的冷却结构。
为了达到上述目的，本发明的用于高发热量可调光源的风冷装置包括：
风冷腔体组件，其包括进风腔、出风腔和连接进风腔和出风腔的风冷腔室，所述风冷腔室的底部具有出光窗口；
灯罩组件，其位于所述风冷腔体组件的风冷腔室中并具有灯罩壳体，所述灯罩壳体的左侧面和右侧面由陶瓷板构成，底侧面具有出光窗口，所述风冷腔体组件的出光窗口与所述灯罩组件的出光窗口对齐，左侧面和右侧面分别设有阴极夹块和阳极夹块，可调光源设置在阴极夹块和阳极夹块之间；以及
导风分流组件，其包括限流板、导风管以及扩风套，所述限流板安装在所述风冷腔室中，所述导风管的一端连接到所述风冷腔体组件，另一端连接到工厂压缩空气系统，所述扩风套安装在导风管中；
其中，来自工厂压缩空气系统的压缩冷却空气通过扩风套、导风管、从进风腔进入风冷腔室，再经过限流板，从灯罩组件周围带走由可调光源产生的热量，然后从出风腔排出。
其中，所述风冷装置还包括调整密封组件，所述调整密封组件包括多维调整部件、连接件、弹簧和压片，所述多维调整部件安装在所述风冷腔体组件的风冷腔室的顶部上，所述连接件安装在所述多维调整部件的一侧，并穿过所述风冷腔室的顶部的开口以调整和固定所述灯罩组件的位置，所述压片通过所述弹簧连接到所述连接件并借助所述弹簧提供的弹簧力来封闭所述开口。
其中，所述多维调整部件是手动调整架、电控调整架或平移台。
其中，所述风冷装置还包括用来限制压缩冷却空气流量的流量调节组件。
其中，所述风冷装置还包括用来过滤压缩冷却空气的过滤器。
其中，所述风冷装置还包括用于净化压缩冷却空气的油雾分离器和干燥器。
其中，所述灯罩组件中还设有线缆保护装置。
其中，所述灯罩组件中还设有光源更换装置。
本发明的有益效果：
1.使用工厂压缩空气系统中提供的洁净压缩空气，节省了散热风扇的采购和维护费用，也降低了系统风险。
2.通过限流板和导风管来调整压缩冷却空气的分布和流速，使发热量不同的被冷却零件各自获得最合适的散热效果。
3.风冷腔体组件与精确定位的热源不发生直接接触，空气流动产生的振动对光源稳定性的影响被降到最低，提高了系统性能。
附图说明
本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式更好地理解，相同或相似的附图标记标识相同或相似的部件，其中：
图1示出了根据本发明的一个优选实施例的用于高热量光源的风冷装置的剖视图；
图2示出了图1中的风冷装置的立体图；
图3示出了图1中的灯罩组件的剖视图；以及
图4示出了图1中的调整密封组件的部分细节图。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。
在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“引导”、“向前”、“拖后”等，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。
图1示出了根据本发明的一个优选实施例的风冷装置的剖视图。图2示出了图1中的风冷装置的立体图。参见图1-图2，本发明的用于高热量光源的风冷装置包括风冷腔体组件10、灯罩组件20、以及导风分流组件30。
风冷腔体组件10包括进风腔11、出风腔12和连接进风腔11和出风腔12的风冷腔室13，风冷腔室13的底部具有出光窗口14，例如由透光材料诸如玻璃等形成。
灯罩组件20将光源(发热源)完全包围，给光源器件供电，并向外传导热量。具体参见图3，灯罩组件20位于风冷腔体组件10的风冷腔室13中并具有灯罩壳体21。灯罩壳体21为包围光源的封闭壳体，例如六面体结构或其它结构。灯罩壳体21的左侧面22和右侧面23由陶瓷板构成，底侧面24具有出光窗口25，例如，由透光材料诸如玻璃等形成。风冷腔体组件10的出光窗口14与灯罩组件20的出光窗口25对齐，左侧面22和右侧面23分别设有阴极夹块26和阳极夹块27，可调光源50设置在阴极夹块26和阳极夹块27之间。可调光源50的光线穿过出光窗口25、出光窗口14发射到外面。
导风分流组件30包括限流板31、导风管32以及扩风套33，限流板31安装在风冷腔室13中，导风管32的一端连接到风冷腔体组件10，另一端连接到工厂压缩空气系统(未示出)，扩风套33安装在导风管32中。例如，限流板31可以是圆形的板，其上设有多个限流孔，限流孔的大小和密度与热量的分布相关。在进入风冷腔体组件前，经过过滤净化后的压缩冷却空气通过导风分流组件获得要求的气流分布和流速。
使用时，来自工厂压缩空气系统的压缩冷却空气通过扩风套33、导风管32、从进风腔11进入风冷腔室13，再经过限流板31、与灯罩组件20进行热交换，带走灯罩组件20周围由可调光源50产生的热量，然后从出风腔12排出。
优选地，根据本发明的风冷装置还包括调整密封组件40。调整密封组件40包括多维调整部件41、连接件42、弹簧43和压片44。多维调整部件41安装在风冷腔体组件10的风冷腔室13的顶部上，连接件42安装在多维调整部件41的一侧，并穿过风冷腔室13的顶部的开口15以固定和调整灯罩组件20的位置。压片44通过弹簧43连接到连接件42并借助弹簧43提供的弹簧力来封闭开口15，如图4中所示，优选设有2个弹簧43。
优选地，多维调整部件41可以是手动调整架、电控调整架或平移台。通过调整多维调整部件41对整个灯罩组件(光源)进行位置和／或姿态调节，并可锁定调整后的位置。
优选地，根据本发明的风冷装置还包括用来限制压缩冷却空气流量的流量调节组件，从而在系统振动与冷却效率间获得平衡。
优选地，根据本发明的风冷装置还包括用来过滤压缩冷却空气的过滤器、和用于净化压缩冷却空气的油雾分离器和干燥器。
图中未显示过滤器、油雾分离器、冷凝器等装置，这些装置适用于洁净度要求较高的系统。根据具体的应用条件，过滤器、油雾分离器、冷凝器等装置可以位于风冷腔室、导风管中压缩冷却空气的上游，图中灯罩组件的右侧。
优选地，灯罩组件20中还设有线缆保护装置，光源更换装置等。
本发明使用工厂压缩空气系统中提供的洁净压缩空气，节省了散热风扇的采购和维护费用，也降低了系统风险。通过限流板和导风管等来调整气流的分布和流速，使发热量不同的被冷却零件各自获得最合适的散热效果。此外，风冷腔体组件与精确定位的热源不发生直接接触，而且空气流动产生的振动对光源稳定性的影响被降到最低，提高了系统性能。
以上已揭示本发明的具体实施例的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的各种特征和未在此明确示出的特征的组合作各种变化和改进，但都属于本发明的保护范围。上述实施例的描述是示例性的而不是限制性的，本发明的保护范围由权利要求所确定。

Claims (7)

1.一种用于光源的风冷装置，其特征在于，包括：
风冷腔体组件(10)，其包括进风腔(11)、出风腔(12)和连接进风腔(11)和出风腔(12)的风冷腔室(13)，所述风冷腔室(13)的底部具有出光窗口(14)；
灯罩组件(20)，其位于所述风冷腔体组件(10)的风冷腔室(13)中并具有灯罩壳体(21)，所述灯罩壳体(21)的左侧面(22)和右侧面(23)由陶瓷板构成，底侧面(24)具有出光窗口(25)，所述风冷腔体组件(10)的出光窗口(14)与所述灯罩组件(20)的出光窗口(25)对齐，左侧面(22)和右侧面(23)分别设有阴极夹块(26)和阳极夹块(27)，可调光源(50)设置在阴极夹块(26)和阳极夹块(27)之间；以及
导风分流组件(30)，其包括限流板(31)、导风管(32)以及扩风套(33)，所述限流板(31)安装在所述风冷腔室(13)中，所述导风管(32)的一端连接到所述风冷腔体组件(10)，另一端连接到工厂压缩空气系统，所述扩风套(33)安装在所述导风管(32)中；
其中，来自工厂压缩空气系统的压缩冷却空气通过扩风套(33)、导风管(32)、从进风腔(11)进入风冷腔室(13)，再经过限流板(31)，从灯罩组件(20)周围带走由可调光源(50)产生的热量，然后从出风腔(12)排出；
所述风冷装置还包括调整密封组件(40)，所述调整密封组件包括多维调整部件(41)、连接件(42)、弹簧(43)和压片(44)，所述多维调整部件(41)安装在所述风冷腔体组件(10)的风冷腔室(13)的顶部上，所述连接件(42)安装在所述多维调整部件(41)的一侧，并穿过所述风冷腔室(13)的顶部的开口(15)以调整和固定所述灯罩组件(20)的位置，所述压片(44)通过所述弹簧(43)连接到所述连接件(42)并借助所述弹簧(43)提供的弹簧力来封闭所述开口(15)。
2.根据权利要求1所述的用于光源的风冷装置，其特征在于，所述多维调整部件(41)是手动调整架、电控调整架或平移台。
3.根据权利要求1所述的用于光源的风冷装置，其特征在于，所述风冷装置还包括用来限制压缩冷却空气流量的流量调节组件。
4.根据权利要求1所述的用于光源的风冷装置，其特征在于，所述风冷装置还包括用来过滤压缩冷却空气的过滤器。
5.根据权利要求1所述的用于光源的风冷装置，其特征在于，所述风冷装置还包括用于净化压缩冷却空气的油雾分离器和干燥器。
6.根据权利要求1所述的用于光源的风冷装置，其特征在于，所述灯罩组件(20)中还设有线缆保护装置。
7.根据权利要求1所述的用于光源的风冷装置，其特征在于，所述灯罩组件(20)中还设有光源更换装置。
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Denomination of invention: Air cooling device for high-heat light source

Effective date of registration: 20190121

Granted publication date: 20170111

Pledgee: Shanghai Xingcheng Investment Management Co., Ltd.

Pledgor: Raintree Scientific Instruments (Shanghai) Corporation

Registration number: 2019310000002

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Granted publication date: 20170111

Pledgee: Shanghai Xingcheng Investment Management Co., Ltd.

Pledgor: Ruili Scientific Instruments (Shanghai) Co., Ltd.

Registration number: 2019310000002