CN107809879A - 一种散热机构及具有热源的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散热机构和具有热源的设备，散热机构包括至少一路第一散热通路和至少一路第二散热通路；第一散热通路沿第一路径设置，第二散热通路沿第二路径设置；其中，第一路径和第二路径并排设置，且第一散热通路在两个位置之间的热量传递方向与所述第二散热通路在所述两个位置之间的热量传递方向相反。工作时，第一散热通路在其自身至少两个位置处的温度不相同，第二散热通路在其自身至少两个位置处的温度也不相同，第二散热通路中温度较高的一位置与第一散热通路中温度较低的一个位置邻近设置。通过上述方式，本发明能够平衡整个设备的温度，使热源之间的温差降低。

Description

一种散热机构及具有热源的设备

技术领域

本发明涉及电子设备冷却领域，特别是涉及一种散热机构及具有热源的设备。

背景技术

一些电子设备在运行过程中会产生比较严重的热效应，所以通常都需要采取一定的冷却措施，从而保证设备的稳定运行。冷却措施包括：液体冷却、气体冷却和传导冷却。目前，广泛采用的是液体冷却的方法。

液体冷却中常用的方法是采用单向水路冷却，其缺点是，单向水路冷却的回路较长，且需要冷却的热源数量众多，从进液口开始的第一个热源到最后一个热源，两者之间的温差比较大。这将明显降低设备的输出功率且大大缩短设备的使用寿命。

发明内容

本发明提供一种散热机构及具有热源的设备，能够有效平衡整个设备的温度并且降低热源之间的温差。

本发明采用的一个技术方案是：提供一种散热机构，包括，

至少一路第一散热通路，所述第一散热通路沿第一路径设置；

至少一路第二散热通路，所述第二散热通路沿第二路径设置；

其中，所述第一散热通路在两个位置之间的热量传递方向与所述第二散热通路在所述两个位置之间的热量传递方向相反。

所述第一路径和第二路径并排设置，且所述第一散热通路与所述第二散热通路的热量传递方向相反。

所述第一散热通路与所述第二散热通路在每个所述位置处均热耦合。

所述第一散热通路在每个所述位置处与热源热耦合，所述第二散热通路在每个所述位置处与所述热源热耦合。

所述第一散热通路和所述第二散热通路均为流体散热管道。

所述散热机构还包括壳体、进液口、出液口，所述第一散热通路和所述第二散热通路、进液口、出液口均相对所述壳体固定；

所述第一散热通路和所述第二散热通路两端均分别连接所述进液口和出液口，所述第二散热通路从所述进液口延伸而出，先朝所述出液口方向延伸直至与所述第一散热通路并排，后继续与所述第一散热通路并排的形式延伸至邻近所述进液口，最终改变路径延伸并连接至所述出液口。

所述第二散热通路从所述进液口延伸而出并朝所述出液口方向延伸

直至与所述第一散热通路并排的部分为采用隔热设计。

所述热源是激光光源、芯片或功放电路，所述第一散热通路和所述第二散热通路均为铜管。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种具有热源的设备，包括相互热耦合热源及散热机构，所述散热机构包括至少一路第一散热通路和至少一路第二散热通路；

工作时，所述第一散热通路在其自身至少两个位置处的温度不相同，所述第二散热通路在其自身至少两个位置处的温度也不相同，所述第二散热通路中温度较高的一所述位置与所述第一散热通路中温度较低的一个所述位置邻近设置。

所述第一散热通路和所述第二散热通路并排设置，且所述第一散热通路与所述第二散热通路的热量传递方向相反。

所述第一散热通路与所述第二散热通路在每个所述位置处均热耦合；或所述第一散热通路在每个所述位置处与热源热耦合，所述第二散热通路在每个所述位置处与所述热源热耦合。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明采用的第一散热通路与第二散热通路正反并排设置，两者内部热传递方向相反且在每个位置处均热耦合，可以有效降低热源之间的温差，延长设备的使用寿命。

附图说明

图1是本发明散热机构一实施方式的结构示意图；

图2是本发明具有热源的设备一实施方式的结构示意图；

图3是本发明具有热源的设备另一种实施方式的结构示意图；

图4是本发明散热机构的第二种实施方式的示意图；

图5是本发明散热机构的第三种实施方式的示意图；

具体实施方式

为解决单向冷却回路冷却温度不均匀的问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种散热机构及具有热源的设备。

请参阅图1，本发明散热机构一实施例包括：

至少一路第一散热通路101，第一散热通路101沿第一路径103设置；至少一路第二散热通路102，第二散热通路102沿第二路径104设置；本实施例中第一散热通路101和第二散热通路102优选为一路；其中，第一散热通路101在两个位置之间的热量传递方向与第二散热通路102在两个位置之间的热量传递方向相反。

第一散热通路101和第二散热通路102均为流体散热管道，第一散热通路101和第二散热通路102材质均为铜，其管道内部供冷却介质流通，如冷却水，从而带走体系内的热量。图1中用不同形式的箭头标识出第一路径103和第二路径104中冷却介质的流动方向。第一路径103和第二路径104并排设置，每一处第一散热通路101与第二散热通路102的热量传递方向均相反。第一散热通路101与第二散热通路102在每个位置处均热耦合。

上述散热机构还包括壳体105、进液口106、出液口107，第一散热通路101和第二散热通路102、进液口106、出液口107均相对壳体105固定。

具体地，进液口106和出液口107以螺栓固定在壳体5上，第一散热通路101和第二散热通路102两端均分别连接进液口106和出液口107。

第一散热通路101从进液口106按波形结构延伸至出液口107。第二散热通路102从进液口106延伸而出，先朝出液口107方向延伸直至与第一散热通路101并排，后继续与第一散热通路101并排的形式延伸至邻近进液口106，最终改变路径延伸并连接至出液口107。其中，第二散热通路102从进液口106延伸而出并朝出液口107方向延伸直至与第一散热通路101并排的部分112为采用隔热设计，本发明中优选采用深埋的技术，这不仅便于管道排布，而且可以使第二散热通道102内冷却介质起始流入温度基本保持恒定。

上述散热机构壳体105背面，固定或者接触有热源108、109、110、111，热源个数、形状不局限于本实施例中的个数、形状。热源108、109、110、111可以是激光光源、芯片或功放电路中的任意一种。

第一散热通路101在每个位置处与邻近的热源108或109或110或111热耦合，第二散热通路102在每个位置处与临近的热源108或109或110或111热耦合。

具体地，第一散热通路101沿第一路径103设置，第一散热通路101内冷却介质的温度随第一路径103的方向不断上升，冷却介质通过热交换带走热源的散热能力逐渐变差。第二散热通路102沿第二路径设置104，从进液口106延伸而出并朝出液口107方向延伸直至与第一散热通路101并排的部分112为采用深埋技术，使得第二散热通路102内冷却介质起始温度保持基本恒定。第二散热通路102内冷却介质的温度分布情况与第一散热通路101内正好相反，第一散热通路101与第二散热通路102在每个位置处均热耦合，第二散热通路102弥补了第一散热通路101后期冷却性能变差的缺点。两条正反通路相互配合，使得散热机构冷却性能增强，每一热源温度基本相同。

请参阅图2，本发明具有热源的设备一实施例包括上述散热机构，其散热通路和路径结构与上述相同，在此不再赘述。本实施例中，具有热源的设备优选为中高功率激光器产品；热源优选为泵浦光源；

上述设备具有一壳体209，该壳体209的材质优选为铝。进液口207和出液口208通过螺栓固定在壳体209上。本实施例中进液口207为三进液管，出液口208为三出液管，其材质优选为黄铜。第一散热通道优选为两条，分别为201、202，第二散热通道优选为一条203，上述散热通道材质优选为紫铜。第一散热通道201沿第一路径204设置，第一散热通道202沿第一路径205设置，第二散热通道203沿第二路径设置。第一散热通路201和202相互平行。本实施例中热源泵浦光源210体积大小不同，数量为17个，随机分布在散热机构下端。图中仅标识出一个供参考，图中其余与此结构相同的均为热源。泵浦光源210固定于基板209下端面，其尾纤211露出，用于和激光组其他工作部件连接。

工作时，第一散热通路201、202在其自身至少两个位置处的温度不相同，第二散热通路203在其自身至少两个位置处的温度也不相同，第二散热通路203中温度较低的一位置与第一散热通路201和202中温度较高的一个位置邻近设置。第一散热通路201、202和第二散热通路203并排设置，且第一散热通路201、202与第二散热通路203的热量传递方向相反。第一散热通路201、202与第二散热通路203在每个位置处均热耦合；第一散热通路201、202在每个位置处与泵浦光源210热耦合，第二散热通路203在每个位置处与泵浦光源210热耦合。

通过正反散热通路相互配合，整个面板温度得以平衡，使每个泵浦光源210之间的温差变小。在一个应用场景中，采用单向水路冷却泵浦光源，进液口第一个泵浦光源和最后一个泵浦光源温度相差4℃-6℃；而采用本实施例提供的散热机构，其温差小于1℃。泵浦光源光束质量得到提高，激光器使用寿命延长。

图3为本发明具有热源的设备另一实施例，其中进液口303、出液口304、第一散热通道301、第二散热通道302等材料还可以是铝、铝合金、铁等散热材料；第一散热通道301、第二散热通道302不一定在每个位置与热源305热耦合。附图3中仅标识出一个热源305供参考，图中其余与此结构相同的均为热源。

请参阅图4-图5，在一些运用环境中，散热通路不一定在每个位置处均与热源热耦合，散热通路之间也不一定在每个位置处均热耦合。

图4为本发明提供的第二种散热机构示意图。图中401为第一散热通路，402为第二散热通路，并且箭头标识方向分别表示第一散热通路401和第二散热通路402中的介质流动方向。403、404、405分别为热源。第一散热通路401与第二散热通路402在流经相同热源405时进行热耦合。

图5为本发明提供的第三种散热机构示意图。其中第一散热通路501与第二散热通路502中介质流动方向相反，且第一散热通路501与热源503、热源504热耦合，第二散热通路502与热源505、热源506热耦合。第一散热通路501与第二散热通路502分别在位置507和508处热耦合。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种散热机构，其特征在于，

至少一路第一散热通路，所述第一散热通路沿第一路径设置；

至少一路第二散热通路，所述第二散热通路沿第二路径设置；

其中，所述第一散热通路在两个位置之间的热量传递方向与所述第二散热通路在所述两个位置之间的热量传递方向相反。

2.根据权利要求1所述的散热机构，其特征在于，所述第一路径和第二路径并排设置，且所述第一散热通路与所述第二散热通路的热量传递方向相反。

3.根据权利要求1所述的散热机构，其特征在于，所述第一散热通路与所述第二散热通路在每个所述位置处均热耦合。

4.根据权利要求1所述的散热机构，其特征在于，所述第一散热通路在每个所述位置处与热源热耦合，所述第二散热通路在每个所述位置处与所述热源热耦合。

5.根据权利要求1至4任一项所述的散热机构，其特征在于，

所述第一散热通路和所述第二散热通路均为流体散热管道。

6.根据权利要求5所述的散热机构，其特征在于，

进一步包括壳体、进液口、出液口，所述第一散热通路和所述第二散热通路、进液口、出液口均相对所述壳体固定；

所述第一散热通路和所述第二散热通路两端均分别连接所述进液口和出液口，所述第二散热通路从所述进液口延伸而出，先朝所述出液口方向延伸直至与所述第一散热通路并排，后继续与所述第一散热通路并排的形式延伸至邻近所述进液口，最终改变路径延伸并连接至所述出液口。

7.根据权利要求6所述的散热机构，其特征在于，

所述第二散热通路从所述进液口延伸而出并朝所述出液口方向延伸直至与所述第一散热通路并排的部分为采用隔热设计。

8.根据权利要求4所述的散热机构，其特征在于，

所述热源是激光光源、芯片或功放电路，所述第一散热通路和所述第二散热通路均为铜管。

9.一种具有热源的设备，其特征在于，

包括相互热耦合热源及散热机构，所述散热机构包括至少一路第一散热通路和至少一路第二散热通路；

工作时，所述第一散热通路在其自身至少两个位置处的温度不相同，所述第二散热通路在其自身至少两个位置处的温度也不相同，所述第二散热通路中温度较高的一所述位置与所述第一散热通路中温度较低的一个所述位置邻近设置。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第一散热通路和所述第二散热通路并排设置，且所述第一散热通路与所述第二散热通路的热量传递方向相反。

11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，

所述第一散热通路与所述第二散热通路在每个所述位置处均热耦合；或

所述第一散热通路在每个所述位置处与热源热耦合，所述第二散热通路在每个所述位置处与所述热源热耦合。