CN112397976A - 一种具有快速散热功能的激光器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及快速散热激光器技术领域，具体涉及一种具有快速散热功能的激光器，包括外壳，所述外壳的内部固连有散热机构，所述散热机构包括导热筒，所述导热筒的一端与外壳的一端内侧壁固连，所述导热筒的内侧壁固定套接有激光发生器。本发明中，一种具有快速散热功能的激光器，通过环形腔的设置，使冷却液直接与导热筒外侧壁接触，增加冷却液与导热筒之间的热交换速度，从而使激光发生器能快速降温散热，通过导流板的设置，打破冷却液的高低温分层现象，使环形腔内温度均匀稳定，从而增加激光发生器使用时的稳定性，通过外壳上的两个通风孔的设置，使外壳内形成直通风道，便于热风的快速排出和冷风的吸入，实现对激光发生器的快速散热。

Description

一种具有快速散热功能的激光器

技术领域

本发明涉及快速散热激光器技术领域，具体涉及一种具有快速散热功能的激光器。

背景技术

激光器在工作时会产生大量热能，这会导致激光器的工作介质发热，从而影响激光器的波长，输出功率和模式稳定性， 激光器通常要在恒定的温度下工作，所以需要散热或恒温部件，以确保激光器有源介质始终在恒定的温度。

现有的激光器散热多是采用水冷方式，通过将水冷块接入水循环系统，再将水冷块与发热部位接触带走热量，水冷块与发热部位接触面积较小，散热速度不高，散热效率较低，无法对激光器进行快速散热。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种具有快速散热功能的激光器，通过环形腔的设置，使冷却液直接与导热筒外侧壁接触，增加冷却液与导热筒之间的热交换速度，从而使激光发生器能快速降温散热，通过导流板的设置，打破冷却液的高低温分层现象，加速冷却液的循环，使环形腔内温度均匀稳定，从而增加激光发生器使用时的稳定性，通过外壳上的两个通风孔的设置，使外壳内形成直通风道，便于热风的快速排出和冷风的吸入，避免外壳内热量堆积，实现对激光发生器的快速散热。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种具有快速散热功能的激光器，包括外壳，所述外壳的内部固连有散热机构，所述散热机构包括导热筒，所述导热筒的一端与外壳的一端内侧壁固连，所述导热筒的内侧壁固定套接有激光发生器，所述外壳的另一端外侧壁对应激光发生器所在位置开设有放空槽，所述激光发生器，所述导热筒的一端环形外侧壁固连有固定环二，且导热筒的另一端环形外侧壁固连有固定环一，所述导热筒的一端环形外侧壁位于固定环二的一侧固连有密封环二，所述导热筒的另一端环形外侧壁位于固定环一的一侧固连有密封环一，且密封环一和密封环二的环形外侧壁滑动套接有移动套，所述移动套的一端环形内侧壁环形等角度固连有三个固定块，且移动套的另一端固连有齿环一，所述固定环一靠近固定环二的一侧侧壁固连有套接环，固定环一用于对齿环二进行支撑限位，所述套接环的环形外侧壁转动套接有齿环二，所述齿环一与齿环二啮合，齿环二转动挤压齿环一，使移动套向靠近固定环二方向移动，当齿环二转动到与齿环一脱离接触后，回弹模块使移动套反向移动，齿环一重新与齿环二啮合，实现齿环二的不断转动带动移动套不断往复移动，从而使移动套内导流板搅动冷却液，加速冷却液流动，使温度分布均匀，当三个所述固定块与固定环二之间固连有回弹模块，所述移动套位于密封环一和密封环二之间的环形内侧壁固连有多个导流模块，所述导流模块包括转动杆，所述转动杆的外侧壁转动连接有导流板，所述转动杆与移动套内壁固连，所述转动杆靠近固定环二的一侧设置有档杆，且档杆与移动套内壁固连，所述密封环一、密封环二、移动套和导热筒之间形成一个环形腔，且环形腔内装有冷却液，所述外壳的内壁位于散热机构的一侧固连有对散热机构进行供水和驱动齿环二的循环机构，将过热的冷却液导出环形腔进行冷却。

进一步在于：所述循环机构包括两个固定柱和蛇形管，所述固定柱的底端与外壳的内底面固定，两个所述固定柱的顶端环形外侧壁等距固定套接有多个散热片，增加蛇形管的散热面积，加速蛇形管内冷却液温度的下降，所述外壳的内底面靠近固定环一的一端位置处固连有水泵，所述蛇形管的一端贯穿密封环二并与密封环二固连，所述蛇形管的另一端依次贯穿多个散热片并与水泵输入端连通，所述水泵的输出端连通有进水管，所述进水管的一端依次贯穿固定环一和密封环一并与固定环一和密封环一固连，通过水泵便于将冷却液注入环形腔内。

进一步在于：所述外壳的内底面和内顶面之间位于固定环一的一侧位置处固连有固定架，所述固定架的中间位置处固连有电机，所述电机的输出端环形外侧壁中间位置处固定套接有齿轮一，所述电机的一侧固连有变速齿箱，所述变速齿箱的输入端固定套接有齿轮二，且齿轮二与齿轮一啮合，所述变速齿箱的输出端转转动套接有齿轮三所述齿环二的环形外侧壁开设有齿槽，所述齿轮三与齿环二啮合，便于电机带动齿环二转动。

进一步在于：所述电机的输出端一端固定套接有扇叶，使电机转动带动扇叶转动，形成气流加快散热片与空气的热交换过程，从而加快散热片的散热速度。

进一步在于：所述回弹模块包括套筒，所述套筒的一端与固定环二固连，所述套筒的另一端内侧壁滑动套接有圆杆，所述圆杆的一端与对应位置固定块固连，所述套筒的一端内侧壁滑动套接有复位弹簧，且复位弹簧的一端与圆杆的另一端固连，挤压固定块，便于使移动套回弹复位。

进一步在于：所述外壳的两端侧壁对应扇叶位置处均开设有通风孔，且外壳的两端侧壁对应通风孔位置均固连有防尘网，便于外壳内的热气流排出和外界空气吸入，通过防尘网减少外界灰尘进入外壳内。

进一步在于：导热筒的环形外侧壁位于密封环一与密封环二之间的位置等距固定套接有多个导热环片，增加导热筒与冷却液的接触面积，从而增加导热筒的冷却速度，加速散热。

进一步在于：所述导流板为弧型，且转动杆与紧邻的档杆之间的距离小于导流板的长度，使档杆能对导流板进行阻挡限制，避免导流板转动至档杆的另一侧。

本发明的有益效果：

1、通过导热筒、密封环一、密封环二和移动套的设置，使导热筒、密封环一、密封环二和移动套之间形成环形腔，再在环形腔内注入冷却液，使冷却液直接与导热筒外侧壁接触，增加冷却液与导热筒之间的热交换速度，导热筒将激光发生器的热量传递给冷却液，从而使激光发生器能快速降温散热。

2、通过齿环一、齿环二和导流板的设置，齿环二转动挤压齿环一，配合回弹模块，使移动套做往复移动，使移动套带动导流板不断推动冷却液旋转并朝密封环二一端移动，从而打破冷却液的高低温分层现象，加速冷却液的循环，使环形腔内温度均匀稳定，从而增加激光发生器使用时的稳定性；

3、通过蛇形管、散热片和扇叶的设置，将环形腔内的冷却液抽至蛇形管内进行冷却，通过散热片增加蛇形管的散热速度，通过扇叶增加散热片与空气的热交换速度，加速冷却液的冷却，最终通过水泵将冷却后的冷却液重新送入环形腔，形成循环，便于使用和维持环形腔的散热能力，通过外壳上的两个通风孔的设置，使外壳内形成直通风道，便于热风的快速排出和冷风的吸入，避免外壳内热量堆积，实现对激光发生器的快速散热。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明中外壳内部结构示意图；

图3是本发明中整体爆炸结构示意图；

图4是本发明中散热机构结构示意图；

图5是本发明中散热机构爆炸结构示意图；

图6是图3的A处局部放大图；

图7是本发明中移动套结构示意图；

图8是本发明中固定环一结构示意图；

图9是本发明中导流模块结构示意图。

图中：100、激光发生器；200、外壳；210、通风孔；220、放空槽；300、循环机构；310、蛇形管；311、水泵；312、进水管；320、固定柱；321、散热片；330、电机；331、固定架；332、齿轮一；333、齿轮二；334、扇叶；340、变速齿箱；341、齿轮三；400、散热机构；410、移动套；411、齿环一；412、齿环二；413、固定块；420、导热筒；421、密封环一；422、导热环片；423、密封环二；430、固定环一；431、套接环；440、固定环二；450、回弹模块；451、套筒；452、圆杆；460、导流模块；461、转动杆；462、导流板；463、档杆；470、环形腔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9所示，一种具有快速散热功能的激光器，包括外壳200，外壳200的内部固连有散热机构400，散热机构400包括导热筒420，导热筒420的一端与外壳200的一端内侧壁固连，导热筒420的内侧壁固定套接有激光发生器100，外壳200的另一端外侧壁对应激光发生器100所在位置开设有放空槽220，激光发生器100，导热筒420的一端环形外侧壁固连有固定环二440，且导热筒420的另一端环形外侧壁固连有固定环一430，导热筒420的一端环形外侧壁位于固定环二440的一侧固连有密封环二423，导热筒420的另一端环形外侧壁位于固定环一430的一侧固连有密封环一421，且密封环一421和密封环二423的环形外侧壁滑动套接有移动套410，移动套410的一端环形内侧壁环形等角度固连有三个固定块413，且移动套410的另一端固连有齿环一411，固定环一430靠近固定环二440的一侧侧壁固连有套接环431，固定环一430用于对齿环二412进行支撑限位，套接环431的环形外侧壁转动套接有齿环二412，齿环一411与齿环二412啮合，齿环二412转动挤压齿环一411，使移动套410向靠近固定环二440方向移动，当齿环二412转动到与齿环一411脱离接触后，回弹模块450使移动套410反向移动，齿环一411重新与齿环二412啮合，实现齿环二412的不断转动带动移动套410不断往复移动，从而使移动套410内导流板462搅动冷却液，加速冷却液流动，使温度分布均匀，当三个固定块413与固定环二440之间固连有回弹模块450，移动套410位于密封环一421和密封环二423之间的环形内侧壁固连有多个导流模块460，导流模块460包括转动杆461，转动杆461的外侧壁转动连接有导流板462，转动杆461与移动套410内壁固连，转动杆461靠近固定环二440的一侧设置有档杆463，且档杆463与移动套410内壁固连，密封环一421、密封环二423、移动套410和导热筒420之间形成一个环形腔470，且环形腔470内装有冷却液，外壳200的内壁位于散热机构400的一侧固连有对散热机构400进行供水和驱动齿环二412的循环机构300，将过热的冷却液导出环形腔470进行冷却。

循环机构300包括两个固定柱320和蛇形管310，固定柱320的底端与外壳200的内底面固定，两个固定柱320的顶端环形外侧壁等距固定套接有多个散热片321，增加蛇形管310的散热面积，加速蛇形管310内冷却液温度的下降，外壳200的内底面靠近固定环一430的一端位置处固连有水泵311，蛇形管310的一端贯穿密封环二423并与密封环二423固连，蛇形管310的另一端依次贯穿多个散热片321并与水泵311输入端连通，水泵311的输出端连通有进水管312，进水管312的一端依次贯穿固定环一430和密封环一421并与固定环一430和密封环一421固连，通过水泵311便于将冷却液注入环形腔470内,外壳200的内底面和内顶面之间位于固定环一430的一侧位置处固连有固定架331，固定架331的中间位置处固连有电机330，电机330的输出端环形外侧壁中间位置处固定套接有齿轮一332，电机330的一侧固连有变速齿箱340，变速齿箱340的输入端固定套接有齿轮二333，且齿轮二333与齿轮一332啮合，变速齿箱340的输出端转转动套接有齿轮三341齿环二412的环形外侧壁开设有齿槽，齿轮三341与齿环二412啮合，便于电机330带动齿环二412转动,电机330的输出端一端固定套接有扇叶334，使电机330转动带动扇叶334转动，形成气流加快散热片321与空气的热交换过程，从而加快散热片321的散热速度。

回弹模块450包括套筒451，套筒451的一端与固定环二440固连，套筒451的另一端内侧壁滑动套接有圆杆452，圆杆452的一端与对应位置固定块413固连，套筒451的一端内侧壁滑动套接有复位弹簧，且复位弹簧的一端与圆杆452的另一端固连，挤压固定块413，便于使移动套410回弹复位,外壳200的两端侧壁对应扇叶334位置处均开设有通风孔210，且外壳200的两端侧壁对应通风孔210位置均固连有防尘网，便于外壳200内的热气流排出和外界空气吸入，通过防尘网减少外界灰尘进入外壳200内。

导热筒420的环形外侧壁位于密封环一421与密封环二423之间的位置等距固定套接有多个导热环片422，增加导热筒420与冷却液的接触面积，从而增加导热筒420的冷却速度，加速散热,导流板462为弧型，且转动杆461与紧邻的档杆463之间的距离小于导流板462的长度，使档杆463能对导流板462进行阻挡限制，避免导流板462转动至档杆463的另一侧。

工作原理：使用时，启动激光发生器100，激光发生器100工作后产生热量，通过导热筒420与激光发生器100的固定套接，激光发生器100上的热量传递至导热筒420上，通过环形腔470的设置，且环形腔470内注入有冷却液，使冷却液直接与导热筒420外侧壁接触，启动电机330，通过电机330的输出端固定套接有齿轮一332，电机330的一侧固连有变速齿箱340，变速齿箱340的输入端固定套接有齿轮二333，且齿轮二333与齿轮一332啮合，变速齿箱340的输出端转转动套接有齿轮三341齿环二412的环形外侧壁开设有齿槽，齿轮三341与齿环二412啮合，电机330通过齿轮一332带动齿轮二333转动，齿轮二333通过变速齿箱340带动齿轮三341转动，齿轮三341带动齿环二412在套接环431上转动，齿环二412转动挤压齿环一411，使移动套410向靠近固定环二440方向移动，此时由于导流板462的弧形结构，在冷却液的阻力作用下使导流板462绕转动杆461朝移动套410的反向移动，直至导流板462与移动套410内侧壁干涉，随后移动套410的继续移动将通过导流板462对冷却液进行推动，使得冷却液朝密封环二423方向旋转前进，当齿环二412转动到与齿环一411脱离接触后，回弹模块450的复位弹簧的作用下挤压使移动套410反向回弹，导流板462在冷却液的反向阻力作用下反向转动复位，至导流板462与档杆463接触，档杆463阻止导流板462转动，齿环一411重新与齿环二412啮合，使齿环二412的不断转动带动移动套410不断往复移动，从而使移动套410内导流板462不断推动冷却液旋转前移，加速冷却液流动，打破冷却液的分层现象，使温度分布均匀，通过水泵311、蛇形管310和进水管312，将环形腔470内冷却液循环从蛇形管310一端抽出，从进水管312一端注入环形腔470，通过散热片321的设置，增加蛇形管310的散热面积，加速蛇形管310内冷却液温度的下降，通过扇叶334的设置，加快散热片321与空气之间的热交换速度，加速散热片321的冷却，从而加速蛇形管310内冷却液的冷却，通过外壳200上的两个通风孔210的设置，使外壳200内形成直通风道，便于热风的排出和冷风的吸入，从而实现对激光发生器100的快速散热。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有快速散热功能的激光器，其特征在于，包括外壳（200），所述外壳（200）的内部固连有散热机构（400），所述散热机构（400）包括导热筒（420），所述导热筒（420）的一端与外壳（200）的一端内侧壁固连，所述导热筒（420）的内侧壁固定套接有激光发生器（100），所述外壳（200）的另一端外侧壁对应激光发生器（100）所在位置开设有放空槽（220），所述激光发生器（100），所述导热筒（420）的一端环形外侧壁固连有固定环二（440），且导热筒（420）的另一端环形外侧壁固连有固定环一（430），所述导热筒（420）的一端环形外侧壁位于固定环二（440）的一侧固连有密封环二（423），所述导热筒（420）的另一端环形外侧壁位于固定环一（430）的一侧固连有密封环一（421），且密封环一（421）和密封环二（423）的环形外侧壁滑动套接有移动套（410），所述移动套（410）的一端环形内侧壁环形等角度固连有三个固定块（413），且移动套（410）的另一端固连有齿环一（411），所述固定环一（430）靠近固定环二（440）的一侧侧壁固连有套接环（431），所述套接环（431）的环形外侧壁转动套接有齿环二（412），所述齿环一（411）与齿环二（412）啮合，三个所述固定块（413）与固定环二（440）之间固连有回弹模块（450），所述移动套（410）位于密封环一（421）和密封环二（423）之间的环形内侧壁固连有多个导流模块（460），所述导流模块（460）包括转动杆（461），所述转动杆（461）的外侧壁转动连接有导流板（462），所述转动杆（461）与移动套（410）内壁固连，所述转动杆（461）靠近固定环二（440）的一侧设置有档杆（463），且档杆（463）与移动套（410）内壁固连，所述密封环一（421）、密封环二（423）、移动套（410）和导热筒（420）之间形成一个环形腔（470），且环形腔（470）内装有冷却液，所述外壳（200）的内壁位于散热机构（400）的一侧固连有对散热机构（400）进行供液和驱动齿环二（412）的循环机构（300）。

2.根据权利要求1所述的一种具有快速散热功能的激光器,其特征在于，所述循环机构（300）包括两个固定柱（320）和蛇形管（310），所述固定柱（320）的底端与外壳（200）的内底面固定，两个所述固定柱（320）的顶端环形外侧壁等距固定套接有多个散热片（321），所述外壳（200）的内底面靠近固定环一（430）的一端位置处固连有水泵（311），所述蛇形管（310）的一端贯穿密封环二（423）并与密封环二（423）固连，所述蛇形管（310）的另一端依次贯穿多个散热片（321）并与水泵（311）输入端连通，所述水泵（311）的输出端连通有进水管（312），所述进水管（312）的一端依次贯穿固定环一（430）和密封环一（421）并与固定环一（430）和密封环一（421）固连。

3.根据权利要求1所述的一种具有快速散热功能的激光器,其特征在于，所述外壳（200）的内底面和内顶面之间位于固定环一（430）的一侧位置处固连有固定架（331），所述固定架（331）的中间位置处固连有电机（330），所述电机（330）的输出端环形外侧壁中间位置处固定套接有齿轮一（332），所述电机（330）的一侧固连有变速齿箱（340），所述变速齿箱（340）的输入端固定套接有齿轮二（333），且齿轮二（333）与齿轮一（332）啮合，所述变速齿箱（340）的输出端转转动套接有齿轮三（341）所述齿环二（412）的环形外侧壁开设有齿槽，所述齿轮三（341）与齿环二（412）啮合。

4.根据权利要求3所述的一种具有快速散热功能的激光器,其特征在于，所述电机（330）的输出端一端固定套接有扇叶（334）。

5.根据权利要求1所述的一种具有快速散热功能的激光器,其特征在于，所述回弹模块（450）包括套筒（451），所述套筒（451）的一端与固定环二（440）固连，所述套筒（451）的另一端内侧壁滑动套接有圆杆（452），所述圆杆（452）的一端与对应位置固定块（413）固连，所述套筒（451）的一端内侧壁滑动套接有复位弹簧，且复位弹簧的一端与圆杆（452）的另一端固连。

6.根据权利要求4所述的一种具有快速散热功能的激光器,其特征在于，所述外壳（200）的两端侧壁对应扇叶（334）位置处均开设有通风孔（210），且外壳（200）的两端侧壁对应通风孔（210）位置均固连有防尘网。

7.根据权利要求1所述的一种具有快速散热功能的激光器,其特征在于，导热筒（420）的环形外侧壁位于密封环一（421）与密封环二（423）之间的位置等距固定套接有多个导热环片（422）。

8.根据权利要求1所述的一种具有快速散热功能的激光器,其特征在于，所述导流板（462）为弧型，且转动杆（461）与紧邻的档杆（463）之间的距离小于导流板（462）的长度。

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