CN112397992B - 一种用于激光器的散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于激光器的散热装置，包括：冷排，所述冷排的上表面开设有架槽，所述架槽的内侧开设有冷管，所述冷排的内部开设有多个第一风扇；底架，所述底架的内部为空腔，所述底架的上端焊接有多个铝片，多个所述铝片组合为散热鳍片，所述铝片的上端焊接有石棉板，所述底架的下部开设有矩形槽口；本发明通过开设的冷排、冷头及其相匹配的辅助结构，能够提供两种散热结构，在通过水冷的方式提供高效的散热，并且辅助风冷进行散热，水冷和风冷交互形成双向的辅助降温的结构，散热效果极为优秀，能够满足长时间使用负载，能够提供高效的散热效果，有效避免长时间使用导致的高温积热的问题。

Description

一种用于激光器的散热装置

技术领域

本发明涉及辅助散热装置领域，具体为一种用于激光器的散热装置。

背景技术

激光器是能发射激光的装置。按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类，还发展了自由电子激光器，大功率激光器通常都是脉冲式输出。

激光器在进行长时间使用时，会产生高温，容易对其结构造成损坏，现有的结构通常为简单的散热鳍片提供简单的散热结构，其内部仍然会产较高的热量，无法对内部的热量进行充分的散发，容易出现积热导致内部结构出现损坏的情况发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于激光器的散热装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于激光器的散热装置，包括：冷排，所述冷排的上表面开设有架槽，所述架槽的内侧开设有冷管，所述冷排的内部开设有多个第一风扇；底架，所述底架的内部为空腔，所述底架的上端焊接有多个铝片，多个所述铝片组合为散热鳍片，所述铝片的上端焊接有石棉板，所述底架的下部开设有矩形槽口，所述底架的底部两侧开设有贯穿的固定螺栓；冷头，所述冷头安装于底架底部的空腔内，所述冷头包括水箱与铜芯，所述水箱安装于底架的空腔内，所述铜芯贯穿底架的空腔底部，所述铜柱的顶端贯穿所述铝片至冷排的下壁。

其中，所述冷排的两侧均通过螺栓固定安装有固定架，所述固定架的底部与底架之间通过螺栓固定连接，所述第一风扇的边角与冷管的边角开设有相匹配的螺纹槽口。

其中，所述冷管的两侧均开设有连接管，所述连接管贯穿冷排两侧的外壁，其中一侧所述连接管与开设的进水管连接，另一侧所述连接管与开设的回流管连接。

其中，所述水箱的两侧均开设有通水内管，所述水箱一侧通过螺栓固定安装有微型水泵，所述微型水泵的一侧通过开设的连接口与其中一侧所述通水内管密封连接，另一侧所述通水内管与水箱另一侧开设的连接口密封连接，其中一侧所述通水内管的一端与进水管连通，另一侧所述通水内管的一端与回流管连通。

其中，所述铝片与冷排之间通过石棉板隔开，所述底架上部的前侧开设有聚风罩，所述聚风罩的一侧开设有通风管，所述底架的内部通过螺栓固定安装有第二风扇。

其中，所述铜芯的上端焊接有多个铜管，所述铜管的上端开设有铜板，所述铜板的上端焊接有贯穿的铜柱。

其中，所述铜管、铜板与铜柱均为空心结构，所述铜管贯穿铜板的内侧，所述铜管与铜柱连通，所述铜柱的上部贯穿多个铝片组成的散热鳍片。

其中，所述水箱的结构为O形结构，所述铜芯位于水箱的中心部位，所述铜芯的外侧与水箱的内壁贴合。

其中，所述铜管的下端管口插入铜芯与水箱的连接处。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过开设的冷排、冷头及其相匹配的辅助结构，能够提供两种散热结构，在通过水冷的方式提供高效的散热，并且辅助风冷进行散热，水冷和风冷交互形成双向的辅助降温的结构，散热效果极为优秀，能够满足长时间使用负载，能够提供高效的散热效果，有效避免长时间使用导致的高温积热的问题。

附图说明

图1为本发明的后视图；

图2为本发明后正面的剖视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明侧面的剖视图；

图5为本发明冷排的结构示意图；

图6为本发明冷头的结构示意图；

图7为本发明冷管的结构示意图。

图1-7中：10-冷排；11-进水管；12-固定架；13-石棉板；14-铝片；15-回流管；16-架槽；17-第一风扇；18-冷管；19-连接管；20-底架；21-聚风罩；22-通风管；23-固定螺栓；24-第二风扇；30-冷头；31-通水内管；32-铜管；33-铜板；34-铜柱；35-铜芯；36-连接口；37-水箱；38-微型水泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种用于激光器的散热装置，包括：冷排10，所述冷排10的上表面开设有架槽16，所述架槽16的内侧开设有冷管18，所述冷排10的内部开设有多个第一风扇17，冷排10主要通过液体的流通进行水冷的散热结构，通过热传递的方式进行散热；

底架20，所述底架20的内部为空腔，所述底架20的上端焊接有多个铝片14，多个所述铝片14组合为散热鳍片，所述铝片14的上端焊接有石棉板13，所述底架20的下部开设有矩形槽口，所述底架20的底部两侧开设有贯穿的固定螺栓23，通过铝片14形成的散热鳍片提供风冷散热的结构，主要原理也为热传递；

冷头30，所述冷头30安装于底架20底部的空腔内，所述冷头30包括水箱37与铜芯35，所述水箱37安装于底架20的空腔内，所述铜芯35贯穿底架20的空腔底部，冷头30为直接与发热物进行接触的结构，接触面需要涂上散热硅脂，加强导热系数，此部分主要的接触结构为铜芯35，铜芯35的底面涂上散热硅脂后与发热物直接接触。

实施例一

综上所述的一种水冷结构，其中，所述冷排10的两侧均通过螺栓固定安装有固定架12，所述固定架12的底部与底架20之间通过螺栓固定连接，提供对顶部冷排10的固定结构，所述第一风扇17的边角与冷管18的边角开设有相匹配的螺纹槽口，通过螺栓将冷管18与第一风扇17均安装在冷排10的架体上，所述冷管18的两侧均开设有连接管19，所述连接管19贯穿冷排10两侧的外壁，其中一侧所述连接管19与开设的进水管11连接，另一侧所述连接管19与开设的回流管15连接，所述水箱37的两侧均开设有通水内管31，所述水箱37一侧通过螺栓固定安装有微型水泵38，所述微型水泵38的一侧通过开设的连接口36与其中一侧所述通水内管31密封连接，另一侧所述通水内管31与水箱37另一侧开设的连接口36密封连接，其中一侧所述通水内管31的一端与进水管11连通，另一侧所述通水内管31的一端与回流管15连通，通过微型水泵38将水源进行输送，内部的冷却水通过通水内管31提供水源的连通结构，水源经过进水管11进入冷管18，送入的水源在冷管18内被第一风扇17进行降温，经过降温的水源经过回流管15重新经过通水内管31进入水箱37的内部，在水源进行流通的过程中始终带走铜芯35表面的热量，进行降温的作用。

实施例二

综上所述的一种风冷结构，所述底架20上部的前侧开设有聚风罩21，聚风罩21用于将第二风扇24吹出的冷风进行聚集，保证冷风始终吹在铝片14上，所述聚风罩21的一侧开设有通风管22，所述底架20的内部通过螺栓固定安装有第二风扇24，所述铜芯35的上端焊接有多个铜管32，所述铜管32的上端开设有铜板33，所述铜板33的上端焊接有贯穿的铜柱34，所述铜管32、铜板33与铜柱34均为空心结构，所述铜管32贯穿铜板33的内侧，所述铜管32与铜柱34连通，所述铜柱34的上部贯穿多个铝片14组成的散热鳍片，直接与铜芯35接触的铜管32将铜芯35上的热量传递至铜板33，经过铜板33通入至铜柱34内侧，铜柱34贯穿铝片14，在铜柱34内部流通的热量被分散至各个铝片14上，通过第二风扇24出吹的凉风经过聚风罩21吹在铝片14的表面，带走铝片14表面的热量，从而形成降温的效果。

实施例三

综上所述，提供进一步优化的一种水冷与风冷相结合的结构，所述铝片14与冷排10之间通过石棉板13隔开，避免铝片14上的热量和吹出的热风对冷排10造成直接的影响，并且避免铝片14的温度直接传递至冷排10上，所述水箱37的结构为O形结构，所述铜芯35位于水箱37的中心部位，所述铜芯35的外侧与水箱37的内壁贴合，所述铜管32的下端管口插入铜芯35与水箱37的连接处，在进行使用时，回流的水源不仅带走了铜芯35表面的热量，而且带走了传递至铜管32的部分热量，加速了热量的传递速度，提高了热传递效应的效果，所述铜柱34的顶端贯穿所述铝片14至冷排10的下壁，向外部吹风时带走部分聚集在铜柱34内部的热量，此部分热量较少，不会对顶部冷排10造成影响，如不排出则会产生积热，长时间下回造成过热的情况发生。

工作原理：在进行使用时，通过内部的微型水泵38进行水源的输送，当铜芯35与激光器的发射结构紧贴时，其热量快速导通至铜芯35的表面，通过铜管32与通水内管31内部的水源带走热量，过程中经过回流管15回流的水源会带走部分铜管32传递的热量，丢失热量的铜管32会重新向铜芯35表面吸收热量，加快了热量的传递效果，并且顶部的冷排10的降温带走了铜柱34顶部积热的热量，避免了长时间使用在铜柱34顶部积热的问题，整体的散热效果极强，并且避免了在使用过程中出现积热的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于激光器的散热装置，其特征在于，包括：

冷排(10)，所述冷排(10)的上表面开设有架槽(16)，所述架槽(16)的内侧开设有冷管(18)，所述冷排(10)的内部开设有多个第一风扇(17)；

底架(20)，所述底架(20)的内部为空腔，所述底架(20)的上端焊接有多个铝片(14)，多个所述铝片(14)组合为散热鳍片，所述铝片(14)的上端焊接有石棉板(13)以隔开冷排(10)，所述底架(20)的下部开设有矩形槽口，所述底架(20)的底部两侧开设有贯穿的固定螺栓(23)，所述底架(20)的内部通过螺栓固定安装有第二风扇(24)；

冷头(30)，所述冷头(30)安装于底架(20)底部的空腔内，所述冷头(30)包括水箱(37)与铜芯(35)，所述水箱(37)安装于底架(20)的空腔内，所述铜芯(35)贯穿底架(20)的空腔底部，所述水箱(37)的两侧均开设有通水内管(31)，所述铜芯(35)的上端焊接有多个铜管(32)，所述铜管(32)的上端开设有铜板(33)，所述铜板(33)的上端焊接有贯穿的铜柱(34)，所述铜柱(34)的顶端贯穿所述铝片(14)至冷排(10)的下壁。

2.根据权利要求1所述的一种用于激光器的散热装置，其特征在于，还包括：

所述冷排(10)的两侧均通过螺栓固定安装有固定架(12)，所述固定架(12)的底部与底架(20)之间通过螺栓固定连接，所述第一风扇(17)的边角与冷管(18)的边角开设有相匹配的螺纹槽口。

3.根据权利要求1所述的一种用于激光器的散热装置，其特征在于，还包括：

所述冷管(18)的两侧均开设有连接管(19)，所述连接管(19)贯穿冷排(10)两侧的外壁，其中一侧所述连接管(19)与开设的进水管(11)连接，另一侧所述连接管(19)与开设的回流管(15)连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于激光器的散热装置，其特征在于，还包括：

所述水箱(37)一侧通过螺栓固定安装有微型水泵(38)，所述微型水泵(38)的一侧通过开设的连接口(36)与其中一侧所述通水内管(31)密封连接，另一侧所述通水内管(31)与水箱(37)另一侧开设的连接口(36)密封连接，其中一侧所述通水内管(31)的一端与进水管(11)连通，另一侧所述通水内管(31)的一端与回流管(15)连通。

5.根据权利要求1所述的一种用于激光器的散热装置，其特征在于，还包括：

所述底架(20)上部的前侧开设有聚风罩(21)，所述聚风罩(21)的一侧开设有通风管(22)。

6.根据权利要求1所述的一种用于激光器的散热装置，其特征在于，还包括：

所述铜管(32)、铜板(33)与铜柱(34)均为空心结构，所述铜管(32)贯穿铜板(33)的内侧，所述铜管(32)与铜柱(34)连通，所述铜柱(34)的上部贯穿多个铝片(14)组成的散热鳍片。

7.根据权利要求1所述的一种用于激光器的散热装置，其特征在于，还包括：

所述水箱(37)的结构为O形结构，所述铜芯(35)位于水箱(37)的中心部位，所述铜芯(35)的外侧与水箱(37)的内壁贴合。

8.根据权利要求1所述的一种用于激光器的散热装置，其特征在于，还包括：

所述铜管(32)的下端管口插入铜芯(35)与水箱(37)的连接处。

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