CN203205702U - 一种半导体激光器风冷散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种半导体激光器风冷散热装置，包括散热器、风扇；其特征是，所述散热器的翅片底部安装有聚风挡板，与翅片平行的两侧分别安装有左挡板和右挡板，形成一个气流只能沿翅片方向单向流动的腔体；所述腔体开口一端连接一个气流均压槽，所述气流均压槽的另外一端和风扇相连。本实用新型装置具有散热器翅片之间的气流压力分布均匀的特点，提高了散热器的效率。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种大功率强制风冷散热装置，其结构紧凑，成本低廉，维护方便，工作可靠，具有较高的散热效率，特别适合用于大功率半导体激光器及其它电子设备的冷却散热。
背景技术
近年来高功率半导体激光器的快速发展，极大地促进了激光技术在军事、工业、医疗、及科研等领域的广泛应用。为了提高效率和延长使用寿命，半导体激光器的工作温度都要求在较低的范围，一般外壳温度不能超过30度。随着激光二极管输出功率的不断增加，器件产生的热负荷也越来越大，这就要求散热装置必须具备优良的散热能力和效率。对于大功率电子器件的散热，传统的做法是采用液体循环的冷却方式。这种方法的系统复杂，体积庞大，需要采用冷却液体，密封要求高，这些都限制了设备的灵活性及小型化发展。因此近年来比较流行的是采用电子制冷技术，即利用电子制冷片（TEC），这样可以大大地减少设备的体积和重量，特别适合于需要便携移动的场合。但这种电子制冷片的冷却效率通常不高，自身在散热的同时也会产生很大的功耗，进一步增加了散热器的热负荷，增加对散热器的散热效率的要求。现有的强制风冷散热装置在结构方面尚有不尽合理之处，使得散热器的散热效果不均匀，没能充分发挥散热器的效能，难于满足大功率散热的要求。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种优化的散热器强制风冷装置，其结构紧凑，可以提高现有激光器散热装置的散热效率，同时达到提供一种成本低廉、工艺简单、维护方便的风冷散热装置的目的。
本发明装置包括散热器1、风扇7；其特征是，所述散热器1的翅片底部安装有聚风挡板2，与翅片平行的两侧分别安装有左挡板5和右挡板6，形成一个气流只能沿翅片方向单向流动的腔体；所述腔体开口一端连接一个气流均压槽4，所述气流均压槽4的另外一端和风扇7相连。整个装置以风扇7作为空气流动的动力源，强制驱动空气进行热量交换及转移，从而使得被散热器件的热能得到有效的去除，使电子器件能安全可靠的工作。翅片式散热片1的顶面提供一个平整、散热性能优良的安装工作面，可以用来安装电子制冷片或直接安装电子器件。风扇7呈一字排列，安装于散热腔体组件的进风端。在风扇7和散热片1的翅片之间加入一个气流均压槽4，其作用是使得槽内的风压得到均衡，使得散热器1的各个翅片都能有相同的风压，从而空气可以均匀、快速、稳定地流过散热片1所有翅片，避免了处流风扇7中心部位及四角部位的风路死角，减低了空气紊流、散热不均等现象。降噪海绵片3的应用有助于吸收散热装置的风压噪音和振动，对于装置的低噪运行提供了可靠的保障。
附图说明
图1 本发明组装图。
图2 本发明实施方式的正视图。
图3 本发明实施方式的侧视图。
图4 本发明实施方式的俯视图。
图5 本发明本实用新型实际应用示例的侧视图。
图6 本发明本实用新型实际应用示例的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明装置的外形立体视图，图2是本发明装置的正视图。所述半导体激光器风冷散热装置，包括散热器1、风扇7；其特征是，所述散热器1的翅片底部安装有聚风挡板2，与翅片平行的两侧分别安装有左挡板5和右挡板6，形成一个气流只能沿翅片方向单向流动的腔体；所述腔体开口一端连接一个气流均压槽4，所述气流均压槽4的另外一端和风扇7相连。图3、图4是本发明装置组装后的侧视图和俯视图。
散热器1通常采用纯铝制作，具有导热好和重量轻的优点。为了提高散热效率，散热器1可以选用高密度的插片式翅片结构，它的翅片可以很宽，具有很大的散热面积，散热效率高且成本较低。
聚风挡板2采用薄金属板钣金加工而成，可以聚拢风向，确保气流沿散热器翅片方向平行运动，减少风阻，提高散热效率。在散热器1的翅片底部和聚风挡板2之间置放有降噪海绵片3，用来降低因气流在翅片间快速流动时，翅片产生的振动及其它机械振动引起的噪音，确保装置的低噪运行。
气流均压槽4安置于散热器1和风扇7之间，它的作用是在散热器1和风扇7之间形成了一个风道缓冲区间，有利于将风扇7所产生的气流压力均匀分布在所有翅片的间隔槽中，并匀速流过各个翅片的两边，这样可以有效地避免了风扇7中心部位及四个角落的风路死角，充分有效地利用了所有散热器翅片的面积。
为了使得气压均匀并提供足够的风量和风压，风扇7的出风面的截面积和散热片1的通风截面相当。散热器1的翅片密度需要高一些，翅片之间的间隔和翅片沿气流方向长度的比例在1% - 5%左右。这样不仅散热面积大，而且也会形成一定的风阻，以便在气流均压槽4中形成一定的气流压力，有利于气流的均衡分布。
L形左挡板5和L形右挡板6形成本发明装置的两个侧封面以防止气流外漏，同时也是该装置的安装固定部件，可以适合于水平、竖直等多方位的耦合安装。
图5、图6所示的是本实用新型的一个实际应用示意图的侧视和俯视图，数个大功率激光器9通过电子制冷片安装于散热器1的顶面。大功率激光器工作时产生的巨大热量通过电子散热片传递到散热器1中，最后被强制气流带走。本实用新型装置的作用就是提高这部分热量和空气进行交换的效率，从而达到更好地保护半导体激光器的目的。
Claims (6)
1.一种半导体激光器风冷散热装置，包括散热器（1）、风扇（7）；其特征是，所述散热器（1）的翅片底部安装有聚风挡板（2），与翅片平行的两侧分别安装有左挡板（5）和右挡板（6），形成一个气流只能沿翅片方向单向流动的腔体；所述腔体开口一端连接一个气流均压槽（4），所述气流均压槽（4）的另外一端和风扇（7）相连。
2.根据权利要求1所述的半导体激光器风冷散热装置，其特征是所述散热器（1）的材质为纯铝。
3.根据权利要求1所述的半导体激光器风冷散热装置，其特征是所述散热器（1）为插片式翅片结构。
4.根据权利要求1所述的半导体激光器风冷散热装置，其特征是所述散热器（1）的翅片底部与安装的聚风挡板（2）之间置放有降噪海绵片（3）。
5.根据权利要求1所述的半导体激光器风冷散热装置，其特征是所述散热器（1）的翅片之间的间隔与翅片沿气流方向的长度之比为1%-5%之间。
6.根据权利要求1所述的半导体激光器风冷散热装置，其特征是所述风扇（7）的出风面的面积与散热片（1）气流方向的截面积相当。
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