CN208187958U - 一种激光物证勘查仪的散热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光物证勘查仪的散热系统，包括散热块、热电制冷器以及风扇，散热块包括连接片和若干散热片，连接片为矩形结构，所述散热片间隔一定的距离相互平行地设置在连接片上，位于最外侧的两个散热片上分别设置有若干柱状凸起，柱状凸起上设置有螺纹孔，风扇通过所述螺纹孔连接在散热块上，散热片用于散热，风扇用于加速空气对流，对散热片进行强迫风冷；连接片上设置有凹槽，凹槽将该面分为左、右两个凸起面；凸起面用于设置热电制冷器，热电制冷器用于吸收半导体激光器阵列所产生的热量并传递给散热块；本散热系统适用于对半导体激光器阵列进行散热，不仅结构简单，成本低，而且散热效果好，散热效率高。

Description

一种激光物证勘查仪的散热系统

技术领域

本实用新型涉及物证勘查技术领域，具体涉及一种激光物证勘查仪的散热系统。

背景技术

痕迹显影法，是利用特种光源照射未知痕迹表面(目测无痕迹表面)所激发出荧光的方法；激光是特种光源里最适合痕迹显影法的光源；激光光源具有亮度高、单位面积光能量强、单色性好等特点，早已成为刑侦部门不可或缺的办案工具，激光物证勘查仪是根据痕迹显影法的原理制造而成，为刑事案件的侦破带来巨大帮助。

激光器是激光物证勘查仪的核心部件，激光器用于产生激光发射光源，激光器在使用过程中，受温度的影响较大，故在激光物证勘查仪中通常还需要设置散热系统(或散热装置)，散热系统用于对激光物证勘查仪进行降温，使得产生的热量快速消散，从而确保激光物证勘查仪能正常工作。

随着科技的不断发展，对激光物证勘查仪的要求越来越高，尤其是需要激光物证勘查仪同时具有高功率和便携性；故近年来，激光物证勘查仪通常采用半导体激光器阵列作为激光光源，以提高激光物证仪的输出功率，同时减小激光物证勘查仪的体积和重量；采用半导体激光器阵列作为激光光源的激光物证勘查仪，在工作时，同样会产生大量的热量，需要及时排出，以免影响激光物证勘查仪正常工作，然而，现有技术中，用于对激光器进行散热的散热系统，结构复杂，成本高，而且对半导体激光器阵列的散热效果较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种激光物证勘查仪的散热系统，适用于对半导体激光器阵列进行散热，不仅结构简单，成本低，而且散热效果好，散热效率高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种激光物证勘查仪的散热系统，包括散热块、热电制冷器以及风扇，所述散热块包括连接片和若干散热片，所述连接片为矩形结构，所述散热片间隔一定的距离相互平行地设置在连接片的一个面上，位于最外侧的两个散热片上分别设置有若干柱状凸起，所述柱状凸起上设置有螺纹孔，所述风扇通过所述螺纹孔连接在所述散热块上，所述散热片用于散热，所述风扇用于降低散热片的温度；连接片上与散热片相对应的另一个面上设置有凹槽，所述凹槽将该面分为左、右两个凸起面；所述凸起面用于设置所述热电制冷器，所述热电制冷器用于吸收半导体激光器阵列所产生的热量并传递给所述散热块。

优选地，所述热电制冷器的热面与凸起面相接触。

优选地，所述凹槽的宽度大于半导体激光器阵列的宽度。

优选地，所述凹槽设置在所述连接片的中间位置处，并正对半导体激光器阵列。凹槽的设置一方面可以为半导体激光器阵列的安装和固定提供空间，而且便于布线(或走线)，另一方面，由于凹槽的上、下两个方向是贯通的，不会形成封闭的空间，有利于半导体激光器阵列的散热，即半导体激光器阵列所产生的一部分热量还可以通过凹槽的上、下两个方向扩散出去。

优选地，所述两个散热片上柱状凸起的位置一一对应，所述螺纹孔的轴线垂直于所述连接片，通过构成矩形结构的四个柱状凸起实现所述风扇的固定。

优选地方案中，包括两个风扇，所述两个风扇分别设置在对应所述热电制冷器的位置处。

优选地，所述风扇可以采用的是轴流风扇和/或离心风扇。

进一步地方案中，所述连接片上还设置有若干连接孔，所述连接孔用于实现所述散热块的固定。

优选地，所述凸起面的上边缘和下边缘处分别设置有连接孔，同时，所述上边缘或所述下边缘的两个连接孔之间的位置处设置有连接孔。

进一步地，还包括压板和基板，所述基板为矩形结构，在基板的中心位置处设置有孔阵列，所述孔阵列包括若干孔，所述孔的深度小于基板的厚度，所述孔用于容纳半导体激光器；基板上沿所述孔的轴向方向设置有通孔，所述通孔的直径小于所述孔的直径，所述通孔用于通过半导体激光器所产生的激光；所述压板用于对容纳于所述孔阵列中的半导体激光器进行固定，所述基板上对应所述连接孔的位置处分别设置有装配孔，所述装配孔用于实现基板与所述散热块的连接并将基板与散热块之间的所述热电制冷器压紧。基板具有良好的导热性能(或称热传导性能)，基板可以实现半导体激光器阵列中各半导体激光器的定位，并使半导体激光器布置为所需的阵列形式，如按照m×n二维阵列进行布置，或按照等边三角形进行布置，或按照等腰三角形进行布置等，利用压板与基板的配合可以实现半导体激光器阵列的固定。

在进一步地优化方案中，所述基板上对应所述热电制冷器的位置处设置有减薄槽，所述减薄槽用于减少基板上对应热电制冷器处的厚度。以提高传热效率。

与现有技术相比，使用本实用新型提供的一种激光物证勘查仪的散热系统，具有以下有益效果：

1、本散热系统结构简单，成本低，安装设置方便，用于激光物证勘查仪中，能够实现良好的散热效果好，确保半导体激光器阵列的温度稳定，有利于获得高质量的激光束，同时有利于延长半导体激光器的使用寿命。

2、本散热系统中采用热电制冷器，吸收半导体激光器阵列所产生的热量，利用散热块中的散热片进行散热，并利用多个风扇加速空气对流，对散热块进行强迫风冷，能够使激光物证勘查仪系统产生的热量快速消散，从而具有良好的散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1中提供的一种激光物证勘查仪的散热系统中，散热块的前视结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中提供的一种激光物证勘查仪的散热系统中，散热块的后视结构示意图。

图3为本实用新型实施例1中提供的一种激光物证勘查仪的散热系统中，散热块上设置风扇之后的结构示意图。

图4为本实用新型实施例1中提供的一种激光物证勘查仪的散热系统的三维结构示意图。

图5为本实用新型实施例1中提供的一种激光物证勘查仪的散热系统俯视图。

图6为本实用新型实施例2中提供的一种激光物证勘查仪的散热系统的装配(爆炸)示意图。

图7为本实用新型实施例2中提供的一种激光物证勘查仪的散热系统装配完之后的示意图。

图8为本实用新型实施例2中提供的一种激光物证勘查仪的散热系统的俯视图，其中风扇采用的是轴流风扇。

图9为本实用新型实施例2中提供的一种激光物证勘查仪的散热系统的俯视图，其中风扇采用的是离心风扇。

图中标记说明

散热块101，风扇102，热电制冷器103，

连接片201，散热片202，柱状凸起203，螺纹孔204，凹槽205，凸起面206，上散热片207，下散热片208，连接孔209，

压板301，基板302，半导体激光器303，通孔304，装配孔305，减薄槽306。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1、图2、图3以及图4，本实施例中提供了一种激光物证勘查仪的散热系统，包括散热块101、热电制冷器103以及风扇102，其中，

散热块101包括连接片201和若干散热片202，连接片201为矩形结构(或称为长方体结构，即连接片201的长度和宽度远大于连接片201的厚度)，散热片202间隔一定的距离相互平行地设置在连接片201的一个平面上，散热片202主要用于散热，相邻两散热片202之间的间隔距离可以根据实际情况而定，而且连接片201的厚度、高度等参数也可以根据散热量的大小进行具体计算，这里不再赘述；

位于最外侧的两个散热片202的外侧面上分别设置有若干柱状凸起203，柱状凸起203上设置有螺纹孔204，螺纹孔204的轴线垂直于连接片201，螺纹孔204主要用于固定风扇102；

风扇102通过若干螺纹孔204连接在散热块101上，使得风扇102的一端正好接触在散热片202上，风扇102用于加速空气对流，对散热片202进行强迫风冷，从而有效地带走散热片202的热量，进而降低散热片202的温度，起到良好的散热效果；

如图4所示，连接片201上与设置散热片202相对应的另一个面上设置有凹槽205，凹槽205的设置将该面分为左、右两个凸起面206；凸起面206上分别设置有热电制冷器103，热电制冷器103用于吸收半导体激光器阵列所产生的热量并传递给散热块101。

在本实施例中，连接片201和散热片202的导热性好，可以采用现有技术中常用的铝合金、黄铜或青铜等材料制作连接片201或散热片202，以保证良好的传热效率。

可以理解，散热片202设置在连接片201上时的设置方向可以根据实际情况而定，如散热片202可以水平设置，如图1所示，还可以竖直设置、倾斜一定的角度设置等，都是可行的方案。

热电制冷器103是现有技术中常用的半导体散热器件，采用的是热电效应(即帕米尔效应)制冷的方法，在本实施例中，将热电制冷器103设置在连接片201上时，热电制冷器103的热面(或热端)应该与连接片201的凸起面206相接触(或贴合)，热电制冷器103的冷面(或冷端)应该与半导体激光器303的封装结构或设置半导体激光器303的基板302相接触(或贴合)，从而使得在工作状态下，半导体激光器303所产生的热量可以及时的传递到热电制冷器103的冷面，然后通过冷面传递到热电制冷器103的热面，而后热面的热量通过连接片201传递到散热片202上，散热片202的数目较多，且表面积较大，可以实现良好的散热效果，从而确保半导体激光器303的温度均匀、不出现温度大幅度波动的情况，有利于保证半导体激光器303所产生的激光的质量，同时有利于延长半导体激光器303的使用寿命。

在进一步地散热方案中，在散热片202上可以设置若干风扇102，风扇102不仅可以加速空气的流通，有利于散热片202进行散热，而且可以直接抽走散热片202上的热量，进行强迫风冷，以增大散热片202与热电制冷器103之间的温差，从而可以加速热量的流动，加速散热片202散热的速率。

在更进一步地散热方案中，可以对风扇102的转速(或功率)进行控制，当半导体激光器阵列的输出功率较高时(即半导体激光器阵列中处于工作状态的半导体激光器303较多时)，可以增加风扇102的转速，以提高散热速率，当半导体激光器阵列的输出功率较低时，可以降低风扇102的转速，从而获得更优化的散热效果。

如图2或图4所示，在本实施例中，凹槽205设置在连接片201的中间位置处，并正对半导体激光器阵列。凹槽205的设置一方面可以为半导体激光器阵列的安装和固定提供空间，既便于布线(或走线)，又便于进行操作；另一方面，由于凹槽205的上、下两个方向是贯通的，半导体激光器阵列设置好之后，不会形成封闭的空间，有利于半导体激光器阵列的散热，即半导体激光器阵列所产生的一部分热量还可以通过凹槽205的上、下两个方向扩散出去。

为了便于描述，这里将位于最外侧的两个散热片202分别作为上散热片207和下散热片208，如图1及图3所示，在优化的方案中，上散热片207与下散热片208上柱状凸起203的位置一一对应，通过构成矩形结构的四个柱状凸起203(包括两个设置在上散热片207上的柱状凸起203、两个设置在下散热片208上的柱状凸起203)实现风扇102的固定；固定效果好，风扇102不易松动和脱落。

在本实施例中，散热块101可以是通过一体铸造，然后通过后期加工成型的(即一体成型)，如切削、钻孔、倒角等后期工艺；也可以是拼接而成的。

如图3所示，在本实施例中，散热块101上设置有两个风扇102，两个风扇102分别设置在对应热电制冷器103的位置处(或对应左、右两个凸起面206的位置处)；固定每个风扇102采用的是四个柱状凸起203，故在散热块101一共设置了八个柱状凸起203，八个柱状凸起203上均设置有螺纹孔204，风扇102上对应的位置处也设置有了四个螺纹孔204，从而可以利用螺栓实现风扇102的固定。

可以理解，风扇102越多，散热效果越好，故当散热块101的尺寸较大时，可以布置更多的风扇102，该领域的技术人员可以理解，这里不再赘述。

散热风扇102传统和现代仪器设备上都有广泛的应用，散热风扇102的种类较多，结构丰富，其中，轴流风扇102和离心风扇102是现有技中常见的两种散热风扇102，轴流风扇102的叶片推动空气以与轴相同的方向流动；轴流风扇102的结构紧凑，可以节省很多空间，同时安装方便，可以获得较高的流率，产生中等风压；离心风扇102工作时，叶片推动空气以与轴相垂直的方向(即径向)流动，进气是沿轴线方向，而出气却垂直于轴线方向，通常情况下使用轴流风扇102就可以达到很好的冷却效果，并且可以产生高风压；在需要将气流旋转90度排出或者需要较大的风压时，首选离心风扇102。

在本实施例中，风扇102可以优先采用轴流风扇102和/或离心风扇102。采用轴流风扇102时，风扇102的进气口设置在靠近或接触散热片202一侧，出气口设置在远离散热片202一侧，使得空气沿风扇102的轴线流动；采用离心风扇102时，风扇102的进气口设置在靠近或接触散热片202一侧，出气口设置在风扇102的侧面，使得空气沿轴线的方向进入，沿垂直于轴线的方向流出。

如图5所示，在本实施例中，激光物证勘查仪正常工作时，利用本实施例所提供的散热系统，半导体激光器阵列所产生的热量的传递方向如图中虚线所示。

实施例2

本实施例2与上述实施例1的主要区别在于，在本实施例中，散热块101的连接片201上还设置有若干连接孔209，连接孔209既可以用于实现散热块101的固定，又可以将设置有半导体激光器阵列的基板302固定在散热块101上，使得设置在散热块101和基板302之间的热电制冷器103压紧，以便更好地传热。

如图6所示，在本实施例中，凸起面206的上边缘和下边缘处分别设置有连接孔209，同时，上边缘或下边缘的两个连接孔209之间的位置处也设置有连接孔209。

如图6所示，在进一步地方案中，本实施例所提供的散热系统还包括压板301和基板302，基板302为矩形结构，在基板302的中心位置处设置有孔阵列，孔阵列包括若干孔，孔的深度小于基板的厚度，所述孔用于容纳半导体激光器303，基板302上沿孔的轴向方向设置有通孔304，通孔304的直径小于孔的直径，通孔304用于通过半导体激光器303所产生的激光；压板301用于对容纳于孔阵列中的半导体激光器303进行固定，即压板301与基板302配合使用，实现半导体激光器阵列的定位与固定；基板302上对应连接孔209的位置处分别设置有装配孔305，利用装配孔305可以将基板302连接在散热块101上，并将基板302与散热块101之间的热电制冷器103压紧，使得热电制冷器103与基板302及散热块101的接触良好，以实现更好的导热性能(或称热传导性能)。

基板302具有良好的导热性能(或称热传导性能)，基板302可以实现半导体激光器阵列中各半导体激光器303的定位，并使半导体激光器303布置为所需的阵列形式，如按照m×n二维阵列进行布置，或按照等边三角形进行布置，或按照等腰三角形进行布置等，利用压板301与基板302的配合可以实现半导体激光器阵列的固定。

故在优化的方案中，孔阵列可以按照m×n二维阵列进行布置，或按照等边三角形进行布置，或按照等腰三角形进行布置，以满足半导体激光器阵列的步骤需要，更好的实现定位与固定作用；相应的，压板301上设置有用于穿过半导体激光器303引脚(或引线)的若干布线孔，所述布线孔与孔阵列中的孔一一对应。

在本实施例中，需要将半导体激光器303按照3×3二维阵列进行布置，以形成3×3二维半导体激光器阵列，故孔阵列需要采用3×3二维阵列方式进行布置，以便对半导体激光器阵列进行定位和固定，如图6或图7所示；可以理解，孔阵列可以采用其它布置方式，孔的数目可以根据需要而改变，具有相同的散热效果，这里不再赘述。

在本实施例中，散热块101上凹槽205的宽度大于半导体激光器阵列的宽度，从而使得半导体激光器阵列可以设置在正对凹槽205的位置处，压板301可以容于两个热电制冷器103之间，且压板301与凹槽205之间具有一定的间隙，既便于布线，有有利于半导体激光器阵列进行散热。

在本实施例中，基板302具有良好的导热性能，如图7所示，在进一步地优化方案中，基板302上对应热电制冷器103的位置处还设置有减薄槽306，减薄槽306可以有效地减少基板302上对应热电制冷器103处的厚度，从而使得半导体激光器阵列所产生的热量沿基板302扩散时，更靠近热电制冷器103的冷面，从而更容易传递到热电制冷器103中，以提高传热效率。

在本实施例中，激光物证勘查仪正常工作时，利用本实施例所提供的散热系统，当风扇102采用的是轴流风扇102时，半导体激光器阵列所产生的热量的传递方向如图8中虚线所示；当风扇102采用的是离心风扇102时，半导体激光器阵列所产生的热量的传递方向如图9中虚线所示。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种激光物证勘查仪的散热系统，其特征在于，包括散热块、热电制冷器以及风扇，所述散热块包括连接片和若干散热片，所述连接片为矩形结构，所述散热片间隔一定的距离相互平行地设置在连接片的一个面上，位于最外侧的两个散热片上分别设置有若干柱状凸起，所述柱状凸起上设置有螺纹孔，所述风扇通过所述螺纹孔连接在所述散热块上，所述散热片用于散热，所述风扇用于降低散热片的温度；连接片上与散热片相对应的另一个面上设置有凹槽，所述凹槽将该面分为左、右两个凸起面；所述凸起面用于设置所述热电制冷器，所述热电制冷器用于吸收半导体激光器阵列所产生的热量并传递给所述散热块。

2.根据权利要求1所述的激光物证勘查仪的散热系统，其特征在于，所述凹槽设置在所述连接片的中间位置处，凹槽的宽度大于半导体激光器阵列的宽度。

3.根据权利要求2所述的激光物证勘查仪的散热系统，其特征在于，所述两个散热片上柱状凸起的位置一一对应，所述螺纹孔的轴线垂直于所述连接片，通过构成矩形结构的四个柱状凸起实现所述风扇的固定。

4.根据权利要求3所述的激光物证勘查仪的散热系统，其特征在于，包括两个风扇，所述两个风扇分别设置在对应所述热电制冷器的位置处。

5.根据权利要求4所述的激光物证勘查仪的散热系统，其特征在于，所述风扇采用的是轴流风扇和/或离心风扇。

6.根据权利要求1-5任一所述的激光物证勘查仪的散热系统，其特征在于，所述连接片上设置有若干连接孔，所述连接孔用于实现所述散热块的固定。

7.根据权利要求6所述的激光物证勘查仪的散热系统，其特征在于，所述凸起面的上边缘和下边缘处分别设置有连接孔，同时，所述上边缘或所述下边缘的两个连接孔之间的位置处设置有连接孔。

8.根据权利要求7所述的激光物证勘查仪的散热系统，其特征在于，还包括压板和基板，所述基板为矩形结构，在基板的中心位置处设置有孔阵列，所述孔阵列包括若干孔，所述孔的深度小于基板的厚度，所述孔用于容纳半导体激光器；基板上沿所述孔的轴向方向设置有通孔，所述通孔的直径小于所述孔的直径，所述通孔用于通过半导体激光器所产生的激光；所述压板用于对容纳于所述孔阵列中的半导体激光器进行固定，所述基板上对应所述连接孔的位置处分别设置有装配孔，所述装配孔用于实现基板与所述散热块的连接并将基板与散热块之间的所述热电制冷器压紧。

9.根据权利要求8所述的激光物证勘查仪的散热系统，其特征在于，所述基板上对应所述热电制冷器的位置处设置有减薄槽，所述减薄槽用于减少基板上对应热电制冷器处的厚度。