CN216895894U - 一种光纤激光器用分水阀、水冷系统和激光器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光纤激光器用分水阀、水冷系统和激光器，分水阀包括：阀体和进出水组件；其中，阀体内设有相互独立的进水通道和出水通道，阀体上设有第一管接头和第二管接头，第一管接头与进水通道连通，第二管接头与出水通道连通，第一管接头和第二管接头用于连接水冷板；进出水组件设置于阀体上，进出水组件用于连接阀体和水冷机。本申请提出一种光纤激光器用分水阀，这种分水阀结构简单，将传统水冷系统中的进出水分水阀合二为一，缩减了多个分水阀的阀壁数量，从而减少了体积的浪费，进而降低了其加工成本。

Description

一种光纤激光器用分水阀、水冷系统和激光器

技术领域

本申请涉及光纤激光器技术领域，具体涉及一种光纤激光器用分水阀、水冷系统和激光器。

背景技术

光纤激光器的光电转换效率一般在30％到40％之间，即输入总能量的30％到40％被转换为激光输出，剩余70％到60％被转换成为热量，通过光纤激光器的水冷系统带走，从而维持光纤激光器的各部分元器件运行所需的温度调节。

但随着近年来光纤激光器的发展，高功率光纤激光器光电模块的数量不断增加，冷却水流量越来越大，现有深孔钻单孔分水阀方案弊端逐渐显现，其分水阀尺寸、重量大，使得加工成本高。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本申请提出一种光纤激光器用分水阀、水冷系统和激光器，解决现有光纤激光器用分水阀尺寸、重量大的问题。

第一方面，本申请提供一种光纤激光器用分水阀，包括：

阀体，所述阀体内设有相互独立的进水通道和出水通道，所述阀体上设有第一管接头和第二管接头，所述第一管接头与所述进水通道连通，所述第二管接头与所述出水通道连通，所述第一管接头和所述第二管接头用于连接水冷板；

进出水组件，所述进出水组件设置于所述阀体上，所述进出水组件用于连接所述阀体和水冷机。

在上述技术方案的基础上，本申请还可以做如下改进。

优选的，若干所述第一管接头沿所述进水通道的长度方向间隔布置，若干所述第二管接头沿所述出水通道的长度方向间隔布置，所述第一管接头与对应的所述第二管接头连通。

优选的，所述进水通道和所述出水通道均为方孔。

优选的，所述进水通道的横截面和所述出水通道的横截面均设有倒角。

优选的，所述阀体的上表面开设有进口和出口，所述进口与所述进水通道连通，所述出口与所述出水通道连通，所述进出水组件设于所述进口和所述出口处。

优选的，所述进出水组件包括第一弯管和第二弯管，所述第一弯管的一端与所述进口处的所述阀体连接，所述第一弯管的另一端向远离所述阀体的一侧延伸，所述第二弯管的一端与所述出口处的所述阀体连接，所述第二弯管的另一端向远离所述阀体的一侧延伸。

优选的，所述阀体的上表面还开设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔与所述第一管接头连通，所述第二安装孔与所述第二管接头连通。

优选的，所述阀体包括长条状的本体和封堵板，所述本体内并列设置所述进水通道和所述出水通道，所述进水通道和所述出水通道均沿本体的长度方向延伸，所述封堵板与所述本体的两端连接，所述封堵板用于封堵所述进水通道和所述出水通道。

第二方面，本申请还提供一种水冷系统，包括：

水冷机，所述水冷机上设有第一进水口和第一出水口；

水冷板，所述水冷板上设有第二进水口和第二出水口；

上述任一项所述的分水阀；所述分水阀的进出水组件与所述第一进水口和所述第一出水口连通，所述分水阀的第一管接头和第二管接头分别与所述第二进水口和所述第二出水口连通。

第三方面，本申请还提供一种激光器，包括：

上述水冷系统；

光电模块，所述光电模块设置于所述水冷板上。

本申请的有益效果是：这种光纤激光器用分水阀结构简单，将传统冷却系统中的进出水分水阀合二为一，缩减了多个分水阀的阀壁数量，从而减少了体积的浪费，进而降低了其加工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1为本申请实施例所述一种水冷系统具体应用时的结构示意图；

图2为本申请实施例所述一种激光器用分水阀的结构示意图；

图3为图2的爆炸视图；

图4为图2的正视图；

图5为图2中阀体的正视图；

图6为图4中A-A剖视图；

图7为图5中B-B剖视图；

图中：100、分水阀；110、阀体；111、进水通道；112、出水通道；113、进口；114、出口；120、进出水组件；121、第一弯管；122、第二弯管；130、第一管接头；140、第二管接头；150、封堵板；160、第一安装孔；170、第二安装孔；180、安装组件；181、法兰、182、螺钉；183、密封圈；200、水冷机；300、光电模块；400、进水管；500、出水管；600、输入水管；700、输出水管。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供一种光纤激光器用分水阀、水冷系统和激光器，以解决现有光纤激光器用分水阀尺寸、重量大的问题。

如图1-3所示，本申请实施例提供的光纤激光器用分水阀100可应用于水冷系统内；这种水冷系统包括：分水阀100、水冷机200和水冷板。具体应用时，水冷机200的第一出水口可通过进水管400与分水阀100上的第一弯管121连接，分水阀100内的进水通道111通过输入水管600与水冷板的第二进水口连接，水冷板的第二出水口通过输出水管700与分水阀100上的出水通道112连接，分水阀100上的第二弯管122通过出水管500与水冷机200的第一进水口连接。

在本实施例中，水冷机200提供冷却水，冷却水在第一出水口处通过进水管400流入分水阀100上的第一弯管121内，之后，冷却水从进口113处进入进水通道111内，然后，冷却水在第一安装孔160处通过输入水管600流进水冷板上的第二进水口处，冷却水可将水冷板上的热量进行吸收；热量吸收完后，冷却水在第二出水口处通过输出水管700流到第二安装孔170处，并进入出水通道112内，再之后，使用过的冷却水在进口113处流出到第二弯管122处，最后通过出水管500流到第一进水口，并流回水冷机200内；整个使用过程中，冷却水可不断循环使用，并持续吸收水冷板上的热量。

在具体使用时，输入水管600和输出水管700可采用聚氨酯软管，由于聚氨酯软管具有绝热保温和防漏的特性，因此能提高水冷系统使用过程中的安全性能。

本申请实施例提供的水冷系统还可应用于激光器内；这种激光器包括水冷系统和光电模块300，所述光电模块300设置于水冷板上。

在本实施例中，当光电模块300上的热能传导到水冷板上后，可通过水冷系统带走水冷板上的热能，从而能持续不断为光电模块300降温。

如图1-7所示，为了更清楚的说明上述分水阀100的结构，以下将结合附图对分水阀100进行具体描述。

本申请实施例提供一种激光器用分水阀100，包括；阀体110和进出水组件120；其中，阀体110内设有相互独立的进水通道111和出水通道112，阀体110上设有第一管接头130和第二管接头140，第一管接头130与进水通道111连通，第二管接头140与出水通道112连通，第一管接头130和第二管接头140用于连接水冷板；进出水组件120设置于阀体110上，进出水组件120用于连接阀体110和水冷机200。

在本实施例中，这种分水阀100将传统水冷系统中的进出水分水阀100合二为一，缩减了多个分水阀100的阀壁数量，即将进水通道111和出水通道112放在一个阀体110内，避免了使用两个阀体110来分别设置进水通道111和出水通道112，从而减少了体积的浪费，进而降低了其加工成本。

具体使用时，进水通道111内的冷却水吸收完水冷板上的热量后，可流进出水通道112内，之后使用过的冷却水可通过进出水组件120进入水冷机200内进行循环。另外，在结构设计中，对进水通道111与出水通道112之间的间距以及阀体110的侧壁有厚度要求，需保证在一定压力下，长期工作的分水阀100不会出现损坏和变形。

本申请还提供以下实施例，具体如下。

在一些实施例中，多个第一管接头130可沿进水通道111的长度方向间隔布置，多个第二管接头140沿出水通道112的长度方向间隔布置，第一管接头130与对应的第二管接头140连通。

在本实施例中，进水通道111和出水通道112上均安装有多个管接头，从而能够使得这种分水阀100能与多个水冷板连接，从而可为多个光电模块300降温。

在一些实施例中，进水通道111和出水通道112均为方孔。

在本实施例中，方孔状的进水通道111和出水通道112与圆孔的水腔相比，采用方孔通道的流道截面积可增加20％，则在同等流量下，通道内流体的流速更低，流动方向上的压降更小，可为各光电模块300分流降温更加均匀；在批量制作过程中，所需原材料较圆孔可减少20％。

在一些实施例中，进水通道111的横截面和出水通道112的横截面均设有倒角。

在本实施例中，进水通道111和出水通道112的横截面设有倒角，能够起到结构过渡的效果，在冷却水流动过程中，可减少冷却水中的杂质在通道边角处因速度过低而沉积。

在一些实施例中，阀体110的上表面开设有进口113和出口114，进口113与进水通道111连通，出口114与出水通道112连通，进出水组件120设于进口113和出口114处。

在本实施例中，冷却水是在进口113处流到进水通道111内，最后在出口114处流出出水通道112，进口113和出口114可起到冷却水快速导通的效果。

在一些实施例中，进出水组件120包括第一弯管121和第二弯管122，第一弯管121的一端与进口113处的阀体110连接，第一弯管121的另一端向远离阀体110的一侧延伸，第二弯管122的一端与出口114处的阀体110连接，第二弯管122的另一端向远离阀体110的一侧延伸。

在本实施例中，第一弯管121和第二弯管122可均为L型弯管，弯管的长度可根据具体情况进行设计。

具体使用时，第一弯管121和第二弯管122均可采用宝塔弯头；在应用过程中，可使弯管内流速为2～3L/min，根据光电模块300的数量和流量需求进行初步确定分水阀100的尺寸；整个分水阀100结构简单，占用空间小，能够保证冷却水在多模光纤激光器的光学、电学和合束模块处均匀分流，减小流动阻力，从而提升分流效果。

在一些实施例中，阀体110的上表面还开设有第一安装孔160和第二安装孔170，第一安装孔160与第一管接头130连通，第二安装孔170与第二管接头140连通。

在本实施例中，第一安装孔160和第二安装孔170均有多个，可在阀体110上表面均匀间隔分布，第一管接头130和第二管接头140可根据具体情况分别安装在对应的第一安装孔160和第二安装孔170内。

具体使用时，第一管接头130和第二管接头140能在阀体110上灵活调节，调节到适合位置后，可将管接头直接拧紧在对应安装孔内，可保证外接水管正常弯曲，从而解决了整机水管连接时的弯曲难题。

在一些实施例中，阀体110包括长条状的本体和封堵板150，本体内并列设置进水通道111和出水通道112，进水通道111和出水通道112均沿本体的长度方向延伸，封堵板150与本体的两端连接，封堵板150用于封堵进水通道111和出水通道112。

在本实施例中，长条状的本体可以容纳更多的第一管接头130和第二管接头140，从而能适用在多个光电模块300上；另外封堵板150可将进水通道111的两端和出水通道112的两端封堵起来，从而能够提高整个分水阀100的分水效果。

具体使用时，封堵板150能够增加阀体110两端的密封性能，而封堵板150的厚度则可根据进水通道111和出水通道112的尺寸进行调整；另外，进水通道111和出水通道112与封堵板150之间可使用搅拌摩擦焊接的方式或者密封垫圈密封结构，能够确保阀体110的两端在一定压力下不会发生漏水的问题。

在一些实施例中，阀体110的材质为铝，阀体110的加工方式为挤压成型。

在本实施例中，阀体110使用铝型材，可降低阀体110的质量；在加工过程中采用挤压成型，能节约阀体110的设计时间，进而节省加工成本。

在一些实施例中，进水通道111和出水通道112与阀体110之间连接有安装组件180；安装组件180包括法兰181和螺钉182，进水通道111和出水通道112均固设在法兰181上，法兰181通过螺钉182安装于阀体110上。

在本实施例中，可通过法兰181和螺钉182将进水通道111和出水通道112快速安装在阀体110上。

具体应用中，进水通道111和出水通道112可朝同一个方向，也可以配合外接水管连接，采用焊接时，还可朝不同的方向；同时法兰181与阀体110配合面有加工精度要求，能够确保法兰181与阀体110稳定连接。

在一些实施例中，安装组件180还包括密封圈183，第一安装孔160和第二安装孔170内均设有密封圈183；进水通道111的底端和出水通道112的底端分别插接在对应的密封圈183内。

在本实施例中，密封圈183可以增加进水通道111和出水通道112与阀体110之间的密封性能。

在一些实施例中，密封圈183为O型密封圈，O型密封圈的材质为橡胶。

在本实施例中，橡胶材质的O型密封圈能够进一步增加进水通道111和出水通道112安装结构的稳定性，能够确保一定压力下，不会出现无漏水的问题。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本文中，诸如“部件”一和“部件”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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本申请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，本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种光纤激光器用分水阀，其特征在于，包括：

阀体，所述阀体内设有相互独立的进水通道和出水通道，所述阀体上设有第一管接头和第二管接头，所述第一管接头与所述进水通道连通，所述第二管接头与所述出水通道连通，所述第一管接头和所述第二管接头用于连接水冷板；

进出水组件，所述进出水组件设置于所述阀体上，所述进出水组件用于连接所述阀体和水冷机。

2.根据权利要求1所述的一种光纤激光器用分水阀，其特征在于：所述阀体上设置若干所述第一管接头和若干所述第二管接头，若干所述第一管接头沿所述进水通道的长度方向间隔布置，若干所述第二管接头沿所述出水通道的长度方向间隔布置，所述第一管接头与对应的所述第二管接头连通。

3.根据权利要求1所述的一种光纤激光器用分水阀，其特征在于：所述进水通道和所述出水通道的截面均为方孔。

4.根据权利要求3所述的一种光纤激光器用分水阀，其特征在于：所述方孔设有倒角。

5.根据权利要求1所述的一种光纤激光器用分水阀，其特征在于：所述阀体的上表面开设有进口和出口，所述进口与所述进水通道连通，所述出口与所述出水通道连通，所述进出水组件设于所述进口和所述出口处。

6.根据权利要求5所述的一种光纤激光器用分水阀，其特征在于：所述进出水组件包括第一弯管和第二弯管，所述第一弯管的一端与所述进口处的所述阀体连接，所述第一弯管的另一端向远离所述阀体的一侧延伸，所述第二弯管的一端与所述出口处的所述阀体连接，所述第二弯管的另一端向远离所述阀体的一侧延伸。

7.根据权利要求1所述的一种光纤激光器用分水阀，其特征在于：所述阀体的上表面还开设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔的内壁与所述第一管接头螺纹连接，所述第二安装孔的内壁与所述第二管接头螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的一种光纤激光器用分水阀，其特征在于：所述阀体包括长条状的本体和封堵板，所述本体内并列设置有所述进水通道和所述出水通道，所述进水通道和所述出水通道均沿所述本体的长度方向延伸，所述封堵板与所述本体的两端连接，所述封堵板用于封堵所述进水通道和所述出水通道。

9.水冷系统，包括：

水冷机，所述水冷机上设有第一进水口和第一出水口；

水冷板，所述水冷板上设有第二进水口和第二出水口；

上述权利要求1-8所述的光纤激光器用分水阀；所述分水阀的进出水组件与所述第一进水口和所述第一出水口连通，所述分水阀的第一管接头和第二管接头分别与所述第二进水口和所述第二出水口连通。

10.激光器，包括：

上述权利要求9所述的水冷系统；

光电模块，所述光电模块设置于所述水冷板上。

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