CN217642123U - 一种超快激光脉冲散热装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种超快激光脉冲散热装置，涉及激光的领域，其包括激光器本体、导热板和散热组件，所述导热板设置于所述激光器本体与所述散热组件之间，且所述激光器本体和所述散热组件均与所述导热板紧密贴合，所述散热组件包括水冷箱、进水管和出水管，所述水冷箱上设有进水孔和出水孔，所述进水管与所述进水孔连通，所述进水管上设有水泵，所述出水管与所述出水孔连通，所述水冷箱上设置有温度传感器和控制器，所述温度传感器用于测量所述水冷箱的表面温度，所述控制器与所述温度传感器电性连接，所述进水管在进水孔位置设有水流阀，所述控制器用于控制所述水流阀的开启与关闭。本申请具有改善传统激光器散热装置工作效率低的效果。

Description

一种超快激光脉冲散热装置

技术领域

本申请涉及激光的领域，尤其是涉及一种超快激光脉冲散热装置。

背景技术

激光自20世纪被发明以来就以其卓越的特性被誉为“最快的刀”、“最亮的光”与“最准的尺”；成为20世纪以来继核能、电脑、半导体之后人类的又一重大发明。激光的产生需具备以下至少三个要素：实现粒子数反转的工作物质、使原子被激发的激励源和实现光放大的光学谐振腔。

在工业上，激光按出光时间可分为连续波、准连续、短脉冲、超短脉冲四类。“超快激光”是指输出激光的脉冲宽度在10-12s即皮秒级别，或小于皮秒级别的脉冲激光。

通常激光器在工作时，输入的电能只有10%左右的能量转化为激光输出，剩余90%左右的能量转化成热能的形式，如果这些热量不及时传递出去将对激光的光束质量以及输出功率都造成很大的影响。传统激光器一般采用风冷散热装置，这种散热装置存在工作效率低、使用寿命短等缺陷。

实用新型内容

为了改善传统激光器散热装置工作效率低的缺陷，本申请提供一种超快激光脉冲散热装置。

本申请提供的一种超快激光脉冲散热装置，采用如下的技术方案：

一种超快激光脉冲散热装置，包括激光器本体、导热板和散热组件，所述导热板设置于所述激光器本体与所述散热组件之间，且所述激光器本体和所述散热组件均与所述导热板紧密贴合，所述散热组件包括水冷箱、进水管和出水管，所述水冷箱上设有进水孔和出水孔，所述进水管与所述进水孔连通，所述进水管上设有水泵，所述出水管与所述出水孔连通，所述水冷箱上设置有温度传感器和控制器，所述温度传感器用于测量所述水冷箱的表面温度，所述控制器与所述温度传感器电性连接，所述进水管在进水孔位置设有水流阀，所述控制器用于控制所述水流阀的开启与关闭。

通过采用上述技术方案，通过导热板和散热组件的设置，能够将激光器本体产生的热量通过导热板传递至散热组件，再通过散热组件将热量消耗，以达到散热的目的；散热组件中，进水管和水冷箱的设置，能够通过进水管向水冷箱内注入冷却液，通过冷却液能够降低水冷箱的温度，使通过导热板传递至水冷箱的热量能够被消耗；通过出水管的设置能够将使用完毕的冷却液通过出水管排出；通过温度传感器、水流阀和控制器的设置，温度传感器能够测量水冷箱表面温度，当水冷箱表面温度到达预设上限时，温度传感器将温度信号传递至控制器，此时控制器能够控制水流阀开启，将水冷箱内液体排出，向水冷箱内注入新的冷却液，以使得水冷箱维持表面低温从而加快导热板与水冷箱的热交换速度，从而加快激光器的散热，提高了激光器的散热效率。

可选的，所述导热板底部设置有若干个导热条，所述导热条沿导热板长度方向均匀分布，所述水冷箱顶部对应导热条的尺寸设置有若干个散热条，所述散热条为内部空腔结构。

通过采用上述技术方案，导热条和散热条的设置增加了导热板和水冷箱的接触面积，进一步提高了散热效率。

可选的，所述水冷箱一侧设置有冷凝风机

通过采用上述技术方案，冷凝风机的设置能够通过冷凝风机向水冷箱吹冷风来降低水冷箱温度，从而加快导热板与水冷箱的热交换速度，进一步提高散热效率。

可选的，所述水冷箱的整个侧壁均设置有散热铜片。

通过采用上述技术方案，铜片导热系数好，成本低，散热铜片的设置增加了水冷箱与空气的热交换速度，进一步提高了散热效率。

可选的，所述导热板由导热银胶材料制成。

通过采用上述技术方案，导热银胶导热率高，导热速度快，通过采用导热银胶材料制作导热板，能够加快导热板与水冷箱的热交换速度，进一步提高了散热效率。

可选的，所述进水管和所述出水管上均设置有单向阀。

通过采用上述技术方案，通过单向阀的设置能够控制冷却液单向流动，防止因冷却液倒流而导致水冷箱内温度过高的冷却液堆积造成散热效率下降的缺陷。

可选的，所述进水管上设置有过滤器。

通过采用上述技术方案，通过过滤网的设置能够对进入水冷箱的液体进行过滤，避免异物对水冷箱造成损坏，提高了水冷箱的使用寿命。

可选的，所述水冷箱底部设有支撑架，所述支撑架顶面为网状镂空结构。

通过采用上述技术方案，通过支撑架的设置使水冷箱底部也能与空气接触，进一步增加了水冷箱与空气的热交换面积，提高了散热效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过导热板和散热组件的设置，能够使激光器产生的热量通过导热板传递至散热组件，再通过散热组件将该热量消耗，改善了传统激光器散热装置散热效率低的缺陷；

2.通过导热条和散热条的设置，增加了导热板和水冷箱的热交换面积，提高了散热效率；

3.通过单向阀的设置，避免了因冷却液回流而导致水冷箱内使用完的无效冷却液产生堆积而造成散热效率低的问题。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例的整体结构示意图。

附图标记说明：1、激光器本体；2、导热板；21、导热条；3、散热组件；31、进水管；311、水流阀；32、水冷箱；321、散热条；322、散热铜片；323、安装座；33、出水管；34、进水孔；35、出水孔；4、支撑架；5、水泵；6、单向阀；7、过滤器；8、温度传感器；9、控制器；10、冷凝风机。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种超快激光脉冲散热装置。参照图1，一种超快激光脉冲散热装置包括激光器本体1、导热板2和散热组件3，导热板2位于激光器本体1和散热组件3之间，且激光器本体1和散热组件3均与导热板2紧密贴合。

参照图1和图2，散热组件3包括水冷箱32、进水管31和出水管33，水冷箱32为长方体结构，水冷箱32底部设置有支撑架4，支撑架4的顶板为矩形网状镂空结构，水冷箱32的一端开设有进水孔34，进水管31通过进水孔34与水冷箱32内部连通，进水管31上安装有水泵5，水冷箱32远离进水孔34的一端开设有出水孔35，出水管33通过出水孔35与水冷箱32内部连通。导热板2由导热银胶材料制成且为矩形结构，其尺寸与水冷箱32相适配，导热板2底部分布有导热条21，导热条21沿导热板2长度方向均匀设置有若干个，且呈齿状分布，导热条21的长度方向与导热板2的长度方向垂直，水冷箱32顶部分布有与若干个导热条21长度方向相同的散热条321，散热条321位于相邻导热条21之间，且与导热条21的长度相等，散热条321为内部空腔结构，导热条21与散热条321相互抵接。

使用时，先将水冷箱32放置于支撑架4上方，然后将导热板2放置于水冷箱32上方且将导热条21对准散热条321，使导热条21与散热条321相抵接；然后通过水泵5向水冷箱32内经过进水管31注入冷却液，即可使水冷箱32温度降低，此时将激光器放置于导热板2上方，激光器产生的热量即可传递至导热板2中，导热板2即可与水冷箱32进行热量交换，以达到使激光器散热的目的。

参照图1和图2，水冷箱32的整个侧壁均粘性连接有散热铜片321，水冷箱32外壁一侧的散热铜片321上固定连接有安装座323，安装座323上固定连接有温度传感器8和控制器9，进水管31上螺纹连接有水流阀311，水流阀311和温度传感器8均与控制器9电性连接，控制器9用于控制水流阀311的开启与关闭。

使用时，温度传感器8测量水冷箱32外壁的表面温度并将该温度信号传递至控制器9，当水冷箱32的外表面温度达到预设温度上限时，控制器9开启水流阀311，将水冷箱32内温度过高的冷却液排出，向水冷箱32内注入新的冷却液，以保证水冷箱32的持续低温，从而保证水冷箱32和导热板2的热交换速度，提高散热效率。

参照图1和图2，在支撑架4上水冷箱32的一侧放置有冷凝风机10。

使用时，冷凝风机10向水冷箱32吹冷风，加快水冷箱32与空气的热交换速度，降低水冷箱32升温速度，提高散热效率。

参照图1，进水管31和出水管33上均螺纹连接有单向阀6和过滤器7，进水管31上还螺纹连接有过滤器7。

使用时，冷却液通过进水管31注入水冷箱32中，在进水管31中经过滤器7过滤，单向阀6用于防止冷却液在进水管31或出水管33中倒流。

本申请实施例一种超快激光脉冲散热装置的实施原理为：第一步，将水冷箱32放置于支撑架4上方；第二步，将冷凝风机10放置于支撑架4上方水冷箱32的一侧；第三步，将导热板2放置于水冷箱32上方，并将导热板2底部的导热条21对准水冷箱32顶部的散热条321，使导热板2与水冷箱32紧密贴合；第四步，将激光器放置于导热板2上方；第五步，向水冷箱32中注入冷却液；第六步，运行激光器，此时激光器产生的热量即可通过导热板2传递至水冷箱32；第七步，运行温度传感器8，使温度传感器8测量水冷箱32外表面的温度并将温度信号传递至控制器9，当水冷箱32外表面温度达到预设上限时，控制器9控制打开水流阀311，使温度过高的冷却液通过出水管33从水冷箱32中排出，并将新的冷却液通过进水管31注入水冷箱32，以使水冷箱32的温度降低，从而提高散热效率；第八步，运行冷凝风机10，使冷凝风机10向水冷箱32吹冷风，进一步降低水冷箱32温度，提高散热效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超快激光脉冲散热装置，其特征在于：包括激光器本体(1)、导热板(2)和散热组件(3)，所述导热板(2)设置于所述激光器本体(1)与所述散热组件(3)之间，且所述激光器本体(1)和所述散热组件(3)均与所述导热板(2)紧密贴合，所述散热组件(3)包括水冷箱(32)、进水管(31)和出水管(33)，所述水冷箱(32)上设有进水孔(34)和出水孔(35)，所述进水管(31)与所述进水孔(34)连通，所述进水管(31)上设有水泵(5)，所述出水管(33)与所述出水孔(35)连通，所述水冷箱(32)上设置有温度传感器(8)和控制器(9)，所述温度传感器(8)用于测量所述水冷箱(32)的表面温度，所述控制器(9)与所述温度传感器(8)电性连接，所述进水管(31)在进水孔(34)位置设有水流阀(311)，所述控制器(9)用于控制所述水流阀(311)的开启与关闭。

2.根据权利要求1所述的一种超快激光脉冲散热装置，其特征在于：所述导热板(2)底部设置有导热条(21)，所述导热条(21)沿导热板(2)长度方向均匀分布有若干个，所述水冷箱(32)顶部对应设置有若干个散热条(321)，所述散热条(321)位于相邻导热条(21)之间，且与导热条抵接，所述散热条(321)为内部空腔结构。

3.根据权利要求2所述的一种超快激光脉冲散热装置，其特征在于：所述水冷箱(32)一侧设置有冷凝风机(10)。

4.根据权利要求3所述的一种超快激光脉冲散热装置，其特征在于：所述水冷箱(32)的整个侧壁均设置有散热铜片(322)。

5.根据权利要求4所述的一种超快激光脉冲散热装置，其特征在于：所述导热板(2)由导热银胶材料制成。

6.根据权利要求5所述的一种超快激光脉冲散热装置，其特征在于：所述进水管(31)和所述出水管(33)上均设置有单向阀(6)。

7.根据权利要求6所述的一种超快激光脉冲散热装置，其特征在于：所述进水管(31)上设置有过滤器(7)。

8.根据权利要求7所述的一种超快激光脉冲散热装置，其特征在于：所述水冷箱(32)底部设有支撑架(4)，所述支撑架(4)顶面为网状镂空结构。

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