CN220306699U - 一种压缩制冷光纤激光器用冷板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种压缩制冷光纤激光器用冷板,具有壳体,光学部分,压缩制冷装置,其合理的构造了激光器壳体内光纤激光器和压缩制冷装置的结构,使得激光器的热量被迅速带出并不破坏激光器的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种压缩制冷光纤激光器用冷板,利用压缩制冷控制机箱内泵浦光源的温度。
背景技术
在高功率激光器的使用过程中,对制冷机构十分的依赖。在往常的激光器制冷中,多是采用水冷机构进行制冷,水冷机构庞大且安装条件严格,不利于室外便携焊接。
现有技术中采用压缩制冷的风冷散热光纤激光器,如CN103279149A公开了一种使用压缩机的制冷和制热循环来使得激光器恒温的结构,文献CN203071389U公开了一种使用变频压缩制冷的小型激光装置,但他们都仅仅只使用了简单的变频压缩的原理,并没有对压缩制冷的冷板作深入的研究,导致冷板带走热量的能力不高,整体的散热效率受到影响。
实用新型内容
针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种压缩制冷光纤激光器用冷板,克服了现有技术的不足,设计合理。
为实现以上目的,本实用新型通过以下技术方案予以实现:
一种压缩制冷光纤激光器用冷板,包括板体,板体内设置冷媒通道,冷板的板体上侧表面开设有与冷媒通道连通的开槽,开槽的数量为一个或多个,半导体激光器包括半导体激光器芯片和用于对半导体激光器芯片支撑和导热的导热基板,导热基板包括一个中空的横向部和中空的倾斜部,横向部和倾斜部相互连通,共同组成热管式导热基板,热管式导热基板内部设置有相变式冷却材料,其中半导体激光器安装在横向部上,横向部的上侧作为热管的蒸发部,倾斜部伸入冷媒通道,作为热管的冷凝部;半导体激光器的导热基板的冷凝部通过开槽伸入冷媒通道与冷媒接触。
优选地,板体内设置呈蛇形弯折延伸的冷媒通道,冷媒通道包括一个进口和一个出口。
优选地,一个导热基板对应于一个冷媒通道的开槽。
优选地,导热基板包括两个倾斜部,分别位于横向部的左右两侧,两个倾斜部的倾斜角度相反,横向部和两个倾斜部组成八字形结构。
一种压缩制冷光纤激光器用冷板,包括板体,板体内设置冷媒通道,冷板的板体上侧表面开设有与冷媒通道连通的开槽,开槽的数量为一个或多个,半导体激光器包括半导体激光器芯片和用于对半导体激光器芯片支撑和导热的导热基板,导热基板包括一个中空的横向部和中空的倾斜部,横向部内的中空结构与倾斜部的中空结构连通,倾斜部的下侧包括开口,其中半导体激光器安装在横向部上,倾斜部伸入冷媒通道;冷媒通道内的冷媒可以通过倾斜部的开口进入导热基板的内部;冷媒通道中的冷媒可以进入横向部为导热基板进行散热。
优选地,导热基板包括两个倾斜部,分别位于横向部的左右两侧,每个倾斜部均包括一个与冷媒通道连通的开口,以此可以使得冷媒经过一个倾斜部通过横向部再向另一个倾斜部流动,两个倾斜部的倾斜角度相反,横向部和两个倾斜部组成八字形结构。
一种压缩制冷光纤激光器用冷板,包括板体,板体内设置冷媒通道,冷板的板体上侧表面开设有与冷媒通道连通的开槽,开槽的数量为一个或多个,半导体激光器包括半导体激光器芯片和用于对半导体激光器芯片支撑和导热的导热基板,导热基板包括一个中空的横向部和中空的倾斜部,横向部内的中空结构与倾斜部的中空结构连通,倾斜部的下侧包括开口,其中半导体激光器安装在横向部上,倾斜部伸入冷媒通道;导热基板包括两个倾斜部,分别位于横向部的左右两侧,每个倾斜部均包括一个与冷媒通道连通的开口,以此可以使得冷媒经过一个倾斜部通过横向部再向另一个倾斜部流动,导热基板的两个倾斜部位于冷媒通道的内部,冷媒通道位于两个倾斜部之间的位置设置有阻塞部,阻塞部将位于阻塞部两侧的冷媒通道阻塞,两个倾斜部分别具有一个连通倾斜部内部管道的出口,一个为冷媒的入口,一个为冷媒的出口,冷媒在流经冷媒通道位于导热基板正下侧的区域时,被阻塞部阻塞,冷媒通过一个倾斜部的冷媒入口进入导热基板的横向部,然后流经导热基板的另一个倾斜部,然后从倾斜部的冷媒出口流出再次进入冷媒通道。
优选地,导热基板的倾斜部与开槽的口进行连接密封或是通过焊接连接成一体以密封;泵浦激光单元包括多个导热基板,一个导热基板上安装一个或多个半导体激光源。
一种压缩制冷光纤激光器用冷板,包括板体,板体内设置冷媒通道,半导体激光器包括半导体激光器芯片和用于对半导体激光器芯片支撑和导热的导热基板,导热基板采用长方体结构,为中空的导热基板,在导热基板的两侧分别具有一个冷媒入口和一个出口,导热基板具有长L,宽W和高H,在冷板设置导热基板的位置处设置凹槽,该凹槽具有长Lp,宽Wp和高Hp,该凹槽的两侧分别具有一个冷媒通道的出入口,导热基板的长L等于凹槽的长Lp,导热基板的宽W等于凹槽的宽Wp,当将导热基板放入凹槽中时,导热基板的冷媒入口和冷媒出口分别与凹槽的两侧的两个冷媒出入口相对应,冷媒通道内的冷媒可以通过导热基板的冷媒入口流入中空的导热基板,然后通过导热基板的冷媒出口流出进入冷媒通道。
优选地,冷板包括多个凹槽,泵浦激光单元包括多个导热基板,一个导热基板上安装一个或多个半导体激光源,一个导热基板对应于一个冷媒通道的凹槽。
一种压缩制冷光纤激光器,使用上述冷板,包括光纤激光器的光学部分,激光器制冷装置,光学部分包括冷板和安装在冷板上的泵浦激光单元及增益光纤部分;泵浦激光单元包括多个半导体激光器,激光器制冷装置包括压缩机、冷凝器、冷媒管道,膨胀阀、风扇;壳体内部具有第一内部空间和第二内部空间,光学部分位于第一内部空间,激光器制冷装置位于第二内部空间;冷板包括冷板冷媒通道,冷板冷媒通道与激光器制冷装置的冷媒管道连接,用于制冷剂的流通和循环;冷板为平面板状结构,其具有安装有半导体激光器的第一冷板表面和与之相对的第二冷板表面,冷板呈竖直方向的安装在激光器壳体的内部一侧,冷板的第二冷板表面作为第一内部空间和第二内部空间的分界面;壳体具有上柜板和与之对应的下柜板,在上、下柜板之间具有四个侧面板,分别为依次相连的第一侧板、第二侧板、第三侧板、第四侧板;第一侧板与第三侧板相对,第二侧板与第四侧板相对,壳体围成一内部空间,该内部空间分为靠近第一侧板的第一内部空间和靠近第三侧板的第二内部空间;冷板的第一冷板表面面向壳体的第一侧板内侧,冷板的第二冷板表面面向壳体的第三侧板;壳体上柜板设有第一通风孔,壳体下柜板设有第二通风孔,两个通风孔之间形成了空气的由下至上的流通通道,上柜板下侧安装具有第一风扇组和/或下柜板上侧安装有第二风扇组;风扇的转动方向被设定的用以加速空气从激光器壳体的下部的通风孔流入,再从激光器壳体的上部的通风孔流出;冷板的周围的四个侧边分别和壳体的上柜板、下柜板、第二侧板、第四侧板接触,冷板和壳体共同围成了第一内部空间,冷板的第二冷板表面形成了完整的第一内部空间和第二内部空间的分隔面,使得第一通风孔和第二通风孔之间流动的空气不会经过第一内部空间。
本实用新型提供了一种压缩制冷光纤激光器,其合理的构造了光纤激光器和压缩制冷装置的结构,使得激光器的热量被迅速带出并不破坏激光器的稳定性。
通过冷板将安装光学部分的第一内部空间和制冷的第二内部空间分隔,划分出光学器件空间和散热空间,使得冷凝装置迅速散热的同时并且不会影响激光器;同时风流过冷板的第二冷板表面,
通过冷板的冷媒通道的开槽的设置以及冷板的具体设置,使得半导体激光器的导热基板可以与冷媒直接接触或是冷媒可以流过中空的导热基板,降低热阻,提升散热效率,通过对基板的结构的具体设置,使得冷媒与基板更充分的接触,提升散热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案,下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是从壳体外面向第四侧板(或第二侧板)观察的壳体内布局示意图。
图2是从壳体上侧(或下侧)观察的布局示意图。
图3是冷媒管道连接方式示意图。
图4是一些实施例下冷板与光单元结构排布示意图。
图5是冷板的正示图。
图6是具有一个倾斜部的导热基板的截图。
图7是导热基板内的管道连通示意图。
图8是将具有单倾斜部的导热基板安装在冷板上的示意图。
图9是具有双倾斜部的导热基板的截图。
图10是具有双倾斜部的导热基板安装在冷板上的示意图。
图11是一种实施例下的导热基板安装在冷板上的示意图。
图12是一种优选实施例下的导热基板与冷板分离示意图。
图13是一种优选实施例下的导热基板安装在冷板上的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型中的附图,对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本实用新型的压缩制冷光纤激光器包括激光器主体,激光器主体具有激光器壳体,壳体内设置有光纤激光器的光学部分,激光器制冷装置,激光器驱动部分等。
光学部分用于出射光纤激光信号,其包括泵浦激光单元101,增益光纤部分102,温度控制平板(通常又可称冷板)103和一些辅助光学结构,辅助光学结构可以包括光纤激光器常规设置的一些光学结构,例如高低反射光栅对,N+1正反向光纤合束器,包层光滤除单元,泵浦激光源的部分驱动线路,N+1正反向光纤合束器用于将泵浦激光单元出射的泵浦光合束耦合进入增益光纤。光学部分中主要的产热部分是泵浦激光单元101和增益光纤部分102。
泵浦激光单元101包括一个或多个半导体激光器1011,在一些实施例下,半导体激光器用于在某个温度范围时提供增益腔吸收的976nm泵浦激光。
增益光纤部分102在一些实施例下为掺镱增益光纤和位于掺镱增益光纤两端的第一光栅和第二光栅。
温度控制平板103为冷板,半导体激光器安装在冷板上,优选地冷板为埋管冷板,可为单面埋(铜)管冷板或双面埋(铜)管冷板(冷板在压缩制冷过程中起到蒸发器的作用),优选地,也可以为冷板内模制开设可容纳冷媒的通道。
在一些实施例下,光学部分的泵浦激光单元101,增益光纤部分102,N+1正反向光纤合束器等均集成安装在温度控制平板103上,压缩制冷光纤激光器用冷板(温度控制平板)为平面板状结构,内部有冷板冷媒通道1032,冷板冷媒通道内设置有冷媒。
普通的冷板其冷媒管道位于冷板的内部,可以定义为冷板的上半部分和冷板的下半部分之间设置来回曲折延伸冷媒通道,此时将发热元件的导热基板安装在冷板上时,其导热基板与冷板的冷媒管道之间还隔着冷板的上半部分,会影响散热的效率。
基于此,参见图5,压缩制冷光纤激光器用冷板可以设置冷板包括板体1031,板体内设置呈蛇形弯折延伸的冷媒通道1032,冷媒通道包括一个进口和一个出口。
参见图6,半导体激光器1011包括半导体激光器芯片10111和用于对半导体激光器芯片支撑和导热的导热基板10112。
优选实施例一,导热基板可以采用热管结构,参见图7导热基板包括图示上侧的横向部和下侧的延伸部,优选的,下侧的延伸部为倾斜的,即导热基板包括图示上侧的横向部和下侧的倾斜部,其中横向部为中空结构,倾斜部为中空结构,横向部和倾斜部相互连通,共同组成热管式导热基板,热管式基板内部设置有相变式冷却材料,其中半导体激光器安装在横向部上,横向部的上侧作为热管的蒸发部,倾斜部伸入冷媒通道1032,作为热管的冷凝部;冷凝部冷却后呈液态的相变式冷却材料回流到蒸发部,优选地,冷凝部冷却后呈液态的相变式冷却材料可以通过重力的方式回流到蒸发部,此时要求冷板在使用时的布置方向使得冷凝部位于蒸发部的上侧,即以地平线作为水平基准,倾斜部的高度高于横向部的高度;当然,冷凝部冷却后呈液态的相变式散热材料也可以通过毛细效应回流到蒸发部,在横向部和倾斜部的至少部分连续的区域布置可以形成毛细效应的结构,使得冷凝部的液体流向蒸发部,此时不强制要求倾斜部的高度高于横向部。
参见图8,冷板的板体1031上侧表面开设有与冷媒通道连通的开槽,该开槽为一个冷媒通道暴露的开口,优选地,开槽可以为一个或多个;优选地,半导体激光器的导热基板通过开槽深入冷媒通道中,其导热基板10112的至少部分与冷媒接触。优选地,导热基板的冷凝部通过开槽伸入冷媒通道1032与冷媒接触,优选地,导热基板的倾斜部通过开槽伸入冷媒通道。
参见图9,导热基板可以包括两个倾斜部,分别位于横向部的左右两侧,优选地,两个倾斜部的倾斜角度相反,横向部和两个倾斜部组成八字形结构,这样,冷板布置的方向可以有很多的选择,冷板在很多位置上都可以保持至少有一个倾斜部的高度高于横向部的高度,这样可以使得重力作用的相变式冷却材料回流更加的容易,同时,如果是采用毛细结构使得相变式冷却材料回流,采用两个倾斜部可以提升毛细结构的面积,提升相变式冷却材料的回流效率。
优选地,参见图10,一个导热基板对应两个冷媒通道的开槽,其两个倾斜部分别插入一个冷媒通道的开槽。
优选地,导热基板的倾斜部或横向部的边缘可以与开槽的口进行连接密封或是通过焊接等方式连接成一体以密封。
优选地,泵浦激光单元可以包括多个导热基板,可以一个半导体激光器对应一个导热基板,可以多个半导体激光器对应一个导热基板。
优选地,一个导热基板上可以安装一个或多个半导体激光源。
优选地,一个导热基板可以对应于一个冷媒通道的开槽。一个导热基板可以对应于两个冷媒通道的开槽
优选地,一个导热基板可以作为多个开槽的盖板;优选地,一个导热基板可以具有深入多个开槽的结构,该深入多个开槽的结构为多个热管导热柱。
优选地,导热基板将开槽密封,优选地,导热基板在安装在开槽上时,可以通过密封连接结构密封在板体1031上或是通过焊接等手段使得导热基板与冷板的板体1031连接为一体以密封。
优选实施例二,其与实施例一的区别在于倾斜部的末端是不封闭的,导热基板横向部和倾斜部中的中空结构域与冷媒通道连通,冷媒通道内的冷媒可以进入导热基板的内部。具体描述如下,导热基板包括图6所示的上侧的横向部和下侧的延伸部,优选的,下侧的延伸部为倾斜的,即导热基板包括图示上侧的横向部和下侧的倾斜部,横向部和倾斜部均为中空结构,横向部内的中空结构与倾斜部的中空结构连通,倾斜部的下侧包括一个开口,其中半导体激光器安装在横向部上,倾斜部伸入冷媒通道1032;优选地,冷媒通道内的冷媒可以通过倾斜部的开口进入导热基板的内部。
参见图8,冷板的板体1031上侧表面开设有与冷媒通道连通的开槽,该开槽为一个冷媒通道暴露的开口,优选地,开槽可以为一个或多个;优选地,半导体激光器的导热基板通过开槽深入冷媒通道中,其导热基板10112的至少部分与冷媒接触。优选地,导热基板的倾斜部通过开槽伸入冷媒通道1032与冷媒接触,优选地,导热基板的倾斜部通过开槽伸入冷媒通道。冷媒通道中的冷媒可以进入横向部为导热基板进行散热。
参见图9,导热基板可以包括两个倾斜部,分别位于横向部的左右两侧,每个倾斜部均包括一个与冷媒通道连通的开口,以此可以使得冷媒经过一个倾斜部通过横向部再向另一个倾斜部流动,优选地,两个倾斜部的倾斜角度相反,横向部和两个倾斜部组成八字形结构,八字形结构可以使得冷媒的流动效率提高,用于提高散热的效率。
优选地,参见图10,一个导热基板对应两个冷媒通道的开槽,其两个倾斜部分别插入一个冷媒通道的开槽。
优选地,导热基板的倾斜部或横向部的边缘可以与开槽的口进行连接密封或是通过焊接等方式连接成一体以密封。
优选地,泵浦激光单元可以包括多个导热基板,可以一个半导体激光器对应一个导热基板,可以多个半导体激光器对应一个导热基板。
优选地,一个导热基板上可以安装一个或多个半导体激光源。
优选地,一个导热基板可以对应于一个冷媒通道的开槽。一个导热基板可以对应于两个冷媒通道的开槽
优选地,一个导热基板可以作为多个开槽的盖板;优选地,一个导热基板可以具有深入多个开槽的结构,该深入多个开槽的结构为多个热管导热柱。
优选地,导热基板将开槽密封,优选地,导热基板在安装在开槽上时,可以通过密封连接结构密封在板体1031上或是通过焊接等手段使得导热基板与冷板的板体1031连接为一体以密封。
优选地实施例三,参见图11,其与实施例二的区别主要在于导热基板的两个倾斜部位于冷媒通道的内部,冷媒通道位于两个倾斜部之间的位置设置有阻塞部10325,阻塞部10325将位于阻塞部两侧的冷媒通道阻塞,两个倾斜部分别具有一个连通倾斜部内部管道的出口,即导热基板具有两个冷媒的流通孔,其中一个为冷媒的入口10323,另外一个为冷媒的出口10324,冷媒在流经冷媒通道位于导热基板正下侧的区域时,被阻塞部阻塞,冷媒通过一个倾斜部的冷媒入口10323进入导热基板的横向部,然后流经导热基板的另一个倾斜部,然后从倾斜部的冷媒出口10324流出再次进入冷媒通道,通过冷媒直接流经导热基板的内部直接带走热量,提高导热基板的散热效率。
优选的实施例四,其与实施例三的区别在于,导热基板不具备倾斜部,只设置横向部,导热基板采用长方体结构,其为中空的导热基板,在导热基板的两侧分别具有一个冷媒入口10323和一个出口10324,导热基板具有长L,宽W和高H,在冷板设置导热基板的位置设置凹槽,该凹槽具有长Lp,宽Wp和高Hp,该凹槽的两侧分别具有一个冷媒通道的出入口10322,导热基板的长L=凹槽的长Lp,导热基板的宽W等于凹槽的宽Wp,即导热基板可以刚好卡入凹槽,当将导热基板放入凹槽中时,导热基板的冷媒入口10323和冷媒出口10324分别与凹槽的两侧的两个冷媒出入口10322相对应(即冷板的凹槽结构是将部分冷媒管道周围扩大制造的或是就是把冷媒管道上侧的冷板盖板去除掉,其凹槽的上部即是冷媒管道的开槽),冷媒通道内的冷媒可以通过导热基板的冷媒入口流入中空的导热基板,然后通过导热基板的冷媒出口10324流出进入冷媒通道。导热基板的高度H可以与凹槽的高度Hp相近,H可以稍大于Hp,比如Hp<H<6Hp/5,以方便凹槽被导热基板密封,Hp也可以与H相等,这样外观较为平整,也可以H稍小于Hp,H<Hp<6H/5这样半导体激光器可以更靠近冷媒通道,除了增加散热效率外可以降低整个冷板光源装置的高度。
优选地,冷板包括多个凹槽。
优选地,泵浦激光单元可以包括多个导热基板,可以一个半导体激光器对应一个导热基板,可以多个半导体激光器对应一个导热基板。
优选地,一个导热基板上可以安装一个或多个半导体激光源。
优选地,一个导热基板可以对应于一个冷媒通道的凹槽。
优选地,导热基板将凹槽的上侧密封。
激光器制冷装置包括由压缩机、冷凝器、冷媒管道,膨胀阀、风扇组成(还可以包括冷媒储液罐),为相变式变频压缩温控系统,用于为半导体激光器提供大温差的温度冷却;其中冷板冷媒通道1032与激光器制冷装置的冷媒管道连接,用于制冷剂的流通和循环,变频压缩机通过冷媒管道与冷凝器和冷板冷媒通道1032连接,冷媒管道和冷板冷媒通道1032内装有冷媒制冷剂。
在一些实施例下,激光器制冷装置还包括干燥过滤器,所述干燥过滤器设置在所述冷凝器和所述热力膨胀阀之间。
在一些实施例下,冷凝器采用铝制平行流换热器。
激光器驱动部分用于激光器制冷装置和光学部分的驱动;
光电接口部分用于激光器主体与外部的光电连接。
参见附图1-2,壳体为近似矩形壳体,由前柜板、后柜板、上柜板、下柜板、左柜板以及右柜板围合而成。
壳体具有上柜板1011和与之对应的下柜板1012,在上、下柜板之间包括具有四个侧面板,分别为依次相连的第一侧板1013(即左柜板)、第二侧板1014(即前柜板)、第三侧板1015(即右柜板)、第四侧板1016(即后柜板);第一侧板1013与第三侧板1015相对(即左柜板和右柜板相对),第二侧板1014与第四侧板1016相对(即前柜板和后柜板相对)。
其中第一侧板的面积大于第二侧板的面积,第一侧板的面积大于第四侧板的面积;第三侧板的面积大于第二侧板的面积,第三侧板的面积大于第四侧板的面积。
其中上柜板1011和下柜板1012分别设有第一通风孔和第二通风孔,两个通风孔之间形成了空气的由下至上的流通通道。在一些实施例中,上柜板1011下侧安装具有第一风扇组,下柜板1012上侧安装有第二风扇组,可选的,可以只有上柜板的第一风扇组或是下柜板的第二风扇组。由于空气在受热后通常是上升的趋势,为了防止气流的紊乱和加速热量的流出,参见图3,风扇的转动方向被设定的用以加速空气从激光器壳体的下部的通风孔流入,再从激光器壳体的上部的通风孔流出。
冷板为平面板状结构,其具有周围的四个侧边和安装有半导体激光器的第一冷板表面和与之相对的第二冷板表面,冷板呈竖直方向的安装在激光器壳体的内部一侧。
参见图2:壳体在上柜板1011和下柜板1012之间具有一内部空间(即壳体的六个柜板围成的空间),该内部空间分为靠近第一侧板1013的第一内部空间和靠近第三侧板的第二内部空间。
第一通风孔位于上柜板的对应第二内部空间那一部分,第二通风孔位于下柜板的对应第二内部空间那一部分。
其中包括冷板的光学部分安装在第一内部空间内,冷板与第一侧板(即左柜板)基本平行,冷板的第一冷板表面面向壳体的第一侧板(即左柜板)内侧,冷板的第二冷板表面面向壳体的第三侧板,冷板的第二冷板表面作为第一内部空间和第二内部空间的分界面。
冷板的侧向的四个侧边分别和壳体的上柜板、下柜板、第二侧板、第四侧板接触,冷板和壳体(即和第一侧板以及上柜板、下柜板、第二侧板、第四侧板的部分)共同围成了可密封的第一内部空间,冷板的第二冷板表面形成了完整的第一内部空间和第二内部空间的分隔面,完整的分隔了第一内部空间和第二内部空间,划分出了两个相对独立的空间,使得第一通风孔和第二通风孔之间流动的空气不会通过第一内部空间,防止影响光学部分。
风流过冷板的第二冷板表面,冷板的第二冷板表面也可以散热,也加大了散热的表面积。
激光器制冷装置安装在第二内部空间内,即压缩机、冷凝器、冷媒管道,膨胀阀、风扇(在一些实施例下还包括电磁四通换向阀,冷媒储液罐)等装置位于第二内部空间内;其中冷凝器位于第二内部空间的上侧,冷凝器包括埋有冷媒管道的冷凝鳍片装置,冷凝鳍片装置位于压缩机装置和第一通风孔之间。
冷凝鳍片装置安装在上柜板1011的第一通风孔下侧,冷凝鳍片装置具有鳍片之间的多个间隙,多个间隙构成由下至上的风道,以使得空气的流通通道不被冷凝鳍片装置遮挡。
第一通风孔位于第二内部空间的上侧,第二通风孔位于第二内部空间的下侧。
在一些实施例下,第一风扇组位于冷凝鳍片组的下侧和压缩机的上侧,即位于冷凝鳍片组和压缩机之间,当然第一风扇组也可以位于第一通风孔的下侧和冷凝鳍片组的上侧,即位于第一通风孔和冷凝装置之间,可以使得通道内气流更稳定。
在一些实施例下,第二风扇组位于压缩机和第二通风孔之间。
优选地,压缩制冷光纤激光器用于便携的手持光纤焊接机。
上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种压缩制冷光纤激光器用冷板,包括板体,板体内设置冷媒通道,冷板的板体上侧表面开设有与冷媒通道连通的开槽,开槽的数量为一个或多个,半导体激光器包括半导体激光器芯片和用于对半导体激光器芯片支撑和导热的导热基板,其特征在于,导热基板包括一个中空的横向部和中空的倾斜部,横向部和倾斜部相互连通,共同组成热管式导热基板,热管式导热基板内部设置有相变式冷却材料,其中半导体激光器安装在横向部上,横向部的上侧作为热管的蒸发部,倾斜部伸入冷媒通道,作为热管的冷凝部;半导体激光器的导热基板的冷凝部通过开槽伸入冷媒通道与冷媒接触。
2.根据权利要求1的压缩制冷光纤激光器用冷板,导热基板包括两个倾斜部,分别位于横向部的左右两侧,两个倾斜部的倾斜角度相反,横向部和两个倾斜部组成八字形结构。
3.一种压缩制冷光纤激光器用冷板,包括板体,板体内设置冷媒通道,冷板的板体上侧表面开设有与冷媒通道连通的开槽,开槽的数量为一个或多个,半导体激光器包括半导体激光器芯片和用于对半导体激光器芯片支撑和导热的导热基板,其特征在于,导热基板包括一个中空的横向部和中空的倾斜部,横向部内的中空结构与倾斜部的中空结构连通,倾斜部的下侧包括开口,其中半导体激光器安装在横向部上,倾斜部伸入冷媒通道;冷媒通道内的冷媒通过倾斜部的开口进入导热基板的内部;冷媒通道中的冷媒进入横向部为导热基板进行散热。
4.根据权利要求3的压缩制冷光纤激光器用冷板,导热基板包括两个倾斜部,分别位于横向部的左右两侧,每个倾斜部均包括一个与冷媒通道连通的开口,以此使得冷媒经过一个倾斜部通过横向部再向另一个倾斜部流动,两个倾斜部的倾斜角度相反,横向部和两个倾斜部组成八字形结构。
5.一种压缩制冷光纤激光器用冷板,包括板体,板体内设置冷媒通道,冷板的板体上侧表面开设有与冷媒通道连通的开槽,开槽的数量为一个或多个,半导体激光器包括半导体激光器芯片和用于对半导体激光器芯片支撑和导热的导热基板,其特征在于,导热基板包括一个中空的横向部和中空的倾斜部,横向部内的中空结构与倾斜部的中空结构连通,倾斜部的下侧包括开口,其中半导体激光器安装在横向部上,倾斜部伸入冷媒通道;导热基板包括两个倾斜部,分别位于横向部的左右两侧,每个倾斜部均包括一个与冷媒通道连通的开口,以此使得冷媒经过一个倾斜部通过横向部再向另一个倾斜部流动,导热基板的两个倾斜部位于冷媒通道的内部,冷媒通道位于两个倾斜部之间的位置设置有阻塞部,阻塞部将位于阻塞部两侧的冷媒通道阻塞,两个倾斜部分别具有一个连通倾斜部内部管道的出口,一个为冷媒的入口,一个为冷媒的出口,冷媒在流经冷媒通道位于导热基板正下侧的区域时,被阻塞部阻塞,冷媒通过一个倾斜部的冷媒入口进入导热基板的横向部,然后流经导热基板的另一个倾斜部,然后从倾斜部的冷媒出口流出再次进入冷媒通道。
6.根据权利要求5的压缩制冷光纤激光器用冷板,导热基板的倾斜部与开槽的口进行连接密封或是通过焊接连接成一体以密封;泵浦激光单元包括多个导热基板,一个导热基板上安装一个或多个半导体激光源。
7.一种压缩制冷光纤激光器用冷板,包括板体,板体内设置冷媒通道,半导体激光器包括半导体激光器芯片和用于对半导体激光器芯片支撑和导热的导热基板,其特征在于,导热基板采用长方体结构,为中空的导热基板,在导热基板的两侧分别具有一个冷媒入口和一个出口,导热基板具有长L,宽W和高H,在冷板设置导热基板的位置处设置凹槽,该凹槽具有长Lp,宽Wp和高Hp,该凹槽的两侧分别具有一个冷媒通道的出入口,导热基板的长L等于凹槽的长Lp,导热基板的宽W等于凹槽的宽Wp,当将导热基板放入凹槽中时,导热基板的冷媒入口和冷媒出口分别与凹槽的两侧的两个冷媒出入口相对应,冷媒通道内的冷媒通过导热基板的冷媒入口流入中空的导热基板,然后通过导热基板的冷媒出口流出进入冷媒通道。
8.根据权利要求7的压缩制冷光纤激光器用冷板,冷板包括多个凹槽,泵浦激光单元包括多个导热基板,一个导热基板上安装一个或多个半导体激光源,一个导热基板对应于一个冷媒通道的凹槽。
9.根据权利要求7或8的压缩制冷光纤激光器用冷板,板体内设置呈蛇形弯折延伸的冷媒通道,冷媒通道包括一个进口和一个出口。
10.一种压缩制冷光纤激光器,包括光纤激光器的光学部分,激光器制冷装置,光学部分包括冷板和安装在冷板上的泵浦激光单元及增益光纤部分;其特征在于,使用权利要求1-9任一的压缩制冷光纤激光器用冷板,泵浦激光单元包括多个半导体激光器,激光器制冷装置包括压缩机、冷凝器、冷媒管道,膨胀阀、风扇;壳体内部具有第一内部空间和第二内部空间,光学部分位于第一内部空间,激光器制冷装置位于第二内部空间;冷板包括冷板冷媒通道,冷板冷媒通道与激光器制冷装置的冷媒管道连接,用于制冷剂的流通和循环;冷板为平面板状结构,其具有安装有半导体激光器的第一冷板表面和与之相对的第二冷板表面,冷板呈竖直方向的安装在激光器壳体的内部一侧,冷板的第二冷板表面作为第一内部空间和第二内部空间的分界面;壳体具有上柜板和与之对应的下柜板,在上、下柜板之间具有四个侧面板,分别为依次相连的第一侧板、第二侧板、第三侧板、第四侧板;第一侧板与第三侧板相对,第二侧板与第四侧板相对,壳体围成一内部空间,该内部空间分为靠近第一侧板的第一内部空间和靠近第三侧板的第二内部空间;冷板的第一冷板表面面向壳体的第一侧板内侧,冷板的第二冷板表面面向壳体的第三侧板;壳体上柜板设有第一通风孔,壳体下柜板设有第二通风孔,两个通风孔之间形成了空气的由下至上的流通通道,上柜板下侧安装具有第一风扇组和/或下柜板上侧安装有第二风扇组;风扇的转动方向被设定的用以加速空气从激光器壳体的下部的通风孔流入,再从激光器壳体的上部的通风孔流出;冷板的周围的四个侧边分别和壳体的上柜板、下柜板、第二侧板、第四侧板接触,冷板和壳体共同围成了第一内部空间,冷板的第二冷板表面形成了完整的第一内部空间和第二内部空间的分隔面,使得第一通风孔和第二通风孔之间流动的空气不会经过第一内部空间。
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