WO2023039987A1 - 光纤激光器的风冷散热装置及光纤激光器 - Google Patents

Abstract

一种光纤激光器(3)的风冷散热装置(1)及光纤激光器(3) ，属于激光器技术领域。风冷散热装置(1)包括风机(14)、第一散热器(100)和第一散热主体(10)；第一散热主体(10)的内部形成进风空间(102)、出风空间(103)和第一风冷空间(101)；风机(14)设置于出风端，风机(14)朝向出风空间(103)抽吸冷风；进风空间(102)的一端与进风端贯通，进风空间(102)的另一端与出风端阻断；出风空间(103)的一端与进风端阻断，出风空间(103)的另一端与出风端贯通；第一散热器(100)设置于第一风冷空间(101)，第一散热器(100)用于安装光纤激光器(3)的泵浦源(30)，第一散热器(100)形成有多条连通进风空间(102)和出风空间(103)的第一风冷通道。光纤激光器(3)包括风冷散热装置(1)。风冷散热装置(1)和光纤激光器(3)，冷风流量大，散热效率高，能够满足高功率光纤激光器(3)的风冷散热需求。

Description

光纤激光器的风冷散热装置及光纤激光器

相关申请的交叉引用

本公开要求于2021年09月15日提交中国专利局的申请号为202111082714.8、名称为“光纤激光器的风冷散热装置及光纤激光器”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及激光器技术领域，尤其是涉及一种光纤激光器的风冷散热装置及光纤激光器。

背景技术

光纤激光器是指掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器。光纤激光器应用非常广泛，包括激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻、激光打标、激光切割、印刷制辊、军事国防安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设，作为其他激光器的泵浦源等。

光纤激光器在工作时候会产生大量的热，需要不断的给激光器降温才能保持持续工作，不然会损坏激光器。

目前，光纤激光器多采用水冷方式给激光器散热，以保证设备正常运行。水冷方式虽然散热快，但是仍存在很多问题。因而，市面上也出现了采用风冷方式给光纤激光器进行散热的方案。

但是，目前的光纤激光器风冷方案，通常采用风扇直接朝向光纤激光器抽风的方式进行冷却，冷却效率低，冷却不及时，且仅能面向功率较低的小型光纤激光器进行冷却。

发明内容

本申请提供了一种光纤激光器的风冷散热装置、壳体及光纤激光器，以至少在一定程度上解决现有技术中存在的光纤激光器风冷效率低导致仅能面向小功率光纤激光器进行风冷的技术问题。

本申请提供了一种光纤激光器的风冷散热装置，该光纤激光器的风冷散热装置可以包括风机、第一散热器和第一散热主体；

所述第一散热主体的高度方向的两端可以分别为进风端和出风端，所述第一散热主体的内部可以形成进风空间、出风空间和第一风冷空间；

所述风机可以设置于所述出风端，所述风机可以朝向所述出风空间抽吸冷风；

所述进风空间的高度方向的一端可以与所述进风端贯通，所述进风空间的高度方向的另一端可以与所述出风端阻断；

所述出风空间的高度方向的一端可以与所述进风端阻断，所述出风空间的高度方向的另一端可以与所述出风端贯通；

所述第一散热器可以设置于所述第一风冷空间，所述第一散热器可以形成有多条第一风冷通道，所述第一散热器用于安装光纤激光器的泵浦源，所述第一风冷通道可以连通所述进风空间和所述出风空间。

在上述技术方案中，可选地，所述进风空间的数量与所述出风空间的数量可以均为多个，一个所述进风空间和一个所述出风空间可以组成一个风道组件，每个所述风道组件中的所述进风空间和所述出风空间可以经由至少一个所述风冷空间连通。

在上述任一技术方案中，可选地，所述进风空间的通流面积以及所述出风空间的通流面积均不小于与之对应的所有风冷空间内的所述第一风冷通道的总通流面积。

在上述任一技术方案中，可选地，所述第一散热主体可以包括隔板、挡板、第一导风板和第二导风板；

所述隔板的数量可以为多个，多个所述隔板可以沿所述风冷散热装置的长度方向顺次间隔排布，以使相邻的两个所述隔板之间形成空腔；

所述挡板可以设置于所述空腔内，以使所述空腔被分隔为所述进风空间和出风空间；

所述第一导风板可以封盖于所述进风空间的面向所述出风端的端部，所述第二导风板可以封盖于所述出风空间的面向所述进风端的端部。

在上述任一技术方案中，可选地，所述第一散热主体还可以包括安装板和盖板；

所述挡板的宽度方向的两端可以均连接有所述安装板，所述安装板的长度方向的两端可以分别伸入所述进风空间和所述出风空间，所述第一散热器可以设置于所述安装板；

所述盖板可以以间隔的方式沿所述挡板的宽度方向设置于所述安装板的外侧部，所述盖板与所述安装板之间可以形成所述第一风冷空间；

所述安装板的长度方向的一端与靠近所述进风空间的所述隔板之间可以形成第一间隔，以使所述第一风冷空间通过所述第一间隔与所述进风空间连通；

所述安装板的长度方向的另一端与靠近所述出风空间的所述隔板之间可以形成第二间隔，以使所述第一风冷空间通过所述第二间隔与所述出风空间连通。

在上述任一技术方案中，可选地，所述盖板的外侧设置有保护板，所述盖板与所述保护板的高度方向的一端之间设置有第一挡风板，所述盖板与所述保护板的高度方向的另一端之间设置有第二挡风板。

在上述任一技术方案中，可选地，所述第一风冷空间内可以设置有多个第一散热器，多个所述第一散热器可以沿所述第一风冷空间的高度方向顺次排布；

所述第一风冷通道可以沿所述第一散热主体的长度方向延伸。

在上述任一技术方案中，可选地，所述风机可以为涡流风机或离心风机；

所述风机的风压可以不小于300Pa；

和/或，所述风冷散热装置还可以包括第二散热主体，所述第二散热主体可以形成第二风冷空间，所述第二风冷空间可以贯通所述进风端和所述出风端；

所述第二风冷空间可以设置有第二散热器，所述第二散热器可以形成有多个第二风冷通道，所述第二风冷通道可以沿所述进风空间的高度方向延伸。

在上述任一技术方案中，可选地，所述第二散热主体用于安装所述光纤激光器的光电器件。

在上述任一技术方案中，可选地，所述第一散热器和所述第二散热器可以均为密齿散热器，所述密齿散热器可以包括多个并排间隔设置的散热齿；

相邻的所述散热齿的齿间隙可以不大于2mm；

所述散热齿的厚度可以不大于2mm；

所述第一散热器和所述第二散热器的材质可以包括紫铜。

在上述任一技术方案中，可选地，所述涡流风机通过多个等高柱固定在所述第一散热主体的所述出风端。

本申请还提供了一种光纤激光器，该光纤激光器可以包括泵浦源和上述任一技术方案所述的光纤激光器的风冷散热装置。

在上述任一技术方案中，可选地，所述光纤激光器还可以包括外壳；

所述风冷散热装置可以设置于所述外壳的内部，所述外壳可以设置有进风口和出风口，所述进风口可以对应所述风冷散热装置的进风端设置，所述出风口可以对应所述风冷散热装置的风机设置。

在上述任一技术方案中，可选地，所述风冷散热装置的进风端可以与所述外壳的底部相对设置并可以形成进风间隔，所述进风口可以面向所述进风间隔设置于所述外壳的侧部。

在上述任一技术方案中，可选地，所述进风口和所述出风口设置有防尘网。

与现有技术相比，本申请的有益效果至少为：

本申请提供光纤激光器的风冷散热装置包括风机、第一散热器和第一散热主体。第一散热主体的内部形成进风空间、出风空间和第一风冷空间，在风机的抽吸作用下，冷风顺次流经进风空间和第一风冷空间，第一散热器设置在第一风冷空间中，从而通过冷风对因泵浦源散热而升温的第一散热器进行冷却，冷风成为热风，从出风空间排出。

其中，由于冷风先进入到进风空间再进入到第一风冷空间，而不是直接进入到第一风冷空间中，通过对进风空间进行适当扩容，即可增大进风量并避免进风速度过快，从而不仅可以提高单位时间内的风冷换热量，还能够延长单位体积的冷风的冷却时间，提高风冷 效率，为风冷散热装置能够应对大功率的光纤激光器的风冷提供基础，具体而言，至少能够满足一千瓦以上的光纤激光器的风冷需求。

此外，进风空间和出风空间均沿第一散热主体的高度方向延伸，第一散热器的多条第一风冷通道均连通进风空间和出风空间，由进风空间流入第一风冷空间的冷风，被多条第一风冷通道分流，从而冷风在每条第一风冷通道内均对第一散热器进行冷却，换热面积增大，且正是由于进风空间的进风量增大，因而设置具有更多第一风冷通道的更大规格的第一散热器，进而为满足大功率的光纤激光器的风冷需求提供进一步基础。

也就是说，该风冷散热装置，冷风流量大，散热效率高，能够满足高功率光纤激光器的风冷散热需求，且相较于水冷方案，可以有效减小体积、便于搬运、降低生产成本及维护成本、不结露且提高使用安全性。

本申请提供的光纤激光器包括上述的光纤激光器的风冷散热装置，因而能够实现该风冷散热装置的所有有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请的一实施例提供的光纤激光器的风冷散热装置的第一结构示意图；

图2为本申请的一实施例提供的光纤激光器的风冷散热装置的第二结构示意图；

图3为本申请的一实施例提供的光纤激光器的风冷散热装置的使用状态示意图；

图4为本申请的一实施例提供的光纤激光器的风冷散热装置的第三结构示意图；

图5为本申请的一实施例提供的光纤激光器的风冷散热装置的第四结构示意图；

图6为本申请的一实施例提供的光纤激光器的风冷散热装置的第五结构示意图；

图7为本申请的一实施例提供的光纤激光器的风冷散热装置的第六结构示意图；

图8为本申请的一实施例提供的光纤激光器的风冷散热装置的第七结构示意图；

图9为本申请的另一实施例提供的壳体的结构示意图；

图10为本申请的又一实施例提供的光纤激光器的第一结构示意图；

图11为本申请的又一实施例提供的光纤激光器的第二结构示意图；

图12为本申请的又一实施例提供的光纤激光器的第三结构示意图。

附图标记：

1-风冷散热装置；10-第一散热主体；100-第一散热器；101-第一风冷空间；102-进风空 间；103-出风空间；104-隔板；105-挡板；106-第一导风板；107-第二导风板；108-盖板；109-安装板；11-第二散热主体；110-第二散热器；111-第二风冷空间；12-第一挡风板；13-第二挡风板；14-风机；15-保护板；16-支撑座；2-壳体；20-外壳；21-进风口；22-出风口；23-进风间隔；3-光纤激光器；30-泵浦源；31-脚轮；32-光电器件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本申请的一实施例提供了一种光纤激光器的风冷散热装置，以对光纤激光器进行高效风冷。

现有技术中通常对光纤激光器进行水冷，通常包括外接水冷机和内置水冷机两种方案。

如果采用外接水冷机进行循环冷却，就需要购买水冷机，导致采购成本增加，且在使用时，耗电比较大，导致使用成本增加，此外占地面积大，导致移动运输十分不便。

如果采用内置水冷机进行循环冷却，功耗也较大，仍旧会导致光纤激光器的体积增大增重，不便于移动和运输。

且无论是采用外接水冷机还是内置水冷机进行循环冷却，都容易发生漏水事故，造成光电器件和电气元件的损坏，影响激光器的使用寿命。

此外，安装有水冷机的光纤激光器，在高湿环境中容易结露，需要加装除湿结构，导致光纤激光器的体积进一步增加，且由于需要定期维护除湿机，又增加了使用成本。

参见图1至图8并结合图9至图12所示，本实施例提供的光纤激光器的风冷散热装置1可以包括风机14、第一散热器100和第一散热主体10。

第一散热主体10的高度方向的两端可以分别为进风端和出风端，第一散热主体10的 内部可以形成进风空间102、出风空间103和第一风冷空间101。具体而言，例如，第一散热主体10的高度方向的顶端可以为进风端，第一散热主体10的高度方向的底端可以为出风端；或者，第一散热主体10的高度方向的底端可以为进风端，第一散热主体10的高度方向的顶端可以为出风端，顶端出风的结构有利于提高排风效率，无需为了提高排风效率，而加高风冷散热装置1的底端的悬空高度。

此外，进风空间102、出风空间103以及第一风冷空间101之间在方位上的相对位置关系可以是多变的，只要确保进风空间102和出风空间103通过第一风冷空间101连通即可。在此基础上，风机14可以设置于出风端，风机14可以朝向出风空间103抽吸冷风，从而在风机14的抽吸作用下，出风空间103中可以形成负压环境，进而使得冷风的流动路径可以为顺次流经进风端、进风空间102、第一风冷空间101、出风空间103以及出风端。

其中，第一散热器100可以设置于第一风冷空间101，第一风冷空间101可以用于安装光纤激光器3的泵浦源30，由于泵浦源30在工作过程中会发热，所以泵浦源30会向第一散热器100快速传导热量，以使泵浦源30温度降低且第一散热器100温度升高。

进入到第一风冷空间101的冷风的温度可以远低于第一散热器100的温度，第一散热器100可以形成有多个第一风冷通道，第一风冷通道可以连通进风空间102和出风空间103，冷风可以流入第一风冷通道，从而冷风在每条第一风冷通道中均对第一散热器100进行降温，冷风成为热风后流入出风空间103。

进风空间102和出风空间103可以均沿第一散热主体10的高度方向延伸，出风空间103的高度方向的一端可以与进风端阻断，出风空间103的高度方向的另一端可以与出风端贯通，进风空间102的高度方向的一端可以与进风端贯通，进风空间102的高度方向的另一端可以与出风端阻断，从而一方面使得进入到进风空间102内的冷风全部被抽吸至第一风冷空间101，而不会直接被风机14从出风端抽走，提高了冷风的利用率，另一方面使得热风直接通过出风通道排出，而不会朝向进风端反流，阻止热风与冷风的混流，确保冷却效率。

本实施例的可选方案中，进风空间102的数量与出风空间103的数量可以均为多个，一个进风空间102和一个出风空间103可以组成一个风道组件。

每个风道组件中的进风空间102和出风空间103可以经由至少一个风冷空间连通。换句话说，每个风道组件中的进风空间102和出风空间103可以经由一个、两个或者三个及以上的风冷空间连通，从而通过一个进风空间102为与之对应的所有风冷空间提供冷风供给功能，通过一个出风空间103为与之对应的所有风冷空间提供热风排出功能。

具体而言，进风空间102的通流面积以及出风空间103的通流面积可以均不小于与之对应的所有风冷空间内的第一风冷通道的总通流面积，以确保进风量和排风量均能够满足 第一散热器100的冷却需求。

本实施例中，正是由于第一风冷通道连通进风空间102和出风空间103，且进风空间102和出风空间103均沿第一散热主体10的高度方向延伸，所以冷风从进风空间102的侧部流入第一风冷空间101，热风从出风空间103的侧部流入出风空间103，也就是说，第一风冷空间101的进风方向和出风方向可以均不是沿着第一散热主体10的高度方向。

所以第一风冷通道的延伸方向可以不是沿着第一散热主体10的高度方向，从而当第一风冷空间101内设置有多个第一散热器100，多个第一散热器100沿第一风冷空间101的高度方向顺次排布的情况下，多个散热器的排布方向与冷风的流动方向不同，每个第一散热器100单独进风单独出风，不会出现冷风因对风路上游的第一散热器100进行冷却而发生温升后再流入风路下游的第一散热器100的问题，也就不会出现下游第一散热器100的冷却效果因冷却用风发生热量累积而降低的问题，进而每个第一散热器100的冷却效果几乎相同，也即所有泵浦源30的冷却效果更佳均衡。

此外，正是由于第一散热器100沿第一散热主体10的高度方向叠置，冷却效果不受影响，所以使得第一散热器100沿高度方向叠置成为可能，使得第一散热器100的长度方向与第一散热主体10的高度方向保持一致，有利于提高第一散热主体10的空间利用率，从而减小风冷散热装置1的体积。

可选地，第一风冷通道可以沿第一散热主体10的长度方向延伸，也就是说，第一散热器100的第一风冷通道的延伸方向可以与该风冷散热装置1的高度方向垂直，从而风阻最小，提高第一风冷空间101的利用率，使得第一散热主体10的结构更加紧凑。

本实施例的可选方案中，第一散热主体10可以包括隔板104、挡板105、第一导风板106和第二导风板107。

隔板104的数量可以为多个，例如，隔板104的数量可以为两个或三个及以上，多个隔板104可以沿风冷散热装置1的长度方向顺次间隔排布，以使相邻的两个隔板104之间形成空腔。空腔的数量可以为一个或两个及以上。

挡板105可以设置于空腔内，以使空腔被分隔为进风空间102和出风空间103，一方面，进风空间102和出风空间103可以均沿第一散热主体10的整个高度方向延伸，另一方面，进风空间102和出风空间103可以经由挡板105被阻隔，使得进风空间102与出风空间103不会有气流直接流通，而是通过第一风冷空间101实现气流流通。此外，每个风道组件可以通过隔板104分隔开来，能够提高散热均匀性，防止散热不均造成器件损坏。

第一导风板106可以封盖于进风空间102的面向出风端的端部，以使进风空间102与出风端相阻断，进风空间102的面向进风端的端部可以不设置导风板，以使进风空间102与进风端连通。具体而言，第一导风板106与挡板105及一侧的隔板104的面向出风端的 端部可以密封连接，例如通过焊接或者铆接等连接方式进行密封连接。

第二导风板107可以封盖于出风空间103的面向进风端的端部，以使出风空间103与进风端相阻断，出风空间103的面向出风端的端部可以不设置导风板，以使出风空间103与出风端连通。具体而言，第二导风板107与挡板105及另一侧的隔板104的进风端的端部可以密封连接，例如通过焊接或铆接等连接方式进行密封连接。

可选地，挡板105可以与隔板104平行设置，从而使得所有进风空间102与所有出风空间103沿第一散热主体10的长度方向顺次交替排布。

可选地，盖板108的外侧可以设置有保护板15，以对安装在第一散热主体10上的泵浦源30进行保护。

可选地，盖板108与保护板15的高度方向的一端之间可以设置有第一挡风板12，盖板108与保护板15的高度方向的另一端之间可以设置有第二挡风板13，从而避免盖板108与保护板15之间形成冷风流通通道，也就是避免泵浦源30长期被冷风直吹，从而有利于保护泵浦源30，从而延长泵浦源30的使用寿命。

本实施例中，第一散热主体10还可以包括安装板109和盖板108。

挡板105的宽度方向的两端可以均连接有安装板109，安装板109的长度方向的两端可以分别伸入进风空间102和出风空间103，第一散热器100可以设置于安装板109，从而挡板105的宽度方向的两端可以均通过安装板109安装有第一散热器100，第一散热器100的一部分可以与进风空间102相对应，第一散热器100的另一部分可以与出风空间103相对应。

其中，两侧的第一散热器100可以均内嵌于空腔中，使得第一散热主体10的结构更紧凑，体积更小。

可选地，安装板109可以与挡板105相垂直。

盖板108可以以间隔的方式沿挡板105的宽度方向设置于安装板109的外侧部，盖板108与安装板109之间可以形成第一风冷空间101。具体而言，隔板104的宽度方向的两侧可以均间隔设置有盖板108，从而使得第一散热主体10的宽度方向的两侧均形成第一风冷空间101，进而通过第一散热主体10的宽度方向的两侧均对泵浦源30进行冷却，提高单位面积内可安装泵浦源30的数量，在泵浦源30数量一定的情况下，使得风冷散热装置1、应用该风冷散热装置1的壳体2以及应用该风冷散热装置1的光纤激光器3的体积均得以减小。

安装板109的长度方向的一端与靠近进风空间102的隔板104之间可以形成第一间隔，以使第一风冷空间101通过第一间隔与进风空间102连通，安装板109的长度方向的另一端与靠近出风空间103的隔板104之间可以形成第二间隔，以使第一风冷空间101通过第 二间隔与出风空间103连通，从而使得第一风冷空间101的进风方向和出风方向均为安装板109的长度方向。

本实施例的可选方案中，风冷散热装置1还可以包括第二散热主体11，第二散热主体11的侧壁可以设置有第二风冷空间111，第二风冷空间111可以贯通进风端和出风端。具体而言，第二风冷空间111可以为沿第二散热主体11的高度方向延伸的安装通槽，安装桶槽可以贯通进风端和出风端。

第二风冷空间111可以设置有第二散热器110，第二散热主体11可以用于安装光纤激光器3的光电器件32，以通过第二散热器110对光电器件32进行降温。

第二散热器110可以形成有多个第二风冷通道，第二风冷通道可以沿第二散热主体11的高度方向延伸，在风机14的抽吸作用下，冷风可以从进风端进入第二风冷空间111，冷风分流后进入到每个第二风冷通道，第二风冷通道的延伸方向可以与第二风冷空间111的进风方向相同，冷风可以在第二风冷通道中与第二散热器110进行热交换，冷风可以对第二散热器110进行冷却后成为热风，热风可以从出风端排出，以完成对光电器件32的散热，第二散热主体11结构简单，有利于减小体积并降低生产成本。

本实施例中，第一散热器100和第二散热器110可以均为密齿散热器，具体而言，密齿散热器可以包括支撑板和多个散热齿，多个散热齿可以并排间隔立设于支撑板，每两个相邻的散热齿之间可以形成风冷通道。

其中，在使用状态下，第一散热器100的每个散热齿可以呈水平设置，以使第二风冷通道沿风冷散热装置1的长度方向延伸，多个散热齿可以沿该风冷散热装置1的高度方向排布。

第二散热器110的每个散热齿可以呈竖直设置，以使第一风冷通道沿风冷散热装置1的高度方向延伸，多个散热齿可以沿该风冷散热装置1的长度方向排布。

本实施例中，第一散热器100和第二散热器110的材质可以为紫铜，紫铜具有优良的导热能力，提高了泵浦源30和光电器件32的散热效率。

为了进一步提高泵浦源30和光电器件32的散热效率，第一散热器100和第二散热器110可以由紫铜型材成型。

本实施例的可选方案中，风机14可以为涡流风机或离心风机，涡流风机和离心风机的风压大，抽吸风量大，从而能够采用更密集的散热齿进行散热，提高第一散热器100和第二散热器110的散热齿的排布密度，增大第一散热器100和第二散热器110的散热面积，提高该风冷散热装置1的散热效率。

具体而言，采用轴流风机的情况下，由于轴流风机的风压小，所以为了保证冷风流速足够，需要尽量减小风阻，导致散热齿不能排列得过于密集，而该风冷散热装置1正是由 于采用了涡流风机或离心风机，能够将风压提高到不小于300Pa，从而克服更大的风阻进行冷风抽吸，在使用状态下，在第一风冷通道沿风冷散热装置1的高度方向并排设置的基础上，能够采用散热齿水平设置且散热齿之间的齿间隙不大于2mm的第一散热器100，值得强调的是，齿间隙不大于2mm对于密齿散热器而言属于散热齿排列特别密集的情形。

可以理解的是，正是由于采用了涡流风机，因而还可以采用散热齿竖直设置且散热齿之间的齿间隙不大于2mm的第二散热器110。

可选地，可以将第一散热器100以及第二散热器110的散热齿的厚度设置为不大于2mm，能够在单位体积内，设置更多片的散热齿，从而增大散热面积，提高散热效率。

可选地，涡流风机可以通过多个等高柱固定在第一散热主体10的出风端，从而防止第一散热主体10或涡流风机因变形而彼此摩擦损坏。可选地，为了保护涡流风机并减小涡流风机的晃动，可以在第一散热主体10的出风端设置风扇盒，涡流风机可以设置于风扇盒中。

可选地，涡流风机可以为变频涡流风机，根据光纤激光器3的工作功率以及散热量对涡流风机的风速进行调节，以达到节能降噪的目的。

可选地，涡流风机的数量可以为一个、两个或更多，具体而言，可以根据安装空间以及抽吸压力的需求确定。

下面将描述本申请的另一实施例。该另一实施例提供了一种壳体，该另一实施例包括上述一实施例中的光纤激光器的风冷散热装置，上述一实施例所公开的光纤激光器的风冷散热装置的技术特征也适用于该另一实施例，上述一实施例已公开的风冷散热装置的技术特征不再重复描述。

结合图1至图8以及图10至图12，并参见图9所示，本实施例提供的壳体2可以包括外壳20和风冷散热装置1。

其中，外壳20俗称机箱，起到对安装在其内部的部件进行保护的作用。为了便于对外壳20的内部进行观察，可以在外壳20的侧部设置观察窗。

为了便于对光纤激光器3整机进行移动，提高便携性，可以在外壳20的底部设置脚轮31，以便于通过推动外壳20，使得光纤激光器3整机得以运输和转移。

风冷散热装置1可以设置于外壳20的内部，以通过外壳20对风冷散热装置1进行保护，进而对安装于风冷散热装置1的泵浦源30以及光电器件32进行保护。

外壳20可以设置有进风口21和出风口22，进风口21可以对应风冷散热装置1的进风端设置，出风口22可以对应风冷散热装置1的风机14设置，从而使通过进风口21进入到外壳20内的冷风被风机14及时抽至风冷散热装置1的进风端，使风机14抽吸出的热风从外壳20的出风口22及时排出，进而使风冷散热装置1的进风性能不被外壳20所影响，确保泵浦源30和光电器件32的风冷效果。

本实施例的可选方案中，风冷散热装置1的进风端可以与外壳20的底部相对设置并可以形成进风间隔23，进风口21可以面向进风间隔23设置于外壳20的侧部。

在风冷散热装置1的风机14的抽吸作用下，冷风可以通过外壳20的进风口21进入到进风间隔23，再由进风间隔23向上流动至风冷散热装置1中。通过设置进风间隔23，可以避免风冷散热装置1的第一散热主体10和第二散热主体11的外壁对进风口21造成遮挡，从而降低了冷风流入的风阻，有利于提高进风量，进而提高风冷效果。其中，通过将进风口21设置在外壳20的侧部，相较于将其设置在外壳20的底部，能够有效避免将地面灰尘吸起。

可选地，为了便于形成进风间隔23，风冷散热装置1的长度方向的两端的底部可以设置有支撑座16，以使风冷散热装置1在支撑座16的支撑作用下相对壳体2的底部悬空。

可选地，进风口21和出风口22可以设置有防尘网，减少进入光纤激光器3的内部的灰尘，从而降低清洁维护频率。

本实施例中的壳体具有前一实施例中的风冷散热装置的优点，前一实施例所公开的风冷散热装置的优点在此不再重复描述。

下面将描述本申请的又一实施例，该又一实施例提供了一种光纤激光器，该实施例包括上述另一实施例中的壳体，上述另一实施例所公开的壳体的技术特征也适用于该实施例，上述另一实施例已公开的壳体的技术特征不再重复描述。

结合图1至图9并参见图10至图12所示，本实施例提供的光纤激光器3可以包括泵浦源30和壳体2，泵浦源30可以设置于壳体2的第一散热器100上，从而通过第一散热器100对泵浦源30进行散热冷却。

本实施例中的光纤激光器可以具有上述另一实施例中的壳体的优点，上述另一实施例所公开的壳体的优点在此不再重复描述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

工业实用性

本申请涉及激光器技术领域，尤其是涉及光纤激光器的风冷散热装置及光纤激光器。该风冷散热装置包括风机、第一散热器和第一散热主体；第一散热主体的内部形成进风空间、出风空间和第一风冷空间；风机设置于出风端，风机朝向出风空间抽吸冷风；进风空间的一端与进风端贯通，进风空间的另一端与出风端阻断；出风空间的一端与进风端阻断，出风空间的另一端与出风端贯通；第一散热器设置于第一风冷空间，第一散热器用于安装光纤激光器的泵浦源，第一散热器形成有多条连通进风空间和出风空间的第一风冷通道。该光纤激光器包括该风冷散热装置。该风冷散热装置和光纤激光器，冷风流量大，散热效率高，能够满足高功率光纤激光器的风冷散热需求。

此外，可以理解的是，本申请的光纤激光器的风冷散热装置及光纤激光器是可以重现的，并且可以应用在多种工业应用中。例如，本申请的光纤激光器的风冷散热装置及光纤激光器可以应用于医疗器械仪器设备、激光光纤通讯、激光空间远距通讯、激光雕刻等。

Claims (15)

1. 一种光纤激光器的风冷散热装置，其特征在于，所述风冷散热装置包括风机(14)、第一散热器(100)和第一散热主体(10)；

   所述第一散热主体(10)的高度方向的两端分别为进风端和出风端，所述第一散热主体(10)的内部形成进风空间(102)、出风空间(103)和第一风冷空间(101)；

   所述风机(14)设置于所述出风端，所述风机(14)朝向所述出风空间(103)抽吸冷风；

   所述进风空间(102)的高度方向的一端与所述进风端贯通，所述进风空间(102)的高度方向的另一端与所述出风端阻断；

   所述出风空间(103)的高度方向的一端与所述进风端阻断，所述出风空间(103)的高度方向的另一端与所述出风端贯通；

   所述第一散热器(100)设置于所述第一风冷空间(101)，所述第一散热器(100)用于安装所述光纤激光器的泵浦源(30)，所述第一散热器(100)形成有多条第一风冷通道，所述第一风冷通道连通所述进风空间(102)和所述出风空间(103)。
2. 根据权利要求1所述光纤激光器的风冷散热装置，其特征在于，所述进风空间(102)的数量与所述出风空间(103)的数量均为多个，一个所述进风空间(102)和一个所述出风空间(103)组成一个风道组件，每个所述风道组件中的所述进风空间(102)和所述出风空间(103)经由至少一个所述风冷空间连通。
3. 根据权利要求1或2所述光纤激光器的风冷散热装置，其特征在于，所述进风空间(102)的通流面积以及所述出风空间(103)的通流面积均不小于与之对应的所有风冷空间内的第一风冷通道的总通流面积。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述光纤激光器的风冷散热装置，其特征在于，所述第一散热主体(10)包括隔板(104)、挡板(105)、第一导风板(106)和第二导风板(107)；

   所述隔板(104)的数量为多个，多个所述隔板(104)沿所述风冷散热装置的长度方向顺次间隔排布，以使相邻的两个所述隔板(104)之间形成空腔；

   所述挡板(105)设置于所述空腔内，以使所述空腔被分隔为所述进风空间(102)和出风空间(103)；

   所述第一导风板(106)封盖于所述进风空间(102)的面向所述出风端的端部，所述第二导风板(107)封盖于所述出风空间(103)的面向所述进风端的端部。
5. 根据权利要求1至4中的任一项所述光纤激光器的风冷散热装置，其特征在于，所述第一散热主体(10)还包括安装板(109)和盖板(108)；

   所述挡板(105)的宽度方向的两端均连接有所述安装板(109)，所述安装板(109)的长度方向的两端分别伸入所述进风空间(102)和所述出风空间(103)，所述第一散热器(100)设置于所述安装板(109)；

   所述盖板(108)以间隔的方式沿所述挡板(105)的宽度方向设置于所述安装板(109)的外侧部，所述盖板(108)与所述安装板(109)之间形成所述第一风冷空间(101)；

   所述安装板(109)的长度方向的一端与靠近所述进风空间(102)的所述隔板(104)之间形成第一间隔，以使所述第一风冷空间(101)通过所述第一间隔与所述进风空间(102)连通；

   所述安装板(109)的长度方向的另一端与靠近所述出风空间(103)的所述隔板(104)之间形成第二间隔，以使所述第一风冷空间(101)通过所述第二间隔与所述出风空间(103)连通。
6. 根据权利要求5所述光纤激光器的风冷散热装置，其特征在于，所述盖板(108)的外侧设置有保护板(15)，所述盖板(108)与所述保护板(15)的高度方向的一端之间设置有第一挡风板(12)，所述盖板(108)与所述保护板(15)的高度方向的另一端之间设置有第二挡风板(13)。
7. 根据权利要求1至6中的任一项所述光纤激光器的风冷散热装置，其特征在于，所述第一风冷空间(101)内设置有多个第一散热器(100)，多个所述第一散热器(100)沿所述第一风冷空间(101)的高度方向顺次排布；

   所述第一风冷通道沿所述第一散热主体(10)的长度方向延伸。
8. 根据权利要求1至7中的任一项所述光纤激光器的风冷散热装置，其特征在于，所述风机(14)为涡流风机或离心风机；

   所述风机(14)的风压不小于300Pa；

   和/或，所述风冷散热装置还包括第二散热主体(11)，所述第二散热主体(11)形成第二风冷空间(111)，所述第二风冷空间(111)贯通所述进风端和所述出风端；

   所述第二风冷空间(111)设置有第二散热器(110)，所述第二散热器(110)形成有多个第二风冷通道，所述第二风冷通道沿所述第二散热主体(11)的高度方向延伸。
9. 根据权利要求8所述光纤激光器的风冷散热装置，其特征在于，所述第二散热主体(11)用于安装所述光纤激光器的光电器件(32)。
10. 根据权利要求8或9所述光纤激光器的风冷散热装置，其特征在于，所述第一散热器(100)和所述第二散热器(110)均为密齿散热器，所述密齿散热器包括多个并排间隔设置的散热齿；

    相邻的所述散热齿的齿间隙不大于2mm；

    所述散热齿的厚度不大于2mm；

    所述第一散热器(100)和所述第二散热器(110)的材质包括紫铜。
11. 根据权利要求8至10中的任一项所述光纤激光器的风冷散热装置，其特征在于，所述涡流风机通过多个等高柱固定在所述第一散热主体(10)的所述出风端。
12. 一种光纤激光器，其特征在于，包括泵浦源(30)和权利要求1至7中任一项所述的光纤激光器的风冷散热装置。
13. 根据权利要求12所述的光纤激光器，其特征在于，还包括外壳(20)，所述风冷散热装置设置于所述外壳(20)的内部，所述外壳(20)设置有进风口(21)和出风口(22)，所述进风口(21)对应所述风冷散热装置的进风端设置，所述出风口(22)对应所述风冷散热装置的风机(14)设置。
14. 根据权利要求13所述的光纤激光器，其特征在于，所述风冷散热装置的进风端与所述外壳(20)的底部相对设置并形成进风间隔(23)，所述进风口(21)面向所述进风间隔(23)设置于所述外壳(20)的侧部。
15. 根据权利要求13或14所述的光纤激光器，其特征在于，所述进风口(21)和所述出风口(22)设置有防尘网。

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