CN203242916U - 一种激光器风冷装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种激光器风冷装置，其包括有由上至下依次设置的一第一风扇、一第一热沉及一制冷机构，所述制冷机构的冷端与第一热沉贴合，所述第一热沉上设有至少一个第一温度传感器；所述风冷装置还包括有一数据处理单元，所述第一温度传感器连接于该数据处理单元，该数据处理单元用于对第一温度传感器所采集的温度数据进行处理，并根据处理结果发出控制指令；所述数据处理单元和第一风扇之间连接有一第一风扇驱动模块，第一风扇驱动模块用于执行数据处理单元的控制指令而调节第一风扇的转速。该风冷装置无需进风和排风即能降低激光器的温度，避免了其内部堆积灰尘，从而提高了激光器的能效及其使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光器温度控制技术领域，尤其涉及一种激光器风冷装置。
背景技术
目前，工业界所使用的激光器普遍存在容易发热的现象，尤其是大功率半导体激光器中的激光器驱动电源、开关电源等部分，较大的发热量将造成激光器的能效下降，从而带来寿命降低等很多问题，在激光器中，由于热量是在三维空间内分布的，所以通常采用风冷的方式来降低激光器的内部温度，这种激光器通常设有进风口和出风口，由于激光器需要进风和排风使其内部的热量散出，所以在连续使用一段时间之后，其内部容易堆满灰尘，这对激光器的使用寿命造成不良影响。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种激光器风冷装置，该风冷装置无需进风和排风即能降低激光器的温度，避免了其内部堆积灰尘，从而提高了激光器的能效及其使用寿命。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。
一种激光器风冷装置，其包括有由上至下依次设置的一第一风扇、一第一热沉及一制冷机构，所述制冷机构的冷端与第一热沉贴合，所述第一热沉上设有至少一个第一温度传感器；所述风冷装置还包括有一数据处理单元，所述第一温度传感器连接于该数据处理单元，该数据处理单元用于对第一温度传感器所采集的温度数据进行处理，并根据处理结果发出控制指令；所述数据处理单元和第一风扇之间连接有一第一风扇驱动模块，第一风扇驱动模块用于执行数据处理单元的控制指令而调节第一风扇的转速。
优选地，所述制冷机构包括有由上至下依次设置的至少一个热电制冷器及一水冷热沉，所述热电制冷器的冷端与第一热沉贴合，其热端与水冷热沉贴合；所述水冷热沉内设有一腔体，该腔体分别通过一进水口及一出水口而连接于水管；所述水冷热沉上设有至少一个第二温度传感器，所述第二温度传感器连接于数据处理单元；所述数据处理单元和热电制冷器之间连接有一制冷器驱动模块，所述制冷器驱动模块用于执行数据处理单元的控制指令而调节流过热电制冷器的电流。
优选地，所述热电制冷器的冷端与第一热沉之间通过第一导热层贴合，所述第一导热层是导热膜或者导热硅胶，所述热电制冷器的热端与水冷热沉之间通过第二导热层贴合，所述第二导热层是导热膜或者导热硅胶。
优选地，所述制冷机构包括有一水冷热沉，所述水冷热沉与第一热沉之间通过第一导热层贴合，所述第一导热层是导热膜或者导热硅胶，该水冷热沉内设有一腔体，该腔体分别通过一进水口及一出水口而连接于水管。
优选地，所述制冷机构包括有由上至下依次设置的至少一个热电制冷器、一第二热沉及一第二风扇，所述热电制冷器的冷端与第一热沉贴合，其热端与第二热沉贴合；所述数据处理单元和热电制冷器之间连接有一制冷器驱动模块，所述制冷器驱动模块用于执行数据处理单元的控制指令而调节流过热电制冷器的电流；所述第二热沉上设有至少一个第二温度传感器，所述第二温度传感器连接于数据处理单元；所述数据处理单元和第二风扇之间连接有一第二风扇驱动模块，第二风扇驱动模块用于执行数据处理单元的控制指令而调节第二风扇的转速；所述第二热沉设于激光器的箱体上，所述热电制冷器、第一热沉及第一风扇设于箱体之内，所述第二风扇设于箱体之外。
优选地，所述热电制冷器的冷端与第一热沉之间通过第一导热层贴合，所述第一导热层是导热膜或者导热硅胶，所述热电制冷器的热端与第二热沉之间通过第二导热层贴合，所述第二导热层是导热膜或者导热硅胶。
优选地，所述第二热沉上设有多个第二散热片，所述第二散热片与第二风扇固定连接。
优选地，所述第一热沉上设有多个第一散热片，所述第一散热片与第一风扇固定连接。
优选地，所述第一温度传感器及第二温度传感器均是热敏电阻。
优选地，所述热电制冷器的数量是多个，多个热电制冷器相互并联或者依次串联后再连接至制冷器驱动模块。
本实用新型公开的激光器风冷装置在工作过程中，由于制冷机构的冷端与第一热沉贴合，所以第一热沉呈低温状态，且在第一风扇的排风作用下送出冷风，使得第一热沉处形成空气负压，其周围的热空气流向第一热沉，并通过第一热沉降温后经由第一风扇送出，持续地，获得低于激光器内部环境温度的冷风输出，该冷风可以对着激光器的恒温控制单元的散热部分、驱动电源的发热部分、开关电源的发热部分等处，并保持激光器不受温度过高的影响而处于稳定工作状态，该风冷装置无需进风和排风即能降低激光器的温度，避免了其内部堆积灰尘，从而提高了激光器的能效及其使用寿命。同时，由于第一温度传感器采集第一热沉的温度，并将该温度数据实时地反馈回数据处理单元，使得数据处理单元可以根据该温度数据而令第一风扇驱动模块调整第一风扇的转速，从而实现对激光器散热过程的自动控制。
附图说明
图1为本实用新型提出的激光器风冷装置的整体结构示意图。
图2为本实用新型第一实施例的整体结构示意图。
图3为本实用新型第一实施例的电路框图。
图4为本实用新型第二实施例的整体结构示意图。
图5为本实用新型第二实施例的电路框图。
图6为本实用新型第三实施例的整体结构示意图。
图7为本实用新型第三实施例的电路框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作更加详细的描述。
实施例1：
结合图1、图2及图3所示，该激光器风冷装置包括有由上至下依次设置的一第一风扇1、一第一热沉2及一制冷机构3，所述制冷机构3的冷端与第一热沉2贴合，所述第一热沉2上设有至少一个第一温度传感器20；所述风冷装置还包括有一数据处理单元5，所述第一温度传感器20连接于该数据处理单元5，该数据处理单元5用于对第一温度传感器20所采集的温度数据进行处理，并根据处理结果发出控制指令；所述数据处理单元5和第一风扇1之间连接有一第一风扇驱动模块4，第一风扇驱动模块4用于执行数据处理单元5的控制指令而调节第一风扇1的转速。
该风冷装置中，第一风扇1和第一热沉2均设置于激光器箱体的内部，该风冷装置工作时，由于制冷机构3的冷端与第一热沉2贴合，所以第一热沉2呈低温状态，并在第一风扇1的排风作用下送出冷风，使得第一热沉2处形成空气负压，其周围的热空气流向第一热沉2，再通过第一热沉2降温后经由第一风扇1送出，持续地，获得低于激光器内部环境温度的冷风输出，该冷风可以对着激光器的恒温控制单元的散热部分、驱动电源的发热部分、开关电源的发热部分等处，并保持激光器不受温度过高的影响而处于稳定工作状态，使得该风冷装置无需进风和排风即能降低激光器的温度，避免了其内部堆积灰尘，从而提高了激光器的能效及其使用寿命。同时，由于第一温度传感器20采集第一热沉2的温度，并将该温度数据实时地反馈回数据处理单元5，使得数据处理单元5可以根据该温度数据而令第一风扇驱动模块4调整第一风扇1的转速，从而实现了对激光器散热过程的自动控制。
本实施例中，所述制冷机构3包括有由上至下依次设置的至少一个热电制冷器31及一水冷热沉32，所述热电制冷器31的冷端310与第一热沉2贴合，其热端312与水冷热沉32贴合；所述水冷热沉32内设有一腔体，该腔体分别通过一进水口320及一出水口321而连接于水管；所述水冷热沉32上设有至少一个第二温度传感器30，所述第二温度传感器30连接于数据处理单元5；所述数据处理单元5和热电制冷器31之间连接有一制冷器驱动模块6，所述制冷器驱动模块6用于执行数据处理单元5的控制指令而调节流过热电制冷器31的电流。其中，所述数据处理单元5通过制冷器驱动模块6对热电制冷器31上电，并控制流过热电制冷器31中的半导体311的电流，同时利用帕尔贴效应，令热电制冷器31的冷端310的温度降低，其热端312的温度升高，该热端312的热量通过水冷热沉32中恒温或者非恒温的流动水带走。该制冷机构中，所述水冷热沉32上可以设有多个第二温度传感器30，第二温度传感器30将其所采集的温度实时地反馈回数据处理单元5，数据处理单元5根据该温度数据而令制冷器驱动模块6调节流过热电制冷器31的电流，从而调整热电制冷器31的冷端310的温度。
本实施例中，所述热电制冷器31的冷端310与第一热沉2之间通过第一导热层22贴合，所述第一导热层22是导热膜或者导热硅胶，所述热电制冷器31的热端312与水冷热沉32之间通过第二导热层33贴合，所述第二导热层33是导热膜或者导热硅胶，并通过该导热膜或者导热硅胶而实现热量的有效传导。
所述第一热沉2上设有多个第一散热片21，所述第一散热片21与第一风扇1固定连接。
所述第一温度传感器20及第二温度传感器30均是热敏电阻，所述第一热沉2和水冷热沉32上均设有凹坑，第一温度传感器20及第二温度传感器30分别设于第一热沉2和水冷热沉32的凹坑内，并用环氧树脂密封，使得两个温度传感器能够准确地对温度数据进行采集。
所述热电制冷器31的数量是多个，多个热电制冷器31相互并联或者依次串联后再连接至制冷器驱动模块6，实际应用中，可通过设置热电制冷器3的数量而调整其制冷速率。
实施例2：
结合图1、图4及图5所示，本实施例提出的风冷装置与实施例1的不同之处在于，所述制冷机构3包括有一水冷热沉32，所述水冷热沉32与第一热沉2之间通过第一导热层22贴合，所述第一导热层22是导热膜或者导热硅胶，该水冷热沉32内设有一腔体，该腔体分别通过一进水口320及一出水口321而连接于水管。其中，第一热沉2上所反映的热量通过水冷热沉32中恒温或者非恒温的流动水带走，以令第一热沉2上所反映的温度持续地低于激光器箱体内的环境温度，使得第一风扇1持续地将冷风送出。本实施例提出的风冷装置，其优势在于，只需一个水冷热沉32即能实现对第一热沉2制冷，其结构简单，且水冷的制冷效果较好。
实施例3：
结合图1、图6及图7所示，本实施例中提出的风冷装置与实施例1的不同之处在于，所述制冷机构3包括有由上至下依次设置的至少一个热电制冷器31、一第二热沉34及一第二风扇35，所述热电制冷器31的冷端310与第一热沉2贴合，其热端312与第二热沉34贴合；所述数据处理单元5和热电制冷器31之间连接有一制冷器驱动模块6，所述制冷器驱动模块6用于执行数据处理单元5的控制指令而调节流过热电制冷器31的电流；所述第二热沉34上设有至少一个第二温度传感器30，所述第二温度传感器30连接于数据处理单元5；所述数据处理单元5和第二风扇35之间连接有一第二风扇驱动模块7，第二风扇驱动模块7用于执行数据处理单元5的控制指令而调节第二风扇35的转速；所述第二热沉34设于激光器的箱体8上，所述热电制冷器31、第一热沉2及第一风扇1设于箱体8之内，所述第二风扇35设于箱体8之外。
其中，所述数据处理单元5通过制冷器驱动模块6为对热电制冷器31上电，并控制流过热电制冷器31中的半导体311的电流，同时利用帕尔贴效应，令热电制冷器31的冷端310的温度降低，其热端312的温度升高。同时，热电制冷器31的热端312的热量传导至第二热沉34，所述数据处理单元5通过第二风扇驱动模块7控制第二风扇35的转速，使得热电制冷器31的热端312的热量随第二风扇35的散发出去，且其冷端310呈低温状态，进一步地，第一热沉2也呈低温状态，并在第一风扇1的排风作用下送出冷风。
本实施例中，所述热电制冷器31的冷端310与第一热沉2之间通过第一导热层22贴合，所述第一导热层22是导热膜或者导热硅胶，所述热电制冷器31的热端312与第二热沉34之间通过第二导热层33贴合，所述第二导热层33是导热膜或者导热硅胶。所述第二热沉34上设有多个第二散热片340，所述第二散热片340与第二风扇35固定连接。
该激光器风冷装置在实际应用中，还可以通过调整流过热电制冷器31的电流方向而令第一风扇1送出热风，例如，冬天或者环境温度较低时，为了减少激光器的预热时间，可以先对其内部输出热风，之后再根据其内部的温度环境而进一步判断需要输出冷风或者热风，本实施例提出的风冷装置，其优势在于，通过一热电制冷器、两个风扇和两个热沉即能实现对激光器内部输出冷风或者热风，不仅结构简单，而且成本低廉。
本实用新型公开的激光器风冷装置在工作过程中，由于制冷机构3的冷端与第一热沉2贴合，所以第一热沉2呈低温状态，并在第一风扇1的排风作用下送出冷风，使得第一热沉2处形成空气负压，其周围的热空气流向第一热沉2，并通过第一热沉2降温后经由第一风扇1送出，持续地，获得低于激光器内部环境温度的冷风输出，该冷风可以对着激光器的恒温控制单元的散热部分、驱动电源的发热部分、开关电源的发热部分等处，并保持激光器不受温度过高的影响而处于稳定工作状态，该风冷装置无需进风和排风即能降低激光器的温度，避免了其内部堆积灰尘，从而提高了激光器的能效及其使用寿命。同时，由于第一温度传感器20采集第一热沉2的温度，并将该温度数据实时地反馈回数据处理单元5，使得数据处理单元5可以根据该温度数据而令第一风扇驱动模块4调整第一风扇1的转速，从而实现对激光器散热过程的自动控制。
以上所述只是本实用新型较佳的实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本实用新型所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种激光器风冷装置，其特征在于，所述风冷装置包括有由上至下依次设置的一第一风扇（1）、一第一热沉（2）及一制冷机构（3），所述制冷机构（3）的冷端与第一热沉（2）贴合，所述第一热沉（2）上设有至少一个第一温度传感器（20）；
所述风冷装置还包括有一数据处理单元（5），所述第一温度传感器（20）连接于该数据处理单元（5），该数据处理单元（5）用于对第一温度传感器（20）所采集的温度数据进行处理，并根据处理结果发出控制指令；
所述数据处理单元（5）和第一风扇（1）之间连接有一第一风扇驱动模块（4），第一风扇驱动模块（4）用于执行数据处理单元（5）的控制指令而调节第一风扇（1）的转速。
2.如权利要求1所述的风冷装置，其特征在于，所述制冷机构（3）包括有由上至下依次设置的至少一个热电制冷器（31）及一水冷热沉（32），所述热电制冷器（31）的冷端（310）与第一热沉（2）贴合，其热端（312）与水冷热沉（32）贴合；
所述水冷热沉（32）内设有一腔体，该腔体分别通过一进水口（320）及一出水口（321）而连接于水管；
所述水冷热沉（32）上设有至少一个第二温度传感器（30），所述第二温度传感器（30）连接于数据处理单元（5）；
所述数据处理单元（5）和热电制冷器（31）之间连接有一制冷器驱动模块（6），所述制冷器驱动模块（6）用于执行数据处理单元（5）的控制指令而调节流过热电制冷器（31）的电流。
3.如权利要求2所述的风冷装置，其特征在于，所述热电制冷器（31）的冷端（310）与第一热沉（2）之间通过第一导热层（22）贴合，所述第一导热层（22）是导热膜或者导热硅胶，所述热电制冷器（31）的热端（312）与水冷热沉（32）之间通过第二导热层（33）贴合，所述第二导热层（33）是导热膜或者导热硅胶。
4.如权利要求1所述的风冷装置，其特征在于，所述制冷机构（3）包括有一水冷热沉（32），所述水冷热沉（32）与第一热沉（2）之间通过第一导热层（22）贴合，所述第一导热层（22）是导热膜或者导热硅胶，该水冷热沉（32）内设有一腔体，该腔体分别通过一进水口（320）及一出水口（321）而连接于水管。
5.如权利要求1所述的风冷装置，其特征在于，所述制冷机构（3）包括有由上至下依次设置的至少一个热电制冷器（31）、一第二热沉（34）及一第二风扇（35），所述热电制冷器（31）的冷端（310）与第一热沉（2）贴合，其热端（312）与第二热沉（34）贴合；
所述数据处理单元（5）和热电制冷器（31）之间连接有一制冷器驱动模块（6），所述制冷器驱动模块（6）用于执行数据处理单元（5）的控制指令而调节流过热电制冷器（31）的电流；
所述第二热沉（34）上设有至少一个第二温度传感器（30），所述第二温度传感器（30）连接于数据处理单元（5）；
所述数据处理单元（5）和第二风扇（35）之间连接有一第二风扇驱动模块（7），第二风扇驱动模块（7）用于执行数据处理单元（5）的控制指令而调节第二风扇（35）的转速；
所述第二热沉（34）设于激光器的箱体（8）上，所述热电制冷器（31）、第一热沉（2）及第一风扇（1）设于箱体（8）之内，所述第二风扇（35）设于箱体（8）之外。
6.如权利要求5所述的风冷装置，其特征在于，所述热电制冷器（31）的冷端（310）与第一热沉（2）之间通过第一导热层（22）贴合，所述第一导热层（22）是导热膜或者导热硅胶，所述热电制冷器（31）的热端（312）与第二热沉（34）之间通过第二导热层（33）贴合，所述第二导热层（33）是导热膜或者导热硅胶。
7.如权利要求6所述的风冷装置，其特征在于，所述第二热沉（34）上设有多个第二散热片（340），所述第二散热片（340）与第二风扇（35）固定连接。
8.如权利要求1至7任一所述的风冷装置，其特征在于，所述第一热沉（2）上设有多个第一散热片（21），所述第一散热片（21）与第一风扇（1）固定连接。
9.如权利要求2、3、5、6和7任一所述的风冷装置，其特征在于，所述第一温度传感器（20）及第二温度传感器（30）均是热敏电阻。
10.如权利要求2、3、5、6和7任一所述的风冷装置，其特征在于，所述热电制冷器（31）的数量是多个，多个热电制冷器（31）相互并联或者依次串联后再连接至制冷器驱动模块（6）。
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| CN 201320140557 CN203242916U (zh) | 2013-03-26 | 2013-03-26 | 一种激光器风冷装置 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN108426806A (zh) * | 2017-02-15 | 2018-08-21 | 帕拉贡股份公司 | 颗粒物测量设备及其操作方法 |
| CN108963731A (zh) * | 2018-08-15 | 2018-12-07 | 深圳市杰普特光电股份有限公司 | 风冷激光设备 |
| CN114326851A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-04-12 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种基于tec的边缘智能温控方法及*** |
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- 2013-03-26 CN CN 201320140557 patent/CN203242916U/zh not_active Expired - Lifetime
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 518000 Shenzhen, Nanshan District science and Technology Park, North District, Long Hill Road, No. two, No. 8, Qing Guang photoelectric building, the Office (305) Patentee after: INNO LASER TECHNOLOGY Corp.,Ltd. Patentee after: CHANGZHOU INNO MACHINING Co.,Ltd. Address before: 518000 Shenzhen, Nanshan District science and Technology Park, North District, Long Hill Road, No. two, No. 8, Qing Guang photoelectric building, the Office (305) Patentee before: Shenzhen Inno Laser Technology Co.,Ltd. Patentee before: CHANGZHOU INNO MACHINING Co.,Ltd. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20131016 |
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| CX01 | Expiry of patent term |