CN213692640U - 冷却***和光纤激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光器领域，具体而言，涉及一种冷却***和光纤激光器。冷却***包括水冷板、冷却管和冷却泵壳，所述冷却管与所述冷却泵壳连通，所述冷却管设置在所述水冷板的一侧。本实用新型将冷却泵壳作为泵浦源的泵壳，在冷却液对水冷板进行冷却的同时，也可以同步对泵浦源进行冷却，而被冷却后的水冷板将再为安装在水冷板上的其他发热模块提供散热，不需要在水冷板上打孔即可实现对光纤激光器中最大的发热件泵浦源进行冷却，使得在保证了水冷板的强度的同时，也保证了冷却效率，同时还降低了水冷板加工的成本。

Description

冷却***和光纤激光器

技术领域

本实用新型涉及激光器领域，具体而言，涉及一种冷却***和光纤激光器。

背景技术

目前市面上采用的水冷板有两种：

一种是通过深孔钻头在水冷板内部直接打孔贯通，形成水路，冷却液在水路中循环，直接与水冷板接触，这样制冷效果虽然好一点，但有以下问题：

a)对冷却液的水质要求较高，需要纯净的去离子水，且必须对水路内壁进行防锈，防氧化处理，不然易引起水冷板内部的腐蚀生锈，长时间使用易造成堵塞，寿命不长；

b)加工成本较高；

c)会产生结构强度不足的情况，但强度不足不是指整体水冷板容易发生弯曲形变等，而是指打贯通孔上方的水冷板表面容易塌陷、形变、磨损等。

为解决第一种水冷板所产生的问题，提出了第二种水冷板，具体的是在水冷板上铺设铜管，冷却液在铜管内流通，不经过任何其他器件。

但是第二种水冷板的设置，仅在铜管附近的水冷板区域散热较好，仅适用于激光功率低，产热不多的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冷却***和光纤激光器，其能够保证水冷板的强度情况下，提高了高功率下散热效果。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种冷却***，包括水冷板、冷却管和冷却泵壳，所述冷却管与所述冷却泵壳连通，所述冷却管设置在所述水冷板的一侧。

在可选的实施方式中，所述水冷板上设置有冷却槽，所述冷却管设置在所述冷却槽内。

在可选的实施方式中，所述水冷板的端部设置有进排液孔，所述进排液孔穿过所述水冷板与所述冷却槽连通。

在可选的实施方式中，所述进排液孔内均设置有密封接头，所述密封接头与所述冷却管密封连接。

在可选的实施方式中，所述密封接头包括固定块、宝塔接头和***接头；

所述宝塔接头和所述***接头分别设置在所述固定块的相对两侧；

所述***接头设置在所述进排液孔内。

在可选的实施方式中，所述***接头的外侧壁上设置有密封槽，所述密封槽内设置有密封圈，所述密封圈用于实现所述***接头与所述水冷板之间的密封功能。

在可选的实施方式中，所述冷却管包括进液管和排液管；

所述进液管的一端用于连通冷却液供给装置，所述进液管的另一端用于连通所述冷却泵壳；

所述排液管的一端用于连通所述冷却泵壳，所述排液管的另一端用于连通冷却液回收装置。

在可选的实施方式中，所述冷却管还包括连通管，所述冷却泵壳的数量为多个，所述连通管用于连通相邻所述冷却泵壳上的所述冷却水路。

在可选的实施方式中，所述连通管连通的两个冷却泵壳为一个冷却组；

多个所述冷却组之间并联。

第二方面，本实用新型提供一种光纤激光器，包括前述实施方式任一项所述的冷却***。

本实用新型实施例的有益效果是：

将冷却泵壳作为泵浦源的泵壳，在冷却液对水冷板进行冷却的同时，也可以同步对泵浦源进行冷却，而被冷却后的水冷板将再为安装在水冷板上的其他发热模块提供散热，不需要在水冷板上打孔即可实现对光纤激光器中最大的发热件泵浦源进行冷却，使得在保证了水冷板的强度的同时，也保证了冷却效率，同时还降低了水冷板加工的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的冷却***的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的冷却***的冷却泵壳的外形示意图；

图3为本实用新型实施例提供的冷却***的水冷板组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的冷却***的水冷板组件的立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的冷却***的水冷板的侧视图；

图6为图5的A-A剖视图；

图7为本实用新型实施例提供的冷却***的密封接头的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的冷却***的密封接头的侧视图；

图9为图8的B-B剖视图；

图10为本实用新型实施例提供的冷却***的密封接头的安装状态示意图。

图标：1-水冷板；2-进液管；3-冷却泵壳；4-接线板；5-连接块；6-密封接头；7-排液管；8-连通管；9-进液口；10-出液口；11-连接孔；12-进液孔；13-排液孔；14-宝塔接头；15-固定块；16-***接头；17-密封槽；18-通液孔；19-密封圈；20-冷却管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。

下面结合图1至图10，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一方面，本实用新型提供一种冷却***，包括水冷板1、冷却管20和冷却泵壳3，冷却泵壳3内设置有冷却水路，冷却管20与冷却水路连通，冷却管20设置在水冷板1的一侧。

在本实施例中，冷却泵壳3为泵浦源的外壳，在冷却泵壳3的内部设置有冷却水路，冷却管20与冷却泵壳3内的冷却水路连通，通过冷却泵壳3对泵浦源进行散热。

具体的，泵浦源的内部含有半导体芯片，是电变成光的主要场所，也是泵源产热的来源。

在本实施例中，冷却泵壳3的内部直接贯穿有冷却水路，可与底部的冷却管20形成闭合水路，冷却液可以直接流经芯片底部带走热量。

具体的，在本实施例中，冷却装置包括冷却管20，冷却管20与冷却泵壳3内的冷却水路形成通路，从而在制冷时，保证冷却液能够直接经过主要发热单元，即泵浦源。同时盘纤板组件通过与铜管贴合，保证盘纤板组件上产生的热量能够及时被散走。

本实施例中提供的冷却装置，开创性的完成了针对式分配制冷，开创式性的完成了光路部分的作为一个整体采用贴板制冷。

在本实施例中，泵浦源通过螺钉固定在水冷板1的上表面，且在冷却泵壳3上设置进液口9和出液口10，冷却管20上设置有多个连接孔11，连接孔11分别通过进液口9和出液口10与冷却泵壳3中的冷却水路连通，形成针对式的散热。

在本实施例中，水冷板1上设置有接线板4，接线板4是电路部分主控板输出的直流电与泵浦源连接的转接过渡板，其作用是连通供电，同时方便拆装并避免导线产生应力传递到泵浦源电极上。

在可选的实施方式中，水冷板1上设置有冷却槽，冷却管20设置在冷却槽内。

具体的，在本实施例中，冷却管20设置在冷却槽内，且冷却管20的裸露的一侧与水冷板1的表面平齐。

在本实施例中，冷却管20为圆形管。

由于冷却管20设置在冷却槽内，且在冷却槽内不裸露，进而会产生部分凹陷，或在冷却管20与冷却槽之间具有一定的缝隙。在本实施例中，在凹陷或缝隙中填充导热介质，通过填充的导热介质，能够实现对冷却管20的固定和定位。

本实施例中的设置方式，能够保证冷却管20在冷却槽内的稳定性，且保证冷却管20对水冷板1的冷却效果。

在本实施例中，冷却槽的槽底部分为与冷却管20配合的弧形，使得冷却管20能够充分与水冷板1进行接触，进而提高冷却管20与水冷板1之间的导热效率。

在本实施例中，导热介质为导热硅脂。

需要指出的是，导热介质可以是导热硅脂，但其不仅仅局限于导热硅脂，其还可以是其他的导热介质，其只要能够保证冷却管20与水冷板1之间的导热性能即可。

在可选的实施方式中，水冷板1的端部设置有进排液孔13，进排液孔13穿过水冷板与冷却槽连通。

在水冷板1的端部设置了进液孔12和排液孔13，水冷板1端部的进液孔12和排液孔13，穿过密封槽17的下方与冷却槽进行连通，进而既能够实现想冷却管20内输送冷却液，又能够保证上罩板与水冷板1之间的密封效果。

在本实施例中，在冷却管20的端部设置有连接块5，连接块5以镶嵌的方式设置在水冷板1上，且设置在密封槽17包围的内部。

具体的，在本实施例中，连接块5位于的密封槽17包围的区域，且靠近密封槽17方向，连接块5整体下沉到水冷板1内，露出的侧面与水冷板1的侧面平齐。

在可选的实施方式中，进排液孔13内均设置有密封接头6，密封接头6与冷却管20密封连接。

在本实施例中，密封接头6与被完整的密封圈19包围的连接块5通过一个“隧道”式的进液孔12或排液孔13插接，密封接头6一端套有密封圈19，进而形成一个“活塞”式结构，连接块5也通过焊接的方式与冷却管20联通，这既防止漏水，同步又保证了密封圈19的完整性，便于后续密封。

具体的，密封圈19为橡胶O圈。

在可选的实施方式中，密封接头6包括固定块15、宝塔接头14和***接头16；宝塔接头14和***接头16分别设置在固定块15的相对两侧；***接头16设置在进排液孔13内。

具体的，***接头16、固定块15和宝塔接头14为一体设置。

更具体的，在本实施例中，***接头16***到水冷板1的进液孔12或排液孔13中，在***接头16的外侧壁上设置有密封槽17，在密封槽17中设置有密封圈19，通过密封圈19实现***接头16与进液孔12或排液孔13之间的密封。

更具体的，在本实施例中，固定块15设置在水冷板1的端部，在进液孔12或排液孔13的孔口出设置有沉头槽，固定块15设置在沉头槽内，且固定块15的外侧面与水冷板1的端面平齐。在固定块15上设置有固定孔，并在沉头槽内设置有螺纹孔，通过螺钉穿过固定孔后与螺纹孔进行螺纹连接，实现将固定块15固定在水冷板1上的目的。

在本实施例中，固定块15的形状为椭圆形，或如图所示为长方形且在两端增加两个半圆的结构。

具体的，在本实施例中，沉头槽的形状与固定块15的形状相同。

更具体的，在本实施例中，宝塔接头14在水冷板1的端部裸露，用于与外部的通液管连通，实现进液或排液功能。

更具体的，在本实施例中，密封接头6内设置有贯穿***接头16、固定块15和宝塔接头14的通液孔18，在通液孔18的作用下，实现通液管与冷却管20之间的连通。

在本实施例中，密封接头6的安装方式为：

将密封接头6上的***接头16一端***到水冷板1上的进液孔12或排液孔13内，并且***接头16与设置在水冷板1上的连接块5上的通液孔18的内壁贴合密封，保证不漏水。

在可选的实施方式中，冷却管20包括进液管2和排液管7；进液管2的一端用于连通冷却液供给装置，进液管2的另一端用于连通冷却泵壳3；排液管7的一端用于连通冷却泵壳3，排液管7的另一端用于连通冷却液回收装置。

在本实施例中，冷却管20包括两段，分别用于进液和排液，与冷却泵壳3一起形成冷却回路。

具体的，进液管2的一端连接进液孔12内的密封接头6，进液管2的另一端连接冷却泵壳3的进液口9，排液管7的一端连接排液孔13内的密封接头6，排液管7的另一端连接冷却泵壳3的出液口10。

在可选的实施方式中，冷却管20还包括连通管8，冷却泵壳3的数量为多个，连通管8用于连通两个冷却泵壳3上的冷却水路。

在本实施例中，连通管8与冷却泵壳3之间进行密封连接。

具体的，连通管8与冷却泵壳3之间的密封连接方式可以是通过橡胶圈进行密封，也可以是通过其他的方式进行密封连接，如灌胶等，也就是说，只要能够实现连通管8与冷却泵壳3之间的密封连接即可。

具体的，在本实施例中，泵浦源为多个，冷却管20的进液管2和排液管7分别连接两个泵浦源的外部设置的冷却泵壳3，且将两个冷却泵壳3内的冷却水路进行连通，使得冷却管20与冷却泵壳3共同串联，形成水回路。

在可选的实施方式中，连通管8连通的相邻两个冷却泵壳3为一个冷却组；多个冷却组之间并联。

更具体的，在本实施例中，泵浦源的数量为多个，同理，冷却泵壳3也为多个，冷却泵壳3与泵浦源一一对应设置。

在本实施例中，两个泵浦源为一组，即将两个冷却泵壳3通过连通管8串联，此时，多组冷却泵壳3进行并联，如图所示。

这样的设置，既能够增加了冷却范围，又避免了减少了冷却液的流通时间，进而避免冷却液由于换热时间太长而降低冷却效果。

第二方面，本实用新型提供一种光纤激光器，包括前述实施方式任一项的冷却***。

本实用新型实施例的有益效果是：

将冷却泵壳3作为泵浦源的泵壳，在冷却液对水冷板1进行冷却的同时，也可以同步对泵浦源进行冷却，而被冷却后的水冷板1将再为安装在水冷板1上的其他发热模块提供散热，不需要在水冷板1上打孔即可实现对光纤激光器中最大的发热件泵浦源进行冷却，使得在保证了水冷板1的强度的同时，也保证了冷却效率，同时还降低了水冷板1加工的成本。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷却***，其特征在于，包括水冷板、冷却管和冷却泵壳，所述冷却泵壳内设置有冷却水路，所述冷却管与所述冷却水路连通，所述冷却管设置在所述水冷板的一侧。

2.根据权利要求1所述的冷却***，其特征在于，所述水冷板上设置有冷却槽，所述冷却管设置在所述冷却槽内。

3.根据权利要求2所述的冷却***，其特征在于，所述水冷板的端部设置有进液孔和排液孔，所述进液孔和所述排液孔均穿过所述水冷板与所述冷却槽连通。

4.根据权利要求3所述的冷却***，其特征在于，所述进液孔和所述排液孔内均设置有密封接头，所述密封接头与所述冷却管密封连接。

5.根据权利要求4所述的冷却***，其特征在于，所述密封接头包括固定块、宝塔接头和***接头；

所述宝塔接头和所述***接头分别设置在所述固定块的相对两侧；

所述***接头设置在所述进液孔或所述排液孔内。

6.根据权利要求5所述的冷却***，其特征在于，所述***接头的外侧壁上设置有密封槽，所述密封槽内设置有密封圈，所述密封圈用于实现所述***接头与所述水冷板之间的密封功能。

7.根据权利要求1所述的冷却***，其特征在于，所述冷却管包括进液管和排液管；

所述进液管的一端用于连通冷却液供给装置，所述进液管的另一端用于连通所述冷却泵壳；

所述排液管的一端用于连通所述冷却泵壳，所述排液管的另一端用于连通冷却液回收装置。

8.根据权利要求7所述的冷却***，其特征在于，所述冷却管还包括连通管，所述冷却泵壳的数量为多个，所述连通管用于连通两个所述冷却泵壳上的所述冷却水路。

9.根据权利要求8所述的冷却***，其特征在于，所述连通管连通的两个冷却泵壳为一个冷却组；

多个所述冷却组之间并联。

10.一种光纤激光器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的冷却***。

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