全文摘要
本实用新型涉及一种宏通道水冷模块，包括：热沉本体；开设在热沉本体内且依次连通的进水口、进水通道、出水通道和出水口；出水通道包括第一出水通道和第二出水通道；第一出水通道的一端连接进水通道，另一端垂直连接第二出水通道；宏通道水冷模块还包括一堵头，堵头设置于第一出水通道末端，且封堵在沿第一出水通道方向和热沉本体外部导通的通孔内。本实用新型的宏通道水冷模块为一体式热沉设计，并且通过采用堵头的形式，解决了因机械加工无法直接在热沉内部形成水道腔体的问题。
主设计要求
1.一种宏通道水冷模块，其特征在于，包括：热沉本体；开设在热沉本体内且依次连通的进水口、进水通道、出水通道和出水口；所述出水通道包括第一出水通道和第二出水通道；所述第一出水通道的一端连接所述进水通道，另一端垂直连接所述第二出水通道；所述宏通道水冷模块还包括一堵头，所述堵头设置于所述第一出水通道末端，且封堵在沿所述第一出水通道方向和所述热沉本体外部导通的通孔内。
设计方案
1.一种宏通道水冷模块，其特征在于，包括：
热沉本体；
开设在热沉本体内且依次连通的进水口、进水通道、出水通道和出水口；
所述出水通道包括第一出水通道和第二出水通道；所述第一出水通道的一端连接所述进水通道，另一端垂直连接所述第二出水通道；
所述宏通道水冷模块还包括一堵头，所述堵头设置于所述第一出水通道末端，且封堵在沿所述第一出水通道方向和所述热沉本体外部导通的通孔内。
2.根据权利要求1所述的宏通道水冷模块，其特征在于，所述通孔包括螺纹孔和沉头孔，所述堵头包括与所述螺纹孔相匹配的螺丝和与所述沉头孔相匹配的沉头堵头。
3.根据权利要求1所述的宏通道水冷模块，其特征在于，所述宏通道水冷模块还包括散热齿模块，所述散热齿模块设置于所述热沉本体内，且位于所述进水通道上。
4.根据权利要求3所述的宏通道水冷模块，其特征在于，所述散热齿模块包括多个横向设置的散热齿，所述散热齿之间构成散热齿水流通道；所述散热齿水流通道的底端与所述进水口连通组成所述进水通道，其顶端与所述第一出水通道连通。
5.根据权利要求4所述的宏通道水冷模块，其特征在于，所述散热齿均匀分布于所述散热齿模块内，且每个所述散热齿的外表面设置成齿棱状。
6.根据权利要求5所述的宏通道水冷模块，其特征在于，所述散热齿水流通道和进水口之间还连通有第一转向管道，所述第一转向管包括第一管道和第二管道；所述第一管道连通所述进水口，所述第二管道的一端垂直连通所述第一管道，另一端连通所述散热齿水流通道。
7.根据权利要求6所述的宏通道水冷模块，其特征在于，所述散热齿水流通道和所述第一出水通道之间还连通有第二转向管道，所述第二转向管的一端与所述散热齿水流通道连通，另一端垂直连通所述第一出水通道。
8.根据权利要求1或7所述的宏通道水冷模块，其特征在于，所述进水口处设置有进水口绝缘套管，所述出水口处设置有出水口绝缘套管。
9.根据权利要求8所述的宏通道水冷模块，其特征在于，所述进水口绝缘套管和所述出水口绝缘套管均为T圆台形，所述T圆台形的台柱部分卡嵌于宏通道激光器的正极电极内，所述T圆台形的台面部分卡嵌于所述热沉本体内。
10.根据权利要求8所述的宏通道水冷模块，其特征在于，所述进水口绝缘套管和所述热沉本体、所述出水口绝缘套管和所述热沉本体均通过堆叠的方式固定。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于半导体激光器技术领域，具体涉及一种宏通道水冷激光器的水冷模块。
背景技术
半导体激光在脱毛等激光美容医疗设备行业有广泛应用。激光器模块的散热方式有两种：风冷和水冷。目前基本上大功率的激光器模块都会选用水冷，水冷的噪声比风冷小，且水冷的温度控制比风冷更精确。现有的水冷激光器分为微通道水冷激光器和宏通道激光器两种，宏通道水冷激光器因为具有物料成本低，使用方便，散热通道相对较大，水流大，对水质要求较低等优点，比微通道水冷激光器有着更广泛的用途。
现有的宏通道水冷激光器的冷却模块一般分为两种，一种是分体式宏通道冷却模块，一种是一体式宏通道冷却模块。分体式宏通道冷却模块一般分为前热沉和后水道，通过防水密封圈挤压和螺丝锁紧进行组合形成闭合水路，前水道一般为无氧铜材质，后水道一般有无氧铜和铝合金材质两种；两者组装后存在的间隙，很容易形成热阻，散热能力有限，而且安装操作较为麻烦。一体式宏通道冷却模块将热沉和水道合并加工，但是受限机械加工无法直接形成内部水道腔体的问题，必须牺牲掉散热腔体的水路最优结构，导致热沉在进出水口处的水流存在涡流和水流滞留状况，散热齿直接会受到高速水流冲击，容易出现倒齿、断齿，而且平面散热不均匀。
实用新型内容
鉴于现有宏通道水冷激光器的冷却模块存在的缺点，有必要对现有宏通道水冷激光器的冷却模块，尤其是对一体式宏通道冷却模块进行改进，以使有效增加散热腔体面积的同时保护散热齿不受损坏，且水道加工简单。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种宏通道水冷模块，包括：
热沉本体；
开设在热沉本体内且依次连通的进水口、进水通道、出水通道和出水口；
所述出水通道包括第一出水通道和第二出水通道；所述第一出水通道的一端连接所述进水通道，另一端垂直连接所述第二出水通道；
所述宏通道水冷模块还包括一堵头，所述堵头设置于所述第一出水通道末端，且封堵在沿所述第一出水通道方向和所述热沉本体外部导通的通孔内。
在本实用新型的一个实施例中，所述通孔包括螺纹孔和沉头孔，所述堵头包括与所述螺纹孔相匹配的螺丝和与所述沉头孔相匹配的沉头堵头。
在本实用新型的一个实施例中，所述宏通道水冷模块还包括散热齿模块，所述散热齿模块设置于所述热沉本体内，且位于所述进水通道上。
在本实用新型的一个实施例中，所述散热齿包括多个横向设置的散热齿，所述散热齿之间构成散热齿水流通道；所述散热齿水流通道的底端与所述进水口连通组成所述进水通道，其顶端与所述第一出水通道连通。
在本实用新型的一个实施例中，所述散热齿均匀分布于所述散热齿模块内，且每个所述散热齿的外表面设置成齿棱状。
在本实用新型的一个实施例中，所述散热齿水流通道和进水口之间还连通有第一转向管道，所述第一转向管包括第一管道和第二管道；所述第一管道连通所述进水口，所述第二管道的一端垂直连通所述第一管道，另一端连通所述散热齿水流通道。
在本实用新型的一个实施例中，所述散热齿水流通道和所述第一出水通道之间还连通有第二转向管道，所述第二转向管的一端与所述散热齿水流通道连通，另一端垂直连通所述第一出水通道。
在本实用新型的一个实施例中，其特征在于，所述进水口处设置有进水口绝缘套管，所述出水口处设置有出水口绝缘套管。
在本实用新型的一个实施例中，所述进水口绝缘套管和所述出水口绝缘套管均为T圆台形，所述T圆台形的台柱部分卡嵌于宏通道激光器的正极电极内，所述T圆台形的台面部分卡嵌于所述热沉本体内。
在本实用新型的一个实施例中，所述进水口绝缘套管和所述热沉本体、所述出水口绝缘套管和所述热沉本体均通过堆叠的方式固定。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
1.本实用新型的宏通道水冷模块为一体式热沉设计，并且通过采用堵头的形式，解决了因机械加工无法直接在热沉内部形成水道腔体的问题。
2.本实用新型通过具有多个齿棱状散热齿的散热齿模块，能够有效增大散热面积，增强水冷模块和半导体之间的散热效果。
3.本实用新型通过在散热齿水流通道分别与进水口和第一出水通道之间的转向管道设计，可以有效避免水流对散热齿受高速水流冲击，出现的倒齿、断齿的问题。
4.本实用新型通过在进水口和出水口处设置进水口绝缘套管和出水口绝缘套管，将水路与电路分隔开，处于相对独立的状态，可以避免对产品性能要求较高的宏通道水冷激光器在使用时因冷却水的电阻率影响产品性能的问题。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种宏通道水冷模块的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种宏通道水冷模块的散热齿的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种宏通道水冷模块的散热齿进出水转向管道的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的一种宏通道水冷模块的装配结构主视图；
图5为本实用新型实施例提供的一种宏通道水冷模块的装配结构仰视图。
1、热沉本体；2、进水口；3、进水通道；4、出水通道；4-1、第一出水通道；4-2、第二出水通道；5、出水口；6、堵头；7、散热齿模块；7-1、散热齿；7-2、散热齿水流通道；8、第一转向管道；8-1、第一管道；8-2、第二管道；9、第二转向管道；10、进水口绝缘套管； 11、出水口绝缘套管；12、热沉平面。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1：
请参见图1，图1是本实用新型实施例提供的一种宏通道水冷模块的结构示意图。如图1所示，本实施例的宏通道水冷模块包括热沉本体1，以及开设在热沉本体1内且依次连通的进水口2、进水通道 3、出水通道4和出水口5；出水通道4包括第一出水通道4-1和第二出水通道4-2；第一出水通道4-1的一端连接进水通道3，另一端垂直连接第二出水通道4-2；宏通道水冷模块还包括一堵头6，堵头6封堵在第一出水通道4-1末端，且沿第一出水通道4-1方向和热沉本体 1外部导通的通孔内。
本实施例的宏通道水冷模块结构设计的目的是为了机械加工的方便；在热沉本体1内机械加工水冷通道时，只需要先在热沉本体1 的水平方向上又外向热沉本体1内加工出一个水平通道，然后再在竖直方向上由外向热沉本体1内加工出一个竖直通道，该竖直通道即为第二出水通道4-2；该竖直通道和水平通道连通，且将水平通道分为第一出水通道4-1部分和通孔部分；最后在通孔部分设置堵头6进行封堵。
作为一种实施方式，通孔可以为螺纹孔，堵头6可以为与之相匹配的螺丝；作为另一种实施方式，通孔可以为沉头孔，堵头6可以为与之相匹配的沉头堵头；当然也可以为其它形式的通孔和与通孔相匹配的堵头，以实现本实用新型的封堵的目的即可。
本实施例的宏通道水冷模块为一体式热沉设计，并且通过采用堵头的形式，解决了因机械加工无法直接在热沉内部形成水道腔体的问题。
实施例2：
请参见图2，图2是本实用新型实施例提供的一种宏通道水冷模块的散热齿模块7的结构示意图。在实施例1的基础上，本实施例的宏通道水冷模块还包括散热齿模块7，散热齿模块7设置于热沉本体 1内，且位于进水口2的一侧，且位于进水通道上。
进一步地，散热齿模块7包括多个横向设置的散热齿7-1，散热齿7-1之间构成散热齿水流通道7-2；散热齿水流通道7-2的底端与进水口2连通组成进水通道3，其顶端与第一出水通道4-1连通。每个散热齿7-1的外表面设置成齿棱状。
具体地，散热齿模块7为在热沉上采用机器加工切割出的结构，具体结构为两个热沉切割面之间设置的垂直于两个切割面且均匀分布的多个散热齿7-1，为了增加散热面积，将散热齿7-1的外周全部设置成齿棱状；散热齿7-1之间形成散热齿水流通道7-2；水流自下而上流经散热齿7-1，水流在纵向上，概率性选择方向，水流方向的改变，源自于散热齿7的顶角切割水流，继而进行分流；此处形成的压力能够很好的保证热交换的完成。
请参见图3，图3是本实用新型实施例提供的一种宏通道水冷模块的散热齿7进出水转向管道的结构示意图。
在上述结构的基础上，为了避免水流冲击对散热齿7造成损伤，在散热齿水流通道和进水口2之间还连通有第一转向管道8，第一转向管包括第一管道8-1和第二管道8-2；第一管道8-1连通进水口2，第二管道8-2的一-端垂直连通第一管道8-1，另一端连通散热齿水流通道7-2。同时，也可以在散热齿水流通道7-2和第一出水通道4-1之间连通第二转向管道9，第二转向管的一端与散热齿水流通道7-2连通，另一端垂直连通第一出水通道4-1。
本实施例通过设置散热齿7以及散热齿7的独特结构，可以使热交换的效果更好，且通过在散热齿水流通道7-2分别与进水口2和第一出水通道4-1之间的转向管道设计，可以有效避免水流对散热齿7 受高速水流冲击造成的倒齿、断齿的问题。
实施例3：
在实施例1或2的基础上，本实施例的宏通道水冷模块的进水口 2处设置有进水口绝缘套管10，出水口5处设置有出水口绝缘套管 11。进水口绝缘套管10和出水口绝缘套管11均为中空的绝缘套管，既可以作为水流管道使用，又能起到将水路和电路隔离开来的作用。
进一步地，进水口绝缘套管10和出水口绝缘套管11均为T圆台形，T圆台形的台柱部分卡嵌于宏通道激光器的正极电极内，T圆台形的台面部分卡嵌于热沉本体1内；进水口绝缘套管10和热沉本体1、出水口绝缘套管11和热沉本体1均通过堆叠的方式固定。
本实施例的宏通道水冷模块，通过在进水口2和出水口5处设置进水口绝缘套管10和出水口绝缘套管11，将水路与电路分隔开，处于相对独立的状态，可以避免对产品性能要求较高的宏通道水冷激光器在使用时因冷却水的电阻率影响产品性能的问题。
实施例4：
请参见图4和图5，图4是本实用新型实施例提供的一种宏通道水冷模块的装配结构主视图；图5是本实用新型实施例提供的一种宏通道水冷模块的装配结构仰视图。
本实用新型的宏通道水冷模块在装配时，激光芯片模组通过堆叠的方式紧贴热沉平面12固定，激光芯片模组散发的热量可通过宏通道水冷模块内部的散热齿7、进水通道3和出水通道4将热量快速交换带出。
实施例5：
本实用新型的宏通道水冷模块，适用于普通外形尺寸的宏通道水冷激光器，尤其适用于采用微通道水冷激光器外形尺寸的宏通道水冷激光器；比如，作为一种实施方式，本实用新型的宏通道水冷模块装配成的水冷激光器的长度L为38～45mm，宽度W为15～25mm，高度H为30～42mm；在该外形尺寸条件下，本实施例的水冷激光器的散热齿水冷通道的间隙优选为0.3～0.6mm。
采用本实施例的宏通道水冷模块装配的水冷激光器采用微通道激光器的外形尺寸设计，宏通道的水流冷却模型，以及水路绝缘组件的独特设计，避免因为水电导率的影响电路导通，水道热沉在纵向水流流速进行调整，增加冷却水与热沉之间的温差，形成较好的热传递和热交换，增加散热单位面积的散热通量，满足个体缩小时散热能力增强的效果。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920106081.1
申请日:2019-01-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:87(西安)
授权编号:CN209516307U
授权时间:20191018
主分类号:H01S 5/024
专利分类号:H01S5/024
范畴分类:38H;
申请人:西安镭特电子科技有限公司
第一申请人:西安镭特电子科技有限公司
申请人地址:710001 陕西省西安市碑林区端履门46号云龙大厦3单元30406
发明人:侯友良;宋庆学;李晨;张滨
第一发明人:侯友良
当前权利人:西安镭特电子科技有限公司
代理人:张晓
代理机构:61230
代理机构编号:西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：激光器论文;