一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构

专利摘要:
本实用新型公开了一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构，属于激光器散热技术领域。该用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构包括散热冷板，冷却流道，所述冷却流道设置在散热冷板上；流量探测旁管道，所述流量探测旁管道并联在冷却流道的任意位置；流量开关，所述流量开关设置在流量探测旁管道上。本实用新型结构新颖，实用性强。利用本实用新型的分流式流量保护结构，在实现流量探测组件小型化的同时，降低了散热冷板的流阻，提升散热冷板中冷却液的流量，有利于激光器的稳定运行。
公开号:CN214337117U
申请号:CN202120501381.7U
申请日:2021-03-09
公开日:2021-10-01
发明作者:郑俊；唐选；王波鹏；王瑜英；赵磊
申请人:Sichuan Zhongjiu Daguang Technology Co ltd；
IPC主号:H01S3-04

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及激光器散热技术领域，更具体的说是涉及一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构。
[n0002] 激光器在工作时会产生大量的热能，需要进行散热。目前的高功率激光器一般采用内置流道的散热冷板对激光器进行散热。随着激光器功率的提升，需要通过散热冷板带走的废热量增大，对冷却液流量的最低要求也越来越高。为了保障激光器的运行安全，通常会在激光器冷却液通路中安装流量开关。流量开关能够检测判断冷却液的流量大小是否满足激光器的最低流量需求，根据流量开关的通断信号，可以进行流量警示和安全联锁。
[n0003] 流量开关主要有机械式、电子式和热导式。电子式和热导式流量开关的水阻小，管道压力损失小，但是价格高，体积偏大，多适合于较大直径的管道侧壁上进行插入式安装，或者安装在激光器光源、电源等单元模块外的机柜中。如安装在激光器光源、电源等单元模块的内部，则空间的占用偏大，不利于单元模块的小型化。机械式流量开关通常串接在待测流道中，当流体流量到达一定阈值后，流体推动开关元件发生显著位移并触发通断感应元件输出信号的改变，以实现对流量是否达到或超过流量阈值状态的检测判定。机械式流量开关的优点是价格低廉，体积小巧，适合于集成于单元模块中，有利于单元模块小型化，其缺点是管道压力损失大，接入流道后引起流量下降。
[n0004] 如前所述，采用机械式流量开关，具有实现激光器单元模块小型化的优势。随着激光器输出功率的提升，激光器液冷散热所需的流量增大。对于串接在流道中的机械式流量开关，更大流量需求则对应着更大流量开关的管径，否则会大幅增加管道阻力，造成明显的限流效应。机械式流量开关管径及体积需随流量开关阈值提升而增大的特性，不利于实现激光器单元模块的小型化设计。此外，机械式流量开关内部结构复杂，流阻较大，加入流量开关后会降低激光器中冷却液的流量，导致激光器内部元器件温度上升，不利于激光器长期稳定健康运行。
[n0005] 本实用新型的目的在于提供一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构，以期解决背景技术中存在的技术问题。
[n0006] 为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
[n0007] 一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构，包括散热冷板，还包括：
[n0008] 冷却流道，所述冷却流道设置在散热冷板上；
[n0009] 流量探测旁管道，所述流量探测旁管道并联在冷却流道的任意位置；
[n0010] 流量开关，所述流量开关设置在流量探测旁管道上。
[n0011] 进一步的，所述流量探测旁管道设置在靠近冷却流道的进水口或冷却流道的出水口处。
[n0012] 进一步的，所述流量探测旁管道的进水端和流量探测旁管道的出水端通过分流部件分别与冷却流道密封连通。
[n0013] 进一步的，所述分流部件为三通接头。
[n0014] 进一步的，所述冷却流道设置在散热冷板内部。
[n0015] 进一步的，所述冷却流道设置在散热冷板表面。
[n0016] 进一步的，所述流量探测旁管道的管径小于冷却流道。
[n0017] 本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：
[n0018] 本实用新型结构新颖，实用性强。利用本实用新型的分流式流量保护结构，在实现流量探测组件小型化的同时，降低了散热冷板的流阻，提升散热冷板中冷却液的流量，有利于激光器的稳定运行。
[n0019] 图1是本实用新型的一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构的结构示意图。
[n0020] 图中标记：1-进水接头，2-分流部件，3-流量开关，4-流量探测旁管道，5-冷却流道，6-散热冷板，7-出水接头。
[n0021] 下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[n0022] 实施例1:
[n0023] 如图1所示，一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构，包括散热冷板6，冷却流道5，流量探测旁管道4，流量开关3。所述冷却流道5设置在散热冷板6上；所述流量探测旁管道4并联在冷却流道5的任意位置；所述流量开关3设置在流量探测旁管道4上。
[n0024] 本实用新型结构新颖，实用性强。通过选取液冷散热系统冷却流道5的某段位置，并联一路流量探测旁管道4作为流量探测路，在流量探测旁管道4上安装小型化、管径较小的流量开关3。由于流量探测旁管道4与冷却流道5是并联关系，流量探测旁管道4的加入并不会降低液冷散热系统的总流量，反而会因流量探测旁管道4的并入使得等效流道宽度增加、系统总流阻降低，从而提升系统总流量，避免了传统方式下小型流量开关3引入带来的限流效应。
[n0025] 由于流量开关3开启状态下引入的流阻是固定的，在系统设计时，可以通过调整流量探测旁管道4流道截面面积或者流阻值来调节总流量在流量探测旁路的分配比例r(0<r<1)，对于开启阈值为Qd的流量开关3，即可得知流量开关3开启时，激光器的冷却流道5中冷却液的总流量值Qt＝Qd/r。通过这种比例换算，即实现了利用开启阈值较小的流量开关3，实现了更大的流量阈值的判定，解决了激光器中流量开关3小型化与大探测阈值需求之间的矛盾。
[n0026] 其中，r的值可以通过预先在冷却流道5的进水口处的进水接头1处连接一个流量计，测算出流量开关3开启时其冷却流道5中冷却液的总流量值Qt1，然后用Qd/Qt1就得出r，因为在工况使用中，两者的比值r是个定值。
[n0027] 在本实施例中，所述流量探测旁管道4设置在靠近冷却流道5的进水口或冷却流道5的出水口处。所述流量探测旁管道4的进水端和流量探测旁管道4的出水端通过分流部件2分别与冷却流道5密封连通。通常情况下，所述分流部件2为三通接头。分流部件2与散热冷板6、分流部件2与流量探测旁管道4和冷却流道5、流量探测旁管道4与流量开关3之间均采用密封结构，防止冷却液渗漏。所述各部件之间的连接方式可是螺纹连接、焊接或者螺栓连接，具有液体密封效果，防止冷却液渗漏。冷却液通过进水接头1进入冷却流道5内部，通过分流部件2分流；分流可为多条支路，在本实施样例分为一条支路，即流量探测旁管道4；进入流量探测旁管道4的冷却液流经流量开关3通过分流部件2，进入冷却流道5，对散热冷板6进行制冷散热，最后通过出水接头7流出，在这个过程中，安装在散热冷板6上的激光器得到散热。
[n0028] 流量开关3检测流量探测旁管道4的流量大小，通过比例换算得出冷却流道5的流量大小。流量开关3引入的流阻不会对主流道流量的造成负面影响。当然，通常情况下，所述流量探测旁管道4的管径小于冷却流道5。这样检测探测旁路的流量小，对流量开关3的启动值要求低，流量开关3可以采用体积较小的型号。
[n0029] 在本实施例中，冷却流道5的设置可以有多种选择，所述冷却流道5可以设置在散热冷板6内部也可以所述冷却流道5设置在散热冷板6表面。根据实际的工况需求进行选择。
[n0030] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:
Claims (7)
[0001] 1.一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构，包括散热冷板(6)，其特征在于，还包括：
冷却流道(5)，所述冷却流道(5)设置在散热冷板(6)上；
流量探测旁管道(4)，所述流量探测旁管道(4)并联在冷却流道(5)的任意位置；
流量开关(3)，所述流量开关(3)设置在流量探测旁管道(4)上。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构，其特征在于，所述流量探测旁管道(4)设置在靠近冷却流道(5)的进水口或冷却流道(5)的出水口处。
[0003] 3.根据权利要求1所述的一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构，其特征在于，所述流量探测旁管道(4)的进水端和流量探测旁管道(4)的出水端通过分流部件(2)分别与冷却流道(5)密封连通。
[0004] 4.根据权利要求3所述的一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构，其特征在于，所述分流部件(2)为三通接头。
[0005] 5.根据权利要求1所述的一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构，其特征在于，所述冷却流道(5)设置在散热冷板(6)内部。
[0006] 6.根据权利要求1所述的一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构，其特征在于，所述冷却流道(5)设置在散热冷板(6)表面。
[0007] 7.根据权利要求1所述的一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构，其特征在于，所述流量探测旁管道(4)的管径小于冷却流道(5)。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120501381.7U|CN214337117U|2021-03-09|2021-03-09|一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构|CN202120501381.7U| CN214337117U|2021-03-09|2021-03-09|一种用于激光器液冷散热系统的分流式流量保护结构|