本發(fā)明涉及激光器散熱技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種散熱器、散熱組件、散熱機箱以及激光器。

背景技術(shù)：

目前，功率電子器件在工業(yè)、國防等領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用，市場需求巨大，發(fā)展前景廣闊。隨著電子器件功率的提高，基質(zhì)材料熱擴散將引起應(yīng)力的變化，由于熱量的沉積，會導(dǎo)致半導(dǎo)體激光器芯片溫度升高、輸出波長變化，使半導(dǎo)體激光器不能正常工作。為了提高功率電子器件的功率、可靠性和性能穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)成本，必須設(shè)計出高效散熱結(jié)構(gòu)。目前半導(dǎo)體激光器的制冷方式有以下3種：

1.微通道液體制冷，其具有加工難度大、成本高、壽命短的問題；

2.宏通道液體制冷，其具有散熱面積有限；水流方向單一，對流換熱系數(shù)低；水流方向有熱積累，散熱不均勻的問題；

3.傳導(dǎo)制冷靠材料本身散熱，散熱能力有限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一個目的在于提供一種散熱器，其加工難度小，成本低，使用壽命高并且能夠高效散熱。

本發(fā)明的第二個目的在于提供一種散熱組件，其具有上述散熱器，具有散熱器的特點：加工難度小，成本低，使用壽命高并且能夠高效散熱。

本發(fā)明的第三個目的在于提供一種散熱機箱，其具有上述散熱組件，其具有上述散熱器的加工難度小，成本低，使用壽命高并且能夠高效散熱的特點。

本發(fā)明的第四個目的在于提供一種激光器，通過上述提供的散熱機箱的高效散熱，使得激光芯片組能夠正常工作，并且降低了激光器的加工難度、制造成本，提高了激光器的使用壽命。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

一種散熱器，散熱器包括多個并排間隔設(shè)置且沿第一預(yù)設(shè)方向延伸的散熱部；相鄰的散熱部之間形成散熱通道；在與第一預(yù)設(shè)方向垂直的第二預(yù)設(shè)方向上，散熱部具備相對的正面和背面；散熱部的正面開設(shè)有沿第一預(yù)設(shè)方向延伸的散熱槽。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有的半導(dǎo)體激光器的制冷器有著加工難度大、成本高、壽命短以及散熱效果不好的缺點，尤其是現(xiàn)有制冷器的散熱面積有限并且其制冷液流向單一。

為此，發(fā)明人設(shè)計了上述散熱器，散熱器主要作用于半導(dǎo)體激光器的制冷散熱，為清楚定義散熱器的結(jié)構(gòu)，定義第一預(yù)設(shè)方向以及與第一預(yù)設(shè)方向垂直的第二預(yù)設(shè)方向：散熱器包括多個并排間隔設(shè)置且沿第一預(yù)設(shè)方向延伸的散熱部，相鄰的兩個散熱部的間距形成散熱通道；在第二預(yù)設(shè)方向上，散熱部具有相對的正面與背面，其正面開設(shè)有沿第一預(yù)設(shè)方向延伸的散熱槽。具體地，控制制冷液方向，使得制冷液從散熱器的背面沿第二預(yù)設(shè)方向進入散熱通道中，然后制冷液沿第一預(yù)設(shè)方向向與散熱通道相鄰的散熱槽中流動，最終從與散熱槽相鄰地另一散熱通道中流出,制冷液在散熱器流動的過程中，其流向包括：在散熱通道內(nèi)和/或在散熱槽內(nèi)沿第一預(yù)設(shè)方向流動；從散熱通道進入散熱槽，在從散熱槽沿第一預(yù)設(shè)方向流動。通過多個散熱通道以及多個并聯(lián)的散熱槽共同散熱，增大了制冷液與散熱器的散熱接觸面積，并在散熱通道與散熱槽之間形成湍流旋渦，大大增強了散熱器的散熱能力。由于散熱器有多個散熱部構(gòu)成，多個散熱部通過簡單的機械加工然后焊接構(gòu)成散熱器，其難度低，成本可控并且散熱通道以及散熱槽較微通道大，對制冷介質(zhì)要求不高，故其使用壽命高。本發(fā)明提供的散熱器加工難度小，成本低，使用壽命高并且能夠高效散熱。

在本發(fā)明的一種實施例中：

散熱槽貫通散熱部在第一預(yù)設(shè)方向上的兩端。

在本發(fā)明的一種實施例中：

相鄰的散熱部之間通過連接部連接。

在本發(fā)明的一種實施例中：

散熱通道內(nèi)設(shè)置有阻斷散熱通道的阻擋部。

在本發(fā)明的一種實施例中：

散熱器還包括通水板；通水板與多個散熱器的背面連接；通水板上開設(shè)有多個連通散熱通道的通水孔。

一種散熱組件，包括導(dǎo)流板以及上述任意一項的散熱器；

導(dǎo)流板蓋在多個散熱部的正面；導(dǎo)流板靠近散熱部的板面上設(shè)置有多個并排設(shè)置的導(dǎo)流槽；導(dǎo)流槽的延伸方向與第一預(yù)設(shè)方向不平行；導(dǎo)流槽與散熱通道連通。

在本發(fā)明的一種實施例中：

導(dǎo)流槽的延伸方向與第一預(yù)設(shè)方向垂直。

在本發(fā)明的一種實施例中：

導(dǎo)流板靠近散熱部的板面上設(shè)置有多個凸出的導(dǎo)流壁；相鄰的導(dǎo)流壁之間形成導(dǎo)流槽。

一種散熱機箱，包括箱體以及上述任意一項的散熱組件；

箱體的一端面沿第一預(yù)設(shè)方向依次開設(shè)有第一容納槽和第二容納槽，第一容納槽和第二容納槽通過隔板間隔設(shè)置，散熱器的背面抵靠于隔板，第一容納槽和第二容納槽共同容納散熱器；

箱體具有第一水流通道和第二水流通道；

第一水流通道的一端貫穿箱體的壁，另一端連通第一容納槽并靠近散熱部的背面；

第二水流通道的一端貫穿箱體的壁，另一端連通第二容納槽并靠近散熱部的背面；

導(dǎo)流板蓋合于第一容納槽和第二容納槽。

一種激光器，包括激光芯片組以及權(quán)利要求9的散熱機箱；

激光芯片組與導(dǎo)流板遠離散熱器的一端連接。

本發(fā)明的技術(shù)方案至少具有如下有益效果：

本發(fā)明提供的一種散熱器，其加工難度小，成本低，使用壽命高并且能夠高效散熱。

本發(fā)明提供的一種散熱組件，其具有上述散熱器，具有散熱器的特點：加工難度小，成本低，使用壽命高并且能夠高效散熱。

本發(fā)明提供的一種散熱機箱，其具有上述散熱組件，其具有上述散熱器的加工難度小，成本低，使用壽命高并且能夠高效散熱的特點。

本發(fā)明提供的一種激光器，通過上述提供的散熱機箱的高效散熱，使得激光芯片組能夠正常工作，并且降低了激光器的加工難度、制造成本，提高了激光器的使用壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例1中散熱器在第一視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1中散熱器在第二視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例1中散熱器在第三視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例1中散熱器的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例1中散熱器的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例2中散熱組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例2中導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例3中散熱機箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實施例3中箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明實施例4中激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：10-散熱器；11-散熱部；12-散熱槽；20-散熱器；21-阻擋部；30-散熱器；31-通水板；32-通水孔；40-散熱組件；41-導(dǎo)流板；42-導(dǎo)流槽；43-導(dǎo)流壁；50-散熱機箱；51-箱體；52-第一容納槽；53-第二容納槽；54-隔板；55-第一水流通道；56-第二水流通道；60-激光器；61-激光芯片組；90-散熱通道；110-正面；111-背面；113-連接部；520-進水池；530-出水池；550-第一水口；560-第二水口。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“內(nèi)”、“下”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實施例1

本實施例提供一種散熱器10，散熱器10旨在解決現(xiàn)有的半導(dǎo)體激光器的制冷器加工難度大、成本高、壽命短以及散熱效果不好的缺點。

請參考圖1，圖1示出了本具體實施例提供的散熱器10在第一視角下的具體結(jié)構(gòu)。

為清楚描述散熱器10的結(jié)構(gòu)，定義第一預(yù)設(shè)方向以及與第一預(yù)設(shè)方向垂直的第二預(yù)設(shè)方向，其中圖1中示出了第一預(yù)設(shè)方向以及第二預(yù)設(shè)方向的指向方向。

散熱器10包括多個散熱部11，多個散熱部11并排間隔設(shè)置且沿第一預(yù)設(shè)方向延伸。

請結(jié)合圖2，圖2示出了散熱器10在第二視角下的具體結(jié)構(gòu)。

在第二預(yù)設(shè)方向，散熱部11具有相對的正面110與背面111，其中，圖1中示出了正面110，圖2示出了背面111。由圖2可知，在背面111通過焊接工藝將多個散熱部11連接，其中焊點的具體位置不限。具體地，相鄰的散熱部11之間通過連接部113連接。

具體地，請結(jié)合圖3，圖3示出本實施例提供的散熱器10在第三視角下的具體結(jié)構(gòu)。

相鄰的散熱部11之間形成散熱通道90，散熱部11的正面110開設(shè)有沿第一預(yù)設(shè)方向延伸的散熱槽12，在本實施例中，散熱部11的截面為u形結(jié)構(gòu)，其中為減小加工工序，提高加工加工效率，散熱槽12貫通散熱部11在第一預(yù)設(shè)方向上的兩端。在其他具體實施方式中，散熱槽12可開設(shè)于散熱部11在第一預(yù)設(shè)方向上的兩端之間。

需要說明的是，請結(jié)合圖2，在圖2中，多個散熱部11為沿同一方向并列間隔設(shè)置的，故散熱通道90為沿第一預(yù)設(shè)方向貫穿設(shè)置的，散熱槽12與散熱通道90間隔設(shè)置，在其他具體實施方式中，多個散熱部11沿同一方向并列間隔、沿同一方向并排設(shè)置，使得位于一端的散熱通道90與位于相對的另一端的散熱部11上的散熱槽12連通。

圖3中以箭頭示出了制冷液在多個散熱部11之間的流向：制冷液從散熱部11在第一預(yù)設(shè)方向上的一端并沿第二預(yù)設(shè)方向從背面111進入散熱通道90中，期間，制冷液與相鄰兩個散熱部11的外壁面導(dǎo)熱接觸，然后流向向散熱通道90相鄰的散熱槽12，期間，制冷液在散熱槽12內(nèi)沿第一預(yù)設(shè)方向流動并與散熱槽12的內(nèi)壁面導(dǎo)熱接觸，然后從散熱槽12流入另一散熱通道90中，由于制冷液從散熱部11在第一預(yù)設(shè)方向上的一端流入，故在流體的作用下，制冷液向另一端流出，最終通過散熱通道90排出。

在本實施例中，散熱器10通過多個散熱部11構(gòu)造而成，其加工工藝簡單，可機械加工，然后高溫釬焊實現(xiàn)，難度低，成本可控；亦可將多個散熱部11通過層疊焊接工藝實現(xiàn)，適于批量穩(wěn)定的產(chǎn)品應(yīng)用

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有的半導(dǎo)體激光器的制冷器有著加工難度大、成本高、壽命短以及散熱效果不好的缺點，尤其是現(xiàn)有制冷器的散熱面積有限并且其制冷液流向單一。

為此，發(fā)明人設(shè)計了上述散熱器10，散熱器10主要作用于半導(dǎo)體激光器的制冷散熱，為清楚定義散熱器10的結(jié)構(gòu)，定義第一預(yù)設(shè)方向以及與第一預(yù)設(shè)方向垂直的第二預(yù)設(shè)方向：散熱器10包括多個并排間隔設(shè)置且沿第一預(yù)設(shè)方向延伸的散熱部11，相鄰的兩個散熱部11的間距形成散熱通道90；在第二預(yù)設(shè)方向上，散熱部11具有相對的正面110與背面111，其正面110開設(shè)有沿第一預(yù)設(shè)方向延伸的散熱槽12。具體地，控制制冷液方向，使得制冷液從散熱器10一端的背面111沿第二預(yù)設(shè)方向進入散熱通道90中，然后制冷液沿第一預(yù)設(shè)方向向與散熱通道90相鄰的散熱槽12中流動，最終從與散熱槽12相鄰地另一散熱通道90中流出。通過多個散熱通道90以及多個并聯(lián)的散熱槽12共同散熱，增大了制冷液與散熱器10的散熱接觸面積，并在散熱通道90與散熱槽12之間形成湍流旋渦，大大增強了散熱器10的散熱能力。由于散熱器10有多個散熱部11構(gòu)成，多個散熱部11通過簡單的機械加工然后焊接構(gòu)成散熱器10，其難度低，成本可控并且散熱通道90以及散熱槽12較微通道大，對制冷介質(zhì)要求不高，故其使用壽命高。本發(fā)明提供的散熱器10加工難度小，成本低，使用壽命高并且能夠高效散熱。

需要說明的是，在其他具體實施方式中，為增強導(dǎo)熱接觸面積，散熱槽12的壁面可設(shè)置為增大接觸面積的結(jié)構(gòu)，例如：在散熱槽12的內(nèi)壁開設(shè)有若干散熱凹槽；散熱槽12的內(nèi)壁呈弧形、波浪形等。

需要說明的是，請參考圖4，圖4示出了本實施例提供的另一中散熱器20的具體結(jié)構(gòu)。散熱器20與散熱器10大致相同，不同之處在于：在散熱器20中，散熱通道90內(nèi)設(shè)置有阻斷散熱通道90的阻擋部21，其中阻擋部21不限于位于散熱通道90的具體位置，其作用在于：使得在第一預(yù)設(shè)方向上的制冷液從散熱部11沿第一預(yù)設(shè)方向的一端流向另一端時，制冷液不能直接通過散熱通道90直接流向另一端，通過阻擋部21的阻擋，使得制冷液必須流入與之相鄰的散熱槽12中多次散熱，從散熱槽12中散熱后沿散熱槽12流向另一端，通過在散熱槽12中越過阻擋部21后，流入散熱通道90排出。

需要說明的是，為提高水流壓差以及湍流度，請參考圖5，圖5示出了本實施例提供的另一散熱器30的具體結(jié)構(gòu)。

散熱器30與散熱器10大致相同，不同之處在于：散熱器30還設(shè)置有通水板31，通水板31與多個散熱部11的背面111連接，通水板31上開設(shè)有多個連通散熱通道90的通水孔32，通過減小進水口和出水口的口徑提高水流壓差以及湍流度，增強了散熱效果。

實施例2

本實施例提供一種散熱組件40，散熱組件40基于上述實施例提供的散熱器10。

請參考圖6，圖6示出了本實施例提供的散熱組件40的具體結(jié)構(gòu)。

散熱組件40包括導(dǎo)流板41和散熱器10。需要說明的是，在其他具體實施方式中，散熱組件40中的散熱器10可用散熱器20、散熱器30代替。

導(dǎo)流板41用于蓋在多個散熱部11的正面110，如圖7，導(dǎo)流板41靠近散熱部11的板面上設(shè)置有多個并排設(shè)置的導(dǎo)流槽42并與散熱通道90連通，導(dǎo)流槽42的延伸方向與第一預(yù)設(shè)方向不平行。

具體地，在本實施例中，導(dǎo)流板41靠近散熱部11的板面上設(shè)置有多個凸出的導(dǎo)流壁43，相鄰的導(dǎo)流壁43之間形成導(dǎo)流槽42。在其他具體實施方式中，導(dǎo)流槽42可為開設(shè)于導(dǎo)流板41壁面的凹槽。導(dǎo)流槽42的延伸方向與第一預(yù)設(shè)方向垂直。

需要說明的是，導(dǎo)流板41作用于散熱部11，用于提高散熱部11的散熱效率：制冷液沿第二預(yù)設(shè)方向進入散熱通道90后，由于導(dǎo)流槽42的阻擋和引導(dǎo)，制冷液沿著散熱槽12開設(shè)的方向向與散熱通道90相鄰的散熱槽12中流入。

需要說明的是：導(dǎo)流板41用于與熱源絕緣接觸，并用于導(dǎo)熱。

實施例3

本實施例提供一種散熱機箱50，散熱機箱50基于上述實施例提供的散熱組件40。

散熱機箱50包括箱體51和散熱組件40。

請結(jié)合圖8和圖9，圖8示出了本實施例提供的散熱機箱50的具體結(jié)構(gòu)，圖9示出了箱體51的具體結(jié)構(gòu)。

箱體51的一端面沿第一預(yù)設(shè)方向依次開設(shè)有第一容納槽52和第二容納槽53，第一容納槽52和第二容納槽53通過隔板54間隔設(shè)置由于隔板54具有一定的高度，散熱器10的背面111抵靠于隔板54。

第一容納槽52和第二容納槽53共同容納散熱器10，由于隔板54，散熱器10與第一容納槽52和第二容納槽53之間具有能夠容納一定制冷液的間隙，在本實施例中，可將散熱器10與第一容納槽52之間的間隙定義為進水池520，散熱器10與第二容納槽53之間的間隙定義為出水池530。

箱體51具有第一水流通道55和第二水流通道56：

第一水流通道55的一端貫穿箱體51的壁構(gòu)成第一水口550，另一端與連通第一容納槽52并靠近散熱部11的背面111；

第二水流通道56的一端貫穿箱體51的壁構(gòu)成第二水口560，另一端連通第二容納槽53并靠近散熱部11的背面111。

導(dǎo)流板41蓋合于第一容納槽52和第二容納槽53，導(dǎo)流板41與第一容納槽52和第二容納槽53共同構(gòu)成一密封空間，制冷液通過第一水口550進入第一水流通道55，然后蓄于進水池520中，沿第二預(yù)設(shè)方向流入多個散熱通道90中，經(jīng)過散熱器10的散熱以及導(dǎo)流板41的導(dǎo)流，最終蓄于出水池530中，熱量隨著制冷液沿第二水流通道56從第二水口560排出。需要說明的是，在其他具體實施方式中，不限制第一水流通道55與第二水流通道56的進水或出水。

需要說明的是，以圖8所示的散熱機箱50為基準(zhǔn)，散熱器10中第一預(yù)設(shè)方向可旋轉(zhuǎn)一定角度，隨之隔板54旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，保證第一水流通道55與第二水流通道56分別分布連通由隔板54間隔設(shè)置的第一容納槽52和第二容納槽53。

實施例4

本實施例提供一種激光器60，激光器60基于上述實施例提供的散熱機箱50。

請參考圖10，激光器60包括激光芯片組61以及上述實施例提供的散熱機箱50。激光芯片組61與導(dǎo)流板41遠離散熱器10的一端連接。

其中導(dǎo)流板41用于傳導(dǎo)激光芯片組61的熱量，通過導(dǎo)流板41的導(dǎo)流槽42、散熱器10以及箱體51通過完成激光芯片組61的散熱冷卻工作。

需要說明的是，為實現(xiàn)激光芯片組61與散熱機箱50之間絕緣，在激光芯片組61與導(dǎo)流板41之間加絕緣層(比如陶瓷等其他絕緣材料)，或者導(dǎo)流板41自身采用絕緣材料制成。

需要說明的是，本實施例提供的激光器60，制冷散熱的結(jié)構(gòu)與電路結(jié)構(gòu)相互隔離，易于做進一步的密封處理。

需要說明的是，本實施例中，散熱器10不限定為液體制冷，也可以為氣體制冷。具體地，當(dāng)通過自來水散熱時，水流量約4l/min時，第一水口550與第二水口560的壓差小于0.3mpa，且水流分布均勻，散熱器10具有大于500w的散熱能力，并且很容易地通過增大尺寸散熱通道90及散熱槽12的并列擴展實現(xiàn)更高功率的散熱效果。

通過器件本身快慢軸要求，更改散熱槽12及第一水口550與第二水口560的方向，例如轉(zhuǎn)向90°，實現(xiàn)快慢軸換向使用。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。