一种水冷板、激光器及激光器系统的制作方法

本实用新型涉及激光器散热设备领域，特别涉及一种水冷板、激光器及激光器系统。

背景技术：

目前，市面上使用的激光器由于能量转换率不高，工作时能量转换存在大量消耗，从而容易产生大量的废热。现有技术中，激光器的散热方式通常包括风冷和水冷两种，风冷是通过风扇的转动以空气为媒介传送走热量，水冷则是通过水流流动带走热量。

在实现本实用新型过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：风冷设备虽然通常都较为小型便携，其冷却效果相比于水冷设备较差，不适用于激光器，而现有的应用于激光器的水冷设备则体积和重量都比较大，安装和使用起来不便携。

技术实现要素：

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种便携的水冷板，能够应用于激光器及激光器系统中。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，第一方面，本实用新型实施例中提供了一种水冷板，应用于激光器，包括：

水冷板主体，所述水冷板主体上设置有水流道，所述水流道盘绕设置在所述水冷板主体的一面上，所述水流道内设置有一分隔体，所述分隔体将所述水流道在水流方向上分隔成两条水路槽。

可选地，所述水流道包括首尾相接的若干段子水流道，所述子水流道内设置有子分隔体和两条子水路槽，若干段所述子分隔体首尾相接形成所述分隔体，若干段所述两条子水路槽分别首尾相接形成所述两条水路槽；

部分所述子水流道相互平行，相邻的两段相互平行的所述子水流道紧贴设置，使得在两段所述子水流道的四条所述子水路槽中，每两条相邻且平行的所述子水路槽紧密贴合设置。

可选地，所述水冷板还包括：盖板固定框架和水冷板盖板，所述水冷板盖板罩设在所述盖板固定框架上且紧贴所述水冷板主体设置有所述水流道的一面和所述分隔体；

所述盖板固定框架包覆在所述水冷板主体的侧边且与所述水冷板主体一体连接，所述盖板固定框架的一面与所述水冷板主体设置有水流道的一面平齐；

所述盖板固定框架上设置有第一进水口和第一出水口，所述水流道的两端分别连接至所述第一进水口和所述第一出水口；

所述盖板固定框架在与所述水冷板主体的接合处设置有密封条槽。

可选地，所述水冷板还包括：安装框架，所述安装框架包覆在所述盖板固定框架的侧边且与所述盖板固定框架一体连接；

所述安装框架上设置有第二进水口和第二出水口，所述第二进水口连接至所述第一进水口，所述第二出水口连接至所述第一出水口。

为解决上述技术问题，第二方面，本实用新型实施例中提供了一种激光器，包括如上述第一方面所述的水冷板，其中，所述水冷板包括第一水冷板和第二水冷板。

可选地，所述激光器还包括：光纤盘、pcb板、第一泵源、第二泵源，以及，如上述第一方面所述的第一水冷板和第二水冷板，其中，

所述光纤盘设置在所述第一水冷板设置有水冷板盖板的一面上，所述第一泵源贴合设置在所述第一水冷板的另一面上；

所述pcb板设置在所述第二水冷板设置有水冷板盖板的一面上，所述第二泵源贴合设置在所述第二水冷板的另一面上；

所述第一泵源和所述第二泵源分别连接至所述光纤盘和所述pcb板。

可选地，所述激光器还包括：

光纤盘固定板，所述光纤固定板的一面贴合安装在所述第一水冷板设置有所述水冷板盖板的一面上，另一面贴合安装有所述光纤盘；

pcb固定板，所述pcb固定板的一面贴合安装在所述第二水冷板设置有所述水冷板盖板的一面上，另一面贴合安装有所述pcb板。

可选地，所述激光器还包括：

qbh接头，所述qbh接头连接至所述光纤盘；

固定台，所述固定台为至少由前面板、后面板和侧板围合构成的支架，所述固定台用于固定所述第一水冷板、第二水冷板和所述qbh接头；

所述固定台的侧板上还设置有电源输入接口，用于接入电源为所述第一泵源和所述第二泵源供电；

所述第一水冷板的安装框架和所述第二水冷板的安装框架上皆设置有卡槽，所述固定台内侧设置有不同高度的至少两个卡扣，所述第一水冷板和所述第二水冷板卡合固定在所述固定台上。

为解决上述技术问题，第三方面，本实用新型实施例中提供了一种激光器系统，包括：如上述第二方面所述的激光器，以及，

冷水机、用于将热水冷却冷水，所述冷水机的出水口与所述水冷板的进水口连接，所述冷水机的进水口与所述水冷板的出水口连接。

可选地，所述冷水机带有空气压缩机，所述激光器系统还包括：

水流分支管，用于将冷水机输出的冷水分为两路，所述水流分支管的进水端连接至所述冷水机的出水口，所述水流分支管的两个出水端分别连接至所述第一水冷板的进水口和所述第二水冷板的进水口；

聚流管，用于将所述第一水冷板和所述第二水冷板流出的热水汇合输回所述冷水机，所述聚流管的两个进水端分别连接至所述第一水冷板的出水口和所述第二水冷板的出水口，所述聚流管的出水端连接至所述冷水机的进水口；

背包，用于容纳所述激光器、所述冷水机、所述水流分支管和所述聚流管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例中提供了一种水冷板，通过在水冷板的水流道内设置两条水路槽，增大制冷面积，实现二次降温，该水冷板制冷效果好，能够应用于激光器中，且该水冷板体积较小，结构简单，方便安装和拆除，十分便携。

附图说明

一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施例一中提供的水冷板的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中提供的水冷板(除水冷板盖板)的整体结构示意图；

图3是本实用新型实施例一中提供的水冷板(除水冷板盖板)的平视图示意图；

图4是本实用新型实施例二中提供的激光器的整体结构示意图；

图5是本实用新型实施例二中提供的第一水冷板、光纤盘和第一泵源的分解结构图示意图；

图6是本实用新型实施例二中提供的第一水冷板、光纤盘、第一泵源和qbh接头的正面整体结构示意图；

图7是本实用新型实施例二中提供的第一水冷板、光纤盘、第一泵源和qbh接头的背面整体结构示意图；

图8是本实用新型实施例二中提供的第二水冷板、pcb板和第二泵源的分解结构图示意图；

图9是本实用新型实施例二中提供的第二水冷板、pcb板和第二泵源的正面整体结构示意图；

图10是本实用新型实施例二中提供的第二水冷板、pcb板和第二泵源的背面整体结构示意图；

图11是本实用新型实施例三中提供的激光器系统的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本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，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

为了便于连接结构限定，本实用新型以水流道在水平面上的设置方向为参考进行部件的位置限定，例如，水流道设置在水冷板主体的正面，水冷板盖板扣合在水冷板主体的正面上，泵源设置在水冷板的反面。

具体地，下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。

实施例一

请参见图1、图2和图3，其中，图1是本实用新型实施例一中提供的水冷板100的整体结构示意图，本实用新型的实施例中提供了一种水冷板100，包括：水冷板主体110，所述水冷板100制冷面积大，且体积和重量较小，十分便携。

请参见图2和图3，图2是本实用新型实施例一中提供的水冷板100(除水冷板盖板130)的整体结构示意图，图3是本实用新型实施例一中提供的水冷板100(除水冷板盖板130)的平视图示意图，其中，

在本实用新型实施例中，所述水冷板主体110上设置有水流道111，所述水流道111盘绕设置在所述水冷板主体110的一面上，所述水流道111内设置有一分隔体112，所述分隔体112将所述水流道111在水流方向上分隔成两条水路槽113。所述水冷板主体110的未设置有所述水流道111的一面可以用于安装需要冷却降温的装置。

所述水流道111包括首尾相接的若干段子水流道，所述子水流道内设置有子分隔体和两条子水路槽，若干段所述子分隔体首尾相接形成所述分隔体112，若干段所述两条子水路槽分别首尾相接形成所述两条水路槽113。部分所述子水流道相互平行，相邻的两段相互平行的所述子水流道紧贴设置，使得在两段所述子水流道的四条所述子水路槽中，每两条相邻且平行的所述子水路槽紧密贴合设置。

在本实用新型实施例中，所述水流道111呈蛇形盘绕设置在所述水冷板主体110的一面上，所述水流道包括首尾相接的若干段子水流道，且所述水冷板主体110的部分面积上设置的水流道111较为密集，两水流方向为相反且相互平行的子水流道靠近设置，这是为了增大制冷面积。

具体地，在一些实施例中，请参见图2和图3，在本实用新型实施例中，所述若干段子水流道包括：若干段弯折型子水流道和若干段直线型子水流道，所述若干段弯折型子水流道和所述若干段直线型子水流道交替首尾相接，其中，水流经过所述弯折型子水流道后水流方向呈90度转向，水流经过所述直线型子水流道后水流方向不变。例如，在图3中(对“上”、“左”、“右”方向的描述为图3所述水冷板直接放置在平面上的限定)，水流分别通过第二进水口141和第一进水口(未标示)进入所述水流道111时，首先通过第一段弯折型子水流道，水流经过所述第一段弯折型子水流道后转向右方前行。然后通过第一段直线型子水流道继续前行，接着分别通过第二段和第三段弯折型子水流道后，水流方向向左前行。以此类推，在经过倒数第二段直线型子水流道时向左前行，经过最后一段弯折型子水流道后向上前行。最后经过最后一段直线型子水流道后分别经过第一出水口(未标示)和第二出水口142流出。且有，在图3所述的水冷板100中，除最后一段直线型子水流道外，其他的直线型子水流道相互平行设置。且除了第一段直线型子水流道、倒数第二段直线型子水流道和最后一段直线型子水流道外，其他的直线型子水流道每两段皆相互紧贴设置，使得四段子水路槽相互紧贴设置，即，第二段直线型子水流道和第三段直线型子水流道紧贴设置，第四段直线型子水流道和第五段直线型子水流道紧贴设置，……，以此类推，从而增大制冷面积，加快散热，以及保证均匀散热。

在其他的一些实施例中，所述水流道111的设置形状可根据实际情况进行设置，例如，还可以设置成螺纹状盘绕，所述水流道111中各段子水流道的形状、设置位置等也可以根据实际需要进行设置，不需要拘泥于本实用新型实施例的限定。

本实用新型实施例中提供了一种水冷板100，通过在水冷板100的水流道111内设置两条水路槽113，增大制冷面积，实现二次降温，该水冷板100能够应用于激光器中，且该水冷板100体积较小，结构简单，方便安装和拆除，十分便携。

在一些实施例中，所述水冷板100还包括：盖板固定框架120、水冷板盖板130和安装框架140。且有，

所述盖板固定框架120包覆在所述水冷板主体110的侧边且与所述水冷板主体110一体连接，所述盖板固定框架120的一面与所述水冷板主体110设置有水流道111的一面平齐。所述盖板固定框架120上设置有第一进水口(未标示)和第一出水口(未标示)，所述水流道111的两端分别连接至所述第一进水口(未标示)和所述第一出水口(未标示)。

在本实用新型实施例中，所述第一进水口(未标示)和第一出水口(未标示)的横截面形状及大小与所述水流道111的横截面形状及大小相同，利于水流平稳进入水流道111。在其他的一些实施例中，所述第一进水口(未标示)和第一出水口(未标示)的横截面形状及大小可根据实际需要进行设置，不需要拘泥于本实用新型实施例的限定。

所述盖板固定框架120在与所述水冷板主体110的接合处设置有密封条槽114，所述密封条槽114用于放置密封圈，防止漏水。在本实用新型实施例中，所述密封条槽114在水平面上设置的比水流道111略高出一部分，在侧视方向上，所述密封条槽114与所述水流道111不相交，两者相互交错，避免影响设置在密封条槽114上的密封圈的密封效果。在其他的一些实施例中，所述密封条槽114也可以是在所述第一进水口(未标示)和第一出水口(未标示)处设置有开口，设置在所述密封条槽114上的密封圈可在相同位置设置有开口，且所述密封条槽114与所述水流道111相交，具体地，所述密封条槽114的设置位置和形状可根据实际需要进行设置，不需要拘泥于本实用新型实施例的限定。

所述水冷板盖板130罩设在所述盖板固定框架120上且紧贴所述水冷板主体110设置有所述水流道111的一面和所述分隔体112。所述水冷板盖板130的未贴合至水冷板主体110的一面可以用于安装需要冷却降温的装置。

所述盖板固定框架120上设置有至少两个第一螺孔121，所述水冷板盖板130设置有至少两个第二螺孔131，所述第一螺孔121和所述第二螺孔131一一对应，所述盖板固定框架120和所述水冷板盖板130通过螺丝(未标示)固定。

在本实用新型实施例中，所述水冷板盖板130紧紧贴合在所述水冷板主体110和所述分隔体112上，从而形成完全分隔且在水流方向上四周封闭的两条所述水路槽113，且能够避免漏水。在其他的一些实施例中，所述水冷板盖板130和所述水冷板主体110的贴合固定方式，所述述水冷板盖板130的形状大小等可根据实际需要进行设置，不需要拘泥于本实用新型实施例的限定。

所述安装框架140包覆在所述盖板固定框架120的侧边且与所述盖板固定框架120一体连接。所述安装框架140上设置有第二进水口141和第二出水口142，所述第二进水口141连接至所述第一进水口(未标示)，所述第二出水口142连接至所述第一出水口(未标示)。所述安装框架140上设置有卡槽143，用于将所述水冷板主体110固定在激光器上。

在本实用新型实施例中，所述第二进水口141和第二出水口142的横截面形状及大小与所述第一进水口(未标示)和第一出水口(未标示)及所述水流道111的横截面形状及大小相同，利于水流平稳进入水流道111。在其他的一些实施例中，所述第二进水口141和第二出水口142的横截面形状及大小可根据实际需要进行设置，不需要拘泥于本实用新型实施例的限定。

所述水冷板100工作时，冷却水分别通过所述第二进水口141和所述第一进水口(未标示)进入水冷板主体110的水流道111后，分成两条水道进入所述两条水路槽113，冷却水冷却贴合在所述水冷板100两面的装置后，冷却水由于热传递的作用吸收热量变成温水或热水，两条水道在所述水流道111的出口处汇合，分别通过所述第一出水口(未标示)和所述第二出水口142流出。

本实用新型实施例中提供了一种水冷板100，通过在水冷板100的水流道111内设置两条水路槽113，增大制冷面积，实现二次降温，该水冷板100能够应用于激光器中，且该水冷板100体积较小，结构简单，方便安装和拆除，十分便携。

实施例二

请参见图4，图4是本实用新型实施例二中提供的激光器200的整体结构示意图，本实用新型的实施例中提供了一种激光器200，所述激光器200包括如上述实施例一所述的水冷板100。所述激光器200的散热效果好，且体积和重量较小，十分便携。具体地，所述激光器200可以为光纤激光器。

需要说明的是，由于本实施例中的水冷板100与实施例一提供的水冷板100的结构基于相同的实用新型构思，本实施例中的水冷板100采用和实施例一种的水冷板100一样的装置，因此，实施例一水冷板100中的所有结构特征同样适用于本实施例中水冷板100的所有结构特征，此处不再详述。

在一些实施例中，请继续参见图4，所述激光器200具体包括：光纤盘210、pcb板220、第一泵源230、第二泵源240，以及，如上述实施例一所述的水冷板100，其中，所述水冷板100包括第一水冷板和第二水冷板第一水冷板250和第二水冷板260，所述激光器200的散热效果好，且体积和重量较小，十分便携。且所述激光器200还包括：光纤盘固定板270、pcb固定板280、qbh接头290和固定台201。

需要说明的是，由于本实施例中的第一水冷板250和第二水冷板260与实施例一提供的水冷板100的结构基于相同的实用新型构思，本实施例中的第一水冷板250和第二水冷板260采用和实施例一种的水冷板100一样的装置，因此，实施例一水冷板100中的所有结构特征同样适用于本实施例中第一水冷板250和第二水冷板260的所有结构特征，此处不再详述。

请参见图5、图6和图7，图5是本实用新型实施例二中提供的第一水冷板、光纤盘和第一泵源的分解结构图示意图，图6是本实用新型实施例二中提供的第一水冷板、光纤盘、第一泵源和qbh接头的正面整体结构示意图，图7是本实用新型实施例二中提供的第一水冷板、光纤盘、第一泵源和qbh接头的背面整体结构示意图，其中，

所述光纤盘210设置在所述第一水冷板250设置有所述水冷板盖板130的一面上，所述第一泵源230贴合设置在所述第一水冷板250的另一面上。所述第一泵源230连接至所述光纤盘210和所述pcb板220。所述光纤固定板270的一面贴合安装在所述第一水冷板250设置有所述水冷板盖板130的一面上，另一面贴合安装有所述光纤盘210。所述qbh接头290连接至所述光纤盘210。所述qbh接头290用于对光纤光斑扩束输出，降低功率密度。

请参见图8、图9和图10，图8是本实用新型实施例二中提供的第二水冷板、pcb板和第二泵源的分解结构图示意图，图9是本实用新型实施例二中提供的第二水冷板、pcb板和第二泵源的正面整体结构示意图，图10是本实用新型实施例二中提供的第二水冷板、pcb板和第二泵源的背面整体结构示意图，其中，

所述pcb板220设置在所述第二水冷板260设置有所述水冷板盖板130的一面上，所述第二泵源240贴合设置在所述第二水冷板260的另一面上。所述第二泵源240分别连接至所述光纤盘210和所述pcb板220。所述pcb固定板280的一面贴合安装在所述第二水冷板260设置有所述水冷板盖板130的一面上，另一面贴合安装有所述pcb板220。

请继续参见图4，所述固定台201为至少由前面板2011、后面板2012和侧板2013围合构成的支架，所述固定台201用于固定所述第一水冷板250、第二水冷板260和所述qbh接头290。所述固定台201的侧板2013上还设置有电源输入接口2014，用于接入电源为所述第一泵源230和所述第二泵源240供电。所述第一水冷板250的安装框架140和所述第二水冷板260的安装框架140上皆设置有卡槽143，所述固定台201内侧设置有不同高度的至少两个卡扣(未图示)，所述第一水冷板250和所述第二水冷板260卡合固定在所述固定台201上。

在本实用新型实施例中，所述固定台201仅设置有一块所述前面板2011、一块所述后面板2012和一块所述侧板2013，且所述前面板2011和所述后面板2012相对，所述侧板2013分别连接至所述前面板2011和所述后面板2012。在其他的一些实施例中，所述固定台201的形状大小，所述前面板2011、所述后面板2012和所述侧板2013的数量和形状等可根据实际需要进行设置，不需要拘泥于本实用新型实施例的限定。

本实用新型实施例中提供了一种激光器200，通过在激光器200内设置如实施例一所述的水冷板100，该水冷板100能够增大制冷面积，实现二次降温，该激光器200能够应用于激光器系统中，且该激光器200体积较小，结构简单，方便安装和拆除，十分便携。

实施例三

请参见图11，图11是本实用新型实施例三中提供的激光器系统的整体结构示意图，本实用新型的实施例中提供了一种激光器系统300，包括：如上述实施例二所述的激光器200，以及，冷水机310，所述激光器系统300结构简单，散热效果好。

需要说明的是，由于本实施例中的激光器200与实施例二提供的激光器200的结构基于相同的实用新型构思，本实施例中的激光器200采用和实施例二中的激光器200一样的装置，因此，实施例二的激光器200中的所有结构特征同样适用于本实施例中激光器200的所有结构特征，此处不再详述。

所述冷水机310用于将热水冷却成冷水。所述冷水机310的出水口与所述水冷板100的进水口连接，所述冷水机310的进水口与所述水冷板100的出水口连接。

在一些实施例中，请继续参见图11，所述激光器系统300还包括：水流分支管320、聚流管330和背包(未图示)。且有，

所述冷水机310为带可温度控制和空气压缩机的冷水机，所述冷水机310提供水温控制在-5至-25度的水流(水流的压力同速度、温度可以控制)。

所述水流分支管320用于将冷水机310输出的冷水分为两路，所述水流分支管320的进水端连接至所述冷水机310的出水口，所述水流分支管320的两个出水端分别连接至所述第一水冷板250的进水口和所述第二水冷板260的进水口。

所述聚流管330用于将所述第一水冷板250和所述第二水冷板260流出的热水汇合输回所述冷水机310，所述聚流管330的两个进水端分别连接至所述第一水冷板250的出水口和所述第二水冷板260的出水口，所述聚流管330的出水端连接至所述冷水机310的进水口。

所述激光器系统300还包括有背包(未图示)，用于容纳所述激光器200、所述冷水机310、所述水流分支管320和所述聚流管330。所述激光器200和所述冷水机310可以用所述背包(未图示)背负，从而实现便携式携带。

所述激光器系统300工作时，所述冷水机310输出的冷水通过水流分支管320分别进入带所述第一泵源230和所述光纤盘210的所述第一水冷板250的进水口和带所述第二泵源240和所述pcb板220的第二水冷板260的进水口，对带所述第一泵源230和所述光纤盘210的所述第一水冷板250和带所述第二泵源240和所述pcb板220的第二水冷板260上面的泵源、电子元器件、光纤等电子元件进行降低温度，从而保证泵源、电子元器件、光纤等电子元件的温升在正常工作范围。然后水流再通过带所述第一泵源230和所述光纤盘210的所述第一水冷板250的出水口和带所述第二泵源240和所述pcb板220的第二水冷板260的出水口，再通过所述聚流管330进入带温度控制和空气压缩机的冷水机310。进入带温度控制和空气压缩机的冷水机310的水流通过带温度控制和空气压缩机的冷水机310再次降低温度，使水温达到原始设置温度，再循环使用。在本实用新型的实施例中，所述激光器系统300可容纳在背包中，当需要使用该激光器系统300时可以背负使用。所述激光器系统300可以用于激光清洗、激光切割和激光焊接等应用领域。

本实用新型实施例中提供了一种激光器系统300，通过在激光器系统300内设置如实施例二所述的激光器200，所述激光器200内设置有如实施例一所述的水冷板100，该水冷板100能够增大制冷面积，实现二次降温，该激光器系统300内设置的散热设备制冷效果好，体积较小，结构简单，方便安装和拆除，十分便携。

本实用新型实施例中提供了一种水冷板、激光器及激光器系统，通过在水冷板的水流道内设置两条水路槽，增大制冷面积，实现二次降温，该水冷板制冷效果好，能够应用于激光器及激光器系统中，且该水冷板体积较小，结构简单，方便安装和拆除，十分便携。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例中所记载的技术方案进行修改，或者对其中区域技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例中技术方案的范围。