散热模块及激光器的制作方法

本发明涉及激光器，尤其是涉及一种散热模块及激光器。

背景技术：

1、现有的激光器内部具有通过倾斜的安装件分隔的上腔体和下腔体，上腔体具有安装在安装件上的器件，而下腔体具有冷却流道，冷却液流过冷却流道后，与安装面发生热交换，与器件发出的热量进行热交换，从而达到降低器件周围温度的效果。

2、冷却流道内的介质流动路径上具有扰流柱，扰流柱与安装面的下表面连接。现有的扰流柱容易在扰流柱后侧产生涡流，例如，如卡门涡流，涡流的产生会增加能量损耗，产生流阻，导致散热效果降低的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种散热模块及激光器，以缓解现有激光器内的冷却流道内扰流柱后侧容易产生涡流，从而导致散热效果降低的技术问题。

2、第一方面，本发明实施例提供的一种散热模块，包括：壳体，所述壳体包括由安装件分隔而成的上腔体和下腔体，沿前后方向，所述安装件的前端低于后端，所述安装件的上表面用于安装芯片，所述下腔体包括沿前后方向延伸的第一流道，所述第一流道的进入端靠近壳体的后侧，所述第一流道的流出端靠近所述壳体的前侧，所述安装件的下表面连接有沿上下方向延伸的扰流柱，所述扰流柱的横截面的形状为水滴形，且所述水滴形包括大端和小端，所述大端朝向小端的方向与第一流道的介质流动方向一致，所述大端具有圆弧轮廓线；

3、沿前后方向，相邻两个扰流柱中，靠后侧的扰流柱的高度的大于靠前侧的扰流柱的高度；

4、沿前后方向，所述第一流道内具有多个扰流组，每个扰流组内具有至少一个扰流柱，且靠后侧的扰流组内的所有的扰流柱的表面积小于靠前侧的扰流组内的所有扰流柱的表面积。

5、进一步的，所述小端具有呈夹角设置的第一侧轮廓线和第二侧轮廓线，且所述第一侧轮廓线和第二侧轮廓线远离大端的端点彼此连接，所述第一侧轮廓线和第二侧轮廓线靠近大端的端点分别与圆弧轮廓线的两端点连接，且连接处平滑过渡，从而使圆弧轮廓线、第一侧轮廓线和第二侧轮廓线围成封闭图形；

6、且所述第一侧轮廓线和第二侧轮廓线所成的夹角的角平分线与圆弧轮廓线的对应弦的垂直平分线重合。

7、进一步的，相邻两个扰流组中，靠后侧的扰流组内的扰流柱的数量小于靠前侧的扰流组内的扰流柱的数量。

8、进一步的，所述扰流组的数量为n个，由后向前，所述扰流组依次为m1、m2、m3……mn，且扰流组m1、m2、m3……mn内对应的扰流柱的数量依次为p1、p2、p3……pn，

9、且p2= p1+1、p3= p2+1、……pn= p(n-1)+1，n为大于等于4的整数。

10、进一步的，由后向前，相邻两个扰流组中，前后相邻的两个扰流柱的结构中心之间的距离依次分别为x1、x2、x3……xn-1，且x1、x2、x3……xn-1分别为x1、x1*k*[ p1/ p2]、x2*k*[p2/p3]……x(n-1)*k*[ pn-1/pn];

11、由后向前，扰流组中左右方向上相邻两个扰流柱的结构中心之间的间距分别为y1、y2、y3……yn，且y1、y2、y3……yn分别为y1、y1*k*[ p1/ p2]、y2*k*[ p2/p3]……y(n-1)*k*[pn-1/pn]，所述安装件与水平面的倾斜角为θ，k=cosθ。

12、进一步的，由后向前，各个扰流组中的扰流柱在前后方向上的长度依次为l1、l2、l3……ln，且l1、l2、l3……ln分别为l1、l1**[ p2/ p1]、l2**[ p3/ p2]……l(n-1)**[pn/ pn-1]；

13、由后向前，各个扰流组中的扰流柱的在左右方向上的长度依次为h1、h2、h3……hn，且h1、h2、h3……hn分别为h1、h1*k*[ p1/ p2]、h2*k*[ p2/p3]……h(n-1)* k*[ pn-1/pn]。

14、进一步的，所述第一流道的数量至少为两条，所述第一流道与安装件上表面的芯片安装位置对应。

15、进一步的，至少存在两条相邻的第一流道之间设置有第二流道，所述第二流道沿前后方向延伸，所述第一流道和第二流道在壳体的前侧连通，所述第一流道和第二流道内介质流动方向相反；

16、所述第一流道的前端和第二流道的前端连通。

17、进一步的，自根部至端部，所述扰流柱的粗细度逐渐降低。

18、第二方面，本发明实施例提供的一种激光器，包括上述的散热模块。

19、本发明实施例提供的散热模块的有益效果如下：在第一流道中，介质从大端一侧流向扰流柱，首先与扰流柱上大端的圆弧曲面接触，在圆弧曲面的导向下，介质沿着圆弧曲面逐渐向小端一侧流动，横截面为水滴形的扰流柱由于科达恩效应，利用流体的粘性，起到引导流体作用，可减少流体和绕流柱侧壁的分离程度，从而破坏涡流，进而提高扰流柱的热交换效率。并且，由后向前，下腔体的内腔的横截面面积逐渐减小，介质流速逐渐增加，导致介质与扰流柱接触的时间减少，为了弥补接触时间减少带来的换热效率下降的问题，由后向前的方向上，设置靠后侧的扰流组内的所有的扰流柱的表面积小于靠前侧的扰流组内的所有扰流柱的表面积，从而使散热模块对上腔体内各个位置的芯片的散热效果趋于一致。

技术特征：

1.一种散热模块，包括：壳体（7），所述壳体（7）包括由安装件（5）分隔而成的上腔体和下腔体，沿前后方向，所述安装件（5）的前端低于后端，所述安装件（5）的上表面用于安装芯片，其特征在于，所述下腔体包括沿前后方向延伸的第一流道（1），所述第一流道（1）的进入端靠近壳体（7）的后侧，所述第一流道（1）的流出端靠近所述壳体（7）的前侧，所述安装件（5）的下表面连接有沿上下方向延伸的扰流柱（2），所述扰流柱（2）的横截面的形状为水滴形，且所述水滴形包括大端和小端，所述大端朝向小端的方向与第一流道（1）的介质流动方向一致，所述大端具有圆弧轮廓线（21）；

2.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述小端具有呈夹角设置的第一侧轮廓线（22）和第二侧轮廓线（23），且所述第一侧轮廓线（22）和第二侧轮廓线（23）远离大端的端点彼此连接，所述第一侧轮廓线（22）和第二侧轮廓线（23）靠近大端的端点分别与圆弧轮廓线（21）的两端点连接，且连接处平滑过渡，从而使圆弧轮廓线（21）、第一侧轮廓线（22）和第二侧轮廓线（23）围成封闭图形；

3.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，相邻两个扰流组中，靠后侧的扰流组内的扰流柱（2）的数量小于靠前侧的扰流组内的扰流柱（2）的数量。

4. 根据权利要求3所述的散热模块，其特征在于，所述扰流组的数量为n个，由后向前，所述扰流组依次为m1、m2、m3……mn，且扰流组m1、m2、m3……mn内对应的扰流柱（2）的数量依次为p1、p2、p3……pn，且p2= p1+1、p3= p2+1、……pn= p (n-1) +1，n为大于等于4的整数。

5. 根据权利要求4所述的散热模块，其特征在于，由后向前，相邻两个扰流组中，前后相邻的两个扰流柱（2）的结构中心之间的距离依次分别为x1、x2、x3……xn-1，且x1、x2、x3……xn-1分别为x1、x1*k*[ p1/ p2]、x2*k*[ p2/p3]……x(n-1)*k*[ pn-1/pn];

6. 根据权利要求4所述的散热模块，其特征在于，由后向前，各个扰流组中的扰流柱（2）在前后方向上的长度依次为l1、l2、l3……ln，且l1、l2、l3……ln分别为l1、l1**[ p2/p1]、l2**[ p3/ p2]……l(n-1)* *[ pn / pn-1 ]；

7.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，所述第一流道（1）的数量至少为两条，所述第一流道（1）与安装件（5）上表面的芯片安装位置对应。

8.根据权利要求7所述的散热模块，其特征在于，至少存在两条相邻的第一流道（1）之间设置有第二流道（3），所述第二流道（3）沿前后方向延伸，所述第一流道（1）和第二流道（3）在壳体（7）的前侧连通，所述第一流道（1）和第二流道（3）内介质流动方向相反；

9.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于，自根部至端部，所述扰流柱（2）的粗细度逐渐降低。

10.一种激光器，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的散热模块。

技术总结
本发明提供了一种散热模块及激光器，涉及激光器的技术领域，散热模块包括：壳体，所述壳体包括由安装件分隔而成的上腔体和下腔体，沿前后方向，所述安装件的前端低于后端，所述安装件的上表面的阶梯结构用于安装芯片，所述下腔体包括第一流道，所述安装件的下表面连接有沿上下方向延伸的扰流柱，所述扰流柱的横截面的形状为水滴形，且所述水滴形包括大端和小端，所述大端朝向小端的方向与第一流道的介质流动方向一致，所述大端具有圆弧轮廓线。

技术研发人员：赵卫东,付强,惠利省
受保护的技术使用者：度亘核芯光电技术（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11