一种便携式高功率光纤激光器的制作方法

1.本发明涉及光纤激光器技术领域，尤其涉及一种便携式高功率光纤激光器。


背景技术：

2.高功率光纤激光器在实现其功能的同时会产生大量的热量，由此需要对其进行有效的散热处理，常见的散热处理的方式是水冷和风冷，也存在一些使用冷媒的制冷装置，其中水冷和风冷较为常见，目前常见的水冷系统主要包括风扇、水泵、热交换单元和散热器，其工作原理是热交换单元和激光器的发热模块进行热交换，然后通过水泵将热交换后的水体输送至外部的散热器，然后使用风扇对散热器进行吹风散热；此种结构的散热处理方式存在以下不足：仅具有水冷散热功能，不具有风冷功能，散热效率低，难以满足高功率的光纤激光器的正常使用；为解决此问题市面上存在一些具有水冷和风冷散热结合的光纤激光器，但是其只是简单的功能组合，不仅增大了整体的体积，便携不方便，而且需要单独配套供电系统，成本高。
3.因此，本发明提供一种便携式高功率光纤激光器。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决背景技术中提到的问题，而提出的一种便携式高功率光纤激光器。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种便携式高功率光纤激光器，包括外壳，所述外壳的一端设置有液风混合降温部，该液风混合降温部上设置有位于外壳外部的环形过液箱，所述环形过液箱的一端设置有和外壳内腔连通的导风罩，所述液风混合降温部上设置有分别套设在环形过液箱内外且为转动配合的过液风轮和散热叶轮，所述过液风轮内的过液腔和环形过液箱的内腔连通，所述液风混合降温部上设置有分别位于散热叶轮一侧和外周的散热管和液流驱动器，所述液风混合降温部上设置有位于外壳内的热交换器，所述热交换器、散热管、环形过液箱和液流驱动器依次串联且围成一个闭环通道，所述液风混合降温部上还设置有传动组合，所述过液风轮通过传动组合和液流驱动器连接。
6.作为上述技术方案的进一步描述：所述过液风轮上设置有外圈、内圈和导流管，所述内圈和外圈均为中空结构且两者的内腔通过导流管连通，该导流管相对内圈周向均匀分布且其上设置有叶板。
7.作为上述技术方案的进一步描述：所述外圈的外周壁开设有连通内腔的过液孔，所述环形过液箱的内周壁开设有连通内腔且和过液孔相对的通流孔。
8.作为上述技术方案的进一步描述：所述环形过液箱上远离外壳的一侧固定设置有连通内腔的进液管和出液管，所述散热管为蜗管状且其蜗心和散热叶轮的轮心重合，该散热管的一端和进液管连接，所述出
液管和热交换器另一端连接。
9.作为上述技术方案的进一步描述：所述液流驱动器上设置有液筒和位于液筒内的输送绞龙，该液筒的外周壁固定连接有靠近两端的入管和出管，所述入管和热交换器的一端连接，所述出管和散热管的另一端连接。
10.作为上述技术方案的进一步描述：所述传动组合包括传动带、传动轴和主动轮，所述传动轴的一端和内圈固定连接，该传动轴的另一端固定设置有被动轮，所述主动轮和输送绞龙上绞龙轴的一端固定连接，该主动轮通过传动带和被动轮连接。
11.作为上述技术方案的进一步描述：所述环形过液箱的一侧转动连接有中间齿轮，所述外圈通过中间齿轮和散热叶轮连接。
12.作为上述技术方案的进一步描述：所述环形过液箱上远离外壳的一侧还固定连接有位于散热管内的隔热引流套。
13.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：1、本发明中，在外壳上设置液风混合降温部，液风混合降温部包括环形过液箱、过液风轮、散热叶轮和散热管，其中散热叶轮和过液风轮分别套设在环形过液箱的外部和内部，散热管和散热叶轮相对，液风混合降温部上还设置液流驱动器、传动组合和热交换器，液流驱动器实现水体在环形过液箱、过液风轮、散热叶轮、散热管热交换器之间流通，其中热交换器位于外壳内，环形过液箱、过液风轮、散热叶轮、散热管、液流驱动器和传动组合集成设置，在实现风冷和水冷的同时大大降低体积，方便携带。
14.2、本发明中，过液风轮内开设空腔，过液风轮的内腔和环形过液箱的内腔连通，由此流经环形过液箱内的冷水会覆盖过液风轮的内腔，由此会降低过液风轮上叶板的温度，过液风轮旋转时可以降低流经的空气的温度，使得进入外壳内的气流温蒂低于外部的室温，进而大大提高散热效率。
15.3、本发明中，液流驱动器采用液筒和位于液筒内旋转的输送绞龙结构，输送绞龙旋转时通过传动组合带动过液风轮旋转，过液风轮旋转通过中间齿轮带动散热叶轮旋转，由此可以大大降低动力输入成本。
附图说明
16.图1为本发明提出的一种便携式高功率光纤激光器的外壳和液风混合降温部整体配合的结构示意图；图2为本发明提出的一种便携式高功率光纤激光器的液风混合降温部的结构示意图；图3为本发明提出的一种便携式高功率光纤激光器的环形过液箱和过液风轮配合的结构示意图；图4为本发明提出的一种便携式高功率光纤激光器的环形过液箱、散热管和散热叶轮配合的结构示意图；图5为本发明提出的一种便携式高功率光纤激光器的传动组合、液流驱动器和内
圈配合的结构示意图；图6为本发明提出的一种便携式高功率光纤激光器的中间齿轮、外圈和散热叶轮配合的结构示意图；图7为本发明提出的一种便携式高功率光纤激光器的隔热引流套的结构示意图。
17.图例说明：1、外壳；2、液风混合降温部；21、环形过液箱；211、导风罩；212、通流孔；213、进液管；214、出液管；215、中间齿轮；216、隔热引流套；22、过液风轮；221、外圈；2211、过液孔；222、内圈；223、导流管；2231、叶板；23、散热叶轮；24、散热管；25、液流驱动器；251、液筒；2511、入管；2512、出管；252、输送绞龙；26、传动组合；261、传动带；262、传动轴；2621、被动轮；263、主动轮；27、热交换器。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例1请参阅图1-7，一种便携式高功率光纤激光器，包括外壳1，外壳1的一端设置有液风混合降温部2，液风混合降温部2的作用是外壳1内的光纤激光器模块进行液冷的同时进行风冷，而且风冷时还可以降低气流的温度，使得进入外壳1内气流的温度低于外部的环境温度，另外还具有加速降温用的冷却介质的散热，冷却介质可以是制冷系统中的冷媒，也可以是水体，在本实施例中冷却介质以水体为例，也就是常说的水冷，该液风混合降温部2上设置有位于外壳1外部的环形过液箱21，环形过液箱21内填充水体，环形过液箱21的一端设置有和外壳1内腔连通的导风罩211，液风混合降温部2上设置有分别套设在环形过液箱21内外且为转动配合的过液风轮22和散热叶轮23，其中过液风轮22旋转时可以将外部的空气沿着导风罩211向外壳1内输送，过液风轮22内的过液腔和环形过液箱21的内腔连通，具体的过液风轮22上设置有外圈221、内圈222和导流管223，内圈222和外圈221均为中空结构且两者的内腔通过导流管223连通，此时水体会填充整个过液风轮22内的空间，该导流管223相对内圈222周向均匀分布且其上设置有叶板2231，过液风轮22旋转时，叶板2231和空气相互作用将外部的空气向外壳1内输送，输送的气流经过叶板2231，其中外圈221的外周壁开设有连通内腔的过液孔2211，环形过液箱21的内周壁开设有连通内腔且和过液孔2211相对的通流孔212，由此来实现环形过液箱21和过液风轮22两者内腔的连通，其中外圈221和环形过液箱21转动连接处采用常见的防水密封环来密封，由于为现有技术，在此不再详细叙述；液风混合降温部2上设置有分别位于散热叶轮23一侧和外周的散热管24和液流驱动器25，在本实施例中液流驱动器25位于散热管24的下方，散热叶轮23上设置有轮圈和位于轮圈外周壁且为周向均匀分布的风板，轮圈转动连接在环形过液箱21的外部，散热叶轮23旋转可以对散热管24吹散热，提高经过散热管24内水体温度降低的速度，具体的是环形过液箱21上远离外壳1的一侧固定设置有连通内腔的进液管213和出液管214，散热管24为蜗管状且其蜗心和散热叶轮23的轮心重合，也就是说散热管24的蜗心轴线和散热叶轮23的轴线
重合，为了避免散热管24散发的热量影响过液风轮22进风的温度，可以在环形过液箱21上远离外壳1的一侧还固定连接有位于散热管24内的隔热引流套216，该散热管24的一端和进液管213连接，经过散热管24降温处理后的水体会通过进液管213进入环形过液箱21，液风混合降温部2上设置有位于外壳1内的热交换器27，热交换器27、散热管24、环形过液箱21和液流驱动器25依次串联且围成一个闭环通道，出液管214和热交换器27另一端连接，降温处理后的水体通过出液管214进入热交换器27内，具体的是液流驱动器25上设置有液筒251和位于液筒251内的输送绞龙252，采用输送绞龙252旋转的方式来驱动液筒251内水体的流动，该液筒251的外周壁固定连接有靠近两端的入管2511和出管2512，入管2511和热交换器27的一端连接，热交换器27内的高温水体通过入管2511进入液筒251内，出管2512和散热管24的另一端连接，热交换器27用来和光纤激光器模块产生的热量进行冷却热交换，也就说出液管214排出的低温水进入热交换器27，热交换器27可以采用图示管式涡状结构来增大热交换面积，然后升温的水体进入外部的散热管24内，液风混合降温部2上还设置有传动组合26，过液风轮22通过传动组合26和液流驱动器25连接，具体的是传动组合26包括传动带261、传动轴262和主动轮263，传动轴262的一端和内圈222固定连接，该传动轴262的另一端固定设置有被动轮2621，主动轮263和输送绞龙252上绞龙轴的一端固定连接，该主动轮263通过传动带261和被动轮2621连接，传动带261可以是皮带也可以是链条，由此输送绞龙252运转的同时可以带动过液风轮22旋转，另外在环形过液箱21的一侧转动连接有中间齿轮215，外圈221通过中间齿轮215和散热叶轮23连接，具体的是中间齿轮215与轮圈的内周壁和外圈221的外周壁啮合，当过液风轮22还可以通过中间齿轮215带动散热叶轮23旋转；综上在结构上通过风冷和水冷集成设置和传动系统集成设置可以简化结构，缩小体积，方便携带，在性能上进一步提高散热效率。
20.工作原理：使用时，将驱动电机安装在液筒251的一端将其输出轴和绞龙轴的另一端固定连接，然后当外壳1内的光纤激光器模块发热量过大时，控制驱动电机启动带动输送绞龙252旋转，输送绞龙252旋转驱动液筒251内的水体流动，水体开始在液筒251、环形过液箱21、散热管24和热交换器27间循环流动，其中外壳1内的高温通过热交换器27热传递功能传递给其内的水体，其内升温水体流动进入液筒251，流经液筒251后并进入散热管24，与此同时，输送绞龙252旋转还会带动传动轴262旋转进而带动过液风轮22旋转，过液风轮22旋转带动散热叶轮23旋转，进而对散热管24进行吹风散热，经过散热管24的水体温度降低并进入环形过液箱21，进入环形过液箱21内的冷水一部分进入热交换器27再次进行热交换散热，另一部分会流经过液风轮22上的导流管223，冷水将低温传递给叶板2231，叶板2231旋转会降低流经的空气，进而使得进入外壳1内的空气低于外部环境温度，在实现风冷和水冷的同时大大提高了散热效率。
21.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。