[發明專利]一種激光晶體直沖冷卻式微通道散熱器

有效

• 申請號: 202011630386.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112670805B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 王慶功;李龍;姚偉;劉世杰;翁寧
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: H01S3/04
• 分類號: H01S3/04;H01S3/042
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

1.一種激光晶體直沖冷卻式微通道散熱器，其特征在于，包括：激光板條晶體(1)、上微通道散熱器(21)和下微通道散熱器(22)；

上微通道散熱器(21)和下微通道散熱器(22)為結構相同的微通道散熱器；激光板條晶體(1)的上下散熱面分別與上微通道散熱器(21)和下微通道散熱器(22)的底部吸熱面結合；

單側微通道散熱器為兩層結構，包括：微通道層(3)和蓋板層(4)；其中，微通道層(3)底面為吸熱面，與激光板條晶體(1)結合；微通道層(3)內部設有微通道結構(5)；蓋板層(4)與微通道層(3)緊密配合，并為微通道層(3)提供流體工質的進出口通道；蓋板層(4)的中部設置有流體工質進口(6)和進口集箱(7)；蓋板層(4)的兩側對稱設置有流體工質出口A(8)、流體工質出口B(9)、出口集箱A(10)和出口集箱B(11)；流體工質進口(6)通過進口集箱(7)與微通道結構(5)連通；流體工質出口A(8)通過出口集箱A(10)與微通道結構(5)連通；流體工質出口B(9)通過出口集箱B(11)與微通道結構(5)連通；微通道結構(5)兩端設置有流體匯集槽(12)；流體工質出口A(8)和流體工質出口B(9)分別與微通道結構(5)兩端的流體匯集槽(12)直接連通；

流體工質從蓋板層的中部進入微通道散熱器，對微通道層底面的激光板條晶體集中散熱區域高速直沖、快速冷卻，同時微通道結構強化了流體工質傳熱；流體工質進入微通道層后，沿著微通道向兩側流動，同時帶走激光板條晶體在底面上擴散熱量，以減弱微通道層和激光板條晶體表面的溫度分布差異；上下兩組微通道散熱器共同工作，在激光板條晶體上下兩側同時吸熱。

2.根據權利要求1所述的激光晶體直沖冷卻式微通道散熱器，其特征在于，微通道結構(5)的截面長寬比為：1:1～1:20。

3.根據權利要求1所述的激光晶體直沖冷卻式微通道散熱器，其特征在于，微通道結構(5)的長度為同方向激光板條晶體(1)寬度的1～10倍。

4.根據權利要求1所述的激光晶體直沖冷卻式微通道散熱器，其特征在于，流體工質進口(6)、流體工質出口A(8)和流體工質出口B(9)分別設置在蓋板層(4)的凸緣上，以減少蓋板層(4)的整體重量。

5.根據權利要求1所述的激光晶體直沖冷卻式微通道散熱器，其特征在于，微通道層(3)和蓋板層(4)之間的配合接觸面為平整面，層間采用鋪料焊接密封方式或膠接密封方式，形成一體化結構。

6.根據權利要求1所述的激光晶體直沖冷卻式微通道散熱器，其特征在于，微通道層(3)和蓋板層(4)之間的配合接觸面上設置有一子母槽，用于兩層之間的定位、焊接和密封；其中，子槽(13)設置在微通道層(3)上，母槽(14)設置在蓋板層(4)上；或母槽(14)設置在微通道層(3)上，子槽(13)設置在蓋板層(4)上。

7.根據權利要求1所述的激光晶體直沖冷卻式微通道散熱器，其特征在于，微通道層(3)的側邊延長段形成側耳結構(15)，側耳結構(15)上開有螺栓孔，用于上、下兩組微通道散熱器與激光板條晶體(1)粘合后的整體加固。