專利名稱：一種新型激光用水冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種新型激光用水冷系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種水冷系統(tǒng)，尤其是涉及一種用于固體激光器的激光用水冷系統(tǒng)，可用于有水冷需求的激光設(shè)備中，是一種實用、智能、安全、可靠的激光用水冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]激光在工作的過程中，通過諸如氙燈的燈泵浦、半導(dǎo)體激光泵浦等形式將能量注入到諸如Nd = YAG棒的激光工作介質(zhì)中，但其通常轉(zhuǎn)換效率較低。燈泵浦的轉(zhuǎn)換效率最低，只有大約4%，半導(dǎo)體激光泵浦的轉(zhuǎn)換效率略高，也僅僅通常為20%。大量的能量被轉(zhuǎn)換為熱量。激光所產(chǎn)生的熱量可能會導(dǎo)致不良的后果，一則容易導(dǎo)致激光工作介質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生變化，影響輸出的光束質(zhì)量。另外，如果熱量不能及時排除，腔內(nèi)溫度持續(xù)升高，還可能會導(dǎo)致超出激光工作介質(zhì)的熱上限，燈棒溫度過高從而導(dǎo)致燈棒發(fā)生爆炸的惡性后果。因此，對于激光設(shè)備，冷卻至關(guān)重要。[0003]在激光領(lǐng)域中，通常的散熱方式包括水冷和風(fēng)冷，而水冷成本低，效率高，能夠快速排走激光器在工作過程中產(chǎn)生的熱量，而被廣泛采用。但通常的水冷方式較為簡單，僅僅是通過水泵將水箱中的水泵入激光腔，然后在通過水路返回水箱，形成水路循環(huán)?，F(xiàn)有技術(shù)中的激光水冷存在如下的缺點:第一，不便于觀察，通常采用激光操作者人工觀察的方式，容易分散工作人員的注意力，且觀察方式所觀察到的水位精度不夠。在冷卻系統(tǒng)注水時，通常通過人工的觀察，因此，水位過高以后，系統(tǒng)無法實現(xiàn)自動報警。第二，沒有穩(wěn)定的冷卻水溫度控制方式，僅僅是通過水箱中大量的水，大的熱容來降低激光的水溫，當(dāng)激光器長時間，水溫容易升高，同樣會導(dǎo)致激光輸出光束質(zhì)量的惡劣，也不能進(jìn)行主動的降溫操作。第三，沒有系統(tǒng)工作自動保護(hù)方式，正如第二點中所說的，當(dāng)水溫升高以后，只能人工的通過感測水溫來決定是否停止工作，無法實現(xiàn)水溫到達(dá)預(yù)定溫度后的系統(tǒng)自動切斷保護(hù)。因此，隨著系統(tǒng)自動化的發(fā)展，如何對激光用的水冷系統(tǒng)進(jìn)行水位自動報警、水溫自動調(diào)控，系統(tǒng)自動保護(hù)，注水的自動報警成為急需解決的問題。實用新型內(nèi)容[0004]本實用新型目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種新型激光用水冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有水路部分和電路部分，系統(tǒng)經(jīng)過智能化改良，使得系統(tǒng)水位提示明顯、達(dá)到水位后自動提示，對水溫實現(xiàn)主動和精確的控制、水溫過高后自動保護(hù)系統(tǒng)、放水干凈，更加安全可靠。[0005]本實用新 型的技術(shù)方案為:一種新型的激光用水冷系統(tǒng)，包括水路和電路部分，所述水路部分包括水泵、三通水嘴、止水接頭、聚光腔、散熱水箱、水流保護(hù)開關(guān)和儲水箱，這些部件依次連接從而形成水路循環(huán)，所述電路部分包括液位開關(guān)，所述液位開關(guān)安裝在所述儲水箱上。通過該液位開關(guān)，系統(tǒng)能夠自動識別儲水箱中的水位是否達(dá)到上限或者下限。[0006]所述電路部分還包括水位提示裝置，所述液位開關(guān)與所述水位提示裝置電連接。所述水位提示裝置包括蜂鳴器、指示燈，所述蜂鳴器和所述指示燈分別與所述液位開關(guān)電連接。當(dāng)液位開關(guān)檢測到儲水箱中的水位達(dá)到上限或者下限時，液位開關(guān)能夠給水位提示裝置，例如蜂鳴器或者指示燈分別發(fā)出信號以提示使用者。[0007]所述電路部分還包括溫控單元、用于冷卻所述散熱水箱的調(diào)速風(fēng)扇和溫度傳感器，所述溫控單元與所述調(diào)速風(fēng)扇、所述溫度傳感器和所述水流保護(hù)開關(guān)電連接。利用溫控單元，系統(tǒng)能夠調(diào)整調(diào)速風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度，加快散熱，從而控制散熱水箱中的水溫。[0008]所述溫控單元具有顯示單元，所述顯示單元實時顯示所述溫度傳感器測量的溫度。利用顯示單元，使用者可以獲知準(zhǔn)確的水溫。[0009]所述儲水箱為封閉的水箱，所述溫度傳感器貼在所述儲水箱的側(cè)面以進(jìn)行溫度的測量。利用該方法，既可以測量水溫，又能維持系統(tǒng)的封閉。[0010]所述溫控單元與給激光器的供電的電源連接。當(dāng)溫度傳感器測量的溫度到達(dá)一定閾值時，溫控單元可以給激光器的供電的電源發(fā)控制信號，終止激光器的工作，以避免激光器發(fā)生爆炸。[0011 ] 所述儲水箱的上蓋安裝有所述儲水箱的出、進(jìn)水管，注水口水管，泄流口水管和所述液位開關(guān)。將這些水流水管都放置在上蓋上，即方便安裝，又保住了系統(tǒng)的密閉性。[0012]所述水路部分還包括放水嘴，所述放水管連接在所述三通水嘴處。通過放水管，系統(tǒng)可以將儲水箱中的水排出。[0013]所述電路部分還包括供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)分別與所述水泵、所述調(diào)速風(fēng)扇、所述溫控單元、所述溫度傳感器和所述液位開關(guān)電連接。[0014]本實用新型的有益效果是:[0015]1.水冷系統(tǒng)含有水路和電路兩部分；水路部分是全封閉式，電路部分為系統(tǒng)的正常工作提供實時監(jiān)控和智能安全保障。[0016]2、水箱配有液位開關(guān)，再連接作為水位提示的蜂鳴器與指示燈，使水位的高低更直觀的體現(xiàn)出來。[0017]3、系統(tǒng)增加了可多種電壓供電選擇的可實時顯示系統(tǒng)水溫的溫控單元，連接著溫度傳感器、調(diào)速風(fēng)扇和水流保護(hù)開關(guān)，可以實時顯示水箱中的水溫，根據(jù)水溫控制調(diào)速風(fēng)扇的工作，調(diào)節(jié)散熱水箱的水溫，在溫度過高時切斷系統(tǒng)電源，避免激光器發(fā)生爆炸，為水路的正常工作提供智能安全保障。[0018]4.儲水箱的出、進(jìn)水管，注水口水管，泄流口水管，液位開關(guān)均在水箱上表面安裝，使之更安全、更易密封。[0019]5.系統(tǒng) 增加了水箱泄流口，在注水過多時將多余的水及時排出，避免了由于使用者觀察不及時所導(dǎo)致的水流漫溢。[0020]6.系統(tǒng)增加了止水接頭，將放水嘴與三通水嘴連接，放水時斷開止水接頭打開放水蓋，以泵水方式排水，加快了冷卻系統(tǒng)的排水速度。


[0021]圖1是本實用新型的激光用水冷系統(tǒng)連接圖。[0022]圖中1.聚光腔，2.止水接頭，3.三通水嘴，4.放水嘴，5.水泵，6.供電系統(tǒng)，7調(diào)速風(fēng)扇，8.注水口，9.指示燈，10.蜂鳴器，11.溫控單元，12.溫度傳感器，13.泄流口，14.液位開關(guān)，15.儲水箱，16.水流保護(hù)開關(guān)，17.散熱水箱。
具體實施方式
[0023]現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步描述:[0024]如圖所示為本實用新型水系統(tǒng)各功能器件連接圖，系統(tǒng)包括水路和電路兩部分:水路部分是全封閉式，電路部分為水路部分的正常工作提供供電以及安全保障。[0025]水路包括水泵5、三通水嘴3、止水接頭2、聚光腔1、散熱水箱17、水流保護(hù)開關(guān)16和儲水箱15。系統(tǒng)水循環(huán)從儲水箱15出發(fā)，依次通過水泵5、三通水嘴3、止水接頭2、聚光腔1、散熱水箱17、水流保護(hù)開關(guān)16、最后回到儲水箱15，形成基本的水流保護(hù)系統(tǒng)。[0026]電路部分包括供電系統(tǒng)6、調(diào)速風(fēng)扇7、指示燈9、蜂鳴器10、溫控單元11、溫度傳感器12和液位開關(guān)14。供電系統(tǒng)6分別與水泵5、調(diào)速風(fēng)扇7、指示燈9、蜂鳴器10、溫控單元11、溫度傳感器12和液位開關(guān)14電連接，為其供電。[0027]儲水箱15為全封閉的水箱，在儲水箱15上面具有液位開關(guān)14，液位開關(guān)14安裝在儲水箱15上，其下部升入儲水箱15，液位開關(guān)14具有上水位和下水位。液位開關(guān)14連接有水位提示裝置。在一個實施例中，水位提示裝置包括蜂鳴器10和指示燈9，蜂鳴器10和指示燈9分別與液位開關(guān)14電連接。在注水口 8處注水，當(dāng)儲水箱內(nèi)的水位低于液位開關(guān)14下水位聞度時，蜂鳴器10蜂鳴提不；當(dāng)儲水箱內(nèi)的水位聞于液位開關(guān)14的上水位聞度時，指示燈9亮，而過多的水可以從泄流口 13水排出。[0028]儲水箱15的上表面上安裝有出、進(jìn)水管，注水口 8的水管，泄流口 13的水管，液位開關(guān)14，使系統(tǒng)的水路更安全、便于儲水箱的封閉，且方便安裝。[0029]在三通水嘴3處具有放水嘴4，從而將儲水箱15中的水流排出。放水時打開止水接頭2，斷開水循環(huán)，打開放水嘴4的蓋子，再使水泵5工作，通過泵水方式將水排出。[0030]溫控單元11與溫度傳感器12、調(diào)速風(fēng)扇7和水流保護(hù)開關(guān)16電連接。溫度傳感器12測量水路中的水溫，在一個實施例中，溫度傳感器12貼在封閉的水箱側(cè)面以測量水箱中的水溫。溫控單元11上具有溫度顯示單元實時顯示溫度傳感器12提供的溫度，并同步對調(diào)速風(fēng)扇7進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整，而調(diào)速風(fēng)扇7能夠加速散熱水箱17的散熱功能，這樣就達(dá)到了對水的冷卻速度的調(diào)節(jié)。當(dāng)溫度傳感器12測量的水溫達(dá)到溫控單元11設(shè)置的溫度上限時，溫控單元11傳遞控制信號至激光棒的供電單元(圖中未示出)，切斷激光棒供電單元對激光棒的供電，使得激光設(shè)備停止工作。這樣，溫控單元11為水路的正常工作提供智能安全保障。[0031]本實用新型 的激光用水冷系統(tǒng)能夠自動測量水箱中的水溫并分別對高低水位進(jìn)行報警或者提示；具有調(diào)速風(fēng)扇，結(jié)合了風(fēng)冷和水冷的優(yōu)點，能夠加快水溫的冷卻，以控制水溫；能夠?qū)崟r測量并顯示水箱中的水溫,并根據(jù)水溫的升高加快系統(tǒng)冷卻,甚至必要時停止系統(tǒng)的工作。該激光用水冷系統(tǒng)能夠適用于各種燈泵浦和半導(dǎo)體泵浦的激光器。具有廣泛的應(yīng)用前景。[0032]以上實施例僅用以說明本實用新型而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型進(jìn)行修改或者同等替換，而不脫離本新型的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求1.一種新型激光用水冷系統(tǒng)，包括水路和電路部分，所述水路部分包括水泵(5)、三通水嘴(3)、止水接頭(2)、聚光腔(I)、散熱水箱(17)、水流保護(hù)開關(guān)(16)和儲水箱(15)，這些部件依次連接從而形成水路循環(huán)，其特征在于:所述電路部分包括液位開關(guān)(14)，所述液位開關(guān)(14)安裝在所述儲水箱上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光用水冷系統(tǒng)，其特征在于:所述電路部分還包括水位提示裝置，所述液位開關(guān)(14)與所述水位提示裝置電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光用水冷系統(tǒng)，其特征在于:所述水位提示裝置包括蜂鳴器(10)、指示燈(9)，所述蜂鳴器(10)和所述指示燈(9)分別與所述液位開關(guān)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光用水冷系統(tǒng)，其特征在于:所述電路部分還包括溫控單元(11)、用于冷卻所述散熱水箱(17)的調(diào)速風(fēng)扇(7)和溫度傳感器(12)，所述溫控單元(11)分別與所述調(diào)速風(fēng)扇(7)、所述溫度傳感器(12)和所述水流保護(hù)開關(guān)(16)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光用水冷系統(tǒng)，其特征在于:所述溫控單元(11)具有顯示單元，所述顯示單元實時顯示所述溫度傳感器(12)測量的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光用水冷系統(tǒng)，其特征在于:所述儲水箱(15)為封閉的水箱，所述溫度傳感器(12)貼在所述儲水箱(15)的側(cè)面以進(jìn)行溫度的測量。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光用水冷系統(tǒng)，其特征在于:所述溫控單元(11)與給激光器的供電的電源連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項所述的激光用水冷系統(tǒng)，其特征在于:所述儲水箱的上蓋安裝有所述儲水箱(15)的出、進(jìn)水管，注水口(8)水管，泄流口(13)水管和所述液位開關(guān)(14)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項所述的激光用水冷系統(tǒng)，其特征在于:所述水路部分還包括放水嘴(4)，所述放水管(4)連接在所述三通水嘴(3)處。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光用水冷系統(tǒng)，其特征在于:所述電路部分還包括供電系統(tǒng)(6)，所述供電系統(tǒng)(6)分別與所述水泵(5)、所述調(diào)速風(fēng)扇(7)、所述溫控單元(11)、所述溫度傳感器(12)和 所述液位開關(guān)(14)電連接。
專利摘要一種新型激光用水冷系統(tǒng)，包括水路和電路部分，所述水路部分包括水泵、三通水嘴、止水接頭、聚光腔、散熱水箱、水流保護(hù)開關(guān)和儲水箱，這些部件依次連接從而形成水路循環(huán)，所述電路部分包括液位開關(guān)，所述液位開關(guān)安裝在所述儲水箱上，液位開關(guān)連接有蜂鳴器和指示燈以提供不同的水位消息，所述電路還包括溫控單元，溫度傳感器，調(diào)速風(fēng)扇，溫控單元根據(jù)溫度傳感器的信號對調(diào)速風(fēng)扇或者切斷給激光器供電的電源。該激光用水冷系統(tǒng)能夠直觀地體現(xiàn)水位高低，自動測量水溫，并根據(jù)水溫的高低進(jìn)行主動降溫，甚至系統(tǒng)斷電，自動化程度高，安全性好，適用于各種燈泵浦和半導(dǎo)體泵浦的激光器。具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號H01S3/042GK203085959SQ201220510788
公開日2013年7月24日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者劉光華, 劉云飛 申請人:北京時代卓易科技發(fā)展有限公司