一種高純度半導體激光器水冷裝置制造方法
【專利摘要】一種高純度半導體激光器水冷裝置，其特點是：電導率儀設置在水箱上，水箱與水泵的輸入端相連接，水泵的輸出端通過三通分別連接第一電磁閥與水過濾器，水過濾器中裝有高精度PP摺疊濾芯，第一電磁閥與樹脂過濾器相連接，并經(jīng)樹脂過濾器連接回水箱，作為水冷系統(tǒng)的冷卻水出口的水過濾器輸出端為連接激光器的預留接口，流經(jīng)激光器的冷卻水經(jīng)由水冷系統(tǒng)的入口作為冷卻水回歸水箱的起始點，水冷系統(tǒng)的入口通過三通分別連接第二電磁閥和流量溫度計，后經(jīng)第三電磁閥回到水箱，單向閥與第二電磁閥相連接，作為反吹氣回水的接口。本發(fā)明具有高純度過濾、快速離子凈化、反吹氣回水回路以及與上位機通訊和控制的功能，應用在半導體激光器水冷系統(tǒng)中。
【專利說明】一種高純度半導體激光器水冷裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導體激光器，特別是涉及一種高純度半導體激光器水冷裝置。該高純度半導體激光器水冷裝置具有高純度過濾、快速離子凈化、反吹氣回水回路以及與上位機通訊和控制的功能，應用在半導體激光器水冷系統(tǒng)中。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導體激光器中，水冷系統(tǒng)是必不可少的為半導體堆棧進行散熱冷卻的裝置。但目前的半導體激光器都是采用常規(guī)的水冷控制裝置，而常規(guī)的水冷控制裝置只具備簡單的過濾和基本的溫度控制手段。半導體激光器是一種對冷卻水要求很高的設備，其冷卻水的質(zhì)量將直接影響其使用壽命。目前，市場上尚未存在專門為半導體激光器開發(fā)的專用水冷系統(tǒng)。而市場上銷售的水冷系統(tǒng)又都不能滿足半導體激光器對于水冷系統(tǒng)的需要，普遍存在以下問題。
[0003]第一，過濾精度較低，無法滿足半導體激光器所采用的微通道水路設計，會因水中顆粒物過大而堵塞微通道，從而導致半導體激光器的壽命。
[0004]第二，常規(guī)水冷系統(tǒng)缺少對冷卻水電導率的控制，半導體激光器對冷卻水的電導率有著嚴格的要求，即不可太低也不可太高，故常規(guī)的水冷系統(tǒng)即使擁有對電導率的檢測卻也無法做到對電導率的控制，使其使用時對水的更換及其頻繁，給用戶使用帶來了諸多的麻煩，而電導率過高將會有一定可能造成半導體激光器的致命損傷。
[0005]第三，目前的水冷系統(tǒng)不具備反向吹氣回水功能，在一定程度上給用戶帶來了很多不必要的麻煩。
[0006]為此，人們迫切希望能有一種能夠很好的、很方便的適用于半導體激光器的水冷裝置，能夠具有高過濾精度、快速離子凈化、反吹氣回水以及標準化的電氣控制接口。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于解決目前市場上半導體激光器水冷裝置中存在的問題，提供一種可靠的、多功能的、具有適用性的高純度半導體激光器的水冷裝置。該水冷裝置使用多回路控制設計，通過對電磁閥、流量計、溫度傳感器、壓力傳感器等電氣元件的控制，實現(xiàn)了一種具有高精度過濾、快速水離子凈化、反吹氣回水、實時的水流量及溫度監(jiān)控的高精度閉環(huán)控制的水冷系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是。
[0009]這種高純度半導體激光器水冷裝置，包括有電磁閥、水過濾器、樹脂過濾器、流量溫度計、氣體輸送系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)要點是。
[0010]電導率儀17設置在水箱I上，水箱I與水泵2的輸入端相連接，水泵2的輸出端通過三通分別連接第一電磁閥3與水過濾器5，水過濾器5中裝有高精度PP摺疊濾芯，第一電磁閥3與樹脂過濾器4相連接，并經(jīng)樹脂過濾器4連接回水箱1，作為水冷裝置的冷卻水出口 6的水過濾器5輸出端為連接激光器的預留接口，流經(jīng)激光器的冷卻水經(jīng)由水冷裝置的入口 7作為冷卻水回歸水箱的起始點，水冷裝置的入口 7通過三通分別連接第二電磁閥10和流量溫度計8，后經(jīng)第三電磁閥9回到水箱，單向閥11與第二電磁閥10相連接，作為反吹氣回水的接口。
[0011]所述的氣體輸送系統(tǒng)是由電磁閥、油霧分離器、壓力傳感器、單向閥以及氣體分路器組成，氣體輸送系統(tǒng)入口 16通過超油霧分離器15與氣體分路器12相通，氣體分路器12通過管路分別與第四電磁閥14和壓力傳感器I相通，氣體分路器12通過單向閥11、第二電磁閥10、水冷裝置的入口 7、激光器、水冷裝置的冷卻水出口 6、過濾器5、水泵2和水箱I相通。工作時，第四電磁閥14 (常閉)關(guān)閉，壓力傳感器13開始檢測氣體壓力，當壓力到達預訂值時，第二電磁閥10 (常閉)開啟，第三電磁閥9 (常開)關(guān)閉，氣體經(jīng)由氣體輸送裝置入口 16經(jīng)超油霧分離器15、氣路分割裝置12、單向閥11、第二電磁閥10、水冷裝置的入口 7、激光器、水冷裝置的冷卻水出口 6、過濾器5、水泵2將冷卻水吹回水箱I。
[0012]上述的電磁閥、水過濾器、電導率儀、樹脂過濾器、流量溫度計在水冷裝置的主要輔助功能是。
[0013]水過濾器是水冷裝置中過濾水中雜質(zhì)的，濾芯選用了 PP摺疊濾芯，較傳統(tǒng)的棉線濾芯具有更高的使用壽命、更低的水阻和更高的過濾精度。
[0014]電導率儀、樹脂過濾器是水冷裝置中用以去除冷卻水中所包含的陰陽離子，以達到離子凈化的目的。
[0015]流量溫度計是對冷卻水的流量及溫度進行實時的檢測，以保證整套水冷裝置的正常運行。
[0016]所述的氣體輸送系統(tǒng)是由電磁閥、油霧分離器、壓力傳感器、單向閥以及氣路分割器組成。該裝置可以提供高純度無雜質(zhì)的氣體供激光加工使用，同時，經(jīng)由電磁閥、壓力傳感器以及單向閥組成的控制單元可以為上述的水冷裝置提供反向吹氣回水的功能，可以將用水設備中殘留的冷卻水吹回水箱中。
[0017]上述的系統(tǒng)提供了全面的電氣接口，可通過上位機按照相應的邏輯關(guān)系進行控制。且本系統(tǒng)可根據(jù)激光器的要求對水路的走向、口徑進行相應的變更。本系統(tǒng)所有金屬部件均采用了食品級316L不銹鋼材料，連接管路選用了高品質(zhì)的pvc水管件進行各部件之間的連接通道。從而保證了系統(tǒng)的長期可靠的運行。
[0018]高純度半導體激光器水冷裝置工作要點。
[0019]系統(tǒng)工作時，水泵將離子凈化后的冷卻水經(jīng)由過濾器將冷卻水輸入半導體激光器，流經(jīng)激光器后經(jīng)流量溫度計返回到水箱中完成循環(huán)。在需要拆卸激光器時，由氣體輸送系統(tǒng)負責將激光器內(nèi)殘留的冷卻水逆向吹回水箱以方便激光器的存儲。整個裝置由上位機進行控制，所有的控制點均按設計好的邏輯進行，以確保裝置的穩(wěn)定運行。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是。
[0021](I)該水冷裝置具有良好的適應性，可集成于任何激光器水冷裝置中。
[0022](2 )采用高精度PP折疊濾芯，過濾精度可達Ium以上，在保證其流量不受影響的同時使水中的顆粒度小于每平米10個，且顆粒最大直徑不大于0.5um。
[0023](3)采用高純度拋光樹脂，利用電磁閥控制分水回路，可在短時間內(nèi)將電導率20以下的去離子水的電導率降至lum。
[0024](4)該裝置設計了精巧的水路循環(huán)設計，具備了反向吹氣回水功能，可以將用水設備中的水反吹回水箱，方便了用水設備的拆卸。
[0025](5)該裝置采用了國際標準的電氣接口設計，可方便的嵌入各種上位機等控制系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的設備連接示意圖。
[0027]圖中標記:1.水箱，2.水泵，3.第一電磁閥，4.樹脂過濾器，5.水過濾器，6.水冷裝置的冷卻水出口，7.水冷裝置的入口，8.流量溫度計，9.第三電磁閥，10.第二電磁閥，
11.單向閥，12.氣體分路器，13.壓力傳感器，14.第四電磁閥，15.超油霧分離器，16.氣體輸送系統(tǒng)入口，17.電導率儀。
【具體實施方式】
[0028]實施例。
[0029]高純度半導體激光器水冷裝置包括電磁閥、水過濾器、樹脂過濾器、流量溫度計、氣體輸送系統(tǒng)，其中在水箱I上裝有電導率儀17，水泵2的輸入端與水箱相連，其輸出端連接三通分別連接第一電磁閥3與水過濾器5，水過濾器5中裝有高精度PP摺疊濾芯，第一電磁閥3與樹脂過濾器4相連，經(jīng)樹脂過濾器4連回水箱1，水過濾器5的輸出端為連接激光器預留接口并作為水冷裝置的冷卻水出口 6，流經(jīng)激光器的冷卻水經(jīng)由水冷裝置的入口7作為冷卻水回歸水箱I的起始點，水冷裝置的入口 7連接在三通上分別連接第二電磁閥10和流量溫度計8，后經(jīng)第三電磁閥9回到水箱，單向閥11與第二電磁閥10相連，是為反吹氣回水的接口。
[0030]所述的氣體輸送系統(tǒng)是由電磁閥、油霧分離器、壓力傳感器、單向閥以及氣體分路器組成，氣體輸送系統(tǒng)入口 16通過超油霧分離器15與氣體分路器12相通，氣體分路器12通過管路分別與第四電磁閥14和壓力傳感器I相通，氣體分路器12通過單向閥11、第二電磁閥10、水冷裝置的入口 7、激光器、水冷裝置的冷卻水出口 6、過濾器5、水泵2和水箱I相通。
[0031]工作方式。
[0032]裝置工作前會先有電導率儀17檢測水箱I中冷卻水的電導率，如電導率超過預設值，則第一電磁閥3 (常閉)開啟，第三電磁閥9 (常開)關(guān)閉，冷卻水通過第一電磁閥3經(jīng)由樹脂過濾器4回到水箱I開始循環(huán)，直至水箱I中的冷卻水的電導率降至預設值后，則第一電磁閥3 (常閉)關(guān)閉，第三電磁閥9 (常開)開啟，冷卻水經(jīng)水泵2流經(jīng)過濾器5、水冷裝置冷卻水出口 6、水冷裝置的入口 7、流量溫度計8、第三電磁閥9回到水箱，開始正常冷卻循環(huán)。
[0033]當水冷裝置需要清理激光器中殘留的冷卻水時，第四電磁閥14 (常閉)關(guān)閉，壓力傳感器13開始檢測氣體壓力，當壓力到達預訂值時，第二電磁閥10 (常閉)開啟，第三電磁閥9 (常開)關(guān)閉，氣體經(jīng)由氣體輸送系統(tǒng)入口 16經(jīng)超油霧分離器15、氣體分路器12、單向閥11、第二電磁閥10、水冷裝置的入口 7、激光器、水冷裝置的冷卻水出口 6、過濾器5、水泵2將冷卻水吹回水箱I。
【權(quán)利要求】
1.一種高純度半導體激光器水冷裝置，包括有電導率儀、電磁閥、水過濾器、樹脂過濾器、流量溫度計、氣體輸送系統(tǒng)，其特征在于: 電導率儀17設置在水箱I上，水箱I與水泵2的輸入端相連接，水泵2的輸出端通過三通分別連接第一電磁閥3與水過濾器5，水過濾器5中裝有高精度PP摺疊濾芯，第一電磁閥3與樹脂過濾器4相連接，并經(jīng)樹脂過濾器4連接回水箱1，作為水冷系統(tǒng)的冷卻水出口 6的水過濾器5輸出端為連接激光器的預留接口，流經(jīng)激光器的冷卻水經(jīng)由水冷系統(tǒng)的入口 7作為冷卻水回歸水箱的起始點，水冷系統(tǒng)的入口 7通過三通分別連接第二電磁閥10和流量溫度計8，后經(jīng)第三電磁閥9回到水箱，單向閥11與第二電磁閥10相連接，作為反吹氣回水的接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度半導體激光器水冷裝置，其特征在于所述氣體輸送系統(tǒng)由電磁閥、油霧分離器、壓力傳感器、單向閥以及氣體分路組成，氣體輸送系統(tǒng)入口 16通過超油霧分離器15與氣體分路器12相通，氣體分路器12通過管路分別與第四電磁閥14和壓力傳感器I相通，氣體分路器12通過單向閥11、第二電磁閥10、水冷裝置的入口7、激光器、水冷裝置的冷卻水出口 6、過濾器5、水泵2和水箱I相通。
【文檔編號】H01S5/024GK103928840SQ201310014105
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月15日
【發(fā)明者】張春杰, 趙曉白, 葛赭 申請人:沈陽大陸激光柔性制造技術(shù)有限公司