本發(fā)明涉及激光裝置。
背景技術(shù):
公知有由于激光源發(fā)熱,所以具備冷卻激光源的機構(gòu)的激光裝置。特別是,在高輸出的激光裝置中,為了冷卻激光源而使用冷卻水。然而,若濕度較高的空氣與被冷卻水冷卻而溫度降低的部分接觸,則因結(jié)露而附著有水滴。存在因該水滴而使激光裝置故障的情況。
例如,在將激光二極管設(shè)為發(fā)光源的激光裝置中,為了對微小的元件施加驅(qū)動電壓,而增大內(nèi)部的電場強度。若在激光二極管的電極等附著有水滴,則存在容易地產(chǎn)生短路而對激光二極管給予致命的損傷的情況。另外,在二氧化碳激光裝置中,為了激光振蕩,而施加有高電壓。因此,若在激光裝置的內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)露,則存在產(chǎn)生電火花,而使電極、周邊部件損傷的情況。除了這些之外,若在激光裝置的各部分附著有水滴,則存在在該部分產(chǎn)生污染、腐蝕,從而導(dǎo)致可靠性顯著的降低的情況。
在日本專利第5651396號公報中,公開了向激光源以及光纖激光模塊供給干燥空氣而除濕的光纖激光振蕩器。在日本專利第3338974號公報中,公開了具備設(shè)置于激光振蕩部的第一冷卻水通路、設(shè)置于激光電源部的第二冷卻水通路、對冷卻水進行控溫的熱交換器以及將冷卻水供給至第一冷卻水通路以及第二冷卻水通路的泵的激光裝置。
在日本特開2001-326410號公報中,公開了具備使激光二極管棒與層疊的通風(fēng)管抵接的散熱片以及向散熱片的內(nèi)部的制冷劑流路供給冷卻水的制冷劑供給機構(gòu)的半導(dǎo)體激光的冷卻裝置。該冷卻裝置對通風(fēng)管的溫度是否接近結(jié)露產(chǎn)生值進行判定,來調(diào)整冷卻流體向制冷劑流路的流量。
作為冷卻裝置,除了具備壓縮機的裝置之外,還公知有包括帕爾帖元件的裝置。例如,在日本特開2015-12063號公報中,公開了具有設(shè)置于包括光源 器件的第一區(qū)域的第一帕爾帖元件與設(shè)置于相對于包括光學(xué)窗的結(jié)露防止對象的第二區(qū)域分離的位置的第二帕爾帖元件的放映機那樣的映像輸出裝置。公開了該映像輸出裝置通過第一帕爾帖元件對第一區(qū)域進行冷卻,通過第二帕爾帖元件對第二帕爾帖元件的附近的第三區(qū)域進行冷卻。
在激光裝置的內(nèi)部的空間,溫度因從發(fā)熱部件被釋放的熱、伴隨著環(huán)境溫度的上升從外部傳遞至激光裝置的內(nèi)部的熱等而上升。激光裝置能夠通過冷卻水冷卻發(fā)熱部件。公知有激光裝置為了防止伴隨著冷卻水帶來的冷卻的結(jié)露,而具備將干燥并被冷卻的空氣向裝置的內(nèi)部送風(fēng)的空冷的板式冷卻器。通過板式冷卻器,抑制發(fā)熱部件引起的激光裝置的內(nèi)部的溫度上升,另外,能夠降低激光裝置的內(nèi)部的空氣的露點。
然而,在并用板式冷卻器與使用冷卻水的冷卻裝置的情況下,若環(huán)境溫度上升,則從外部進入的熱量增加,與此相對,板式冷卻器的冷卻能力降低。因此,板式冷卻器需要具有冷卻能力充分的余裕。即,需要大型的板式冷卻器,從而激光裝置成為大型。另外,空冷式的冷卻器需要空氣的取入口,從而存在異物侵入激光裝置的內(nèi)部的情況。因此,存在在激光裝置的內(nèi)部的維護、可靠性、或者美觀產(chǎn)生問題的情況。
另外,因配置激光裝置的環(huán)境、季節(jié)不同,而存在冷卻水的溫度過于下降的情況。在該情況下,存在在激光裝置的起動時,若低溫的冷卻水流動,則產(chǎn)生結(jié)露的擔憂。因此,存在無法驅(qū)動激光源直至冷卻水的溫度上升至規(guī)定的溫度的不便利。即,存在激光裝置的起動花費時間的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的激光裝置具備包括傳遞在激光源產(chǎn)生的熱的受熱部的激光振蕩部以及在內(nèi)部配置激光振蕩部的框體。激光裝置具備具有吸收框體的內(nèi)部的空氣的熱的吸熱部的空氣冷卻機與具有低溫部以及比低溫部溫度高的高溫部的除濕器。激光裝置具備包括向受熱部、吸熱部以及高溫部供給冷卻水的冷卻水管的冷卻水供給裝置。空氣冷卻機以及除濕器配置于框體的內(nèi)部。框體以內(nèi)部的空間被大致封閉的方式具有封閉構(gòu)造。冷卻水管以受熱部、吸熱部以及高溫部并聯(lián)連接的方式分支。冷卻水供給裝置向受熱部、吸熱部以及高溫部供給相同的溫度的共通的冷卻水。
在上述發(fā)明中,激光源能夠由包括半導(dǎo)體元件的激光二極管部構(gòu)成,是發(fā)光源或者激勵光源。
在上述發(fā)明中,進一步具備在驅(qū)動時發(fā)熱的激光源以外的發(fā)熱部,發(fā)熱部配置于框體的內(nèi)部,冷卻水管以將冷卻水供給至發(fā)熱部的方式分支,冷卻水供給裝置能夠向受熱部、吸熱部、高溫部以及發(fā)熱部供給相同的溫度的共通的冷卻水。
在上述發(fā)明中,除濕器能夠是具有帕爾帖元件的電子冷卻器。
在上述發(fā)明中,冷卻水管在框體的內(nèi)部分支而向受熱部、吸熱部以及高溫部供給冷卻水,供從受熱部、吸熱部以及高溫部流出的冷卻水流經(jīng)的分支的管能夠在框體的內(nèi)部合流。
在上述發(fā)明中,激光裝置能夠具備對冷卻水供給裝置進行控制的控制裝置。冷卻水管的分支的管能夠包括連接于受熱部的第一支管、連接于吸熱部的第二支管以及連接于高溫部的第三支管。冷卻水供給裝置能夠包括配置于第一支管的第一電磁閥、配置于第二支管的第二電磁閥以及配置于第三支管的第三電磁閥。在激光裝置的起動時,控制裝置能夠?qū)嵤┐蜷_第三電磁閥而起動除濕器的控制,在除濕器起動后,同時打開第一電磁閥以及第二電磁閥的控制或者在打開第二電磁閥后打開第一電磁閥的控制??刂蒲b置能夠在第一電磁閥以及第二電磁閥打開后,實施開始向激光源供給電力的控制。另外,在激光裝置的停止時,控制裝置能夠?qū)嵤┩V瓜蚣す庠垂┙o電力的控制,在停止向激光源供給電力后,同時關(guān)閉第一電磁閥以及第二電磁閥的控制或者在關(guān)閉第一電磁閥后關(guān)閉第二電磁閥的控制。控制裝置能夠在第一電磁閥以及第二電磁閥關(guān)閉后,實施關(guān)閉第三電磁閥而停止除濕器的控制。
在上述發(fā)明中,空氣冷卻機能夠包括使空氣向吸熱部流通的風(fēng)扇。除濕器的低溫部能夠以接觸被吸熱部冷卻的空氣的方式配置于吸熱部的下游側(cè)。
在上述發(fā)明中,激光裝置能夠具備控制除濕器的控制裝置。除濕器的高溫部能夠以向框體傳遞熱的方式連結(jié)于框體??刂蒲b置在激光振蕩部驅(qū)動時,向高溫部供給冷卻水,并且通過第一驅(qū)動電壓驅(qū)動帕爾帖元件,在激光振蕩部停止時,能夠不向高溫部供給冷卻水而通過比第一驅(qū)動電壓低的第二驅(qū)動電壓驅(qū)動帕爾帖元件。
附圖說明
圖1是實施方式的第一激光裝置的簡要剖視圖。
圖2是比較例的激光裝置的簡要剖視圖。
圖3是起動實施方式的激光裝置時的控制的流程圖。
圖4是停止實施方式的激光裝置時的控制的流程圖。
圖5是實施方式的第二激光裝置的主體的簡要剖視圖。
圖6是實施方式的第三激光裝置的主體的簡要剖視圖。
具體實施方式
參照圖1~圖6對實施方式的激光裝置進行說明。圖1表示實施方式的第一激光裝置的簡要剖視圖。第一激光裝置1是半導(dǎo)體激光裝置。激光裝置1具備框體5。框體5以內(nèi)部的空間被大致封閉的方式具有封閉構(gòu)造。
激光裝置1具備使激光振蕩的激光振蕩部10。激光振蕩部10包括激光二極管部11以及固定激光二極管部11的水冷板12。激光二極管部11是包括半導(dǎo)體元件的發(fā)光源。例如,從激光二極管部11被釋放的激光為了對其他的部件進行加工而照射至其他的部件。此外,激光二極管部11也可以使用為釋放激勵用的光的激勵光源。
水冷板12是冷卻激光二極管部11的熱交換器。在本實施方式中,在水冷板12的表面配置有多個激光二極管部11。水冷板12作為傳遞在激光二極管部11產(chǎn)生的熱的受熱部發(fā)揮功能。在水冷板12的內(nèi)部配置有供冷卻水流經(jīng)的管。
激光裝置1具備冷卻框體5的內(nèi)部的空氣的空氣冷卻機15??諝饫鋮s機15是吸熱單元??諝饫鋮s機15包括作為吸收框體5的內(nèi)部的空氣的熱的吸熱部的散熱器16。散熱器16由多個散熱片以及連接于散熱片的供冷卻水流經(jīng)的管構(gòu)成。散熱器16是被冷卻水冷卻的熱交換器。
空氣冷卻機15包括配置于散熱器16的附近的吸熱用風(fēng)扇17。吸熱用風(fēng)扇17是使空氣向散熱器16流通的風(fēng)扇。吸熱用風(fēng)扇17驅(qū)動,從而如箭頭83所示產(chǎn)生空氣的流動。而且,在散熱器16產(chǎn)生空氣的流動,從而能夠冷卻框體5的內(nèi)部的空氣。
激光裝置1具備除濕框體5的內(nèi)部的空氣的除濕器21。第一激光裝置1 的除濕器21是電子冷卻器。本實施方式的電子冷卻器包括帕爾帖元件22。帕爾帖元件22包括供給電力從而溫度降低的低溫板23以及比低溫板23成為高溫的高溫板24。在低溫板23與高溫板24之間配置有熱電半導(dǎo)體。
在低溫板23連接有作為低溫部發(fā)揮功能的結(jié)露用散熱片25。在高溫板24連接有作為比低溫部成為高溫的高溫部發(fā)揮功能的水冷板27。在水冷板27的內(nèi)部插通有供冷卻水流動的管。水冷板27是被冷卻水冷卻的熱交換器。
除濕器21包括使空氣向結(jié)露用散熱片25流通的結(jié)露用風(fēng)扇26。結(jié)露用風(fēng)扇26驅(qū)動,從而如箭頭84所示產(chǎn)生空氣的流動。帕爾帖元件22驅(qū)動,從而結(jié)露用散熱片25的溫度降低??諝庠诮Y(jié)露用散熱片25的表面結(jié)露,從而能夠除濕框體5的內(nèi)部的空氣。結(jié)露用風(fēng)扇26驅(qū)動,從而空氣在框體5的內(nèi)部循環(huán)。因此,能夠均勻地除濕框體5的內(nèi)部的空氣的整體。此外,附著于結(jié)露用散熱片25的水滴滴下而收集于排水盤。收集于排水盤的水滴被排出至激光裝置1的外部。
激光裝置1具備向激光振蕩部10的激光二極管部11供給電力的電源55。在本實施方式中,從其他的電源向吸熱用風(fēng)扇17、結(jié)露用風(fēng)扇26以及帕爾帖元件22供給電力。
在本實施方式中,激光振蕩部10、空氣冷卻機15以及除濕器21配置于框體5的內(nèi)部。即,配置于封閉空間的內(nèi)部。并且,電源55配置于框體5的內(nèi)部。
激光裝置1具備供給冷卻水的冷卻水供給裝置8。冷卻水供給裝置8向激光振蕩部10、空氣冷卻機15以及除濕器21供給冷卻水。冷卻水供給裝置8包括調(diào)整冷卻水的溫度的溫度調(diào)整機7。溫度調(diào)整機7例如以冷卻水成為預(yù)先決定的溫度的方式調(diào)整冷卻水的溫度。
冷卻水供給裝置8包括向激光振蕩部10的水冷板12、空氣冷卻機15的散熱器16以及除濕器21的水冷板27供給冷卻水的冷卻水管36。如箭頭81所示,冷卻水管36包括從溫度調(diào)整機7供給冷卻水的流入管30。
冷卻水管36包括從流入管30分支的支管。本實施方式的冷卻水管36以水冷板12、散熱器16以及水冷板27并聯(lián)連接的方式分支。冷卻水管36包括連接于激光振蕩部10的水冷板12的第一支管31、連接于散熱器16的第二支 管32以及連接于除濕器21的水冷板27的第三支管33。另外,冷卻水管36包括連接于電源55的第四支管34。
第一支管31插通水冷板12的內(nèi)部。第二支管32連接于散熱器16的散熱片。第三支管33插通水冷板27的內(nèi)部。第四支管34插通電源55的內(nèi)部。在各個支管流經(jīng)有冷卻水,從而能夠冷卻水冷板12、散熱器16、水冷板27以及電源55。
多個支管31~34在冷卻了規(guī)定的部分后合流。第一支管31、第二支管32、第三支管33以及第四支管34連接于流出管35。如箭頭82所示,冷卻水從流出管35流出。冷卻水在溫度被溫度調(diào)整機7調(diào)整后,被供給至流入管30。
在第一支管31的比水冷板12更靠上游側(cè)配置有第一電磁閥41。在第二支管32的比散熱器16更靠上游側(cè)配置有第二電磁閥42。在第三支管33的比水冷板27更靠上游側(cè)配置有第三電磁閥43。在第四支管34的比電源55更靠上游側(cè)配置有第四電磁閥44。如上,在各個支管配置有能夠開閉冷卻水的流路的電磁閥41~44。釋放電磁閥41~44,從而能夠向?qū)ο蟮牟考┙o冷卻水。
在第一支管31的供冷卻水從水冷板12返回的流路配置有第五電磁閥46。在第二支管32的供冷卻水從散熱器16返回的流路配置有第六電磁閥47。在第三支管33的供冷卻水從水冷板27返回的流路配置有第七電磁閥48。在第四支管34的供冷卻水從電源55返回的流路配置有第八電磁閥49。如上,在從各個部件返回的流路的中途配置有電磁閥46~49。本實施方式的電磁閥46~49與配置于相同的支管31~34的電磁閥41~44同步地開閉。通過該結(jié)構(gòu),能夠可靠地控制支管的冷卻水的流動。此外,也可以不配置電磁閥46~49。
本實施方式的冷卻水供給裝置8形成為向作為受熱部的水冷板12、作為吸熱部的散熱器16、作為高溫部的水冷板27供給共通的冷卻水。冷卻水供給裝置8形成為向各個部件供給相同的溫度的冷卻水。
激光裝置1具備控制裝置61。本實施方式的控制裝置61由包括CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等的運算處理裝置構(gòu)成??刂蒲b置61控制激光振蕩部10、空氣冷卻機15以及除濕器21。另外,控制裝置61控制電源55以及冷卻水供給裝置8。特別地,控制裝置61形成為控制溫度調(diào)整機7、配置于供給冷卻水的分支流路的電磁閥41~44以及 配置于供冷卻水返回的分支流路的電磁閥46~49。
另外,在框體5的內(nèi)部配置有檢測框體5的內(nèi)部的空氣的濕度的濕度傳感器62。在本實施方式中,濕度傳感器62配置于激光振蕩部10的附近。被濕度傳感器62檢測的濕度的信號被送出至控制裝置61。
圖2表示比較例的激光裝置的簡要剖視圖。比較例的激光裝置通過板式冷卻器66冷卻框體5的內(nèi)部的空氣。在框體5的內(nèi)部配置有激光振蕩部10以及向激光振蕩部10供給電力的電源55。若激光振蕩部10以及電源55驅(qū)動,則發(fā)熱。激光振蕩部10以及電源55被在第一支管31以及第四支管34流經(jīng)的冷卻水冷卻。然而,框體5的內(nèi)部的空氣的溫度上升。板式冷卻器66冷卻框體5的內(nèi)部的空氣,并且除濕。
板式冷卻器66配置于框體5的外側(cè)。板式冷卻器66如箭頭86所示吸入框體5的內(nèi)部的空氣。如箭頭85所示,板式冷卻器66向框體5的內(nèi)部供給冷卻以及除濕了的空氣。如箭頭88所示在板式冷卻器66供給有外部的空氣。另外,如箭頭87所示,板式冷卻器66排出用于冷卻的空氣。
在比較例的激光裝置中,通過冷卻水冷卻配置于框體5的內(nèi)部的發(fā)熱的部件。另外,通過板式冷卻器66冷卻以及干燥框體5的內(nèi)部的空氣。板式冷卻器66若環(huán)境溫度上升,則從外部流入的熱量增加,因此板式冷卻器66的冷卻能力降低。因此,在比較例的激光裝置中,需要采用冷卻能力具有余裕的大型的板式冷卻器66。其結(jié)果,激光裝置成為大型。
參照圖1,在本實施方式的激光裝置1中,框體5的內(nèi)部的空氣被空氣冷卻機15冷卻。另外,通過除濕器21除濕框體5的內(nèi)部的空氣。本實施方式的激光裝置1不需要除濕用的最小限度的能力的除濕器21以外的冷卻機構(gòu),因此能夠?qū)崿F(xiàn)效率較高的冷卻構(gòu)造??蝮w5的內(nèi)部的除濕能夠通過冷卻能力較小的除濕器進行。激光裝置1通過循環(huán)式的冷卻水供給裝置8進行全部的冷卻,因此與配置冷卻能力較大的板式冷卻器的情況相比,能夠?qū)崿F(xiàn)小型化?;蛘吣軌蛴傻统杀拘纬杉す庋b置。
本實施方式的冷卻水供給裝置8相對于接受來自激光源的熱的激光振蕩部10的水冷板12(受熱部)、降低框體5的內(nèi)部的空氣的溫度的空氣冷卻機15的散熱器16(吸熱部)以及除濕器21的水冷板27(高溫部)供給大致相 同的溫度的冷卻水。因此,結(jié)露用散熱片25比水冷板12、27以及散熱器16成為低溫。例如,結(jié)露用散熱片25的溫度比水冷板12、27以及散熱器16低數(shù)℃以上。而且,在結(jié)露用散熱片25中,能夠選擇性地產(chǎn)生結(jié)露并除濕。能夠抑制在水冷板12、27以及散熱器16產(chǎn)生結(jié)露。
特別地,在激光裝置1的起動時,即便在冷卻水的溫度較低的情況下,也能夠抑制在結(jié)露用散熱片25以外的部分產(chǎn)生結(jié)露。激光裝置1的周圍的氣溫不怎么受影響,能夠在短時間內(nèi)起動激光裝置1。
另外,在環(huán)境溫度上升的情況下,框體5的內(nèi)部的空氣的溫度上升。在比較例的激光裝置中,在環(huán)境溫度上升的情況下,使用空冷式的板式冷卻器66,因此冷卻能力降低。與此相對,本實施方式的空氣冷卻機15的散熱器16的吸熱量與接觸的空氣的溫度和冷卻水的溫度的差大致成比例。向散熱器16供給大致恒定的溫度的冷卻水??諝饫鋮s機15若與散熱器16接觸的空氣的溫度上升,則冷卻能力(吸熱量)增加。即,對于空氣冷卻機15而言,環(huán)境溫度越上升冷卻能力越提高。因此,能夠有效地抑制環(huán)境溫度的上升帶來的框體5的內(nèi)部的溫度上升。另外,通過溫度大致恒定的冷卻水冷卻水冷板27,因此除濕器21的結(jié)露用散熱片25的溫度幾乎不上升,而能夠有效地除濕。
本實施方式的激光源由包括半導(dǎo)體元件的激光二極管部11構(gòu)成。若在激光二極管部11以及激光二極管部11的周圍的密集的布線部分等產(chǎn)生結(jié)露,則存在產(chǎn)生短路引起的燒損等重大的損傷的情況。本發(fā)明適于包括激光二極管部11等的半導(dǎo)體激光裝置。在本實施方式的激光裝置1中,與接受激光二極管部11的熱的水冷板12相比,選擇性地在結(jié)露用散熱片25產(chǎn)生結(jié)露,因此能夠有效地抑制激光二極管部11的破損。
另外,在本實施方式中,電源55配置于框體5的內(nèi)部。電源55相當于在驅(qū)動時發(fā)熱的激光源以外的發(fā)熱部。冷卻水管36以將冷卻水向電源55供給的方式分支。冷卻水供給裝置8向水冷板12、27、散熱器16以及電源55供給共通的冷卻水。激光源以外的發(fā)熱的部件也被直接水冷,由此與通過框體5的內(nèi)部的空氣冷卻相比,能夠高效地冷卻。能夠抑制在激光源以外的發(fā)熱的部件產(chǎn)生結(jié)露。
作為激光源以外的發(fā)熱部,不限定于電源,與在框體的內(nèi)部發(fā)熱的任意的 部件相當。例如,產(chǎn)生熱的電路、變壓器等與發(fā)熱部相當。本實施方式的激光裝置1的在框體5的內(nèi)部產(chǎn)生的熱除了框體5的表面的自然對流、輻射帶來的散熱,全部使用冷卻水來散熱。因此,在框體5不需要空氣的吸氣口以及排氣口。在框體5未設(shè)置空氣的吸氣口以及排氣口,由此能夠抑制灰塵、塵埃等侵入激光裝置1的內(nèi)部而產(chǎn)生故障。另外,不需要配置于空氣的吸氣口的過濾器的更換等。如上,激光裝置1的可靠性提高,并且維護變得容易。另外,激光裝置1的美觀提高。
本實施方式的除濕器21是具有帕爾帖元件22的電子冷卻器。電子冷卻器的冷卻能力不怎么高,但在本實施方式的激光裝置1中,不是為了空氣的冷卻而使用,而是使用為除濕。因此,能夠通過電子冷卻器的冷卻能力充分地進行除濕。另外,電子冷卻器具有能源消耗量較少、故障較少以及小型的特長。
本實施方式的冷卻水管36在框體5的內(nèi)部分支而向水冷板12、27以及散熱器16供給冷卻水。另外,供從水冷板12、27以及散熱器16流出的冷卻水流經(jīng)的支管在框體5的內(nèi)部合流。通過該結(jié)構(gòu),能夠?qū)⒗鋮s水管的分支的位置配置于熱交換器的附近。能夠抑制在向水冷板12、27以及散熱器16供給的冷卻水產(chǎn)生溫度的差。另外,在將激光裝置1設(shè)置于所希望的場所的情況下,連接冷卻水管的位置減少,從而能夠容易地設(shè)置激光裝置1。
空氣冷卻機15包括使空氣向散熱器16流通的吸熱用風(fēng)扇17。結(jié)露用散熱片25以接觸被散熱器16冷卻的空氣的方式配置于比散熱器16更靠下游側(cè)。即,吸熱用風(fēng)扇17驅(qū)動,從而產(chǎn)生如箭頭83所示的空氣的流動。在該空氣的流動方向中,在比散熱器16更靠下游側(cè)配置有結(jié)露用散熱片25。通過了散熱器16的空氣的溫度降低且濕度增高。使?jié)穸容^高的空氣與除濕器21的結(jié)露用散熱片25接觸,因此能夠促進結(jié)露。其結(jié)果,能夠有效地除濕框體5的內(nèi)部。
本實施方式的框體5以內(nèi)部的空間被大致封閉的方式形成??蝮w5優(yōu)選被完全封閉。然而,框體5只要以能夠通過除濕器21除濕,能夠通過空氣冷卻機15冷卻空氣的方式被充分封閉即可。即,在能通過除濕器21除濕的情況下等,也可以稍微存在空氣的流入或者流出。
圖3表示起動本實施方式的激光裝置時的控制的流程圖。參照圖1以及圖3,在起動激光裝置1的情況下,作業(yè)者向控制裝置61輸入起動的指令。控制 裝置61驅(qū)動溫度調(diào)整機7形成能夠調(diào)整冷卻水的溫度的狀態(tài)。溫度調(diào)整機7控制為將箭頭81所示那樣供給的冷卻水的溫度維持為預(yù)先決定的溫度。
在步驟101中,控制裝置61打開第三電磁閥43以及第七電磁閥48。向除濕器21的水冷板27供給冷卻水。此外,配置于冷卻水流出的一側(cè)的電磁閥46~49也可以始終被打開。
在步驟102中,控制裝置61向帕爾帖元件22通電而起動帕爾帖元件22。從而帕爾帖元件22的低溫板23以及結(jié)露用散熱片25的溫度降低。高溫板24的溫度上升,但能夠通過水冷板27冷卻高溫板24。另外,控制裝置61驅(qū)動結(jié)露用風(fēng)扇26。如上,控制裝置61起動除濕器21。除濕器21驅(qū)動,從而能夠除濕框體5的內(nèi)部的空氣。能夠降低框體5的內(nèi)部的濕度。
接下來,在步驟103中,控制裝置61對框體5的內(nèi)部的濕度是否充分地降低進行辨別??刂蒲b置61對框體5的內(nèi)部的空氣的濕度是否小于預(yù)先決定的濕度判定值進行辨別??蝮w5的內(nèi)部的空氣的濕度能夠由濕度傳感器62檢測。作為濕度判定值,例如能夠設(shè)定即使向水冷板12以及散熱器16供給冷卻水也不產(chǎn)生結(jié)露的較低的濕度。在步驟103中,控制裝置61在框體5的內(nèi)部的空氣的濕度為濕度判定值以上的情況下,反復(fù)該控制。在框體5的內(nèi)部的空氣的濕度小于濕度判定值的情況下,移至步驟104。
接下來,在步驟104中,控制裝置61打開第二電磁閥42以及第六電磁閥47。另外,控制裝置61驅(qū)動吸熱用風(fēng)扇17。如上,控制裝置61驅(qū)動空氣冷卻機15。能夠開始框體5的內(nèi)部的空氣的冷卻。
接下來,在步驟105中,控制裝置61打開第一電磁閥41以及第五電磁閥46。通過該控制,能夠向水冷板12供給冷卻水。
在步驟106中,控制裝置61打開第四電磁閥44以及第8電磁閥49,起動電源55。而且,控制裝置61開始向激光二極管部11供給電力。即,激光振蕩部10開始激光的振蕩。
此外,在本實施方式中,在打開第二電磁閥42后,打開第一電磁閥41,但不限定于該方式,第二電磁閥42與第一電磁閥41也可以同時打開。例如,空氣冷卻機15與激光振蕩部10也可以同時起動。
在本實施方式的激光裝置1的運轉(zhuǎn)開始時的控制中,在首先起動除濕器 21使?jié)穸认陆岛?,向激光振蕩?0的水冷板12以及空氣冷卻機15的散熱器16供給冷卻水。因此,能夠有效地抑制在除濕器21的結(jié)露用散熱片25以外的部分產(chǎn)生結(jié)露。特別地,能夠有效地抑制在激光振蕩部10產(chǎn)生結(jié)露。能夠在濕度較低的狀態(tài)下向激光二極管部11通電,從而能夠抑制激光振蕩部10的故障。
此外,在上述的控制中,在框體5的內(nèi)部的濕度比濕度判定值低的情況下打開第二電磁閥42,但不限定于該方式,也可以在從步驟102的帕爾帖元件22的起動經(jīng)過預(yù)先決定的時間后,打開第二電磁閥42。
圖4表示停止本實施方式的激光裝置時的控制的流程圖。在通過激光裝置1使激光振蕩的狀態(tài)下,電磁閥41~44、46~49打開。然后,向激光二極管部11供給電力。
在步驟111中,控制裝置61停止向激光二極管部11供給電力。激光振蕩部10停止激光的振蕩。
接下來,在步驟112中,控制裝置61關(guān)閉第一電磁閥41以及第五電磁閥46。即,停止向激光振蕩部10的水冷板12供給冷卻水。另外,控制裝置61停止電源55,關(guān)閉第四電磁閥44以及第八電磁閥49。
在步驟113中,控制裝置61在經(jīng)過停止電力的供給后的預(yù)先決定的時間后,關(guān)閉第二電磁閥42以及第六電磁閥47。即,控制裝置61停止向空氣冷卻機15供給冷卻水。另外,控制裝置61停止吸熱用風(fēng)扇17。此外,步驟112與步驟113也可以同時進行。例如,空氣冷卻機15與激光振蕩部10也可以同時停止。
接下來,在步驟114中,控制裝置61在從關(guān)閉第二電磁閥42經(jīng)過預(yù)先決定的時間后,停止除濕器21的帕爾帖元件22。即,停止向帕爾帖元件22供給電力。另外,控制裝置61停止結(jié)露用風(fēng)扇26。
接下來,在步驟115中,控制裝置61在從停止帕爾帖元件22經(jīng)過預(yù)先決定的時間后,關(guān)閉第三電磁閥43以及第七電磁閥48。如上,控制裝置61停止除濕器21的水冷板27的冷卻水的供給。然后,控制裝置61停止冷卻水供給裝置8。
在本實施方式的激光裝置1的運轉(zhuǎn)結(jié)束時的控制中,在停止激光振蕩部 10以及空氣冷卻機15后停止除濕器21。因此,能夠有效地抑制在除濕器21的結(jié)露用散熱片25以外的部分產(chǎn)生結(jié)露。特別地,能夠有效地抑制在激光振蕩部10產(chǎn)生結(jié)露。能夠維持濕度較低的狀態(tài)直至激光二極管部11的通電停止,從而能夠抑制激光振蕩部10的故障。
參照圖3以及圖4,向電源55供給冷卻水的電磁閥44、49能夠在起動時的框體5的內(nèi)部的空氣小于濕度判定值后的任意的時期內(nèi)打開。另外,在停止時,電磁閥44、49能夠在停止除濕器21前的任意的時期內(nèi)關(guān)閉。例如,電磁閥44、49能夠與第一電磁閥41同時進行開閉。在向電源55以外的發(fā)熱部供給冷卻水的情況下,也能夠在支管配置電磁閥,實施相同的控制。
圖5表示本實施方式的第二激光裝置的主體的簡要剖視圖。即使在第二激光裝置2中,也具備控制裝置以及溫度調(diào)整機的情況與第一激光裝置1相同。第二激光裝置2的除濕器21的配置與第一激光裝置1不同。第二激光裝置2的除濕器21的作為高溫部發(fā)揮功能的水冷板27與框體5接觸。水冷板27以向框體5傳遞熱的方式連結(jié)于框體5。
若降低帕爾帖元件22的驅(qū)動電壓,則冷卻能力降低,但冷卻效率提高。除濕器21僅通過向框體5散熱而發(fā)揮除濕功能。因此,即使不向第三支管33流經(jīng)冷卻水,也能夠除濕框體5的內(nèi)部的空氣。
在第二激光裝置2中,在激光振蕩部10驅(qū)動時,控制裝置61在激光振蕩部10驅(qū)動時,向水冷板27供給冷卻水。該控制與第一激光裝置1相同。控制裝置61通過第一驅(qū)動電壓驅(qū)動帕爾帖元件22。與此相對,控制裝置61在激光振蕩部10停止時,不向水冷板27供給冷卻水,而通過第二驅(qū)動電壓驅(qū)動帕爾帖元件22。第二驅(qū)動電壓是比第一驅(qū)動電壓低的電壓。
在停止激光振蕩部10的期間,向帕爾帖元件22供給電力,從而能夠進行框體5的內(nèi)部的空氣的除濕。即便在長期間停止激光振蕩部10的情況下,也能夠?qū)⒖蝮w5的內(nèi)部的濕度維持為較低。而且,能夠縮短激光裝置2的起動時間。另外,在激光振蕩部10的停止期間過程中,能夠抑制因氣候、環(huán)境的變化而在激光裝置2的內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)露。能夠抑制因激光裝置2的內(nèi)部的結(jié)露,而產(chǎn)生部件的污染、腐蝕,進而使可靠性降低。
此外,在實施圖3所示的起動時的控制的情況下,在步驟102中,能夠?qū)? 施使帕爾帖元件22的驅(qū)動電壓從第二驅(qū)動電壓向第一驅(qū)動電壓上升的控制。在實施圖4所示的停止時的控制的情況下,在步驟114中,能夠?qū)嵤┦故┘佑谂翣柼?2的驅(qū)動電壓從第一驅(qū)動電壓降低至第二驅(qū)動電壓的控制。
第二激光裝置2的其他的結(jié)構(gòu)、作用以及效果與第一激光裝置1相同,因此此處不重復(fù)說明。
圖6表示本實施方式的第三激光裝置的主體的簡要剖視圖。第三激光裝置3是二氧化碳激光裝置。第三激光裝置3的激光振蕩部20包括向內(nèi)部填充二氧化碳的放電管13以及使二氧化碳循環(huán)的氣體管14。在放電管13的內(nèi)部,氣體放電而激勵激光。放電管13相當于激光源。
激光振蕩部20包括用于冷卻在放電管13的內(nèi)部成為高溫的氣體的作為送風(fēng)機的渦輪鼓風(fēng)機18。渦輪鼓風(fēng)機18通過氣體管14與放電管13連接。激光振蕩部20包括用于冷卻渦輪鼓風(fēng)機18的水冷套管19。在第三激光裝置3中,水冷套管19與傳遞在激光源產(chǎn)生的熱的受熱部相當。在水冷套管19的內(nèi)部插通第一支管31。水冷套管19被在第一支管31流經(jīng)的冷卻水冷卻。
第三激光裝置3的空氣冷卻機15與第一激光裝置1的空氣冷卻機相同。空氣冷卻機15包括連接有第二支管32的散熱器16以及吸熱用風(fēng)扇17。
另外,在第三激光裝置3中,用于除濕框體5的內(nèi)部的空氣的除濕器21包括具備壓縮機的循環(huán)式冷卻機29。在循環(huán)式冷卻機29中,冷卻頭28成為低溫,高溫板24因從壓縮的制冷劑產(chǎn)生的熱而成為高溫。高溫板24固定于水冷板27,被水冷板27冷卻。在冷卻頭28固定有結(jié)露用散熱片25。而且,以與結(jié)露用散熱片25對置的方式配置有結(jié)露用風(fēng)扇26。結(jié)露用散熱片25與除濕器21的低溫部相當。另外,水冷板27與高溫部相當。在水冷板27插通第三支管33。如上,除濕器不限定于電子冷卻器,能夠采用小型的循環(huán)式冷卻機等。
在第三激光裝置3中,為了使激光振蕩,而對配置于放電管13的電極施加較高的電壓。因此,若在框體5的內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)露,則存在產(chǎn)生電火花而使電極、放電管13的周邊的部件損傷的情況。即使在第三激光裝置3中,也能夠通過結(jié)露用散熱片25選擇性地產(chǎn)生結(jié)露,從而能夠通過結(jié)露抑制激光裝置3的故障。另外,第三激光裝置3與第一激光裝置1相同地,能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
第三激光裝置3的其他的結(jié)構(gòu)、作用以及效果與第一激光裝置1以及第二激光裝置2相同,因此此處不重復(fù)說明。
本發(fā)明出射高輸出的激光,因此適于在激光源產(chǎn)生大量的熱的激光裝置。作為上述的高輸出的激光裝置,能夠例示金屬板的切斷用的激光裝置或者焊接用的激光加工機。
本發(fā)明與抑制結(jié)露的同等的性能的激光裝置相比,能夠提供相對地小型且低成本的激光裝置。
在上述的各個控制中,能夠在不變更功能以及作用的范圍適當?shù)刈兏襟E的順序。上述的實施方式能夠適當?shù)亟M合。在上述的各個圖中,對相同或者相等的部分標注相同的附圖標記。此外,上述的實施方式為例示,不限定發(fā)明。另外,在實施方式中,包括保護范圍所示的實施方式的變更。