一種適用于惡劣環境下的兩用激光水冷系統的制作方法
【專利摘要】一種適用于惡劣環境下的兩用激光水冷系統，包括三個循環回路，其中，蒸發器、壓縮機、冷凝器以及節流閥依次通過主管道連通形成冷卻循環回路，氣泵、截止閥、加熱器以及蛇形管依次通過熱氣管道連通形成熱氣循環回路，水箱、水泵和激光器通過水冷管道相連形成水冷循環回路。通過在現有的激光水冷系統的基礎上進行改造安裝加熱裝置，加熱裝置產生的高溫高壓氣體能夠快速融化水箱里被凍住的冷卻水，有效解決了低溫環境下水冷循環系統無法啟動的問題，該改進后的水冷系統操作簡單，安裝方便，可應對多種使用環境，使用效果良好，具有很好的經濟價值和社會效益。
【專利說明】一種適用于惡劣環境下的兩用激光水冷系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種適用于惡劣環境下的兩用激光水冷系統，屬于激光器冷卻設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]如今，激光器被大量使用在很多應用場合，由于激光器具備的種種突出特點，因而被廣泛運用于工業、農業、精密測量和探測、通訊與信息處理、醫療、軍事等各方面，并在許多領域引起了革命性的突破。激光在工作的過程中，通過諸如氙燈的燈泵浦、半導體激光泵浦等形式將能量注入到激光工作介質中，但其通常轉換效率較低。其中大量的能量被轉換為熱量。激光所產生的熱量可能會導致不良的后果，一則容易導致激光工作介質的性質發生變化，影響輸出的光束質量。另外，如果熱量不能及時排除，腔內溫度持續升高，還可能會導致超出激光工作介質的熱上限，燈棒溫度過高從而導致燈棒發生爆炸的惡性后果。因此，對于激光設備，冷卻至關重要。
[0003]在激光領域中，通常的散熱方式包括水冷和風冷，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生的熱量，而被廣泛采用。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，然后再通過水路返回水箱，形成水路循環，但是在比較寒冷的地方或者在冬季環境下，水冷系統水箱里的循環水很容易被凍住，進而造成水冷系統無法正常啟動，影響了水冷系統后續的工作，因此有必要對特殊使用環境下的水冷系統進行改造以滿足特殊要求。
實用新型內容
[0004]針對現有技術的不足，本實用新型提供一種適用于惡劣環境下的兩用激光水冷系統。
[0005]本實用新型的技術方案如下:
[0006]一種適用于惡劣環境下的兩用激光水冷系統，包括氣泵、加熱器、水箱、蛇形管、蒸發器、壓縮機、冷凝器、節流閥、水泵、截止閥、主管道、熱氣管道和水冷管道，所述蛇形管和蒸發器均設置在水箱內，所述蛇形管設置在蒸發器的上方，所述蒸發器、壓縮機、冷凝器以及節流閥依次通過主管道連通形成冷卻循環回路，所述氣泵、截止閥、加熱器以及蛇形管依次通過熱氣管道連通形成熱氣循環回路，所述水箱、水泵和激光器通過水冷管道相連形成水冷循環回路。
[0007]根據本實用新型，優選的，所述熱氣管道上還設置有壓力表和泄壓閥，所述壓力表和泄壓閥設置在熱氣管道出氣端一側。此設計的目的在于，壓力表可以隨時監測熱氣管道里熱氣的壓力，當熱氣管道內熱氣壓力過大時，可以打開泄壓閥釋放管道里壓力過大的氣體，使熱氣管道里的氣壓維持在一個合理的范圍。
[0008]根據本實用新型，優選的，所述氣泵為高壓電動氣泵。此設計的目的在于，高壓電動氣泵可以向熱氣管道內輸入壓力較大的氣體，便于氣體由熱氣管道向蛇形管內充入，進而可以快速融化水箱里被凍住的冷卻水，同時蛇形管增加了熱氣的散熱面，加快了被凍住的冷卻水的融化。
[0009]根據本實用新型，優選的，所述加熱器為內設有石英管的電熱絲加熱器。此設計的好處在于，采用石英管激發遠紅外線加熱，使電能轉化為熱能，且設置有石英管的加熱器升溫較快，散熱均勻，高壓氣體在經過加熱器能夠快速加熱成為所需的高溫高壓氣體。
[0010]根據本實用新型，優選的，所述水箱與水泵之間相連的水冷管道上設置有溫控器。此設計的目的在于，充入蛇形管里的高溫高壓氣體使得水箱內被凍住的水逐漸融化起來，在水箱循環出來的冷卻水通過溫控器檢測冷卻水的溫度，等冷卻水的溫度達到預先的要求時，關閉截止閥，停止向熱氣管道內通入高溫高壓氣體，此時水冷系統的即可正常循環工作。
[0011]本實用新型的有益效果在于:
[0012]通過在現有的激光水冷系統的基礎上進行改造安裝加熱裝置，加熱裝置產生的高溫高壓氣體通過蛇形管進行熱量交換能夠快速融化水箱里被凍住的冷卻水，有效解決了低溫環境下水冷循環系統無法啟動的問題，溫控器可以對冷卻水的溫度進行一定程度上的監測，使得冷卻水在所需的溫度下對激光器前期的初始工作過程提供一個相對合適的溫度環境。該改進后的水冷系統操作簡單，安裝方便，可應對多種使用環境，使用效果良好，具有很好的經濟價值和社會效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型激光水冷系統的結構關系示意圖。
[0014]其中:1、氣泵，2、加熱器，3、水箱，4、蒸發器，5、壓縮機，6、冷凝器，7、節流閥，8、水泵，9、截止閥，10、泄壓閥，11、溫控器、12、主管道，13、熱氣管道，14、壓力表，15、蛇形管，16、
水冷管道。
【具體實施方式】
[0015]下面通過實施例并結合附圖對本實用新型做進一步說明，但不限于此。
[0016]實施例1:
[0017]如圖1所示，一種適用于惡劣環境下的兩用激光水冷系統，包括高壓電動氣泵1、內設有石英管的電熱絲加熱器2、水箱3、蛇形管15、蒸發器4、壓縮機5、冷凝器6、節流閥7、水泵8、截止閥9、主管道12、熱氣管道13和水冷管道16，蛇形管15和蒸發器4均設置在水箱內，蛇形管15設置在蒸發器4的上方，蒸發器4、壓縮機5、冷凝器6以及節流閥7依次通過主管道12連通形成冷卻循環回路，氣泵1、截止閥9、加熱器2以及蛇形管15依次通過熱氣管道13連通形成熱氣循環回路，熱氣管道13上還設置有壓力表14和泄壓閥10，壓力表14和泄壓閥10設置在熱氣管道出氣端一側，水箱3、水泵8和激光器通過水冷管道16相連形成水冷循環回路。
[0018]在低溫環境下，在啟動激光器之前，先關閉泄壓閥10，同時打開截止閥9，然后啟動高壓電動氣泵I和加熱器2，氣泵I里的高壓氣體通過加熱器2后形成高溫高壓氣體，高溫高壓氣體在熱氣管道13內不斷向蛇形管15里充氣，高溫高壓氣體在蛇形管15里不斷循環流通，蛇形管15散發的熱量與水箱3里的被凍住的冷卻水進行熱交換逐漸融化被凍住的冷卻水，壓力表14實時監控熱氣管道13里的氣壓，如果氣壓過大，則打開泄壓閥10進行泄壓；當冷卻水完全融化后關閉截止閥9和停止氣泵I和加熱器2的工作，啟動激光器，此時水冷系統開始正常工作，水箱3里的冷卻水吸收了激光器聚光腔散發的熱量后溫度升后循環進入水箱3，此時蒸發器4里冷卻液和水箱3里的冷卻水進行熱交換后進入壓縮機5和冷凝器6，冷凝器6將冷卻液的熱量散發出去后循環進入到蒸發器4中進行冷卻液的循環工作，三大循環回路配合工作保證了適用于惡劣環境下的兩用激光水冷系統的正常運行。
[0019]實施例2:
[0020]如圖1所示，一種適用于惡劣環境下的兩用激光水冷系統，結構如實施例1所述，其不同之處在于:水箱3與水泵8之間相連的水冷管道上設置有溫控器11。在蛇形管里的高溫高壓氣體與被凍住的冷卻水進行熱交換逐漸融化被凍住的冷卻水的過程中，溫控器11可實時監測水箱3里冷卻水的溫度，當冷卻水達到要求的溫度時即可停止高溫高壓氣體的通入。
【權利要求】
1.一種適用于惡劣環境下的兩用激光水冷系統，包括氣泵、加熱器、水箱、蛇形管、蒸發器、壓縮機、冷凝器、節流閥、水泵、截止閥、主管道、熱氣管道和水冷管道，其特征在于，所述蛇形管和蒸發器均設置在水箱內，所述蛇形管設置在蒸發器的上方，所述蒸發器、壓縮機、冷凝器以及節流閥依次通過主管道連通形成冷卻循環回路，所述氣泵、截止閥、加熱器以及蛇形管依次通過熱氣管道連通形成熱氣循環回路，所述水箱、水泵和激光器通過水冷管道相連形成水冷循環回路。
2.如權利要求1所述的適用于惡劣環境下的兩用激光水冷系統，其特征在于，所述熱氣管道上還設置有壓力表和泄壓閥，所述壓力表和泄壓閥設置在熱氣管道出氣端一側。
3.如權利要求1所述的適用于惡劣環境下的兩用激光水冷系統，其特征在于，所述氣泵為高壓電動氣泵。
4.如權利要求1所述的適用于惡劣環境下的兩用激光水冷系統，其特征在于，所述加熱器為內設有石英管的電熱絲加熱器。
5.如權利要求1或2所述的適用于惡劣環境下的兩用激光水冷系統，其特征在于，所述水箱與水泵之間相連的水冷管道上設置有溫控器。
【文檔編號】H01S3/04GK203787753SQ201420207657
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】董玲, 任年峰, 曹福金, 邢連超, 崔振福 申請人:山大魯能信息科技有限公司