采用一体冷却的光纤激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及激光加工技术领域，公开了一种采用一体冷却的光纤激光器，包括机柜、输出头、冷却装置、激光模块，以及控制所述冷却装置及激光模块工作的控制模块，所述冷却装置包括压缩机、冷凝器、冷媒板、水泵、水箱以及设于所述水箱内的换热装置；所述压缩机、冷凝器及冷媒板通过制冷管道依次首尾连接，所述换热装置并联在所述压缩机和冷媒板之间，所述输出头内设有冷却水道，所述水泵、水箱及冷却水道通过冷却水管依次首尾连接；所述激光模块、控制模块、压缩机、冷凝器、水泵及水箱均设置于所述机柜内；所述激光模块包括机箱及设于所述机箱内的光路模块，所述冷媒板密封的设置于所述机箱内，所述光路模块设置在所述冷媒板上，以冷却所述光路模块。却所述光路模块。却所述光路模块。

【技术实现步骤摘要】
采用一体冷却的光纤激光器


[0001]本技术实施例涉及激光加工
，尤其涉及一种采用一体冷却的光纤激光器。

技术介绍

[0002]近年，随着国家工业发展越来越快，越来越多的光纤激光器厂商开始投入先进技术/充足资金，开发出更多、更高功率的多模块连续光纤激光器。现有激光器的内部的冷却大多还是采用水冷方式。由于水冷散热必须通过水冷机和水箱来持续循环冷却水给水冷板散热，并且目前水冷机和水箱大多采用外置于激光器外的形式，导致激光器的必须固定放置，无法移动，并且会增加激光器的体积和占用空间。此外水冷散热比较容易产生凝露现象，使激光器模块的输出功率降低。
[0003]申请号为“CN201821204865.X”，专利名称为“一体式集成水冷系统的大功率光纤激光器”的中国专利中，公开了一种一体式集成水冷系统的大功率光纤激光器，包括一个带有去离子功能的激光器水冷机和一安装在所述带有去离子功能的激光器水冷机内部一个侧面的激光器机柜，在所述激光器机柜内部安装有大功率光纤激光器模块和激光器电源模块；所述大功率光纤激光器模块由所述带有去离子功能的激光器水冷机提供的冷却水进行冷却。该方案虽然可以解决采用水冷方案导致激光器体积庞大、无法移动及冷却效率低的问题。
[0004]但是，冷却模式单一，并且此种冷却模式只采用水冷给激光器散热，冷却效率低的问题，随着激光器功率的提升，冷水机的体积重量及功耗就必须加大，才能满足激光器散热的需求；同时冷水板的单位面积的热传导效率无法满足激光器的泵浦源高密度热量传导的需求，从而导致实际泵浦的温度偏高，而无法保证泵浦源电光转换的波长一定性。在高温状况下，激光器的效率偏低或停止工作。

技术实现思路

[0005]本技术实施例旨在提供一种采用一体冷却的光纤激光器，冷却装置在主控模块的控制下，通过冷媒在冷媒板内循环给激光模块散热，冷媒通过换热装置水箱的冷却水进行热交换，通过冷却水循环给输出头进行散热，提高了冷却散热的效率。
[0006]本技术实施例解决其技术问题采用以下技术方案：
[0007]一种采用一体冷却的光纤激光器，包括机柜、输出头、冷却装置、激光模块，以及控制所述激光模块及冷却装置工作的控制模块，所述冷却装置包括压缩机、冷凝器、冷媒板、水泵、水箱以及设于所述水箱内的换热装置；所述压缩机、冷凝器及冷媒板通过制冷管道依次首尾连接，所述换热装置通过制冷管道连接在所述压缩机和冷媒板之间，所述输出头内设有冷却水道，所述水泵、水箱及冷却水道通过冷却水管依次首尾连接；所述激光模块、控制模块、压缩机、冷凝器、水泵及水箱均设置于所述机柜内；所述激光模块包括密封的机箱及设置于所述机箱内的光路模块，所述冷媒板密封的设置于所述机箱内，所述光路模块设
置在所述冷媒板上，以冷却所述光路模块。
[0008]作为优选方案，所述冷凝器由所述机柜的顶部向内倾斜至所述机柜的底部，所述激光模块、控制模块、压缩机及水箱围设在所述冷凝器的外侧，并位于所述机柜不同的侧面上。
[0009]作为优选方案，所述冷凝器对称设置，所述压缩机位于其中一个冷凝器的外侧，所述水箱位于另一个冷凝器的外侧。
[0010]作为优选方案，所述压缩机、水泵及水箱设于所述机柜的中部，所述冷凝器及控制模块围设于压缩机、水泵及水箱的外侧，并位于所述机柜不同的侧面。
[0011]作为优选方案，所述激光模块设于所述机柜侧面，所述激光模块与所述冷凝器或控制模块同侧。
[0012]作为优选方案，所述机柜被分隔成独立第一容纳室及第二容纳室，所述压缩机、冷凝器、水泵及水箱设于所述第一容纳室内，所述激光模块设于所述第二容纳室内。
[0013]作为优选方案，所述机柜的顶部设有风机，所述机柜的顶板正对着所述风机的位置设有出风口，所述机柜的底板上或正对着所述冷凝器的侧板上密集的排布有多个进风口。
[0014]作为优选方案，所述机箱包括箱体及与所述箱体适配的盖体，所述盖体与所述箱体的结合处设有密封胶条；所述机箱的侧壁设有与所述冷媒板的冷却通道连通的冷媒管接头，所述冷媒板通过所述冷媒管接头与所述冷却管道连接，所述冷媒管接头与所述机箱侧壁的接合处设有密封圈；所述控制模块通过电缆与所述激光模块连接，所述电缆与所述机箱的侧壁的结合处设有电缆防水锁头或密封航空插头；所述激光模块连接有用于传输激光的铠缆，所述铠缆通过法兰接头与所述机箱的侧壁连接，所述法兰接头与所述机箱的侧壁之间设有密封胶垫。
[0015]作为优选方案，所述控制模块包括激光器主控板、冷却装置控制板、电源模块、泵浦源驱动器、压缩机驱动器及电控盒，激光器主控板、冷却装置控制板设于所述电控盒内，所述电源模块、泵浦源驱动器、压缩机驱动器设于所述水箱上；或者，所述激光器主控板、冷却装置控制板、电源模块、泵浦源驱动器、压缩机驱动器及电控盒，激光器主控板、冷却装置控制板、电源模块、泵浦源驱动器、压缩机驱动器均设于所述电控盒内。
[0016]作为优选方案，所述控制模块还包括设置在所述电控盒背面的散热装置；当所述电源模块、泵浦源驱动器、压缩机驱动器设置于所述电控盒内时，所述散热装置包括与所述电源模块位置相对应第一散热器，以及与所述泵浦源驱动器及压缩机驱动器位置相对应的第二散热器。
[0017]本技术的有益效果是：将激光模块、控制模、压缩机、冷凝器、水泵及水箱均集成设置于机柜内，实现了激光器的冷却一体化设计，减小了激光器的总体积、重量以及占用空间，同时提高了激光器的可移动性；激光模块做了模块化设计，将光路模块与冷媒板在机箱内进行了密封处理，使激光模块内部的光路模块更不容易接触外部环境，避免了凝露的现象发生；激光模块采用了冷媒板直接冷却，使激光模块的机箱的外部接口更少，更容易进行密封处理，密封性更高。
【附图说明】
[0018]一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0019]图1为本技术一实施例的采用一体冷却的光纤激光器整体结构示意图；
[0020]图2为图1所示实施例的采用一体冷却的光纤激光器的机柜内部一个视角的结构示意图；
[0021]图3为图1所示实施例的采用一体冷却的光纤激光器的机柜内部另一个视角的结构示意图；
[0022]图4为图1所示实施例的采用一体冷却的光纤激光器的冷凝器的设置方式示意图；
[0023]图5为本技术另一实施例的采用一体冷却的光纤激光器的机柜内部一个视角的结构示意图；
[0024]图6为图5所示实施例的采用一体冷却的光纤激光器的机柜内部另一个视角的结构示意图；
[0025]图7为本技术另一实施例的采用一体冷却的光纤激光器的机柜内部一个视角的结构示意图；
[0026]图8为图7所示实施例的采用一体冷却的光纤激光器的机柜内部另一个视角的结构示意图；
[0027]图9为本技术一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用一体冷却的光纤激光器，包括机柜、输出头、冷却装置、激光模块，以及控制所述冷却装置及激光模块工作的控制模块，其特征在于，所述冷却装置包括压缩机、冷凝器、冷媒板、水泵、水箱以及设于所述水箱内的换热装置；所述压缩机、冷凝器及冷媒板通过制冷管道依次首尾连接，所述换热装置通过制冷管道连接在所述压缩机和冷媒板之间，所述输出头内设有冷却水道，所述水泵、水箱及所述冷却水道通过冷却水管依次首尾连接；所述激光模块、控制模块、压缩机、冷凝器、水泵及水箱均设置于所述机柜内；所述激光模块包括密封的机箱及设置于所述机箱内的光路模块，所述冷媒板密封的设置于所述机箱内，所述光路模块设置在所述冷媒板上，以冷却所述光路模块。2.根据权利要求1所述的采用一体冷却的光纤激光器，其特征在于，所述冷凝器由所述机柜的顶部向内倾斜至所述机柜的底部，所述激光模块、控制模块、压缩机及水箱围设在所述冷凝器的外侧，并位于所述机柜不同的侧面上。3.根据权利要求2所述的采用一体冷却的光纤激光器，其特征在于，所述冷凝器对称设置，所述压缩机位于其中一个冷凝器的外侧，所述水箱位于另一个冷凝器的外侧。4.根据权利要求1所述的采用一体冷却的光纤激光器，其特征在于，所述压缩机、水泵及水箱设于所述机柜的中部，所述冷凝器及控制模块围设于压缩机、水泵及水箱的外侧，并位于所述机柜不同的侧面。5.根据权利要求4所述的采用一体冷却的光纤激光器，其特征在于，所述激光模块设于所述机柜侧面，所述激光模块与所述冷凝器或控制模块同侧。6.根据权利要求4所述的采用一体冷却的光纤激光器，其特征在于，所述机柜被分隔成独立第一容纳室及第二容纳室，所述压缩机、冷凝器、水泵及水箱设于所述第一容纳室内，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋峰，江好根，林臻裕，黄建芳，肖石磊，
申请(专利权)人：苏州创鑫激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：