專利名稱：一種激光散熱裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用壓縮冷氣散熱的激光散熱裝置及其方法。
背景技術(shù)：
目前，激光打標(biāo)機(jī)一般是采用風(fēng)扇冷卻和水冷兩種散熱形式對其散熱，但風(fēng)扇冷卻和水冷這兩種散熱形式都有其缺點。首先，風(fēng)扇冷卻形式的激光打標(biāo)機(jī)由于散熱需要開散熱孔，在粉塵較多的應(yīng)用場
合，防塵效果差，影響機(jī)器使用性能和壽命；另外，風(fēng)扇在工作過程中可導(dǎo)致機(jī)器發(fā)生振動，從而影響機(jī)器使用性能；其次，水冷形式的激光打標(biāo)機(jī)，受使用環(huán)境溫度的影響較大，在氣溫較低的情況下，機(jī)器啟動較慢，并且冷卻水有結(jié)冰的可能，從而導(dǎo)致機(jī)器不能正常工作。另外，水冷形式的打標(biāo)機(jī)功耗也較大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種新型的利用壓縮冷氣散熱的激光散熱裝置及其方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 一種激光散熱裝置，包括機(jī)器主梁，該機(jī)器主梁是一個具有主梁進(jìn)氣口和主梁出氣口的封閉腔體；位于該機(jī)器主梁內(nèi)的激光管；安裝在激光管上的散熱器，散熱器設(shè)有散熱進(jìn)氣口和散熱出氣口，散熱出氣口與主梁進(jìn)氣口相連；位于主梁出氣口附近的壓力補償裝置；位于機(jī)器主梁端部的制冷器，制冷器的熱氣出氣口設(shè)有多個散熱孔，制冷器的冷氣出氣口與散熱器的散熱進(jìn)氣口相連；以及與制冷器連接的一通氣管，壓縮空氣通過該通氣管進(jìn)入制冷器。
其中，還包括，連接制冷器與散熱器的一第一連接裝置。
其中，還包括，第二連接裝置、與該第二連接裝置連接第一插頭、
與第一插頭連接的電磁閥、以及與電磁閥連接的過濾器，第二連接裝
置與過濾器連接，壓縮空氣從氣源依序通過通氣管、電磁閥、過濾器
干燥后、通過第二連接裝置進(jìn)入制冷器內(nèi)。
其中，散熱器的散熱出氣口安裝有消聲器，壓縮空氣通過該消聲
器進(jìn)入機(jī)器主梁內(nèi)部。
其中，所述散熱器與激光管通過固定件緊固在一起，散熱器與激
光管的接觸面間用導(dǎo)熱墊填充。
其中，所述機(jī)器主梁固定在一升降工作臺上。其中，所述機(jī)器主梁為激光打標(biāo)機(jī)的機(jī)器主梁。本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是 一種激光散熱方法，包括如下
步驟
壓縮空氣從氣源通過一通氣管進(jìn)入制冷器；
經(jīng)過制冷器的制冷作用，冷空氣通過第一連接裝置進(jìn)入到散熱器中，冷空氣在散熱器曲形的內(nèi)腔通道將散熱片溫度帶走；
經(jīng)過散熱器冷卻口的氣體經(jīng)過消聲器進(jìn)入機(jī)器主梁，對機(jī)器主梁內(nèi)腔元器件進(jìn)行散熱；壓縮空氣從位于主梁出氣口附近的補償裝置將熱量帶入外界環(huán)境中。
其中，壓縮空氣進(jìn)入制冷器后，經(jīng)過制冷器制冷作用，熱氣從制冷器的熱氣排氣口排出，同時冷空氣通過制冷器的冷氣出氣口進(jìn)入散熱器中。
本發(fā)明通過設(shè)置制冷器，使得經(jīng)過制冷器的壓縮空氣出來后的高壓冷空氣進(jìn)入激光管散熱器，優(yōu)先對激光器散熱，由于機(jī)器主梁為一個只留有進(jìn)氣口和出氣口封閉的腔體其中進(jìn)氣口與激光管散熱器的出氣口相連，出氣口裝有一個壓力補償裝置，該裝置只有主梁腔體內(nèi)部氣壓高于外界大氣壓力時自動打開向外排氣外界氣體則不能反向進(jìn)入主梁腔體內(nèi)部，形成氣體的單向流動，從而避免外界含有粉塵和水分的空氣進(jìn)入主梁腔內(nèi)，使機(jī)器達(dá)到較高的IP防護(hù)等級。由于制冷器的制冷量足夠，對激光器散熱后從散熱器出氣口進(jìn)入主梁腔體內(nèi)部的氣體，對內(nèi)部安裝光學(xué)器件和電器元件進(jìn)行散熱，最終高壓冷氣
流將熱量從壓力補償裝置帶入外界以達(dá)到對整機(jī)的散熱。
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下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1為本發(fā)明激光散熱裝置的主視圖2為圖1所示激光散熱裝置的左視圖3為圖1所示激光散熱裝置的散熱器的立體圖4為圖3所示散熱器的主視圖5和圖6為圖4所示散熱器分別在A-A和B-B方向的剖視圖；圖7圖1所示激光散熱裝置的工作散熱原理圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
參閱圖1和圖2，為本發(fā)明激光散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，本散熱
裝置用于對激光打標(biāo)機(jī)進(jìn)行散熱，本激光打標(biāo)機(jī)的散熱裝置包括機(jī) 器主梁l，該主梁上設(shè)有電器元件和光學(xué)元件，同時，機(jī)器主梁l為 一個只留有主梁進(jìn)氣口 12和主梁出氣口 11封閉的腔體，機(jī)器主梁1
固定在升降工作臺14上，以隨時調(diào)整主梁2的高度；傳感系統(tǒng)2， 該傳感系統(tǒng)2裝在主梁1底板的前端部15。
同時參閱圖3至圖6，散熱器9，安裝在位于主梁l內(nèi)的激光管 16上，且散熱器9與激光管16這兩個料件用螺釘緊固連接在一起， 他們之間接觸面間使用導(dǎo)熱墊填充18，且激光管散熱器9為一個只 留有散熱進(jìn)氣口 92和散熱出氣口 91的內(nèi)部有曲形氣流散熱通道的封 閉腔體，散熱出氣口92與主梁進(jìn)氣口 12相連；并在散熱器9的散熱 出氣口 91安裝有消聲器3，散熱器9的散熱進(jìn)氣口 92安裝快插接頭 7。
其中，在主梁1底板的前端部15，即主梁l的出氣口 ll上安裝 壓力補償裝置8，該裝置8只有主梁1腔體內(nèi)部氣壓高于外界大氣壓 力時自動打開向外排氣，外界氣體則不能反向進(jìn)入主梁1腔體內(nèi)部， 形成氣體的單向流動，從而避免外界含有粉塵和水分的空氣進(jìn)入主梁 腔內(nèi)，使機(jī)器達(dá)到較高的IP防護(hù)等級。
其中，在主梁1底板的前端部15上安裝屏柜制冷器4，用一第 一連接裝置6將裝屏柜制冷器4的出氣口 41與散熱器9的進(jìn)氣口 92相連，并用第一快插接頭7將第一連接裝置6與散熱器9的進(jìn)氣口 92 連接，該第一連接裝置6實際為一通氣管，由于屏柜制冷器4的一端 設(shè)有冷氣出氣口 41, 一端設(shè)有熱氣排氣口，其上設(shè)有多個散熱孔42， 壓縮空氣經(jīng)干燥和塵埃過濾后通入屏柜制冷器4，高壓冷空氣從屏柜 制冷器4出來后進(jìn)入激光管散熱器9，優(yōu)先對激光器散熱。
其中， 一空氣干燥過濾器10安裝在主梁1底板上，用第二連接 裝置5將空氣干燥過濾器10出氣口與屏柜制冷器4進(jìn)氣口相連，該 第二連接裝置5實際也為一通氣管。
其中， 一電磁閥11安裝在屏柜制冷器4上。 一第二快插接頭17 安裝在電磁閥11上。在第二快插接頭17插入一段第三連接裝置13， 該第三連接裝置13實際也為一通氣管，該第三連接裝置13的另一端 插入壓縮空氣氣源的接口。
參閱圖7，為本發(fā)明整機(jī)工作散熱原理結(jié)構(gòu)示意圖，壓縮空氣F 從氣源通過第三連接裝置13進(jìn)入電磁閥11，再進(jìn)入空氣干燥過濾器 IO干燥過濾后，壓縮空氣通過第二連接裝置5進(jìn)入屏柜制冷器4;經(jīng) 過屏柜制冷器4的制冷作用，熱氣Fl從屏柜制冷器4的熱氣排氣口 42排出，同時冷空氣F2通過屏柜制冷器4的冷氣出氣口 41，經(jīng)過第一 連接裝置6進(jìn)入到散熱器9中，冷空氣在散熱器9曲形的內(nèi)腔通道將 散熱片溫度帶走，起到散熱作用；由于屏柜制冷器4的制冷量足夠， 對冷卻散熱器后的氣體經(jīng)過消聲器3通入機(jī)器主梁1內(nèi)腔，對機(jī)器主 梁內(nèi)腔元器件進(jìn)行散熱；最終壓縮空氣從壓力補償裝置8將熱量帶入 外界環(huán)境。
本發(fā)明通過設(shè)置制冷器，使得經(jīng)過制冷器的壓縮空氣出來后的高壓冷空氣進(jìn)入激光管散熱器，優(yōu)先對激光器散熱，由于機(jī)器主梁為一 個只留有進(jìn)氣口和出氣口封閉的腔體，其中進(jìn)氣口與激光管散熱器的 出氣口相連，出氣口裝有一個壓力補償裝置，該裝置只有主梁腔體內(nèi) 部氣壓高于外界大氣壓力時自動打開向外排氣，外界氣體則不能反向 進(jìn)入主梁腔體內(nèi)部，形成氣體的單向流動，從而避免外界含有粉塵和 水分的空氣進(jìn)入主梁腔內(nèi)，使機(jī)器達(dá)到較高的IP防護(hù)等級。由于制 冷器的制冷量足夠，對激光器散熱后從散熱器出氣口進(jìn)入主梁腔體內(nèi) 部，對內(nèi)部安裝光學(xué)器件和電器元件進(jìn)行散熱，最終高壓冷氣流將熱 量從壓力補償裝置帶入外界以達(dá)到對整機(jī)的散熱。
權(quán)利要求
1. 一種激光散熱裝置，其特征在于，包括機(jī)器主梁，該機(jī)器主梁是一個具有主梁進(jìn)氣口和主梁出氣口的封閉腔體；位于該機(jī)器主梁內(nèi)的激光管；安裝在激光管上的散熱器，散熱器設(shè)有散熱進(jìn)氣口和散熱出氣口，散熱出氣口與主梁進(jìn)氣口相連；位于主梁出氣口附近的壓力補償裝置；位于機(jī)器主梁端部的制冷器，制冷器的熱氣出氣口設(shè)有多個散熱孔，制冷器的冷氣出氣口與散熱器的散熱進(jìn)氣口相連；以及與制冷器連接的一通氣管，壓縮空氣通過該通氣管進(jìn)入制冷器。
2. 如權(quán)利要求1所述的激光散熱裝置，其特征在于還包括，連 接制冷器與散熱器的一第一連接裝置。
3. 如權(quán)利要求1所述的激光散熱裝置，其特征在于還包括，第 二連接裝置、與該第二連接裝置連接第一插頭、與第一插頭連接 的電磁閥、以及與電磁閥連接的過濾器，第二連接裝置與過濾器 連接，壓縮空氣從氣源依序通過通氣管、電磁閥、過濾器干燥后、 通過第二連接裝置進(jìn)入制冷器內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求1所述的激光散熱裝置，其特征在于散熱器的散 熱出氣口安裝有消聲器，壓縮空氣通過該消聲器進(jìn)入機(jī)器主梁內(nèi) 部。
5. 如權(quán)利要求1所述的激光散熱裝置，其特征在于所述散熱器 與激光管通過固定件緊固在一起，散熱器與激光管的接觸面間用 導(dǎo)熱墊填充。
6. 如權(quán)利要求1所述的激光散熱裝置，其特征在于所述機(jī)器主 梁固定在一升降工作臺上。
7. 如權(quán)利要求1所述的激光散熱裝置，其特征在于所述機(jī)器主 梁為激光打標(biāo)機(jī)的機(jī)器主梁。
8. —種激光散熱方法，其特征在于，包括如下步驟 壓縮空氣從氣源通過一通氣管進(jìn)入制冷器；經(jīng)過制冷器的制冷作用，冷空氣通過第一連接裝置進(jìn)入到散熱 器中，冷空氣在散熱器曲形的內(nèi)腔通道將散熱片溫度帶走；經(jīng)過散熱器冷卻口的氣體經(jīng)過消聲器進(jìn)入機(jī)器主梁，對機(jī)器主梁內(nèi)腔元器件進(jìn)行散熱；壓縮空氣從位于主梁出氣口附近的補償裝置將熱量帶入外界 環(huán)境中。
9. 如權(quán)利要求8所述的激光散熱方法，其特征在于，壓縮空氣進(jìn) 入制冷器后，經(jīng)過制冷器制冷作用，熱氣從制冷器的熱氣排氣口 排出，同時冷空氣通過制冷器的冷氣出氣口進(jìn)入散熱器中。
全文摘要
本發(fā)明激光散熱裝置及其方法，通過設(shè)置制冷器，使得經(jīng)過制冷器的壓縮空氣出來后的高壓冷空氣進(jìn)入激光管散熱器，優(yōu)先對激光器散熱，由于機(jī)器主梁為一個只留有進(jìn)氣口和出氣口封閉的腔體，其中進(jìn)氣口與激光管散熱器的出氣口相連，出氣口裝有一個壓力補償裝置，該裝置只有主梁腔體內(nèi)部氣壓高于外界大氣壓力時自動打開向外排氣，外界氣體則不能反向進(jìn)入主梁腔體內(nèi)部，形成氣體的單向流動，從而避免外界含有粉塵和水分的空氣進(jìn)入主梁腔內(nèi)，使機(jī)器達(dá)到較高的IP防護(hù)等級。由于制冷器的制冷量足夠，對激光器散熱后從散熱器出氣口進(jìn)入主梁腔體內(nèi)部的氣體，對內(nèi)部安裝光學(xué)器件和電器元件進(jìn)行散熱，最終高壓冷氣流將熱量從壓力補償裝置帶入外界以達(dá)到對整機(jī)的散熱。
文檔編號H01S3/04GK101510661SQ200910106130
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者歐陽江林, 許林華, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司