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(duì)其散熱，但風(fēng)扇冷卻和水冷這兩種散熱形式都有其缺點(diǎn)。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(chǎng)
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(dòng)，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(dòng)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(gè)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(bǔ)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(gè)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(tái)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(duì)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(bǔ)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(shí)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(duì)激光器散熱，由于機(jī)器主梁為一個(gè)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(gè)壓力補(bǔ)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(shí)自動(dòng)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(dòng)，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(jí)。由于制冷器的制冷量足夠，對(duì)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(duì)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(bǔ)償裝置帶入外界以達(dá)到對(duì)整機(jī)的散熱。


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下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)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(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)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(duì)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(shí)，機(jī)器主梁l為 一個(gè)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(tái)14上，以隨時(shí)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(shí)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(gè)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(gè)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(bǔ)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(shí)自動(dòng)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(dòng)，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(jí)。
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(shí)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(gè)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(duì)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(shí)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(shí)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(shí)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(duì)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(duì)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(bǔ)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(duì)激光器散熱，由于機(jī)器主梁為一 個(gè)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(gè)壓力補(bǔ)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(shí)自動(dòng)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(dòng)，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(jí)。由于制 冷器的制冷量足夠，對(duì)激光器散熱后從散熱器出氣口進(jìn)入主梁腔體內(nèi) 部，對(duì)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(bǔ)償裝置帶入外界以達(dá)到對(duì)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(gè)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(bǔ)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(gè)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(tái)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(duì)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(bǔ)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(shí)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(duì)激光器散熱，由于機(jī)器主梁為一個(gè)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(gè)壓力補(bǔ)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(shí)自動(dòng)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(dòng)，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(jí)。由于制冷器的制冷量足夠，對(duì)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(duì)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(bǔ)償裝置帶入外界以達(dá)到對(duì)整機(jī)的散熱。
文檔編號(hào)H01S3/04GK101510661SQ200910106130
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)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(qǐng)人:深圳市大族激光科技股份有限公司