CN108817685B - 一种光纤激光双水箱双路弯管热交换冷水机 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种光纤激光双水箱双路弯管热交换冷水机，包括冷却水箱，冷却水箱设有制冷系统，冷却水箱内设温度传感器；冷却水箱连有供水管，供水管设第一抽水泵和阀门开关，供水管内设过滤网，供水管连有发生器冷却管，发生器冷却管连有第一回流管；还包括室温水箱，室温水箱连有供应室温水的室温水管，室温水管设第二抽水泵，室温水管在远离室温水箱的末端连接有通向切割头处的切割头冷却管，切割头冷却管在冷却水流经切割头处后连接有回流到室温水箱的第二回流管；第一回流管在靠近切割头冷却管处呈多折弯管结构盘绕于切割头冷却管下方；冷却水箱和室温水箱的底部均设有下水管，本发明充分利用循环水热能进行热交换冷却且节能环保。

Description

一种光纤激光双水箱双路弯管热交换冷水机
技术领域
本发明涉及激光切割冷却技术领域，尤其涉及一种光纤激光双水箱双路弯管热交换冷水机。
背景技术
激光冷水机是适配于各种激光切割机的冷却装置。一台激光切割机除了需要低温(如20℃)冷却水冷却激光发生器外，还需要水温比环境温度略高(如30℃)的温水来冷却激光切割头及其他外围光学设备。
现有技术大多采用双水箱各自独立循环冷却或单水箱双路冷却这两种方式，如申请号为：CN201620908072.0和CN201620907878.8的两篇专利，这两种方式现有技术中均需要至少一套制冷设备和一套加热设备，而我司在实践中发现：冷却水在经过激光发生器后其温度可以满足对切割头的冷却，而现有技术中忽略了对该能量的利用，在对切割头等外光路进行水冷却时是先将水冷却，再加热循环，浪费能源，因此在现有技术的冷水机基础上提出了改进方案。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种光纤激光双水箱双路弯管热交换冷水机，能更充分地利用循环水的热能进行热交换和冷却，节能环保。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种光纤激光双水箱双路弯管热交换冷水机，包括冷却水箱，所述冷却水箱设有蒸发器、节流阀、冷凝器和压缩机依次连接形成的制冷系统，所述冷却水箱内设有温度传感器；所述冷却水箱连接有供应冷却水的供水管，所述供水管沿供水方向依次设有第一抽水泵和阀门开关，所述供水管内设有过滤网，所述供水管在远离冷却水箱的末端连接有通向激光发生器处的发生器冷却管，所述发生器冷却管在冷却水流经激光发生器处后连接有回流到冷却水箱的第一回流管；还包括室温水箱，所述室温水箱连接有供应室温水的室温水管，所述室温水管设有第二抽水泵，所述室温水管在远离室温水箱的末端连接有通向切割头处的切割头冷却管，所述切割头冷却管在冷却水流经切割头处后连接有回流到室温水箱的第二回流管；所述第一回流管在靠近切割头冷却管处呈多折弯管结构盘绕于切割头冷却管的下方；所述冷却水箱和室温水箱的底部均设有下水管。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述多折弯管结构包括若干并列设置的直管和相邻两个直管之间的弯头。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述直管的上壁面设有若干导热翅片。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述导热翅片连接有套在切割头冷却管外的卡箍。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述卡箍采用弹性材质。
本发明的一种光纤激光双水箱双路弯管热交换冷水机相对于现有技术具有以下有益效果：
虽然仍采用双水箱水循环冷却，但是摒弃了加热设备，冷却水箱的水循环对激光发生器进行冷却，冷却水流经激光发生器后温度得到升高，在多折弯管结构处将热量向上传递给切割头冷却管内的室温水，使其温度上升达到切割头等外光路的冷却需求温度，这样就与现有技术的双水箱双路独立循环区别开来，相比现有技术，经过长期实践检验，本发明在达到相同的冷却效果期间内，耗能降低三成左右，能更充分地利用循环水的热能进行热交换和冷却，节能环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种光纤激光双水箱双路弯管热交换冷水机的剖开前视图；
图2为本发明一种光纤激光双水箱双路弯管热交换冷水机的剖开三维结构示意图。
图中：1、冷却水箱；2、制冷系统；3、供水管；4、第一抽水泵；5、阀门开关；6、发生器冷却管；7、第一回流管；8、室温水箱；9、室温水管；10、第二抽水泵；11、切割头冷却管；12、第二回流管；13、多折弯管结构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种光纤激光双水箱双路弯管热交换冷水机，包括冷却水箱1，所述冷却水箱1设有蒸发器、节流阀、冷凝器和压缩机依次连接形成的制冷系统2，所述冷却水箱1内设有温度传感器；所述冷却水箱1连接有供应冷却水的供水管3，所述供水管3沿供水方向依次设有第一抽水泵4和阀门开关5，所述供水管3内设有过滤网，所述供水管3在远离冷却水箱1的末端连接有通向激光发生器处的发生器冷却管6，所述发生器冷却管6在冷却水流经激光发生器处后连接有回流到冷却水箱1的第一回流管7；还包括室温水箱8，所述室温水箱8连接有供应室温水的室温水管9，所述室温水管9设有第二抽水泵10，所述室温水管9在远离室温水箱8的末端连接有通向切割头处的切割头冷却管11，所述切割头冷却管11在冷却水流经切割头处后连接有回流到室温水箱8的第二回流管12；所述第一回流管7在靠近切割头冷却管11处呈多折弯管结构13盘绕于切割头冷却管11的下方；所述冷却水箱1和室温水箱8的底部均设有下水管。
通过采用上述技术方案，虽然仍采用双水箱水循环冷却，使单位时间内需要冷却的水量下降，但是摒弃了加热设备，冷却水箱1的水循环对激光发生器进行冷却，冷却水流经激光发生器后温度得到升高，在多折弯管结构13处将热量向上传递给切割头冷却管11内的室温水，使其温度上升达到切割头等外光路的冷却需求温度，这样就与现有技术的双水箱双路独立循环区别开来，相比现有技术，经过长期实践检验，本发明在达到相同的冷却效果期间内，耗能降低三成左右，能更充分地利用循环水的热能进行热交换和冷却，节能环保；
蒸发器、节流阀、冷凝器和压缩机依次连接形成的制冷系统2在需要时启动，对冷却水箱1内的水进行降温冷却，直到符合温度要求；温度传感器用于实时监控冷却水箱1内的水温，方便控制和检查；阀门开关5在设备停机时起到截流的作用，便于控制水流；过滤网用于过滤冷却水箱1中抽出的水中混有的杂质颗粒等，保证整个设备中水的流畅循环，且有利于降低水垢产生的概率，从而降低维护成本；下水管用于定期排出冷却水箱1和室温水箱8内的水渍，有利于确保水源质量；
本发明具体工作流程为：冷却水箱1和室温水箱8储存水源，需要冷却工作时，制冷系统2对冷却水箱1内的水源冷却，温度传感器实时监控冷却水箱1内的水温，达到需求水温后打开供水管3的阀门开关5并启动第一抽水泵4，冷却水被抽出冷却水箱1经由发生器冷却管6到达激光发生器处，对其冷却后通过第一回流管7回流到冷却水箱1；同时，启动第二抽水泵10，室温水箱8内的室温水被抽出进入切割头冷却管11内，第一回流管7的多折弯管结构13与切割头冷却管11进行换热，使切割头冷却管11内的室温水水温上升，温水到达切割头等外光路处对其进行冷却降温，最后由第二回流管12回到室温水箱8，以此类推形成双路水循环冷却。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述多折弯管结构13包括若干并列设置的直管和相邻两个直管之间的弯头。
通过采用上述技术方案，若干并列设置的直管有利于增加与切割头冷却管11之间的换热面积，从而提升换热效率。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述直管的上壁面设有若干导热翅片。
通过采用上述技术方案，若干导热翅片变空气热传导为固体热传导，可以采用诸如铜等导热材料，有助于进一步地提高换热效率。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述导热翅片连接有套在切割头冷却管11外的卡箍。
通过采用上述技术方案，卡箍也可以采用导热系数较高的材料，这样一方面可以为多折弯管结构13提供辅助支撑，另一方面进一步地增加了多折弯管结构13与切割头冷却管11之间的换热面积，有利于提高换热效率。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述卡箍采用弹性材质。
通过采用上述技术方案，弹性材质指材料本身具有弹性或形成卡箍结构后具有弹性，可以采用导热硅胶或导热金属薄片，一方面保证导热效果，另一方面在检修时方便拆装。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种光纤激光双水箱双路弯管热交换冷水机，其特征在于：包括冷却水箱(1)，所述冷却水箱(1)设有蒸发器、节流阀、冷凝器和压缩机依次连接形成的制冷系统(2)，所述冷却水箱(1)内设有温度传感器；所述冷却水箱(1)连接有供应冷却水的供水管(3)，所述供水管(3)沿供水方向依次设有第一抽水泵(4)和阀门开关(5)，所述供水管(3)内设有过滤网，所述供水管(3)在远离冷却水箱(1)的末端连接有通向激光发生器处的发生器冷却管(6)，所述发生器冷却管(6)在冷却水流经激光发生器处后连接有回流到冷却水箱(1)的第一回流管(7)；还包括室温水箱(8)，所述室温水箱(8)连接有供应室温水的室温水管(9)，所述室温水管(9)设有第二抽水泵(10)，所述室温水管(9)在远离室温水箱(8)的末端连接有通向切割头处的切割头冷却管(11)，所述切割头冷却管(11)在冷却水流经切割头处后连接有回流到室温水箱(8)的第二回流管(12)；所述第一回流管(7)在靠近切割头冷却管(11)处呈多折弯管结构(13)盘绕于切割头冷却管(11)的下方，所述多折弯管结构(13)包括若干并列设置的直管和相邻两个直管之间的弯头；所述冷却水箱(1)和室温水箱(8)的底部均设有下水管。
2.如权利要求1所述的一种光纤激光双水箱双路弯管热交换冷水机，其特征在于：所述直管的上壁面设有若干导热翅片。
3.如权利要求2所述的一种光纤激光双水箱双路弯管热交换冷水机，其特征在于：所述导热翅片连接有套在切割头冷却管(11)外的卡箍。
4.如权利要求3所述的一种光纤激光双水箱双路弯管热交换冷水机，其特征在于：所述卡箍采用弹性材质。
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