DE102016123330A1 - Laservorrichtung mit Funktion zur Verhinderung einer Kondensation - Google Patents

Laservorrichtung mit Funktion zur Verhinderung einer Kondensation Download PDF

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Abstract

Es wird eine Laservorrichtung, die die Bildung von Kondensation verlässlich verhindern kann, offenbart. Bei der Laservorrichtung wird die Temperatur von Kühlwasser, das in das Innere der Laservorrichtung geliefert wird, während der Laseroszillation auf einen ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert, während gleichzeitig fortlaufend eine Entfeuchtung vorgenommen wird, so dass die Beziehung (Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung) + (erster vorherbestimmter Temperaturunterschied) ≤ (Kühlwassertemperatur) beibehalten wird. Der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung kann durch eine Berechnungseinheit aus der Feuchtigkeit und der Temperatur der Luft erhalten werden.

Description

  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laservorrichtung.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Im Inneren einer Laservorrichtung kann es aufgrund von Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit oder dergleichen, die im Inneren der Laservorrichtung auftreten, zu Kondensation kommen. Die Bildung von Kondensation kann einen elektrischen Kurzschluss verursachen oder zu einer Verschmutzung oder Korrosion von Komponenten führen.
  • Es wurde eine Vielzahl von Techniken zur Verhinderung einer Kondensation zur Verwendung bei Laservorrichtungen oder anderen herkömmlichen elektronischen Vorrichtungen vorgeschlagen (siehe die Japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 2001-326410 , S61-079285 , 2003-060268 , 2012-024778 , und H03-252199 ).
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Es besteht daher ein Bedarf an einer Laservorrichtung, die die Bildung von Kondensation verlässlich verhindern kann.
  • Nach einer ersten Erfindung der vorliegenden Anmeldung wird eine Laservorrichtung bereitgestellt, die einen Laseroszillator und eine Stromversorgungseinheit zur Lieferung eines Treiberstroms zu dem Laseroszillator aufweist und so ausgebildet ist, dass Kühlwasser zum Kühlen einer wärmeerzeugenden Komponente, die in der Laservorrichtung enthalten ist, von einer außerhalb der Laservorrichtung vorgesehenen Kühlwasserversorgungsvorrichtung geliefert wird, wobei die Laservorrichtung umfasst:
    ein abgedichtetes Gehäuse, um die Menge der Luft, die von außerhalb der Laservorrichtung in das Innere der Laservorrichtung eindringt, auf ein Ausmaß von nicht mehr als einem vorherbestimmten Wert zu verringern; einen Entfeuchter, der die Luft im Inneren der Laservorrichtung entfeuchtet; einen Feuchtigkeitsdetektor, der die Feuchtigkeit der Luft im Inneren der Laservorrichtung detektiert; einen ersten Temperaturdetektor, der die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung detektiert; einen zweiten Temperaturdetektor, der die Temperatur des von außerhalb der Laservorrichtung gelieferten Kühlwassers detektiert; eine Berechnungseinheit, die aus den von dem Feuchtigkeitsdetektor und dem ersten Temperaturdetektor gelieferten Detektionsergebnissen den Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung berechnet; eine Entscheidungseinheit, die auf Basis des Detektionsergebnisses von dem zweiten Temperaturdetektor und des durch die Berechnungseinheit berechneten Taupunkts eine Entscheidung trifft, ob eine Flussbeginnbedingung, um das Fliessen des Kühlwassers in das Innere der Laservorrichtung zu beginnen, oder eine Oszillationsstartbedingung, um den Laseroszillator durch Liefern des Treiberstroms von der Stromversorgungseinheit zu dem Laseroszillator zum Beginnen der Laseroszillation zu bringen, erfüllt ist oder nicht; und eine Steuereinheit, die auf Basis des Ergebnisses der durch die Entscheidungseinheit getroffenen Entscheidung das Öffnen und Schließen eines in einer Leitung, durch die das von der Kühlwasserversorgungsvorrichtung gelieferte Kühlwasser fließt, vorgesehenen Absperrventils steuert oder die Lieferung des Treiberstroms von der Stromversorgungseinheit an den Laseroszillator steuert,
    und wobei die Steuereinheit so ausgebildet ist, dass bei einer Entscheidung durch die Entscheidungseinheit, dass als Ergebnis eines Vergleichs zwischen dem durch die Berechnungseinheit berechneten Taupunkt und der durch den zweiten Temperaturdetektor detektierten Kühlwassertemperatur eine Beziehung (Taupunkt) + (erster vorherbestimmter Temperaturunterschied) ≤ (Kühlwassertemperatur) und eine Beziehung (zulässige untere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation) ≤ (Kühlwassertemperatur) ≤ (zulässige obere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation) erfüllt sind, das in der Leitung vorgesehene Absperrventil geöffnet wird, um das Fliessen des Kühlwassers in das Innere der Laservorrichtung zu beginnen, und danach der Treiberstrom zu dem Laseroszillator geliefert wird, um die Laseroszillation zu beginnen, und die Kühlwasserversorgungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass sie die Lieferung des Kühlwassers während der Laseroszillation fortsetzt, wobei das Kühlwasser auf innerhalb eines ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs, der zwischen der zulässigen unteren Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation und der zulässigen oberen Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation definiert ist, gesteuert wird, während andererseits der Entfeuchter so ausgebildet ist, dass er das Entfeuchten der Luft während der Laseroszillation so fortsetzt, dass die Beziehung (Taupunkt) + (erster vorherbestimmter Temperaturunterschied) ≤ (Kühlwassertemperatur) beibehalten wird.
  • Nach einer zweiten Erfindung der vorliegenden Anmeldung weist der Entfeuchter eine Entfeuchtungskapazität auf, die eine maximale Feuchtigkeitsmenge pro Einheitszeit, die von außerhalb der Laservorrichtung in das Innere der Laservorrichtung eindringen kann, übersteigt, wobei die maximale Menge aus einer zulässigen Umgebungsbedingung der Laservorrichtung und der durch das Gehäuse gelieferten Dichtigkeit, um die Menge der Luft, die von außerhalb der Laservorrichtung in das Innere der Laservorrichtung eindringt, auf ein Ausmaß von nicht mehr als einem vorherbestimmten Wert zu verringern, geschätzt wird.
  • Nach einer dritten Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist der Entfeuchter so ausgebildet, dass er das Entfeuchten der Luft während eines Zeitraums, in dem das Kühlwasser von der Kühlwasserversorgungsvorrichtung in das Innere der Laservorrichtung geliefert wird, fortsetzt.
  • Nach einer vierten Erfindung der vorliegenden Anmeldung wird der Entfeuchter so gesteuert, dass der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung innerhalb eines zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs liegt, der niedriger als der erste vorherbestimmte Temperaturbereich ist, und so, dass der Taupunkt nicht aus dem zweiten vorherbestimmten Temperaturbereich hinaus abweicht, sobald er in den zweiten vorherbestimmten Temperaturbereich gebracht wurde.
  • Nach einer fünften Erfindung der vorliegenden Anmeldung weist die Laservorrichtung ferner einen Lufttemperaturregler zur Regulierung der Temperatur der Luft in der Laservorrichtung auf, wobei die durch den ersten Temperaturdetektor detektierte Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung durch den Temperaturregler als Reaktion auf einen Befehl von der Steuereinheit so gesteuert wird, dass sie innerhalb eines dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs liegt, dessen unterer Grenztemperaturwert so festgelegt ist, dass er einer unteren Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs ungefähr gleich ist, oder höher als die untere Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs festgelegt ist, und, sobald die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung in den dritten vorherbestimmten Temperaturbereich gebracht wurde, die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung so gesteuert wird, dass sie nicht aus dem dritten vorherbestimmten Temperaturbereich hinaus abweicht.
  • Nach einer sechsten Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist der Entfeuchter von einer Art, die die in den Entfeuchter strömende Luft auf eine Temperatur kühlt, die gleich oder geringer als der Taupunkt ist, und die Luft durch Verursachen einer Kondensation an einer in dem Entfeuchter enthaltenen Kondensationseinheit entfeuchtet, und weist die Laservorrichtung ferner eine Heizeinheit zum Erwärmen der aus dem Entfeuchter strömenden Luft auf, wobei die Heizeinheit durch die Steuereinheit so gesteuert wird, dass im Wesentlichen eine Mindestheizung, die nötig ist, um zu verhindern, dass die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung unter die untere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs fällt, vorgenommen wird.
  • Nach einer siebenten Erfindung der vorliegenden Anmeldung wird die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung durch den Lufttemperaturregler auf eine Temperatur innerhalb des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs oder eine Temperatur von nicht weniger als der unteren Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert, und weist die Laservorrichtung ferner einen dritten Temperaturdetektor zum Detektieren einer Außentemperatur der Laservorrichtung oder einer Temperatur des Gehäuses auf, wobei der dritte vorherbestimmte Temperaturbereich als zeitveränderliche Bedingung festgelegt ist, und die untere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs so festgelegt ist, dass sie der höheren Temperatur aus einer durch Addieren eines zweiten vorherbestimmten Temperaturunterschieds zu der unteren Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs erhaltenen Temperatur oder einer durch Subtrahieren eines dritten vorherbestimmten Temperaturunterschieds von der durch den dritten Temperaturdetektor detektierten Temperatur gleich ist, und wobei die Lufttemperatur im Inneren der Laservorrichtung auf eine Temperatur, die in den dritten vorherbestimmten Temperaturbereich fällt, oder eine Temperatur von nicht weniger als der unteren Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert wird.
  • Nach einer achten Erfindung der vorliegenden Anmeldung wird die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung durch die Heizeinheit auf eine Temperatur innerhalb des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs oder auf eine Temperatur von nicht weniger als der unteren Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert, und weist die Laservorrichtung ferner einen dritten Temperaturdetektor zum Detektieren einer Außentemperatur der Laservorrichtung oder einer Temperatur des Gehäuses auf, wobei der dritte vorherbestimmte Temperaturbereich als zeitveränderliche Bedingung festgelegt ist, und die untere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs so festgelegt ist, dass sie der höheren Temperatur aus einer durch Addieren eines zweiten vorherbestimmten Temperaturunterschieds zu der unteren Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs erhaltenen Temperatur oder einer durch Subtrahieren eines dritten vorherbestimmten Temperaturunterschieds von der durch den dritten Temperaturdetektor detektierten Temperatur gleich ist, und wobei die Lufttemperatur im Inneren der Laservorrichtung auf eine Temperatur, die in den dritten vorherbestimmten Temperaturbereich fällt, oder eine Temperatur von nicht weniger als der unteren Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert wird.
  • Nach einer neunten Erfindung der vorliegenden Anmeldung werden selbst während eines Zeitraums, in dem kein Startbefehl an die Laservorrichtung ausgegeben wird, außer wenn ein Befehl zum vollständigen Anhalten an die Laservorrichtung ausgegeben wurde, die Feuchtigkeit und die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung durch den Feuchtigkeitsdetektor, den ersten Temperaturdetektor, die Berechnungseinheit, die Entscheidungseinheit und die Steuereinheit stets oder in vorherbestimmten Zeitintervallen überwacht und wenn die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds zu dem Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung erhaltene Temperatur höher als die durch den ersten Temperaturdetektor detektierte Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung wird, wird der Betrieb des Entfeuchters automatisch gestartet, um die Luft zu entfeuchten.
  • Nach einer zehnten Erfindung der vorliegenden Anmeldung weist die Laservorrichtung ferner einen vierten Temperaturdetektor zum Detektieren der Temperatur des Kühlwassers im Inneren der Kühlwasserleitung stromaufwärts von der wärmeerzeugenden Komponente oder im Wesentlichen an der gleichen Position wie diese, oder zum Detektieren der Temperatur eines Bauteils, in thermischem Kontakt mit der Kühlwasserleitung stromaufwärts von der wärmeerzeugenden Komponente oder im Wesentlichen an der gleichen Position wie diese auf, wobei selbst während eines Zeitraums, in dem kein Startbefehl an die Laservorrichtung ausgegeben wird, außer wenn ein Befehl zum vollständigen Anhalten an die Laservorrichtung ausgegeben wurde, die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds zu dem Taupunkt der Luft erhaltene Temperatur mit der durch den vierten Temperaturdetektor detektierten Temperatur und der Temperatur der Luft in der Laservorrichtung, die durch den ersten Temperaturdetektor detektiert wird, verglichen wird, und der Betrieb des Entfeuchters automatisch gestartet wird, um die Luft zu entfeuchten, wenn die erhaltene Temperatur höher als wenigstens eine der detektierten Temperaturen ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Diese und andere Aufgabe, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung der illustrierten Ausführungsformen, die nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargelegt werden, deutlicher werden, wobei
  • 1 ein schematisches Diagramm ist, das den Aufbau einer Laservorrichtung nach der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 2 ein Steuerzeitdiagramm für die Laservorrichtung nach der ersten Ausführungsform ist;
  • 3A ein Steuerablaufdiagramm für die Laservorrichtung nach der ersten Ausführungsform ist;
  • 3B ein Steuerablaufdiagramm für die Laservorrichtung nach der ersten Ausführungsform ist;
  • 4 ein Steuerzeitdiagramm für eine Laservorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform ist;
  • 5A ein Steuerablaufdiagramm für die Laservorrichtung nach der zweiten Ausführungsform ist;
  • 5B ein Steuerablaufdiagramm für die Laservorrichtung nach der zweiten Ausführungsform ist;
  • 6 ein schematisches Diagramm ist, das den Aufbau einer Laservorrichtung nach einer dritten Ausführungsform zeigt;
  • 7 ein Steuerzeitdiagramm für die Laservorrichtung nach der dritten Ausführungsform ist;
  • 8A ein Steuerablaufdiagramm für die Laservorrichtung nach der dritten Ausführungsform ist;
  • 8B ein Steuerablaufdiagramm für die Laservorrichtung nach der dritten Ausführungsform ist;
  • 8C ein Steuerablaufdiagramm für die Laservorrichtung nach der dritten Ausführungsform ist;
  • 9 ein schematisches Diagramm ist, das den Aufbau einer Laservorrichtung nach einer vierten Ausführungsform zeigt;
  • 10 ein Steuerzeitdiagramm für die Laservorrichtung nach der vierten Ausführungsform ist;
  • 11 ein schematisches Diagramm ist, das den Aufbau einer Laservorrichtung nach einer fünften Ausführungsform zeigt;
  • 12 ein Steuerzeitdiagramm für die Laservorrichtung nach der fünften Ausführungsform ist;
  • 13 ein Steuerzeitdiagramm für die Laservorrichtung nach der fünften Ausführungsform ist;
  • 14 ein Steuerzeitdiagramm für die Laservorrichtung nach der fünften Ausführungsform ist;
  • 15A ein Steuerablaufdiagramm für die Laservorrichtung nach der fünften Ausführungsform ist;
  • 15B ein Steuerablaufdiagramm für die Laservorrichtung nach der fünften Ausführungsform ist;
  • 15C ein Steuerablaufdiagramm für die Laservorrichtung nach der fünften Ausführungsform ist;
  • 16 ein Steuerablaufdiagramm für eine Laservorrichtung nach einer sechsten Ausführungsform ist;
  • 17 ein schematisches Diagramm ist, das den Aufbau einer Laservorrichtung nach einer siebenten Ausführungsform zeigt; und
  • 18 ein Steuerablaufdiagramm für die Laservorrichtung nach der siebenten Ausführungsform ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen werden nachstehend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Gleiche Bezugszeichen werden verwendet, um gleiche oder entsprechende Komponentenelemente zu bezeichnen
  • Unter Bezugnahme auf 1 bis 3B wird eine Laservorrichtung 1 nach einer ersten Ausführungsform beschrieben werden. 1 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau der Laservorrichtung 1 zeigt. 2 ist ein Steuerzeitdiagramm, und 3A und 3B sind Steuerablaufdiagramme.
  • Bei der ersten Ausführungsform weist die Laservorrichtung 1, wie in 1 gezeigt, einen Laseroszillator 2, eine Stromversorgungseinheit 3, ein Gehäuse 5, einen Entfeuchter 6, einen Feuchtigkeitsdetektor 7, einen ersten Temperaturdetektor 8, einen zweiten Temperaturdetektor 9, eine Berechnungseinheit 10, eine Entscheidungseinheit 11, und eine Steuereinheit 12 auf. Eine Kühlwasserversorgungsvorrichtung 4 ist außerhalb der Laservorrichtung 1 vorgesehen. Die Kühlwasserversorgungsvorrichtung 4 liefert Kühlwasser zum Kühlen einer in der Laservorrichtung enthaltenen wärmeerzeugenden Komponente.
  • Der Laseroszillator 2 ist ein Laseroszillator mit einem beliebigen bekannten Aufbau. Der Laseroszillator 2 gibt Laserlicht 19 durch ein optisches System 18 aus. Die Stromversorgungseinheit 3 liefert einen Treiberstrom zu dem Laseroszillator 2.
  • Das Gehäuse 5 ist ein Gehäuse mit einer Dichtigkeit, die erforderlich ist, um die Menge der Luft, die von außerhalb der Laservorrichtung 1 in das Innere der Laservorrichtung 1 eindringt, auf ein Niveau von nicht mehr als einem vorherbestimmten Wert zu verringern. Der Entfeuchter 6 entfeuchtet die Luft im Inneren der Laservorrichtung 1. Der Feuchtigkeitsdetektor 7 detektiert die Feuchtigkeit der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1.
  • Der erste Temperaturdetektor 8 detektiert die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1. Der zweite Temperaturdetektor 9 detektiert die Temperatur des von außerhalb der Laservorrichtung 1 gelieferten Kühlwassers.
  • Die Berechnungseinheit 10 berechnet aus den von dem Feuchtigkeitsdetektor 7 und dem ersten Temperaturdetektor 8 gelieferten Detektionsergebnissen den Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1.
  • Die Entscheidungseinheit 11 trifft auf Basis des Detektionsergebnisses von dem zweiten Temperaturdetektor 9 und des durch die Berechnungseinheit 10 berechneten Taupunkts eine Entscheidung, ob eine Flussbeginnbedingung, um das Fliessen des Kühlwassers in das Innere der Laservorrichtung 1 zu beginnen, oder eine Oszillationsstartbedingung, um den Laseroszillator 2 durch Liefern des Treiberstroms von der Stromversorgungseinheit 3 zu dem Laseroszillator 2 zum Beginnen der Laseroszillation zu bringen, erfüllt ist oder nicht.
  • Auf Basis des Ergebnisses der durch die Entscheidungseinheit 11 getroffenen Entscheidung steuert die Steuereinheit 12 das Öffnen und Schließen eines in einer Leitung, durch die das von der Kühlwasserversorgungsvorrichtung 4 gelieferte Kühlwasser fließt, vorgesehenen Absperrventils, oder sie steuert, die Zufuhr des Treiberstroms von der Stromversorgungseinheit 3 zu dem Laseroszillator 2.
  • In dieser Patentbeschreibung schließt der ”Entfeuchter” jede beliebige Vorrichtung mit einer Entfeuchtungsfunktion ein, einschließlich jener, die wie etwa Kühler gewöhnlich mit einer anderen Bezeichnung als ”Entfeuchter” bezeichnet werden. Umrandete Pfeile, die in 1 neben dem Entfeuchter 6 gezeigt sind, geben jeweils die Richtungen der in den Entfeuchter 6 und daraus heraus strömenden Luft an. Die Richtungen des Luftstroms sind jedoch nicht auf die hier veranschaulichten Richtungen beschränkt. Ferner ist in 1 die Kühlwasserleitung 16 durch eine dicke gestrichelte Linie angegeben, und die Fließrichtung des Kühlwassers ist durch einen Pfeil angegeben.
  • Wie in dem Zeitdiagramm von 2 gezeigt ist die Entscheidungseinheit 11 bei der ersten Ausführungsform so ausgebildet, dass sie den durch die Berechnungseinheit 10 berechneten Taupunkt mit der durch den zweiten Temperaturdetektor 9 detektierten Kühlwassertemperatur vergleicht. Bei einer Entscheidung, dass sowohl die Beziehung (Taupunkt) + (erster vorherbestimmter Temperaturunterschied) ≤ (Kühlwassertemperatur) als auch die Beziehung (zulässige untere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation) ≤ (Kühlwassertemperatur) ≤ (zulässige obere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation) erfüllt ist, wird das in der Kühlwasserleitung 16 vorgesehene Absperrventil geöffnet, um das Fliessen des Kühlwassers in das Innere der Laservorrichtung 1 zu beginnen, und danach wird der Treiberstrom zu dem Laseroszillator 2 geliefert, um die Laseroszillation zu beginnen.
  • Die Kühlwasserversorgungsvorrichtung 4 ist so ausgebildet, dass sie die Lieferung des Kühlwassers während der Laseroszillation fortsetzt, wobei das Kühlwasser auf innerhalb eines ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs, der zwischen der zulässigen unteren Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation und der zulässigen oberen Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation definiert ist, gesteuert wird. Andererseits ist der Entfeuchter 6 so ausgebildet, dass er das Entfeuchten der Luft während der Laseroszillation so fortsetzt, dass die Beziehung (Taupunkt) + (erster vorherbestimmter Temperaturunterschied) ≤ (Kühlwassertemperatur) beibehalten wird.
  • Um die Laservorrichtung 1 vor Kondensation zu schützen oder um die Bildung von Kondensation in ihrem Inneren zu verhindern, ist die Laservorrichtung 1 so ausgebildet, dass die Laseroszillation nicht angehalten wird, nachdem die Laseroszillation begonnen hat, sofern nicht eine Erscheinung detektiert wird, als deren Ursache ein Ausfall der Kühlwasserversorgungsvorrichtung 4 oder des Entfeuchters 6 identifiziert wird.
  • Bei der Laservorrichtung 1 mit dem in 1 gezeigten Aufbau bedeutet das Öffnen des Absperrventils, um das Fliessen des Kühlwassers in das Innere der Laservorrichtung 1 zu beginnen, das Öffnen der geschlossenen Absperrventile 2 (14) und 3 (15) aus dem Zustand, in dem das Absperrventil 1 (13) offen ist, und dann das Schließen des Absperrventils 1. Andererseits bedeutet das Schließen des Absperrventils, um das Fliessen des Kühlwassers in das Innere der Laservorrichtung anzuhalten, das Öffnen des Absperrventils 1 (13) und das Schließen der Absperrventile 2 (14) und 3 (15).
  • Obwohl die Anschlüsse an die Steuereinheit 12 hier nicht gezeigt sind, sind die Absperrventile 1 (13), 2 (14) und 3 (15) Ventile, zum Beispiel elektromagnetische Ventile, die als Reaktion auf Befehle von der Steuereinheit 12 geöffnet und geschlossen werden können. Selbst wenn die Absperrventile 2 (14) und 3 (15) nicht geöffnet sind, kann in dem Abschnitt, in dem das Kühlwasser fließt, eine Kondensation auftreten. Entsprechend ist erwünscht, dass im Inneren der Laservorrichtung 1 eine Trennwand 17 oder dergleichen vorgesehen ist, um den Teil, in dem das Kühlwasser fließt, von dem Hauptinnenraum, in dem der Laseroszillator 2 usw. untergebracht sind, zu trennen.
  • Wenn die Kühlwassertemperatur niedriger als die zulässige untere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation ist, zum Beispiel weil die Umgebungstemperatur der Laservorrichtung 1 niedrig ist, kann es abhängig von den Spezifikationen der Kühlwasserversorgungsvorrichtung 4 länger dauern, bis die Kühlwassertemperatur die zulässige untere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation erreicht. In solchen Fällen kann zur Verkürzung der Wartezeit bis zum Beginn der Laseroszillation wie in 1 gezeigt eine Kühlwassererwärmungseinrichtung 27 vorgesehen sein und das Kühlwasser aufgrund eines Befehls von der Steuereinheit 12 durch die Kühlwassererwärmungseinrichtung 27 erwärmt werden.
  • Um umgekehrt einer Situation zu begegnen, in der die Temperatur außerhalb der Laservorrichtung 1, d. h., die Umgebungstemperatur der Laservorrichtung 1, hoch ist, kann eine Lüftergebläseeinheit, die in 1 nicht gezeigt ist, vorgesehen sein, um den Temperaturanstieg der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 zu unterdrücken. Die Lüftergebläseeinheit erzeugt durch ein Gebläse einen Luftstrom im Inneren der Laservorrichtung 1 und entfernt Wärme, indem die Luft über die Rippen, die an der Oberfläche eines von der in 1 gezeigten Kühlwasserleitung 16 abzweigenden Zweigrohrs gebildet sind, geführt wird.
  • Der Taupunkt in einem geschlossenen Raum verändert sich nicht mit der Lufttemperatur, außer wenn die Luft entfeuchtet wird oder von außen her befeuchtet wird. Sobald die Beziehung (Taupunkt) + (erster vorherbestimmter Temperaturunterschied) ≤ (Kühlwassertemperatur) gilt, kann die Beziehung (Taupunkt) + (erster vorherbestimmter Temperaturunterschied) ≤ (Kühlwassertemperatur) daher so lange aufrechterhalten werden, wie der Entfeuchter 6 über eine Entfeuchtungskapazität verfügt, die eine maximale Feuchtigkeitsmenge pro Einheitszeit, die von außerhalb der Laservorrichtung 1 in das Innere der Laservorrichtung 1 eindringen kann, übersteigt, wobei die maximale Menge aus einer zulässigen Umgebungsbedingung der Laservorrichtung 1 und der durch das Gehäuse 5 gelieferten Dichtigkeit, um die Menge der Luft, die von außerhalb der Laservorrichtung 1 in das Innere der Laservorrichtung 1 eindringt, auf ein Ausmaß von nicht mehr als einem vorherbestimmten Wert zu verringern, geschätzt wird.
  • Bei einer Ausführungsform kann der Entfeuchter 6 so ausgebildet sein, dass er das Entfeuchten der Luft während eines Zeitraums, in dem das Kühlwasser von der Kühlwasserversorgungsvorrichtung 4 in das Innere der Laservorrichtung 1 geliefert wird, fortsetzt. In diesem Fall tritt keine Kondensation auf, da die Beziehung (Taupunkt) + (erster vorherbestimmter Temperaturunterschied) ≤ (Kühlwassertemperatur) während dieses Zeitraums beibehalten wird. Da sich kein besonderes Problem zeigt, wenn der Taupunkt zu niedrig ist, besteht keine Notwendigkeit, den Betrieb des Entfeuchters 6 unter Rückkoppeln des Taupunkts zu steuern.
  • Da als Ergebnis nach der ersten Ausführungsform im Inneren der Laservorrichtung 1 keine Kondensation auftritt, besteht keine Notwendigkeit, die Laseroszillation oder die Zufuhr des Kühlwassers anzuhalten, um eine Kondensation zu verhindern oder einen Schutz vor einer Kondensation vorzusehen. Ein fortlaufendes Betreiben des Entfeuchters 6 bietet den Vorteil, dass nicht nur eine Kondensation auf eine verlässliche Weise verhindert werden kann, sondern auch, im Fall eines Entfeuchters, der einen Kompressor verwendet, eine Verschlechterung des Kompressors durch Ein-/Ausschalttätigkeiten verhindert werden kann.
  • Bei dem Entfeuchter 6 kann es sich um einen elektronischen Entfeuchter vom Kühltyp, der ein Peltier-Element verwendet, handeln. Da der Entfeuchter 6 bei der ersten Ausführungsform kontinuierlich oder beinahe kontinuierlich betrieben wird, kann insbesondere die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls des Entfeuchters 6 verringert werden, wenn er mit einem Peltier-Element, das keine beweglichen Teile aufweist und weniger zur Abnutzung neigt, konstruiert ist. Der oben genannte erste vorherbestimmte Temperaturunterschied ist ein positiver Temperaturunterschied, der zum Beispiel auf etwa 5°C festgelegt werden kann.
  • Bei der ersten Ausführungsform berechnet gemäß dem in 3A und 3B gezeigten Ablaufdiagramm die Berechnungseinheit 10 den Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 und führt die Steuereinheit 12 auf Basis der durch die Entscheidungseinheit 11 getroffenen Entscheidung verschiedene Steuertätigkeiten durch. In 3A und 3B ist ”Tw” die Kühlwassertemperatur, ”Tw1” die zulässige obere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation, das heißt, die obere Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs, und ”Tw2” die zulässige untere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation, das heißt, die untere Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs. Andererseits ist ”Td” der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 und ”ΔT1” der erste vorherbestimmte Temperaturunterschied. In dem Ablaufdiagramm wird die Kühlwasserversorgungsvorrichtung 4 als der Kühler bezeichnet.
  • (Schritt S101 bis S104)
  • Wenn ein Startbefehl zu der Laservorrichtung 1 ausgegeben wird, wird zuerst der Betrieb des Entfeuchters 6 und des Kühlers 4 begonnen. Um die Wartezeit, bis die Laseroszillation begonnen werden kann, zu verkürzen, kann der Betrieb des Kühlers 4 und/oder des Entfeuchters 6 gemäß einem vorherbestimmten Zeitplan vor der Zeit, zu der die Verwendung der Laservorrichtung 1 geplant ist, automatisch oder von Hand gestartet werden. Wenn der Entfeuchter 6 oder der Kühler 4 bei Ausgabe des Startbefehls bereits in Betrieb steht, kann in diesem Fall der Schritt des Startens des Betriebs des Entfeuchters 6 oder des Kühlers 4 übersprungen werden.
  • (Schritt S105 bis S107)
  • Wenn die Temperatur, die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds ΔT1 zu dem Taupunkt Td der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 erhalten wird, niedriger als die Kühlwassertemperatur Tw wird, und wenn die Kühlwassertemperatur Tw in den ersten vorherbestimmten Temperaturbereich gelangt, bei dem es sich um den Temperaturbereich handelt, der zwischen der zulässigen unteren Grenze Tw2 der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation und der zulässigen oberen Grenze Tw1 der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation definiert ist, wird das Absperrventil, das in die Leitung von dem Kühler 4 eingebaut ist, geöffnet, um das Fliessen des Kühlwassers zu beginnen, und dann wird die Laseroszillation begonnen.
  • (Schritt S108 bis S116)
  • Nachdem bestimmt wurde, dass die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds ΔT1 zu dem Taupunkt Td der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 erhaltene Temperatur niedriger als die Kühlwassertemperatur Tw ist, und dass die Kühlwassertemperatur Tw innerhalb des ersten vorherbestimmten Bereichs liegt, wird bei einem Abweichen der Kühlwassertemperatur Tw aus dem ersten vorherbestimmten Bereich heraus bestimmt, dass der Kühler 4 ausgefallen ist. Wenn andererseits die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds ΔT1 zu dem Taupunkt Td der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 erhaltene Temperatur höher als die Kühlwassertemperatur Tw wird, wird bestimmt, dass der Entfeuchter 6 ausgefallen ist. Wenn bestimmt wird, dass der Kühler 4 oder der Entfeuchter 6 ausgefallen ist, wird die Laseroszillation angehalten und das Absperrventil geschlossen, um zu verhindern, dass das Kühlwasser in die Vorrichtung 1 ausgenommen des darin durch die Trennwand 17 eingeschlossenen Bereichs fließt, und ein Hinweis, der den Ausfall des Kühlers 4 oder des Entfeuchters 6 angibt, an der Anzeigeeinheit 21 angezeigt.
  • Doch wenn der Kühler 4 über eine ausreichende Kühlwassertemperaturregulierungskapazität in Bezug auf die im Inneren der Laservorrichtung 1 erzeugte Wärmemenge und den für die Anlage zulässigen Temperaturbereich der Laservorrichtung 1 verfügt, kann die Bildung einer Kondensation außer in dem oben beschriebenen Fall eines Ausfalls des Kühlers 4 oder des Entfeuchters 6 verhindert werden. Genauer besteht dann, wenn der erste vorherbestimmte Temperaturbereich passend in Bezug auf die Kühlwassertemperaturregulierungsgenauigkeit des Kühlers 4 festgelegt ist, und wenn der Entfeuchter 6 über eine ausreichende Entfeuchtungskapazität in Bezug auf die Feuchtigkeitsmenge pro Einheitszeit, deren Eindringen in die Laservorrichtung 1 erwartet wird und die aus der Dichtigkeit des Gehäuses 5 der Laservorrichtung 1 geschätzt wird, verfügt, keine Möglichkeit, dass die Kühlwassertemperatur Tw aus dem ersten vorherbestimmten Temperaturbereich heraus abweicht, sobald die Kühlwassertemperatur Tw in den ersten vorherbestimmten Temperaturbereich gebracht wurde und die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds ΔT1 zu dem Taupunkt Td der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 erhaltene Temperatur niedriger als die Kühlwassertemperatur Tw geworden ist. Da keine Möglichkeit besteht, dass die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds ΔT1 zu dem Taupunkt Td der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 erhaltene Temperatur höher als die Kühlwassertemperatur Tw werden wird, wird weiterhin die Laseroszillation fortgesetzt, solange kein Befehl zum Anhalten der Laseroszillation ausgegeben wird. Dies verhindert verlässlich, dass sich an irgendeiner Komponente, die durch das Kühlwasser gekühlt wird, eine Kondensation bildet.
  • (Schritt S117 bis S125)
  • Um den Betrieb der Laservorrichtung 1 vollständig anzuhalten, wird der Reihe nach das Anhalten der Laseroszillation, das Schließen des Absperrventils, das Anhalten der Kühlwasserzufuhr, das Anhalten des Betriebs des Kühlers 4, und das Anhalten des Betriebs des Entfeuchters 6 vorgenommen. Um die Laseroszillations-Wartezeit beim nächsten Starten der Laservorrichtung 1 zu verkürzen oder um zu verhindern, dass sich während eines Zeitraums, in dem keine Laseroszillation stattfindet, eine Kondensation an den Komponenten der Laservorrichtung 1 bildet, kann der Betrieb des Kühlers 4 und des Entfeuchters 6 fortgesetzt werden, und es kann in einen Bereitschaftszustand umgeschaltet werden, in dem auf einen Neustartbefehl gewartet wird. Wenn der Betrieb nur des Kühlers 4 fortgesetzt wird, muss das Absperrventil geschlossen sein, um zu verhindern, dass das Kühlwasser in die Laservorrichtung 1 fließt.
  • Bei der ersten Ausführungsform kann die Berechnungseinheit 10, die den Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 aus den von dem Feuchtigkeitsdetektor 7 und dem ersten Temperaturdetektor 8 gelieferten Ergebnissen berechnet, durch eine Aufzeichnungseinheit ersetzt werden, die eine Datentabelle aufzeichnet, welche den Taupunkt aus der Feuchtigkeit und der Temperatur ableiten kann. In diesem Fall kann der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 durch Bezugnahme auf die Datentabelle aus den von dem Feuchtigkeitsdetektor 7 und dem ersten Temperaturdetektor 8 gelieferten Ergebnissen erhalten werden.
  • Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 4, 5A und 5B eine Laservorrichtung 1 nach einer zweiten Ausführungsform beschrieben werden. 4 ist ein Steuerzeitdiagramm und 5A und 5B sind Steuerablaufdiagramme. Wie in 4, 5A und 5B gezeigt wird der Entfeuchter 6 bei dieser Ausführungsform so gesteuert, dass der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 innerhalb eines zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs liegt, der niedriger als der erste vorherbestimmte Temperaturbereich ist, und dass der Taupunkt nicht aus dem zweiten vorherbestimmten Temperaturbereich heraus abweichen wird, sobald er in den zweiten vorherbestimmten Temperaturbereich gebracht wurde.
  • Da die Luft nicht mehr als notwendig entfeuchtet wird, kann der Stromverbrauch des Entfeuchters 6 verringert werden, und wenn die Steuerung durch eine Invertersteuerung oder ein ähnliches Verfahren, das die Belastung des Entfeuchters 6 verringert, durchgeführt wird, wird der Vorteil geboten, dass die Treiberzeit des Entfeuchters 6 verringert wird und die Lebensdauer des Entfeuchters 6 geschont wird.
  • In 4 kann der Wert, der durch Subtrahieren der oberen Grenztemperatur des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs von der unteren Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs erhalten wird, so festgelegt werden, dass er dem ersten vorherbestimmten Temperaturunterschied ungefähr gleich ist, oder größer als der erste vorherbestimmte Temperaturunterschied festgelegt werden. Durch ein derartiges Festlegen des Werts kann eine Kondensation selbst dann verlässlich verhindert werden, wenn die Kühlwassertemperatur auf einen Punkt in der Nähe der unteren Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs gefallen ist und der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 auf einen Punkt in der Nähe der oberen Grenztemperatur des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs gestiegen ist.
  • In 5A und 5B ist ”Tw” die Kühlwassertemperatur, ”Tw1” die zulässige obere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation, das heißt, die obere Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs, und ”Tw2” die zulässige untere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation, das heißt, die untere Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs. Andererseits ist ”Td” der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1, ”Td1” die obere Grenztemperatur des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs, ”Td2” die untere Grenztemperatur des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs, und ”ΔT1” der erste vorherbestimmte Temperaturunterschied.
  • Die Ablaufdiagramme von 5A und 5B unterscheiden sich von den entsprechenden Ablaufdiagrammen der ersten Ausführungsform, die in 3A und 3B gezeigt sind, durch die Aufnahme des Ablaufs, in dem, wenn der Taupunkt Td der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 aus dem zweiten vorherbestimmten Temperaturbereich heraus abweicht, nachdem er in den zweiten vorherbestimmten Temperaturbereich gelangt ist, bestimmt wird, dass der Entfeuchter 6 ausgefallen ist, und dann die Laseroszillation angehalten wird und ein Hinweis, der den Ausfall des Entfeuchters 6 angibt, an der Anzeigeeinheit 21 angezeigt wird (Schritt S214 bis S218).
  • Unter Bezugnahme auf 6 bis 8C wird nachstehend eine Laservorrichtung 1 nach einer dritten Ausführungsform beschrieben werden. 6 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau der Laservorrichtung 1 zeigt, 7 ist ein Steuerzeitdiagramm, und 8A bis 8C sind Steuerablaufdiagramme.
  • Wie in 6 gezeigt weist die Laservorrichtung 1 nach der dritten Ausführungsform ferner einen Lufttemperaturregler 20 zum Regeln der Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 auf. Dann wird, wie in 7 gezeigt, als Reaktion auf einen Befehl von der Steuereinheit 12 die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 durch den Lufttemperaturregler 20 so gesteuert, dass sie innerhalb eines dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs liegt. Nachdem die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 in den dritten vorherbestimmten Temperaturbereich gebracht wurde, wird die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 dann so gesteuert, dass sie nicht aus dem dritten vorherbestimmten Temperaturbereich heraus abweicht.
  • Bei einer Ausführungsform wird die untere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs ungefähr gleich oder höher als die untere Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs festgelegt. Bei der Ausführungsform, die in 7 gezeigt ist, ist die untere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs höher als die untere Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs festgelegt. In diesem Fall kann durch voneinander unabhängiges Steuern des Taupunkts der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 und der Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 verlässlich verhindert werden, dass die Feuchtigkeit der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 übermäßig ansteigt.
  • Im Allgemeinen weist ein Entfeuchter mit einer hohen Entfeuchtungskapazität häufig die begleitende Wirkung auf, dass die Luft gekühlt wird, doch kann nach der vorliegenden Erfindung verhindert werden, dass die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 übermäßig fällt und die Feuchtigkeit im Inneren der Laservorrichtung 1 erhöht wird, oder eine Kondensation an den Außenwänden der Laservorrichtung 1 verursacht wird. Darüber hinaus kann bei einer Veränderung der Umgebungstemperatur verhindert werden, dass sich die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 bedeutend verändert, während die Entfeuchtungsfunktion bewahrt wird, und daher kann eine stabile Innenumgebung für die Laservorrichtung 1 erreicht werden.
  • In dieser Patentbeschreibung schließt der ”Lufttemperaturregler” jede beliebige Vorrichtung mit der Funktion ein, die Einlassluft zu erwärmen oder daraus Wärme zu entfernen, und die Luft nach außen abzugeben, auch wenn die Vorrichtung gewöhnlich mit einer anderen Bezeichnung als ”Lufttemperaturregler” bezeichnet wird.
  • In 6 geben umrandete Pfeile, die neben dem Lufttemperaturregler 20 gezeigt sind, jeweils die Richtung der Luft, die in den Temperaturregler 20 bzw. aus dem Temperaturregler 20 strömt, an, und geben umrandete Pfeile, die neben dem Entfeuchter 6 gezeigt sind, jeweils die Richtung der Luft, die in den Entfeuchter 6 bzw. aus dem Entfeuchter 6 strömt, an. Die Richtungen des Luftstroms sollen jedoch nicht auf die in 6 gezeigten Richtungen beschränkt sein.
  • In 8A bis 8C ist ”Tw” die Kühlwassertemperatur, ”Tw1” die zulässige obere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation, das heißt, die obere Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs, und ”Tw2” die zulässige untere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation, das heißt, die untere Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs. Andererseits ist ”Td” der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1, ”Td1” die obere Grenztemperatur des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs, und ”Td2” die untere Grenztemperatur des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs. Ferner ist ”Ta” die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1, ”Ta1” die obere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs, ”Ta2” die untere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs, und ”ΔT1” der erste vorherbestimmte Temperaturunterschied.
  • Die Ablaufdiagramme der dritten Ausführungsform, die in 8A bis 8C gezeigt sind, unterscheiden sich von den entsprechenden Ablaufdiagrammen der zweiten Ausführungsform, die in 5A und 5B gezeigt sind, durch die Aufnahme des Ablaufs, in dem bestimmt wird, ob der Lufttemperaturregler in Betrieb ist oder nicht, und sein Betrieb gestartet wird, wenn er nicht in Betrieb ist (Schritt S305 und S306), und des Ablaufs, in dem, wenn die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 aus dem dritten vorherbestimmten Temperaturbereich heraus abweicht, nachdem sie in den dritten vorherbestimmten Temperaturbereich gelangt ist, bestimmt wird, dass der Lufttemperaturregler ausgefallen ist und dann die Laseroszillation angehalten wird und ein Hinweis, der den Ausfall des Lufttemperaturreglers 20 angibt, an der Anzeigeeinheit 21 angezeigt wird (Schritt S321 bis S325).
  • Doch wenn die Lufttemperatur Ta im Inneren der Laservorrichtung 1 aus dem dritten vorherbestimmten Temperaturbereich heraus abgewichen ist, führt dies nicht direkt zu einer ernsten Situation, solange die Kühlwassertemperatur Tw und der Taupunkt Td der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 so gesteuert werden, dass sie innerhalb der jeweiligen vorherbestimmten Temperaturbereiche liegen; daher braucht nur eine Warnung an der Anzeigeeinheit 21 angezeigt werden, wobei vorgesehen ist, dass die Laseroszillation nicht sofort angehalten wird.
  • Ebenso braucht bei einem Abweichen der Kühlwassertemperatur Tw aus dem ersten vorherbestimmten Temperaturbereich heraus oder bei einem Abweichen des Taupunkts Td der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 aus dem zweiten vorherbestimmten Temperaturbereich heraus die Laseroszillation nicht sofort angehalten werden und nur eine Warnnachricht angezeigt werden, wobei vorgesehen wird, dass die Kühlwasserzufuhr oder die Laseroszillation nicht angehalten wird, wenn das Maß der Abweichung kleiner als ein vorherbestimmter Bereich ist.
  • Unter Bezugnahme auf 8A bis 8C ist auch der Ablauf zum Anhalten der Laseroszillation (Schritt S327 bis S336) abgeändert. Um den Betrieb der Laservorrichtung 1 vollständig anzuhalten, wird sequentiell das Anhalten der Laseroszillation, das Schließen des Absperrventils, das Anhalten der Kühlwasserzufuhr, das Anhalten des Betriebs des Kühlers 4, das Anhalten des Betriebs des Lufttemperaturreglers 20, und das Anhalten des Betriebs des Entfeuchters 6 vorgenommen.
  • Um die Laseroszillations-Wartezeit beim Starten der Laservorrichtung 1 zu verkürzen, oder um zu verhindern, dass sich während des Zeitraums, in dem keine Laseroszillation durchgeführt wird, eine Kondensation an den Komponenten der Laservorrichtung 1 bildet, kann der Betrieb des Kühlers 4, des Lufttemperaturreglers 20 und des Entfeuchters 6 fortgesetzt werden, oder der Betrieb des Lufttemperaturreglers 20 und des Entfeuchters 6 kann fortgesetzt werden, oder alternativ kann nur der Betrieb des Entfeuchters 6 fortgesetzt werden, oder es kann durch Schließen des Absperrventils nur der Betrieb des Kühlers 4 fortgesetzt werden und es kann in einen Bereitschaftszustand umgeschaltet werden, in dem auf einen Neustartbefehl gewartet wird.
  • Unter Bezugnahme auf 9 und 10 wird eine Laservorrichtung 1 nach einer vierten Ausführungsform beschrieben werden. 9 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau der Laservorrichtung 1 zeigt, und 10 ist ein Steuerzeitdiagramm.
  • Bei der vierten Ausführungsform ist der Entfeuchter 6 von einer Art, die die in den Entfeuchter 6 strömende Luft auf eine Temperatur von gleich oder weniger als dem Taupunkt kühlt und die Luft durch Verursachen von Kondensation an einer in dem Entfeuchter 6 enthaltenen Kondensationseinheit entfeuchtet. Wie in 9 gezeigt weist die Laservorrichtung 1 eine Heizeinrichtung 22 zum Erwärmen der Luft, die aus dem Entfeuchter 6 strömt, auf. In 9 stellen umrandete Pfeile jeweils den Fluss der Luft, die in den Entfeuchter 6 strömt, bzw. den Fluss der Luft, die aus dem Entfeuchter 6 durch die Heizeinrichtung 22 strömt, dar. Es ist erwünscht, dass die Luft zuerst durch den Entfeuchter 6 und dann durch die Heizeinrichtung 22 strömt, doch die Strömungsrichtung muss nicht notwendigerweise aufwärts gerichtet sein.
  • Wenn der Entfeuchter 6 von einer Art mit einer verhältnismäßig großen Kühlwirkung für die Einlassluft während der Entfeuchtung ist, sollte eine minimal erforderliche Beheizung vorgenommen werden, indem die Heizeinrichtung 22 so gesteuert wird, dass die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 nicht unter die untere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs fällt. Dadurch kann die Steuerung auf die gleiche Weise wie in dem in 7 gezeigten Zeitdiagramm der dritten Ausführungsform dargestellt vorgenommen werden. Das heißt, die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 kann auf innerhalb des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert werden, während der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 auf innerhalb des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert wird.
  • Wenn der Entfeuchter 6 andererseits von einer Art mit einer großen Entfeuchtungsleistungsfähigkeit und einer verhältnismäßig geringen Kühlwirkung für die Einlassluft ist, kann eine Situation eintreten, in der die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 über die obere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs ansteigt oder anzusteigen versucht, auch wenn der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 durch den Entfeuchter 6 auf innerhalb des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert wird und keine Beheizung durch die Heizeinrichtung 22 vorgenommen wird.
  • Eine solche Situation kann zum Beispiel eintreten, wenn die Menge der Wärme, die im Inneren der Laservorrichtung 1 erzeugt wird, zunimmt oder wenn die Temperatur außerhalb der Laservorrichtung 1 ansteigt. Wenn in einem solchen Fall gewünscht ist, eine Steuerung vorzunehmen, die nahe an jener der dritten Ausführungsform liegt, wird eine mögliche Option sein, die Steuerung des Taupunkts der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 auf innerhalb des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs fortzusetzen, während ein Zustand gestattet wird, in dem die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 höher als die obere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs ist.
  • Doch während des Zeitraums einer solchen Situation kann, selbst wenn der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 niedriger als die untere Grenztemperatur des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs ist, der Entfeuchter 6 unter Erhöhung seiner Ausgangsleistung betrieben werden, während die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 auf innerhalb des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert wird, wie in dem Zeitraum, der in dem Zeitdiagramm von 10 mit einem umrandeten Pfeil angegeben ist.
  • Bei der vierten Ausführungsform kann im Wesentlichen die gleiche Funktion wie jene, die bei der dritten Ausführungsform bereitgestellt wird, erzielt werden, ohne dass es nötig ist, wie bei der dritten Ausführungsform einen Lufttemperaturregler bereitzustellen. Entsprechend können die Größe und die Kosten der Laservorrichtung 1 verringert werden, während verlässlich verhindert wird, dass die Feuchtigkeit der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 zunimmt und sich an den Niedrigtemperaturkomponenten, die durch das Kühlwasser gekühlt werden, Kondensation bildet.
  • Bei der vierten Ausführungsform brauchen der Entfeuchter 6 und die Heizeinrichtung 22 nicht notwendigerweise als gesonderte Komponenten aufgebaut werden, sondern sie können in integraler Weise zu einem Klimagerät kombiniert werden, das die Lufttemperatur und die Feuchtigkeit unabhängig voneinander steuern kann.
  • Unter Bezugnahme auf 11 bis 15C wird eine Laservorrichtung 1 nach einer fünften Ausführungsform beschrieben. 11 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau der Laservorrichtung 1 zeigt. 12 bis 14 sind Steuerzeitdiagramme, und 15A bis 15C sind Steuerablaufdiagramme.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme von 12 und 13 ist der dritte vorherbestimmte Temperaturbereich so festgelegt, dass er sich mit der Zeit verändert. Die untere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs ist so festgelegt, dass sie der höheren Temperatur aus der Temperatur, die durch Addieren des zweiten vorherbestimmten Temperaturunterschieds zu der unteren Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs erhalten wird, und der Temperatur, die durch Subtrahieren eines dritten vorherbestimmten Temperaturunterschieds von der durch einen dritten Temperaturdetektor 23 detektierten Außenlufttemperatur erhalten wird, gleich ist. Die Lufttemperatur im Inneren der Laservorrichtung 1 wird auf eine Temperatur, die in den dritten vorherbestimmten Temperaturbereich fällt, oder auf eine Temperatur, die nicht geringer als die untere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs ist, gesteuert.
  • 12 zeigt das Zeitdiagramm für den Fall, in dem die durch Subtrahieren des dritten vorherbestimmten Temperaturunterschieds von der durch den dritten Temperaturdetektor 23 detektierten Außenlufttemperatur erhaltene Temperatur jederzeit höher als die durch Addieren des zweiten vorherbestimmten Temperaturunterschieds zu der unteren Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs erhaltene Temperatur war. 13 zeigt das Zeitdiagramm für den Fall, in dem während des Zeitraums von t1 bis t2 die durch Addieren des zweiten vorherbestimmten Temperaturunterschieds zu der unteren Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs erhaltene Temperatur höher als die durch Subtrahieren des dritten vorherbestimmten Temperaturunterschieds von der durch den dritten Temperaturdetektor detektierten Außenlufttemperatur erhaltene Temperatur blieb.
  • Wenn angesichts der Wärmebeständigkeitseigenschaften usw. der Komponenten, die in der Laservorrichtung 1 enthalten sind, verhindert werden muss, dass die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 übermäßig ansteigt, kann zum Beispiel eine Einstellbedingung zur Festlegung der oberen Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs derart, dass eine bestimmte Temperatur nicht überschritten wird, hinzugefügt werden, wie in dem Zeitdiagramm von 14 gezeigt. Der zweite vorherbestimmte Temperaturunterschied muss nicht notwendigerweise auf einen positiven Unterschied beschränkt sein, wird aber gewöhnlich in dem Bereich von etwa 0 bis 5°C festgelegt. Andererseits ist der dritte vorherbestimmte Temperaturunterschied gewöhnlich ein positiver Temperaturunterschied, zum Beispiel im Bereich von etwa 5 bis 10°C.
  • Um zu verhindern, dass sich an den Außenwänden der Laservorrichtung 1 eine übermäßige Kondensation bildet, kann die Laservorrichtung 1 alternativ ferner einen Feuchtigkeitsdetektor zum Detektieren der Feuchtigkeit der Luft außerhalb der Laservorrichtung 1 aufweisen, was aber in 11 nicht gezeigt ist. Die Berechnungseinheit 10 kann so ausgebildet sein, dass sie den Taupunkt der Luft außerhalb der Laservorrichtung 1 aus der Feuchtigkeit der Luft außerhalb der Laservorrichtung 1 und der durch den dritten Temperaturdetektor detektierten Außentemperatur der Laservorrichtung 1 berechnet, und der dritte vorherbestimmte Temperaturunterschied kann als Wert, der sich mit der Außenumgebung der Laservorrichtung 1 verändert, derart festgelegt werden, dass der Wert durch die Beziehung (dritter vorherbestimmter Temperaturunterschied) ≈ (Außentemperatur der Laservorrichtung) – (Taupunkt außerhalb der Laservorrichtung) gegeben ist.
  • Da nach der fünften Ausführungsform die Innenlufttemperatur der Laservorrichtung 1 mit der Außenlufttemperatur der Laservorrichtung 1 verändert wird, kann verhindert werden, dass die Außenwandtemperatur des Gehäuses 5 der Laservorrichtung 1 übermäßig abfällt und sich an den Außenwänden der Laservorrichtung 1 eine übermäßige Kondensation bildet. Da ferner die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 so gesteuert wird, dass sie nicht unter die untere Grenze des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs fällt, wird es auch möglich, zu verhindern, dass die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 übermäßig fällt und die Feuchtigkeit übermäßig ansteigt und Kondensation bildet.
  • Wenn der dritte Temperaturdetektor 23 an einer geeigneten Position zum Detektieren der Temperatur des Gehäuses 5 eingerichtet wird, ist es erwünscht, einen wärmeisolierenden Konstruktion vorzusehen, indem zum Beispiel der dritte Temperaturdetektor 23 durch ein wärmeisolierendes Material 26 eingeschlossen wird, um zu verhindern, dass Wärme von der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 oder von irgendeinem anderen Abschnitt des Gehäuses 5 der Laservorrichtung 1 als der Installationsstelle des dritten Temperaturdetektors 23 zu der Anbringungsposition leicht übertragen wird, damit eine Temperatur detektiert werden kann, die so nah als möglich an der Außenlufttemperatur der Laservorrichtung 1 liegt.
  • In 15A bis 15C ist ”Tw” die Kühlwassertemperatur, ”Tw1” die zulässige obere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation, das heißt, die obere Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs, und ”Tw2” die zulässige untere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation, das heißt, die untere Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs. Andererseits ist ”Td” der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1, ”Td1” die obere Grenztemperatur des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs, und ”Td2” die untere Grenztemperatur des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs. Ferner ist ”Ta” die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1, ”Ta1” die obere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs, und ”Ta2” die untere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs. Andererseits ist ”ΔT1” der erste vorherbestimmte Temperaturunterschied, ”ΔT2” der zweite vorherbestimmte Temperaturunterschied, ”ΔT3” der dritte vorherbestimmte Temperaturunterschied, und ”To” die durch den dritten Temperaturdetektor detektierte Außenlufttemperatur der Laservorrichtung.
  • Das in 15A bis 15C gezeigte Ablaufdiagramm der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von dem in 8A bis 8C gezeigten entsprechenden Ablaufdiagramm der dritten Ausführungsform durch die Aufnahme der Schritte S421 bis S423 und der Schritte S425 bis S427.
  • (Schritt S421 bis S423)
  • Die Temperatur, die durch Addieren des zweiten vorherbestimmten Temperaturunterschieds ΔT2 zu der unteren Grenztemperatur Tw2 des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs erhalten wurde, wird mit der Temperatur, die durch Subtrahieren des dritten vorherbestimmten Temperaturunterschieds ΔT3 von der durch den dritten Temperaturdetektor 23 detektierten Außenlufttemperatur To erhalten wurde, verglichen, und wenn die durch Addieren des zweiten vorherbestimmten Temperaturunterschieds ΔT2 zu der unteren Grenztemperatur Tw2 des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs erhaltene Temperatur niedriger ist, wird die untere Grenztemperatur Ta2 des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs so festgelegt, dass sie gleich der Außenlufttemperatur Ta minus dem dritten vorherbestimmten Temperaturunterschied ΔT3 ist.
  • Wenn andererseits die durch Addieren des zweiten vorherbestimmten Temperaturunterschieds ΔT2 zu der unteren Grenztemperatur Tw2 des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs erhaltene Temperatur höher ist, wird die untere Grenztemperatur Ta2 des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs so festgelegt, dass sie gleich der unteren Grenztemperatur Tw2 des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs plus dem zweiten vorherbestimmten Temperaturunterschied ΔT2 ist.
  • Auf diese Weise wird der dritte vorherbestimmte Temperaturbereich abhängig von dem in Schritt S421 vorgenommenen Vergleich unterschiedlich festgelegt. Wenn die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 aus dem dritten vorherbestimmten Temperaturbereich heraus abgewichen ist, nachdem sie in den so festgelegten dritten vorherbestimmten Temperaturbereich gelangt ist, wird dann bestimmt, dass der Lufttemperaturregler 20 ausgefallen ist.
  • Unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 16 wird eine sechste Ausführungsform beschrieben. In 16 ist ”Td” der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1, ”Ta” die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1, und ”ΔT1” der erste vorherbestimmte Temperaturunterschied. Bei den Steuerablaufdiagrammen, die jeweils in 3A und 3B, in 5A und 5B, 8A bis 8C, und 15A bis 15C gezeigt sind, wird nach der Ausgabe eines Befehls zum Anhalten der Laseroszillation der Betrieb des Entfeuchters 6 angehalten, wenn ein Befehl zum Anhalten des Betriebs an den Entfeuchter 6 ausgegeben wird. Andererseits werden bei der vorliegenden Ausführungsform der Feuchtigkeitsdetektor 7, der erste Temperaturdetektor 8, die Berechnungseinheit 10, die Entscheidungseinheit 11 und die Steuereinheit 12 auch während des Zeitraums, in dem kein Startbefehl an die Laservorrichtung 1 ausgegeben wird, im Betriebszustand gehalten, außer wenn ein Befehl zum vollständigen Anhalten an die Laservorrichtung 1 ausgegeben wird, um sie zum Beispiel zu bewegen oder dergleichen, wie in 16 gezeigt.
  • Dann können die Feuchtigkeit und die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 jederzeit oder in vorherbestimmten Zeitintervallen überwacht werden, und wenn die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds ΔT1 zu dem Taupunkt Td der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 erhaltene Temperatur höher als die durch den ersten Temperaturdetektor 8 detektierte Temperatur Ta der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 wird, kann der Betrieb des Entfeuchters 6 automatisch gestartet werden, um die Luft zu entfeuchten.
  • Dann kann der Entfeuchter 6, dessen Betrieb so gestartet wurde, den Taupunkt auf innerhalb des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs steuern, in dem die obere Grenztemperatur des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs so festgelegt wird, dass sie (Taupunkt Td der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1, als der Betrieb des Entfeuchters 6 gestartet wurde) = (durch den ersten Temperaturdetektor 8 detektierte Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1) – (erster vorherbestimmter Temperaturunterschied ΔT1) gleich ist.
  • Wenn jedoch, wie in 16 gezeigt, detektiert wird, dass die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds ΔT1 zu dem Taupunkt Td der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 erhaltene Temperatur höher als die durch den ersten Temperaturdetektor 8 detektierte Temperatur Ta der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 ist, kann nach einem kontinuierlichen Betrieb des Entfeuchters 6 für eine vorherbestimmte Zeitdauer erneut eine Entscheidung getroffen werden, und wenn die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds ΔT1 zu dem Taupunkt Td der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 erhaltene Temperatur niedriger als die durch den ersten Temperaturdetektor 8 detektierte Temperatur Ta der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 ist, kann der Betrieb des Entfeuchters 8 angehalten werden.
  • Nach der sechsten Ausführungsform wird die Wirkung geboten, dass auch während des Zeitraums, in dem die Laservorrichtung 1 nicht gestartet ist, verhindert werden kann, dass sich im Inneren der Laservorrichtung 1 Kondensation bildet.
  • Unter Bezugnahme auf 17 und 18 wird eine Laservorrichtung 1 nach einer siebenten Ausführungsform beschrieben werden. 17 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau der Laservorrichtung 1 zeigt, und 18 ist ein Steuerablaufdiagramm.
  • Wie in 17 gezeigt weist die Laservorrichtung 1 nach der siebenten Ausführungsform ferner einen vierten Temperaturdetektor 24 zum Detektieren der Temperatur des Kühlwassers im Inneren der Kühlwasserleitung stromaufwärts von der wärmeerzeugenden Komponente, die in der Laservorrichtung 1 enthalten ist, oder im Wesentlichen an der gleichen Position wie diese, oder zum Detektieren der Temperatur eines Bauteils in thermischem Kontakt mit der Kühlwasserleitung stromaufwärts von der wärmeerzeugenden Komponente, die in der Laservorrichtung 1 enthalten ist, oder im Wesentlichen an der gleichen Position wie diese, auf.
  • Wie in 18 gezeigt, wird, selbst während des Zeitraums, in dem der Startbefehl nicht an die Laservorrichtung ausgegeben wird, außer wenn ein Befehl zum vollständigen Anhalten an die Laservorrichtung 1 ausgegeben wird, um sie zu bewegen oder dergleichen, die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds zu dem Taupunkt der Luft erhaltene Temperatur mit der durch den vierten Temperaturdetektor 24 detektierten Temperatur und der durch den ersten Temperatursensor 8 detektierten Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1 verglichen, und der Betrieb des Entfeuchters 6 wird automatisch gestartet, um die Luft zu entfeuchten, wenn die erhaltene Temperatur höher als wenigstens eine der detektierten Temperaturen ist.
  • In 18 ist ”Td” der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1, ”Ta” die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung 1, ”ΔT1” der erste vorherbestimmte Temperaturunterschied, und ”T4” die durch den vierten Temperaturdetektor 24 detektierte Temperatur. Unter Bezugnahme auf 18 ist die Bedingung für das Anhalten des automatisch gestarteten Entfeuchters 6 die gleiche wie die Bedingung bei der unter Bezugnahme auf 16 beschriebenen sechsten Ausführungsform.
  • Wenn die Außenlufttemperatur der Laservorrichtung 1 rasch ansteigt, steigt die Wassertemperatur nur langsam, da die spezifische Wärme des Wassers hoch ist; als Ergebnis kann dann, wenn das Wasser nicht durch die Kühlwasserleitung im Inneren der Laservorrichtung 1 fließt, jener Teil, der mit dem in der Leitung verbliebenden Wasser in Kontakt steht, wie etwa die wassergekühlte Platte, worauf die wärmeerzeugende Komponente angebracht ist, der Teil mit der niedrigsten Temperatur im Inneren der Laservorrichtung 1 werden. Durch Einrichten des vierten Temperatursensors 24 an einer Stelle, von der erwartet wird, dass sie zur Zeit eines raschen Temperaturanstiegs zu dem Abschnitt mit der niedrigsten Temperatur wird, und Starten des Betriebs des Entfeuchters 6, wenn die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds ΔT1 zu dem Taupunkt Td der Luft erhaltene Temperatur höher als die durch den vierten Temperaturdetektor 24 detektierte Temperatur T4 ist, kann Kondensation im Inneren der Laservorrichtung 1 selbst dann auf eine verlässlichere Weise verhindert werden, wenn die Außentemperatur der Laservorrichtung 1 während des Zeitraums, in dem die Laservorrichtung 1 nicht gestartet ist, rasch ansteigt.
  • Wie in 17 gezeigt ist, kann die Kühlwasserleitung, die sich dem Laseroszillator 2, d. h., der Wärmeerzeugungsquelle, an der stromaufwärts befindlichen Seite des Laseroszillators 2 am nächsten befindet, als die bestimmte Installationsstelle des vierten Temperaturdetektors 24 gewählt werden. Alternativ kann der vierte Temperaturdetektor 24 an einem Abschnitt, der den Laseroszillator 2 kühlt, installiert sein, oder der vierte Temperaturdetektor 24 kann im Fall einer Laservorrichtung, die als Laserlichtquelle oder als Pumplichtquelle ein Laserdiodenmodul verwendet, so ausgebildet sein, dass er die Temperatur der wassergekühlten Platte, worauf das Laserdiodenmodul angebracht ist, detektiert.
  • Wenn der vierte Temperaturdetektor 24 so ausgebildet ist, dass er die Temperatur der wassergekühlten Platte detektiert, ist der Vorteil, dass es möglich wird, vor dem Start der Laseroszillation zu überprüfen, ob das Kühlwasser fließt und die wassergekühlte Platte tatsächlich auf eine gewünschte Temperatur gekühlt wird, und auch während der Laseroszillation zu überprüfen, ob die Temperatur der wassergekühlten Platte auf die gewünschte Temperatur verringert wird.
  • Wenn die Kühlwassertemperatur normal ist, kann es sein, dass die wassergekühlte Platte nicht auf die gewünschte Temperatur gekühlt wird, da die Durchflussmenge des Kühlwassers die erforderliche Menge unterschreitet; um einen derartigen Defektmodus zu detektieren, kann an der stromabwärts befindlichen Seite der Kühlwasserleitung ein Durchflussmengendetektor 25 vorgesehen sein, wie in 17 gezeigt, und an der Anzeigeeinheit kann ein Hinweis, der eine niedrige Kühlwasserdurchflussmenge oder einen Kühlerausfall angibt, angezeigt werden, wenn die Durchflussmenge des Kühlwassers nicht innerhalb eines vorherbestimmten Durchflussmengenbereichs liegt.
  • Bei einer Laservorrichtung können mehrere derartige Kühlwasserversorgungsvorrichtungen und/oder Entfeuchter vorgesehen sein. In diesem Fall können die Kühlwassertemperatur und der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung auch bei Ausfall einer der Kühlwasserversorgungsvorrichtungen oder eines der Entfeuchter immer noch auf innerhalb des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs bzw. des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert werden. Nach der oben beschriebenen Ausführungsform muss die Laseroszillation nicht angehalten werden, um eine Kondensation zu verhindern, solange in der Kühlwasserversorgungsvorrichtung oder dem Entfeuchter kein Defekt auftritt.
  • Ferner besteht im Fall der Laservorrichtung, die mit mehreren Kühlwasserversorgungsvorrichtungen und Entfeuchtern versehen ist, keine Notwendigkeit, die Laseroszillation anzuhalten, wenn eine der Kühlwasserversorgungsvorrichtungen oder einer der Entfeuchter ausfällt, und die Wahrscheinlichkeit, dass eine Situation ansteht, in der die Laseroszillation angehalten werden muss, kann verringert werden.
  • Obwohl oben verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, werden Fachleute erkennen, dass die Wirkungen und Vorteile, die durch die vorliegende Erfindung beabsichtigt sind, auch durch andere Ausführungsformen erzielt werden können. Insbesondere ist es möglich, einige der Komponentenelemente der obigen Ausführungsformen wegzulassen oder zu ersetzen oder ihnen einige bekannte Mittel hinzuzufügen, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Fachleuten ist auch ersichtlich, dass die Erfindung auch durch passendes Kombinieren der Merkmale von mehreren Ausführungsformen, die in dieser Patentbeschreibung explizit oder implizit offenbart sind, ausgeführt werden kann.
  • Da sich nach der Laservorrichtung der ersten Ausführungsform der Taupunkt in einem geschlossenen Raum nicht mit der Lufttemperatur verändert, außer wenn die Luft entfeuchtet oder von außen her befeuchtet wird, gilt, sobald die Beziehung (Taupunkt) + (erster vorherbestimmter Temperaturunterschied) ≤ (Kühlwassertemperatur) gilt und die Kühlwassertemperatur auf innerhalb des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert ist, diese Beziehung fort, und es kommt nicht zu einer Kondensation, sofern die Entfeuchtungskapazität des Entfeuchters das Maß an Feuchtigkeit, das durch Öffnungen in dem Gehäuse eindringen kann, übersteigt, außer wenn der Betrieb des Entfeuchters aus Gründen wie einer Abnahme der Innenlufttemperatur des Gehäuses beendet wird. Da keine Kondensation auftritt, besteht keine Notwendigkeit, die Laseroszillation oder die Zufuhr von Kühlwasser anzuhalten, um eine Kondensation zu verhindern oder einen Schutz vor einer Kondensation vorzusehen.
  • Da nach der Laservorrichtung nach der zweiten Erfindung die Kühlwassertemperatur auf innerhalb des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert wird, gilt, sobald die Beziehung (Taupunkt) + (erster vorherbestimmter Temperaturunterschied) ≤ (Kühlwassertemperatur) gilt, die Beziehung fort und es kommt nicht zu einer Kondensation, sofern die Entfeuchtungskapazität des Entfeuchters das Maß an Feuchtigkeit, das durch Öffnungen in dem Gehäuse eindringen kann, übersteigt, außer wenn der Betrieb des Entfeuchters aus Gründen wie einer Abnahme der Innenlufttemperatur des Gehäuses angehalten wird.
  • Nach der Laservorrichtung der dritten Erfindung kann nicht nur eine Kondensation auf eine verlässliche Weise verhindert werden, sondern es kann im Fall eines Entfeuchters, der einen Kompressor verwendet, auch eine Verschlechterung des Kompressors infolge von Ein-/Ausschalttätigkeiten verhindert werden.
  • Nach der Laservorrichtung der vierten Erfindung kann der Stromverbrauch des Entfeuchters verringert werden. Wenn der Entfeuchter durch eine Invertersteuerung oder ein ähnliches Verfahren, das die Belastung des Entfeuchters verringert, gesteuert wird, kann darüber hinaus die Treiberzeit des Entfeuchters verringert werden, was zur Schonung der Lebensdauer des Entfeuchters dient.
  • Gemäß der Laservorrichtung der fünften Erfindung kann, obwohl ein Entfeuchter mit einer hohen Entfeuchtungskapazität im Allgemeinen die begleitende Wirkung aufweist, dass die Luft gekühlt wird, die Erfindung verhindern, dass die Lufttemperatur übermäßig fällt und ein Anstieg der Feuchtigkeit im Inneren der Laservorrichtung verursacht wird; überdies kann bei einem Anstieg der Umgebungstemperatur verhindert werden, dass die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung ansteigt, während die Entfeuchtungsfunktion gewahrt wird.
  • Nach der Laservorrichtung der sechsten Erfindung kann eine Kondensation verlässlich verhindert werden, ohne dass der Entfeuchter und der Temperaturregler gesondert vorgesehen werden müssen, und können die Größe und die Kosten der Laservorrichtung verringert werden.
  • Nach der Laservorrichtung der siebenten oder achten Erfindung kann verhindert werden, dass die Feuchtigkeit im Inneren der Laservorrichtung übermäßig ansteigt und Kondensation verursacht, während verhindert wird, dass die Außenwandtemperatur des Gehäuses übermäßig fällt und eine übermäßige Kondensation an den Außenwänden der Laservorrichtung gebildet wird.
  • Nach der Laservorrichtung der neunten Erfindung werden, außer wenn es nötig ist, den Betrieb der Laservorrichtung vollständig anzuhalten, um sie zum Beispiel zu bewegen oder dergleichen, der Taupunkt und die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung überwacht und der Entfeuchter wird so betrieben, dass die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds zu dem Taupunkt erhaltene Temperatur nicht höher als die Innenlufttemperatur der Laservorrichtung wird; auf diese Weise kann selbst während des Zeitraums, in dem die Laservorrichtung nicht gestartet ist, verhindert werden, dass sich im Inneren der Laservorrichtung eine Kondensation bildet.
  • Nach der Laservorrichtung der zehnten Erfindung ist der vierte Temperaturdetektor an einer Stelle eingerichtet, von der erwartet wird, dass sie zu dem Abschnitt mit der niedrigsten Temperatur wird, wenn die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung mit einem Anstieg der Außenlufttemperatur der Laservorrichtung ansteigt, und der Betrieb des Entfeuchters wird gestartet, wenn die Temperatur, die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds zu dem Taupunkt der Luft erhalten wird, höher als die durch den vierten Temperaturdetektor detektierte Temperatur wird; durch diese Anordnung kann eine Kondensation im Inneren der Laservorrichtung selbst dann auf eine verlässlichere Weise verhindert werden, wenn während des Zeitraums, in dem die Laservorrichtung nicht gestartet ist, die Temperatur der Luft außerhalb der Laservorrichtung rasch ansteigt und Luft mit einem hohen Taupunkt in die Laservorrichtung eingebracht wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (10)

  1. Laservorrichtung (1), die einen Laseroszillator (2) und eine Stromversorgungseinheit (3) zur Lieferung eines Treiberstroms zu dem Laseroszillator aufweist und so ausgebildet ist, dass Kühlwasser zum Kühlen einer wärmeerzeugenden Komponente, die in der Laservorrichtung enthalten ist, von einer außerhalb der Laservorrichtung vorgesehenen Kühlwasserversorgungsvorrichtung (4) geliefert wird, wobei die Laservorrichtung umfasst: ein abgedichtetes Gehäuse (5), um die Menge der Luft, die von außerhalb der Laservorrichtung in das Innere der Laservorrichtung eindringt, auf ein Niveau von nicht mehr als einem vorherbestimmten Wert zu verringern; einen Entfeuchter (6), der die Luft im Inneren der Laservorrichtung entfeuchtet; einen Feuchtigkeitsdetektor (7), der die Feuchtigkeit der Luft im Inneren der Laservorrichtung detektiert; einen ersten Temperaturdetektor (8), der die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung detektiert; einen zweiten Temperaturdetektor (9), der die Temperatur des von außerhalb der Laservorrichtung gelieferten Kühlwassers detektiert; eine Berechnungseinheit (10), die aus den von dem Feuchtigkeitsdetektor und dem ersten Temperaturdetektor gelieferten Detektionsergebnissen den Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung berechnet; eine Entscheidungseinheit (11), die auf Basis des Detektionsergebnisses von dem zweiten Temperaturdetektor und des durch die Berechnungseinheit berechneten Taupunkts eine Entscheidung trifft, ob eine Flussbeginnbedingung, um das Fliessen des Kühlwassers in das Innere der Laservorrichtung zu beginnen, oder eine Oszillationsstartbedingung, um den Laseroszillator durch Liefern des Treiberstroms von der Stromversorgungseinheit zu dem Laseroszillator zum Beginnen der Laseroszillation zu bringen, erfüllt ist oder nicht; und eine Steuereinheit (12), die auf Basis des Ergebnisses der durch die Entscheidungseinheit getroffenen Entscheidung das Öffnen und Schließen eines in einer Leitung (16), durch die das von der Kühlwasserversorgungsvorrichtung gelieferte Kühlwasser fließt, vorgesehenen Absperrventils (13, 14, 15) steuert oder die Lieferung des Treiberstroms von der Stromversorgungseinheit zu dem Laseroszillator steuert, und wobei die Steuereinheit so ausgebildet ist, dass bei einer Entscheidung durch die Entscheidungseinheit, dass eine Beziehung (Taupunkt) + (erster vorherbestimmter Temperaturunterschied) 5 (Kühlwassertemperatur) und eine Beziehung (zulässige untere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation) ≤ (Kühlwassertemperatur) ≤ (zulässige obere Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation) beide infolge eines Vergleichs zwischen dem durch die Berechnungseinheit berechneten Taupunkt und der durch den zweiten Temperaturdetektor detektierten Kühlwassertemperatur erfüllt sind, das in der Leitung vorgesehene Absperrventil geöffnet wird, um das Fliessen des Kühlwassers in das Innere der Laservorrichtung zu beginnen, und danach der Treiberstrom zu dem Laseroszillator geliefert wird, um die Laseroszillation zu beginnen, und die Kühlwasserversorgungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass sie die Zufuhr des Kühlwassers während der Laseroszillation fortsetzt, wobei das Kühlwasser auf einen ersten vorherbestimmten Temperaturbereich, der zwischen der zulässigen unteren Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation und der zulässigen oberen Grenze der Kühlwassertemperatur während der Laseroszillation definiert ist, gesteuert wird, während der Entfeuchter so ausgebildet ist, dass er das Entfeuchten der Luft während der Laseroszillation so fortsetzt, dass die Beziehung (Taupunkt) + (erster vorherbestimmter Temperaturunterschied) ≤ (Kühlwassertemperatur) beibehalten wird.
  2. Laservorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Entfeuchter eine Entfeuchtungskapazität aufweist, die eine maximale Feuchtigkeitsmenge pro Einheitszeit, die von außerhalb der Laservorrichtung in das Innere der Laservorrichtung eindringen kann, übersteigt, wobei die maximale Menge aus einer zulässigen Umgebungsbedingung der Laservorrichtung und der durch das Gehäuse gelieferten Dichtigkeit, um die Menge der Luft, die von außerhalb der Laservorrichtung in das Innere der Laservorrichtung eindringt, auf ein Niveau von nicht mehr als einem vorherbestimmten Wert zu verringern, geschätzt wird.
  3. Laservorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Entfeuchter so ausgebildet ist, dass er das Entfeuchten der Luft während eines Zeitraums, in dem das Kühlwasser von der Kühlwasserversorgungsvorrichtung in das Innere der Laservorrichtung geliefert wird, fortsetzt.
  4. Laservorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Entfeuchter so gesteuert wird, dass der Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung innerhalb eines zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs liegt, der niedriger als der erste vorherbestimmte Temperaturbereich ist, und so, dass der Taupunkt nicht nach außerhalb des zweiten vorherbestimmten Temperaturbereichs abweicht, sobald er in den zweiten vorherbestimmten Temperaturbereich gebracht wurde.
  5. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend einen Lufttemperaturregler (20) zur Regulierung der Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung, und wobei die durch den ersten Temperaturdetektor detektierte Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung durch den Temperaturregler gemäß einem Befehl von der Steuereinheit so gesteuert wird, dass sie innerhalb eines dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs liegt, dessen unterer Grenztemperaturwert so festgelegt ist, dass er einer unteren Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs ungefähr gleich ist, oder höher als die untere Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs festgelegt ist, und die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung so gesteuert wird, dass sie nicht nach außerhalb des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs abweicht, sobald die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung in den dritten vorherbestimmten Temperaturbereich gebracht wurde.
  6. Laservorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Entfeuchter von einer Art ist, welche die in den Entfeuchter strömende Luft auf eine Temperatur kühlt, die gleich oder geringer als der Taupunkt ist, und die Luft durch Verursachen einer Kondensation an einer in dem Entfeuchter enthaltenen Kondensationseinheit entfeuchtet, und die Laservorrichtung ferner eine Heizeinheit (22) zum Erwärmen der aus dem Entfeuchter strömenden Luft aufweist, und wobei die Heizeinheit durch die Steuereinheit so gesteuert wird, dass im Wesentlichen eine Mindestbeheizung, die nötig ist, um zu verhindern, dass die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung unter die untere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs fällt, vorgenommen wird.
  7. Laservorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung durch den Lufttemperaturregler auf eine Temperatur innerhalb des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs oder eine Temperatur von nicht weniger als der unteren Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert wird, und die Laservorrichtung ferner einen dritten Temperaturdetektor (23) zum Detektieren einer Außentemperatur der Laservorrichtung oder einer Temperatur des Gehäuses aufweist, und wobei der dritte vorherbestimmte Temperaturbereich als zeitveränderliche Bedingung festgelegt ist, und die untere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs so festgelegt ist, dass sie der höheren Temperatur aus einer durch Addieren eines zweiten vorherbestimmten Temperaturunterschieds zu der unteren Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs erhaltenen Temperatur und einer durch Subtrahieren eines dritten vorherbestimmten Temperaturunterschieds von der durch den dritten Temperaturdetektor detektierten Temperatur gleich ist, und die Lufttemperatur im Inneren der Laservorrichtung auf eine Temperatur, die in den dritten vorherbestimmten Temperaturbereich fällt, oder eine Temperatur von nicht weniger als der unteren Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert wird.
  8. Laservorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung durch die Heizeinheit auf eine Temperatur innerhalb des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs oder auf eine Temperatur von nicht weniger als der unteren Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert wird, und die Laservorrichtung ferner einen dritten Temperaturdetektor zum Detektieren einer Außentemperatur der Laservorrichtung oder einer Temperatur des Gehäuses aufweist, und wobei der dritte vorherbestimmte Temperaturbereich als zeitveränderliche Bedingung festgelegt ist, und die untere Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs so festgelegt ist, dass sie der höheren Temperatur aus einer durch Addieren eines zweiten vorherbestimmten Temperaturunterschieds zu der unteren Grenztemperatur des ersten vorherbestimmten Temperaturbereichs erhaltenen Temperatur und einer durch Subtrahieren eines dritten vorherbestimmten Temperaturunterschieds von der durch den dritten Temperaturdetektor detektierten Temperatur gleich ist, und die Lufttemperatur im Inneren der Laservorrichtung auf eine Temperatur, die in den dritten vorherbestimmten Temperaturbereich fällt, oder eine Temperatur von nicht weniger als der unteren Grenztemperatur des dritten vorherbestimmten Temperaturbereichs gesteuert wird.
  9. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Feuchtigkeit und die Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung durch den Feuchtigkeitsdetektor, den ersten Temperaturdetektor, die Berechnungseinheit, die Entscheidungseinheit und die Steuereinheit selbst während eines Zeitraums, in dem kein Startbefehl an die Laservorrichtung ausgegeben wird, stets oder in vorherbestimmten Zeitintervallen überwacht werden, außer wenn ein Befehl zum vollständigen Anhalten an die Laservorrichtung ausgegeben wurde, und der Betrieb des Entfeuchters automatisch gestartet wird, um die Luft zu entfeuchten, wenn die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds zu dem Taupunkt der Luft im Inneren der Laservorrichtung erhaltene Temperatur höher als die durch den ersten Temperaturdetektor detektierte Temperatur der Luft im Inneren der Laservorrichtung wird.
  10. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend einen vierten Temperaturdetektor (24) zum Detektieren der Temperatur des Kühlwassers im Inneren der Leitung stromaufwärts von der wärmeerzeugenden Komponente oder im Wesentlichen an der gleichen Position wie die wärmeerzeugende Komponente oder zum Detektieren der Temperatur eines Bauelements in thermischem Kontakt mit der Leitung stromaufwärts von der wärmeerzeugenden Komponente oder im Wesentlichen an der gleichen Position wie diese, und wobei selbst während eines Zeitraums, in dem kein Startbefehl an die Laservorrichtung ausgegeben wird, außer wenn ein Befehl zum vollständigen Anhalten an die Laservorrichtung ausgegeben wurde, die durch Addieren des ersten vorherbestimmten Temperaturunterschieds zu dem Taupunkt der Luft erhaltene Temperatur mit der durch den vierten Temperaturdetektor detektierten Temperatur und der Temperatur der Luft in der Laservorrichtung, die von dem ersten Temperaturdetektor detektiert wird, verglichen wird, und der Betrieb des Entfeuchters automatisch gestartet wird, um die Luft zu entfeuchten, wenn die erhaltene Temperatur höher als wenigstens eine der detektierten Temperaturen ist.
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