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Technischer Hintergrund
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lasereinrichtung und insbesondere eine Lasereinrichtung mit einer Entfeuchtungseinrichtung.
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Stand der Technik
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In einer Hochleistungslasereinrichtung wird eine Kühlung durchgeführt, um ein Überhitzen einer Laserdiode als Laserstrahlquelle zu vermeiden. Insbesondere ist eine Kühleinrichtung für das Kühlen in der Lasereinrichtung vorgesehen. Die Lasereinrichtung ist allgemein in ein geschlossenes Gehäuse eingebaut und die Feuchtigkeit in dem Gehäuse wird so gesteuert, dass sie durch eine Einheit mit einer Entfeuchtungsfunktion wie z. B. einer Kühleinrichtung bei einem konstanten Wert gehalten wird. Wenn eine Tür des Gehäuses geöffnet wird, um zum Beispiel eine Wartung durchzuführen, wird die Laserdiode oder ein Element um die Laserdiode herum in einem gekühlten Zustand der feuchteren Luft ausgesetzt und bildet Kondenswasser. Das Anhaften von Wassertröpfchen an der Laserdiode aufgrund des Kondenswassers verursacht eine Gefahr von Schaden an der Laserdiode. Daher muss die Feuchtigkeit in dem Gehäuse der Lasereinrichtung kontinuierlich mit ausreichender Präzision gesteuert werden. Für eine solche Steuerung der Feuchtigkeit wird gewünscht, dass ein Feuchtigkeitssensor in dem Gehäuse vorgesehen ist, der eine hinreichend hohe Lebensdauer hat, und es wird gewünscht, eine stabile Erfassungsgenauigkeit zu halten.
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Eine Einrichtung zum Vorhersagen der Lebensdauer eines Feuchtigkeitssensors, der an einem Messort eingebaut ist, wurde im Stand der Technik vorgeschlagen (siehe z. B. Patentdokument 1). Nach der Technologie, die in Patentdokument 1 vorgeschlagen ist, wird zur Verwendung des Feuchtigkeitssensors der Feuchtigkeitssensor von einer verschlechterten Leistung regeneriert, indem er mit konstanten Zyklen erwärmt wird, wobei eine Wärmeeinrichtung bei dem Feuchtigkeitssensor vorgesehen ist. Gleichzeitig wird die Erwärmungszeit in jedem Zyklus verändert, um geschätzte Gesamterwärmungszeitdaten in einer Dauerperiode zu erhalten. Ferner werden kumulative Wertdaten der eigentlichen Erwärmungszeit erhalten. Basierend auf den geschätzten Daten bezüglich der Gesamterwärmungszeit und der kumulierten Daten der eigentlichen Erwärmungszeit wird eine vorher festgelegte Berechnung durchgeführt, um die Lebensdauer des Feuchtigkeitssensors vorherzusagen. Patentdokument 1 offenbart, dass durch das Vorhersagen der Lebensdauer des Feuchtigkeitssensors auf diese Weise eine Vorbereitung für einen regulären Austausch durchgeführt werden kann, um es zu ermöglich, dass eine Wartung bequemer durchgeführt werden kann.
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Es gibt auch eine vorgeschlagene Technik, um die Erfassungsgenauigkeit eines Feuchtigkeitssensors, der in eine Klimaanlage eingebaut ist, über einen langen Zeitraum beizubehalten (siehe z. B. Patentdokument 2). Nach der Technik, die in Patentdokument 2 beschrieben wird, wird eine gegenwärtige Anwendungsanhaltedauer festgelegt und der Feuchtigkeitssensor wird abwechselnd betätigt. Wenn ein erfasster Feuchtigkeitswert einen bestimmten Bereich überschreitet, und wenn der erfasste Feuchtigkeitswert sich mit einer Rate verändert, die eine bestimmte Rate nicht überschreitet, während er in einen bestimmten Bereich während des abwechselnden Betätigens des Feuchtigkeitssensors fällt, wird die gegenwärtige Anwendungsanhaltedauer verlängert. Patentdokument 2 beschreibt, dass das Verlängern der Anwendungsanhaltedauer die kumulative Zeit des gegenwärtigen Anwendens des Feuchtigkeitssensors erhöht, was ermöglicht, die Erfassungsgenauigkeit über einen langen Zeitraum beizubehalten.
Patentdokument 1:
Japanische Offenlegungsschrift 2010-008321 Patentdokument 2:
Japanische Offenlegungsschrift H05-333942 -
Darstellung der Erfindung
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Nach der Technik, die in Patentdokument 1 offenbart ist, wird die Lebensdauer des Feuchtigkeitssensors durch eine Berechnung basierend auf den Daten bezüglich der Erwärmungsdauer des Feuchtigkeitssensors vorhergesagt, wodurch die Wartung bequemer durchgeführt werden kann. Jedoch beschreibt Patentdokument 1 keinen Weg des Erhöhens der Lebensdauer selbst. Nach der in Patentdokument 2 offenbarten Technik wird die Dauer des Anhaltens der gegenwärtigen Anwendung des Feuchtigkeitssensors basierend auf dem Feuchtigkeitswert, der durch den Feuchtigkeitssensor gemessen wird, der der Klimaanlage zugeordnet ist, und einer Veränderungsrate des erfassten Feuchtigkeitswerts gesteuert. Jedoch kann, um ein Bilden von Kondenswasser auf der Kühlungseinrichtung der Lasereinrichtung zu vermeiden, diese Technik nicht so wie sie ist angewandt werden.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben genannten Umstände vorgenommen. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Lasereinrichtung bereitzustellen, die das Verhindern von Kondenswasserbildung auf einer Kühleinrichtung der Lasereinrichtung vermeidet, während sie zu einer längeren Lebensdauer eines Feuchtigkeitssensors beiträgt.
- (1) Eine Lasereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung (zum Beispiel Lasereinrichtung 1, die später beschrieben wird) weist eine Laserdiode (z. B. Laserdiode 10, die später beschrieben wird) und eine Kühleinrichtung (z. B. Kühleinrichtung 20, die später beschrieben wird) auf. Die Laserdiode und die Kühleinrichtung sind in einem Gehäuse vorgesehen (z. B. Gehäuse 2, das später beschrieben wird): Die Lasereinrichtung weist auf: einen Feuchtigkeitssensor (z. B. Feuchtigkeitssensor 30, der später beschrieben wird), der Feuchtigkeit in der Lasereinrichtung erfasst, während dem Feuchtigkeitssensor Strom zugeführt wird, und eine Stromanwendungssteuerungseinrichtung (z. B. Stromanwendungssteuerungseinrichtung 40, die später beschrieben wird), welche die Zeit des Zuführens von Strom zum Feuchtigkeitssensor steuert.
- (2) Die Lasereinrichtung nach (1) kann ferner aufweisen: einen Temperatursensor (z. B. Temperatursensor 50, der später beschrieben wird), der eine Temperatur in dem Gehäuse erfasst, und einen Taupunktberechner (z. B. Taupunktberechner 60, der später beschrieben wird), der einen Taupunkt basierend auf der Feuchtigkeit, die von dem Feuchtigkeitssensor erfasst wird, und der Temperatur, die von dem Temperatursensor erfasst wird, berechnet. Die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung kann die Zeit der Stromzufuhr zu der Feuchtigkeitssteuerungseinrichtung basierend auf dem Taupunkt berechnen, der durch den Taupunktberechner berechnet wurde.
- (3) Die Lasereinrichtung nach (1) oder (2) kann ferner einen Tür-Offen/Geschlossen-Sensor (z. B. Tür-Offen/Geschlossen-Sensor 4, der später beschrieben wird) aufweisen, der einen offenen/geschlossenen Zustand einer Tür (z. B. der Tür 3, die später beschrieben wird) des Gehäuses erfasst. Die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung kann die Zeit der Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor in Abhängigkeit von dem offenen/geschlossenen Zustand der Tür steuern, der durch den Tür-offen/geschlossen-Sensor erfasst wurde.
- (4) In der Lasereinrichtung nach einem der Punkte (1) bis (3) kann der Feuchtigkeitssensor in der Nähe der Kühleinrichtung vorgesehen sein.
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Die vorliegende Erfindung kann eine Lasereinrichtung bereitstellen, die das Verhindern von Kondenswasserbildung auf der Kühleinrichtung der Lasereinrichtung ermöglicht, während sie zu einer längeren Lebensdauer des verwendeten Feuchtigkeitssensors beiträgt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt schematisch die Ausgestaltung einer Lasereinrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung.
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2 zeigt die Steuerung der Stromzufuhr zu einem Feuchtigkeitssensor, die durch die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung in der Lasereinrichtung nach 1 durchgeführt wird.
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3 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Stromzufuhrsteuerungseinrichtung in der Lasereinrichtung der 1 zeigt.
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4 zeigt schematisch die Ausgestaltung einer Lasereinrichtung nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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1 zeigt schematisch die Ausgestaltung einer Lasereinrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Lasereinrichtung 1 weist eine Laserdiode 10 und eine Kühleinrichtung 20 zum Kühlen der Laserdiode 10 auf. Die Laserdiode 10 und die Kühleinrichtung 20 sind in einem Gehäuse 2 vorgesehen. Insbesondere wird die Laserdiode 10 als eine Laserstrahlquelle durch die Kühleinrichtung 20 zum Kühlen der Laserdiode 10 begleitet. Die Laserdiode 10 und die Kühleinrichtung 20 sind in dem verschlossenen Gehäuse 2 vorgesehen. Die Kühleinrichtung 20 kann eine Kühleinrichtung von einem Typus sein, bei dem ein Kühlmittel in einem flüssigkeitsgekühlten Kühlkörper fließt, oder von einem Typus sein, bei dem ein elektronisches Kühlelement vorgesehen ist wie z. B. ein Peltierelement.
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Die Lasereinrichtung 1 weist ferner einen Feuchtigkeitssensor 30 und eine Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 auf. Der Feuchtigkeitssensor 30 erfasst Feuchtigkeit in der Lasereinrichtung 1 (insbesondere in dem Gehäuse 2), während Strom zu dem Feuchtigkeitssensor 30 zugeführt wird. Die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 steuert die Zeit der Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30. Die Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30 ist eine Maßnahme, die vorgenommen wird, um die Empfindlichkeit der Feuchtigkeitserfassung durch das Zuführen von Wärme zu regenerieren (zu erneuern). Durch das Vornehmen dieser Maßnahme wird das Wasser, das bei einem Feuchtigkeitserfassungselement des Feuchtigkeitserfassers, welcher den Feuchtigkeitssensor 30 bildet, zurückgehalten wird, entfernt, wodurch die Erfassungsempfindlichkeit zurückgewonnen wird und die Hysterese bezüglich der Ausgabe der Erfassung entfernt wird. Jedoch gelant, wenn die kumulative Zeit dieser Stromzufuhr extrem hoch wird, der Feuchtigkeitssensor zu dem Ende von dessen Lebensdauer. Die Lasereinrichtung 1 weist ferner einen Temperatursensor 50 und einen Taupunktberechner 60 auf, die in dem Gehäuse 2 vorgesehen sind. Der Temperatursensor 50 erfasst eine Temperatur im Gehäuse 2. Der Taupunktberechner 60 berechnet einen Taupunkt basierend auf der Feuchtigkeit, die durch den Feuchtigkeitssensor 30 erfasst wurde, und der Temperatur, die durch den Temperatursensor 50 erfasst wurde.
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Die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 steuert die Zeit der Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30 basierend auf dem Taupunkt, der durch den Taupunktberechner 60 berechnet wurde. Insbesondere stellt die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 eine durchschnittliches Tastverhältnis (engl.: „duty cycle”) der Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30 durch das Verändern der Zyklen der Stromzufuhr mit einer konstanten Dauer ein oder durch das Verändern eines Tastverhältnisses der Stromzufuhr in konstanten Zyklen. Das Gehäuse 2 ist mit einer Tür 3 versehen. Die Tür 3 weist einen Tür-offen/geschlossen-Sensor 4 auf, der einen offenen/geschlossenen Zustand der Tür 3 erfasst. Die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 steuert die Zeit der Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30 in Abhängigkeit von dem offenen/geschlossenen Zustand der Tür 3, der durch den Tür-offen/geschlossen-Sensor 4 erfasst wird.
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In der Lasereinrichtung 1 ist der Feuchtigkeitssensor 30 an einer Position so vorgesehen, dass er die Kühleinrichtung 20 berührt oder in der Nähe der Kühleinrichtung 20 ist. Das führt dazu, dass der Feuchtigkeitssensor 30 Veränderungen in benachbarten Räumen der Kühleinrichtung 20 mit einer hohen Empfindlichkeit und ohne lange Verzögerungen erfasst, wodurch eine gute Erfassungsgenauigkeit erzielt wird. In diesem Fall kann anstelle des Steuerns der Zeit der Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30 aufgrund des erfassten Taupunkts die Zeit der Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30 basierend auf solch einem sehr genau erfassten Feuchtigkeitswert gesteuert werden. Das Gehäuse 2 ist mit einer Entfeuchtungseinrichtung 5 versehen, um die Feuchtigkeit in dem Gehäuse 2 niedrig zu halten. Die Leistung des Entfeuchtungsbetriebs der Entfeuchtungseinrichtung 5 wird in Abhängigkeit von einem erfassten Feuchtigkeitswert eingestellt, der von dem Feuchtigkeitssensor 30 übertragen wird. Die Entfeuchtungseinrichtung 5 kann z. B. eine elektronische Entfeuchtungseinrichtung sein oder eine Entfeuchtungseinrichtung von einem Typ, bei dem Wasser unter Verwendung eines Polyelektrolytfilms elektrolysiert wird.
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Der Taupunktberechner 60 berechnet einen Taupunkt im Gehäuse 2 basierend auf einem Feuchtigkeitssignal RH und einem Temperatursignal TH und gibt den berechneten Taupunkt als Taupunktsignal DP aus. Das Feuchtigkeitssignal RH ist ein Signal, das eine Feuchtigkeit in dem Gehäuse 2 angibt, das von dem Feuchtigkeitssensor 30 ausgegeben wird. Das Temperatursignal TH ist ein Signal, das eine Temperatur in dem Gehäuse 2 angibt, das von dem Temperatursensor 50 ausgegeben wird. Das Taupunktsignal DP, das den Taupunkt bezeichnet, der auf die oben beschriebene Art durch den Taupunktberechner 50 berechnet wird, wird in die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 eingegeben. Ein Tür-offen/geschlossen-Signal OM, das das offen sein oder geschlossen sein der Tür 3 bezeichnet, das durch den Tür-offen/geschlossen-Sensor 4 erfasst wird, wird zusätzlich in die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 eingegeben. Aufgrund des Taupunktsignals DP und des Tür-offen/geschlossen-Signals OM, die in die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 eingegeben werden, führt die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 dem Feuchtigkeitssensor 30 ein Stromzufuhrsteuerungssignal EC zum Steuern der Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30 zu. Durch das Zuführen des Stromzufuhrsteuerungssignals EC wird eine Art der Stromzufuhr zum Wasserentfernungsmittel (nicht in den Zeichnungen dargestellt) des Feuchtigkeitssensors 30 eingestellt.
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Das Einstellen der Zeit der Stromzufuhrzeit durch die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 wird anschließend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. 2 zeigt die Steuerung über die Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30, die durch die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 in der Lasereinrichtung 1 ausgeübt wird, die in 1 gezeigt ist. Die Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30 wird in Abhängigkeit von einem Taupunkt in dem Gehäuse 2 eingestellt.
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Verschiedene schwarze Punkte mit der Bezeichnung „Taupunkt” an der linken Kante der 2 bezeichnen Taupunkte (°C) im Gehäuse 2, die durch den Taupunktberechner 60 berechnet wurden. Insbesondere gibt der Taupunktberechner 60 das Taupunktsignal DP aus, das einen Taupunkt im Gehäuse 2 ausgibt. Das Grund für das Verwenden verschiedener diskreter schwarzer Punkte zum Darstellen der Taupunkte, die als das Taupunktsignal DP gezeigt sind, ist der, dass man das Timing jeder Messung (Berechnung) und der gemessenen Werte zeigt. Eine gepunktete Linie, die quer zu den verschiedenen diskreten Taupunkten gezogen ist, zeigt einen vorher festgelegten Wert DP1 oberhalb eines Taupunkts DP1. Wenn ein Taupunkt der vorher festgelegte Wert DP1 oder weniger ist, ist ein Risiko der Kondenswasserbildung im Gehäuse 2 niedrig. Wenn jedoch ein Taupunkt den vorher festgelegten Wert DP1 überschreitet, besteht ein Risiko der Kondenswasserbildung im Gehäuse 2.
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Unter Bezugnahme auf 2 wird eine Zeitdauer, wenn ein Taupunkt, der als das Taupunktsignal DP dargestellt ist, den vorher festgelegten Wert DP1 überschreitet, eine Dauer T1 genannt. Eine Zeitdauer, wenn dieser Taupunkt der vorher festgelegte Werte DP1 oder weniger ist, wird eine Dauer T2 genannt. Eine Zeitdauer, wenn das Tür-offen/geschlossen-Signal OM anzeigt, dass die Tür 3 offen ist, wird eine Dauer T3 genannt. In der Dauer T1 überschreitet ein Taupunkt in dem Gehäuse 2 den vorher festgelegten Wert DP1, so dass das Gehäuse 2 in einer Atmosphäre ist, in der Kondenswasser vergleichsweise wahrscheinlich gebildet wird. Somit wird das Stromzufuhrsteuerungssignal EC, das von der Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 zu dem Feuchtigkeitssensor 30 zugeführt wird, so eingestellt, dass es eine konstante AN-Dauer und kurze Zyklen hat, in denen es AN ist. Aufgrund der Zufuhr dieses Stromzufuhrsteuerungssignals EC führt der Feuchtigkeitssensor 30 Strom zu dem Wasserentfernungsmittel (nicht in den Zeichnungen dargestellt) mit einer relativ hohen Frequenz zu.
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Durch die Zufuhr von Strom zu dem Wasserentfernungsmittel mit der vergleichsweise hohen Frequenz wird eine Empfindlichkeitsverringerung aufgrund der exzessiven Absorption von Wasser verhindert und eine Hysterese hinsichtlich der Ausgabe der Erfassung wird behoben. Demgemäß kann der Feuchtigkeitssensor 30 die Genauigkeit des Feuchtigkeitssignals RH beibehalten.
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In der Dauer T2 ist ein Taupunkt im Gehäuse 2 der vorher festgelegte Wert DP1 oder weniger, so dass das Gehäuse 2 in einer Atmosphäre ist, in der sich Kondenswasser nur unwahrscheinlich bildet. Somit wird das Stromzufuhrsteuerungssignal EC, das von der Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 zu dem Feuchtigkeitssensor 30 zugeführt wird, so eingestellt, dass es eine konstante AN-Dauer hat und lange Zyklen, in denen das AN auftritt. Aufgrund der Zufuhr dieses Stromzufuhrsteuerungssignals EC führt der Feuchtigkeitssensor 30 dem Wasserentfernungsmittel (nicht in den Zeichnungen dargestellt) Strom mit einer vergleichsweise geringen Frequenz zu. Durch die Zufuhr von Strom zu dem Wasserentfernungsmittel selbst bei einer vergleichsweise niedrigen Frequenz kann die Empfindlichkeitsverringerung aufgrund der übermäßigen Absorption von Wasser trotzdem verhindert werden und kann eine Hysterese bezüglich der Ausgabe der Erfassung trotzdem entfernt werden. Somit kann die Zeit der Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30 zum Rückgewinnen (Erneuern) der Empfindlichkeit verkürzt werden. In diesem Zustand ist der Feuchtigkeitssensor 30 in der Lage, die Genauigkeit des Feuchtigkeitssignals RH beizubehalten. Als ein Ergebnis wird, während der Feuchtigkeitssensor 30 verwendet wird, ein Strom nicht zu dem Feuchtigkeitssensor 30 mit einer übermäßig hohen Frequenz zugeführt. Somit wird das Verkürzen der Lebensdauer des Feuchtigkeitssensors 30 aufgrund des Akkumulierens von Zeit von Stromzufuhr verhindert.
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In der Dauer T3 ist die Tür 3 des Gehäuses 2 des Lasereinrichtung 1 offen. Somit kann Kondenswasser sehr schnell in dem Gehäuse 2 gebildet wird. Somit schaltet, wenn die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 feststellt, dass die Tür 3 offen ist basierend auf dem Tür-offen/geschlossen-Signal OM, die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 sofort das Stromzufuhrsteuerungssignal EC ein und behält einen Zustand bei, in dem das Stromzufuhrsteuerungssignal EC an ist. Somit behält der Feuchtigkeitssensor 30 einen Zustand bei, in dem Strom zu dem Wasserentfernungsmittel (nicht in den Zeichnungen dargestellt) zugeführt wird, so dass eine Empfindlichkeitsverringerung aufgrund der exzessiven Absorption von Wasser verhindert wird und eine Hysterese in Bezug auf die Ausgabe der Erfassung behoben wird. Daher kann, selbst wenn die Tür 3 des Gehäuses 2 geöffnet wird, der Feuchtigkeitssensor 30 trotzdem die Genauigkeit des Feuchtigkeitssignals RH beibehalten, um Kondenswasserbildung sofort zu erfassen.
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Der Steuerungsbetrieb der Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 in der Lasereinrichtung 1 wird anschließend unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, dass den Steuerungsbetrieb der Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 in der Lasereinrichtung, die in 1 gezeigt ist. Wenn der Betrieb gestartet wird, liest die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 das Tür-offen/geschlossen-Signal OM von dem Tür-offen/geschlossen-Sensor 4 (Schritt S1) ein. Anschließend bestimmt die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 basierend auf dem eingelesenen Tür-offen/geschlossen-Signal OM, ob die Tür 3 offen oder geschlossen ist (Schritt S2). Wenn in Schritt S2 bestimmt wird, dass die Tür 3 geschlossen ist (Schritt S2: Ja), liest die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 das Taupunktsignal DP von dem Taupunktberechner 60 ein (Schritt S3). Anschließend bestimmt die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40, ob der Wert des eingelesenen Taupunktsignals DP der vorher festgelegte Wert DP1 oder weniger ist oder nicht (Schritt S4).
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Wenn in Schritt S4 der Wert des Taupunktsignals DP als der vorher festgelegte Wert DP1 oder weniger bestimmt wird (Schritt S4: Ja), stellt die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 lange AN-Zyklen der Stromzufuhrsteuerungssignals EC ein (Schritt S5). Nach Schritt S5 bestimmt die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40, ob eine Handlung vorgenommen wurde, um den Betrieb der Lasereinrichtung 1 zu beenden basierend auf, z. B., einer Aufzeichnung des Betriebsverlaufs einer Betätigungseinheit der Lasereinrichtung 1, die nicht in den Zeichnungen gezeigt ist (Schritt S6). Wenn in Schritt S6 bestimmt wird, dass eine Handlung vorgenommen wurde, um den Betrieb der Lasereinrichtung zu beenden (Schritt S6: Ja), beendet die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 den Betrieb. Wenn in Schritt S6 bestimmt wird, dass die Lasereinrichtung 1 in Betrieb ist (Schritt S6: Nein), kehrt der Ablauf zu Schritt S1 zurück, um den oben beschriebenen Betrieb zu wiederholen.
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Wenn in Schritt S2 bestimmt wird, dass die Tür 3 offen ist (Schritt S2: Nein), stellt die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 das Stromzufuhrsteuerungssignal EC so ein, dass es das Stromzufuhrsteuerungssignal EC in einem AN-Zustand hält (Schritt S7: Nein). Nach Schritt S7 springt der Ablauf zu Schritt S6, der oben beschrieben wurde. Wenn in Schritt S4 der Wert des Taupunktsignals DP als den vorher festgelegten Wert DP1 überschreitend bestimmt wird (Schritt S4: Nein), stellt die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 kurze AN-Zyklen des Stromzufuhrsteuerungssignals EC ein (Schritt S8). Nach Schritt S8 geht der Ablauf zu Schritt S6 über, der oben beschrieben wurde.
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Wie aus der obigen Beschreibung deutlich wird, die unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm der 3 vorgenommen wurde, liest die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 zuerst das Tür-offen/geschlossen-Signal OM von dem Tür-offen/geschlossen-Sensor 4 ein, um zu bestimmen, ob die Tür 3 offen oder geschlossen ist. Wenn die Tür 3 offen ist (Schritt S2: Nein), stellt die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 ohne weitere Erfordernisse das Stromzufuhrsteuerungssignal EC so ein, dass es das Stromzufuhrsteuerungssignal EC im AN-Zustand hält (Schritt S7). Somit übt, wenn die Tür 3 offen ist, die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 eine Steuerung derart aus, dass sie die Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 40 weiterführt, unabhängig davon, ob andere Bedingungen erfüllt sind. Somit wird derzeit der Taupunktberechner 60 nicht benötigt, um einen Prozess durchzuführen, um einen Taupunkt zu berechnen. Ferner behält, da die Stromzufuhr zum Feuchtigkeitssensor beibehalten wird, der Feuchtigkeitssensor 30 einen Zustand des Zuführens von Strom zu dem Wasserentfernungsmittel (nicht in den Figuren dargestellt) bei. Somit wird, wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, die Verringerung in der Empfindlichkeit aufgrund der exzessiven Absorption von Wasser verhindert und eine Hysterese bezüglich der Ausgabe der Erfassung wird entfernt. Demgemäß ist, selbst wenn die Tür 3 des Gehäuses 2 geöffnet wird, der Feuchtigkeitssensor 30 trotzdem in der Lage, die Genauigkeit des Feuchtigkeitssignals RH beizubehalten.
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Wenn die Tür 3 geschlossen ist (Schritt S2: Ja), bestimmt die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40, ob ein Taupunkt kleiner oder gleich einem vorher festgelegten Wert DP1 ist oder nicht. Wenn der Taupunkt niedrig ist, ist eine Gefahr der Kondenswasserbildung niedrig. Somit stellt die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 lange AN-Zyklen des Stromzufuhrsteuerungssignals EC ein (Schritt S5). Anders gesagt dient dieses Einstellen im Schritt S5 dazu, die Zeitdauer des Anhaltens der Stromzufuhr zum Feuchtigkeitssensor 30 zu erhöhen. Hierdurch wird die kumulative Zeit der Stromzufuhr zum Feuchtigkeitssensor 30 verkürzt, um die Lebensdauer des Feuchtigkeitssensors 30 zu erhöhen. Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird die kumulative Zeit der Stromzufuhr zum Feuchtigkeitssensor 30 verkürzt, indem das Stromzufuhrsteuerungssignal EC so eingestellt wird, dass es eine konstante Dauer aller AN-Zyklen hat und lange Zyklen des Auftretens von AN. Alternativ kann, wenn ein durchschnittliches AN-Verhältnis des Stromzufuhrsteuerungssignals EC relativ verkürzt wird, die kumulative Zeit der Stromzufuhr zum Feuchtigkeitssensor 30 auch verkürzt werden, während verschiedene Wellenformen für ein Stromzufuhrsignal erzeugt werden.
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Eine Lasereinrichtung nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 zeigt schematisch die Ausgestaltung der Lasereinrichtung nach der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In einer Lasereinrichtung 1a nach dieser Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist, wird die Stromzufuhr zum Feuchtigkeitssensor 30 in einer Lasereinrichtung 100 durch eine CNC-Einheit 200 gesteuert. In 4 sind Einheiten, die denjenigen entsprechen, die oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurden, durch die gleichen Zeichen bezeichnet. Solche einander entsprechenden Einheiten werden nicht individuell beschrieben. Die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 und der Taupunktberechner 60 in der Lasereinrichtung 1, die oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurden, sind nicht in der Lasereinrichtung 100 vorgesehen, die in 4 gezeigt ist. Funktionale Einheiten, die der Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 und dem Taupunktberechner 50 entsprechen, sind jeweils als eine Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 41 und ein Taupunktberechner 61 in der CNC-Einheit 200 bereitgestellt. Die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 41 und der Taupunktberechner 61 können im Wesentlichen durch Verwenden einer CPU der CNC-Einheit 200 (nicht in den Zeichnungen dargestellt) und Software ausgestaltet sein. Alternativ können die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 41 und der Taupunktberechner 61 Hardware-Einheiten sein, die separat durch das Verwenden jeweiliger Schaltkreiseinheiten konfiguriert sind.
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Wie der Taupunktberechner 60, der in 1 gezeigt ist, empfängt der Taupunktberechner 61 in der CNC-Einheit 200 das Temperatursignal TH und das Feuchtigkeitssignal RH, die jeweils vom Temperatursensor 50 und dem Feuchtigkeitssensor 30 eingegeben werden. Basierend auf dem Temperatursignal TH und dem Feuchtigkeitssignal RH berechnet der Taupunktberechner 61 einen Taupunkt (DP). Das Taupunktsignal DP, das den berechneten Taupunkt bezeichnet, wird in die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 41 in der CNC-Einheit 200 eingegeben. Die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 41 empfängt das Tür-offen/geschlossen-Signal OM zusätzlich zu dem oben beschriebenen Taupunktsignal DP. Basierend auf dem eingegebenen Taupunktsignal DP und dem Tür-offen/geschlossen-Signal OM erzeugt die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 41 das Stromzufuhrsteuerungssignal EC auf die gleiche Weise wie die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40, die in 1 gezeigt ist, und führt das erzeugte Signal EC dem Feuchtigkeitssensor 30 zu. Insbesondere steuert die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 41 die Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30 aufgrund eines Taupunkts in einem Gehäuse genauso wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Der Betrieb der Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 41 ist der gleiche wie derjenige, der oben unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm der 3 beschrieben wurde. Somit erzielt die Lasereinrichtung 1a nach der Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist, Effekte, die vergleichbar zu denen sind, die von der Lasereinrichtung 1 erzielt werden, die oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde.
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Die Effekte, die durch die Lasereinrichtung nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt werden, die oben unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben wurde, können wie folgt zusammengefasst werden.
- (1) Eine Lasereinrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung weist die Laserdiode 10 und die Kühleinrichtung 20 zum Kühlen der Laserdiode 10 auf. Die Laserdiode 10 und die Kühleinrichtung 20 sind in dem Gehäuse 2 vorgesehen. Die Lasereinrichtung 1 weist den Feuchtigkeitssensor 30 und die Stromanwendungssteuerungseinrichtung 40 oder 41 auf. Der Feuchtigkeitssensor 30 Feuchtigkeit in der Lasereinrichtung 1 erfasst, während dem Feuchtigkeitssensor 30 Strom zugeführt wird. Die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 oder 41 steuert die Zeit des Zuführens von Strom zum Feuchtigkeitssensor 30.
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In der Lasereinrichtung nach (1) betreibt die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 oder 41 den Feuchtigkeitssensor 30 intermittierend. Somit kann die Verschlechterung des Feuchtigkeitssensors 30 verringert werden.
- (2) In einem Gesichtspunkt der Lasereinrichtung 1 gemäß der Erfindung weist die Lasereinrichtung nach (1) ferner auf: den Temperatursensor 50, der eine Temperatur in dem Gehäuse 2 erfasst, und einen Taupunktberechner 60 oder 61, der einen Taupunkt basierend auf der Feuchtigkeit, die von dem Feuchtigkeitssensor 30 erfasst wird, und der Temperatur, die von dem Temperatursensor 50 erfasst wird, bestimmt. Die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 oder 41 steuert die Zeit der Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30 basierend auf dem Taupunkt, der durch den Taupunktberechner 60 berechnet wurde.
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In der Lasereinrichtung 1 nach (2) wird die Wahrscheinlichkeit der Kondenswasserbildung basierend auf dem Taupunkt bestimmt, der durch den Taupunktberechner 60 oder 61 berechnet wurde. Wenn es keine Wahrscheinlichkeit der Kondenswasserbildung gibt, wird die Ausschaltezeit der Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30 verlängert. Somit kann die Verschlechterung des Feuchtigkeitssensors 30 verringert werden.
- (3) In einem Gesichtspunkt der Lasereinrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung weist die Lasereinrichtung ferner den Tür-offen/geschlossen-Sensor 4 auf, der einen offenen/geschlossenen Zustand der Tür 3 des Gehäuses 2 erfasst. Die Stromzufuhrsteuerungseinrichtung 40 oder 41 steuert die Zeit der Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30 in Abhängigkeit von dem offenen/geschlossenen Zustand der Tür 3, der durch den Tür-offen/geschlossen-Sensor 4 erfasst wurde.
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In der Lasereinrichtung 1 nach (3) wird, wenn die Tür 3 offen ist, eine Steuerung so durchgeführt, dass die Stromzufuhr zu dem Feuchtigkeitssensor 30 weitergeführt wird, unabhängig davon, ob andere Bedingungen erfüllt sind. Somit muss zu diesem Zeitpunkt der Taupunktberechner 60 oder 61 keinen Vorgang durchführen, um einen Taupunkt zu berechnen.
- (4) In einem Gesichtspunkt der Lasereinrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung ist der Feuchtigkeitssensor 30 in der Nähe der Kühleinrichtung 20 vorgesehen.
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In der Lasereinrichtung 1 nach (4) erfasst der Feuchtigkeitssensor 30 Veränderungen in der Feuchtigkeit in der Umgebung der Kühleinrichtung 20 mit einer hohen Empfindlichkeit, wodurch vorteilhaft eine hohe Erfassungsgenauigkeit erzielt wird.
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Zusammengefasst ist die Lasereinrichtung 1 oder 1a nach der vorliegenden Erfindung in der Lage, Kondenswasserbildung an der Kühleinrichtung 20 der Lasereinrichtung 1 durch das Einstellen der Entfeuchtungsleistung der Entfeuchtungseinrichtung 5 in einem Betrieb einzustellen, die je nach Bedarf basierend auf der Eingabe der Erfassung von dem Feuchtigkeitssensor 30 eingestellt wird, während zu einer höheren Lebensdauer des Feuchtigkeitssensors 30 beigetragen wird, der als ein Feuchtigkeitserfassungsmittel verwendet wird. Zu bemerken ist hierbei, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, sondern dass verschiedene Modifikationen oder Veränderungen der vorliegenden Erfindung umgesetzt werden können. Bezüglich des Feuchtigkeitssignals RH, das die Feuchtigkeit bezeichnet, die durch den Feuchtigkeitssensor 30 erfasst wird, wird das Feuchtigkeitssignal RH in den Taupunktberechner 60 oder 61 zum Berechnen eines Taupunkts gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform eingegeben. Wenn das Feuchtigkeitssignal einen anormal hohen Taupunkt bezeichnet, kann ein Alarm ausgegeben werden. Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass andere Anpassungen oder Verbesserungen innerhalb des Bereichs, welche das Ziel der vorliegenden Erfindung erzielen können, von der vorliegenden Erfindung umfasst sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1a
- Lasereinrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Tür
- 4
- Tür-offen/geschlossen-Sensor
- 5
- Entfeuchtungseinrichtung
- 10
- Laserdiode
- 20
- Kühleinrichtung
- 30
- Feuchtigkeitssensor
- 40, 41
- Stromzufuhrsteuerungseinrichtung
- 50
- Temperatursensor
- 60, 61
- Taupunktberechner
- 100
- Lasereinrichtungseinheit
- 200
- CNC-Einheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2010-008321 [0004]
- JP 05-333942 [0004]
