JP6259419B2 - 扉の開放の可否を判定する機能を備えたレーザ装置 - Google Patents

Description

本発明は、扉または取外し可能な壁面パネルにより密閉された筐体内に部品を備えるレーザ装置に関し、特に、発熱部品を冷却する冷却装置を筐体内に備えるレーザ装置に関する。

半導体レーザ装置または炭酸ガスレーザ装置などの高出力レーザ装置においては、レーザーダイオードまたは炭酸ガスレーザ発振器などのレーザ光源から多量の熱が発生する。このため、高出力レーザ装置においては、レーザ発振を安定させるために、例えば冷却水を使ってレーザ光源を冷却する冷却装置が備えられている。

そのようなレーザ光源は密閉構造の筐体内に収容されており、筐体は、レーザ装置のメンテナンスや修理のために扉や、取外し可能な壁面パネルを有している。そのため、上述の扉や壁面パネルを開放したとき、比較的高い湿度の空気が、冷却水により低温に冷却されているレーザ光源の被冷却部に接触すると、その被冷却部において結露が発生する。

レーザ光源に駆動電圧が印加されている場合において結露によりレーザ光源に水滴が付着すると、レーザ光源やその周辺の部品が損傷してしまう。例えば、半導体レーザ装置においては、駆動電圧が印加されているレーザーダイオードに水滴が付着すると、レーザーダイオードの電極間が容易に短絡してレーザーダイオードが致命的な損傷を受ける。また、炭酸ガスレーザ装置においては、炭酸ガスを励起させるように高電圧が印加されている電極に水滴が付くと、スパークが発生して電極や電極周辺の部品が損傷してしまう。

また、レーザ光源に駆動電圧が印加されていない場合であっても、結露によりレーザ装置内のレーザ光源およびその周辺の部品に水滴が付着していると、部品に汚れや腐食が発生して部品の信頼性が大幅に低下する。そして、レーザ装置内に在るレーザ光源またはレーザ光源の電極に水滴が付着しているときにレーザ装置を再稼働させると、上述したように電気的短絡やスパークなどが発生してレーザ光源およびその周辺の部品が損傷してしまう。

そこで、従来においては、稼働していたレーザ装置を停止させてから、メンテナンスや修理などのためにレーザ装置の扉または壁面パネルを開放する必要が生じた場合には、次のような対応をとって、レーザ装置内に結露が生じないようにしている。

すなわち、レーザ装置の稼働停止に応じてレーザ光源への冷却水の供給（以下、冷却動作と呼ぶ。）を停止する。それにより、冷却水により低温に冷却されていたレーザ光源の被冷却部の温度が上昇する。そして、被冷却部の温度が室温近くまで上昇してから、扉または壁面パネルを開放することにしている。このとき、レーザ装置の扉または壁面パネルを開放する時機が早過ぎてレーザ装置内に結露が発生してしまうことの無いように、冷却動作が停止してから扉または壁面パネルを開放するまで十分に長い時間を取っている。

また、特許文献１〜特許文献３においては、装置の周囲の温度や湿度を検出し、検出された温度や湿度に応じて結露を発生させないようにする技術が開示されている。

特開２００７−１９３８５７号公報 特許第４０８５６４９号 特公平６−３２３３６号公報

しかしながら、上述したような従来技術においては、レーザ装置内のメンテナンスまたは修理を実施したい場合、レーザ装置の稼働停止からどの程度の時間が経っていれば、レーザ装置の扉または壁面パネルを開放してもよいのか分からない。さらに、レーザ光源の被冷却部の温度を測定していないため、レーザ装置の扉または壁面パネルを開放するときに被冷却部の温度が結露を発生させない温度になっているかどうかも分からない。したがって、レーザ装置の稼働停止からメンテナンスまたは修理を開始できるようになるまでの待ち時間は必要以上に長くなる場合がある。つまり、従来技術においては、レーザ装置の稼働停止から短時間においてメンテナンスや修理を完了させることができないという問題点がある。

また、上述の待ち時間について適切な時間が分からないので、レーザ装置の稼働停止からレーザ装置の扉または壁面パネルを開放する時機が早過ぎてしまう場合がある。この場合にはレーザ光源の被冷却部に結露が生じてしまう。このため、既に述べたとおり、水滴によりレーザ光源およびその周辺の部品に汚れや腐食が発生する、あるいは、再びレーザ光源に電圧を印加したときにレーザ光源およびその周辺の部品が損傷する、等といった問題が生じる。また、これらの問題が発生することが分かっていても、レーザ装置の扉または壁面パネルを誤って早期に開放してしまう危険性もある。

そこで、上述したような従来技術の問題点に鑑み、レーザ装置内のメンテナンスや修理を実施するときに、レーザ装置内に結露が発生しないように適切な時機にレーザ装置の扉や壁面パネルを開放することができるレーザ装置を提供することを目的とする。

本発明の第一態様によれば、冷却装置と、該冷却装置により冷却されるべきレーザ光源およびレーザ光源を駆動する電源部を含む被冷却部と、少なくとも冷却装置および被冷却部を収容する密閉構造の筐体と、を備え、筐体の壁部が扉または壁面パネルによって開放可能に構成されたレーザ装置であって、次のような構成要素を備えるレーザ装置が提供される。

すなわち、第一態様のレーザ装置は、
筐体内に設置され、被冷却部の温度を検出する第一温度センサと、
筐体外に設置され、筐体外の空気の温度および湿度をそれぞれ検出する第二温度センサおよび湿度センサと、
第二温度センサにより検出された筐体外の空気の温度と、湿度センサにより検出された筐体外の空気の湿度とに基づいて、筐体外の空気の露点を算出し、算出された露点と、第一温度センサにより検出された被冷却部の温度とを比較して、筐体外の空気により被冷却部に結露が発生する可能性が有るか無いかを判定する判定部と、
を備えているとよい。
このような第一態様により上述の課題が解決される。しかし、本発明は、第一態様に限られず、以下の第二態様ないし第九態様のいずれかのレーザ装置を提供することもできる。

本発明の第二態様によれば、第一態様のレーザ装置において、扉および壁面パネルの少なくとも一方を開放する行為を検知する検知部と、判定部の判定結果を筐体外に報知する報知部と、をさらに備え、報知部は、判定部が被冷却部に結露が発生する可能性が有ると判定しているときに検知部が行為を検知した場合に、扉または壁面パネルを開放すると被冷却部に結露が発生する旨を報知するようにした、レーザ装置が提供される。

本発明の第三態様によれば、第一態様または第二態様のレーザ装置において、判定部が被冷却部に結露が発生する可能性が有ると判定している間は、扉および壁面パネルを施錠する施錠装置をさらに備えた、レーザ装置が提供される。

本発明の第四態様によれば、第三態様のレーザ装置において、判定部の判定結果に関わらずに施錠装置による扉および壁面パネルの施錠を解除するための非常解除スイッチをさらに備えた、レーザ装置が提供される。

本発明の第五態様によれば、第一態様から第四態様のいずれかのレーザ装置において、判定部が被冷却部に結露が発生する可能性が有ると判定した場合に、冷却装置の動作を停止させてから、被冷却部の温度が、被冷却部に結露が発生する可能性が無いと判断できる温度になるまでに要する時間を計算する計算部と、判定部の判定結果を筐体外に報知する報知部と、をさらに備え、報知部は、計算部により計算された時間を、扉または壁面パネルが開放可能となるまでの待ち時間として表示するようにした、レーザ装置が提供される。

本発明の第六態様によれば、第一態様から第五態様のいずれかのレーザ装置において、判定部が被冷却部に結露が発生する可能性が有ると判定した場合に、被冷却部を加熱する加熱装置をさらに備えた、レーザ装置が提供される。

本発明の第七態様によれば、第一態様のレーザ装置において、
扉または壁面パネルを開放すると被冷却部に結露が生じる可能性が有るか無いかの判定を開始させる判定スイッチを含む操作部と、
判定部の判定結果を筐体外に報知する報知部と、
扉および壁面パネルを施錠する施錠装置と、
冷却装置の動作を停止させてから、被冷却部の温度が、被冷却部に結露が発生する可能性が無いと判断できる温度になるまでに要する時間を計算する計算部と、
被冷却部を加熱する加熱装置と、
少なくとも冷却装置、報知部、施錠装置、および加熱装置を制御する制御部と、を備え、
制御部は、
判定スイッチの入力に応じて、被冷却部を冷却する冷却装置の動作を停止させ、判定部が被冷却部に結露が発生する可能性が有ると判断した場合においては、扉または壁面パネルを開放すると被冷却部に結露が発生する旨を報知部によって報知させ、施錠装置によって扉および壁面パネルを施錠し、加熱装置によって被冷却部を加熱し、計算部によって計算された時間を報知部によって表示し、その一方で、判定部が被冷却部に結露が発生する可能性が無いと判断した場合においては、加熱装置の加熱動作を停止させ、施錠装置の施錠を解除して、扉または壁面パネルを開放してもよい旨を報知するようにした、レーザ装置が提供される。

本発明の第八態様によれば、第一態様から第七態様のいずれかのレーザ装置において、報知部は、判定部の判定結果を表示する表示部、および、判定部の判断結果に応じて音および光の少なくとも一方による警報を発する警報部のうちの少なくとも一方を備えており、
表示部は、判定部が被冷却部に結露が発生する可能性が有ると判定した場合に、扉または壁面パネルを開放すると被冷却部に結露が発生する旨の警告を表示し、
警報部は、判定部が被冷却部に結露が発生する可能性が有ると判定した場合に、扉または壁面パネルを開放すると被冷却部に結露が発生する旨の警報を音および光の少なくとも一方によって発するようになっている、レーザ装置が提供される。

本発明の第九態様によれば、第八態様のいずれかのレーザ装置において、
表示部は、判定部が被冷却部に結露が発生する可能性が無いと判定した場合に、扉または壁面パネルを開放してもよい旨を表示し、
警報部は、判定部が被冷却部に結露が発生する可能性が無いと判定した場合に、扉または壁面パネルを開放してもよい旨を、判定部が被冷却部に結露が発生する可能性が有ると判定した場合とは異なる音および光の少なくとも一方によって発するようになっている、レーザ装置が提供される。

本発明の第一態様によれば、レーザ装置内のメンテナンスや修理を実施するときに、レーザ装置の扉や壁面パネルを開放すると被冷却部に結露が発生する可能性が有るか無いかを容易にかつ正確に認識することができる。つまり、メンテナンスや修理のためにレーザ光源および冷却装置の駆動を停止させた後、レーザ装置の扉や壁面パネルを開放してもよい時機が正確に分かるようになる。それにより、レーザ光源および冷却装置の駆動を停止させてからメンテナンスや修理を開始できるようになるまでの待ち時間を最小限に抑えることができる。また、無駄な待ち時間が減少して、緊急を要する修理を早く開始することができる。

本発明の第二態様によれば、扉や壁面パネルを開放すると被冷却部に結露が発生する可能性が有ることを筐体外に報知するため、メンテナンスや修理を行う人がレーザ装置の扉または壁面パネルを誤って早期に開放してしまう可能性が低くなる。それにより、レーザ装置の扉または壁面パネルを開放する時機が早過ぎて筐体内のレーザ光源やその周辺の部品が結露により損傷してしまうことを防止できる。

さらに、本発明の第二態様によれば、扉や壁面パネルを開放すると被冷却部に結露が発生する可能性が有る場合において、扉および壁面パネルの少なくとも一方を開放する行為を検知すると、報知部より、被冷却部に結露が発生する可能性が有る旨の警報を発することができる。そのため、メンテナンスまたは修理を行う人が不注意にレーザ装置の扉または壁面パネルを開放してしまうといったミスを確実に防止できる。

本発明の第三態様によれば、扉や壁面パネルを開放すると被冷却部に結露が発生する可能性が有る間は、扉および壁面パネルを開放できなくなる。そのため、本発明の第二態様に対して、不注意にレーザ装置の扉または壁面パネルを開放してしまうといったミスをより確実に防止できる。

本発明の第四態様によれば、扉および壁面パネルの施錠を解除できる非常解除スイッチを備えることにより、被冷却部に結露が発生する事態よりも、扉や壁面パネルを開放することの方が優先される非常事態に対処することが可能となる。

本発明の第五態様によれば、扉または壁面パネルが開放可能となるまでの待ち時間が表示されるので、メンテナンスや修理を行う人はその待ち時間の間に他の作業に従事することができる。また、緊急に修理が必要な場合、その修理を開始できるまでの待ち時間が分かるため、焦燥感も軽減できる。

本発明の第六態様によれば、判定部が被冷却部に結露が発生する可能性が有ると判定した場合に被冷却部を加熱することにより、被冷却部の温度を結露が発生しない温度に早く到達させることができる。

本発明の第七態様によれば、上述した第一態様から第三態様、第五態様および第六態様の効果が得られるとともに、判定スイッチのオンにより、被冷却部に結露が生じる可能性についての判定結果が自動的に筐体外に報知されるようになる。

本発明の第八態様および第九態様によれば、判定部の判定結果を表示する表示部、および、判定結果を光および音の少なくとも一方による警報として発する警報部のうちの少なくとも一方を報知部として使用することにより、判定部の判定結果が筐体外において容易に分かるようになる。

添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれらの目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明確になるであろう。

第一実施形態のレーザ装置の構成を示すブロック図である。 気温と飽和水蒸気量との関係を表すグラフである。 第二実施形態のレーザ装置の構成を示すブロック図である。 第三実施形態のレーザ装置の構成を示すブロック図である。 第四実施形態のレーザ装置の構成を示すブロック図である。 第五実施形態のレーザ装置の構成を示すブロック図である。 図６に示されるレーザ装置の操作部における判定スイッチ入力時の処理シーケンスを示すフローチャートである。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の図面において、同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。また、以下では、レーザ装置として、主に、板金切断用あるいは溶接用レーザ加工機として使用されるものを例にして説明するが、本発明はこれに限られない。

（第一実施形態）
図１は第一実施形態のレーザ装置の構成を示すブロック図である。
図１に示されるように、第一実施形態のレーザ装置１１Ａは、複数の壁部により形成された密閉構造の筐体１２と、筐体１２内に収容されたレーザ光源１３とを備える。そして、複数の壁部のうちの一つは開閉自在な扉１２ａを有し、その他の壁部は着脱自在な壁面パネルからなる。なお、レーザ装置１１Ａにおいて壁面パネルが取付けられ、かつ、扉１２ａが閉じられているとき、筐体１２内は外気に対して密閉されるようになっている。

さらに、そのような密閉構造の筐体１２内には、レーザ光源１３を駆動する電源部（図示せず）や、この電源部およびレーザ光源１３などの発熱部品から発生する熱を冷却する冷却装置１４、などが設置されている。

レーザ光源１３は、例えばレーザーダイオード、炭酸ガスレーザ、などである。
さらに、冷却装置１４としては、レーザ装置１１Ａの筐体１２外から冷却水を導入して発熱部品を水冷する水冷装置が代表的な冷却装置である。このような水冷装置としては、例えば、チラーにより低温に調温された冷却水が供給される熱交換器を備え、チラーと熱交換器との間において冷却水を循環させるものが適用できる。熱交換器を発熱部品に隣接させることにより、発熱部品の熱を熱交換器内の冷却水によって奪う。そして、温度が上昇した冷却水をチラーにより低温に調整して再び熱交換器に流すことにより、レーザ光源１３などの発熱部品の温度上昇を抑制することができる。勿論、本発明に使用される冷却装置は水冷装置に限定されず、コンプレッサを備えた循環式冷却機や、ペルチェ素子を使用した電子冷却装置などであってもよい。

さらに、図１に示されるように、第一温度センサ１５が筐体１２内に設置されている。第一温度センサ１５は、レーザ光源１３およびこれを駆動する電源部などの発熱部品の、冷却装置１４により低温に冷却される部分（すなわち被冷却部１３ａ）の温度を検出するセンサである。一方、筐体１２外には、筐体１２外の空気の温度を検出する第二温度センサ１６と、筐体１２外の空気の湿度を検出する湿度センサ１７とが設置されている。なお、図１においては、第一温度センサ１５、第二温度センサ１６、および湿度センサ１７が一つずつ示されているが、各センサ１５、１６、１７の個数は一個に限られない。

さらに、レーザ装置１１Ａの筐体１２内には、レーザ装置１１Ａの扉１２ａまたは壁面パネルを開放すると被冷却部１３ａに結露が発生する可能性が有るか無いかを判定する判定部１８が設置されている。つまり、判定部１８は、扉１２ａや壁面パネルなどの開放により筐体１２外の空気（外気）が筐体１２内に導入されることにより、被冷却部１３ａに結露が発生するかどうかを判定する。

そのため、判定部１８は、第二温度センサ１６により検出された筐体１２外の空気の温度（外気温）と、湿度センサ１７により検出された筐体１２外の空気の湿度（相対湿度）とに基づいて、レーザ装置１１Ａ外の空気の露点（外気の露点）を算出するようになっている。そして、判定部１８は、その算出された露点と、第一温度センサ１５により検出された被冷却部１３ａの温度とを比較して、上述したように外気により被冷却部１３ａに結露が発生する可能性が有るか無いかを判定している。

なお、図２は気温と飽和水蒸気量との関係を表すグラフである。図２に示すように、気温が高いほど、空気に含まれる飽和水蒸気量は高くなる。そのため、気温が露点温度よりも低くなると、空気に含まれる飽和水蒸気量以上の水蒸気（図中の太線部）は水（結露）となる。本願においては、被冷却部１３ａの温度が外気の露点よりも低い場合、被冷却部１３ａに接触した外気はその外気の露点よりも低下し、外気に含まれる水蒸気は被冷却部１３ａに水滴として付着する。したがって、上述したように、外気の露点と、被冷却部１３ａの温度とを比較すれば、被冷却部１３ａに結露が発生する可能性が有るか無いかが分かる。また、そのような比較の際には、外気の露点の誤差を考慮して、許容誤差を加えた所定範囲の露点温度と被冷却部１３ａの温度とを比較するのが望ましい。さらに、露点の計算方法については、例えばＪＩＳの飽和水蒸気圧表を用いて近似的に算出するか、または空気線図を用いて近似的に算出する方法などがある。

また、上述したような判定結果は制御部２０に送られ、制御部２０は判定結果に応じて表示部１９の表示を制御するようになっている。表示部１９は筐体１２の壁部に設置されている。なお、制御部２０は、レーザ光源１３および冷却装置１４の動作も制御している。

さらに、制御部２０は、判定部１８により、被冷却部１３ａに結露が発生する可能性が有ると判定された場合に、扉１２ａまたは壁面パネルを開放すると被冷却部１３ａに結露が発生する旨の警告を表示部１９に表示させるようにしている。

また、本実施形態においては、筐体１２外に警報部２１を設置し、警報部２１により判定部１８の判定結果を報知してもよい。すなわち、制御部２０は、判定部１８により、被冷却部１３ａに結露が発生する可能性が有ると判定された場合に、扉１２ａまたは壁面パネルを開放すると被冷却部１３ａに結露が発生する旨の警報を警報部２１から発生させることが好ましい。被冷却部１３ａに結露が発生する旨の警報手段としては、音および光の少なくとも一方を使用することが考えられる。さらに、警報部２１は、図１に示されるように表示部１９とは別に備えられていてもよいし、表示部１９の代替手段として備えられていてもよい。

つまり、本願においては、判定部１８の判定結果を表示する表示部１９、および、判定部１８の判断結果に応じて音および光の少なくとも一方による警報を発する警報部２１のうちの少なくとも一方が、判定部１８の判定結果を筐体１２外に報知する報知部２９として使用されていればよい。

以上に説明した第一実施形態によれば、レーザ装置１１Ａ内のメンテナンスや修理を実施するときに、レーザ装置１１Ａの扉１２ａや壁面パネルを開放すると被冷却部１３ａに結露が発生する可能性が有るか無いかを容易にかつ正確に認識することができる。つまり、メンテナンスや修理のためにレーザ光源１３および冷却装置１４の駆動を停止させた後、レーザ装置１１Ａの扉１２ａや壁面パネルを開放してもよい時機が正確に分かるようになる。それにより、レーザ光源１３および冷却装置１４の駆動を停止させてからメンテナンスや修理を開始できるようになるまでの待ち時間を最小限に抑えることができる。また、無駄な待ち時間が減少して、緊急を要する修理を早く開始することができる。

さらに、上述した第一実施形態によれば、表示部１９または警報部２１により、メンテナンスや修理を行う人がレーザ装置１１Ａの扉１２ａまたは壁面パネルを誤って早期に開放してしまう可能性が低くなる。それにより、レーザ装置１１Ａの扉１２ａまたは壁面パネルを開放する時機が早過ぎて筐体１２内のレーザ光源１３やその周辺の部品が結露により損傷してしまうことを防止できる。

なお、図１に示される態様においては、レーザ装置１１Ａ内の被冷却部１３ａは、レーザーダイオードまたは炭酸ガスレーザ等といったレーザ光源１３の、冷却装置１４により冷却される部分として示されている。しかし、本発明においては、被冷却部１３ａはレーザ光源１３の一部分に限られず、レーザ光源１３およびその周辺の部品を含むものとする。例えば、レーザ光源１３を駆動する電源部（図示せず）が冷却されている場合、その電源部も被冷却部１３ａに含まれる。この場合、第一温度センサ１５を筐体１２内にさらに追加して電源部の温度を検出するとよい。そして、検出された電源部の温度を判定部１８に送り、判定部１８により、電源部に結露が発生する可能性が有るか無いかを判定するとよい。

さらに、上述した第一実施態様のレーザ装置１１Ａは、被冷却部１３ａを加熱する加熱装置２２を備えていることが好ましい。加熱装置２２により被冷却部１３ａを温めることにより、被冷却部１３ａの温度を結露が発生しない温度まで速やかに上昇させることができる。それにより、レーザ光源１３および冷却装置１４の駆動を停止させてからメンテナンスや修理を開始するまでの待ち時間を短縮することができる。

加熱装置２２の態様としては、被冷却部１３ａ内もしくは被冷却部１３ａ外にヒータを設置する態様が考えられる。また、レーザーダイオードがレーザ光源１３として使用されるレーザ装置１１Ａの場合には、レーザーダイオードに発振閾値電流よりも小さい電流を供給することにより被冷却部１３ａの温度を上昇させてもよい。あるいは、水冷装置が冷却装置１４として使用されるレーザ装置１１Ａの場合には、水冷装置内に冷却水の代わりに温水を流すことにより被冷却部１３ａの温度を上昇させてもよい。

なお、上述した第二温度センサ１６と湿度センサ１７は、保守や修理のためにレーザ装置１１Ａの扉１２ａまたは壁面パネルを開放して外気を導入して良いか否かを判定する必要がある時以外は不要となる。そこで、コストアップを抑えるため、レーザ装置１１Ａには第二温度センサ１６および湿度センサ１７の各々からの出力が入力できるコネクタ等のインターフェイス部だけを設けておき、外気導入が必要なったときに、上記インターフェイス部に第二温度センサ１６および湿度センサ１７を接続することにより、レーザ装置１１Ａに第二温度センサ１６および湿度センサ１７の各々からの出力が入力されるようにしてもよい。つまり、第二温度センサ１６と湿度センサ１７を外気導入が必要になったときだけレーザ装置１１Ａに接続して本実施形態の構成要素が完備されるようにしてもよい。
その場合、レーザ装置１１Ａに第二温度センサ１６および湿度センサ１７が接続されていないときは、判定部１８は、外気を導入すると結露の可能性有りと判定した場合と同じ判定を行うようにするとよい。また、第二温度センサ１６および湿度センサ１７が未接続である旨や第二温度センサ１６および湿度センサ１７の接続を促す旨を表示部１９に表示してもよい。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。但し、以下では、上述した第一実施形態と同じ構成要素については同一の符号を使用して説明を割愛する。よって、上述した第一実施形態の構成要素に対して異なる点のみを以下に述べる。

図３は第二実施形態のレーザ装置の構成を示すブロック図である。
図３に示されるように、第二実施形態のレーザ装置１１Ｂは、第一実施形態のレーザ装置１１Ａ（図１参照）において、レーザ装置１１Ｂの扉１２ａまたは壁面パネルを開放する行為を検知する検知部２３をさらに備えている。例えば、検知部２３は、扉１２ａを開放するためのハンドル２４またはノブの回転動作を検知するものである。あるいは、検知部２３は、筐体１２の壁面パネルを取外す際のねじを緩める動作を検知するものであってもよい。

そして、判定部１８により、被冷却部１３ａに結露が発生する可能性が有ると判定されている場合において、検知部２３が、扉１２ａを開放するためのハンドル２４またはノブの操作を検知したとき、制御部２０は、扉１２ａを開放すると被冷却部１３ａに結露が発生する旨の警告を表示部１９に表示させるようになっている。さらに、そのようにハンドル２４またはノブの操作が検知されたとき、制御部２０は、警報部２１から音および光の少なくとも一方による警報を発生させるようにしている。つまり、表示部１９に警告メッセージを表示しているにも関わらず、レーザ装置１１Ｂの扉１２ａまたは壁面パネルを開放する操作が行われたときには、警報部２１から音および光の少なくとも一方が発せられる。

したがって、第二実施形態によれば、メンテナンスまたは修理を行う人が警告の表示に気付かずにレーザ装置１１Ｂの扉１２ａまたは壁面パネルを開放してしまうといったミスを確実に防止できる。また、扉１２ａを開放するためのハンドル２４またはノブの操作を検知して音や光による警報を発する構成により、被冷却部１３ａに結露が発生する可能性が有る旨の報知を低コストでタイミング良く行える。

（第三実施形態）
次に、第三実施形態について説明する。但し、以下では、上述した第一実施形態および第二実施形態と同じ構成要素については同一の符号を使用して説明を割愛する。よって、上述した第一実施形態および第二実施形態の構成要素に対して異なる点のみを以下に述べる。

図４は第三実施形態のレーザ装置の構成を示すブロック図である。
図４に示されるように、第三実施形態のレーザ装置１１Ｃは、第二実施形態のレーザ装置１１Ｂ（図３参照）において、レーザ装置１１Ｃの扉１２ａおよび壁面パネルを施錠する施錠装置２５をさらに備えている。施錠装置２５は電動により施錠および解錠を行うものである。そして、判定部１８により、被冷却部１３ａに結露が発生する可能性が有ると判定されている間は、制御部２０は、施錠装置２５によってレーザ装置１１Ｃの扉１２ａおよび壁面パネルを施錠するようになっている。このように施錠装置２５を備えることにより、被冷却部１３ａに結露が発生する可能性が有るときはレーザ装置１１Ｃの扉１２ａおよび壁面パネルを開放できなくなる。

したがって、第三実施形態によれば、表示部１９の警告メッセージまたは警報部２１の警報音などが出ているにも関わらず、メンテナンスまたは修理を行う人が不注意によりレーザ装置１１Ｃの扉１２ａまたは壁面パネルを開放してしまってレーザ装置１１Ｃ内の被冷却部１３ａに結露を発生させてしまうといったミスを確実に防止できる。

さらに、上述した第三実施形態のレーザ装置１１Ｃにおいては、判定部１８の判定結果に関わらずに扉１２ａおよび壁面パネルの施錠を解除する非常解除スイッチ２６をさらに備えることが好ましい。そして、制御部２０は、施錠装置２５によってレーザ装置１１Ｃの扉１２ａまたは壁面パネルを施錠している場合に非常解除スイッチ２６が入力されたとき、施錠装置２５による扉１２ａおよび壁面パネルの施錠を解除させる。このような非常解除スイッチ２６を備えることにより、非常事態に対して適確に対応することができる。例えば、レーザ装置１１Ｃ内において漏水や火災などが発生した場合、すなわち、結露に起因してレーザ装置１１Ｃ内の部品が損傷するのを防止することよりもレーザ装置１１Ｃの扉１２ａまたは壁面パネルを開放することを優先すべき非常事態が発生した場合がある。このような場合には、非常解除スイッチ２６を押すことにより、レーザ装置１１Ｃの扉１２ａおよび壁面パネルを直ぐに開放することが可能になる。

なお、上述した第三実施形態においては、扉１２ａや壁面パネルを開放するためのハンドル２４の動作を検知する検知部２３は無くてもよい。

（第四実施形態）
次に、第四実施形態について説明する。但し、以下では、上述した第一実施形態から第三実施形態と同じ構成要素については同一の符号を使用して説明を割愛する。よって、上述した第一実施形態から第三実施形態の構成要素に対して異なる点のみを以下に述べる。

図５は第四実施形態のレーザ装置の構成を示すブロック図である。
図５に示されるように、第四実施形態のレーザ装置１１Ｄは、第三実施形態のレーザ装置１１Ｃ（図４参照）において、レーザ光源１３および冷却装置１４の駆動を停止させてから扉１２ａまたは壁面パネルが開放可能となるまでの待ち時間を計算する計算部２７をさらに備えている。さらに、計算部２７は、判定部１８が被冷却部１３ａに結露が発生する可能性が有ると判定した場合に、待ち時間を計算する。

そのような待ち時間は、被冷却部１３ａの温度が、被冷却部１３ａに結露が発生する可能性が無いと判断できる温度になるまでに要する時間に相当している。言い換えれば、被冷却部１３ａの温度が判定部１８において算出された露点よりも大きくなるまでにかかる時間が、待ち時間に相当する。そのため、被冷却部１３ａの温度の時間変化率が分かれば、待ち時間を推定することができる。そこで、例えば次のような方法により待ち時間を計算できる。まず、第一温度センサ１５を用いて、レーザ光源１３および冷却装置１４の動作を停止した時から所定の時間が経過するまでの被冷却部１３ａの温度の変化を取得して、被冷却部１３ａの温度の時間変化率を求める。そして、判定部１８において算出された露点温度値から、レーザ光源１３および冷却装置１４の動作を停止した時の被冷却部１３ａの温度値を減算する。さらに、この減算後の値を、被冷却部１３ａの温度の時間変化率により除算することにより、上述の待ち時間が算出される。

そして、制御部２０は、上述したように算出された待ち時間を、レーザ光源１３および冷却装置１４の駆動を停止させてから扉１２ａまたは壁面パネルが開放可能となるまでの待ち時間として表示部１９に表示させるようになっている。そのような待ち時間はカウントダウン方式により表示されることが好ましい。

第四実施形態によれば、待ち時間が分かるので、その待ち時間を他の作業に有効利用することができる。それにより、作業の計画が立てやすく、効率の良い作業が行える。また、緊急に修理が必要な場合、その修理を開始できるまでの待ち時間が分かるため、焦燥感も軽減できる。

なお、上述したような計算部２７とそれに附随する表示機能は、第一実施形態のレーザ装置１１Ａまたは第二実施形態のレーザ装置１１Ｂにおいても備えられていることが好ましい。

また、以上に説明した第一実施形態から第四実施形態のレーザ装置１１Ａ〜１１Ｄにおいては、制御部２０は、判定部１８が被冷却部１３ａに結露が発生する可能性が無いと判定した場合にレーザ装置の扉１２ａまたは壁面パネルを開放してもよい旨を表示部１９に表示させることが好ましい。この場合、制御部２０は、結露が発生する可能性が無いことが判定部１８により判定されたときに警報部２１を作動させて、レーザ装置の扉１２ａまたは壁面パネルを開放してもよい旨を例えば音や光によって報知するとよい。レーザ装置の扉１２ａまたは壁面パネルを開放してもよい旨を報知する音や光としては、警報に使用される音や光とは大きく異なる音色や発光色を使用することが好ましい。このような機能を備えることにより、レーザ装置の扉１２ａや壁面パネルを開放してもよいことが、レーザ装置から離れた場所において容易に分かるようになる。このため、メンテナンスまたは修理を行う人が必要以上に長く待つこと無しに、レーザ装置の扉１２ａや壁面パネルを開放してメンテナンスまたは修理を開始することができる。つまり、無駄な待ち時間が減少して、緊急を要する修理を早く開始することができる。

さらに、レーザ装置の扉１２ａまたは壁面パネルを開放してもよい旨を表示部１９に表示させたり警報部２１から音や光を発生させたりするための制御部２０の指令信号を、無線によって携帯情報端末に送信する機能が備えられていてもよい。このような機能を備えることにより、レーザ装置の扉１２ａまたは壁面パネルを開放してもよいことが、レーザ装置が直接見えない場所でも認識できるようになる。

（第五実施形態）
次に、第五実施形態について説明する。但し、以下では、上述した第一実施形態から第四実施形態およびと同じ構成要素については同一の符号を使用して説明を割愛する。よって、上述した第一実施形態から第四実施形態の構成要素に対して異なる点のみを以下に述べる。

図６は第五実施形態のレーザ装置の構成を示すブロック図である。
図６に示されるように、第五実施形態のレーザ装置１１Ｅは、第四実施形態のレーザ装置１１Ｄ（図５参照）において、操作部２８をさらに備えている。操作部２８は、レーザ装置の扉１２ａまたは壁面パネルを開放したい時に、レーザ装置の扉１２ａまたは壁面パネルを開放するとレーザ装置内の被冷却部１３ａに結露が生じる可能性が有るかどうかの判定を開始させる判定スイッチ（図示せず）を含む。そして、操作部２８は判定スイッチのオン信号を制御部２０に送り、制御部２０はその判定スイッチのオン信号に応じて、以下のような処理シーケンス（図７参照）を実行するようになっている。

図７は、図６に示されるレーザ装置１１Ｅの操作部２８における判定スイッチ入力時の処理シーケンスを示すフローチャートである。なお、図７においては、筐体１２が密閉された状態において稼働していたレーザ装置１１Ｅを停止させた後の処理シーケンスを示している。

図６とともに図７を参照すると、まず、人間が操作部２８における判定スイッチ（図示せず）を入れると、制御部２０は、被冷却部１３ａを冷却する冷却装置１４の動作を停止させる（図７のステップＳ１１、Ｓ１２）。それにより、判定部１８は、第一温度センサ１５により被冷却部１３ａの温度を検出するとともに、第二温度センサ１６および湿度センサ１７により筐体１２外の空気の温度および湿度をそれぞれ検出する（図７のステップＳ１３）。

さらに、判定部１８は、第二温度センサ１６および湿度センサ１７によりそれぞれ検出された筐体１２外の空気の温度および湿度から、筐体１２外の空気の露点を算出する（図７のステップＳ１４）。そして、判定部１８は、その算出した露点と、第一温度センサ１５により検出された被冷却部１３ａの温度とを比較して、レーザ装置１１Ｅの扉１２ａまたは壁面パネルを開放するとレーザ装置１１Ｅ内の被冷却部１３ａに結露が生じる可能性が有るかどうかを判定する（図７のステップＳ１５）。この判定方法は、第一実施形態において説明した方法と同じである。

図７のステップＳ１５において、レーザ装置１１Ｅ内の被冷却部１３ａに結露が生じる可能性が無いと判定された場合には、制御部２０は、加熱装置２２による被冷却部１３ａの加熱動作を実施せず、また、施錠装置２５による扉１２ａおよび壁面パネルの施錠も解除している（図７のステップＳ１６、Ｓ１７）。そして、制御部２０は、レーザ装置１１Ｅの扉１２ａまたは壁面パネルを開放してもよい旨を表示部１９に表示させる（図７のステップＳ１８）。この場合、制御部２０は、警報部２１を作動させて、レーザ装置の扉１２ａまたは壁面パネルを開放してもよい旨を例えば音や光によって報知してもよい。その後、扉１２ａまたは壁面パネルが開放されたこと（図７のステップＳ１９）が検出部２３により検知されると、制御部２０は警報部２１を停止させて、処理シーケンスを終了する。

一方、図７のステップＳ１５において、レーザ装置１１Ｅ内の被冷却部１３ａに結露が生じる可能性が有ると判定された場合には、制御部２０は、レーザ装置１１Ｅの扉１２ａまたは壁面パネルを開放すると被冷却部１３ａに結露が発生する旨の警告を表示部１９に表示させる（図７のステップＳ２０）。この場合、制御部２０は、警報部２１を作動させて、レーザ装置１１Ｅの扉１２ａまたは壁面パネルを開放すると被冷却部１３ａに結露が発生することを例えば音や光によって報知してもよい。

さらに、被冷却部１３ａに結露が生じる可能性が有る旨の判定結果により、制御部２０は、施錠装置２５によってレーザ装置１１Ｅの扉１２ａおよび壁面パネルを施錠する（図７のステップＳ２１）。そして、制御部２０は、被冷却部１３ａの温度上昇を加速させるために、加熱装置２２による被冷却部１３ａの加熱動作を実施する（図７のステップＳ２２）。

続いて、計算部２７は、レーザ光源１３および冷却装置１４の駆動を停止させてからメンテナンスや修理を開始できるようになるまでの待ち時間を計算する（図７のステップＳ２３）。言い換えれば、計算部２７は、冷却装置１４の動作が停止されてから被冷却部１３ａの温度が、判定部１８において算出された露点よりも大きくなるまでにかかる時間を上述の待ち時間として計算する。そして、制御部２０は、計算部２７により算出された待ち時間を表示部１９に表示させる（図７のステップＳ２４）。

上述したステップＳ２４の後は、被冷却部１３ａに結露が生じる可能性が無いと判定されるまで、ステップＳ１３からステップＳ２４を繰返す。そして、ステップＳ１５において、被冷却部１３ａに結露が生じる可能性が無いと判定した場合は、制御部２０は、加熱装置２２による被冷却部１３ａの加熱動作を停止し、また、施錠装置２５による扉１２ａおよび壁面パネルの施錠も解除する（図７のステップＳ１６、Ｓ１７）。

その後、制御部２０は、レーザ装置１１Ｅの扉１２ａまたは壁面パネルを開放してもよい旨を表示部１９に表示させる（図７のステップＳ１８）。さらに、制御部２０は、警報部２１によって、レーザ装置の扉１２ａまたは壁面パネルを開放してもよい旨を例えば音や光によって報知する。そして、扉１２ａまたは壁面パネルが開放されたこと（図７のステップＳ１９）が検出部２３により検知されると、制御部２０は警報部２１を停止させて、処理シーケンスを終了する。

上述したような第五実施形態によれば、被冷却部１３ａに結露が生じる可能性の有無を判定する判定スイッチを入れると、被冷却部１３ａに結露が生じる可能性の有無を判定して、その判定結果が表示、音、または光などによって報知される。言い換えれば、判定スイッチのオンにより、被冷却部１３ａに結露が生じる可能性についての判定結果が自動的に分かる。そのため、レーザ光源１３および冷却装置１４の駆動を停止させてからメンテナンスや修理を開始するまでの待ち時間を短縮することができる。特に、レーザ装置の扉１２ａや壁面パネルを開放すると被冷却部１３ａに結露が生じる可能性がある場合には、扉１２ａや壁面パネルを開放されないように施錠することや、扉１２ａや壁面パネルが開放可能となるまでの待ち時間を表示することが行われる。そのため、被冷却部１３ａに結露を発生させてしまうというミスを確実に防止することができる。

また、以上では典型的な実施形態を示したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲で上述の実施形態を様々な形、構造や材料などに変更可能である。

１１Ａ〜１１Ｅ レーザ装置
１２ 筐体
１２ａ 扉
１３ レーザ光源
１３ａ 被冷却部
１４ 冷却装置
１５ 第一温度センサ
１６ 第二温度センサ
１７ 湿度センサ
１８ 判定部
１９ 表示部
２０ 制御部
２１ 警報部
２２ 加熱装置
２３ 検知部
２４ ハンドル
２５ 施錠装置
２６ 非常解除スイッチ
２７ 計算部
２８ 操作部
２９ 報知部

Claims (9)

1. 冷却装置（１４）と、該冷却装置（１４）により冷却されるべきレーザ光源（１３）および前記レーザ光源（１３）を駆動する電源部を含む被冷却部（１３ａ）と、少なくとも前記冷却装置（１４）および前記被冷却部（１３ａ）を収容する密閉構造の筐体（１２）と、を備え、前記筐体（１２）の壁部が扉（１２ａ）または壁面パネルによって開放可能に構成されたレーザ装置（１１Ａ〜１１Ｅ）であって、
   前記筐体（１２）内に設置され、前記被冷却部（１３ａ）の温度を検出する第一温度センサ（１５）と、
   前記筐体（１２）外に設置され、前記筐体（１２）外の空気の温度および湿度をそれぞれ検出する第二温度センサ（１６）および湿度センサ（１７）と、
   前記第二温度センサ（１６）により検出された前記筐体（１２）外の空気の温度と、前記湿度センサ（１７）により検出された前記筐体（１２）外の空気の湿度とに基づいて、前記筐体（１２）外の空気の露点を算出し、算出された前記露点と、前記第一温度センサ（１５）により検出された前記被冷却部（１３ａ）の温度とを比較して、前記筐体（１２）外の空気により前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する可能性が有るか無いかを判定する判定部（１８）と、
   を備えた、レーザ装置。
2. 前記扉（１２ａ）および前記壁面パネルの少なくとも一方を開放する行為を検知する検知部（２３）と、
   前記判定部（１８）の判定結果を前記筐体（１２）外に報知する報知部（２９）と、
   をさらに備え、
   前記報知部（２９）は、前記判定部（１８）が前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する可能性が有ると判定しているときに前記検知部（２３）が前記行為を検知した場合に、前記扉（１２ａ）または前記壁面パネルを開放すると前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する旨を報知するようにした、請求項１に記載のレーザ装置。
3. 前記判定部（１８）が前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する可能性が有ると判定している間は、前記扉（１２ａ）および前記壁面パネルを施錠する施錠装置（２５）をさらに備えた、請求項１または２に記載のレーザ装置。
4. 前記判定部（１８）の判定結果に関わらずに前記施錠装置（２５）による前記扉（１２ａ）および前記壁面パネルの施錠を解除する非常解除スイッチ（２６）をさらに備えた、請求項３に記載のレーザ装置。
5. 前記判定部（１８）が前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する可能性が有ると判定した場合に、前記冷却装置（１４）の動作を停止させてから、前記被冷却部（１３ａ）の温度が、前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する可能性が無いと判断できる温度になるまでに要する時間を計算する計算部（２７）と、
   前記判定部（１８）の判定結果を前記筐体（１２）外に報知する報知部（２９）と、
   をさらに備え、
   前記報知部（２９）は、前記計算部（２７）により計算された時間を、前記扉（１２ａ）または前記壁面パネルが開放可能となるまでの待ち時間として表示するようにした、請求項１から４のいずれか一項に記載のレーザ装置。
6. 前記判定部（１８）が前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する可能性が有ると判定した場合に、前記被冷却部（１３ａ）を加熱する加熱装置（２２）をさらに備えた、請求項１から５のいずれか一項に記載のレーザ装置。
7. 前記扉（１２ａ）または前記壁面パネルを開放すると前記被冷却部（１３ａ）に結露が生じる可能性が有るか無いかの判定を開始させる判定スイッチを含む操作部（２８）と、
   前記判定部（１８）の判定結果を前記筐体（１２）外に報知する報知部（２９）と、
   前記扉（１２ａ）および前記壁面パネルを施錠する施錠装置（２５）と、
   前記冷却装置（１４）の動作を停止させてから、前記被冷却部（１３ａ）の温度が、前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する可能性が無いと判断できる温度になるまでに要する時間を計算する計算部（２７）と、
   前記被冷却部（１３ａ）を加熱する加熱装置（２２）と、
   少なくとも前記冷却装置（１４）、前記報知部（２９）、前記施錠装置（２５）、および前記加熱装置（２２）を制御する制御部（２０）と、を備え、
   前記制御部（２０）は、
   前記判定スイッチの入力に応じて、前記冷却装置（１４）の動作を停止させ、前記判定部（１８）が前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する可能性が有ると判断した場合においては、前記扉（１２ａ）または前記壁面パネルを開放すると前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する旨を前記報知部（２９）によって報知させ、前記施錠装置（２５）によって前記扉（１２ａ）および前記壁面パネルを施錠し、前記加熱装置（２２）によって前記被冷却部（１３ａ）を加熱し、前記計算部（２７）によって計算された時間を前記報知部（２９）によって表示し、その一方で、前記判定部（１８）が前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する可能性が無いと判断した場合においては、前記加熱装置（２２）の加熱動作を停止させ、前記施錠装置（２５）の施錠を解除して、前記扉（１２ａ）または前記壁面パネルを開放してもよい旨を報知するようにした、請求項１に記載のレーザ装置。
8. 前記報知部（２９）は、前記判定部（１８）の判定結果を表示する表示部（１９）、および、前記判定部（１８）の判断結果に応じて音および光の少なくとも一方による警報を発する警報部（２１）のうちの少なくとも一方を備えており、
   前記表示部（１９）は、前記判定部（１８）が前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する可能性が有ると判定した場合に、前記扉（１２ａ）または前記壁面パネルを開放すると前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する旨の警告を表示し、
   前記警報部（２１）は、前記判定部（１８）が前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する可能性が有ると判定した場合に、前記扉（１２ａ）または前記壁面パネルを開放すると前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する旨の警報を前記音および光の少なくとも一方によって発するようになっている、請求項１から７のいずれか一項に記載のレーザ装置。
9. 前記表示部（１９）は、前記判定部（１８）が前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する可能性が無いと判定した場合に、前記扉（１２ａ）または前記壁面パネルを開放してもよい旨を表示し、
   前記警報部（２１）は、前記判定部（１８）が前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する可能性が無いと判定した場合に、前記扉（１２ａ）または前記壁面パネルを開放してもよい旨を、前記判定部（１８）が前記被冷却部（１３ａ）に結露が発生する可能性が有ると判定した場合とは異なる音および光の少なくとも一方によって発するようになっている、請求項８に記載のレーザ装置。

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