JPH02101782A - ガスレーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガスレーザ装置に関し、特に光学部品の結露防
止機構を有するガスレーザ装置に閏５する。

〔従来の技術〕

ガスレーザ装置の発振効率はレーザガス温度に対して約
−０，４％の温度依存性がある。したがって、レーザ発
振を行って高温となったレーザガスは、一般に水冷のレ
ーザガス用冷却器によって冷却されている。

また、出力鏡、リア鏡、折り返し鏡等の光学部品の温度
が上昇すると、レーザ光に対する吸収率が増加し、この
結果さらに温度が上昇する、といった熱暴走を生ずるの
で、これらを保持している光学部品ホルダーに冷却水を
通して冷却している。

一方、光学部品ホルダーに供給する冷却水の温度が、ガ
スレーザ装置の筐体内温度よりも低くなると光学部品が
結露することがある。このような状態でレーザ発振を行
うと、水がレーザ光を良く吸収するために光学部品が発
熱し、損傷する危険がある。

このため、従来は次のような方法によってこれら光学部
品の結露を防止していた。

第１の方法は、外部より供給する冷却水の温度を筺体内
温度以上に制御していた。

第２の方法は、レーザガス冷却器と光学部品ホルダーに
供給する冷却水系統を分離し、各々を独立した温度に制
御していた。すなわち、光学部品ホルダーに供給する冷
却水は、外部の冷却水供給装置によってガスレーザ装置
の筺体内温度以上に独立して制御されていた。

第３の方法は、ガスレーザ装置の筐体を密閉型とし、筐
体内部に乾燥した空気または窒素ガスを外気に対して正
圧になるように注入し、冷却水温度によらず結露しない
ようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題］ しかし、これら従来の方法には以下のような欠点がある
。

第１の方法では、光学部品が結露しないように冷却水の
温度を設定すると、レーザガスの温度が高くなり、レー
ザ発振効率が低下する。

第２の方法では、冷却水供給装置に２系統の温度制御系
を設けるために、コストが高くなる。

第３の方法では、筐体構造が複雑となり、このコストが
高くなる。しかも常時外部から乾燥したガスを供給しな
ければならないので、ランニングコストも高くなる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、簡
易な構成で光学部品の結露を防止できるガスレーザ装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では上記課題を解決するために、外部より導入し
た冷却水によって光学部品及びレーザガス等を冷却する
ように構成されたガスレーザ装置において、 前記冷却水を光学部品冷却用の第１の冷却水とその他の
部品冷却用の第２の冷却水とに分配して出力する冷却水
分配器と、 前記第１の冷却水をガスレーザ装置の筺体内温度以上に
加熱する熱源と、 を有することを特徴とするガスレーザ装置が、提供され
る。

〔作用〕

冷却水分配器は外部より導入された冷却水を光学部品冷
却用とその他の部品冷却用の２系統に分配する。光学部
品冷却用として分配された冷却水は筐体内の熱源によっ
て筐体内の温度以上に加熱された後、光学部品ホルダー
に供給されるので光学部品は結露しない。

熱源は放電管内部のレーザガスを排気している排気ポン
プ等が発生する熱を使用できるので、簡易な構成で実現
できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の放電励起型のガスレーザ装
置の冷却系統の構成を示したブロック図である。図にお
いて１はガスレーザ装置である。

２ａ及び２ｂは放電管であり、３は出力鏡用ホルダー、
４はリア鏡用ホルダー、５ａ及び５ｂは折り返し鏡用ホ
ルダーである。実線の矢印は冷却水の循環する順序を示
している。

冷却水は、ガスレーザ装置の外部に設けられた外部チラ
ーユニット６によってレーザガスの冷却に最適な低い温
度に制御されて水ポート７に導入される。水ボート７は
導入された冷却水を光学部品用冷却水７ａとメイン冷却
水７ｂとに分配して出力する。

８は放電管２ａ及び２ｂの内部のレーザガスを真空排気
あるいは置換するための排気ポンプユニットであり、ガ
スレーザ装置の運転中は常時動作している。また、熱交
換器ｃ８１が設けられている。

光学部品用冷却水７ａは、始めに熱交換器Ｃ８１に導入
され、排気ポンプユニット８の発生する熱を吸収する。

排気ポンプユニット７の温度は筐体内温度よりも１０〜
２０°Ｃ高いので、熱交換器ｃ８１を通過した後の光学
部品用冷却水７ａの温度は筐体内温度よりもやや高い程
度に加熱される。

熱交換器ｃ８１を出た光学部品用冷却水７ａは折り返し
焼用ホルダー５ｂ、５ａ、出力鏡用ホルダー３、リア鏡
用ホルダー４の順に通過して、これらのホルダーに保持
されている各光学部品を冷却した後、水ポート７に戻り
、外部チラーユニット６に排出される。

メイン冷却水７ｂは水ボート７から出力された後、熱交
換器ａ９１及び熱交換器ｂ９２を通過して水ボート７に
戻り、外部チラーユニット６に排出される。なお、メイ
ン冷却水７ｂはこの他に図示されていないレーザガス循
環用の送風器を冷却するための熱交換器、あるいは筐体
内空気冷却用のファンユニット等に導入される場合もあ
る。

熱交換器ａ９１はレーザ発振を行って高温となったレー
ザガスを冷却するための冷却器、９２はレーザガス循環
用の送風器を通過した時に加熱されたレーザガスを冷却
するための冷却器であり、これらによってレーザガスが
冷却される。

本発明のガスレーザ装置の冷却系統はこの、ような構成
なので、光学部品を筐体内温度よりも低く冷却しすぎて
しまうことがなく、結露は発生しない、一方、メイン冷
却水７ｂの温度は筐体内温度よりも低く設定することが
でき、レーザガスを充分に冷却することができる。

なお、本実施例では光学部品用冷却水７ａを予熱するた
めの熱源として排気ポンプユニット８が発生する熱を利
用したが、これ以外にレーザガス励起用電源が発生する
熱等を使用することもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明では、光学部品用冷却水は筺
体内温度以上に予熱された後に光学部品ホルダーに供給
されるので、光学部品の結露が防止される。この場合、
光学部品用冷却水は外部より導入した冷却水から装置内
部で分配されるので、外部の冷却水系統は一つで良く、
冷却水供給装置の構成は簡素となる。

また、光学部品用の冷却水を余熱する熱源は排気ポンプ
ユニットが発生する熱を利用できるので経済的である。

さらに、排気ポンプユニットが強制的に冷却されるため
、これに使用されている潤滑油の寿命が延び、装置の信
鯨性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のガスレーザ装置の冷却系統
の構成を示したブロック図である。 １・・−・・−・−・・−・−＃スレー”）’装置ｌ！
２ａ、２ｂ・−・−−−−一・・−・−放電管３・−・
・・−・・・・−・・出力鏡用ホルダー４−−−−−−
−−−・・・−・〜リア鏡用ホルダー５ａ、５ｂ・−・
−・・−−一−−−・折り返し焼用ホルダー６−・−−
−−−一−−−−・外部チラーユニット７−・−−−−
−−一〜〜−−水ボート７ａ−・−・−−−−−−一・
・・−光学部品用冷却水７ｂ−・−・−・−・・〜−−
−−メイン冷却水８−−−−−−−−・−・・−排気ポ
ンプユニット８１−・・−・・・−・−・−・熱交換器
９１．９２−・・−・・−一−−−−−−−熱交換器特
許出願人　ファナック株式会社 代理人　　　弁理士　　服部毅巖

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　外部より導入した冷却水によって光学部品及び
   レーザガス等を冷却するように構成されたガスレーザ装
   置において、 前記冷却水を光学部品冷却用の第１の冷却水とその他の
   部品冷却用の第２の冷却水とに分配する冷却水分配器と
   、 前記第１の冷却水をガスレーザ装置の筺体内温度以上に
   加熱する熱源と、 を有することを特徴とするガスレーザ装置。
2. （２）　前記熱源は放電管内部のレーザガスを排気する
   排気ポンプが発生する熱であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のガスレーザ装置。
3. （３）　前記熱源はレーザガス励起用電源が発生する熱
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガ
   スレーザ装置。
4. （４）　前記冷却水は外部に設けられた冷却水供給装置
   によって一定温度に制御されて導入されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のガスレーザ装置。