JPS61187385A - ガスレ−ザ発振器の冷却装置 - Google Patents
ガスレ−ザ発振器の冷却装置Info
- Publication number
- JPS61187385A JPS61187385A JP2646985A JP2646985A JPS61187385A JP S61187385 A JPS61187385 A JP S61187385A JP 2646985 A JP2646985 A JP 2646985A JP 2646985 A JP2646985 A JP 2646985A JP S61187385 A JPS61187385 A JP S61187385A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooler
- gas
- temperature
- gas cooler
- refrigerator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/041—Arrangements for thermal management for gas lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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。
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発振器の冷却装置に関する８〔従来
の技術〕 第５図は、従来の炭酸ガスレーザ発振器の冷却装置の一
例を示すブロック図でめる。（１）は放電励起部であり
、この放電励起部（１）には光共振器（図示せず）が設
けられ、励起００１分子により放射された光子を共振増
幅してレーザ出力を取り出す〇（２）は第１ガス冷却器
、（３）は第２ガス冷却器、（４）はブロアを示してい
る。また（５）は冷凍機、（６） ＃′ｉポンプを示し
ている。上記のように構成した冷却装置において、レー
ザ媒質ガスでめるＣＯｌと補助ガスとなるＮ鵞ｅ Ｈｅ
等を含むレーザ媒質混合ガスは、放電励起部（１）から
第１ガス冷却器（２）、さらにブロア（４）、第２ガス
冷却器（３）、を経由して再び放電励起部（１）に再循
環される。ところで放電励起５（１）では電気入力エネ
ルギーのうちレーザ光とならないエネルギーは通常人力
の８５〜９０％でこのほとんどがレーザ媒質混合ガスの
温度上昇に変換される。
の技術〕 第５図は、従来の炭酸ガスレーザ発振器の冷却装置の一
例を示すブロック図でめる。（１）は放電励起部であり
、この放電励起部（１）には光共振器（図示せず）が設
けられ、励起００１分子により放射された光子を共振増
幅してレーザ出力を取り出す〇（２）は第１ガス冷却器
、（３）は第２ガス冷却器、（４）はブロアを示してい
る。また（５）は冷凍機、（６） ＃′ｉポンプを示し
ている。上記のように構成した冷却装置において、レー
ザ媒質ガスでめるＣＯｌと補助ガスとなるＮ鵞ｅ Ｈｅ
等を含むレーザ媒質混合ガスは、放電励起部（１）から
第１ガス冷却器（２）、さらにブロア（４）、第２ガス
冷却器（３）、を経由して再び放電励起部（１）に再循
環される。ところで放電励起５（１）では電気入力エネ
ルギーのうちレーザ光とならないエネルギーは通常人力
の８５〜９０％でこのほとんどがレーザ媒質混合ガスの
温度上昇に変換される。
従ってレーザ媒質混合ガスをこのまま励起部（１）に再
循環させると発振効率がいちじるしく低下してしまう。
循環させると発振効率がいちじるしく低下してしまう。
このため第１ガス冷却器（２）により初期の放電励起部
入口温度までレーザ媒質混合ガスの温度を下げて循環す
る。ま友ブロア（４）ではブロア（４）による断熱圧縮
でガス温度が再び上昇するため、第２ガス零却器（３）
により再度冷却する。一方レーザ発振出力を効率よく一
定に保つためには放電励起部（１）へのガス入口温度を
低温で一定にすることが必要で、第１ガス冷却器（２）
及第２ガス冷却器（３）には冷凍機（５）において低温
で一定温度に冷却された冷媒がポンプ（６）により供給
されるようになっている。
入口温度までレーザ媒質混合ガスの温度を下げて循環す
る。ま友ブロア（４）ではブロア（４）による断熱圧縮
でガス温度が再び上昇するため、第２ガス零却器（３）
により再度冷却する。一方レーザ発振出力を効率よく一
定に保つためには放電励起部（１）へのガス入口温度を
低温で一定にすることが必要で、第１ガス冷却器（２）
及第２ガス冷却器（３）には冷凍機（５）において低温
で一定温度に冷却された冷媒がポンプ（６）により供給
されるようになっている。
上記のように構成した従来の冷却装置によれば、人力の
ほとんどを冷凍機負荷として設定する必要がるり、また
放電入力の約１／３程度の冷凍電力を消費するうえ冷凍
機が大きいため冷却装置自体が非常に高価なものとなっ
ていた。
ほとんどを冷凍機負荷として設定する必要がるり、また
放電入力の約１／３程度の冷凍電力を消費するうえ冷凍
機が大きいため冷却装置自体が非常に高価なものとなっ
ていた。
本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、冷凍電力の消費量を少なくするとともに冷却装
置の価格を低下したガスレーザ発振器の冷却装置を得る
ことを目的とする。
もので、冷凍電力の消費量を少なくするとともに冷却装
置の価格を低下したガスレーザ発振器の冷却装置を得る
ことを目的とする。
本発明は上記の目的を達成するためになされ念もので、
第２ガス冷却器は冷凍機を用いた冷媒により一定温度に
冷却され、第１ガス冷却器は外気により冷却されるよう
にしたガスレーザ発振器の冷却装置を提供するものであ
る。
第２ガス冷却器は冷凍機を用いた冷媒により一定温度に
冷却され、第１ガス冷却器は外気により冷却されるよう
にしたガスレーザ発振器の冷却装置を提供するものであ
る。
冷凍機は第２ガス冷却器のみを低温一定温度冷却し、第
１ガス冷却器は外気により冷却する。
１ガス冷却器は外気により冷却する。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図でるる。なお
第５図と同じ機能の部分には同じ記号を付し説明を省略
する。（７）は外気により冷却される放熱器でるり、（
８）は放熱器（７）を外気冷却するファンでるる。
第５図と同じ機能の部分には同じ記号を付し説明を省略
する。（７）は外気により冷却される放熱器でるり、（
８）は放熱器（７）を外気冷却するファンでるる。
上記のように構成した本発明の詳細な説明すれば次の通
りである。放電励起部（１）で２００℃に温度上昇した
レーザ媒質混合ガスは、まず第１ガス冷却器（２）によ
り冷却される。この場合の第１ガス冷却器（２）に使用
する冷媒は水でありこの水はポンプ（６ａ）により放熱
器（７）と第１ガス冷却器（２）との間を循環する。冷
媒（循環水）は放熱器（力で、ファン（８）により導入
される外気により冷却されるので、外気温度が０〜４０
℃まで変化すると第１ガス冷却器（２）の出口のガス温
度は１０〜５０℃となる。ま九ブロア（４）における断
熱圧縮による温度上昇は５０℃であるので第２ガス冷却
器（３）の人口におけるガス温度は６０〜１００℃とな
る。一方、第２ガス冷却器（３）ではポンプ（６ｂ）に
より循環される冷媒が冷凍機（５）により１０℃〜１５
℃の一定温度に冷却される。このためレーザ媒質混合ガ
スは第２ガス冷却器（３）の出口では１５〜２０℃の一
定温度に冷却され、放電励起部（１）に再循環される。
りである。放電励起部（１）で２００℃に温度上昇した
レーザ媒質混合ガスは、まず第１ガス冷却器（２）によ
り冷却される。この場合の第１ガス冷却器（２）に使用
する冷媒は水でありこの水はポンプ（６ａ）により放熱
器（７）と第１ガス冷却器（２）との間を循環する。冷
媒（循環水）は放熱器（力で、ファン（８）により導入
される外気により冷却されるので、外気温度が０〜４０
℃まで変化すると第１ガス冷却器（２）の出口のガス温
度は１０〜５０℃となる。ま九ブロア（４）における断
熱圧縮による温度上昇は５０℃であるので第２ガス冷却
器（３）の人口におけるガス温度は６０〜１００℃とな
る。一方、第２ガス冷却器（３）ではポンプ（６ｂ）に
より循環される冷媒が冷凍機（５）により１０℃〜１５
℃の一定温度に冷却される。このためレーザ媒質混合ガ
スは第２ガス冷却器（３）の出口では１５〜２０℃の一
定温度に冷却され、放電励起部（１）に再循環される。
ところでレーザ発振を効率よくしかも安定して作動させ
るためには、第２図に示した放電励起部ガス人口温度と
レーザ出力の関係を示す線図かられかるように、２０℃
以下でかつ２０℃を越えない一定温度でレーザ媒質混合
ガスを冷却すれば良い。従って第２ガス冷却器（３）は
第２ガス冷却器（３）の人口ガス温度（６０〜１００℃
）の最高温度である１００℃において、出口温度が必ず
２０℃以下となるように、冷却器としての構造、伝熱面
積、流速、冷媒温度−等を設定すれば良い。通常は冷却
温度をむやみに下げると冷凍機（５）の成積停数を低下
させ、冷凍電力を増大させることになる。このため冷却
器即ち熱交換器の設計条件より経済的操作条件が決まり
、冷媒温度は第２ガス冷却器（３）の入口で１０℃、出
口で１５℃、熱交換器の温度効率φは１８５〜０．９程
度になるように設定される。
るためには、第２図に示した放電励起部ガス人口温度と
レーザ出力の関係を示す線図かられかるように、２０℃
以下でかつ２０℃を越えない一定温度でレーザ媒質混合
ガスを冷却すれば良い。従って第２ガス冷却器（３）は
第２ガス冷却器（３）の人口ガス温度（６０〜１００℃
）の最高温度である１００℃において、出口温度が必ず
２０℃以下となるように、冷却器としての構造、伝熱面
積、流速、冷媒温度−等を設定すれば良い。通常は冷却
温度をむやみに下げると冷凍機（５）の成積停数を低下
させ、冷凍電力を増大させることになる。このため冷却
器即ち熱交換器の設計条件より経済的操作条件が決まり
、冷媒温度は第２ガス冷却器（３）の入口で１０℃、出
口で１５℃、熱交換器の温度効率φは１８５〜０．９程
度になるように設定される。
このことは第５図に第２ガス冷却器（３）の操作条件を
示す線図に示した通りである。
示す線図に示した通りである。
第４図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。
本実施例においては第１図に示す第１ガス冷却器（２）
のかわりに放電励起部（１）からプロア（４）にいたる
ガス系路外側にｉ接（９）で示されるフィンを設けたも
のである。すなわちレーザ媒質混合ガスを外気冷却する
構造としたものである。
のかわりに放電励起部（１）からプロア（４）にいたる
ガス系路外側にｉ接（９）で示されるフィンを設けたも
のである。すなわちレーザ媒質混合ガスを外気冷却する
構造としたものである。
本発明によれば、放電人力の内レーザ出力とならない熱
量とプロアロスによる熱量の全てを冷凍機により冷却し
ていた従来の場合に比べ、冷凍機の容量及び冷凍消費電
力を（プロアロス分のみの負荷とし九ため）実質的には
５０〜７０％削減できる。
量とプロアロスによる熱量の全てを冷凍機により冷却し
ていた従来の場合に比べ、冷凍機の容量及び冷凍消費電
力を（プロアロス分のみの負荷とし九ため）実質的には
５０〜７０％削減できる。
以上の説明では冷却装置がＣＯ！レーザ発振器に設けら
れた場合について示し九が、本発明はこれに限定するも
のではなく冷却装置は他のレーザ媒質ガスレーザに設け
られたものであってもよい。
れた場合について示し九が、本発明はこれに限定するも
のではなく冷却装置は他のレーザ媒質ガスレーザに設け
られたものであってもよい。
以上の説明から明らかなように本発明によれば。
第２ガス冷却器は冷凍機を用いた冷媒により一定温度に
冷却され第１ガス冷却器は外気により冷却されるように
したので、冷凍機容量を小さくでき。
冷却され第１ガス冷却器は外気により冷却されるように
したので、冷凍機容量を小さくでき。
冷却装置が安価になるとともに、冷凍電力消費量を少な
くでき運転費も安価に維持できるという顕著な効果があ
る。
くでき運転費も安価に維持できるという顕著な効果があ
る。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は放
電励起部ガス人口温度とレーザ出力の関を示す線図、第
６図は、第２ガス冷却器の操作条件を示す線図、第４図
は本発明の他の実施例を示すブロック図、第５図は従来
の炭酸ガスレーザ発振器の冷却装置の一例を示すブロッ
ク図である。 （１）・・・放電励起部、（２）・・・第１ガス冷却器
、（３）・・・第２ガス冷却器、（４）・・・ブロア、
（５）・・・冷凍機、（７）・・・放熱器、（９）・・
・フィン。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
代理人 弁理士 木 村 三 朗第１図 第２図 第３ＦＩＩＪ 第４１ 「 け 第５図 ＝コー ９：フィン 己２
電励起部ガス人口温度とレーザ出力の関を示す線図、第
６図は、第２ガス冷却器の操作条件を示す線図、第４図
は本発明の他の実施例を示すブロック図、第５図は従来
の炭酸ガスレーザ発振器の冷却装置の一例を示すブロッ
ク図である。 （１）・・・放電励起部、（２）・・・第１ガス冷却器
、（３）・・・第２ガス冷却器、（４）・・・ブロア、
（５）・・・冷凍機、（７）・・・放熱器、（９）・・
・フィン。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
代理人 弁理士 木 村 三 朗第１図 第２図 第３ＦＩＩＪ 第４１ 「 け 第５図 ＝コー ９：フィン 己２
Claims (1)
- レーザ媒質混合ガスが放電励起部から第１ガス冷却器、
ブロア、第２ガス冷却器を経由して再び前記放電励起部
に循環されるガスレーザ発振器において、前記第２ガス
冷却器は冷凍機を用いた冷媒により一定温度に冷却され
るとともに前記第１ガス冷却器は外気により冷却される
ようにしたことを特徴とするガスレーザ発振器の冷却装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2646985A JPS61187385A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | ガスレ−ザ発振器の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2646985A JPS61187385A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | ガスレ−ザ発振器の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61187385A true JPS61187385A (ja) | 1986-08-21 |
Family
ID=12194375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2646985A Pending JPS61187385A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | ガスレ−ザ発振器の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61187385A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007284825A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Toyota Industries Corp | 織機における織布の裏織り方法と装置 |
-
1985
- 1985-02-15 JP JP2646985A patent/JPS61187385A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007284825A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Toyota Industries Corp | 織機における織布の裏織り方法と装置 |
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