JPS61501588A - キャビティ用冷却 - 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】 キャビティ用冷却 本発明は、キャビティ、特にレーザーキャピテイの冷却方法に関し、特に、限る わけではないが、ポータプルレーデ−装置に関する。

普通、レーザーターピットデジグネータとして使用されるネオジム　ＹＡＧレー ザーの効率は一般的に低く、例えば／乃至／、　ｊ　％であり、ラングに供給さ れた大量の電気エネルギーを熱として除去することになる。この目的で、レーザ ーキャピテイに冷却流体を満し、特にポータプルレーザーの場合には、この冷却 流体は高純度の水であって電動ポンプで循環される。

冷却剤の良好な循ｍｔ−維持することについての間層の１つとして、ガスが冷却 剤に必然的に溶解し、温度の最も高いキャビティの中で優先的に溶液から出て来 る。これらのガスは、レーザーロンドおよびその励起う／ゾの作動するキャビテ ィの頂部領域に集まる。

ガスの体積が増すと、レーザーロンドの照明が不均一になシ、レーザーロンドの 不均一な冷却によシ歪みや効率損失が生じ、最後には、温度過剰によりロンドお よびキャピテイ壁コーテイ／グを損傷させてしまう。

冷却に用いられる液体に含まれるガス泡による欠点を回避するために、レーザー キャビティのドームが、冷却液を通さないがガスを通す薄膜を有し、従って装置 の中の圧力で装置からガスを押し出すことのできるＶ−デー装置が従来提案され ている（米国特許第≠、／り７，３１２号明細書参照）。

キャビティからのガスの排出は高速ポンプ操作によって達成しつるが、これは一 般的には実用的ではなく、ポータグルのバッテリー電源レーデ−装置では、これ は適当な解決策ではない。

本発明の目的は、レーデ−設備の中の冷却流体からガス泡を除去する方法を提供 することにあるが、本発明はポータプル又はバッテリー電源装置に或はレーザー に必ずしも限定されず、冷却液をキャビティに流し、冷却液が熱発生部品上を流 れるよう々用途に適用される。

本発明の目的ｄ次の構成によって達成される。即ち、熱発生部材のハウジング内 にダクトヲ利用し、ダクトはキャビティの少くとも一部分のガス収集領域に開口 していてガスをこれらの領域から取シ出すことができ、ダクトは、ハウジングの 中の冷却剤の圧力に関連して減圧が存在するような領域に通じている。これは、 ハウジングからの冷却流体用流出口に又はこれに隣接して合流部又はペンチエリ −を使用することによって達成される。

このような構造を使用すると、冷却剤の流れによってダクトの中に流れが生じ、 この流れはキャビティから泡を吸引し、装置に過剰な量の冷却剤を圧送する必要 なしに冷却剤の流れを締縛する限シ、キャビティにはガス泡がない。

このガス吸引装置によシキャビテイが冷却剤で完全に満されたままであることに より、熱発生部材は先に述べた損傷、その池の問題なしに確実に作動する。

かくして、本発明は、キャビティの中の熱発生装置をキャピテイに流す液体冷却 剤の中に浸し、液体冷却剤が第１の領域でキャピテイに入シ、第２の領域でキャ ビティを去るような、キャビティの冷却方法において、ガス泡が集まろうとする Φヤビテイの高い帯域でキャビティと連通しているダクトに、前記キャビティの 中の圧力に対して、減圧を加え、ダクト内に減圧を発生させ、ガス泡を液体冷却 剤と一緒にダクトから吸引し、少くとも液体冷却剤を、キャピテイの中よ）も低 い圧力が存在するような、キャビティを越える冷却剤供給部の個所に排出するこ とを特徴とするキャビティの冷却方法に関する。

・・ウジングはキャピテイへの液体冷却剤用流入口と、キャビティからの液体冷 却剤用流出口と、キャピテイの中よシも低い圧力が存在するような、キャビティ を越える液体冷却剤回路の一部にガス泡が集まろうとするキャビティの領域から のダクトとを有し、減圧がガス泡をいくらかの液体冷却剤と一緒にキャビティか ら吸引し、これらをキャビティを越える液体冷却剤回路へ排出する。

本発明を一層完全に理解するために、本発明の実施例を添附図面を参照してここ に説明する。

第１図は本発明を使用する装置の概略図、第２図は、ハウジングの中のキャビテ ィの上部からガス泡を吸引する減圧を達成するためにベンチュリーを使用してい るレーザー組立体の中央縦断面図である。

先ず、第１図を参照すると、・・ウゾング２のキャビティ１はその中に、レーザ ーロッド３および光学的ポンプ４のような熱発生装置を有している。

、熱を消散させるために、液体冷却剤をタンク５からボンｆ６によって管７に流 し、キャピテイ１へ流入させ、そしてキャビティ１から管８を通して夕／り５に 戻すが、系の低圧領域は送り管９によってキャビティ１の上部１０に連結され、 この上部１０はガス泡の集まる領域である。

低圧領域１２は、キャピテイ１から夕／り５まで延びる管８内にぺ／チュリーを 使用することによって得られる。ガスはキャビティから抽出孔１３およびダクト １４を介して送シ管９に、而してベンチュリーに吸引され、それから、管８を通 してタンク５に運ばれる。

ベンチュリーを使用する代シに、簡単な合流部を使って送り管９を管８に連結す ることが可能である。

管８に連結する代シに、点線で示す管１５で指示されているように、送シ管をタ ンク５に直接連結することが可能である。

バッテリー電源レーザー設備では、第２図に示す構造を使用するのが有利であ々 、この図では同様な参照番号が用いられている。

この形態では、レーザーロッド３および光学的−７グ４は、ハウジング２内に形 成されているキャビティ１内に設けられ、光学的／　ｙ　ｆ　４およびレーザー ロッド３は両方とも０−９／グ１７によってキャビティに対して密封されている 。

好ましくは高純度の水である冷却剤が流入口２０からキャビティ１に供給され、 それ故にこのキャビティ１の中を流れ、そして流出口２１からキャビティ１を出 る。

流出口２１は、・・ウゾング２からすぐの流出口に減圧領域を与えるように流出 口内に形成されているベンチュリーの形の低圧領域１２を有している。

ダクト１４はハウジング２の一部を形成しておシ、そして、２つの抽出孔１３を 介してキャビティ１へ開口し、必要ならば、キャピテイ１への開口部を更に設け ても良い。このダクト１４は送シ管９と連通し、送り管９は低圧領域１２を介し て流出口２１へ開口し、即ち、送シ管９は、冷却剤の流れが減圧を引き起すよう な領域に開口しているので、キャビティ１内の圧力は送シ管９の中の圧力よりも 高く、冷却剤がキャビティ１の中を流れるとき、キャビティの中にたまシ、通常 キャビティ１の上部で比較的静止しているガス泡をこの作用によシ吸引してキャ ビティ１の外部にある冷却剤供給部へ戻す。

本発明かられかることとして、キャピテイの上部に低圧帯域が作られるため、キ ャビティを傾むけたとしても、冷却剤の適度な流量で効果的な排気が生じ、かく して、例えば、バッテリー操作について要求されるような冷却剤圧送電力要件を 減する。

図面において、実線矢印は冷却剤の流れ方向を示し、点線矢印はガス泡の進路を 示す。

特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １．事件の表示　ＰＣＴ／ＡＵ８４１００１３７２、発明の名称　キャビティ用 冷却 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 名称（氏名）　オース　ト　ラ　リ　ア国４、代理人 国際調査報告 ＭＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰＯ ＲＴ　０ＮＰａ切ｎｔ　Ｄｏｃｕｍｅｎｔ ＥＮＤ　ＯＦ　ＡＩＩＮＥＸ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．キヤビテイの中の熱発生装置をキヤビテイに流す液体冷却剤の中に浸し、液 体冷却剤が第１の帯域でキヤビテイに入り、第２の帯域でキヤビテイを出るよう にしたキヤビテイの冷却方法において、′（ａ）ガス泡が集まろうとするキヤビ テイの少くとも上部でキヤビテイと連通しているダクトに、前記キヤビテイの中 の圧力に対して減圧を加え、（ｂ）前記ダクトの中に減圧を発生させ、（ｃ）ガ ス泡を液体冷却剤と一緒にダクトから吸引し、キヤビテイの中よりも低い圧力が 存在するような、前記キヤビテイを越える冷却剤供給部の個所に少くとも液体冷 却剤を排出することを特徴とするキヤビテイの冷却方法。
2. ２．液体冷却剤を前記キヤビテイを越えるべンチユリーに流して前記キヤビテイ の中に存在する圧力よりも低い圧力を生じさせることを特徴とする請求の範囲第 １項に記載の方法。
3. ３．熱発生装置をキヤビテイを流れる液体冷却剤の中に浸し、前記キヤビテイが ガス泡の集まる領域を有している、キヤビテイの冷却装置において、（ａ）前記 キヤビテイヘの前記液体冷却剤用流入口と、（ｂ）前記キヤビテイからの前記液 体冷却剤用流出口と、（ｃ）前記キヤビテイの前記ガス収集用領域から、前記キ ヤビピテイの中よりも低い圧力が存在するような、前記キヤビテイを越える液体 冷却剤回路の一部へのダクトとからなり、前記減圧が前記ガス泡をいくらかの液 体冷却剤と一緒に前記キヤビテイから吸引し、これらを前記キヤビテイを越える 前記液体冷却剤回路へ排出することを特徴とするキヤビテイの冷却装置。
4. ４．前記液体冷却剤回路の中に、前記ガス泡をいくらかの液体冷却剤と一緒に前 記キヤビテイから吸引する低い圧力を発生させるように構成された合流部を設け たことを特徴とする請求の範囲第３項に記載のキヤビテイの冷却装置。
5. ５．前記合流部は前記流出口に設置され、前記流出口を通る液体冷却剤の流れに よつて作動されるベンチユリーである、請求の範囲第４項に記載のキヤビテイの 冷却装置。
6. ６．レーザーロツドおよびこのレーザーロツド用の光学的励起装置を有し、かつ 液体冷却剤を循環させる装置を有するレーザーキヤビテイに適用される、キヤビ テイの冷却装置であつて、前記キヤビテイを構成するハウジングと、このハウジ ングヘの液体冷却剤用流入口と、この流入口から隔たつた、前記ハクジングから の液体冷却剤用流出口と、この流出口に又はこれに隣接して低圧帯域を形成する 装置と、前記ハウジングの上部に設けられ、送り管によつて前記低圧帯域と連結 された少くとも１つの抽出孔とからなり、前記低圧帯域がガス泡およびいくらか の液体冷却剤を前記キヤビテイから吸引し、これらを前記流出口から前記キヤビ テイを越えて液体冷却剤へ注入することを特徴とする請求の範囲第３項に記載の キヤビテイの冷却装置。
7. ７．前記流出口に又はこれに隣接して設けられる低圧帯域は合流部である、請求 の範囲第６項に記載の装置。
8. ８．前記流出口に又はこれに隣接して設けられる低圧帯域はべンチユリーである 、請求の範囲第７項に記載の装置。
9. ９．レーザーロツドおよび、このレーザーロツド用の光学的励起装置を有し、か つ液体冷却剤を循環させる装置を有するレーザーキヤビテイに適用される請求の 範囲第３項によるキヤビテイの冷却装置であつて、前記キヤビテイを構成するハ ウジングを備え、前記液体冷却剤用流入口は前記ハクジングの一端部分に配置さ れ、前記液体冷却剤用流出口は前記ハクジングの他端部分に配置され、更に、液 体冷却剤を収容するタンクと、前記キヤビテイを通して前記液体冷却剤を循環さ せ、液体冷却剤を前記タンクに戻すポンプ装置と、前記ハウジングに設けられ、 前記液体冷却剤を圧送する回路と独立に前記タンクに連結された送り管と連通し ている少くとも１つの抽出孔とを有し、ガス泡およびいくらかの液体冷却剤が前 記キヤビテイから前記タンクに排出されることを特徴とするキヤビテイーの冷却 装置。
10. １０．添附図面を参照して本文に詳記しかつ図示した如く構成しかつ作動するキ ヤビテイの冷却装置。