一种适用于恶劣环境下的两用激光水冷系统技术方案

一种适用于恶劣环境下的两用激光水冷系统，包括三个循环回路，其中，蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流阀依次通过主管道连通形成冷却循环回路，气泵、截止阀、加热器以及蛇形管依次通过热气管道连通形成热气循环回路，水箱、水泵和激光器通过水冷管道相连形成水冷循环回路。通过在现有的激光水冷系统的基础上进行改造安装加热装置，加热装置产生的高温高压气体能够快速融化水箱里被冻住的冷却水，有效解决了低温环境下水冷循环系统无法启动的问题，该改进后的水冷系统操作简单，安装方便，可应对多种使用环境，使用效果良好，具有很好的经济价值和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于恶劣环境下的两用激光水冷系统
本技术涉及一种适用于恶劣环境下的两用激光水冷系统，属于激光器冷却设备
。
技术介绍
如今，激光器被大量使用在很多应用场合，由于激光器具备的种种突出特点，因而被广泛运用于工业、农业、精密测量和探测、通讯与信息处理、医疗、军事等各方面，并在许多领域引起了革命性的突破。激光在工作的过程中，通过诸如氙灯的灯泵浦、半导体激光泵浦等形式将能量注入到激光工作介质中，但其通常转换效率较低。其中大量的能量被转换为热量。激光所产生的热量可能会导致不良的后果，一则容易导致激光工作介质的性质发生变化，影响输出的光束质量。另外，如果热量不能及时排除，腔内温度持续升高，还可能会导致超出激光工作介质的热上限，灯棒温度过高从而导致灯棒发生爆炸的恶性后果。因此，对于激光设备，冷却至关重要。在激光领域中，通常的散热方式包括水冷和风冷，而水冷成本低，效率高，能够快速排走激光器在工作过程中产生的热量，而被广泛采用。通常的水冷方式较为简单，仅仅是通过水泵将水箱中的水泵入激光腔，然后再通过水路返回水箱，形成水路循环，但是在比较寒冷的地方或者在冬季环境下，水冷系统水箱里的循环水很容易被冻住，进而造成水冷系统无法正常启动，影响了水冷系统后续的工作，因此有必要对特殊使用环境下的水冷系统进行改造以满足特殊要求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种适用于恶劣环境下的两用激光水冷系统。本技术的技术方案如下:一种适用于恶劣环境下的两用激光水冷系统，包括气泵、加热器、水箱、蛇形管、蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀、水泵、截止阀、主管道、热气管道和水冷管道，所述蛇形管和蒸发器均设置在水箱内，所述蛇形管设置在蒸发器的上方，所述蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流阀依次通过主管道连通形成冷却循环回路，所述气泵、截止阀、加热器以及蛇形管依次通过热气管道连通形成热气循环回路，所述水箱、水泵和激光器通过水冷管道相连形成水冷循环回路。根据本技术，优选的，所述热气管道上还设置有压力表和泄压阀，所述压力表和泄压阀设置在热气管道出气端一侧。此设计的目的在于，压力表可以随时监测热气管道里热气的压力，当热气管道内热气压力过大时，可以打开泄压阀释放管道里压力过大的气体，使热气管道里的气压维持在一个合理的范围。根据本技术，优选的，所述气泵为高压电动气泵。此设计的目的在于，高压电动气泵可以向热气管道内输入压力较大的气体，便于气体由热气管道向蛇形管内充入，进而可以快速融化水箱里被冻住的冷却水，同时蛇形管增加了热气的散热面，加快了被冻住的冷却水的融化。根据本技术，优选的，所述加热器为内设有石英管的电热丝加热器。此设计的好处在于，采用石英管激发远红外线加热，使电能转化为热能，且设置有石英管的加热器升温较快，散热均匀，高压气体在经过加热器能够快速加热成为所需的高温高压气体。根据本技术，优选的，所述水箱与水泵之间相连的水冷管道上设置有温控器。此设计的目的在于，充入蛇形管里的高温高压气体使得水箱内被冻住的水逐渐融化起来，在水箱循环出来的冷却水通过温控器检测冷却水的温度，等冷却水的温度达到预先的要求时，关闭截止阀，停止向热气管道内通入高温高压气体，此时水冷系统的即可正常循环工作。本技术的有益效果在于:通过在现有的激光水冷系统的基础上进行改造安装加热装置，加热装置产生的高温高压气体通过蛇形管进行热量交换能够快速融化水箱里被冻住的冷却水，有效解决了低温环境下水冷循环系统无法启动的问题，温控器可以对冷却水的温度进行一定程度上的监测，使得冷却水在所需的温度下对激光器前期的初始工作过程提供一个相对合适的温度环境。该改进后的水冷系统操作简单，安装方便，可应对多种使用环境，使用效果良好，具有很好的经济价值和社会效益。【附图说明】图1为本技术激光水冷系统的结构关系示意图。其中:1、气泵，2、加热器，3、水箱，4、蒸发器，5、压缩机，6、冷凝器，7、节流阀，8、水泵，9、截止阀，10、泄压阀，11、温控器、12、主管道，13、热气管道，14、压力表，15、蛇形管，16、水冷管道。【具体实施方式】下面通过实施例并结合附图对本技术做进一步说明，但不限于此。实施例1:如图1所示，一种适用于恶劣环境下的两用激光水冷系统，包括高压电动气泵1、内设有石英管的电热丝加热器2、水箱3、蛇形管15、蒸发器4、压缩机5、冷凝器6、节流阀7、水泵8、截止阀9、主管道12、热气管道13和水冷管道16，蛇形管15和蒸发器4均设置在水箱内，蛇形管15设置在蒸发器4的上方，蒸发器4、压缩机5、冷凝器6以及节流阀7依次通过主管道12连通形成冷却循环回路，气泵1、截止阀9、加热器2以及蛇形管15依次通过热气管道13连通形成热气循环回路，热气管道13上还设置有压力表14和泄压阀10，压力表14和泄压阀10设置在热气管道出气端一侧，水箱3、水泵8和激光器通过水冷管道16相连形成水冷循环回路。在低温环境下，在启动激光器之前，先关闭泄压阀10，同时打开截止阀9，然后启动高压电动气泵I和加热器2，气泵I里的高压气体通过加热器2后形成高温高压气体，高温高压气体在热气管道13内不断向蛇形管15里充气，高温高压气体在蛇形管15里不断循环流通，蛇形管15散发的热量与水箱3里的被冻住的冷却水进行热交换逐渐融化被冻住的冷却水，压力表14实时监控热气管道13里的气压，如果气压过大，则打开泄压阀10进行泄压；当冷却水完全融化后关闭截止阀9和停止气泵I和加热器2的工作，启动激光器，此时水冷系统开始正常工作，水箱3里的冷却水吸收了激光器聚光腔散发的热量后温度升后循环进入水箱3，此时蒸发器4里冷却液和水箱3里的冷却水进行热交换后进入压缩机5和冷凝器6，冷凝器6将冷却液的热量散发出去后循环进入到蒸发器4中进行冷却液的循环工作，三大循环回路配合工作保证了适用于恶劣环境下的两用激光水冷系统的正常运行。实施例2:如图1所示，一种适用于恶劣环境下的两用激光水冷系统，结构如实施例1所述，其不同之处在于:水箱3与水泵8之间相连的水冷管道上设置有温控器11。在蛇形管里的高温高压气体与被冻住的冷却水进行热交换逐渐融化被冻住的冷却水的过程中，温控器11可实时监测水箱3里冷却水的温度，当冷却水达到要求的温度时即可停止高温高压气体的通入。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于恶劣环境下的两用激光水冷系统，包括气泵、加热器、水箱、蛇形管、蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀、水泵、截止阀、主管道、热气管道和水冷管道，其特征在于，所述蛇形管和蒸发器均设置在水箱内，所述蛇形管设置在蒸发器的上方，所述蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流阀依次通过主管道连通形成冷却循环回路，所述气泵、截止阀、加热器以及蛇形管依次通过热气管道连通形成热气循环回路，所述水箱、水泵和激光器通过水冷管道相连形成水冷循环回路。

【技术特征摘要】
1.一种适用于恶劣环境下的两用激光水冷系统，包括气泵、加热器、水箱、蛇形管、蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀、水泵、截止阀、主管道、热气管道和水冷管道，其特征在于，所述蛇形管和蒸发器均设置在水箱内，所述蛇形管设置在蒸发器的上方，所述蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流阀依次通过主管道连通形成冷却循环回路，所述气泵、截止阀、加热器以及蛇形管依次通过热气管道连通形成热气循环回路，所述水箱、水泵和激光器通过水冷管道相连形成水冷循环回路。2.如权利要求1所述的适用...

【专利技术属性】
技术研发人员：董玲，任年峰，曹福金，邢连超，崔振福，
申请(专利权)人：山大鲁能信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37