[发明专利]可同时提供冷水和温水的激光加工设备用冷却系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷却系统，尤其涉及激光加工设备用冷却系统。

背景技术

据了解，在激光加工设备中，激光振荡器是将电能转换为光能的装置，是产生激光的主要设备，是激光加工设备的核心部件。但是其转换为光能的效率并不高，大部分电能转化为了热能，这就需要冷却水把多余的热量带走以保证振荡器正常工作。在本发明做出以前，常规的激光加工设备冷却机组由压缩机、冷凝系统、蒸发器、制冷附件及连接管路组成一个制冷循环系统，由水泵、蓄水箱及水管路附件组成一套回水出水管路系统，这种机组只能向激光加工设备提供一种10℃±1℃(设定温度可调)的冷水。当这种低温的冷水进入到激光加工设备中，激光振荡器产生的热量被带走而得以冷却；但是，当激光加工设备中始终以10℃±3℃的冷水循环时，当空气露点温度高于水温时，在激光加工设备中，如激光聚光腔中产生“凝露”现象。″凝露″出现会造成某些部件的损伤，导致输出功率下降甚至不能出光。此时，如果代替以接近环境温度的温水进入激光加工设备中循环冷却，将会有效避免上述问题的发生。中国CN200910041959.9号发明专利提供了一种双温工业冷水机组，其温水系统无加热器，出水温度较低时无法控制，需要用户侧负荷将水温升高，同时无水质处理装置，无法用于激光加工设备。激光加工设备作为一种精密而又昂贵的高精尖设备，需要极其精心的维护。而本项发明专利，能使机组从开机阶段起始始终提供较低温度的冷水的同时，又能提供接近于环境温度的温水，可作为大型激光加工设备的配套冷却系统。

发明内容

本发明的目的在于提供可同时提供冷水和温水的激光加工设备用冷却系统及方法，通过巧妙构造水系统循环管路，可同时提供两种可调节温度的冷水，成本较低、控制简单，但控制灵活且精度较高，可满足大型激光加工设备的冷却需求。

本发明的可提供不同温度冷却水(温水和冷水)的激光加工设备用冷却系统，其特点是，包括冷媒循环系统、水循环系统和控制器，冷媒循环系统由压缩机、冷凝器、水-冷媒换热器和节流装置通过连接管路连接构成，水循环系统包括设置在冷水出水管路中的冷水水泵、温水出水管路中的温水水泵和蓄水箱，冷水水泵抽吸蓄水箱中水进入冷水出水管路中，冷水出水管路中的冷水一部分经过过滤装置被旁通入蓄水箱中，另一部分冷水进入到激光加工设备对激光加工设备中需要冷却的装置进行冷却，然后再通过冷水回水口回到水-冷媒换热器中，最后返回到蓄水箱中；冷水出水管路中设置冷水温度传感器，冷媒循环系统的开启由控制器根据冷水温度传感器检测到的水温控制以使蓄水箱中的水温由冷媒系统调节；温水水泵抽吸蓄水箱中的冷水进入到温水出水管路中，温水出水管路中还设置有温水温度传感器、电加热器以及可控的阀，控制器根据温水温度传感器检测到的水温来开启电加热器，以使温水出水管路中冷水被加热成温水，温水出水管路中的温水通过温水出口进入到激光加工设备的需要温水冷却的装置，然后再返回到温水回水口，再使温水进入温水水泵入口处，从而建立一个闭式水循环系统，再使蓄水箱中的冷水不能进入到该闭式水循环系统中；控制器还根据温水温度传感器检测到的水温来控制温水出水管理中的阀以破坏该闭式水循环系统，进而使部分温水旁通至蓄水箱里，再而使蓄水箱中的冷水补充入该闭式水循环系统，所述温水是指温度高于所述冷水的冷却水。

所述的可同时提供不同温度冷却水的激光加工设备用冷却系统，其进一步的特点是，所述过滤装置是离子交换装置。

所述的可同时提供不同温度冷却水的激光加工设备用冷却系统，其进一步的特点是，蓄水箱只有一个，而冷水出水管路和温水出水管路为各自独立的进出水系统，互不干扰。

所述的可同时提供不同温度冷却水的激光加工设备用冷却系统，其进一步的特点是，压缩机为转子式、活塞式、涡旋式、螺杆式压缩机中的任一种。

所述的可同时提供不同温度冷却水的激光加工设备用冷却系统，其进一步的特点是，节流装置为毛细管、孔板、电子膨胀阀或热力膨胀阀中的任一种。

所述的可同时提供不同温度冷却水的激光加工设备用冷却系统，其进一步的特点是，水-冷媒换热器为套管式、壳管式、板式或翅片式换热器中的任一种。

所述的可同时提供不同温度冷却水的激光加工设备用冷却系统，其特征在于，冷凝器为套管式、壳管式、板式或翅片式换热器中的任一种。

本发明的利用所述的激光加工设备用冷却系统提供不同温度冷却水(温水和冷水)的方法，特点是，假设冷水出水温度设定为a℃，温水出水温度为b℃，包括以下步骤：