[实用新型]一种采用双泵控温的激光器相变蓄冷热管理系统

说明书

本实用新型公开了一种采用双泵控温的激光器相变蓄冷热管理系统，包含蓄冷储箱，蓄冷储箱内设有相变材料以及液体冷媒，所述蓄冷储箱的箱体外部具有冷媒出口以及冷媒入口，所述系统还包括用于冷媒自蓄冷储箱流出至激光器的第一流路，用于冷媒自激光器流出至蓄冷储箱的第二流路，用于冷媒流量分配的第三流路。所述激光器的入口设置有第一温度传感器；所述控制器根据第一传感器及第一温度阈值控制第一泵和第二泵运行以调节第一流路、第二流路和第三流路的流量。所述采用双泵控温的激光器相变蓄冷热管理系统，能有效减轻整体激光器系统的体积重量和用电功耗，方便野外机动作业。

技术领域

本实用新型涉及一种采用双泵控温的激光器相变蓄冷热管理系统，涉及激光器热管理技术领域。

背景技术

半导体激光器、光纤激光器等固态激光器目前已在工业加工、科学研究、通信医疗等领域获得广泛应用，但受到能量转换效率的限制，激光器在正常工作过程中会产生大量废热，因此需要采用热管理技术将其排放到空间，目前普遍采用工业水冷机对大功率光纤激光器进行热管理，为其提供合适的工作温度。随着激光器输出功率的提升，水冷机的体积重量也在迅速增大。另一方面，在某些高功率激光器的应用场景中要求具备高机动性，比如小型无人机对抗、野外管道焊接、电力线路除冰除障等，水冷机制冷方式体积重量庞大，而且需要高功率供电，难以应用到上述场景中。为此，人们提出了基于相变蓄冷的热管理方式，该方案可有效减小热管理系统的体积重量和耗电功率，适合野外高机动应用场景。当前的相变蓄冷热管理系统大多采用板式换热器或流量控制阀的方式控制输出冷媒的温度，存在换热效率低、器件选型困难、体积重量较大等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种控温精度高、稳定性好且能有效降低激光器的体积和重量继而方便激光器野外机动作业的激光器相变蓄冷热管理系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种采用双泵控温的激光器相变蓄冷热管理系统，包括蓄冷储箱，蓄冷储箱内设有相变材料以及可与相变材料实现热量交换的液体冷媒，所述蓄冷储箱的箱体外部具有冷媒出口以及冷媒入口，还包括控制器以及用于将冷媒从蓄冷储箱输出并流入至激光器的第一流路，用于将冷媒从激光器输出至蓄冷储箱的第二流路，用于将流出激光器的部分冷媒输出至第一流路的第三流路；所述第一流路和第三流路上均设置有泵；

所述激光器的入口设置有第一温度传感器；

所述控制器根据第一传感器及第一温度阈值控制泵运行以调节第一流路、第二流路和第三流路的流量。

作为优选，所述第一流路包括第一泵、第一三通以及将两者连接在蓄冷储箱的冷媒出口与激光器入口之间的管路；

所述第二流路包括第二三通以及将其连接在蓄冷储箱冷媒入口与激光器出口之间的管路；

所述第三流路包括第二泵以及将其连接在第一三通与第二三通之间的管路；

所述第三流路中的冷媒自第二三通经第二泵流向第一三通。

作为优选，所述蓄冷储箱内设有存储相变材料的存储仓，存储仓与蓄冷储箱内壁之间具有放置液体冷媒的空隙。

作为优选，所述第一三通与激光器的入口之间的管路上连接有由控制器控制并能对管路中的冷媒进行加热的电热器，控制器根据第一传感器及第二温度阈值控制电热器运行以加热管路中的冷媒至激光器所需的启动温度。

作为优选，所述第一泵与第一三通之间、第二泵与第一三通之间的管路上均设有防止冷媒逆流的单向阀。

作为优选，第一泵与第一三通之间、第二泵与第一三通之间的管路上均设有由控制器控制并能对管路中的流量进行监控的流量计。

作为优选，所述蓄冷储箱内设有能检测相变材料温度的第二温度传感器，所述第二温度传感器连接控制器。