(57)【要約】【課題】本発明は、真鍮や銅からなる配管の冷媒による腐食を防止し、長期に渡って安定した性能を維持できるレーザ発振装置の製造方法および保存方法を提供する事を目的とする。【解決手段】放電管３と、放電管３にレーザガスを流すための送風手段１５と、送風手段１５と放電管３の間に位置してレーザガスを冷却する熱交換器１３、１４と、熱交換器１３、１４へ冷却水を送る銅または真鍮からなる配管を備えたレーザ発振装置の製造方法であって、配管を接続する前に、非アンモニア系化合物および非尿素系化合物からなる洗浄剤で洗浄するものである。【選択図】図１
2010212569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電管と、前記放電管にレーザガスを流すための送風手段と、前記送風手段と前記放電管の間に位置してレーザガスを冷却する熱交換器と、前記熱交換器へ冷却水を送る銅または真鍮からなる配管を備えたレーザ発振装置の製造方法であって、前記配管を接続する前に、非アンモニア系化合物および非尿素系化合物からなる洗浄剤で洗浄するレーザ発振装置の製造方法。
【請求項２】
放電管と、前記放電管にレーザガスを流すための送風手段と、前記送風手段と前記放電管の間に位置しれレーザガスを冷却する熱交換器と、前記熱交換器へ冷却水を送る銅または真鍮からなる配管を備えたレーザ発振装置の保存方法であって、前記レーザ発振装置の冷却水の給水口にコンプレッサからエアを送り込み、前記レーザ発振装置の冷却水の排水口から冷却水を排出する際に、前記レーザ発振装置の冷却水の給水口と前記コンプレッサの間にオイルを除去するフィルターを配置したレーザ発振装置の保存方法。
【請求項３】
前記冷却水に不凍液を混入した場合、前記不凍液を混入した冷却水を前記コンプレッサで排出した後で、前記不凍液を含まない冷却水を前記レーザ発振装置の冷却水の給水口から供給し、その後、前記不凍液を含まない冷却水を排出する請求項２記載のレーザ発振装置の保存方法。
【請求項４】
前記レーザ発振装置の冷却水の給水口にコンプレッサからエアを送り込み、前記レーザ発振装置の冷却水の排水口から冷却水を排出した後、前記給水口または前記排水口の一方を密閉し、他方の前記給水口または前記排水口から真空引きを行い、その後、前記給水口と前記排水口を密閉する請求項２記載のレーザ発振装置の保存方法。
【請求項５】
前記レーザ発振装置の冷却水の給水口にコンプレッサからエアを送り込み、前記レーザ発振装置の冷却水の排水口から冷却水を排出した後、前記給水口から窒素を前記レーザ発振装置の内部に入れて、その後、前記給水口と前記排水口を密閉する請求項２記載のレーザ発振装置の保存方法。
【請求項６】
前記レーザ発振装置の冷却水の給水口にコンプレッサからエアを送り込み、前記レーザ発振装置の冷却水の排水口から冷却水を排出した後、前記給水口または／および前記排水口から前記レーザ発振装置の内部と脱酸素剤を接続し、その後、前記給水口と前記排水口を密閉する請求項２記載のレーザ発振装置の保存方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器でレーザガスを冷却するレーザ発振装置の製造方法および保存方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ発振装置およびレーザ加工機は加工対象物を非接触でかつ熱影響が少なく加工できるという特徴から多様な材質や形状の切断や溶接等に多用されている。  そして、従来のレーザ発振装置では、内部に発熱する部品（光共振器を構成する全反射鏡や部分反射鏡、レーザガスを冷却する熱交換機など）が多く含まれるため、安定したレーザ発振を行うために所定の部品を冷却する必要がある。その冷却手段として、真鍮・銅等から成る配管に冷却水を通し、各部へ冷却水を送って冷却している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−３０６９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように冷却水を流す配管に熱伝導の良い真鍮や銅を使用していたが、真鍮や銅は水による腐食に弱いという欠点があった。特にアンモニア化合物やアンモニア化合物に化学変化し易いアミン化合物を含む洗浄剤を配管の洗浄に用いた場合、真鍮と銅の腐食を促進してしまい、応力腐食割れや蟻の巣状腐食により冷却部品の割れや穴あきが発生し、水漏れ事故による装置の故障を引き起こす可能性があるという問題があった。
【０００４】
また、その対策として真鍮や銅の鍍金処理やステンレス等の高価な代替素材を使用する方法があるが、これらの方法をとるとコストアップになるという問題があった。
【０００５】
本発明は、真鍮や銅からなる配管の冷媒による腐食を防止し、長期に渡って安定した性能を維持できるレーザ発振装置の製造方法および保存方法を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、放電管と、前記放電管にレーザガスを流すための送風手段と、前記送風手段と前記放電管の間に位置しれレーザガスを冷却する熱交換器と、前記熱交換器へ冷却水を送る銅または真鍮からなる配管を備えたレーザ発振装置の製造方法であって、前記配管を接続する前に、非アンモニア系化合物および非尿素系化合物からなる洗浄剤で洗浄するものである。
【０００７】
このように、配管を接続する前に、非アンモニア系化合物および非尿素系化合物からなる洗浄剤で洗浄することにより、応力腐食割れの原因となる尿素・アンモニア化合物を洗浄剤が含んでいないので、真鍮や銅からなる配管の冷媒による腐食を防止し、長期に渡って安定した性能を維持できるレーザ発振装置を提供できる。
【０００８】
また、本発明は、放電管と、前記放電管にレーザガスを流すための送風手段と、前記送風手段と前記放電管の間に位置しれレーザガスを冷却する熱交換器と、前記熱交換器へ冷却水を送る銅または真鍮からなる配管を備えたレーザ発振装置の保存方法であって、前記レーザ発振装置の冷却水の給水口にコンプレッサからエアを送り込み、前記レーザ発振装置の冷却水の排水口から冷却水を排出する際に、前記レーザ発振装置の冷却水の給水口と前記コンプレッサの間にオイルを除去するフィルターを配置したものである。
【０００９】
このようにしたことにより、コンプレッサエアにコンプレッサオイルが混入した場合でもフィルターで除去してレーザ発振装置内部に混入することを防止できるので、このコンプレッサオイルに含まれるエステル系添加剤が分解してできるカルボン酸の生成による真鍮や銅からなる配管の腐食を防止し、長期に渡って安定した性能を維持できるレーザ発振装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明は、レーザ発振器装置の冷却部品に真鍮や銅を使用しても、真鍮や銅の特有の腐食を発生させることを防止でき、冷却部品の割れや穴あきが原因で発生していた水漏れ事故による装置の故障を防止でき、長期に渡って安定した性能を維持でき、また、長期保存可能で、故障によるレーザ発振装置の停止でユーザの生産性を悪化させることがなくなり、またメンテナンスのロスコストも削減できるレーザ発振装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について説明する。
【００１２】
図１は実施の形態１に関するレーザ発振装置として軸流型ガスレーザ発振装置の概略構成を示す図である。
【００１３】
図１に示す軸流型ガスレーザ発振装置は、ガラスなどの誘電体よりなる放電管３を有し、この放電管３の両端には電極４、５を設けている。
【００１４】
また、電極４、５には電源６を接続して、この電源６から高電圧を電極４、５にかけることにより放電管３内部に放電空間７を形成するように構成している。
【００１５】
この放電空間７の両端には、全反射鏡８、部分反射鏡９を配置して光共振器を形成し、部分反射鏡９からレーザビーム１０を射出するようにしている。
【００１６】
放電空間７にはレーザガスを順次供給するようにレーザガスを矢印１１の方向に流している。そのために放電管３にはレーザガス流路１２を接続しており、このレーザガス流路１２中に、レーザガスを放電管３に供給するためのターボブロアなどの送風手段１５を配置して放電空間７に約１００ｍ／ｓｅｃ程度のレーザガス流を流すようにしており、放電管３と送風手段１５の間に放電により高温となったレーザガスを冷却する熱交換器１３と、送風手段１５によって温度上昇したレーザガスを冷却するための熱交換器１４を配置している。
【００１７】
なお、放電管３と全反射鏡８、部分反射鏡９、レーザガス流路１２は直接接続してなく、絶縁体したレーザガス導入部１６を介して接続するようにしている。
【００１８】
そして、送風手段１５より送り出されたレーザガスは、レーザガス流路１２を通り、レーザガス導入部１６から放電管３内へ導入される。この状態で電源６に接続された電極４、５から放電空間７に放電を発生させる。放電空間７内のレーザガスは、この放電エネルギーを得て励起され、その励起されたレーザガスは全反射鏡８および部分反射鏡９により形成された光共振器で共振状態となり、部分反射鏡９からレーザビーム１０が出力される。このレーザビーム１０がレーザ加工等の用途に用いられる。
【００１９】
この軸流型ガスレーザ発振装置の熱交換器１３、１４、全反射鏡８および部分反射鏡９を保持する部材（図示せず）、送風手段１５へ、駆動時の熱を冷却するために冷却装置２４を接続して、この冷却装置２４からの配管を通じて冷却水を各部の冷却に使用し、冷却後は冷却装置２４に帰るように循環経路を構成している。
【００２０】
なお、ここまでの構成は一般的な軸流型ガスレーザ発振装置であるが、本実施の形態１の特徴とする点は、熱交換器１３、１４、全反射鏡８および部分反射鏡９を保持する部材（図示せず）、送風手段１５への冷却水の配管（図示せず）の接続部分の組み立て時前に、例えば水酸化ナトリウム、無水炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、リン酸ナトリウムの何れか及びその組み合わせによる非アンモニア系化合物および非尿素系化合物からなるアルカリ溶液の洗浄剤で、配管部分の脱脂洗浄を行う点である。
【００２１】
このように、配管を接続する前に、非アンモニア系化合物および非尿素系化合物からなる洗浄剤で洗浄することにより、応力腐食割れの原因となる尿素・アンモニア化合物を洗浄剤が含んでいないので、真鍮や銅からなる配管の冷媒による腐食を防止し、長期に渡って安定した性能を維持できるレーザ発振装置を提供できる。
【００２２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について図２を用いて説明する。
【００２３】
なお、本実施の形態２は上述した実施の形態１の図１で説明した軸流型ガスレーザ発振装置の保存方法について説明するので、同じ構成について同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００２４】
すなわち、軸流型ガスレーザ発振装置の製造中または移送前、長期保存の前などに熱交換器１３、１４、全反射鏡８および部分反射鏡９を保持する部材（図示せず）、送風手段１５へ冷却水を提供する配管などから冷却水を排出する必要があるが、本実施の形態２では図２に示すように、この冷却水の排出に際して、レーザ発振装置の冷却水の給水口にエアコンプレッサからエアを送り込み、レーザ発振装置の冷却水の排水口から冷却水を排出する際に、レーザ発振装置の冷却水の給水口とエアコンプレッサの間にオイルを除去するフィルター１を配置したものである。
【００２５】
図２に示すように、エアコンプレッサからエアがガスレーザ発振装置の給水口側に流れ（エアの流れ２ａ）、このエアの流れ２ａに押されるようにガスレーザ発振装置の排水口から排出（エアの流れ２ｂ）される。
【００２６】
この際、エアコンプレッサの内部に用いている潤滑油などのオイルがエアに混入しても、フィルター１で除去し、ガスレーザ発振装置の内部に混入することを防止できる。
【００２７】
なお、このオイルにはエステル系添加剤が含まれており、このエステル系添加剤分解してできるカルボン酸の生成により、ガスレーザ発振装置の配管などに使用した真鍮や銅に蟻の巣状腐食を引起す恐れがあるが、本実施の形態２では上述したようにフィルター１で除去するので、その恐れが無く、真鍮や銅からなる配管の腐食を防止し、長期に渡って安定した性能を維持できるレーザ発振装置を提供できる。
【００２８】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
【００２９】
なお、本実施の形態３は上述した実施の形態１の図１、実施の形態２で説明した軸流型ガスレーザ発振装置の保存方法について説明するので、同じ構成について同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００３０】
すなわち、軸流型ガスレーザ発振装置の製造中または移送前、長期保存の前などに熱交換器１３、１４、全反射鏡８および部分反射鏡９を保持する部材（図示せず）、送風手段１５へ冷却水を提供する配管などから冷却水を排出する必要があるが、本実施の形態３では、冷却水に不凍液を混入した場合、不凍液を混入した冷却水を上述した実施の形態２の方法でエアコンプレッサを用いて排出した後で、不凍液を含まない冷却水をレーザ発振装置の冷却水の給水口から供給し、その後、不凍液を含まない冷却水を上述した実施の形態２の方法で排出するものである。
【００３１】
このような真鍮や銅を配管などに使用したレーザ発振器装置を長期保管（３ケ月以上）する場合、寒冷地で凍結防止に使用する不凍液を注入すると、不凍液に含まれるエチレングリコールが気相酸化し蟻酸を生成し真鍮や銅に蟻の巣状腐食を引起す恐れがあるが、本実施の形態３では上述したように不凍液を含んだ冷却水を排出した後、更に不凍液を含まない冷却水で配管内を洗浄、排出するのでその恐れが無く、真鍮や銅からなる配管の腐食を防止し、長期に渡って安定した性能を維持できるレーザ発振装置を提供できる。
【００３２】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。
【００３３】
なお、本実施の形態４は上述した実施の形態１の図１、実施の形態２、３で説明した軸流型ガスレーザ発振装置の保存方法について説明するので、同じ構成について同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
すなわち、軸流型ガスレーザ発振装置の製造中または移送前、長期保存の前などに熱交換器１３、１４、全反射鏡８および部分反射鏡９を保持する部材（図示せず）、送風手段１５へ冷却水を提供する配管などから冷却水を排出する必要があるが、本実施の形態４では、上述した実施の形態２の方法でレーザ発振装置の冷却水の排水口から冷却水を排出した後、給水口または排水口の一方を密閉し、他方の給水口または排水口から真空ポンプを接続して真空引きを行い、その後、給水口と排水口を密閉するものである。
【００３５】
このような真鍮や銅を配管などに使用したレーザ発振器装置を長期保管（３ケ月以上）する場合、配管内部に酸素が滞留していると酸素により蟻の巣状腐食が発生する恐れがあるが、本実施の形態４では上述したように冷却水を排出した後、配管内部を真空引きするのでその恐れが無く、真鍮や銅からなる配管の冷媒による腐食を防止し、長期に渡って安定した性能を維持できるレーザ発振装置を提供できる。
【００３６】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について図３を用いて説明する。
【００３７】
なお、本実施の形態５は上述した実施の形態１の図１、実施の形態２、３、４で説明した軸流型ガスレーザ発振装置の保存方法について説明するので、同じ構成について同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００３８】
すなわち、軸流型ガスレーザ発振装置の製造中または移送前、長期保存の前などに熱交換器１３、１４、全反射鏡８および部分反射鏡９を保持する部材（図示せず）、送風手段１５へ冷却水を提供する配管などから冷却水を排出する必要があるが、本実施の形態５では、図３に示すように、上述した実施の形態２の方法でレーザ発振装置の冷却水の排水口から冷却水を排出した後、窒素ガスボンベを給水口に接続し、給水口から窒素をレーザ発振装置の内部に入れて、その後、給水口と排水口を密閉するものである。
【００３９】
このような真鍮や銅を配管などに使用したレーザ発振器装置を長期保管（３ケ月以上）する場合、配管内部に酸素が滞留していると酸素により蟻の巣状腐食が発生する恐れがあるが、本実施の形態５では上述したように冷却水を排出した後、配管内部に窒素を充填するのでその恐れが無く、真鍮や銅からなる配管の冷媒による腐食を防止し、長期に渡って安定した性能を維持できるレーザ発振装置を提供できる。
【００４０】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について図４を用いて説明する。
【００４１】
なお、本実施の形態５は上述した実施の形態１の図１、実施の形態２、３、４、５で説明した軸流型ガスレーザ発振装置の保存方法について説明するので、同じ構成について同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
すなわち、軸流型ガスレーザ発振装置の製造中または移送前、長期保存の前などに熱交換器１３、１４、全反射鏡８および部分反射鏡９を保持する部材（図示せず）、送風手段１５へ冷却水を提供する配管などから冷却水を排出する必要があるが、本実施の形態６では、図４に示すように、上述した実施の形態２の方法でレーザ発振装置の冷却水の排水口から冷却水を排出した後、給水口および排水口からレーザ発振装置の内部と脱酸素剤を接続し、その後、給水口と排水口を密閉するものである。
【００４３】
このような真鍮や銅を配管などに使用したレーザ発振器装置を長期保管（３ケ月以上）する場合、配管内部に酸素が滞留していると酸素により蟻の巣状腐食が発生する恐れがあるが、本実施の形態６では上述したように冷却水を排出した後、配管内部に残留する酸素を脱酸素剤で吸収するのでその恐れが無く、真鍮や銅からなる配管の冷媒による腐食を防止し、長期に渡って安定した性能を維持できるレーザ発振装置を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のレーザ発振装置の製造方法および保存方法は、水漏れ事故による装置の故障を防止でき、長期に渡って安定した性能を維持でき、また、長期保存可能なレーザ発振装置の製造方法および保存方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１に関するレーザ発振装置の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態２におけるレーザ発振装置とエアコンプレッサの概略配管図
【図３】本発明の実施の形態５におけるレーザ発振装置と窒素ガスボンベの概略配管図
【図４】本発明の実施の形態６におけるレーザ発振装置と脱酸素剤の概略配管図
【符号の説明】
【００４６】
１    フィルター
２ａ    エア（窒素ガス）の流れ（吸気）
２ｂ    エア（窒素ガス）の流れ（排気）
３    放電管
４    電極
５    電極
６    電源
７    放電空間
８    全反射鏡
９    部分反射鏡
１０    レーザビーム
１１    レーザガスの流れ
１２    レーザガス流路
１３    熱交換器
１４    熱交換器
１５    送風手段
１６    レーザガス導入部
１７    反射鏡
１８    ワー
１９  トーチ
２０  集光レンズ
２１  加工テーブル
２２  Ｘ軸モータ
２３  Ｙ軸モータ
【図１】
2010212569.tif 000003
【図２】
2010212569.tif 000004
【図３】
2010212569.tif 000005
【図４】
2010212569.tif 000006