(57)【要約】【課題】従来技術に比較して、経済性を保持しながら、発光素子の寿命をより長く保持するための結露対策が可能なレーザ発振器を提供すること。【解決手段】レーザ光発生部１２と、熱交換器１３と、冷却水バイパス回路１４と、これらに接続する冷却水回路１９と、これらを格納する筐体と、冷却水回路１９により、レーザ光発生部１２、熱交換器１３、及び冷却水バイパス回路１４に冷却水を循環させる冷却水循環部２０と、レーザ光発生部１２に供給される冷却水の流量を調整する第１の弁３１と、熱交換器１３に供給される冷却水の流量を調整する第２の弁３２と、冷却水バイパス回路１４に供給される冷却水の流量を調整する第３の弁３３と、筐体１１内部の露点を測定する露点測定部１５と、冷却水の水温を測定する水温測定部１６と、露点及び水温に基づいて、第１の弁３１、第２の弁３２、及び第３の弁３３と制御する制御部５１と、を備える。【選択図】図１
2019071367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光発生部と、
冷却水により周りを冷却する熱交換器と、
冷却水バイパス回路と、
前記レーザ光発生部、前記熱交換器、及び前記冷却水バイパス回路に接続する冷却水回路と、
前記レーザ光発生部、前記熱交換器、前記冷却水バイパス回路、及び前記冷却水回路を格納する筐体と、
前記冷却水回路により、前記レーザ光発生部、前記熱交換器、及び前記冷却水バイパス回路に前記冷却水を循環させる冷却水循環部と、
前記レーザ光発生部に供給される前記冷却水の流量を調整する第１の弁と、
前記熱交換器に供給される前記冷却水の流量を調整する第２の弁と、
前記冷却水バイパス回路に供給される前記冷却水の流量を調整する第３の弁と、
前記筐体の内部の露点を測定する露点測定部と、
前記冷却水の水温を測定する水温測定部と、
前記露点及び前記水温に基づいて、前記第１の弁、前記第２の弁、及び前記第３の弁を制御する制御部と、を備えるレーザ発振器。
【請求項２】
前記冷却水循環部を前記筐体の外部に有する、請求項１に記載のレーザ発振器。
【請求項３】
前記冷却水循環部を前記筐体の内部に有する、請求項１に記載のレーザ発振器。
【請求項４】
レーザ光発生部と、
冷媒により周りを冷却する熱交換器と、
冷却水バイパス回路と、
前記レーザ光発生部、及び前記冷却水バイパス回路に接続する冷却水回路と、
前記熱交換器に接続する冷媒回路と、
前記冷却水回路により、前記レーザ光発生部、及び前記冷却水バイパス回路に冷却水を循環させ、前記冷媒回路により、前記熱交換器に前記冷媒を循環させる冷却水循環部と、
前記レーザ光発生部、前記熱交換器、前記冷却水バイパス回路、前記冷却水回路、及び前記冷却水循環部を格納する筐体と、
前記レーザ光発生部に供給される前記冷却水の流量を調整する第１の弁と、
前記熱交換器に供給される前記冷媒の流量を調整する第２の弁と、
前記冷却水バイパス回路に供給される前記冷却水の流量を調整する第３の弁と、
前記筐体の内部の露点を測定する露点測定部と、
前記冷却水の水温を測定する水温測定部と、
前記露点及び前記水温に基づいて、前記第１の弁、前記第２の弁、及び前記第３の弁を制御する制御部と、を備えるレーザ発振器。
【請求項５】
前記熱交換器及び前記冷却水回路に結露する水分を前記筐体の外部に排出する排出部を更に備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザ発振器。
【請求項６】
前記熱交換器及び前記冷却水回路に結露する水分を前記冷却水循環部に回収する回収部を更に備える、請求項１、３〜５のいずれか１項に記載のレーザ発振器。
【請求項７】
前記筐体の内部に除湿部を更に備え、前記除湿部から発生する水分を前記冷却水循環部に回収する回収部を更に備える、請求項１、３〜６のいずれか１項に記載のレーザ発振器。
【請求項８】
前記露点測定部により測定される前記露点が、前記水温測定部により測定される前記水温より高い場合に、前記制御部は、前記第１の弁を閉じ、前記第２の弁及び前記第３の弁を開き、レーザ発振を禁止する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のレーザ発振器。
【請求項９】
前記露点測定部により測定される前記露点が、前記水温測定部により測定される前記水温より低い場合に、前記制御部は、前記第１の弁を開き、前記第３の弁を閉じ、レーザ発振を許可する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のレーザ発振器。
【請求項１０】
前記制御部は、前記露点測定部により測定される前記露点に予め設定される所定の温度を加えた第１の温度を算出し、前記冷却水循環部に、前記第１の温度を設定水温として指令する、請求項１〜９のいずれか１項に記載のレーザ発振器。
【請求項１１】
前記制御部は、前記露点測定部により測定される前記露点と、前記水温測定部により測定される前記水温に基づいて、前記第１の弁、前記第２の弁、及び前記第３の弁のうち少なくとも１つに前記冷却水の流量を指令する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のレーザ発振器。
【請求項１２】
前記制御部は、前記第１の温度が、予め設定される第２の温度より高い場合、又は予め設定される第３の温度より低い場合に、レーザ発振を禁止する、請求項１０に記載のレーザ発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、産業用に使用される数１００ワット以上の固体レーザ発振器では、発光素子、光学部品の改良による発振効率の向上により装置の小型化が進み、更に発光素子の長寿命化と低価格化により、従来の炭酸ガスレーザ発振器に代わり、特に固体レーザ発振器のレーザ加工分野への普及が急速に進んでいる。
固体レーザ発振器は効率が良いものの、少なくとも投入電力の半分は熱として排出されるため、例えば１ｋＷを超える高出力レーザの場合、発光素子を出来るだけ低い温度に保つために、冷却水による冷却が必要となる。このため、例えば、図９に示すように、レーザ発振器８０は、冷却水循環部８５を備えて、冷却水回路８６を介して、冷却水により、筐体８１に収容されたレーザ光発生部８２、励起電源部８３、及び光学部品８４等を冷却するように構成される。
これにより、冷却水を、例えば２０℃〜３０℃程度に維持するように制御することで、発光素子が高熱にならないように、出来るだけ低い温度に保つことで、発光素子の寿命と信頼性を確保している。
【０００３】
しかしながら、炭酸ガスレーザ発振器に比較して、固体レーザ発振器は、結露に対して非常に脆弱であり、少しの結露でも発光素子の故障や運転寿命が短くなる原因となりうる。特に、産業用に使用されるレーザ発振器の設置環境は、必ずしも冷涼な乾燥した環境ではなく、むしろ高温・多湿であり、半導体である発光素子には厳しい使用環境であることの方が多い。
このため、発光素子が結露しないように、発光素子の格納部分とその周辺を空調機、吸湿材等の除湿手段を用いて湿度を管理する方法が採られているが、このような高温・多湿の使用環境においては、例えば夜間の停止時にレーザ発振器８０の内部の温度、湿度が上昇し、レーザ発振器８０の起動時に、レーザ発振器８０内の露点、特に発光素子等の半導体を含むレーザ光発生部８２の周りの露点が高い場合が発生する。そうすると、レーザ発振器８０の起動と同時に冷却水を供給し、レーザ発振を開始させると、筐体８１内の露点が冷却水の水温より高い場合には、レーザ光発生部８２に結露が発生する可能性がある。結露が発生すると、電気的短絡、部品の汚染又は腐食を引き起こす可能性が高まり、前述したように、発光素子の故障や寿命が短くなる原因になる。
【０００４】
この点、例えば特許文献１等には、固体レーザ発振器の筐体内部の露点と冷却水温を測定し、レーザ発振器の起動時に、筐体内の露点が冷却水の水温より高い場合には、結露の危険性が高まるので冷却水の循環を止め、レーザ発振を禁止する処理を行うことが記載されている。
また、例えば、図１０に示すように、レーザ発振器８０Ａは、露点測定部８７、水温測定部８８、及び除湿部８９を備えることも当業者にとって公知である。そうすることで、レーザ発振器８０Ａの起動時に、筐体８１内の露点が冷却水の水温より高い場合には、結露の危険性が高まるので冷却水の循環を止め、レーザ発振を禁止する処理を行うとともに、レーザ発振器８０Ａの筐体８１内の露点を下げる為に、除湿部８９を作動させる。
その後、筐体８１内の露点が冷却水の水温を下回った時点で、制御部９１の制御により、冷却水循環部８５の起動を指令し、レーザ光発生部８２への通水を開始するとともに、レーザの発振を許可するように制御することで、結露の発生を防止する。
【０００５】
図１１に、筐体８１内部の露点と、冷却水温度、及び冷却水設定温度の経時的変化と、制御部９１による制御内容との関係の一例を示す。
ここで、図１１を説明する。制御開始時点Ｔ００において、冷却水の設定温度は、筐体８１内部の露点よりも低い状態となっている。更に、この冷却水の温度は、冷却水の設定温度よりも高い状態にある。これは、冷却水循環部８５がまだ稼働していないためである。すなわち、冷却水はレーザ光発生部８２に通水されていない。
時刻Ｔ０１において、制御部９１は、レーザ発振器８０Ａを起動すると同時に、除湿部８９を稼働させる。これにより、筐体８１内部の露点は下降していく。
時刻Ｔ０２において、筐体８１内部の露点は、冷却水温度を下回る。これをトリガとして、制御部９１は、冷却水循環部８５に対して稼働を指令し、冷却水循環部８５からレーザ光発生部８２に対して通水させ、レーザ発振を許可する。なお、時刻Ｔ０２以降、冷却水の温度は下降を続け、冷却水設定温度に近づいていく。
【０００６】
しかしながら、上記のように、レーザ発振器８０Ａの起動時に、発光素子が結露しないよう、発光素子の格納部分とその周辺を、除湿手段、吸湿剤等の除湿手段を用いて露点を下げる場合、ある程度の待ち時間が必要であり、その間は、レーザ発振することができず、レーザ加工装置全体の稼働率が下がってしまうという欠点があった。
その解決方法としては、例えば除湿部及び冷却水循環装置を終夜運転するという方法や、レーザ発振器を空調の効いた特別の区画に設置するという方法がとれるものの、いずれもランニングコストが嵩む欠点があった。
【０００７】
この点、例えば特許文献２には、レーザ発振までの待機時間を短縮するために、冷却水加熱手段２７を設けて、制御部１２からの指令により、（露点）＋α（第１所定温度差）≦（冷却水の水温）となるように、冷却水加熱手段２７により冷却水を加熱することで、待ち時間を短縮することが開示されている。その後、レーザ発振器のレーザ発振中において、レーザ発振器の筐体に収容される各構成要素への冷却水の水温を所定範囲内に制御するとともに、（レーザ装置の筐体の内部の露点）＋（第１所定温度差）≦（冷却水の水温）の関係が維持されるように、除湿部が継続して除湿を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０８−２６６６４９号公報
【特許文献２】特開２０１７−１０３４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、レーザ発振までの待機時間を短縮するための手段としては、前述した技術は有効であるが、更に、レーザ発振器の起動からレーザ発振までの待機時間を短縮するとともに、経済性を保持しながら、発光素子の寿命をより長く保持するための結露対策が可能なレーザ発振器が求められている。
【００１０】
本発明は、従来技術に比較して、レーザ発振器の起動からレーザ発振までの待機時間を短縮するとともに、経済性を保持しながら、発光素子の寿命をより長く保持するための結露対策が可能なレーザ発振器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）  本発明に係る第１のレーザ発振器（例えば、後述のレーザ発振器１０）は、レーザ光発生部（例えば、後述のレーザ光発生部１２）と、冷媒により周りを冷却する熱交換器（例えば、後述の熱交換器１３）と、冷却水バイパス回路（例えば、後述の冷却水バイパス回路１４）と、前記レーザ光発生部、前記熱交換器、及び前記冷却水バイパス回路に接続する冷却水回路（例えば、後述の冷却水回路１９）と、前記レーザ光発生部、前記熱交換器、前記冷却水バイパス回路、及び前記冷却水回路を格納する筐体（例えば、後述の筐体１１）と、前記冷却水回路により、前記レーザ光発生部、前記熱交換器、及び前記冷却水バイパス回路に前記冷却水を循環させる冷却水循環部（例えば、後述の冷却水循環部２０）と、前記レーザ光発生部に供給される前記冷却水の流量を調整する第１の弁（例えば、後述の第１の弁３１）と、前記熱交換器に供給される前記冷却水の流量を調整する第２の弁（例えば、後述の第２の弁３２）と、前記冷却水バイパス回路に供給される前記冷却水の流量を調整する第３の弁（例えば、後述の第３の弁３３）と、前記筐体の内部の露点を測定する露点測定部（例えば、後述の露点測定部１５）と、前記冷却水の水温を測定する水温測定部（例えば、後述の水温測定部１６）と、前記露点及び前記水温に基づいて、前記第１の弁、前記第２の弁、及び前記第３の弁と制御する制御部（例えば、後述の制御部５１）と、を備える。
【００１２】
（２）  （１）に記載のレーザ発振器（例えば、後述のレーザ発振器１０）において、前記冷却水循環部（例えば、後述の冷却水循環部２０）を前記筐体（例えば、後述の筐体１１）の外部に有してもよい。
【００１３】
（３）  （１）に記載のレーザ発振器（例えば、後述のレーザ発振器１０Ａ）において、前記冷却水循環部（例えば、後述の冷却水循環部２０）を前記筐体（例えば、後述の筐体１１）の内部に有してもよい。
【００１４】
（４）  本発明に係る第２のレーザ発振器（例えば、後述のレーザ発振器１０Ｂ）は、レーザ光発生部（例えば、後述のレーザ光発生部１２）と、冷媒により周りを冷却する熱交換器（例えば、後述の熱交換器１３）と、冷却水バイパス回路（例えば、後述の冷却水バイパス回路１４）と、前記レーザ光発生部、及び前記冷却水バイパス回路に接続する冷却水回路（例えば、後述の冷却水回路１９）と、前記熱交換器に接続する冷媒回路（例えば、後述の冷媒回路２５Ａ）と、前記冷却水回路により、前記レーザ光発生部、及び前記冷却水バイパス回路に冷却水を循環させ、前記冷媒回路により、前記熱交換器に前記冷媒を循環させる冷却水循環部（例えば、後述の冷却水循環部２０）と、前記レーザ光発生部、前記熱交換器、前記冷却水バイパス回路、前記冷却水回路、及び前記冷却水循環部を格納する筐体（例えば、後述の筐体１１）と、前記レーザ光発生部に供給される前記冷却水の流量を調整する第１の弁（例えば、後述の第１の弁３１）と、前記熱交換器に供給される前記冷媒の流量を調整する第２の弁（例えば、後述の第２の弁３２）と、前記冷却水バイパス回路に供給される前記冷却水の流量を調整する第３の弁（例えば、後述の第３の弁３３）と、前記筐体の内部の露点を測定する露点測定部（例えば、後述の露点測定部１５）と、前記冷却水の水温を測定する水温測定部（例えば、後述の水温測定部１６）と、前記露点及び前記水温に基づいて、前記第１の弁、前記第２の弁、及び前記第３の弁と制御する制御部（例えば、後述の制御部５１）と、を備える。
【００１５】
（５）  （１）〜（４）に記載のレーザ発振器（例えば、後述のレーザ発振器１０，１０Ａ，１０Ｂ）は、前記熱交換器（例えば、後述の熱交換器１３）及び前記冷却水回路（例えば、後述の冷却水回路１９）に結露する水分を前記筐体の外部に排出する排出部（例えば、後述の排出部６０）を更に備えてもよい。
【００１６】
（６）  （１）、（３）〜（５）に記載のレーザ発振器（例えば、後述のレーザ発振器１０，１０Ａ，１０Ｂ）は、前記熱交換器（例えば、後述の熱交換器１３）及び前記冷却水回路（例えば、後述の冷却水回路１９）に結露する水分を前記冷却水循環部（例えば、後述の冷却水循環部２０）に回収する回収部（例えば、後述の回収部７０）を更に備えてもよい。
【００１７】
（７）  （１）、（３）〜（６）に記載のレーザ発振器（例えば、後述のレーザ発振器１０，１０Ａ，１０Ｂ）は、前記筐体（例えば、後述の筐体１１）の内部に除湿部（例えば、後述の除湿部４１）を更に備え、前記除湿部から発生する水分を前記冷却水循環部に回収する回収部（例えば、後述の回収部７０）を更えてもよい。
【００１８】
（８）  （１）〜（７）に記載のレーザ発振器（例えば、後述のレーザ発振器１０，１０Ａ，１０Ｂ）において、前記露点測定部（例えば、後述の露点測定部１５）により測定される前記露点が、前記水温測定部（例えば、後述の水温測定部１６）により測定される前記水温より高い場合に、前記制御部（例えば、後述の制御部５１）は、前記第１の弁（例えば、後述の第１の弁３１）を閉じ、前記第２の弁（例えば、後述の第２の弁３２）及び前記第３の弁（例えば、後述の第３の弁３３）を開き、レーザ発振を禁止してもよい。
【００１９】
（９）  （１）〜（８）に記載のレーザ発振器（例えば、後述のレーザ発振器１０，１０Ａ，１０Ｂ）において、前記露点測定部（例えば、後述の露点測定部１５）により測定される前記露点が、前記水温測定部（例えば、後述の水温測定部１６）により測定される前記水温より低い場合に、前記制御部（例えば、後述の制御部５１）は、前記第１の弁（例えば、後述の第１の弁３１）を開き、前記第３の弁（例えば、後述の第３の弁３３）を閉じ、レーザ発振を許可してもよい。
【００２０】
（１０）  （１）〜（９）に記載のレーザ発振器（例えば、後述のレーザ発振器１０，１０Ａ，１０Ｂ）において、前記制御部（例えば、後述の制御部５１）は、前記露点測定部（例えば、後述の露点測定部１５）により測定される前記露点に予め設定される所定の温度を加えた第１の温度を算出し、前記冷却水循環部（例えば、後述の冷却水循環部２０）に、前記第１の温度を設定水温として指令してもよい。
【００２１】
（１１）  （１）〜（１０）に記載のレーザ発振器（例えば、後述のレーザ発振器１０，１０Ａ，１０Ｂ）において、前記制御部（例えば、後述の制御部５１）は、前記露点測定部（例えば、後述の露点測定部１５）により測定される前記露点と、前記水温測定部（例えば、後述の水温測定部１６）により測定される前記水温に基づいて、前記第１の弁（例えば、後述の第１の弁３１）、前記第２の弁（例えば、後述の第２の弁３２）、及び前記第３の弁（例えば、後述の第３の弁３３）のうち少なくとも１つに前記冷却水の水量を指令してもよい。
【００２２】
（１２）  （１０）に記載のレーザ発振器（例えば、後述のレーザ発振器１０，１０Ａ，１０Ｂ）において、前記制御部（例えば、後述の制御部５１）は、前記第１の温度が、予め設定される第２の温度より高い場合、又は予め設定される第３の温度より低い場合に、レーザ発振を禁止してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、従来技術に比較して、経済性を保持しながら、発光素子の寿命をより長く保持するための結露対策が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザ発振器の全体構成を示す図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態における排出部の構成を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態における排出部の構成を示す図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態における冷却水循環部の構成を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の第１実施形態における冷却水循環部の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るレーザ発振器が有する制御部の機能ブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態における各制御のタイミングを示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態の全体構成を示す図である。
【図７Ａ】本発明の第１実施形態における回収部の構成を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の第１実施形態における回収部の構成を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態の全体構成を示す図である。
【図９】従来技術におけるレーザ発振器の全体構成を示す図である。
【図１０】従来技術におけるレーザ発振器の全体構成を示す図である。
【図１１】従来技術における各制御のタイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
〔１  第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図５を参照しながら、詳述する。
【００２６】
〔１．１  発明の構成〕
本発明の第１実施形態に係るレーザ発振器１０の構成について説明する。図１は、レーザ発振器１０の機能ブロック図である。図１に示すように、レーザ発振器１０は、筐体１１と、筐体１１の外部に設置される冷却水循環部２０と、制御部５１とを備える。
更に、筐体１１内部には、レーザ光発生部１２、熱交換器１３、冷却水バイパス回路１４、露点測定部１５、水温測定部１６、励起電源部１７、光学部品１８、冷却水回路１９、第１の弁３１、第２の弁３２、第３の弁３３、除湿部４１、排出部６０が収容される。
【００２７】
［筐体１１］
筐体１１は、レーザ発振器１０の外部から、レーザ発振器１０の内部への空気の侵入流量を、所定の値以下に抑えるのに必要な密閉度を備えた筐体である。
【００２８】
［レーザ光発生部１２］
レーザ光発生部１２は、任意の公知の構成を有し、レーザ光を発生する。とりわけ、レーザ光発生部１２は、後述の光学部品１８を介してレーザ光を発生する。
レーザ光発生部１２には、冷却水循環部２０から流通される冷却水が、例えば電磁弁で構成される第１の弁３１を介して供給される。第１の弁３１は、制御部５１からの指令に応答して、レーザ光発生部１２に流通する冷却水の水量を調整するため開閉可能な弁である。第１の弁３１が開状態に制御されることで、冷却水をレーザ光発生部１２との間で循環させることができる。また、第１の弁３１が閉状態に制御されることで、冷却水がレーザ光発生部１２を流通しないようにすることができる。第１の弁３１に係る制御の詳細については、後述する。
【００２９】
［熱交換器１３］
熱交換器１３は、冷却水を流すことにより熱交換器１３にレーザ発振器内の水分を結露させることで、レーザ発振器内の露点を下げる。熱交換器１３に結露した水分は、排出部６０により外部へ排出させる。
より具体的には、熱交換器１３は、レーザ発振器内の露点を下げるために、例えば、レーザ発振器１０の起動時に、冷却水を流すことにより熱交換器１３にレーザ発振器内の水分を結露させる。
熱交換器１３に結露して付着した水分は、再度蒸発しないように、レーザ発振器１０の外部へ排出する手段である排出部６０を設ける。排出部６０として、受け皿と外部へのドレインチューブを設けてもよく、また、結露して付着した水分を真空力や圧縮空気を用いて強制的に排出するようにしてもよい。
【００３０】
図２Ａに、排出部６０の一例を示す。排出部６０は、結露した水を受ける受け皿６１と、受け皿に溜まった水を筐体１１の外に排出する配管６２を備える。更に、配管６２には、配管６２内に圧縮空気を送入するための空気管６３Ａ及び６３Ｂが備わる。そうすることで、空気管６３Ａ及び６３Ｂへの圧縮空気の送入によって発生する負圧により、受け皿６１に溜まった水は、筐体１１の外部に排出される。
図２Ｂに、排出部６０の他の例を示す。排出部６０Ａは、排出部６０と同様に、結露した水を受ける受け皿６１と、受け皿に溜まった水を筐体１１の外に排出する真空ポンプ６４を備える。そうすることで、真空ポンプ６４によって発生する負圧により、受け皿６１に溜まった水は、筐体１１の外部に排出される。
なお、冷却水循環部２０において、露点より低い温度の冷却水を流す際に、熱交換器１３の他の構成要素、例えば冷却水バイパス回路１４、及び冷却水回路１９等に筐体１１内の水分が結露し、水が付着する場合、これらの水が再度蒸発しないように、熱交換器１３と同様に、排出部６０により、筐体１１の外部に排出させるようにしてもよい。
【００３１】
熱交換器１３により、例えば、レーザ発振器１０の起動時にレーザ発振器内の露点を下げることで、レーザ発振器１０の起動からレーザ発振までの待機時間を短縮することができる。なお、熱交換器１３は、レーザ発振器１０の起動時の除湿のみならず、レーザ発振器１０の通常運転時に、庫内に発生する熱を回収するとともに除湿をする用途を兼ねてもよい。
【００３２】
熱交換器１３には、冷却水循環部２０から流通される冷却水が、例えば電磁弁で構成される第２の弁３２を介して供給される。第２の弁３２は、制御部５１からの指令に応答して、熱交換器１３に流通する冷却水の水量を調整するため開閉可能な弁である。第２の弁３２が開状態に制御されることで、冷却水を熱交換器１３との間で循環させることができる。また、第２の弁３２が閉状態に制御されることで、冷却水が熱交換器１３を流通しないようにすることができる。
熱交換器１３に係る制御及び第２の弁３２に係る制御の詳細については、後述する。
【００３３】
［冷却水バイパス回路１４］
冷却水バイパス回路１４は、冷却水循環部２０からの冷却水をバイパスするための流路であり、例えば電磁弁で構成される第３の弁３３を備える。第３の弁３３は、制御部５１からの指令に応答して、冷却水バイパス回路１４に流通する冷却水の水量を調整するため開閉可能な弁である。第３の弁３３が開状態に制御されることで、冷却水を冷却水循環部２０との間で循環させることができる。また、第３の弁３３が閉状態に制御されることで、冷却水が冷却水バイパス回路１４を流通しないようにすることができる。
例えば、レーザ発振器１０内に流通する冷却水流量が一定とする場合に、例えばレーザ発振器１０を構成する構成要素への通水を停止する場合に、第３の弁３３を開状態に制御することにより、冷却水の流通している他の構成要素への水圧の上昇を避けることができる。これにより、漏水の発生を防止することができる。第３の弁３３に係る制御の詳細については、後述する。
【００３４】
露点測定部１５は、筐体１１内の露点を測定する。より具体的には、露点測定部１５は、筐体１１内の空気の温度及び筐体１１内の湿度に基づいて、筐体１１内の露点を測定する。露点測定部１５はレーザ光発生部など結露により故障しやすい部分の近傍に配置してもよく、複数箇所を測定できるように配置しても良い。
水温測定部１６は、冷却水循環部２０から、冷却水回路１９により筐体１１の内部に供給される冷却水の水温を測定する。
【００３５】
励起電源部１７は、レーザ光発生部１２に駆動電流を供給する。
光学部品１８は、例えばミラー、レンズ、光ファイバ、クォーツブロック等、レーザ光発生部１２から発生したレーザ光が経由する光学部品である。
【００３６】
冷却水回路１９は、冷却水循環部２０から、冷却水を、レーザ光発生部１２、熱交換器１３、冷却水バイパス回路１４、水温測定部１６、励起電源部１７、光学部品１８に対して流通させるための流路である。なお、図１には、冷却水循環部２０の上流側から順番に、冷却水バイパス回路１４、水温測定部１６、熱交換器１３、レーザ光発生部１２、励起電源部１７、光学部品１８が設置される例を示しているが、これに限定されない。冷却水循環部２０の上流側から任意の順番で設置してもよいし、適宜直列に通水するように流通させるように配置してもよい。
【００３７】
［冷却水循環部２０］
冷却水循環部２０は、例えば、チラーであり、筐体１１の内部の発熱部品を冷却するために、冷却水回路１９に冷却水を循環させるとともに、後述の制御部５１からの制御により、冷却水を所定の水温に保つ。
【００３８】
図３Ａに、冷却水循環部２０の一例を示す。冷却水循環部２０は、主として、冷却水冷却部２１と、冷媒冷却部２２と、コンプレッサ２３とを備える。冷媒回路２５を循環する冷媒は、冷媒冷却部２２において、放熱水回路２６を循環する放熱水により冷却されるとともに、冷媒回路２５に設けられたコンプレッサ２３及び膨張弁２４による断熱膨張によって低温となる。更に、冷却水冷却部２１において、冷却水回路１９を循環する冷却水は、冷媒回路２５を流通する冷媒により冷却される。
図３Ｂには、冷却水循環部２０の他の例として、冷却水循環部２０Ａを示す。冷媒回路２５を循環する冷媒は、冷媒冷却部２２において、空冷ファン２８により冷却されるとともに、冷媒回路２５に設けられたコンプレッサ２３及び膨張弁２４による断熱膨張によって低温となる。更に、冷却水冷却部２１において、冷却水回路１９を循環する冷却水は、冷媒回路２５を流通する冷媒により冷却される。
【００３９】
［除湿部４１］
除湿部４１は、筐体１１の内部の空気を除湿する。なお、除湿部４１は、クーラー等のように、「除湿部」とは別の名称で一般的に呼ばれているものを含んでおり、除湿機能を有する全ての機器を含んでいる。
除湿部４１は、例えば、ペルチェ効果素子を使用した電子冷却式除湿器であってもよい。例えば、除湿部４１を連続運転又はそれに近い運転を行う場合、可動部がなく、消耗の少ないペルチェ効果素子を使用した電子冷却式除湿器にすることで、除湿部４１の故障確率を下げることができる。
【００４０】
［制御部５１］
制御部５１は、露点測定部１５により測定される筐体１１内の露点、及び水温測定部１６により測定される冷却水の温度に基づいて、第１の弁３１、第２の弁３２、第３の弁３３を制御するとともに、レーザ発振の許可／禁止を実行する。
より具体的には、制御部５１には、レーザ発振器１０の起動前に、レーザ発振時における冷却水温度の下限許容値及び冷却水温度の上限許容値が予め設定される。そうすることで、制御部５１は、レーザ発振器の起動時から運用停止するまでの間、冷却水温度が下限許容値から上限許容値の範囲内である場合にのみレーザ発振を許可し、冷却水温度が下限許容値を下回るか、又は上限許容値を上回ることを検出した場合、レーザ発振を停止（禁止）する。
制御部５１は、レーザ発振の許可／禁止に係る制御に加えて、レーザ発振器１０の起動からレーザ発振までの待機時間を短縮するために、図４に示すように、冷却水温設定部５１１と、起動制御部５１２と、を備える。図４は、制御部５１の機能ブロック図を示す。
【００４１】
［冷却水温設定部５１１］
まず、冷却水温設定部５１１は、冷却水循環部２０における冷却水の水温の設定値を任意に設定することができる。より具体的には、制御部５１は、レーザ発振器１０の起動前に予め冷却水循環部２０における冷却水の水温の初期値を設定することができる。また、制御部５１は、レーザ発振器１０の起動後に、冷却水循環部２０における冷却水の水温の設定値を動的に設定することができる。
【００４２】
［起動制御部５１２］
起動制御部５１２は、レーザ発振器１０の起動時に、露点測定部１５により測定される筐体１１内の露点が、水温測定部１６により測定される冷却水の温度より高いことを検知した場合、結露の可能性があると判断し、冷却水循環部２０に冷却水の通水を開始させ、第３の弁３３を開状態に制御して、冷却水バイパス回路１４に通水させるとともに、第１の弁３１を閉状態に制御して、冷却水がレーザ光発生部１２を流通しないようにするとともに、レーザ発振を禁止する。そうすることで、レーザ光発生部１２における結露を防止することができる。
なお、起動制御部５１２は、このとき、結露しては不都合な素子があれば、別個に弁を設けて、起動制御部５１２による弁の開閉制御により、冷却水を当該素子に通水しないように制御してもよい。起動制御部５１２は、除湿部４１を稼働させる。
また、起動制御部５１２は、冷却水循環部２０に冷却水の温度制御をオフにした状態で、送水ポンプを稼働させて、通水を開始させるようにしてもよい。これにより、レーザ光発生部１２での結露を防止するとともに、起動制御部５１２は、冷却水バイパス回路１４に通水することにより、冷却水循環部２０が有する送水ポンプの発熱によって、冷却水の水温の上昇を図ることができる。
より具体的には、レーザ光発生部１２への通水を停止していることにより、通常時より冷却水の流量が低下する。そのため、冷却水循環部２０が有する送水ポンプの仕事量が減り、発熱量が下がるため、起動制御部５１２は、第１の弁３１を閉状態に、第３の弁３３を開状態に制御し、冷却水バイパス回路１４に通水させることにより、送水ポンプの発熱量を増やし、冷却水の水温の上昇を図ることができる。なお、冷却水循環部２０が、冬季の凍結防止を目的とするヒータを内蔵している場合には、このヒータを用いて、冷却水の水温の上昇を図るようにしてもよい。
【００４３】
起動制御部５１２は、除湿効果を更に上げる為に、第２の弁３２を開状態に制御して、熱交換器１３に冷却水を流すように制御することができる。そうすることで、冷却水が露点以下の水温であることから、熱交換器１３の表面は結露し、筐体１１内の水分除去が促進される。この際、前述したように、起動制御部５１２は、熱交換器１３に結露して付着した水分は、排出部６０により強制的に排出させる。
なお、熱交換能力及び除湿効率を高める為、制御部５１の制御により、第２の弁３２の開度を調整しても良いし、送風ファン等で筐体１１内の空気を循環、撹拌させ、整流板等で、この空気を熱交換器１３へ導いてもよい。
【００４４】
起動制御部５１２は、冷却水温設定部５１１を介して、例えば、所定の制御周期毎に、冷却水循環部２０における冷却水の水温設定温度を、露点測定部１５が測定した露点に所定の温度（「第１差分値」ともいう）を加算した温度に動的に設定するようにしてもよい。これにより、上記除湿による露点の低下とあわせもって、更なる迅速なレーザ発振器１０の立ち上げが可能となる。
【００４５】
より具体的には、起動制御部５１２による前述した制御により、筐体１１内部の露点は下降する。それにより、露点に所定の温度（第１差分値）を加算した温度も下降する。他方、冷却水の温度は、冷却水循環部２０において冷却水の温度制御をオフにした状態であることから、徐々に上昇する。
これにより、起動制御部５１２は、露点測定部１５が測定した露点が冷却水温度を下回った時点で、迅速にレーザ発振を許可することができる。また、起動制御部５１２は、冷却水温度が、露点に所定の温度（第１差分値）を加算した温度を超えた時点で、迅速に冷却水循環部２０において冷却水の温度制御をオンにすることができる。その後、引き続き、露点の下降に伴って、露点に所定の温度（第１差分値）を加算した温度が下降して、予め設定された、冷却水循環部２０における冷却水の水温の初期値に到達した時点で、迅速に冷却水の設定温度を初期値に設定することができる。なお、それ以降は、制御部５１により、水温測定部１６により測定される冷却水の温度がｔ０に追従するように冷却水循環部２０が制御される。
【００４６】
以上、レーザ発振器１０の起動時に、露点測定部１５により測定される筐体１１内の露点が、水温測定部１６により測定される冷却水の温度より高いことを検知した場合の起動制御部５１２の機能について説明した。
これに対して、レーザ発振器１０の起動時に、露点測定部１５により測定される筐体１１内の露点が、水温測定部１６により測定される冷却水の温度より低いことを検知した場合、起動制御部５１２は、レーザ発振を許可することができるとともに、除湿部４１の稼働及び必要に応じて熱交換器１３を起動することで、更に露点を下降させるとともに、前述した場合と同様に、冷却水温度が予め設定された冷却水循環部２０における冷却水の水温を初期値に到達させることができる。
【００４７】
なお、熱交換器１３の役割は、起動時の除湿だけではなく、通常運転時に筐体１１内に発生する熱を回収する用途を兼ねてもよい。具体的には、制御部５１は、通常運転時において、レーザ発振時又は待機時（レーザ発振停止時）等の運転モードに応じて、冷却水の流量や送風ファンの回転数を調整することにより、筐体１１内に発生する熱を回収するようにしてもよい。
【００４８】
（レーザ発振器１０の動作）
以上、本発明のレーザ発振器１０の実施形態をその構成要素に基づいて説明した。
続いて、レーザ発振器１０の起動からレーザ発振を開始して通常運転するまでの動作について説明する。図５は、レーザ発振器１０の動作を示すタイムチャートである。
【００４９】
図５を参照すると、初期値として、制御開始時点Ｔ０において、冷却水の設定温度は、筐体１１内の露点よりも低い初期値ｔ０に設定されている。なお、冷却水の水温は、発光素子の寿命に直接関わる重要なものであるので、予め定められた温度範囲、すなわち冷却水温度の下限許容値となる温度ｔ２〜冷却水温度の上限許容値となる温度ｔ３の範囲内でのみ、レーザ発振が許容される。すなわち、冷却水の水温が、温度ｔ２〜温度ｔ３の範囲外となった場合には、制御部５１は、レーザ発振を禁止される。
【００５０】
レーザ発振器１０の起動に際して、露点測定部１５により筐体１１内の露点を測定する。ここで、冷却水の水温は筐体１１内の露点よりも低い温度にあるとする。
時刻Ｔ１において、制御部５１は、第１の弁３１を閉状態、第２の弁３２及び第３の弁３３を開状態として、レーザ発振を禁止にした状態で、レーザ発振器１０を起動するとともに、除湿部４１を稼働させる。
時刻Ｔ２において、制御部５１は、冷却水循環部２０に対し、冷却水の設定温度が露点測定部１５により測定される筐体１１内の露点に対して、所定の温度ｔ１を加えた温度に設定されるように、例えば所定の制御周期毎に制御する。なお、（ｔ０＋ｔ１）は、条件ｔ２＜（ｔ０＋ｔ１）＜ｔ３を満たすものとする。
時刻Ｔ３において、制御部５１は、冷却水循環部２０に対し、冷却水の冷却をしない状態での通水を指示するとともに熱交換器１３を稼働させる。そうすることで、冷却水の水温は上昇する一方で、筐体１１内の露点は下降する。なお、露点が下降することに伴い、露点に対して、所定の温度ｔ１を加えた温度になるように設定される冷却水の設定温度も同時に下降する。
【００５１】
時刻Ｔ４において、制御部５１は、露点測定部１５により測定される筐体１１内の露点は、水温測定部１６が測定する冷却水の水温を下回ったことを検知すると、制御部５１は、第１の弁３１を開いて、レーザ光発生部１２への通水を開始し、レーザ発信を許可する。
その際、制御部５１は、レーザ光発生部１２への通水に合わせて、第３の弁３３を閉じ、熱交換器１３への冷却水量を通常稼働時に戻して、レーザ発振器１０全体での冷却水流量を一定に保つようにする。
【００５２】
時刻Ｔ５において、制御部５１は、水温測定部１６により測定される冷却水の温度が、露点測定部１５により測定される筐体１１内の露点に対して所定の温度（第１差分値）ｔ１を加えた温度になるように設定される冷却水設定温度を超えたことを検知すると、制御部５１は、冷却水循環部２０に対し、冷却水の温度制御を指示する。
【００５３】
時刻Ｔ６において、制御部５１は、水温測定部１６により測定される冷却水の温度が、初期値ｔ０に到達したことを検知すると、制御部５１は、冷却水の設定温度を、初期値のｔ０に変更する。その際、制御部５１は、第２の弁３２を閉状態として、熱交換器１３によるレーザ発振器１０の起動時の除湿を終了させてもよい。
その後、制御部５１は、水温測定部１６により測定される冷却水の温度がｔ０に追従するように冷却水循環部２０を制御する。制御部５１は、冷却水循環部２０を制御することで、例えば、露点＋α≦ｔ０となるようにしてもよい。ここでαは、所定の値とする。
【００５４】
なお、図５に記載のタイムチャートは、レーザ発振器１０の起動からレーザ発振を開始して通常運転するまでの動作の一例であって、これには限定されない。
例えば、図５に示したレーザ発振器１０の起動からレーザ発振を開始して通常運転するまでの動作は、冷却水の水温が初期の設定温度ｔ０まで到達した後、設定温度を（露点＋ｔ１）から初期の設定温度ｔ０に設定を戻す例を示している。しかし、制御部５１は、筐体１１内の露点と冷却水の水温の測定結果から、結露による不具合発生の可能性と、冷却水の水温によるレーザ光発生部１２の寿命への影響を判断し、冷却水の水温が初期の設定温度ｔ０まで到達した後、設定温度を、初期の設定温度ｔ０より、高い温度又は低い温度に設定しても構わない。
また、制御部５１は、冷却水循環部２０の温度制御開始時刻について、制御系の遅れや結露の危険性を考慮して、時刻Ｔ５よりも所定の時間遅らせてもよい。また、制御部５１は、制御開始温度を、冷却水設定温度ｔ０（＝筐体１１内の露点＋ｔ１）より、高めに設定してもよい。
【００５５】
〔１．２  第１実施形態が奏する効果〕
上記の実施形態においては、制御部５１は、筐体１１内部の露点が、冷却水の水温より高く、レーザ光発生部１２が結露する可能性がある場合に、レーザ光発生部１２への冷却水の供給を停止し、除湿部４１に加えて熱交換器１３を稼働させることにより、筐体１１内部の露点を迅速に下げる。更に、制御部５１は、露点が、冷却水の水温以上になり、レーザ光発生部１２が結露しない安全な状態になった後、レーザ発振を許可する。
これにより、結露によるレーザ光発生部１２の破損防止とレーザ発振器１０の起動からレーザ発振までの待機時間の更なる短縮が可能となり、経済性を保持しながら、発光素子の寿命をより長く保持するための結露対策が可能なレーザ発振器の提供が可能となる。
【００５６】
また、冷却水循環部３０は、筐体１１の外部に設置される。
これにより、冷却水循環部３０の保守性の向上が可能となる。
【００５７】
また、レーザ発振器１０は、熱交換器１３及び冷却水回路１９に結露する水分を、筐体１１の外部に排出する排出部６０を備える。
これにより、結露水が再蒸発して、筐体１１内部の露点が上昇することを防止する。
【００５８】
また、レーザ発振器１０において、制御部５１は、筐体１１内部の露点が、冷却水の水温より高い場合に、レーザ発振を禁止するとともに第１の弁を閉じ、第２の弁と、第３の弁を開き、除湿機能のある熱交換器１３に冷却水を供給することで、レーザ光発生部１２を結露から保護しながら、筐体１１内部の露点を下げ、安全かつ迅速に、レーザ発振器１０の起動からレーザ発振までの待機時間を短縮することが可能となる。
【００５９】
また、レーザ発振器１０において、制御部５１は、筐体１１内部の露点が冷却水の水温より低い場合に、第１の弁を開き、第３の弁を閉じ、レーザ発振を許可する。
これにより、レーザ発振器１０の起動時に、筐体１１内部の露点が冷却水の水温より低く、結露が発生しない状況であれば、冷却水の水温が設定温度に到達していなくても、レーザ発振を許可することにより、レーザ加工の運転を迅速に開始することが可能となる。
【００６０】
また、レーザ発振器１０において、制御部５１は、筐体１１内部の露点に所定の温度を加えた第１の温度を算出し、冷却水循環部２０に第１の温度を設定水温として指令する。
これにより、冷却水の水温を筐体１１内部の露点より常に高く設定することで、筐体１１内部の結露を確実に防止することができる。
【００６１】
また、レーザ発振器１０において、制御部５１は、筐体１１内部の露点と冷却水の水温との関係から、第１の弁３１〜第３の弁３３の少なくとも１つに、冷却水の流量を指令する。
これにより、筐体１１内部の露点を下げる為に、各部への最適な流量分配が可能となるとともに、不要な冷却水の循環を抑え、消費電力を低減することができる。
【００６２】
また、レーザ発振器１０において、制御部５１は、第１の温度が、第２の温度（上限許容値）より高い場合、もしくは第３の温度（下限許容値）より低い場合にレーザ発振を禁止する。
このように、冷却水の水温の上限許容値及び下限許容値を定めることにより、レーザ光発生部１２の寿命を考慮したレーザ発振器１０の運転が可能となる。
【００６３】
〔２  第２実施形態〕
第１実施形態に係るレーザ発振器１０は、冷却水循環部２０を筐体１１の外部に設置したが、第２実施形態に係るレーザ発振器１０Ａは、冷却水循環部２０を筐体１１の内部に設置する点で異なる。以下、本発明の第２実施形態について、図６〜図７を参照しながら、詳述する。なお、以下では、第２実施形態に係るレーザ発振器１０Ａが備える構成要素のうち、第１実施形態に係るレーザ発振器１０が備える構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を用いて示し、その説明は省略する。また、以下では、主として、第２実施形態に係るレーザ発振器１０Ａが、第１実施形態に係るレーザ発振器１０と相違する点について詳述する。
【００６４】
〔２．１  発明の構成〕
図６に、第２実施形態に係るレーザ発振器１０Ａの機能ブロック図を示す。図６に示すように、レーザ発振器１０Ａは、筐体１１と、制御部５１とを備える。更に、筐体１１内部には、レーザ光発生部１２、熱交換器１３、冷却水バイパス回路１４、露点測定部１５、水温測定部１６、励起電源部１７、光学部品１８、冷却水回路１９、冷却水循環部２０、第１の弁３１、第２の弁３２、第３の弁３３、除湿部４１、排出部６０が収容される。
【００６５】
レーザ発振器１０Ａは、熱交換器１３及び冷却水回路１９に結露する水分や、除湿部４１が筐体１１内を除湿した結果発生する水を、冷却水循環部２０に戻す回収部７０を更に備える。
【００６６】
図７Ａに、回収部７０の一例を示す。回収部７０は、除湿の結果発生した水を受ける受け皿７１と、受け皿７１に溜まった水を冷却水循環部水槽７３に回収する配管７２を備える。配管７２には、逆止弁７４が備わる。これにより、受け皿７１に溜まった水は、重力により、冷却水循環部水槽７３に回収される。更に、冷却水循環部水槽７３は密封され、逆止弁により配管７２が閉じられているため、冷却水循環部水槽７３の外に水が漏れることはない。
【００６７】
図７Ｂに、回収部７０の他の例を示す。回収部７０Ａが備える配管７２には、逆止弁７４に代えて、あるいは、逆止弁７４に加えて、圧送ポンプ７５が備わる。受け皿７１に溜まった水は、圧送ポンプ７５により、冷却水循環部水槽７３に回収される。
【００６８】
〔２．２  第２実施形態が奏する効果〕
第２実施形態に係るレーザ発振器１０Ａは、筐体１１の内部に冷却水循環部２０が設置される。また、レーザ発振器１０は、熱交換器１３及び冷却水回路１９に結露する水分を冷却水循環部２０に回収する手段を備える。また、レーザ発振器１０Ａは、除湿部４１が筐体１１内を除湿した結果発生する水を、冷却水循環部２０に戻す回収部７０を更に備える。
これらにより、庫内を除湿した結果発生する水分を外部に排出する必要がなくなるとともに、外部に配管を設置する必要がなくなり、レーザ加工装置としてのレーザ発振器１０Ａの設置面積の削減が可能となる。
【００６９】
また、レーザ発振器１０は、熱交換器１３及び冷却水回路１９に結露する水分を冷却水循環部２０に回収する手段を備える。また、レーザ発振器１０Ａは、除湿部４１が筐体１１内を除湿した結果発生する水を、冷却水循環部２０に戻す回収部７０を備えることで、庫内を除湿した結果発生する水分を外部に排出する必要がなくなる。
これにより、レーザ発振器１０Ａの設置面積の削減が可能となる。
また、近年、固体レーザ発振器の高効率化に伴い、冷却水循環装置の冷却容量が小さくなり、レーザ加工装置の小型化や、省スペースの要求があり、レーザ発振器１０Ａは、このような要求に対応することが可能である。
【００７０】
〔３  第３実施形態〕
第２実施形態に係るレーザ発振器１０は、冷却水循環部２０を筐体１１の外部に設置し、冷却水を熱交換器１３に流通させたが、第３実施形態に係るレーザ発振器１０Ｂは、冷却水循環部２０で使用している冷媒を熱交換器１３に流通させる点で、第２実施形態と異なる。以下、本発明の第３実施形態について、詳述する。なお、以下では、第３実施形態に係るレーザ発振器１０Ｂが備える構成要素のうち、第２実施形態に係るレーザ発振器１０Ａが備える構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を用いて示し、その説明は省略する。また、以下では、主として、第３実施形態に係るレーザ発振器１０Ｂが、第２実施形態に係るレーザ発振器１０Ａと相違する点について詳述する。
【００７１】
〔３．１  発明の構成〕
図８に、第３実施形態に係るレーザ発振器１０Ｂの機能ブロック図を示す。図８に示すように、レーザ発振器１０Ｂは、筐体１１と、制御部５１とを備える。更に、筐体１１内部には、レーザ光発生部１２、熱交換器１３、冷却水バイパス回路１４、露点測定部１５、水温測定部１６、励起電源部１７、光学部品１８、冷却水回路１９、冷却水循環部２０、冷媒回路２５Ａ、第１の弁３１、第２の弁３２、第３の弁３３、除湿部４１が収容される。また、図８に示すように、熱交換器１３には、冷却水循環部２０で使用する冷媒を、冷媒回路２５Ａを介して直接流通させ、更に第２の弁３２が、冷媒回路２５Ａに設置される。
【００７２】
このように、レーザ発振器１０Ｂにおいては、筐体１１内に冷却水循環部２０が収容されることにより、冷却水循環部２０で使用する冷媒により、熱交換器１３内における熱交換が行なわれる。
【００７３】
〔３．２  第３実施形態が奏する効果〕
第３実施形態においては、熱交換器１３が冷却水循環部２０の冷媒回路２５Ａに接続され、冷媒回路２５Ａに設けられた第２の弁３２により、熱交換器１３を冷却する冷媒の量が調整される。
これにより、熱交換器１３内における熱交換を、冷却水を用いた場合に比べてより効率的に行う事ができ、その結果、熱交換器１３の冷却能力及び除湿能力が向上し、レーザ発振器１０Ｂの起動からレーザ発振までの所要時間をより短縮することが可能となる。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではなく、適宜変更が可能である。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００７５】
［変形例１］
本発明の実施形態では、レーザ発振器１０の起動時に冷却水の温度を上昇させるために、第１の弁３１を閉状態にして冷却水がレーザ光発生部１２を流通しないようにするとともに、冷却水循環部２０における冷却水の温度制御をオフにした状態で、第３の弁３３を開状態として、冷却水循環部２０の送水ポンプを駆動させることで、送水ポンプの発熱により、冷却水の温度上昇を図るようにしたが、これに限定されない。
レーザ発振器１０の起動時に冷却水の温度を上昇させるために、第１の弁３１を閉状態にして冷却水がレーザ光発生部１２を流通しないようにするとともに、冷却水温度を所定の温度に設定して、通水を指示するとともに熱交換器１３を稼働させるようにしてもよい。そうすることで、筐体１１内の露点は下降する。そして、制御部５１は、水温測定部１６により測定される冷却水の温度が、露点測定部１５により測定される筐体１１内の露点を超えたことを検知すると、制御部５１は、第１の弁３１を開いて、レーザ光発生部１２への通水を開始し、レーザ発信を許可するようにしてもよい。
【００７６】
［変形例２］
本発明の実施形態では、レーザ発振器１０の起動時に、筐体１１内の露点が冷却水の水温を上回っている場合に、露点及び冷却水の水温に基づいて、第１の弁、第２の弁、及び第３の弁を制御する態様について述べたが、これに限定されない。
例えば、通常運転時に、筐体１１内の露点が冷却水の水温を上回ったために、制御部５１がレーザ発振を禁止している状況下で、再度、レーザ発振の必要が発生した場合に、同様の制御を実行してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１０  １０Ａ  １０Ｂ  レーザ発振器
１１  筐体
１２  レーザ光発生部
１３  熱交換器
１４  冷却水バイパス回路
１５  露点測定部
１６  水温測定部
１７  励起電源部
１８  光学部品
１９  冷却水回路
２０  冷却水循環部
３１  ３２  ３３  弁
４１  除湿部
５１  制御部
６０  ６０Ａ  排出部
７０  ７０Ａ  回収部
【図１】
2019071367.tif 000003
【図２Ａ】
2019071367.tif 000004
【図２Ｂ】
2019071367.tif 000005
【図３Ａ】
2019071367.tif 000006
【図３Ｂ】
2019071367.tif 000007
【図４】
2019071367.tif 000008
【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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