[發明專利]一種激光器控溫系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201510016683.4
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104538821A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 范國濱;張衛;劉軍;柳麗卿;蔣琳;閆鋒;王永振;胡曉陽;葉一東;蔡光明
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院應用電子學研究所
• 主分類號: H01S3/04
• 分類號: H01S3/04;H01S5/024
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 卿誠;吳彥峰

1.一種激光器控溫系統，其特征是：包括有激光器熱沉、相變蓄冷器、單相液冷回路、壓縮機單元和壓縮機回路；所述的相變蓄冷器通過單相液冷回路與激光器熱沉連通；所述的單相液冷回路上設置有溫控閥；所述的相變蓄冷器通過壓縮機回路與壓縮機單元連通。

2.根據權利要求1所述的一種激光器控溫系統，其特征是：所述溫控閥為三通閥，溫控閥的第一端和第二端分別與相變蓄冷器的出液端和激光器熱沉的進液端連通，第三端與激光器熱沉的出液端和相變蓄冷器的進液端連通。

3.根據權利要求1所述的一種激光器控溫系統，其特征是：所述相變蓄冷器內充裝高導熱強化傳熱材料；所述高導熱強化材料的導熱系數大于50W/m·K。

4.根據權利要求1所述的一種激光器控溫系統，其特征是：所述相變蓄冷器內加注有相變材料，相變材料的相變潛熱大于100kJ/kg。

5.根據權利要求1所述的一種激光器控溫系統，其特征是：所述壓縮機單元的蒸發溫度低于所述相變材料的相變溫度。

6.根據權利要求1所述的一種激光器控溫系統，其特征是：所述單相液冷回路嵌入相變蓄冷器內部。

7.一種激光器控溫系統的控制方法，其特征是：包括有以下步驟：

a.根據激光器工作情況，選擇適當的壓縮機單元，加注適量的相變材料；

b.首次啟動前，啟動壓縮機單元，為相變蓄冷器內的相變材料降溫，相變材料由液相降溫凝固為固相；

c.激光器工作階段，停止壓縮機單元，啟動單相液冷回路，激光器產生廢熱通過相變蓄冷器內相變材料吸收，相變材料由固相吸熱變為液相；調節單相液冷回路溫控閥開度，實現負載控制溫度要求；

d.激光器工作間隔階段，停止單相液冷回路，開啟壓縮機單元，通過壓縮機單元制冷將相變蓄冷器內的相變材料降溫，相變材料由液相凝固為固相。

8.根據權利要求7所述的一種激光器控溫系統的控制方法，其特征是：所述步驟a中，相變材料的加注量根據公式計算：其中，W_l為激光器的熱負荷；t_w為激光器工作時間；q為相變材料相變潛熱值。

9.根據權利要求7所述的一種激光器控溫系統的控制方法，其特征是：所述步驟a中，壓縮機單元的制冷量根據公式計算：，其中，W_l為激光器的熱負荷；t_w激光器工作時間；t_p：激光器間隔時間。