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KR102289710B1 - Device for cooling the multi laser appatus - Google Patents

Device for cooling the multi laser appatus Download PDF

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KR102289710B1
KR102289710B1 KR1020190134630A KR20190134630A KR102289710B1 KR 102289710 B1 KR102289710 B1 KR 102289710B1 KR 1020190134630 A KR1020190134630 A KR 1020190134630A KR 20190134630 A KR20190134630 A KR 20190134630A KR 102289710 B1 KR102289710 B1 KR 102289710B1
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Abstract

멀티 레이저기기용 냉각장치를 제공한다.
본 발명은 전원공급시 여기광을 방사하는 제1,2플래쉬램프와, 상기 제1,2플래쉬램프로부터 입력되는 여기광을 증폭하는 제1,2로드 및 상기 제1,2플래쉬램프와 제1,2로드를 내부수용하는 제1,2냉각챔버를 갖추어 제1, 파장대역의 제1,2레이저빔을 발생시키는 제1,2레이저부 ; 및 상기 제1냉각챔버와 저수조와의 사이를 연결하는 냉각수공급라인에 펌프부재를 갖추고, 상기 제1냉각챔버와 제2냉각챔버사이를 연결하는 냉각수연결라인을 갖추며, 상기 제2냉각챔버와 저수조와의 사이를 연결하는 냉각수배출라인에 승온된 냉각수를 냉각하는 열교환기를 갖추어 상기 펌프부재에 의해서 펌핑공급되는 냉각수를 제1냉각챔버와 제2냉각챔버측으로 순차적으로 순환공급하는 냉각부; 를 포함하고, 상기 제1레이저부의 제1냉각챔버로 공급되는 냉각수의 온도를 측정하는 제1온도센서를 갖추고, 상기 제1냉각챔버에서 열교환되어 승온된 후 상기 제2레이저부의 제2냉각챔버로 공급되는 냉각수의 온도를 측정하는 제2온도센서를 갖추어 상기 제1,2온도센서의 측정값과 사전에 설정된 제1,2레이저부의 최적 발진분위기온도를 서로 비교연산하여 상기 제1,2냉각챔버측으로 공급되는 냉각수의 흐름과 냉각수 온도를 제어하는 제어부를 포함한다. A cooling system for multi-laser equipment is provided.
The present invention relates to first and second flash lamps emitting excitation light when power is supplied, first and second rods for amplifying excitation light input from the first and second flash lamps, and the first and second flash lamps and the first , The first and second laser units having first and second cooling chambers for accommodating the second rod inside and generating the first and second laser beams of the first and wavelength bands; and a pump member in a cooling water supply line connecting the first cooling chamber and the water storage tank, and a cooling water connection line connecting the first cooling chamber and the second cooling chamber, wherein the second cooling chamber and the water storage tank a cooling unit provided with a heat exchanger for cooling the heated cooling water in a cooling water discharge line connected between the , and sequentially circulating and supplying the cooling water pumped by the pump member to the first cooling chamber and the second cooling chamber; and a first temperature sensor for measuring the temperature of the cooling water supplied to the first cooling chamber of the first laser unit, heat exchanged in the first cooling chamber to increase the temperature, and then to the second cooling chamber of the second laser unit. The first and second cooling chambers are equipped with a second temperature sensor for measuring the temperature of the supplied cooling water, and the measured values of the first and second temperature sensors and the preset optimum oscillation ambient temperature of the first and second laser units are compared and calculated with each other. and a control unit for controlling the flow of the cooling water supplied to the side and the temperature of the cooling water.

Figure R1020190134630
Figure R1020190134630

Description

멀티 레이저기기용 냉각장치{Device for cooling the multi laser appatus}Device for cooling the multi laser appatus

본 발명은 멀티 레이저기기를 냉각하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 낮은 분위기 온도에서 최적의 레이저 발진효율을 발생시키는 레이저모듈에 대한 냉각과, 상대적으로 높은 분위기 온도에서 최적의 레이저 발진효율을 발생시키는 다른 레이저모듈에 대한 냉각을 단일한 구조의 냉각수 순환시스템을 이용하여 효율적으로 수행할 수 있고, 워밍업시간을 줄이고, 플래쉬램프의 과열을 방지할 수 있는 멀티 레이저기기용 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for cooling a multi-laser device, and more particularly, to a cooling of a laser module that generates an optimal laser oscillation efficiency at a low ambient temperature, and a method for generating an optimal laser oscillation efficiency at a relatively high ambient temperature It relates to a cooling device for a multi-laser device that can efficiently perform cooling for other laser modules using a cooling water circulation system of a single structure, reduce warm-up time, and prevent overheating of a flash lamp.

일반적으로 레이저는 발견 이후로 의학분야에 꾸준히 적용하려는 시도가 이루어졌으며 특히 엔디야그 레이저(Nd:Yag Laser)와 헬륨네온 레이저 및 색소레이저는 피부질환의 치료에 탁월한 효과를 가진 것으로 그 수요가 증대하고 있다. In general, since the discovery of lasers, attempts have been made to continuously apply them to the medical field. In particular, Nd:Yag Laser, Helium Neon Laser, and Pigment Laser have excellent effects in the treatment of skin diseases, and the demand for them is increasing. there is.

이러한 레이저는 응집력, 단색(무색) 및 직진성이 있으며, 피부에 닿을 경우에는 지혈 효과 및 소독 효과도 있기 때문에 의료용 치료장치로 그 사용 용도가 증가하고 있다.Since these lasers have cohesive force, monochromatic (colorless) and straightness, and have a hemostatic and disinfecting effect when in contact with the skin, their use as a medical treatment device is increasing.

혈관성 병변(vascular lesion) 및 색소성 병변(Pigmentation Lesion)의 치료뿐만 아니라 모발 제거 및 피부 박피와 같은 피부과 용도로도 그 사용이 증가하고 있다. Its use is increasing not only for the treatment of vascular lesions and pigmentation lesions, but also for dermatological applications such as hair removal and skin peeling.

또한, 알렉산드라이트 레이저(Alexandrite Laser)는 755nm의 파장으로, 주로 제모용 레이저로 사용되는데, 피부의 털에 대하여 모근 깊이까지 침투하여 영구 제모에 가까운 제모 효과를 얻을 수 있다. 이러한 알렉산드라이트 레이저는 레이저 토닝이라든지 기미 및 주근깨를 비롯한 피부 질환에서부터 화이트닝 또는 브라이트닝이라고 불리는 미백 효과를 얻을 수 있어 오랫동안 피부 치료용 레이저로 각광을 받아 왔다. In addition, Alexandrite Laser (Alexandrite Laser) has a wavelength of 755 nm, and is mainly used as a laser for hair removal. It penetrates to the depth of the hair root with respect to the hair of the skin, and a hair removal effect close to permanent hair removal can be obtained. The alexandrite laser has been in the spotlight as a laser for skin treatment for a long time because it can achieve a whitening effect called whitening or brightening from laser toning or skin diseases including freckles and freckles.

그리고, 엔디야그(Nd:YAG) 레이저는 1064nm 파장으로, 주로 혈관성 병변에서부터 미백, 화이트닝, 브라이트닝 등 피부 개선 효과를 얻을 수 있는 피부 치료용 레이저로 평가되고 있다. And, the Nd:YAG laser, with a wavelength of 1064 nm, is mainly evaluated as a laser for skin treatment that can provide skin improvement effects such as whitening, whitening, and brightening from vascular lesions.

이러한 각각의 레이저를 적용하는 레이저 기기는 입력전압의 85~90%의 폐열이 광원인 플래쉬램프와 레이저가 발생하는 이득매질에서 발생하며, 발열량은 입력 전기에너지의 통상 85~90% 이기 때문에 레이저를 발진시키는 모듈의 과열을 방지하기 위한 별도의 냉각장치를 필수적으로 구비할 필요가 있다. In the laser device to which each of these lasers is applied, waste heat of 85~90% of the input voltage is generated from the flash lamp as the light source and the gain medium where the laser is generated. It is essential to provide a separate cooling device to prevent overheating of the oscillating module.

한편, 1064nm 파장의 레이저를 발진시키는 엔디야그 레이저와 755nm 파장의 레이저를 발진시키는 알렉산드리아 레이저가 듀얼로 구비되는 멀티형 레이저기기는 발진되는 레이저의 특성상 냉각시스템이 각각 독립되어 구동된다. On the other hand, a multi-type laser device in which a NDYAG laser that oscillates a laser of 1064 nm wavelength and a Alexandria laser that oscillates a laser of a 755 nm wavelength are dually provided has a cooling system independently driven due to the characteristics of the oscillating laser.

즉, 1064nm 엔디야그 레이저는 통상 40℃ 이하의 온도에서 가장 좋은 발진효율을 갖는 것으로 알려져 있으며, 755nm 알렉산드라이트 레이저는 이보다는 높은 80~85℃ 정도에서 가장 좋은 발진효율을 갖는 것으로 알려져 있다. That is, the 1064nm NDYAG laser is known to have the best oscillation efficiency at a temperature below 40°C, and the 755nm alexandrite laser is known to have the best oscillation efficiency at a higher temperature of 80~85°C.

이에 따라, 서로 다른 파장대역의 레이저를 발생시키는 멀티형 레이저기기에서는 1064nm의 엔디야그 레이저에 적용되는 냉각수의 온도가 40℃ 이상으로 높아지지 않게 하기 위해 열교환 및 냉각수 순환시스템을 독립적으로 구동해야 하며, 755nm 알렉산드라이트 레이저에 적용되는 냉각수는 80~85℃ 의 온도를 맞추기 위해 히팅이 포함된 열교환 및 냉각수 순환 시스템을 독립적으로 구동해야만 한다. Accordingly, in a multi-type laser device that generates lasers of different wavelength bands, the heat exchange and cooling water circulation system must be independently driven so that the temperature of the cooling water applied to the 1064 nm NDYAG laser does not rise above 40°C, and the 755 nm The cooling water applied to the alexandrite laser must independently drive the heat exchange and cooling water circulation system including heating to set the temperature of 80~85℃.

이러한 이유로 인하여 서로 다른 파장대역의 레이저를 발진시키는 멀티형 레이저 기기에는 각각의 레이저 발진모듈을 서로 다른 조건으로 냉각순환시키기 위해서 각각 시스템이 각각 필요하게 됨에 따라 전체적인 레이저 장비의 부피가 커지짐은 물론 장비의 무게도 무거워지고, 두가지 냉각순 순환시스템을 제어하기 위해 설계도 복잡해지면서 장비의 제조원가를 상승시키는 주요원인으로 작용하였다. For this reason, as a multi-type laser device that oscillates lasers of different wavelength bands requires each system to cool and circulate each laser oscillation module under different conditions, the overall volume of the laser device increases as well as the size of the device. As the weight became heavy and the design became more complicated to control the two cooling circulation systems, it acted as a major cause of increasing the manufacturing cost of the equipment.

또한, 755nm 알렉산드라이트 레이저의 경우, 상온으로 공급되는 냉각수의 수온을 80℃ 이상으로 상승시키기 위해서 별도의 히터를 장시간 구동하는 과정에서 전기 소모량이 매우 높아지고, 장비를 구동하기 위한 워밍업 시간이 대략 30 ~ 40분 정도 소요되면서 레이저 치료를 받고자 하는 환자의 대기시간이 길어지게 되는 문제점이 발생하였다. In addition, in the case of a 755nm alexandrite laser, electricity consumption is very high in the process of driving a separate heater for a long time in order to raise the water temperature of the coolant supplied to room temperature to 80℃ or higher, and the warm-up time for operating the equipment is approximately 30 ~ 40 As it took about a minute, there was a problem in that the waiting time of the patient who wanted to receive laser treatment became longer.

이러한 이유로 인하여 레이저 기기를 사용하는 현장에서는 레이저 치료행위가 없는 경우에도 레이저 기기에 전원이 공급되어 냉각수 순환시스템이 작동되는 상태를 유지하도록 운용하게 된다. For this reason, even if there is no laser treatment in the field where the laser device is used, power is supplied to the laser device and the cooling water circulation system is operated to maintain the operating state.

이에 따라, 냉각수 순환시스템의 냉각수의 온도를 계속 유지하기 위해서 냉각수 순환용 펌프 등을 포함하는 냉각시스템의 상당부분이 장시간 가동됨으로 인하여 전기사용량이 상대적으로 매우 증대되고, 레이저 기기의 사용수명 연한도 많이 짧아지게 되는 문제점이 발생하였다. Accordingly, in order to continuously maintain the temperature of the cooling water in the cooling water circulation system, a significant part of the cooling system including the cooling water circulation pump is operated for a long time, so the electricity consumption is relatively greatly increased, and the service life of the laser device is also large. There was a problem with shortening.

또한, 755nm 알렉산드라이트 레이저의 경우, 높은 온도에서 발진 효율이 좋기 때문에 냉각수의 온도를 80~85℃ 사이로 유지함으로 인하여 플래쉬램프의 발열을 냉각할 수 없어 플래쉬램프의 사용수명이 짧아지게 된다. In addition, in the case of a 755 nm alexandrite laser, since the oscillation efficiency is good at a high temperature, the operating life of the flash lamp is shortened because the heat of the flash lamp cannot be cooled by maintaining the temperature of the cooling water between 80 and 85 °C.

(특허문헌 1) KR10-1229111 B1 (Patent Document 1) KR10-1229111 B1

(특허문헌 2) KR10-1713570 B1 (Patent Document 2) KR10-1713570 B1

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 낮은 분위기 온도에서 최적의 레이저 발진효율을 발생시키는 레이저모듈에 대한 냉각과, 상대적으로 높은 분위기 온도에서 최적의 레이저 발진효율을 발생시키는 다른 레이저모듈에 대한 냉각을 단일한 구조의 냉각수 순환시스템을 이용하여 효율적으로 수행할 수 있고, 워밍업시간을 줄이고, 플래쉬램프의 과열을 방지할 수 있는 멀티 레이저기기용 냉각장치를 제공하고자 한다. Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems, and the purpose is to cool the laser module that generates the optimal laser oscillation efficiency at a low ambient temperature, and to provide the optimal laser oscillation efficiency at a relatively high ambient temperature. To provide a cooling device for multi-laser devices that can efficiently perform cooling for other laser modules that are generated by using a cooling water circulation system of a single structure, reduce warm-up time, and prevent overheating of flash lamps .

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be able

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서, 서로 다른 파장대역의 레이저를 발생시키는 적어도 2개 이상의 레이저 발진모듈을 갖는 멀티 레이저기기를 냉각하는 장치에 있어서, 전원공급시 여기광을 방사하는 제1플래쉬램프와, 상기 제1플래쉬램프로부터 입력되는 여기광을 증폭하는 제1로드 및 상기 제1플래쉬램프와 제1로드를 내부수용하는 제1냉각챔버를 갖추어 제1파장대역의 제1레이저빔을 발생시키는 제1레이저부 ; 전원공급시 다른 여기광을 방사하는 제2플래쉬램프와, 상기 제2플래쉬램프로부터 입력되는 다른 여기광을 증폭하는 제2로드 및 상기 제2플래쉬램프와 제2로드를 내부수용하는 제2냉각챔버를 갖추어 제1파장대역보다 낮은 제2파장대역의 제2레이저빔을 발생시키는 제2레이저부 및 상기 제1냉각챔버와 저수조와의 사이를 연결하는 냉각수공급라인에 펌프부재를 갖추고, 상기 제1냉각챔버와 제2냉각챔버사이를 연결하는 냉각수연결라인을 갖추며, 상기 제2냉각챔버와 저수조와의 사이를 연결하는 냉각수배출라인에 승온된 냉각수를 냉각하는 열교환기를 갖추어 상기 펌프부재에 의해서 펌핑공급되는 냉각수를 제1냉각챔버와 제2냉각챔버측으로 순차적으로 순환공급하는 냉각부; 를 포함하고, 상기 제1레이저부의 제1냉각챔버로 공급되는 냉각수의 온도를 측정하는 제1온도센서를 갖추고, 상기 제1냉각챔버에서 열교환되어 승온된 후 상기 제2레이저부의 제2냉각챔버로 공급되는 냉각수의 온도를 측정하는 제2온도센서를 갖추어 상기 제1,2온도센서의 측정값과 사전에 설정된 제1,2레이저부의 최적 발진분위기온도를 서로 비교연산하여 상기 제1,2냉각챔버측으로 공급되는 냉각수의 흐름과 냉각수 온도를 제어하는 제어부를 포함하는, 멀티 레이저기기용 냉각장치를 제공한다. As a specific means for achieving the above object, in an apparatus for cooling a multi-laser device having at least two laser oscillation modules for generating lasers of different wavelength bands, a first flash emitting excitation light when power is supplied A lamp, a first rod for amplifying the excitation light input from the first flash lamp, and a first cooling chamber for accommodating the first flash lamp and the first rod are provided to generate a first laser beam of a first wavelength band a first laser unit A second flash lamp emitting another excitation light when power is supplied, a second rod amplifying the other excitation light input from the second flash lamp, and a second cooling chamber accommodating the second flash lamp and the second rod a second laser unit generating a second laser beam of a second wavelength band lower than the first wavelength band and a pump member in a cooling water supply line connecting the first cooling chamber and the water storage tank, the first A cooling water connection line connecting the cooling chamber and the second cooling chamber is provided, and a heat exchanger for cooling the heated cooling water is provided in the cooling water discharge line connecting the second cooling chamber and the water storage tank, and pumped by the pump member. a cooling unit for sequentially circulating and supplying the used cooling water to the first cooling chamber and the second cooling chamber; and a first temperature sensor for measuring the temperature of the cooling water supplied to the first cooling chamber of the first laser unit, heat exchanged in the first cooling chamber to increase the temperature, and then to the second cooling chamber of the second laser unit. The first and second cooling chambers are equipped with a second temperature sensor for measuring the temperature of the supplied cooling water, and the measured values of the first and second temperature sensors and the preset optimum oscillation ambient temperature of the first and second laser units are compared and calculated with each other. It provides a cooling device for a multi-laser device, including a control unit for controlling the flow of the cooling water supplied to the side and the temperature of the cooling water.

바람직하게, 상기 제1레이저부는 사전에 설정된 최적 발진분위기온도가 42 내지 40℃ 이하로 설정되는 엔디야그 레이저로 구비되고, 상기 제2레이저부는 사전에 설정된 최적 발진분위기온도가 44 내지 48℃ 로 설정되는 알렉산드라이트 레이저로 구비될 수 있다. Preferably, the first laser unit is provided with an NDYAG laser in which a preset optimum oscillation atmosphere temperature is set to 42 to 40° C. or less, and the second laser unit has a preset optimum oscillation atmosphere temperature set to 44 to 48° C. It may be provided with an alexandrite laser.

바람직하게, 상기 냉각수공급라인의 길이중간에 구비되는 제1삼방변에 일단이 연결되고 상기 냉각수연결라인의 길이중간에 구비되는 제2삼방변에 타단이 연결되는 제1우회냉각수라인을 포함할 수 있다. Preferably, a first bypass coolant line having one end connected to a first three-sided side provided in the middle of the length of the cooling water supply line and the other end connected to a second three-sided side provided in the middle of the length of the cooling water connection line. there is.

바람직하게, 상기 냉각수연결라인의 길이중간에 구비되는 제3삼방변에 일단이 연결되고 상기 열교환 냉각기 또는 상기 제2냉각챔버와 열교환기사이에 해당하는 냉각수배출라인에 타단이 연결되는 제2우회냉각수라인을 포함할 수 있다. Preferably, a second bypass coolant line having one end connected to a third three-sided side provided in the middle of the length of the cooling water connection line and the other end connected to a cooling water discharge line corresponding to the heat exchange cooler or between the second cooling chamber and the heat exchanger. may include.

상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the preferred embodiment of the present invention as described above, there are the following effects.

낮은 발진분위기 온도에서 최적의 레이저 발진효율을 발생시키는 제1레이저부에 대한 냉각과, 상대적으로 높은 발진분위기 온도에서 최적의 레이저 발진효율을 발생시키는 제2레이저부에 대한 냉각을 제1,2레이저부를 순차적으로 경유하는 일련의 냉각수 순환공급라인 및 냉각수의 온도를 실시간으로 측정하는 온도센서에 의해서 수행함으로써, 각각의 레이저부를 개별적으로 냉각하는 2개의 냉각수 순환시스템에 비하여 전체적인 냉각수 순환시스템을 단순화하여 제조원가를 줄일 수 있다. The cooling of the first laser unit generating the optimum laser oscillation efficiency at a low oscillation ambient temperature and cooling of the second laser unit generating the optimum laser oscillation efficiency at a relatively high oscillation ambient temperature are performed by the first and second lasers. By performing a series of cooling water circulation supply lines passing through the unit sequentially and a temperature sensor that measures the temperature of the cooling water in real time, the overall cooling water circulation system is simplified compared to two cooling water circulation systems that individually cool each laser unit, resulting in manufacturing cost can reduce

레이저기기를 워밍업하는 시간을 줄일 수 있어 환자의 대기시간을 단축하여 사용상 편리성을 높일 수 있고, 레이저기기의 미사용시 냉각수 순환시스템을 온상태로 유지할 필요가 없어 전력소모량을 줄일 수 있고, 설비유지비를 절감할 수 있다. It can reduce the time to warm up the laser device, shorten the waiting time for patients, and increase the convenience of use. When the laser device is not in use, it is not necessary to keep the cooling water circulation system on. can save

제1,2레이저부에 구비되는 플래쉬램프 및 로드의 냉각효율을 높일 수 있기 때문에 구성부품에 대한 사용수명을 연장할 수 있다.Since the cooling efficiency of the flash lamp and the rod provided in the first and second laser units can be increased, the service life of the component can be extended.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 레이저기기용 냉각장치를 도시한 전체적인 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 레이저기기용 냉각장치에 적용되는 제1레이저부의 구성도이다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 레이저기기용 냉각장치에서 제1,2레이저부의 복합모드시 냉각수가 순환공급되는 상태를 도시한 개략도이다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 레이저기기용 냉각장치에서 제2레이저부의 단독모드시 냉각수가 순환공급되는 상태를 도시한 개략도이다.
도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 레이저기기용 냉각장치에서 제1레이저부의 단독모드시 냉각수가 순환공급되는 상태를 도시한 개략도이다. 1 is an overall schematic view showing a cooling device for a multi-laser device according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of a first laser unit applied to a cooling device for a multi-laser device according to an embodiment of the present invention.
3A is a schematic diagram illustrating a state in which cooling water is circulated and supplied in the combined mode of the first and second laser units in the cooling apparatus for a multi-laser device according to an embodiment of the present invention.
3B is a schematic diagram illustrating a state in which cooling water is circulated and supplied in the single mode of the second laser unit in the cooling apparatus for a multi-laser device according to an embodiment of the present invention.
3C is a schematic diagram illustrating a state in which cooling water is circulated and supplied in the single mode of the first laser unit in the cooling apparatus for a multi-laser device according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment in which a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily practice the present invention will be described in detail. However, in the detailed description of the structural principle of a preferred embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is 'connected' with another part, it is not only 'directly connected' but also 'indirectly connected' with another element interposed therebetween. include In addition, 'including' a certain component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티 레이저기기의 냉각장치는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 전원인가시 서로 다른 파장대역의 레이저를 발생시키는 제1레이저부(110)와 제2레이저부(120)를 포함하는 멀티 레이저기기에서 최적의 발진분위기온도를 근거로 하여 제1,2레이저부의 서로 다른 최적의 발진조건을 충족시킬 수 있도록 제1,2레이저부를 냉각수에 의해서 냉각하는 냉각부(130)와 제1,2레이저부를 순차적으로 순환하는 냉각수의 흐름을 제어하는 제어부(140)를 포함할 수 있다. As shown in Figs. 1 and 2, the cooling apparatus of a multi-laser device according to a preferred embodiment of the present invention includes a first laser unit 110 and a second laser unit that generate lasers of different wavelength bands when power is applied. In the multi-laser device including 120, a cooling unit ( 130) and the control unit 140 for controlling the flow of the coolant circulating sequentially in the first and second laser units.

상기 제1레이저부(110)는 전원공급시 여기광을 방사하는 제1플래쉬램프(111)와, 상기 제1플래쉬램프(111)로부터 입력되는 여기광을 증폭하는 제1로드(112) 및 상기 제1플래쉬램프와 제1로드를 내부수용하는 내부공간을 갖는 제1냉각챔버(113)를 갖추어 전원인가시 제1파장대역의 제1레이저빔을 발생시키는 것이다. The first laser unit 110 includes a first flash lamp 111 emitting excitation light when power is supplied, a first load 112 amplifying the excitation light input from the first flash lamp 111, and the A first cooling chamber 113 having an internal space for accommodating the first flash lamp and the first rod is provided to generate a first laser beam of a first wavelength band when power is applied.

이러한 제1레이저부(110)는 40℃ 이하의 분위기온도에서 최적의 발진효율을 발생시켜 1064nm파장대역의 제1레이저빔을 발생시키는 엔디야그(ND-YAG) 레이저로 구비될 수 있다. The first laser unit 110 may be provided as an ND-YAG laser that generates an optimal oscillation efficiency at an ambient temperature of 40° C. or less to generate a first laser beam in a wavelength band of 1064 nm.

상기 제2레이저부(120)는 전원공급시 여기광을 방사하는 제2플래쉬램프(121)와, 상기 제2플래쉬램프(121)로부터 입력되는 여기광을 증폭하는 제2로드(122) 및 상기 제2플래쉬램프와 제2로드를 내부수용하는 일정크기의 내부공간을 갖는 제1냉각챔버(123)를 갖추어 전원인가시 제2파장대역의 제2레이저빔을 발생시키는 것이다. The second laser unit 120 includes a second flash lamp 121 that emits excitation light when power is supplied, a second rod 122 that amplifies the excitation light input from the second flash lamp 121, and the The first cooling chamber 123 having an internal space of a predetermined size for accommodating the second flash lamp and the second rod is provided to generate a second laser beam of a second wavelength band when power is applied.

이러한 제2레이저부(120)는 상기 제1레이저부의 분위기온도보다 상대적으로 높은 44 내지 48℃ 의 분위기온도에서 최적의 발진효율을 발생시켜 755nm 파장대역의 제2레이저빔을 발생시키는 알렉산드라이트 레이저로 구비될 수 있다. The second laser unit 120 is provided with an alexandrite laser that generates an optimal oscillation efficiency at an atmospheric temperature of 44 to 48° C., which is relatively higher than the atmospheric temperature of the first laser unit, and generates a second laser beam in a 755 nm wavelength band. can be

상기 엔디야그 레이저로 이루어지는 제1레이저부와, 알렉산드라이트 레이저로 이루어지는 제2레이저부는 동일한 베이스에 서로 나란하게 병렬배치되고, 전원인가시 발생되는 각각의 레이저빔을 합성하여 합성빔으로 출력하거나 각각의 레이저빔을 독립적으로 출력할 수 있다. The first laser part made of the NDYAG laser and the second laser part made of an alexandrite laser are arranged in parallel with each other on the same base, and synthesize each laser beam generated when power is applied and output it as a composite beam or each laser Beams can be output independently.

즉, 상기 제1,2레이저부(110,120)의 제1,2플래쉬램프(111,121) 및 제1,2로드(112,122)에서 펌핑되는 각각의 여기광은 제1,2전반사경(114a,124a)과 제1,2출력경(114b,124b)과의 사이에서 공진되어 제1,2출력경을 통하여 제1,2레이저빔으로 방출된다.That is, each excitation light pumped from the first and second flash lamps 111 and 121 and the first and second rods 112 and 122 of the first and second laser units 110 and 120 is transmitted to the first and second total reflectors 114a and 124a. and the first and second output mirrors 114b and 124b are resonated and emitted as first and second laser beams through the first and second output mirrors.

연속하여, 엔디야그 레이저로 이루어지는 제1레이저부(110)의 제1레이저빔은 제1반사경(114c)에서 90도 굴절되어 알렉산드라이트 레이저로 이루어지는 제2레이저부(120)의 제2반사경(124c)으로 조사됨으로써, 상기 제2레이저부에서 발생하여 상기 제2반사경(124c)을 투과하는 제2레이저빔은 상기 제1레이저빔과 합성되어 합성빔으로 출력조사되는 것이다. Successively, the first laser beam of the first laser unit 110 made of the NDYAG laser is refracted by 90 degrees at the first reflector 114c and the second reflector 124c of the second laser unit 120 made of an alexandrite laser. By being irradiated with the light beam, the second laser beam generated by the second laser unit and transmitted through the second reflector 124c is combined with the first laser beam to be output-irradiated as a composite beam.

상기 제1,2플래쉬램프 및 제1,2로드는 상기 제1,2냉각챔버의 내부공간에 배치되는 중공원통형 제1,2리플렉터(114,124)에 배치될 수 있으며, 상기 제1,2냉각챔버의 개구된 양단은 제1,2전,후방덮개(115,125,116,126)에 의해서 밀봉처리되고, 상기 제1,2냉각챔버의 양단과 상기 제1,2전,후방덮개(115,125,116,126)와의 사이에는 각각 제1,2전반사경 및 제1,2출력경이 각각 개재되어 배치될 수 있다. The first and second flash lamps and the first and second rods may be disposed in the hollow cylindrical first and second reflectors 114 and 124 disposed in the inner space of the first and second cooling chambers, and the first and second cooling chambers Both ends of the opened ends are sealed by the first, second, and second front and rear covers 115, 125, 116, and 126, and between both ends of the first and second cooling chambers and the first, second, and rear covers 115, 125, 116, and 126, respectively , 2 total reflection mirrors and the first and second output mirrors may be respectively interposed therebetween.

그리고, 상기 제1,2냉각챔버(113,114)의 개구된 양단을 각각 밀봉처리하는 제1,2전,후방덮개(115,125,116,126)에는 상기 제1,2냉각챔버의 내부공간으로 냉각수를 공급하고, 열교환되어 승온된 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수공급라인, 냉각수연결라인 및 냉각수배출라인와 같은 냉각수라인이 각각 연통연결되는 것이다. In addition, cooling water is supplied into the inner space of the first and second cooling chambers to the first, second, and second front and rear covers 115, 125, 116, and 126 for sealing both open ends of the first and second cooling chambers 113 and 114, respectively, and heat exchange. Cooling water lines, such as a cooling water supply line, a cooling water connection line, and a cooling water discharge line, for discharging the cooled cooling water to the outside are connected in communication with each other.

상기 냉각부(130)는 상기 제1냉각챔버(113)에 일단이 연통연결되고, 일정량의 냉각수가 채워지는 저수조(131)에 타단이 연통연결되어 상기 제1냉각챔버와 저수조(131)와의 사이를 연통연결하여 냉각수를 공급하는 냉각수공급라인(134)을 포함하고, 상기 냉각수공급라인(134)의 길이중간에는 냉각수를 펌핑공급하도록 전원인가시 펌핑력을 제공하는 적어도 하나의 펌프부재(132)를 포함한다. The cooling unit 130 has one end connected to the first cooling chamber 113 and the other end connected to the water storage tank 131 filled with a predetermined amount of cooling water, so that the first cooling chamber and the water storage tank 131 are connected to each other. At least one pump member 132 that includes a cooling water supply line 134 for supplying cooling water by connecting the includes

상기 제1레이저부(110)의 제1냉각챔버(113)의 출수단에 일단이 연통연결되고, 상기 제2레이저부(120)의 제2냉각챔버(123)의 입수단에 타단이 연통연결되어 상기 제1,2냉각챔버사이를 연통연결하여 상기 제1냉각챔버와의 열교환시 승온된 냉각수를 상기 제2냉각챔버측으로 공급하는 냉각수연결라인(135)을 포함한다. One end is connected to the outlet of the first cooling chamber 113 of the first laser unit 110 and the other end is connected to the inlet end of the second cooling chamber 123 of the second laser unit 120 in communication. and a cooling water connection line 135 for connecting the first and second cooling chambers in communication and supplying the cooling water, which is heated during heat exchange with the first cooling chamber, to the second cooling chamber.

상기 제2냉각챔버(123)의 출수단에 일단이 연통연결되고 상기 저수조(131)에 타단이 연통연결되어 이들와의 사이를 연통연결하여 상기 제2냉각챔버(123)와의 열교환에 의해서 가일층 승온된 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수배출라인(136)을 포함하며, 상기 냉각수배출라인(136)의 길이중간에는 상기 제1,2냉각챔버를 순차적으로 통과하면서 승온된 냉각수를 냉각하는 열교환 냉각기(137)를 구비한다. One end is connected to the outlet of the second cooling chamber 123 and the other end is connected to the water storage tank 131, and the temperature is further increased by heat exchange with the second cooling chamber 123 by communicating with them. It includes a cooling water discharge line 136 for discharging the cooling water to the outside, and in the middle of the length of the cooling water discharge line 136, a heat exchange cooler 137 for cooling the heated cooling water while sequentially passing through the first and second cooling chambers. to provide

이에 따라, 상기 펌프부재(132)에 의해서 펌핑공급되는 냉각수는 도 3a 에 도시한 바와 같이, 상기 냉각수공급라인(134), 제1냉각챔버(113), 냉각수연결라인(135), 제2냉각챔버(123), 냉각수배출라인(136) 및 열교환 냉각기(137)를 순차적으로 거치면서 상기 제1,2레이저부의 제1,2냉각챔버에 수용되어 발진시 고온으로 발열되는 제1,2플래쉬램프 및 제1,2로드를 냉각함과 동시에 상기 제1,2레이저부가 최적의 발진온도분위기에서 발진되도록 냉각하는 것이다. Accordingly, the cooling water pumped and supplied by the pump member 132 is, as shown in FIG. 3A , the cooling water supply line 134, the first cooling chamber 113, the cooling water connection line 135, and the second cooling. The first and second flash lamps are accommodated in the first and second cooling chambers of the first and second laser units while sequentially passing through the chamber 123, the coolant discharge line 136, and the heat exchange cooler 137, and are heated to a high temperature during start-up. and cooling the first and second rods so that the first and second laser units are oscillated in an optimal oscillation temperature atmosphere.

상기 제어부(140)는 상기 제1레이저부의 제1냉각챔버에 연결된 냉각수공급라인(134)을 통하여 공급되는 냉각수의 온도를 측정하는 제1온도센서(141)를 포함하고, 상기 제1냉각챔버에서 1차 열교화되어 승온되고, 상기 제2냉각챔버에서 열교환되어 2차 승온된 후 상기 냉각수연결라인(135)을 통하여 저수조측으로 배출되는 냉각수의 온도를 측정하는 제2온도센서(142)를 포함한다. The control unit 140 includes a first temperature sensor 141 for measuring the temperature of the cooling water supplied through the cooling water supply line 134 connected to the first cooling chamber of the first laser unit, and in the first cooling chamber. A second temperature sensor 142 for measuring the temperature of the cooling water discharged to the water storage tank side through the cooling water connection line 135 after the temperature is raised through the primary heat exchange and heat exchange in the second cooling chamber to be secondarily increased. .

상기 제1온도센서(141)는 상기 저수조에 저장되는 냉각수의 온도를 측정할 수 있도록 상기 저수조에 설치되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 제1냉각챔버에 공급되는 냉각수의 온도를 측정하도록 상기 냉각수공급라인의 길이중간에 설치되어 구비될 수 있다. The first temperature sensor 141 has been illustrated and described as being installed in the water storage tank to measure the temperature of the cooling water stored in the water storage tank, but is not limited thereto, and measures the temperature of the cooling water supplied to the first cooling chamber. It may be installed in the middle of the length of the cooling water supply line so as to be provided.

이러한 제어부(140)는 상기 제1,2온도센서(141,142)에서 측정되는 냉각수의 측정값과 사전에 설정된 제1,2레이저부의 최적 발진분위기온도를 서로 비교연산함으로써 상기 제1,2냉각챔버(113,123)측으로 공급되는 냉각수의 공급흐름과 냉각수 온도를 제어함으로써 서로 다른 발진특성을 갖는 상기 제1,2레이저부(110,120)는 최적의 발진분위기온도에서 최적발진효율로 제1,2레이저빔을 발생시킬 수 있는 것이다. The control unit 140 compares and calculates the measured values of the cooling water measured by the first and second temperature sensors 141 and 142 with the preset optimum oscillation ambient temperatures of the first and second laser units, and thereby the first and second cooling chambers ( 113 and 123), the first and second laser units 110 and 120 having different oscillation characteristics by controlling the cooling water supply flow and cooling water temperature generate the first and second laser beams with optimum oscillation efficiency at the optimum oscillation ambient temperature. it can be done

이때, 사전에 설정된 제1레이저부(110)의 최적 발진분위기온도는 상기 제1레이저부가 엔디야그 레이저로 구비되는 경우, 40℃ 이하로 설정되며, 사전에 설정된 제2레이저부의 최적 발진분위기온도는 상기 제2레이저부가 알렉산드라이트 레이저로 구비되는 경우, 44 내지 48℃ 로 설정되는 것이 바람직하다. At this time, the preset optimum oscillation atmosphere temperature of the first laser unit 110 is set to 40° C. or less when the first laser unit is provided with an NDYAG laser, and the preset optimum oscillation atmosphere temperature of the second laser unit is When the second laser unit is provided with an alexandrite laser, it is preferably set to 44 to 48°C.

이러한 상태에서, 상기 제1온도센서에서 측정되는 냉각수의 온도값이 사전에 설정된 기준값과 비교하여 높거나 낮으면, 상기 펌프부재의 작동을 중단시켜 냉각수의 공급을 일시 중단하여 상기 제1레이저부의 제1냉각챔버측으로 냉각수 공급을 차단하게 된다. In this state, when the temperature value of the cooling water measured by the first temperature sensor is higher or lower than the preset reference value, the operation of the pump member is stopped to temporarily stop the supply of the cooling water, 1 The cooling water supply to the cooling chamber is cut off.

또한, 상기 제1냉각챔버(113)측으로 냉각수공급은 상기 펌프부재의 작동 온/오프에 의해서 제어될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 냉각수공급라인의 길이중간에 구비되는 개페밸브에 의해서 선택적으로 이루어질 수 있다. In addition, the cooling water supply to the first cooling chamber 113 side may be controlled by on/off operation of the pump member, but is not limited thereto. can

즉, 상기 저수조(131)에 채워진 냉각수는 펌프부재(132)의 펌핑력에 의해서 냉각수공급라인(134)을 통하여 제1레이저부(110)의 제1냉각챔버(113)와 열교환되도록 공급되어 1차 승온되고, 상기 제1냉각챔버(113)에서 1차 승온된 냉각수는 냉각수연결라인(135)을 통하여 제2레이저부(120)의 제2냉각챔버(123)와 연결교환되도록 공급되어 2차 승온된 다음, 냉각수배출라인(136)을 통하여 저장주로 배출되는 과정에서 배출되는 냉각수는 열교환 냉각기(137)를 통과하면서 냉각처리되어 저수조에 저장되는 것이다. That is, the cooling water filled in the water storage tank 131 is supplied to exchange heat with the first cooling chamber 113 of the first laser unit 110 through the cooling water supply line 134 by the pumping force of the pump member 132. The cooling water, which has been gradually increased in temperature and is primarily heated in the first cooling chamber 113, is supplied to be connected and exchanged with the second cooling chamber 123 of the second laser unit 120 through the cooling water connection line 135, so that the secondary After the temperature is raised, the cooling water discharged in the process of being discharged to the storage main through the cooling water discharge line 136 is cooled while passing through the heat exchange cooler 137 and stored in the water storage tank.

이때, 상기 저수조 또는 냉각수공급라인에 구비되는 제1온도센서(141) 및 상기 냉각수연결라인에 구비되는 제2온도센서(142)에 의해서 제1,2냉각챔버(113,123)로 순차적으로 공급되는 냉각수의 온도를 실시간으로 측정하여 제어부(140)로 전달하게 된다. At this time, the cooling water is sequentially supplied to the first and second cooling chambers 113 and 123 by the first temperature sensor 141 provided in the water storage tank or the cooling water supply line and the second temperature sensor 142 provided in the cooling water connection line. The temperature is measured in real time and transmitted to the control unit 140 .

상기 제2레이저부의 제1냉각챔버와 상기 제2레이저부의 제2냉각챔버사이를 연통연결하는 냉각수연결라인(135)에는 최적 발진분위기온도가 44 내지 48℃ 로 설정되는 알렉산드라이트 레이저로 구비되는 제2레이저부의 발진조건에에 맞추어 상기 제2냉각챔버로 공급되는 냉각수의 온도를 전원인가시 발열되는 히터부재에 의해서 상승시키는 온도조절구간(P)을 포함하는 것이 바람직하다. A second cooling water connection line 135 connecting the first cooling chamber of the second laser unit and the second cooling chamber of the second laser unit is provided with an alexandrite laser in which the optimum oscillation atmosphere temperature is set to 44 to 48 °C. It is preferable to include a temperature control section (P) for increasing the temperature of the cooling water supplied to the second cooling chamber in accordance with the oscillation conditions of the laser unit by a heater member that generates heat when power is applied.

여기서, 상기 온도조절구간에는 상기 냉각구연결라인의 외부면에 코일형태로 감기어 전원인가시 발열되는 히터부재를 포함할 수있다. Here, the temperature control section may include a heater member wound in the form of a coil on the outer surface of the cooling port connection line to generate heat when power is applied.

한편, 상기 제1,2레이저부(110,120) 중 어느 하나를 선택적으로 작동시키는 단독모드시에 맞추어 냉각수 순환공급을 제어할 수 있도록 제1,2우회냉각수라인(143,144)을 포함할 수 있다. On the other hand, the first and second bypass coolant lines 143 and 144 may be included to control the circulation supply of coolant according to the single mode in which any one of the first and second laser units 110 and 120 is selectively operated.

즉, 상기 제1우회냉각수라인(143)의 일단은 상기 냉각수공급라인(134)의 길이중간에 구비되는 제1삼방변(143a)과 일단이 연결되고, 상기 제1우회냉각수라인(143)의 타단은 상기 냉각수연결라인(135)의 길이중간에 구비되는 제2삼방변(143b)과 연결된다. That is, one end of the first bypass coolant line 143 is connected to a first three-sided side 143a provided in the middle of the length of the coolant supply line 134 , and one end of the first bypass coolant line 143 is connected. The other end is connected to the second three-sided side 143b provided in the middle of the length of the cooling water connection line 135 .

상기 제1,2삼방변(143a,143b)의 선택적인 개방에 의해서 상기 제1냉각챔버측으로 냉각수공급은 중단하면서 상기 제1우회냉각수라인을 매개로 하여 냉각수공급라인(134)과 냉각수연결라인(135)을 서로 연통연결함으로써 상기 제2레이저부의 단독작동모드시 상기 제1레이저부의 제1냉각챔버를 경유하지 않고 제2레이저부의 제2냉각챔버로 냉각수를 단독으로 직접 순환공급할 수 있다. The cooling water supply line 134 and the cooling water connection line (134) through the first bypass cooling water line ( 135), the cooling water can be directly circulated and supplied directly to the second cooling chamber of the second laser unit without passing through the first cooling chamber of the first laser unit in the independent operation mode of the second laser unit.

이때, 상기 제2레이저부의 제2냉각챔버로 단독적으로 공급되는 냉각수의 온도는 44 내지 48℃의 최적 발진분위기온도를 갖는 냉각수이다. At this time, the temperature of the cooling water exclusively supplied to the second cooling chamber of the second laser unit is the cooling water having an optimum oscillation ambient temperature of 44 to 48°C.

이에 따라, 상기 제1레이저부(110)는 작동을 중단하고, 제2레이저부에서만 제2레이저빔을 발생시켜 사용하고자 하는 경우, 도 3b 에 도시한 바와 같이, 상기 제1,2삼방변(143a,143b)의 선택적인 개방에 의해서 상기 제1우회냉각수라인(143)을 매개로 하여 상기 냉각수공급라인(134)과 냉각수연결라인(135)을 서로 연통연결함으로써, 상기 펌프부재에 의해서 펌핑공급되는 냉각수를 제2레이저부의 제2냉각챔버측으로만 냉각수를 공급할 수 있는 것이다. Accordingly, when the first laser unit 110 stops the operation, and it is intended to generate and use the second laser beam only from the second laser unit, as shown in FIG. 3B , the first and second triangles ( By selectively opening the cooling water supply line 134 and the cooling water connection line 135 via the first bypass cooling water line 143 by selectively opening 143a and 143b, the cooling water supply line 134 and the cooling water connection line 135 are connected to each other, so that the pump member is pumped and supplied. It is possible to supply the cooling water to the second cooling chamber side of the second laser unit only.

또한, 상기 제2우회냉각수라인(144)의 일단은 상기 냉각수연결라인(135)의 길이중간에 구비되는 제3삼방변(144a)과 일단이 연결되고 상기 제2우회냉각수라인(144)의 타단은 상기 열교환 냉각기(137) 또는 상기 제2냉각챔버(123)와 열교환 냉각기(137)사이에 해당하는 냉각수배출라인(136)과 연결된다. In addition, one end of the second bypass coolant line 144 is connected to a third three-sided side 144a provided in the middle of the length of the coolant connection line 135 and one end is connected to the other end of the second bypass coolant line 144 . is connected to the cooling water discharge line 136 corresponding to the heat exchange cooler 137 or between the second cooling chamber 123 and the heat exchange cooler 137 .

상기 제3삼방변(144a)의 선택적인 개방에 의해서 상기 냉각수연결라인(135)을 통한 제2냉각챔버(123)측으로의 냉각수공급은 중단하면서 상기 제2우회냉각수라인을 매개로 하여 열교환 냉각기(137) 또는 냉각수배출라인(136)을 서로 연통연결함으로써 상기 제1레이저부의 단독작동모드시 상기 제2레이저부의 제2냉각챔버를 경유하지 않고 제1레이저부의 제1냉각챔버로 냉각수를 단독으로 직접 순환공급할 수 있다. The cooling water supply to the second cooling chamber 123 side through the cooling water connection line 135 is stopped by the selective opening of the third three-way side 144a, while the heat exchange cooler ( 137) or by connecting the cooling water discharge line 136 to each other in communication with each other, the cooling water is directly directed to the first cooling chamber of the first laser unit without passing through the second cooling chamber of the second laser unit in the single operation mode of the first laser unit. can be circulated.

이때, 상기 제1레이저부의 제1냉각챔버로 단독적으로 공급되는 냉각수의 온도는 40℃이하의 최적 발진분위기온도를 갖는 냉각수이다. At this time, the temperature of the cooling water exclusively supplied to the first cooling chamber of the first laser unit is the cooling water having an optimum oscillation ambient temperature of 40° C. or less.

이에 따라, 상기 제2레이저부(120)는 작동을 중단하고, 제1레이저부(110)에서만 제1레이저빔을 발생시켜 사용하고자 하는 경우, 도 3c 에 도시한 바와 같이, 상기 제3삼방변(144a)의 선택적인 개방에 의해서 상기 제2우회냉각수라인(144)을 매개로 하여 상기 냉각수공급라인(134)과 냉각수배출라인(136) 또는 열교환 냉각기(137)를 서로 연통연결함으로써 상기 펌프부재에 의해서 펌핑공급되는 냉각수를 제1레이저부(110)의 제1냉각챔버(113)측으로만 냉각수를 단독 공급할 수 있는 것이다. Accordingly, when the second laser unit 120 stops the operation and the first laser beam is generated and used only in the first laser unit 110 , as shown in FIG. 3C , the third triangle By selectively opening 144a, the cooling water supply line 134 and the cooling water discharge line 136 or the heat exchange cooler 137 are connected to each other through the second bypass cooling water line 144 as a medium. The cooling water pumped and supplied by the , the cooling water can be exclusively supplied only to the first cooling chamber 113 side of the first laser unit 110 .

상기한 구성을 갖는 멀티 레이저기기의 냉각장치를 이용하여 서로 다른 발진조건을 갖는 제1,2레이저부를 냉각하는 방법은, 먼저 전원공급 ON 한 상태에서 제어부의 모드부에서 제1레이저부의 단독모드, 제2레이저부 단독모드 또는 제1,2레이저부의 복합모드와 같은 3가지 모드중 어느 한가지를 선택하면 상온의 냉각수를 일정온도까지 승온시키는 워밍업공정이 시작된다. The method of cooling the first and second laser units having different oscillation conditions by using the cooling device of the multi-laser device having the above configuration is a single mode of the first laser unit in the mode unit of the control unit in a state where the power is first turned on, When any one of three modes such as the second laser unit single mode or the first and second laser unit combined mode is selected, a warm-up process of raising the temperature of the cooling water at room temperature to a predetermined temperature is started.

이러한 워밍업 공정은 고온의 최적 발진분위기온도에서 레이저빔을 효율적으로 발생시키는 발진특성을 갖는 알렉산드리아 레이저로 이루어지는 제2레이저부 단독모드 또는 복합모드시에만 작동되고, 저온의 최적 발진분위기온도에서 레이저빔을 발생시키는 발진특성을 갖는 엔디야그 레이저로 이루어지는 제1레이저부의 단독모드에서는 작동하지 않는다. This warm-up process is operated only in the single mode or combined mode of the second laser unit made of an Alexandria laser having an oscillation characteristic that efficiently generates a laser beam at an optimal oscillation ambient temperature of high temperature. It does not operate in the single mode of the first laser unit composed of the NDYAG laser having the oscillation characteristic to be generated.

즉, 냉각수를 승온시키는 워밍업 공정은 상기 제2레이저부 또는 상기 제1,2레이저부에 구비되는 제1플래쉬램프 또는 제1,2플래쉬램프를 1ms 450V로 10Hz의 속도로 5초간 구동, 1초간 정지하는 사이클을 반복하여 구동시킨다. That is, in the warm-up process of increasing the temperature of the cooling water, the first flash lamp or the first and second flash lamps provided in the second laser unit or the first and second laser units are driven at 1 ms 450 V at a rate of 10 Hz for 5 seconds, 1 second The stop cycle is repeatedly driven.

이때 레이저빔이 발생되지 않게 하기 위해 제1,2로드와 제1,2전반사경 또는 제1,2로드와 제1,2출력경 사이에 45도의 경사진 반사경이 개재됨으로써 상기 제1,2로드를 통과한 빛이 공진되어 제1,2레이저빔이 발생되지 않도록 차단한다. At this time, in order to prevent the laser beam from being generated, the first and second rods are interposed between the first and second rods and the first and second total reflectors, or between the first and second rods and the first and second output mirrors, so that the reflective mirrors inclined at 45 degrees are interposed. The light passing through is resonant and blocks the first and second laser beams from being generated.

이러한 워밍업이 끝나면 상기 반사경이 원위치되고, 워밍업시 반사되는 빛을 광센서를 이용하여 제1,2레이저빔의 출력이 정상적인지 센싱할 수 있다. When the warm-up is finished, the reflector is returned to its original position, and it is possible to sense whether the output of the first and second laser beams is normal using a light sensor that is reflected during the warm-up.

상기 제1레이저부(110)와 제2레이저부(120)에서 발생하는 열에 의해서 냉각수는 승온되고, 승온된 냉각수는 저장조에 채워지게 되며, 이때, 상기 저장조에 설치되는 제1온도센서에 의해서 냉각수의 온도가 대략 30 내지 35℃ 의 워밍업 온도가 도달됨을 확인하게 되면, 워밍업 공정을 종료하고 정상적인 사용이 가능하게 된다.The cooling water is heated by the heat generated by the first laser unit 110 and the second laser unit 120, and the heated cooling water is filled in the storage tank. At this time, the cooling water is cooled by the first temperature sensor installed in the storage tank. When it is confirmed that the warm-up temperature of about 30 to 35° C. is reached, the warm-up process is terminated and normal use is possible.

이때, 상기 저장조 또는 냉각수공급라인에는 상온의 냉각수가 제1,2레이저부를 통과하면서 승온되는 워밍업 시간을 줄일 수 있도록 상기 저장조에 저장된 냉각수 또는 냉각수공급라인을 통과하는 냉각수를 승온시키는 적어도 하나의 히터부재를 포함할 수 있다. At this time, in the storage tank or the coolant supply line, at least one heater member for raising the temperature of the coolant stored in the storage tank or the coolant passing through the coolant supply line so as to reduce the warm-up time in which the coolant at room temperature is heated while passing through the first and second laser units may include.

이러한 히터부재는 상기 저장조 또는 냉각수공급라인에 구비되어 전원인가시 발열되는 전기저항식 코일이나 가열봉으로 구비될 수 있다.Such a heater member may be provided in the storage tank or the cooling water supply line and may be provided as an electrical resistance coil or heating rod that generates heat when power is applied.

상기 제1,2레이저부를 동시에 작동시키는 복합모드시, 상기 워밍업 공정에 의해서 30 내지 35℃ 의 워밍업 온도가 되면, 워밍업시 승온된 냉각수는 펌프부재의 펌핑력에 의해서 냉각수공급라인을 통하여 제1레이저부의 제1냉각챔버내로 공급되어 1차 열교환되면서 1차 냉각한다. In the combined mode in which the first and second laser units are operated simultaneously, when the warm-up temperature is 30 to 35° C. by the warm-up process, the cooling water heated during the warm-up is transferred to the first laser through the cooling water supply line by the pumping force of the pump member. It is supplied into the first cooling chamber of the negative side and is first cooled while undergoing primary heat exchange.

이어서, 상기 제1냉각챔버에서 1차 승온된 냉각수는 냉각수연결라인을 통하여 제2레이저부의 제2냉각챔버로 공급되어 2차 열교환되어 2차 냉각하며, 상기 제2냉각챔버에서 2차 승온된 냉각수는 냉각수배출라인을 통하여 열교환 냉각기에서 냉각처리된 다음 저장조에 저장되면서 순환공급되는 것이다. Then, the cooling water that has been primarily heated in the first cooling chamber is supplied to the second cooling chamber of the second laser unit through a cooling water connection line, and is subjected to secondary heat exchange for secondary cooling. is cooled in the heat exchange cooler through the cooling water discharge line, and then is circulated and supplied while being stored in a storage tank.

이때, 제1,2,3삼방변은 제1,2우회냉각수유로를 통한 냉각수 유입이 발생하지 않도로 개페제어된다. At this time, the opening and closing of the first, second, and third sides are controlled so that coolant does not flow through the first and second bypass cooling water passages.

또한, 엔디야그 레이저로 이루어지는 제1레이저부(110)만 단독사용하기 위해서, 제어부에서 엔디야그 단도모드를 선택하면 냉각수를 일정온도까지 승온시키는 워밍업공정없이 바로 구동되어진다.In addition, in order to use only the first laser unit 110 made of the ND yag laser alone, when the ND yag dagger mode is selected in the control unit, it is directly driven without a warm-up process of raising the temperature of the cooling water to a predetermined temperature.

즉, 도 3c 에 도시한 바와 같이, 상기 냉각수공급라인에 구비되는 제1삼방밸브(143a)는 제1레이저부측으로 개방되고, 냉각수연결라인에 구비되는 제3삼방밸브는 제2레이저부측으로 냉각수 공급흐름을 차단하면서 제2우회냉각수라인측으로 개방되도록 개폐제어된다. That is, as shown in FIG. 3C , the first three-way valve 143a provided in the cooling water supply line is opened toward the first laser unit, and the third three-way valve provided in the cooling water connection line moves toward the second laser unit. Opening/closing is controlled to open to the second bypass coolant line side while blocking the supply flow.

이에 따라, 상기 펌프부재에 의해서 펌핑공급되는 냉각수는 제1레이저부의 제1냉각챔버를 통과하면서 냉각한 다음, 제2우회냉각수라인(144) 및 열교환 냉각기(137)를 경유하여 냉각처리된 다음, 저수조(131)로 순환공급된다. Accordingly, the cooling water pumped and supplied by the pump member is cooled while passing through the first cooling chamber of the first laser unit, and then cooled through the second bypass cooling water line 144 and the heat exchange cooler 137, It is circulated and supplied to the water storage tank 131 .

이때, 상기 제1레이저부의 제1냉각챔버내로 공급되는 냉각수의 온도제어는 제1온도센서에 의해서 실시간으로 측정하고, 냉각수의 온도는 최적 발진분위기온도가 40℃ 이하로 설정되는 엔디야그 레이저에서 최적의 발진효율을 얻을 수 있도록 35℃ 이하로 제어되는 것이 바람직하다. At this time, the temperature control of the cooling water supplied into the first cooling chamber of the first laser unit is measured in real time by the first temperature sensor, and the temperature of the cooling water is optimal in the ND YAG laser in which the optimum oscillation atmosphere temperature is set to 40°C or less. It is desirable to control the temperature to 35°C or less to obtain the oscillation efficiency of

또한, 알렉산드라이트 레이저로 이루어지는 제2레이저부(120)만 단독사용하기 위해서, 제어부에서 알렉산드라이트 단도모드를 선택하면 냉각수를 일정온도까지 승온시키는 워밍업공정을 복합모드와 마찬가지로 동일하게 수행한 다음 구동되어진다.In addition, in order to use only the second laser unit 120 made of alexandrite laser alone, when the alexandrite dagger mode is selected in the control unit, the warm-up process of raising the temperature of the cooling water to a certain temperature is performed in the same manner as in the complex mode, and then is driven.

즉, 도 3b 에 도시한 바와 같이, 상기 냉각수공급라인에 구비되는 제1삼방밸브(143a)는 제1레이저부측으로의 냉각수공급을 차단하면서 제1우회냉각수라인측으로 개방되도록 개폐제어되고, 냉각수연결라인에 구비되는 제2삼방밸브는 제2레이저부측으로 냉각수 공급흐름이 이루어지도록 개폐제어된다. That is, as shown in FIG. 3B , the first three-way valve 143a provided in the cooling water supply line is controlled to open and close so as to open to the first bypass cooling water line side while blocking the cooling water supply to the first laser unit side, and cooling water connection The second three-way valve provided in the line is controlled to open and close so that the cooling water supply flow to the second laser unit is made.

이에 따라, 상기 펌프부재에 의해서 펌핑공급되는 냉각수는 제1레이저부를 경유하지 않고 제1우회냉각수라인을 경유하여 제2레이저부의 제2냉각챔버를 통과하면서 냉각한 다음, 열교환 냉각기(137)를 경유하여 냉각처리된 다음, 저수조(131)로 순환공급된다. Accordingly, the cooling water pumped and supplied by the pump member is cooled while passing through the second cooling chamber of the second laser unit via the first bypass coolant line without passing through the first laser unit, and then passes through the heat exchange cooler 137. After cooling treatment, it is circulated and supplied to the water storage tank 131 .

이때, 상기 제2레이저부의 제2냉각챔버내로 공급되는 냉각수의 온도제어는 제1온도센서에 의해서 실시간으로 측정하고, 냉각수의 온도는 최적 발진분위기온도가 44 내지 48℃ 로 설정되는 알렉산드라이트 레이저에서 최적의 발진효율을 얻을 수 있도록 40 내지 45℃ 로 제어되는 것이 바람직하다. At this time, the temperature control of the cooling water supplied into the second cooling chamber of the second laser unit is measured in real time by the first temperature sensor, and the temperature of the cooling water is optimal in an alexandrite laser in which the optimum oscillation atmosphere temperature is set to 44 to 48°C. It is preferable to control the temperature to 40 to 45 ℃ to obtain the oscillation efficiency of.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the technical field to which the present invention pertains that various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have the knowledge of

110,120 : 제1,2레이저부
113,123 : 제1,2냉각챔버
130 : 냉각부
131 : 저수조
132 : 펌프부재
134 : 냉각수공급라인
135 : 냉각수연결라인
136 : 냉각수배출라인
137 : 열교환 냉각기
140 : 제어부
141 : 제1온도센서
142 : 제2온도센서
143 : 제1우회냉각수라인
144 : 제2우회냉각수라인
143a,143b : 제1,2삼방변
144a : 제3삼방변110, 120: first and second laser units
113,123: first and second cooling chambers
130: cooling unit
131: water tank
132: pump member
134: cooling water supply line
135: cooling water connection line
136: cooling water discharge line
137: heat exchange cooler
140: control unit
141: first temperature sensor
142: second temperature sensor
143: 1st bypass coolant line
144: 2nd bypass coolant line
143a, 143b: first and second triangulation
144a: the third triangle

Claims (4)

서로 다른 파장대역의 레이저를 발생시키는 적어도 2개 이상의 레이저 발진모듈을 갖는 멀티 레이저기기를 냉각하는 장치에 있어서,
전원공급시 여기광을 방사하는 제1플래쉬램프와, 상기 제1플래쉬램프로부터 입력되는 여기광을 증폭하는 제1로드 및 상기 제1플래쉬램프와 제1로드를 내부수용하는 제1냉각챔버를 갖추어 제1파장대역의 제1레이저빔을 발생시키는 제1레이저부 ;
전원공급시 다른 여기광을 방사하는 제2플래쉬램프와, 상기 제2플래쉬램프로부터 입력되는 다른 여기광을 증폭하는 제2로드 및 상기 제2플래쉬램프와 제2로드를 내부수용하는 제2냉각챔버를 갖추어 제1파장대역보다 낮은 제2파장대역의 제2레이저빔을 발생시키는 제2레이저부 및
상기 제1냉각챔버와 저수조와의 사이를 연결하는 냉각수공급라인에 펌프부재를 갖추고, 상기 제1냉각챔버와 제2냉각챔버사이를 연결하는 냉각수연결라인을 갖추며, 상기 제2냉각챔버와 저수조와의 사이를 연결하는 냉각수배출라인에 승온된 냉각수를 냉각하는 열교환기를 갖추어 상기 펌프부재에 의해서 펌핑공급되는 냉각수를 제1냉각챔버와 제2냉각챔버측으로 순차적으로 순환공급하는 냉각부; 를 포함하고,
상기 제1레이저부의 제1냉각챔버로 공급되는 냉각수의 온도를 측정하는 제1온도센서를 갖추고, 상기 제1냉각챔버에서 열교환되어 승온된 후 상기 제2레이저부의 제2냉각챔버로 공급되는 냉각수의 온도를 측정하는 제2온도센서를 갖추어 상기 제1,2온도센서의 측정값과 사전에 설정된 제1,2레이저부의 최적 발진분위기온도를 서로 비교연산하여 상기 제1,2냉각챔버 측으로 공급되는 냉각수의 흐름과 냉각수 온도를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 냉각수공급라인의 길이중간에 구비되는 제1삼방변에 일단이 연결되고, 상기 냉각수연결라인의 길이중간에 구비되는 제2삼방변에 타단이 연결되는 제1우회냉각수라인을 포함하는, 멀티 레이저기기용 냉각장치.An apparatus for cooling a multi-laser device having at least two or more laser oscillation modules that generate lasers of different wavelength bands,
a first flash lamp emitting excitation light when power is supplied, a first rod amplifying the excitation light input from the first flash lamp, and a first cooling chamber accommodating the first flash lamp and the first rod a first laser unit for generating a first laser beam of a first wavelength band;
A second flash lamp emitting another excitation light when power is supplied, a second rod amplifying the other excitation light input from the second flash lamp, and a second cooling chamber accommodating the second flash lamp and the second rod a second laser unit for generating a second laser beam of a second wavelength band lower than the first wavelength band, and
a pump member is provided in a cooling water supply line connecting the first cooling chamber and the water storage tank, and a cooling water connection line connecting the first cooling chamber and the second cooling chamber is provided, the second cooling chamber and the water storage tank; a cooling unit provided with a heat exchanger for cooling the heated cooling water in a cooling water discharge line connecting between including,
a first temperature sensor for measuring the temperature of the cooling water supplied to the first cooling chamber of the first laser unit, the cooling water supplied to the second cooling chamber of the second laser unit after heat exchange in the first cooling chamber Cooling water supplied to the first and second cooling chambers by comparing and calculating the measured values of the first and second temperature sensors and the preset optimum oscillation ambient temperatures of the first and second laser units with a second temperature sensor for measuring the temperature including a control unit for controlling the flow and cooling water temperature of the
A multi-laser comprising a first bypass coolant line having one end connected to a first three-sided side provided in the middle of the length of the cooling water supply line and the other end connected to a second three-sided side provided in the middle of the length of the cooling water connection line Cooling units for appliances. 서로 다른 파장대역의 레이저를 발생시키는 적어도 2개 이상의 레이저 발진모듈을 갖는 멀티 레이저기기를 냉각하는 장치에 있어서,
전원공급시 여기광을 방사하는 제1플래쉬램프와, 상기 제1플래쉬램프로부터 입력되는 여기광을 증폭하는 제1로드 및 상기 제1플래쉬램프와 제1로드를 내부수용하는 제1냉각챔버를 갖추어 제1파장대역의 제1레이저빔을 발생시키는 제1레이저부 ;
전원공급시 다른 여기광을 방사하는 제2플래쉬램프와, 상기 제2플래쉬램프로부터 입력되는 다른 여기광을 증폭하는 제2로드 및 상기 제2플래쉬램프와 제2로드를 내부수용하는 제2냉각챔버를 갖추어 제1파장대역보다 낮은 제2파장대역의 제2레이저빔을 발생시키는 제2레이저부 및
상기 제1냉각챔버와 저수조와의 사이를 연결하는 냉각수공급라인에 펌프부재를 갖추고, 상기 제1냉각챔버와 제2냉각챔버사이를 연결하는 냉각수연결라인을 갖추며, 상기 제2냉각챔버와 저수조와의 사이를 연결하는 냉각수배출라인에 승온된 냉각수를 냉각하는 열교환기를 갖추어 상기 펌프부재에 의해서 펌핑공급되는 냉각수를 제1냉각챔버와 제2냉각챔버 측으로 순차적으로 순환공급하는 냉각부; 를 포함하고,
상기 제1레이저부의 제1냉각챔버로 공급되는 냉각수의 온도를 측정하는 제1온도센서를 갖추고, 상기 제1냉각챔버에서 열교환되어 승온된 후 상기 제2레이저부의 제2냉각챔버로 공급되는 냉각수의 온도를 측정하는 제2온도센서를 갖추어 상기 제1,2온도센서의 측정값과 사전에 설정된 제1,2레이저부의 최적 발진분위기온도를 서로 비교연산하여 상기 제1,2냉각챔버측으로 공급되는 냉각수의 흐름과 냉각수 온도를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 냉각수연결라인의 길이중간에 구비되는 제3삼방변에 일단이 연결되고, 열교환 냉각기 또는 제2냉각챔버와 열교환기사이에 해당하는 냉각수배출라인에 타단이 연결되는 제2우회냉각수라인을 포함하는, 멀티 레이저기기용 냉각장치.An apparatus for cooling a multi-laser device having at least two or more laser oscillation modules that generate lasers of different wavelength bands,
a first flash lamp emitting excitation light when power is supplied, a first rod amplifying the excitation light input from the first flash lamp, and a first cooling chamber accommodating the first flash lamp and the first rod a first laser unit for generating a first laser beam of a first wavelength band;
A second flash lamp emitting another excitation light when power is supplied, a second rod amplifying the other excitation light input from the second flash lamp, and a second cooling chamber accommodating the second flash lamp and the second rod a second laser unit for generating a second laser beam of a second wavelength band lower than the first wavelength band, and
a pump member is provided in a cooling water supply line connecting the first cooling chamber and the water storage tank, and a cooling water connection line connecting the first cooling chamber and the second cooling chamber is provided, the second cooling chamber and the water storage tank; a cooling unit provided with a heat exchanger for cooling the heated cooling water in a cooling water discharge line connecting between including,
a first temperature sensor for measuring the temperature of the cooling water supplied to the first cooling chamber of the first laser unit, the cooling water supplied to the second cooling chamber of the second laser unit after heat exchange in the first cooling chamber Cooling water supplied to the first and second cooling chambers by comparing and calculating the measured values of the first and second temperature sensors and the preset optimum oscillation ambient temperatures of the first and second laser units with a second temperature sensor for measuring the temperature including a control unit for controlling the flow and cooling water temperature of the
A second bypass coolant line having one end connected to a third three-sided side provided in the middle of the length of the cooling water connection line and the other end connected to a cooling water discharge line corresponding to a heat exchange cooler or a second cooling chamber and a heat exchanger, Cooling system for multi-laser equipment. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1레이저부는 사전에 설정된 최적 발진분위기온도가 40℃ 이하로 설정되는 엔디야그 레이저로 구비되고, 상기 제2레이저부는 사전에 설정된 최적 발진분위기온도가 44 내지 48℃ 로 설정되는 알렉산드라이트 레이저로 구비되는, 멀티 레이저기기용 냉각장치. 3. The method of claim 1 or 2,
The first laser unit is provided with an NDYAG laser in which a preset optimum oscillation atmosphere temperature is set to 40° C. or less, and the second laser unit is provided with an alexandrite laser in which the preset optimum oscillation atmosphere temperature is set to 44 to 48° C. Cooling device for multi-laser equipment. 삭제delete
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