지난 시간에는 현재 유행하고 있는 핸드헬드 레이저 용접기의 방열 기술에 대해 간략하게 소개했습니다.많은 친구들이 공냉식 방열 기술에 관심이 많습니다.오늘은 자세히 설명해드리겠습니다.
과거에는 겨울철 저온 환경에서 공냉식 핸드헬드 레이저 용접기 A1500W를 사용할 때 압축기가 시동되지 않는 경우가 많았습니다.이를 해결하기 위해 GW 레이저는 레이저의 써멀파이프에 양방향 히트펌프의 블랙 기술을 창의적으로 적용해 -10℃ 온도와 +50℃ 온도 환경에서도 안정적인 동작을 유지할 수 있도록 했다.
01, 양방향 열 펌프
우리 모두는 펌프가 무엇을 위한 것인지, 즉 물과 같은 다양한 액체를 운반하는 것을 알고 있으므로 이름에서 알 수 있듯이 "히트 펌프"는 열을 펌핑하는 것입니다.
열역학 제2법칙에 따르면 열은 생성되거나 손실되지 않으며 단지 지속적으로 전달됩니다.양방향 열 펌프의 작동 원리는 냉매를 캐리어로 사용하여 열을 앞뒤로 전달하는 것입니다.
냉각하는 동안 냉매는 레이저의 열을 기계 외부로 전달하여 레이저의 내부 온도를 낮춥니다.
가열하는 동안 냉매는 주변 환경에서 레이저로 열을 전달하여 레이저의 온도를 높입니다.
GW 공냉식 휴대용 레이저의 열 관리 시스템에는 압축기, 응축기, 팽창 밸브 및 증발기의 네 가지 구성 요소가 포함됩니다.
기능은 아래와 같습니다.
Ø 압축기: 기체 상태의 냉매를 압축하고, 저압의 가스를 고압의 가스로 전환하며, 냉매에 에너지를 공급하여 고온 환경에서 열을 흡수하고 저온 환경에서 열을 방출하여 냉매 사이클이 원활하게 진행되도록 돕습니다.
Ø 응축기: 냉매를 기체에서 액체로 응축시키고 열을 방출합니다.
Ø 증발기: 냉매를 액체에서 기체로 증발시키고 열을 흡수합니다.
Ø 팽창 밸브: 고압 액체를 저압 액체로 바꿉니다.냉매의 압력이 낮을수록 끓는점이 낮아집니다.팽창 밸브의 기능은 냉매의 압력을 해당 끓는점까지 낮추는 것입니다. 냉각 중 주변 온도보다 낮고 (환경에서 열을 흡수할 수 있음) 가열 중 주변 온도가 높습니다 ( 열 방출 환경).
02. 냉매
냉매는 냉동 공정의 중간 물질입니다.열을 흡수하고 기체로 증발하기 쉽고 열을 방출하고 액체로 응축하기 쉽습니다.열 관리 시스템에서는 증발 및 응축을 통해 열을 전달하여 가열 및 냉각 효과를 얻습니다.
이상적인 냉매는 다음과 같은 특성을 가져야 합니다.
| 물리적 특성 | 화학적 특성 |
| 높은 증발 압력 및 잠열: 증발압력이 대기압보다 낮을 때 공기의 유입이 용이하여 증발잠열이 클수록 냉매 사용량이 적어 많은 양의 열을 흡수할 수 있음 | 화학적으로 안정함: 사이클 중에 냉매가 분해되지 않도록 하십시오. |
| 높은 응축 온도 및 낮은 압력: 응축 온도가 높을수록 응축하기 쉽고 주변 환경에 대한 요구 사항이 낮습니다. 응축 압력이 낮을수록 냉매가 낮은 압력으로 액화될 수 있으므로 에너지 소비를 절약할 수 있습니다. | 부식 방지: 순환 과정에서 냉매가 내부 부품을 부식시키지 않도록 합니다. |
| 낮은 동결 온도: 그렇지 않으면 차가운 석탄이 얼어 순환할 수 없습니다. | 오염 없음: 자연환경에 무해하고 오존층을 파괴하지 않으며 온실효과를 일으키지 않습니다. |
| 기체 냉매의 특정 용해 부피는 작습니다. 프레스 기계, 기관의 부피를 줄일 수 있습니다. | 무독성: 인간의 건강을 위협하지 않습니다 |
| 액체 냉매의 밀도가 높습니다. 액체 파이프는 부피를 줄일 수 있습니다. | 안전: 사용 중 폭발, 화재 및 기타 사고가 발생하지 않습니다. |
03. 냉동 원리
01. 압축기는 냉매를 압축하여 고온고압의 기체로 만들어 외부 열교환기로 보낸다.
02. 외부 열교환기가 응축기 역할을 하여 고온의 기체를 저온의 액체로 응축시키고 액화에 의해 발생된 열을 팬으로 기계 밖으로 배출
03. 저온고압의 액체냉매는 팽창밸브에 의해 감압되어 저온저압의 증발하기 쉬운 상태가 되어 내부열교환기로 흐른다.
04. 이때 내부 열교환기는 증발기 역할을 하여 주변의 열을 흡수하여 레이저의 내부 온도를 낮추어 냉각 효과를 얻은 후 냉매를 고온 저압의 기체로 기화시킨다.
05. 증발기에서 증발된 가스냉매는 압축기에서 다시 압축되어 왕복운동
04. 가열 원리
01. 압축기는 냉매를 압축하여 고온고압의 기체로 만들어 내부 열교환기로 보낸다.
02. 이때 내부 열교환기는 응축기 역할을 하여 고온고압의 가스 냉매를 저온고압의 액체로 응축시키고 방출된 열은 레이저 내부 온도를 상승시켜 가열 목적을 달성한다.
03. 저온고압의 액체가 팽창밸브를 통해 흘러 압력을 감소시켜 외부열교환기로 흘러간다.
04. 이때 외부 열교환기는 증발기 역할을 하여 액체 냉매는 기계 외부에서 열을 흡수하여 기체 상태로 증발
05. 가스냉매는 압축기에 의해 흡입 압축되어 고온고압의 가스가 되고 왕복운동을 하게 된다.
냉각 및 가열시 냉매는 다른 방향으로 흐릅니다.냉각 시 먼저 내부 열 교환기를 통해 흐릅니다.이때 외부 열교환기는 응축기이고 내부 열교환기는 증발기이다.가열할 때 냉매는 먼저 내부 열교환기를 통해 흐릅니다.이 경우 내부 열교환기는 응축기이고 외부 열교환기는 증발기입니다.냉방과 난방이 다른 상태에 있을 때 시스템은 냉매의 흐름 방향을 변경합니다.
GW Laser의 공기 냉각 기술 혁신
뛰어난 구조 설계:
GW 레이저는 우수한 구조 설계와 경량 구조 재료를 채택하고 1500W 레이저 및 열 관리 시스템을 섀시에 포장하고 레이저 헤드 제어 시스템을 통합하며 최종 부피는 <0.2m³, 무게 <60kg, 추가 냉수 장비가 없습니다. 220V 전압으로 구동되어 어디를 가든지 휴대할 수 있어 비용이 절감되고 유연성과 휴대성이 향상됩니다.
정확한 온도 제어 시스템:
온도는 게인 섬유에 의한 펌프 광의 흡수에 영향을 미치므로 특히 온도 변화에 매우 민감한 976nm 펌프의 경우 레이저의 출력 전력에 영향을 미칩니다.PID 알고리즘에 기반한 Guanghui Laser의 고유한 온도 자동 제어 시스템은 게인 캐비티 및 각 레이저 다이오드를 포함하여 레이저 내부의 각 광학 장치의 온도 변동을 정확하게 감지하여 급격한 온도 상승 및 하강을 달성하여 온도가 최적의 레이저 레벨.과냉각 또는 과열이 출력 전력에 미치는 영향을 줄이기 위한 효율 범위.현재 Guanghui Laser의 공냉식 레이저는 -10℃~50℃의 환경에서 48시간 이상 최대 전력으로 지속적이고 안정적으로 작동할 수 있으며 시간당 전력 변동은 5% 미만입니다.
효율적인 냉매 공식:
냉매는 증발 및 응축을 통해 열을 전달하며, 다양한 시나리오에서 사용되는 냉매 물질 및 제형도 다릅니다.Guanghui Laser가 독자적으로 개발한 냉매 배합은 증발 잠열이 크고 응축 온도가 높아 우수한 가열 및 냉각 효과를 얻을 수 있습니다.그것은 -10~50 °C의 환경에서 기계의 안정적인 작동을 보장할 수 있습니다.동시에 안전하고 무독성입니다.인체나 기계에 손상을 주지 않습니다.
05. 결론
GW Laser에게 지능형 공냉식 휴대용 용접기는 기술 혁신의 길에서 새로운 돌파구입니다.앞으로 GW Laser는 공기 냉각 및 방열 분야에서 계속 탐색하고, 성능을 개선하고, 프로세스를 최적화하고, 더 큰 시장 요구를 충족할 것입니다.
저자: GW Laser Tech 응용 엔지니어 Jiaxing.Gu
게시 시간: 2022년 3월 24일