一种激光加热装置、走线结构以及应用设备

本发明涉及加热，具体为一种激光加热装置、走线结构以及应用设备。

背景技术：

1、日常生活中，空调、暖气、地暖、加热器等能够给大体积空间加热，在气温低的时候为人们提供温暖的活动环境。然而，采用空调制热会导致室内空气干燥，长时间会引起人们的不适；暖气供热受到地区公共设施条件限制，只有在我国北方有暖气站的地区才能提供暖气服务；地暖的安装成本很高，使用中耗电量也很大；加热器耗电量很大，并且热辐射很高，容易引起意外。此外，人们还会采用电热毯进行床上加热，也有漏电的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种激光加热装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种激光加热装置，包括激光发生器和传能光纤；所述激光发生器通过传能光纤输出激光，所述传能光纤上间隔分布着光纤毛化区，每段所述光纤毛化区采用石英管进行封装，在所述传能光纤的末端放置能量吸收体用于吸收残余激光，所述传能光纤封装在金属传热板内。

3、优选地，所述激光发生器采用空气自然换热。

4、优选地，所述传能光纤是纤芯-包层结构，不含涂覆层，所述传能光纤包括纤芯和包层，所述纤芯为纯石英，所述包层为掺氟石英。

5、优选地，所述纤芯的半径rco和包层rcl的半径满足：15μm≥rcl-rco≥5μm，所述纤芯折射率nco和包层折射率ncl满足：nco>ncl。

6、优选地，所述光纤毛化区包括第一毛化区、第二毛化区……以及第n毛化区，在每段毛化区对光纤表面进行毛化处理至纤芯层，并且逐步加深每段毛化区的毛化程度，要求每段毛化区散射出的激光能量相同，均占总能量的1/n。

7、优选地，所述的石英管为纯石英，石英管内径φ满足：φ>2rcl，每根石英管能够完全覆盖每段毛化区。

8、优选地，所述的石英管为纯石英，所述石英管内径φ满足：φ>2rcl，每根所述石英管能够完全覆盖每段毛化区。

9、优选地，所述的金属传热板具有良好的导热性能，所述金属传热板材质包括铜。

10、一种传能光纤走线结构，包括所述走线结构为“回”字形、“z”或“s”型结构，所述走线结构应用于如上述的加热装置。

11、一种使用在墙壁、地板和床上的激光加热设备，包括该加热设备使用如上述所述走线结构。

12、本发明至少具备以下有益效果：

13、1、与空调相比，能耗比更高、使用体验更好；与暖气相比，不受地区公共设施条件限制，使用地城更广；与地暖相比，能耗比更高、使用成本更低；与加热器相比，能耗比更高、使用更安全；

14、2、可以满足多个使用场景，通过设计金属传热板，并合理规划传输光纤的走线，可以制成空间式激光加热设备、地板式激光加热设备、床上式激光加热设备等。

技术特征：

1.一种激光加热装置，包括激光发生器(1)和传能光纤(2)；

2.根据权利要求1所述的一种激光加热装置，其特征在于：所述激光发生器(1)采用空气自然换热。

3.根据权利要求1所述的一种激光加热装置，其特征在于：所述传能光纤(2)是纤芯-包层结构，不含涂覆层，所述传能光纤(2)包括纤芯(2.1)和包层(2.2)，所述纤芯(2.1)为纯石英，所述包层(2.2)为掺氟石英。

4.根据权利要求1所述的一种激光加热装置，其特征在于：所述纤芯(2.1)的半径rco和包层(2.2)rcl的半径满足：15μm≥rcl-rco≥5μm，所述纤芯(2.1)折射率nco和包层(2.2)折射率ncl满足：nco>ncl。

5.根据权利要求1所述的一种激光加热装置，其特征在于：所述光纤毛化区(3)包括第一毛化区(3.1)、第二毛化区(3.2)……以及第n毛化区(3.n)，在每段毛化区对光纤表面进行毛化处理至纤芯层，并且逐步加深每段毛化区的毛化程度，要求每段毛化区散射出的激光能量相同，均占总能量的1/n。

6.根据权利要求1所述的一种激光加热装置，其特征在于：所述的石英管(4)为纯石英，石英管(4)内径φ满足：φ>2rcl，每根石英管(4)能够完全覆盖每段毛化区。

7.根据权利要求1所述的一种激光加热装置，其特征在于：所述的石英管(4)为纯石英，所述石英管(4)内径φ满足：φ>2rcl，每根所述石英管(4)能够完全覆盖每段毛化区。

8.根据权利要求1所述的一种激光加热装置，其特征在于：所述的金属传热板(6)具有良好的导热性能，所述金属传热板(6)材质包括铜。

9.一种传能光纤走线结构，其特征在于：包括所述走线结构为“回”字形、“z”或“s”型结构，所述走线结构应用于如权利要求1-8任一项的加热装置。

10.一种使用在墙壁、地板和床上的激光加热设备，其特征在于：包括该加热设备使用如权利要求9的所述走线结构。

技术总结本发明涉及加热技术领域，具体公开了一种激光加热装置、走线结构以及应用设备。本发明采用传能光纤将激光发生器的激光引出，在传能光纤沿线间隔对光纤表面进行毛化处理至纤芯层，并逐步加深对毛化处理程度，以满足每段毛化区散射出的激光功率是相同的。在每段毛化区采用石英管进行封装保护，再将传输光纤合理排布在金属传热板内，每段毛化区以相同能量的激光照射到金属传热板，对其加热，并对外界进行传热，激光发生器本身也采用空气自然换热，整个工作过程所消耗的电能基本上最后都转换为热能，具有极高的能耗比。此外，设备结构简单方便安装，并具有较高的使用安全性。技术研发人员：陆驹,李娜,赵蕾,孙肖林,曹青青受保护的技术使用者：南京工业职业技术大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2