CN212476539U - 一种光纤高效冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种光纤高效冷却装置，包括主体和设置在所述主体内的膨胀腔，待冷却光纤穿设在所述膨胀腔中，所述主体上分别设有连通所述膨胀腔的液氮输入口和氮气排出口，液氮经所述液氮输入口进入所述膨胀腔冷却光纤，气化后的液氮经所述氮气排出口排出。本实用新型的有益效果是：本实用新型光纤高效冷却装置采用的热交换方式，由原来氦气做对流介质改变为超低温液氮和光纤直接热传导方式，可实现快速降温；液氮来源广泛，价格低廉，完全不用昂贵的氦气，节约光纤生产成本；采用液氮喷淋方法，利用多孔的液氮喷涂模具，通过多孔的模具喷涂液氮迅速降低光纤表面温度，调节液氮通量的多少可以调节光纤表面温度，便于达到工艺要求。
Description
技术领域
本申请属于光纤制造测试领域，尤其是涉及一种光纤高效冷却装置。
背景技术
现有光纤冷却装置多采用氦气加速光纤拉丝过程中的光纤与冷却装置的热交换冷却速度。现有工艺方法采用的高导热系数的氦气作为热交换介质，价格昂贵，成本高，众所周知，氦气作为一种稀有一次性资源，价格越来越昂贵，使得光纤冷却和制造成本居高不下。
如中国专利201810355395.5公开了一种光纤拉丝冷却管氦气回收装置，包括回收真空泵和光纤拉丝冷却管，光纤拉丝冷却管上安装有氦气供入口；光纤拉丝冷却管两端分别安装有氮气馈入口；氮气馈入口与氮气气封装置固定连接；光纤拉丝冷却管的氦气回收口与电磁阀固定连接；电磁阀另一端与氦气浓度检测仪固定连接；氦气浓度检测仪与质量流量控制计MFC固定连接；质量流量控制计MFC与回收真空泵的入口固定连接；回收真空泵的出口与回收密封容器固定连接。本发明通过回收真空泵、电磁阀、质量流量控制计MFC和回收密封容器的作用，虽然具有对光纤拉丝过程中冷却管用氦进行回收再利用，减缓了对氦气的消耗的优点。但投资氦气回收装置费用高，回收后提纯的氦气质量难以得到保证，回收效率低。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为解决现有技术中光纤拉丝冷却设备成本高昂的不足，从而提供一种光纤高效冷却装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种光纤高效冷却装置，包括主体和设置在所述主体内的膨胀腔，待冷却光纤穿设在所述膨胀腔中，所述主体上分别设有连通所述膨胀腔的液氮输入口和氮气排出口，液氮经所述液氮输入口进入所述膨胀腔冷却光纤，气化后的液氮经所述氮气排出口排出。
在其中一个实施例中，还包括设置在所述主体上的圆盘状液氮喷涂件，液氮喷涂件包括连通所述液氮输入口的外部环槽和连通所述膨胀腔的内部喷口，所述外部环槽和内部喷口之间通过若干埋设在所述液氮喷涂件内的管道连通，光纤依次穿过所述内部喷口和膨胀腔。
在其中一个实施例中，所述主体竖直放置，所述液氮输入口和氮气排出口分别设置在所述主体的顶部和底部，所述液氮喷涂件设置在所述膨胀腔顶端。
在其中一个实施例中，所述管道为偶数个，均匀分布在所述液氮喷涂件内。
在其中一个实施例中，所述管道有六个，呈伞状分布在所述液氮喷涂件内。
在其中一个实施例中，所述内部喷口与光纤外表面间留有间隙。
在其中一个实施例中，所述液氮输入口还连接有流量控制阀，流量控制阀控制流入所述液氮输入口的液氮流量。
在其中一个实施例中，所述流量控制阀连接有流量表。
在其中一个实施例中，还包括温度计，温度计接触并感测所述膨胀腔内温度。
在其中一个实施例中，所述氮气排出口外还连接有氮气回收设备。
本实用新型的有益效果是：本实用新型光纤高效冷却装置采用的热交换方式，由原来氦气做对流介质改变为超低温液氮和光纤直接热传导方式，可实现快速降温；液氮来源广泛，价格低廉，完全不用昂贵的氦气，节约光纤生产成本；采用液氮喷淋方法，利用多孔的液氮喷涂模具，通过多孔的模具喷涂液氮迅速降低光纤表面温度，调节液氮通量的多少可以调节光纤表面温度，便于达到工艺要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请实施例的光纤高效冷却装置的结构示意图；
图2是本申请实施例的光纤高效冷却装置的局部结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
图1是本申请实施例的光纤高效冷却装置的结构示意图；图2是本申请实施例的光纤高效冷却装置的局部结构示意图。
请参考图1，一种光纤高效冷却装置，包括主体1和设置在主体1内的膨胀腔2，待冷却光纤3部分穿设在膨胀腔2中，光纤3两端分别由主体1两端穿出。主体1上分别设有连通膨胀腔2的液氮输入口4和氮气排出口5，液氮经液氮输入口4进入膨胀腔2冷却光纤3，气化后的液氮经氮气排出口5排出。在常压下，液氮温度为－196℃，具有较强的冷却效果，1立方米的液氮可以膨胀至696立方米21℃的纯气态氮，氮气经膨胀腔2后由氮气排出口5排出。
请参考图1和图2，为了进一步提升冷却效果，在其中一个实施例中，光纤高效冷却装置还包括设置在主体1上的圆盘状液氮喷涂件6。液氮喷涂件6包括连通液氮输入口4的外部环槽7和连通膨胀腔2的内部喷口8，外部环槽7和内部喷口8之间通过若干埋设在液氮喷涂件6内的管道9连通。液氮经过液氮输入口4进入外部环槽7内，然后依次经过管道9和内部喷口8流向光纤3，对光纤3进行喷淋冷却。参考图1和图2，光纤3依次穿过内部喷口8和膨胀腔2，光纤3经过时，液氮对该处光纤3进行冷却。喷淋后的液氮在膨胀腔2内转化为氮气。
在其中一个实施例中，主体1相对地面竖直放置，液氮输入口4和氮气排出口5分别设置在主体1的顶部和底部，使整个液氮呈由上向下运动，液氮喷涂件6设置在膨胀腔2顶端，液氮经过对光纤3的喷淋后进入膨胀腔2内并最终转化为氮气排出。
为了使喷淋冷却效果均匀，在其中一个实施例中，管道9为偶数个，均匀分布在液氮喷涂件6内。
为了进一步提高冷却均匀性，保证光纤3的冷却效果，在其中一个实施例中，管道9有六个，呈伞状分布在液氮喷涂件6内。当然可以预见的是，本实用新型所体现的技术内容不会限于管道9的数量，如两个、四个或更多个管道9的设置仍属于本实用新型所具构思。
在其中一个实施例中，内部喷口8与光纤3外表面间留有间隙，喷淋后的液氮经间隙流入膨胀腔2。间隙的多少可根据光纤3尺寸等进行设计，既不能过小以保证喷淋动作的实现，又不应过大使液氮难以喷淋至光纤3表面。
在其中一个实施例中，液氮输入口4还连接有流量控制阀，流量控制阀控制流入液氮输入口4的液氮流量。调节液氮通量的多少可以调节光纤3表面温度，便于达到工艺要求。
为了便于监控和调节液氮流量，在其中一个实施例中，流量控制阀连接有流量表。
为了便于监控和调节光纤3冷却温度，在其中一个实施例中，还包括温度计，温度计接触并感测膨胀腔内温度。操作员可根据温度情况调节液氮通量以控制光纤3表面温度，便于达到工艺要求
在其中一个实施例中，氮气排出口外还连接有氮气回收设备，以便回收氮气。
本实用新型的有益效果是：本实用新型光纤高效冷却装置采用的热交换方式，由原来氦气做对流介质改变为超低温液氮和光纤直接热传导方式，可实现快速降温；液氮来源广泛，价格低廉，完全不用昂贵的氦气，节约光纤生产成本；采用液氮喷淋方法，利用多孔的液氮喷涂模具，通过多孔的模具喷涂液氮迅速降低光纤表面温度，调节液氮通量的多少可以调节光纤表面温度，便于达到工艺要求。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种光纤高效冷却装置，其特征在于，包括主体和设置在所述主体内的膨胀腔，待冷却光纤穿设在所述膨胀腔中，所述主体上分别设有连通所述膨胀腔的液氮输入口和氮气排出口，液氮经所述液氮输入口进入所述膨胀腔冷却光纤，气化后的液氮经所述氮气排出口排出。
2.根据权利要求1所述的光纤高效冷却装置，其特征在于，还包括设置在所述主体上的圆盘状液氮喷涂件，液氮喷涂件包括连通所述液氮输入口的外部环槽和连通所述膨胀腔的内部喷口，所述外部环槽和内部喷口之间通过若干埋设在所述液氮喷涂件内的管道连通，光纤依次穿过所述内部喷口和膨胀腔。
3.根据权利要求2所述的光纤高效冷却装置，其特征在于，所述主体竖直放置，所述液氮输入口和氮气排出口分别设置在所述主体的顶部和底部，所述液氮喷涂件设置在所述膨胀腔顶端。
4.根据权利要求2所述的光纤高效冷却装置，其特征在于，所述管道为偶数个，均匀分布在所述液氮喷涂件内。
5.根据权利要求4所述的光纤高效冷却装置，其特征在于，所述管道有六个，呈伞状分布在所述液氮喷涂件内。
6.根据权利要求2所述的光纤高效冷却装置，其特征在于，所述内部喷口与光纤外表面间留有间隙。
7.根据权利要求1所述的光纤高效冷却装置，其特征在于，所述液氮输入口还连接有流量控制阀，流量控制阀控制流入所述液氮输入口的液氮流量。
8.根据权利要求7所述的光纤高效冷却装置，其特征在于，所述流量控制阀连接有流量表。
9.根据权利要求1所述的光纤高效冷却装置，其特征在于，还包括温度计，温度计接触并感测所述膨胀腔内温度。
10.根据权利要求1所述的光纤高效冷却装置，其特征在于，所述氮气排出口外还连接有氮气回收设备。
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