CN114349329A - 光纤预制棒纵延装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光纤生产应用技术领域，尤其涉及一种光纤预制棒纵延装置。包括竖直设置的炉体以及设置在炉体内的内炉壁，所述内炉壁内设置有导流管，所述导流管的上段设置于炉体内，导流管的下段设置于炉体下端面外，所述内炉壁上设置有蓄热盘，所述蓄热盘的中部设置有通孔，所述蓄热盘靠近导流管设置，所述蓄热盘靠近导流管的一面呈弧面设置，所述蓄热盘靠近导流管的一面以及蓄热盘下方的内炉壁上设置有蓄热孔，所述蓄热孔内设置有蓄热片，所述蓄热片为金属片，所述导流管伸入炉体的一端表面贴有吸热片。本发明所提供的技术方案可以在现有的基础上进行改进，适合大规模推广使用。
Description
技术领域
本发明属于光纤生产应用技术领域，尤其涉及一种光纤预制棒纵延装置。
背景技术
光纤预制棒是具有特定折射率剖面并用于制造光导纤维(简称光纤)的石英玻璃棒。预制棒一般直径为几毫米至几十毫米(俗称光棒)。光纤的内部结构就是在预制棒中形成的。因为预制棒的制作是光纤工艺中最重要的部分，所以从20世纪70年代末期开始规模生产光纤以来，对光纤预制棒制造技术的研究和完善改进就从来没有间断过。
在光纤预制棒制造领域中，常使用VAD(轴向气相沉积)工艺来制备光纤预制棒的芯棒部分，其生产工艺流程一般如下：将光纤预制棒的靶棒夹持在引杆的下端，然后引杆通过向上或向下运动，以便运动到沉积起点位置，然后再由喷灯喷出SiCl4、GeCl4等原料气体和氢氧焰通过火焰水解反应生成SiO2和GeO2颗粒，SiO2和GeO2颗粒在热泳效应的作用下沉积到靶棒的下端，形成疏松体，然后引杆带动靶棒向上提拉并不断旋转，使疏松体长大，疏松体再经过高温烧结，形成透明的光纤预制棒芯棒部分。
光纤预制棒延伸尽管知识光纤预制棒制造工艺中的一道辅助工序，却是决定预制棒质量机成本的一道重要工序。现有技术中的光纤纵延炉设置有预热区和加热区。在纵延丝过程中，预制棒向下移动，先通过预热区预热，再通过加热区加热，加热一段时间后，预制棒继续向下移动纵延成功。
现有的光纤纵延设备一般包括炉体、内炉壁和导流管，内炉壁为预制棒穿过的加热区域，导流管设置在炉体的底部，由于导流管采用贯穿内炉壁的结构设置，这就使得导流管内的温度相较于炉内的温度较低，进而导致生产出来的塑料光纤存在有序性偏低、直径不够均匀的缺陷。为了解决这个问题，人们将导流管增加加热机构，以确保效果，此类方式虽然能够有效提高产品的质量，但加工成本变高，从而影响了企业的竞争优势。
发明内容
本发明针对上述的现有光纤纵延设备导流管设置导致的产品质量问题，提出一种设计合理、结构简单、加工方便且能够有效提高导流管内温度的光纤预制棒纵延装置。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种光纤预制棒纵延装置，包括竖直设置的炉体以及设置在炉体内的内炉壁，所述内炉壁内设置有导流管，所述导流管的上段设置于炉体内，导流管的下段设置于炉体下端面外，所述内炉壁上设置有蓄热盘，所述蓄热盘的中部设置有通孔，所述蓄热盘靠近导流管设置，所述蓄热盘靠近导流管的一面呈弧面设置，所述蓄热盘靠近导流管的一面以及蓄热盘下方的内炉壁上设置有蓄热孔，所述蓄热孔内设置有蓄热片，所述蓄热片为金属片，所述导流管伸入炉体的一端表面贴有吸热片。
作为优选，所述蓄热孔为正六边形盲孔。
作为优选，所述导流管上真空隔热层，所述真空隔热层靠近炉体设置。
作为优选，所述吸热片为石墨吸热片。
作为优选，所述炉体和内炉壁之间设置有固定隔热层。
作为优选，所述导流管的外部套设有用于减少光纤纤芯直径波动的延长管，所述延长管的内壁设置有用于循环冷却流体的冷却层。
作为优选，所述固定隔热层靠近内炉壁的一侧纵向固定有红外辐射器，远离内炉壁的一侧纵向固定有与红外辐射器对应的温度传感器。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
1、本发明提供一种光纤预制棒纵延装置，通过对现有纵延设备的结构进行改进，使导流管所处的内炉壁的空间形成蓄热式的结构设计，进而中和导流管的温度，使其温度变化变的缓慢，从而提高成品的质量，同时，本发明所提供的技术方案可以在现有的基础上进行改进，适合大规模推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1提供的光纤预制棒纵延装置的结构示意图；
图2为实施例1提供的内炉壁的结构示意图；
以上各图中，1、炉体；2、内炉壁；3、导流管；31、真空隔热层；4、蓄热盘；5、蓄热孔；6、蓄热片；7、固定隔热层；71、红外辐射器；72、温度传感器；8、延长管；81、冷却层；9、光纤预制棒。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例1，如图1、图2所示，本实施旨在提供一种不再另外消耗能源且降低导流管3内温差变化的光纤预制棒9纵延装置，为此，本实施例提供的光纤预制棒9纵延装置，包括竖直设置的炉体1以及设置在炉体1内的内炉壁2，在内炉壁2内设置有导流管3，导流管3的上段设置于炉体内，导流管3的下段设置于炉体1下端面外，以上结构为现有光纤预制棒9纵延炉的常见结构，故在本实施例中，不加详细描述。
本实施例中，重点改进的地方在于，在内炉壁2上设置有蓄热盘4，蓄热盘4的中部设置有通孔，用于光纤预制棒9穿过。蓄热盘4靠近导流管3设置，且蓄热盘4靠近导流管3的一面呈弧面设置，这样，导流管3所需要的区域内就会形成一定的蓄热功能，从而提高此区域内的温度，进而使导流管3的温度得到一定的提升，此类设计的原理，类似房屋，其有顶的情况下，有利用收拢，进而提高保温效果，从而提高整个区域内的问题。
为了进一步提高整个区域的热度，在本实施例中，蓄热盘4靠近导流管3的一面以及蓄热盘4下方的内炉壁2上设置有蓄热孔5，蓄热孔5的设置，有利用存储热量，进而提高整个区域的热量，为了使热量得到反射，蓄热孔5内设置有蓄热片6，蓄热片6为金属片，热量是一种波，它是可以反射的，波的一些特性都符合的。因为热量的传递有三种方式：传导，对流和辐射。在真空中可以辐射传导热量。最简单的就是太阳的热量传递到地球上。为此，利用蓄热片6形成对热量的反射，使其反射到导流管3上，从而提高导流管3的热量。
为了使导流管3的热量进一步提高，在本实施例中，导流管3伸入炉体1的一端表面贴有吸热片。吸热片为石墨吸热片，石墨吸热片具有较高的导热效果，这样，利用石墨吸热片吸收反射的热量，从而促使导流管3温度的提高。
为了提高蓄热效果，蓄热孔5为正六边形盲孔。蓄热片6也正六边形罩状设置，在本实施例中，蓄热片6的开口大于底部，这样，能够提高其反射效果，这样，由蓄热盘4形成的空腔内的温度可以提高10℃左右，从而中和导流管3散失的热量，确保其效果。
为了降低导热管的温差变化，在导流管3上真空隔热层31，真空隔热层31靠近炉体1设置。这样，能够进一步降低热量的散失，提高延伸效果。
为了对内炉壁2的空腔内的保温效果，在本实施例中，炉体1和内炉壁2之间设置有固定隔热层7。在固定隔热层7靠近内炉壁2的一侧纵向固定有红外辐射器71，远离内炉壁2的一侧纵向固定有与红外辐射器71对应的温度传感器72。采用红外加热器作为加热部件，能量传递速度快，也不需要通过任何介质，反应迅速，滞后性小，大大减少了热能传递过程中的损失，提高了热能利用率，并能迅速到达炉体1内的每个部位；温度控制器可以实时监控炉体1内对应位置的温度，与外部的电控装置相配合，通过调整红外加热器的功率，可以实现对纵延炉温场的精准控制，进而提高光纤的品质。
为了对纵延成功的光纤预制棒9进行降温，导流管3的外部套设有用于减少光纤纤芯直径波动的延长管8，延长管8的内壁设置有用于循环冷却流体的冷却层81。冷却层81内填充有冷却液或气体，通过换热来吸收热量，进而达到快速冷却成型的目的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种光纤预制棒纵延装置，包括竖直设置的炉体以及设置在炉体内的内炉壁，所述内炉壁内设置有导流管，所述导流管的上段设置于炉体内，导流管的下段设置于炉体下端面外，其特征在于，所述内炉壁上设置有蓄热盘，所述蓄热盘的中部设置有通孔，所述蓄热盘靠近导流管设置，所述蓄热盘靠近导流管的一面呈弧面设置，所述蓄热盘靠近导流管的一面以及蓄热盘下方的内炉壁上设置有蓄热孔，所述蓄热孔内设置有蓄热片，所述蓄热片为金属片，所述导流管伸入炉体的一端表面贴有吸热片。
2.根据权利要求1所述的光纤预制棒纵延装置，其特征在于，所述蓄热孔为正六边形盲孔。
3.根据权利要求2所述的光纤预制棒纵延装置，其特征在于，所述导流管上真空隔热层，所述真空隔热层靠近炉体设置。
4.根据权利要求3所述的光纤预制棒纵延装置，其特征在于，所述吸热片为石墨吸热片。
5.根据权利要求4所述的光纤预制棒纵延装置，其特征在于，所述炉体和内炉壁之间设置有固定隔热层。
6.根据权利要求5所述的光纤预制棒纵延装置，其特征在于，所述导流管的外部套设有用于减少光纤纤芯直径波动的延长管，所述延长管的内壁设置有用于循环冷却流体的冷却层。
7.根据权利要求6所述的光纤预制棒纵延装置，其特征在于，所述固定隔热层靠近内炉壁的一侧纵向固定有红外辐射器，远离内炉壁的一侧纵向固定有与红外辐射器对应的温度传感器。
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| GR01 | Patent grant | ||
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