CN1157807A - 包覆光纤的制造设备及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
在提供氦气的冷却塔内,冷却通过加热拉丝使光纤基材拔丝获得的光纤,然后在该光纤上涂覆树脂,在如此制造包覆光纤时,从冷却塔引出包括氦气的混合气并滤清作为氦气的回收气回收,把该回收滤清氦气与纯氦气同时供给冷却塔,使由冷却塔引出的混合气经升压(压缩)积蓄,当混合气达到高于一定的压力时,滤清混合气体,为了对应于供给的氦气量作出改变,使吸引气体量返回压缩机的上游侧,防止从冷却塔引出的混合气体的氦气浓度(纯度)下降。
Description
本发明涉及包覆光纤的制造设备及其制造方法,在通过加热抽丝对光纤基材作拔丝所得的光纤上包覆树脂;尤其是有关这样的设备及方法,使包覆树脂前的光纤冷却时,即使是光纤的线速变化也能作规定的冷却。
在制造包覆光纤时,为了提高生产率,降低成本,要求提高光纤的拉拔速度(drawing speed)(线速)。一旦提高光纤的线速,拉伸形成的光纤在冷却塔内冷却达到一定的温度之前被引入包覆装置,包覆到光纤的包覆厚度因依赖于光纤温度,所以供给包覆装置的光纤温度高,就不可能在光纤上施加一定厚度的包覆。因此,随着光纤线速的提高,必须提高冷却塔的冷却能力。
通常虽然使用冷却效率高的氮气作为提供给冷却塔内的冷却媒体,但其缺点是,该氦气从冷却塔被排放至大气中,因而随着光纤线速的提高,氦气的消耗量增加,工作费用提高。
为了克服这样的缺点,从冷却塔引出氦气作滤清回收,再供给冷却塔。这是一种冷却气循环式包覆光纤制造装置,如特开平4-240129号公报中所公开。
该包覆光纤制造设备如图7所示,由下述部分组成:拉拔炉,通过加热抽丝拉拔光纤基材1而获得光纤3;和冷却塔,提供氦气,冷却这样得到的光纤3;和树脂包覆机5,在冷却到一定温度的光纤3上包覆树脂;和固化机6,使光纤3上的树脂包覆固化;和卷绕机9,经引导轮8卷取从该固化机6引出的包覆光纤7。
氦气从冷却塔4下部的气体入口4b供应,从上部的气体出口4a引出,该氦气与通过光纤3进入冷却塔4内的光纤入口4c及从冷却塔光纤3出来的光纤出口4d流入的空气等大气混合,作为混合气体从气体出口4a引出。
冷却气体滤清循环机10连在冷却塔4的气体出口4a和气体入口4b之间。该冷却气体滤清循环机10包括下述部分:气体滤清器12,通过压缩机11接收由从冷却塔4的气体出口4a引出的混合气体,从混合气体中除去空气等,分离氦气;和气体混合机14,使通过压缩机13由气体滤清器12供给的滤清气体和纯氦气体混合,形成供给气体。气体混合器14连至该气体入口4a,把该供给气体提供给冷却塔4的气体入口4a。
虽然,备有这样的气体滤清装置的包覆光纤制造设备,其缺点是由于为了从冷却塔4引出混合气体而使用压缩机11,所在光纤3的线速低,当供给冷却塔4内的氦气量少于压缩机11的吸入量时,因下述理由而使氦气的滤清(分离)效率下降。
即,压缩机11通常有一定容量,吸入量也是一定的,一旦光纤拉拔速度(或线速)降低供给冷却塔4内的氦气的供应量下降,则冷却塔4内的气体量因比压缩机11的吸入量还少而使冷却塔4上承受负压,从而从气体出口4a吸出的氦气随着周围的空气通过冷却塔4的光纤入口4c及光纤出口4d由压缩机11吸入。因此,从气体出口4b吸引的混合气体的氦气浓度下降,因冷却能力下降,所以氦气用量增加了,并且因吸引的氦气浓度低而使气体滤清器12的滤清效率(分离效率)下降,这就是缺点所在。
因此,需要参照光纤的线速调整压缩机11的吸入量,但压缩机11的吸入量的调整,若不改变压缩机11就不可能实现,所以在应用上是困难的。
光纤的树脂包覆厚度正如上面描述,要受到通过冷却塔4从光纤出口4d引出的光纤3之温度影响;该光纤3的温度受到供给冷却塔4内的氦气之浓度或流量影响。因此,若不测定在气体滤清器29中从混合气体中分离滤清的回收滤清氦气之浓度及流量,则难以控制回收滤清氦气流量或由纯氦气供给机15提供的纯氦气之量,结果使包覆直径变化增大。
本发明目的在于提供一种可制造包覆光纤的设备,即使光纤线速较低,也可以不降低从冷却该光纤的冷却塔引出的混合气体中的氦气浓度(纯度),从该混合气体中以高滤清浓度回收氦气,从而按规定控制供给树脂包覆机的光纤温度,使光纤包覆一定厚度的树脂。
本发明的另一个目的是提供一种制造包覆光纤的设备,能以高回收率从由冷却光纤的冷却塔引出的混合气体中回收氦气,从而可经济地使用氦气,用按规定厚度树脂包覆光纤。
本发明的又一个目的是提供一种制造包覆光纤的设备,利用与从冷却光纤的冷却塔引出的混合气体分离滤清的回收滤清氦和流量测定结果,通过精密地调整与纯氦气的混合比例,易于精密控制在光纤上应包覆的树脂厚度。
本发明的再一个目的是提供一种制造包覆光纤的设备,滤清从冷却塔引出的氦气,再稳定地提供给冷却塔。
本发明的进一步目的是提供一种制造包覆光纤的方法,即使光纤线速低,也不会使从冷却该光纤的冷却塔引出的混合气体的氦浓度。从该混合气体中可回收高的滤清浓度或多量的氦气体,从而有一定厚度的树脂包覆。
根据本发明,提供一种包覆光纤制造设备,具有冷却塔,提供氦气,冷却通过加热拉丝拉拔光纤基材所得到的光纤;和树脂包覆机,在所述冷却塔中冷却至一定温度的光纤上包覆树脂;和气体滤清循环机,吸引包括所述冷却塔内的氦气的混合气体,使所述氦气与所述混合气分离滤清,与纯氦气配合再供给所述冷却塔;其特征是所述气体滤清循环机由以下部分组成:压缩机,压缩从所述冷却塔引出的混合气体;和吸引量控制器,在由压缩机压缩所述混合气体时,使从所述冷却塔内吸引量适当,以控制所述冷却塔内形成的负压;气体滤清器,使冷却气体与由所述压缩机压缩了的混合气体分离并回收;回收滤清气体供应通道,把由所述气体滤清器回收滤清气体供给所述冷却塔。
在使冷却塔内混合气体引出压缩时,当控制来自冷却塔内的混合气体的吸引量,如在进行光纤的加热抽丝情况下,则降低光纤的线速,据此在供给冷却塔的氦气量减少情况下,使混合气体中的氦浓度也降低,就不会使气体滤清器的滤清(分离)效率下降。这如光纤拉拔时即使光纤线速低也能有效地回收氦气。
并且,即使使包括来自冷却塔的氦气压缩,也要控制来自冷却塔内的混合气体的吸引量,一旦保持适中,则可抑制冷却塔内大量地吸入大气,从而在冷却塔内光纤振动趋势消失,不会使光纤上包覆树脂失去均匀性。
更详细来说,在光纤进入冷却塔内时通过的光纤入口直径比较小,通过该光纤入口吸入的空气流速大,并且与光纤移动方向垂直地通过压缩机从冷却塔吸引的混合气体被引出。因此,用压缩机把空气吸入冷却塔,当与氦气一起从冷却塔吸到该空气,则与光纤移动方向的垂直方向施加振动,一旦空气的流入量及流速变大,则这种振动会更加显著。然而,吸引量控制器相应供给冷却塔内的氦气量,由于能控制由冷却塔吸引的混合气体量,抑制在冷却塔中空气流入,所以能抑制光纤的振动。
本发明所用的冷却气体虽然可采用冷却效率好的氦气,但既可以在氦气中含有可燃临界量以下的H2气,也可以在氦气中含有N2和Ar等稀释气体。然而,气体滤清器除He和H2气以外,对其他的几乎不能回收。
下面将例举实现本发明的构成的若干特征。
根据本发明第1特征,提供一种包覆光纤制造设备,包括:冷却塔,供给氦气、该气体冷却由加热抽丝使光纤基材拉拔获得的光纤;和树脂包覆机,在所述冷却塔中在冷却到一定温度的光纤上包覆树脂;和气体滤清循环机,吸引在所述冷却塔内含氦气的混合气体,使所述氦气从所述混合气体中分离并滤清,再供给所述冷却塔;和供给纯氦气机;其特征是所述气体滤清循环机包括以下部分:第1容器,积蓄从所述冷却塔引出的混合气体;和压缩机,压缩由所述第1容器供给的混合气体;和第2容器,积蓄用所述压缩机压缩的混合气体;和气体返回通道,使在所述第2容器内压缩的混合气体一部分返回所述第1容器;和气体滤清器,供给在所述第2容器内压缩的混合气体,使氦气与与所述压缩了的混合气体分离并回收;和回收滤清氦气供应通道,把来自所述气体滤清器的回收滤清氦气供给所述冷却塔。
这样,一旦在第2容器内压缩的混合气体一部分经气体返回通道回到位于压缩机上侧的第1容器,则在压缩机吸引第1容器内混合气体而升压期间,缓解作用于位于比第1容器更上端侧冷却塔内混合气体的吸引力,抑制对冷却塔的负压,所以,限制从光纤入口或出口把大气吸入冷却塔内的量,不降低在第1容器中积蓄的混合气体氦浓度。
因此,如光纤热抽丝开始时,其线速低,与此相应冷却塔中供给的氦气量至少混合气体中的氦气浓度不低,气体滤清器的滤清(分离)效率不下降。这使得有可能如光丝拉拔开始时,即便光纤丝速低也能有效地作氦气回收。
并且,如若限制由压缩机把大气吸入冷却塔内所含氦气的混合气体中,则通过该大气的吸入,冷却塔内光纤振动趋势消失,则在光纤上不能均匀地实施树脂包覆。
气体滤清循环机还包括:氦气浓度测定器,测定由气体滤清器分离滤清回收的回收氦气体的浓度(纯度);和压力调整器,根据由该氦气浓度测定器测定了的氦气浓度调整供给气体滤清器的混合气体之压力。
象这样,测定回收滤清气体的氦浓度,若根据浓度调整供给气体滤清器的混合气体的压力,气体滤清器产生高效分离功能。
气体滤清循环机还包括:氦气浓度测定器,测定由气体滤清器分离滤清了的氦气浓度(纯度);和排气流量控制器,根据由该氦气浓度测定器测定了的氦气浓度,控制用气体滤清器分离氦气剩下多余气体的排气量。
象这样,若根据用氦气浓度测定器测定的回收滤清氦气的氦气浓度,排除气体滤清器不要的气体,则能把回收滤清氦气浓度控制成规定浓度。这规定的浓度可设定成根据光纤线速规定的一定值。这种设定可根据相应于光纤线速和作业开始之后所经时间来设定实施。
气体滤清循环机还包括多个滤清气体存储容器,位于气体滤清器下游(回收),积蓄回收滤清氦气。
这些滤清气体存储容器若起到从积蓄完的存储容器经过回收氦气供应通道依次向冷却塔供应回收滤清氦气的作用,则可稳定地向冷却塔提供回收滤清氦气。
并且在这些滤清气体存储容器和气体滤清器之间可设置压缩机。这种设计能使回收滤清氦气升压存储在各种滤清气体存储容器中。因而在小型储存容器中能放更多的滤清氦气。
根据本发明的第2特征,提供一种包覆光纤制造设备,包括冷却塔,提供冷却氦气,用于冷却由热拉丝使光纤基材拔丝得到的光纤;和树脂包覆机,在用所述冷却塔冷却到规定温度的光纤上包覆树脂;和气体滤清循环机,吸收所述冷却塔内包括氦气的混合气体,从所述混合气体分离所述氦气作滤清后再供给所述冷却塔;其特征是所述气体滤清循环机具有:第1容器,积蓄从所述冷却塔引出的混合气体;和压缩机,压缩从所述第1容器供给的混合气体;和第2容器,积蓄所述压缩机压缩了的混合气体;和第1气体返回通道,使所述第2容器内压缩了的混合气体一部分返回所述第1容器;和气体滤清器,提供在所述第2容器内压缩了的混合气体,将氦气从所述压缩了的混合气体中分离回收;和第3容器,积蓄用所述气体滤清器滤清回收了的回收滤清氦气体;和第2气体返回通道,使所述第3容器内回收滤清氦气返回到所述第1容器;氦气浓度测定器,测定所述回收滤清氦气的浓度;和回收滤清氦气供应通道,把在所述第3容器内积蓄的回收滤清氦气供给所述冷却塔。
具备该第2特征的包覆光纤制造设备与具备第1特征的设备一样,由于不降低存储在第1容器中的混合气中氦气浓度,所以光纤线速低,即便供给冷却塔的氦气量少,也既不降低滤清器的滤清(分离)效率,也不会因失去冷却塔内光纤振动趋势而不能均匀地对光纤实施涂覆。
具备该第2特征的设备进一步当由气体浓度测定器测定的回收滤清氦气的氦浓度比最低允许值还要低的期间,一旦控制成使所有的回收滤清氦气经过第2气体返回通路回到第1容器,则气体滤清器输入侧的混合气体中的氦气浓度变高,滤清器的滤清效率(分离效率)更高,可使高浓度的回收滤清气体回流至冷却塔。
气体滤清循环机还备有根据在氦气浓度测定器测定了的氦气浓度调整供给滤清器的混合气体的压力的压力调整器。
象这样,当根据由气体浓度测定器测定的氦气浓度调整供给气体滤清器的混合气体的压力时,则可给予气体滤清器以更高的分离效率。
气体滤清循环机还备有排气流量控制器,根据由氦气浓度测定器测定了的氦气浓度,控制气体滤清器的多余气体的排气量。
这样,根据由氦气测定器测定了的回收滤清气体的氦气浓度,当控制从滤清器应舍去多余气体的排气量,则可把回收滤清气的氦浓度控制在一定范围。该规定的氦浓度可设定成根据光纤线速确定的定值。该设定可根据光纤线速和工作开始后的经过时间进行。
根据本发明的第3特征,提供一种包覆光纤制造设备,包括以下部分。冷却塔,供给氦气,用来冷却由热抽丝抽拔光纤基材所得到的光纤;和树脂包覆机,将树脂包覆在冷却塔中冷却到规定温度的光纤上;和气体滤清循环机,吸引所述冷却塔内包括氦气的混合气体,从所述混合气体中分离滤清所述氦气,并再提供给所述冷却塔;和纯氦气供应装置;其特征是所述气体滤清循环机具有:第1容器,积蓄从所述冷却塔中引出的混合气体;和压缩机,使从所述第1容器供给的混合气体压缩;和控制器,用于控制所述压缩机,使得按用可控驱动所述压缩机的旋转轴转数的吸入量可变式压缩机的所述吸入量可变式压缩机向所述冷却塔供应的氦气流量比例,吸引所述冷却塔内的混合气体;和第2容器,积蓄所述吸入量可变式压缩机压缩了的混合气体;和气体滤清器,提供所述第2容器内压缩了的混合气体,从所述压缩了的混合气体中分离回收氦气;和回收滤清气体供应通道,把来自所述气体滤清器中的回收滤清氦气供给所述具有该第3特征的包覆光纤制造设备,虽然没有具有第1特征的设备的气体返回通道,由于控制吸入量可变式压缩机(例如其转数),使得按供给冷却塔的氦气流量比例吸引冷却塔内混合气体,所以即便光纤线速出现降低时等,由于平衡于氦气供应量的吸引力作用于冷却塔,所以冷却塔不承受负压,因此,象具有第1特征的设备即使没有从第2容器返回压缩混合气体的气体返回通道,也不会使积蓄在第1容器的混合气体中的氦气浓度下降。因此,即使光纤线速降低、供给冷却塔的氦气量少,既不会降低气滤清器的滤清(分离)效率,也不会因在冷却塔内失去光纤振动趋势而使在树脂上涂覆树脂不均匀。因此,在拔丝启动中线速从低速向目标速度变化期间,也可有效地回收氦气。
并且,具有该第3特征的设备的气体滤清循环机,测定回收滤清气体氦的浓度,调整根据该氦气浓度供给气体滤清器的混合气体的压力,给予气体滤清器以高的分离效率。并且,未图示,根据氦气测定器测定了的回收滤清气体氦气浓度,调整气体滤清器多余的气体的排气流量,可按规定浓度控制回收滤清气体氦浓度。同样未作图示,在气体滤清器下游(回收)再设置积蓄回收滤清气体的多个滤清气体存储容器。
根据本发明的第4特征,提供一种包覆光纤制造方法,利用供给所述冷却塔内的氦气,使借助拔丝拉伸光纤基材所得到的光纤通过冷却塔被冷却到规定温度,接着在象这样冷却了的光纤上包覆树脂,制造包覆光纤,从所述冷却塔内引出包括所述冷却塔内氦气的混合气体,从所述混合气体中分离滤清所述氦气,再供给所述冷却塔,并且根据需要,把纯氦气供给所述冷却塔;其特征是,在第1容器中积蓄从所述冷却塔引出的混合气体,用压缩机压缩从所述第1容器供给的混合气体,在第2容器中积蓄用所述压缩机压缩了的混合气体之一部分,使所述第2容器内压缩了的混合气体经过气体返回通道返回所述第1容器,把在所述第2容器内压缩了的混合气体达到规定压力时的所述混合气体供给气体滤清器,从所述混合气体中分离回收氦气,来自所述气体滤清器的回收滤清气体达到规定的氦气浓度之后,把所述回收滤清气体供给所述冷却塔,控制所述回收滤清气体和所述氦气的比例,使所述包覆光纤的包覆厚度成一定值。
一旦把象这样的第2容器内压缩了的混合气体之一部分经过气体返回通道,返回位于压缩机上侧的第1容器,则在压缩机吸引压缩第1容器内的混合气体期间,作用于位于比第1容器还要靠上侧的冷却塔内混合气的吸引力被缓解,所以不从光纤入口或出口把大气吸入冷却塔,所以积蓄在第1容器的混合气体中氦之浓度下降。
因此,如在进行光纤的热拔丝时光纤线速低,据此即使给予冷却塔的氦气量少,但由于混合气体中的氦气浓度不下降,所以气体滤清器的滤清(分离)效率不下降。这如光纤的拔丝开始时,即便光纤的线速从低向高转变,也能有效地回收氦气。
并且,若在冷却塔内和压缩机之间插装使来自第2容器的压缩混合气体返回的第1容器,则控制通过压缩机形成的负压把大气吸入冷却塔内包括氦气的混合气体中,所以利用该大气的吸入,在冷却塔内光纤振动趋势消失时也不会在光纤上包覆树脂的均匀性受到影响。
象这样若抑制在供给第1容器的混合气体中吸入大气,则供给气体滤清器的混合气体的氦气浓度不降低,可提高氦气的回收效率及回收滤清气体中氦气的浓度。
还有,在第2容器内积蓄混合气体,使第2容器内的混合气体压力达到气体滤清器发挥更高效功能的规定压力,第2容器达到该规定压力之后,把混合气体供给气体滤清器,开始气体滤清,所以如光纤的线速开始从低至高变化时,即使混合气中的氦气浓度低,也能提高气体滤清器的滤清(分离)能力。
在气体滤清器分离回收的回收滤清气体成最低允许值以上之后向冷却塔供应,所以供给该回收滤清气体和纯氦气,能有效地防止在冷却塔中提供的氦气之浓度下降。
当把由第2容器经气体返回通道返回的压缩混合气返回的定时,设为第2容器把其中的混合气体供给气体滤清器时的规定压力的时间,则使压缩混合气返回第1容器的控制与把混合气供给气体滤清器的控制同时进行,这是有益的。
本发明的上述目的及特征,经过参照附图对实施例的描述,将会更加清楚。在附图中,
图1是根据本发明第1实施例形成的包覆光纤制造设备的氦气滤清循环机的概要系统;
图2是根据本发明第2实施例形成的包覆光纤制造设备的氦气滤清循环机的概要系统:
图3是使用于图2的氦气滤清循环机的氦气滤清器内部概要系统;
图4是根据本发明第3实施例形成的包覆光纤制造设备的氦气滤清循环机的概要系统;
图5是根据本发明第4实施例形成的包覆光纤制造设备的氦气滤清循环机的概要系统;
图6是根据本发明第5实施例形成的包覆光纤制造设备的氦气滤清循环机的概要系统;
图7是已有技术的包覆光纤制造设备的概要系统。
第1实施例
参照图1,展示了由本发明第1实施例构成的包覆光纤制造设备中的冷却塔4和He气滤清循环机10。冷却塔4与表示已有技术构成的图7一样,上游端被连接至拔丝炉2,下游端被连至树脂包覆机5。利用上部闸门16可关闭冷却塔4的纤维入口4c,冷却塔4的纤维出口4d可由下部闸门17关闭。冷却套18设在冷却塔4周围,来自冷却器19的冷媒从下方的冷媒入口18a提供,从上方的冷媒出口18b回收该冷媒,并返回冷却器19。未图示的保温材料设在冷却套18周围。
He气滤清循环机10备有第1容器21,积蓄经过过滤器来自冷却塔4的气体出口4a与空气一起导出的He气;和压缩机22,使来自该第1容器21的混合气压缩;和第2容器23,存储压缩机22压缩了的混合气体。
从冷却塔4与He气共同导出的空气是从冷却塔4的纤维入口4c及纤维出口4d吸入的空气,此后汇集He气和空气称之为混合气。冷却气体如已描述那样,除He气体单质外,也可以包括H2气和N2、Ar气等的稀释气。在这种情况下,从冷却塔4引出的混合气成为He和含有这些的气体和从纤维出入口进入的空气。
第1气体返回通道25经压力调节器24设置在第2容器23和第1容器21之内,该气体返回通道25所起作用是使第2容器23内的压缩混合气返回第1容器21。
压力调节器24具有从第2容器23往第1容器21调节压缩混合气返回量的功能,其构成是根据由检测气体出口4a侧的压力的压力传感器(或压差传感器)26的检出压力,调节返回第1容器的压缩混合气体的压力。压力传感器27用于检测第2容器23内的压力。
气体滤清器29可作成如分离膜式,该气体滤清器29通过基于来自后述的控制器42的指令控制的压力调节器28,从由第2容器23供给的压缩混合气中分离回收He气。由气体滤清器29分离回收的He气(滤清He气)被积蓄在第3容器中。
第2气体返回通道32通过压力调节器31设在第3容器30和第1容器之间,该气体返回通路32的作用是使第3容器30内的滤清He气返回第1容器21。压力调节器31的工作是根据来自检测第3容器30内压力的压力传感器33的检出压力对压力进行调节。
第3容器30内的滤清He气经过包括控制阀34和流量调节器(以下简称MFC)35和滤清气体供应通道36供给冷却塔4的气体入口4b。
通过MFC38纯气体供给通道37被连接到滤清气体供应通道36的MFC35的下游侧,纯气体供应通道37被连至未图示的纯气供应源。纯气体供应通道37具有补充在冷却塔4中缺少的He气的功能。因此,滤清He气和纯He气搭配供给冷却塔4的气体入口4b。
第3容器30上连接He气浓度测定器,该He气浓度测定器由与第3容器30并联的氧浓度计40和水分计41组成,氧浓度计40测定回收滤清He气中氧浓度,并且水分计41测定回收滤清He气中的水分量。氧浓度计40和水分计41的检测输出被输入控制器42。控制器42通过回收滤清He气中氧浓度推测回收滤清分离He气的He气浓度。在回收滤清He气中,由于除He以下只是混入空气,所以从回收滤清He气中的氧浓度可推测He气。并且控制器42测定回收滤清He气中水分量(是混入的大气中水分),根据需要用未图示的冷冻机除湿。
此外在控制器42上,输入光纤3的线速信号V、包覆光纤7的包覆直径信号d、输入包覆机5(见图7)的前面的光纤3的温度信号T。控制器42根据这些输入信号V、d、T,控制MFC35、38,确定回收滤清He气和纯He气的供应流量。
并且,控制器42供给压力调节器28根据由氧浓度计40输出推定了的回收滤清He气中He气浓度(纯度)控制气体滤清器29的压力的控制信号。进而控制器42供给控制电磁阀34开始供应回收滤清
He气的指令信号。
下面描述图1He气滤清循环机10的工作。首先开始制造光纤3,随着其线速的慢慢上升,包覆光纤7(见图7)的包覆直径变小。当包覆光纤7的包覆直径变成规定值时,通过纯He气供应通道37把纯He气供给冷却塔4的气体入口4b。纯He气的供给量要与包覆光纤7的包覆直径和线速相协调地进行控制。
在供给纯He气的冷却塔4内对光纤实施冷却开始之后,当压缩机22一启动,则冷却塔4的He气与被吸引的空气一起从气体出口4a经过过滤器20和第1容器21被吸收并积蓄在第2容器23内。下面把He气和空气加在一起称为混合气。
在这种动作开始时,吸入的混合气体量比供给冷却塔4的纯He气量还要多,所以调节压力调节器28达一定压力,不把压缩了的混合气供给气体滤清器29。压缩机22继续运转直到第2容器23达到该规定压力。该规定压力如定为表压9kg/cm2。
用压力传感器27检测第2容器23的压力,该检测压力达到上述规定压力时,从第2容器23经过第1气体返回通道25使压缩混合气体返回第1容器21。所规定的返回第1容器21的压缩混合气之量要使得该压缩混合气体返回量和供给冷却塔4的纯He气之量的总量与压缩机22的吸引量相适应。这样,即便供给冷却塔4的纯He气量少,由于从冷却塔4吸引的混合气体之量少,所以为了控制冷却塔4内负压大小,不降低由压缩机22吸引的混合气中He气浓度。
在使压缩混合气体从第2容器23返回第1容器21的同时,还开始把压缩混合气体从第2容器23供给气体滤清器29。用分离膜从压缩气体中分离回收He气,这样所得的回收He气积蓄在第3容器30中,除回收气体以外的多余气体被排放至大气中。
控制器42根据用氧浓度计40测定了的回收气体的氧浓度推测回收气体中He气浓度。并且,控制器42把根据该回收气体的He气浓度控制气体滤清器29的压力的控制信号供给压力调节器28。
虽然分离膜式的滤清器29,当由第2容器23供给的压力混合气体压力未达到一定压力时,则无分离功能,但该压力随混合气体中的He气浓度而变化,因此,显然根据供给冷却塔4的回收气体的He气浓度必须控制气体滤清器29的压力。
直至回收气体的He气浓度达到最低允许值,控制电磁阀34一直关闭着控制,使回收气体不供给回收气体供应通道36。这期间,从第3容器30经过第2气体返回通道32使回收气体返回第1容器21,通过冷却塔4与吸引的混合气混合,该混合气通过与上述一样的过程作气体滤清。当回收气体返回第1容器21,则由于应由压缩机22压缩的混合气中He的浓度提高,所以气体滤清器29的分离效率进一步提高。
回收滤清He气的He浓度超过最低允许值(由拉丝速度改变最低允许值)之后,控制器42把供应开始指令信号供给控制电磁阀34,控制电磁阀34根据该指令信号开启,经过MFC35把第3容器30内的回收滤清He气供给冷却塔4,但纯He气也经过MFC38与回收气体一起从气体入口4a供给冷却塔4。
供给冷却塔4的回收滤清He气和纯He气的配合比例设定成回收滤清He气尽可能多,纯He气补充不足部分。并且供给冷却塔4的配合气体量当然也根据光纤3的线速变化。
这样,控制供给冷却塔4的He气流量,一边使包覆光纤7的包覆直径大体上保持一定大小一边开始包覆光纤的制造。在光纤3的线速达到一定之后,进行控制使得把具有相应于该线速的He气浓度之量的掺和气体供给冷却塔4。
并且与上述相反,以与予定的光纤3的线速成比例的量(为控制使用量,少设定)把纯He气供给冷却塔4,也可提供回收气体以补充不足。
在图1的设备,所谓第2容器23和第1容器21之间的第1气体返回通道25和第3容器30和第1容器21之间的第二气体返回通道32,显然在压缩机22运转时,由于从冷却塔4内会吸引适当量的混合气体,所以具有尽可能抑制冷却塔4内负压的功能。
因此,控制由压缩机22吸引的混合气中He气浓度下降,不使气体滤清器29的分离能力低下。这就因抑制回收滤清气体的He气浓度下降,如开始包覆光纤7时,光纤3的线速低,即便He气的供应量少时也能从混合气体中高回收率或高He浓度地有效地回收He气。
并且抑制冷却塔4的过度负压,一旦抑制从冷却塔4的纤维入口4c及纤维出口4d流入空气,在空气流入时,能有效抑制发生的光纤3的振动。
用氧浓度计40测定回收滤清He气中氧浓度,推定回收滤清He气中的He气浓度,通过该推定气体浓度调节压力调节器28的压力。控制器42获得该浓度的测定结果,根据光纤3的线速信号V和温度信号T及包覆直径等,控制MFC35、38的流量。因此,控制成根据光纤3的线速和温度把具有最佳He浓度和流量的掺和气体供给冷却塔4,这使得有可能以高精度控制包覆光纤7的包覆直径。
在图1及图7的设备,压缩机11、22的容量为6m3/h。根据图1和图7的装置在从冷却塔4的混合气体中回收He气时,下述表1表示比较回收效率的结果,在该表中,所谓回收效率是指相对于压缩机11或22吸引的混合气体量的回收He气量之百分比,并且这时回收的气体He浓度为50%。
表1
供给冷却塔的气体流量(l/分) | 图7设备的回收率(%) | 图1设备的回收率(%) |
20 | 20以下 | 约50 |
50 | 40~60 | 60~70 |
80 | 60~70 | 60~70 |
从该表了解到,本发明装置与已有的比较,回收率显著提高。
图1及图7每个气体滤清循环机的回收滤清He气的He浓度(纯度),由于与制造开始后的时间过程一起增加流量,所以均与时间经过同时上升。表2表示回收滤清He气的He浓度(%)最高值。
表2
供给冷却塔的气体流量(l/分) | 图7设备的最高He浓度 | 图1设备的最高He浓度 |
20 | 50以下 | 约80 |
50 | 50~60 | 约90 |
80 | 70 | 约95 |
从该表可了解到,本发明的装置与已有的比较,回收滤清He气中He浓度的最高值显著提高。
参照附图2,展示了由本发明第2实施例构成的包覆光纤制造设备中的冷却塔4和He气滤清循环装置10,与展示已有技术结构的图7一样,冷却塔4的上段侧连至拔丝炉2,下段侧连至树脂包覆机5。
该实施例的He气滤清循环机10,除去省略第1实施例的第3容器和第2气体返回通道32外,与第1实施例He气循环机10大体相同。因此,这里仅在下面说明与第1实施例不同的构成。
图3表示在该第2实施例的He气滤清循环机10中使用的气体滤清器29。该气体滤清器29包括分离膜式分离器43,经过压力调节器28连至第2容器23;多余气体排气通道44,排除该分离器43的多余气体(除了从混合气体中回收的分离He气外剩余的气体);及设置在该排气通道44上的压力调节器46和MFC45。MFC45具有根据来自控制器42的控制指令控制多余气体的排气流量的功能。
在由第2实施例构成的设备10的工作,开始包覆光纤7的制造。在光纤3的线速变大时,光纤3除了象下面描述那样,其余的要与第1实施例的大致一样,一边控制一边冷却。
由MFC45控制从多余气体排气通路44排放的多余气体量,使得利用分离式分离器43分离回收的回收滤清He气成为一定的He气浓度。该规定的He气浓度是根据光纤线速规定的一定值,该值根据光纤线速和作业开始后经过时间设定。分离膜式分离器43根据改变膜前后(入口和出口侧)之间的压力可控制回收滤清He气的He浓度和回收量。因此,显然通过控制作为膜后侧(出口侧)多余气体排气通道44的流量可控制回收滤清He气的He浓度和回收量。
具体来说,在本例,光纤3的线速为500m/分以下,则回收滤清He气的He浓度为30~50%,光纤3线速为500~700m/分以及回收滤清He气的He浓度为60-70%;并且光纤3线速大于700m/分,则回收滤清He气的He浓度为80%,这就是控制从第2容器返回第1容器的返回量和分离膜式分离器43多余气体排气通道44的排气流量的效果。并且取代排气流量即使控制排气压力同样也能控制回收滤清He气的He浓度。
第2实施例的He气滤清循环机10虽然根据排放的He气量比第1实施例还要多,但由于无需第1实施例的第3容器30和第2气体返回通道32,所以设备可简化。
该设备与第1实施例的一样,即使在冷却气用量少的光纤3之线速低的情况下,虽然可有效地使He气回收循环,但如已描述的那样,为控制MFC45多余的气体排放量,可控制回收滤清He气的He浓度,有利的是在规定线速范围内大致可按规定设定在冷却塔中使循环的回收滤清He气的He浓度。这易于予测在回收滤清的He气中应掺和的纯He气之流量,这就有可能抑制包覆光纤7的包覆直径的变动。
在图2及图7的设备,压缩机11、12具有6m3/h的容量,下述表3表示根据图2和图7装置,在从来自冷却塔4的混合气体中回收He气时,比较回收率的结果。在该表中,回收率与表1的相同,并且这时回收的气体的He浓度为50%。
表3
供给冷却塔的气体流量(l/分) | 图7设备的回收率(%) | 图1设备的回收率(%) |
20 | 20以下 | 约42 |
50 | 40~60 | 50~60 |
80 | 60~70 | 60~70 |
通过该表可了解到,实施例2的设备与已有技术相比,回收率显著提高。
图2及图7的每个气体滤清循环机的回收滤清He气的He浓度,由于与开始制造后的经过时间同时增加流量,所以均与经过时间一起,He浓度提高。表4表示回收滤清He气的He浓度(%)的最高值。
表4
供给冷却塔的气体流量(l/分) | 图7设备的最高He浓度 | 图1设备的最高He浓度 |
20 | 50以下 | 约90 |
50 | 50~60 | 约95 |
80 | 70 | 约98 |
从该表了解到,图2的设备比起已有的,其回收滤清He气中He浓度的最高值明显提高。
参照附图4,其中展示了根据本发明第3实施例构成的包覆光纤制造设备中的冷却塔4和He气滤清循环装置10,与图7所示已有技术构成一样,冷却塔4上段连接到拔丝炉2,下段侧连接到树脂包覆机5。
该实施例的He气滤清循环机10是第二实施例结构的进一步完善。冷却塔4在其下方有2个气体入口4b、4b′,其中气体入口4b是供给回收滤清He气的气体入口,另一个气体入口4b′是供给纯He气的入口。并且气体入口4b,4b′的上下关系也可相反。
气体滤清器29具有与图3的完全相同的结构。该第3实施例气体滤清循环机10在气体滤清器29的下段侧具有多个回收气体存储容器,除具有相应的构成部分外,其余部分实质上与第2实施例的气体滤清循环机一样。
若作进一步描述,在气体滤清器29的下段侧,通过第1和第2存储控制电磁阀47a、47b并联连接交替积蓄回收滤清He气的第1和第2回收气体存储容器48a、48b。
在这些第1和第2回收气体存储容器48a、48b上分别连接第1和第2压力计49a、49b,这些压力计49a、49b分别连接至控制器42,以向控制器42输入其压力信号。
这些第1和第2回收气体存储容器48a、48b通过第1、2回收气体供应通道36a、36b分别连至冷却塔4的气体入口4b。这些第1、2回收气体存储容器48a、48b一旦终止积蓄,则分别经过第1或第2回收气体供应通道36a或36b把回收滤清He气供应冷却塔4。
在第1、2回收气体供应通道36a、36b上分别设置第1和2供应控制电磁阀34a、34b以及第1和2MFC35a、35b。控制器42供给第1和2MFC35a、35b流量控制信号。
在冷却塔4的气体入口4b′上连接有MFC38的纯He气供应通道37,纯He气经过该气体供应通道37供给冷却塔4。
由第3实施例构成的装置10的工作与第2实施例的相同点是气体滤清器29从压缩混合气中分离回收He气。
由气体滤清器29分离回收的回收滤清He气根据控制器42的指令,通过交替开启的第1和已存储控制电磁阀47a、47b交替地存储在第1和2回收存储容器48a、48b中。例如在第1回收气体存储容器48a装满情况下,由控制器42关闭第1存储控制电磁阀47a,打开第2存储控制电磁阀47b,把回收滤清He积蓄在第2回收气体存储容器48b中。
装满的第1回收气体存储罐48a通过有由控制器42打开的第1供应控制电磁阀34a的第1回收气体供应通道36a把回收滤清He气供给冷却塔4的气体入口4b。这期间积蓄到第2回收气体存储容器48b直至装满回收滤清He气。
回收滤清He气的供应流量为使包覆光纤7的包覆直径达到规定值,通过来自控制器42根据光纤3的线速和该规定包覆直径设定的指令由第1MFC35a控制。
一旦供给回收滤清气的第1回收气体存储容器48内气体压力比规定值还要低的压力检测信号通过第1压力计49a供给控制器42,则控制器42作如下控制,关闭第1供应控制电磁阀34a、打开第2供应控制电磁阀34b。因此,这次从第2回收气体存储容器48b经过第2回收气体供应通道36b把回收滤清He气供给冷却塔4的气体入口4b。这期间,通过当前打开的存储控制电磁阀47a从气体滤清器29积蓄回收滤清He气,直到存满第1回收气体存储容器48。
为使包覆光纤7的保覆直径达到规定值,这时的回收滤清He气的供应流量还通过来自控制器42通过根据光纤3线速和该一定包覆直径设定的指令用第2MFC35b进行控制。
象这样,从第1和2回收气体存储容器48a、48b交替地供给冷却塔4回收滤清He气,重复该动作可连续把回收滤清He气供给冷却塔4。
第3实施例装置的一个优点是,在一旦把回收滤清He气积蓄在回收气体存储容器48a、48b之后,回供给冷却塔4,所以压缩机压力变化可不影响冷却塔4。
其他优点是,从回收滤清He气被充分积蓄的回收气体存储容器48a或48b向冷却塔4供应,一旦该供应中的回收气体存储容器48a或48b内气体压力比规定值还要低,由于进行转换,使得通过另一边的回收气体存储容器48b或48a向冷却塔供应回收滤清He气,所以可以稳定的压力把回收滤清He气供给冷却塔4。如前所述,由于利用MFC35a、35b控制回收滤清He气的供应流量,所以随着回收气体转换供应,可进一步稳定地把回收滤清He气供给冷却塔4,这可以实现仅把纯He气向冷却塔4供应大致同样目的。
当光纤3以1000m/分线速通过冷却塔4的情况下,图7的已有技术装置制造的包覆光纤7的包覆直径变化虽然在±3μm的范围,但图4装置制造的包覆光纤7的包覆直径变化范围为±2μm。显然据此与图4的已有技术相比可有效地抑制光纤包覆直径的变化。
参照附图5,展示了在根据本发明第4实施例构成的包覆光纤制造设备内的冷却塔4和He气滤清循环机10,与图7所示的已有技术构成一样,冷却塔4的上段侧连接到拔丝炉2,下段侧连至树脂包覆机5。
根据该实施例的He气滤清循环机10具有综合第1和第3实施例,进一步变化的结构。与第3实施例一样,冷却塔4在其下侧有2个气体入口4b、4b′,其一的气体入口4b为供给回收气体的气体入口,其二的气体入口4b′为供给纯He气的入口。此外2个气体入口4b、4b′的上下关系也可倒置。
该第4实施例的气体滤清循环机10与第1实施例一样,在气体滤清器29的下段侧连接第3容器30,并且,具有压力调节器31的第2气体返回通道32被连在第3容器30和第1容器21之间。包括检测第3容器30内压,把该内压检测信号供给控制器42的压力传感器33。
并且,该气体滤清循环机10备有连在第3容器30下游侧,压缩回收滤清He气的回收气体压缩机50。该回收气体压缩机50根据来自控制器42一边控制一边间歇地驱动。
在回收气体压缩机50的下段侧与第3实施例一样连接多个回收气体存储容器。
更详细地说,在回收气体压缩机50的下游侧,并连通过第1和第2存储控制电磁阀47a、47b,交替积蓄回收滤清He气的第1和第2回收气体存储容器48a、48b。
在第1和第2回收气体存储容器48a、48b上分别设置第1和第2压力计49a、49b。为了把压力信号输入控制器42,把这些压力计49a、49b连至控制器42。
第1和第2回收气体存储容器48a、48b经过第1及2的回收气体供应通道36a、36b分别连至冷却塔4的气体入口4b。一旦第1和2的回收气体存储容器48a、48b积蓄完回收滤清He气,则分别经过第1或第2回收气体供应通道36a或36b把回收滤清He气供给冷却塔4。
在第1或2回收气体供应通道36a、36b上设置第1和2供应控制电磁阀34a、34b及第1和2MFC35a、35b。控制器42把流量控制信号供给第1和2MFC35a、35b。
在冷却塔4的气体入口4b′上连接具有MFC38的纯He气供应通道37,把纯He气经该气体供应通道37供给冷却塔4。
有关根据第4实施例构成的设备的工作,是气体滤清器29从压缩混合气体中分离回收He气,把该回收滤清He气积蓄在第3容器30中部分与第1实施例的相同。
利用回收气体压缩机50压缩在第3容器30中积蓄的回收滤清气体,在第3容器30检出的内压检测信号供给控制器42,控制器4一边控制一边间歇地驱动回收气体压缩机50,以免第3容器30成为负压。
由回收气体压缩机50压缩了的回收滤清He气,通过根据来自控制器42的指令交替地打开的第1和第2存储控制电磁阀47a、47b,交替地被存储在第1及2回收气体存储容器48a、48b中。例如,在第1回收气体存储容器48a盛满情况下,由控制器42关闭第1存储控制电磁阀47a,打开第2存储电磁阀47b,把回收气体存储在第2回收气体存储容器48b中。
已盛满的第1回收气体存储容器48a,经过具有由控制器42打开的第1供应控制电磁阀34a的第1回收气体供应通路36a,向冷却塔4的气体入口4b提供回收滤清气体。这期间向第2回收气体存储容器48b积蓄回收滤清气直至装满。
回收滤清He气的供应流量为了使之成为由线速予定的流量,通过控制器42把指令送达第1MFC35a。
把供给回收滤清He气的第1回收气体存储容器48内的气体压力比规定值还要低的压力检测信号通过第1压力计49a供给控制器42。控制器42进行控制。关闭第1供应控制电磁阀34a,打开第2供应控制电磁阀34b。从而,这回从第2回收存储容器48b经过第2回收气体供应通道36b把回收滤清He气供给冷却塔4的气体入口4b。这期间,通过目前打开着的存储控制电磁阀47a,由回收气体压缩机50积蓄回收滤清气体,直至盛满,接收所述回收滤清气的是第2回收气体存储容器48b。
这时的回收滤清He气的供应流量为了达到根据线速予定的流量,也是根据控制器42把指令送到第2MFC35b进行控制。
这样,第1及第2回收气体存储容器48a、48b交替地供应回收滤清He气,重复该动作可连续地向冷却塔4提供回收滤清He气。
根据第4实施例的设备的一个优点是,通过第3容器30把由回收气体压缩机50压缩了的回收滤清He气积蓄在回收气体存储容器48a、48b中,所以与第3实施例比较,用更小的回收气体存储容器48a、48b可存储大量的回收滤清He气。
另一个优点是,通过第3容器30把由回收气体压缩机50压缩了的回收滤清He气一次积蓄在回收气体存储容器48a、48b中,所以与第3实施例一样,压缩机压力的变化不会影响到冷却塔4。
进一步的优点是,与第3实施例一样,通过充分积蓄的回收气体存储容器48a或48b把回收滤清He气供给冷却塔4,一旦该供给中的回收气体存储容器48a或48b内气体压力低于规定值,则进行替换,通过另一个回收气体存储容器48b或48a向冷却塔提供回收滤清He气,所以能以稳定的压力向冷却塔提供回收滤清He气。如上所述,由于回收滤清He气的供应流量通过MFC35a、35b控制,所以随着回收滤清He气的转换供应,能更加稳定地向冷却塔4供应回收滤清He气,这可达到仅把纯He气供给冷却塔4大致同样效果。
当光纤3以1000m/分的线速通过冷却塔4的情况下,用图7的已有技术的设备制造的包覆光纤7的包覆直径变化范围为±3μm,但由图5设备制造的包覆光纤7的包覆直径变化范围为±2μm。对此图5的设备也与图4的设备一样与已有技术比较,显然能有效地抑制光纤包覆直径的变动。
参见图6,展示了由本发明第5实施例构成的包覆光纤制造设备内的冷却塔4和He气滤清循环机10,与图7所示的已有技术构成一样,冷却塔4的上段侧连至拔丝炉2,下段侧连至树脂包覆机5。
根据该实施例的He气滤清循环机10除去省掉第1实施例的第1气体返回通路25及压力调节器24外,与第1实施例的He气滤清循环机10大致一样。因此,这里在下面仅说明与第1实施例不同的构成。
在该第5实施例气体滤清循环机10中,压缩机22是吸引量可变式压缩机,该压缩机22接受所述压缩机22转数控制信号被驱动,使得控制器42接受由MFC35、38供给的流量信号,以按供给冷却塔4的冷却气体的流量成比例的吸收流量从冷却塔4的吸引混合气体。
有关由第5实施例构成的设备10的工作,与第1实施例一样,压缩机22虽然从冷却塔4的气体出口4a通过第1容器21吸引混合气体,除去按下所述控制该压缩机22外,其工作要设定成与第1实施的大体上一样。
从第3容器30通过供应控制电磁阀34、用以MFC35设定的流量把回收He气供给冷却塔4的气体入口4b,并且通过以MFC38设定的流量供应纯He气。控制器42把转动控制信号供给压缩机22,使得以与这些设定气体流量的总计值成比例的吸引流量从冷却塔4由压缩机25吸引。因此,由于供给冷却塔4的气体流量和从冷却塔4吸引的气体流量是一样的,所以即使压缩机22工作,也可抑制冷却塔不产生过大的负压。这不降低由压缩机22吸引的混合气体He浓度,也不降低气体滤清器29的He气分离效率。
第5实施例设备10的其他工作,与实施例1的完全相同,说明从略。
根据第5实施例的He气滤清循环机10,由于抑制在第1实施例中冷却塔4产生过大负压,所以无需必备的第1气体返回通道25和设置于该通道上的压力调节器24,由于设备整体小型化,所以优于实施例1,但其缺点是对压缩机22的要求高,所以提高了设备成本。
而且由于供给冷却塔4的气体流量和从冷却塔4吸引的气体流量作同样设定,所以无需作调节实施例1第1气体返回通道25的返回气体压力的烦琐控制,从而优于实施例1。
虽然参照附图对本发明若干最佳实施例作了说明,但可以认为,在不超出及脱离本发明范围和精神情况下,该领域普通技术人员可以作出种种变形。
例如,虽然根据用检测气体出口4a侧的压力的压力传感器检测的上游侧压力信号对图1的压力调节器24进行压力控制,但设置层流流量计,以检测从该气体出口4a吸引的混合气体流量,根据该流量计检测的流量也可控制压力调节器24的压力。并且也可控制压力调节器24,使得由位于气体入口4b的上游侧的MFC35、38检出的供应流量总量(T1)与MFC35的供应流量和由气体滤清器29出口侧的MFC45检出的多余气体排气流量总量(T2)吸引量相等。
并且,图6的实施例也可与作为实施例1的变形的实施例2以至实施例3作同样变形,这对于领域普通技术人员来说不难理解。
Claims (12)
1.一种包覆光纤制造设备,具有冷却塔,提供氦气,冷却通过加热拉丝拉拔光纤基材所得到的光纤;树脂包覆机,在所述冷却塔中冷却至一定温度的光纤上包覆树脂;气体滤清循环机,吸引包括所述冷却塔内的氦气的混合气体,使所述氦气与所述混合气分离滤清得到回收气体再把所述回收气体供给所述冷却塔;和向所述冷却塔提供纯氦气装置;其特征是所述气体滤清循环机由以下部分组成:压缩机,压缩从所述冷却塔引出的混合气体;吸引量控制器,在由压缩机压缩所述混合气体时,控制从所述冷却塔内吸引的混合气体量,抑制所述冷却塔内形成的负压;气体滤清器,使所述氦气与由所述压缩机压缩了的混合气体分离并回收;回收气体供应通道,把由所述气体滤清器回收滤清气体供给所述冷却塔。
2.一种包覆光纤制造,具有:冷却塔,供给氦气,该气体冷却由加热抽丝使光纤基材拉拔获得的光纤;树脂包覆化机,在所述冷却塔中在冷却到一定温度的光纤上包覆树脂;气体滤清循环机,吸引在所述冷却塔内含氦气的混合气体,使所述氦气从所述混合气体中分离并滤清得到回收气体,再供给所述冷却塔;和向所述冷却塔供应纯He气的装置;其特征是所述气体滤清循环机包括以下部分:第1容器,积蓄从所述冷却塔引出的混合气体;压缩机,压缩由所述第1容器供给的混合气体;第2容器,积蓄用所述压缩机压缩的混合气体;气体返回通道,使在所述第2容器内压缩的混合气体一部分返回所述第1容器;气体滤清器,供给在所述第2容器内压缩的混合气体,使氦气与所述压缩了的混合气体分离并回收;回收滤清氦气供应通道,把来自所述气体滤清器的回收滤清氦气供给所述冷却塔。
3.如权利要求2的设备,其特征是所述气体滤清循环机还包括:氦气浓度测定器,测定由气体滤清器分离滤清回收的回收气体中的氦气浓度(纯度);流量控制器,控制向冷却塔提供回收气体的流量;压力调整器、根据由该氦气浓度测定器测定了的氦气浓度调整供给所述气体滤清器的混合气体之压力。
4.如权利要求2的设备,其特征是,气体滤清循环机还包括:氦气浓度测定器,测定由气体滤清器分离滤清了的回收气体氦气浓度(纯度);和排气流量控制器,根据由所述氦气浓度测定器测定了的氦气浓度,控制用所供气体滤清器分离氦气剩下多余气体的排气量。
5.如权利要求2的设备,其特征是所述气体滤清循环机还包括多个回收气体存储容器,设置在气体滤清器下游(回收)侧,交替积蓄来自所述气体滤清器的回收气体。
6.如权利要求2的设备,其特征是所述气体滤清循环机还包括:回收气体压缩机,连接在所述气体滤清器的下游侧、压缩来自所述气体滤清器的回收气体;多个回收气体存储容器,设置在所述回收气体压缩机下游侧,交替积蓄来自所述回收气体压缩机的回收气体。
7.一种包覆光纤制造设备,包括冷却塔,提供冷却氦气,用于冷却由热拉丝使光纤基材拔丝得到的光纤;树脂包覆机,在用所述冷却塔冷却到规定温度的光纤上包覆树脂;气体滤清循环机,吸收所述冷却塔内包括氦气的混合气体,从所述混合气体分离所述氦气作滤清得到回收气体后再供给所述冷却塔;和向所述冷却塔提供纯氦气装置;其特征是所述气体滤清循环机具有:第1容器,积蓄从所述冷却塔引出的混合气体;压缩机,压缩从所述第1容器供给的混合气体;第2容器,积蓄所述压缩机压缩了的混合气体;第1气体返回通道,使所述第2容器内压缩了的混合气体一部分返回所述第1容器;气体滤清器,提供在所述第2容器内压缩了的混合气体,将氦气从所述压缩了的混合气中分离回收;第3容器,积蓄用所述气体滤清器滤清回收了的回收气体;第2气体返回通道,使所述第3容器内回收气体返回到所述第1容器;氦气浓度测定器,测定所述回收气体氦气的浓度;和回收气体供应通道,把在所述第3容器内积蓄的回收气体供给所述冷却塔。
8.如权利要求7的设备,其特征是所述气体滤清循环机还备有压力调整器,根据用所述氦气浓度测定器测定了的回收气体的氦气浓度,调整供给所述气体滤清器的混合气体的压力。
9.如权利要求7的设备,其特征是,气体滤清循环机还备有排气流量控制器,根据由所述氦气浓度测定器测定了的回收气体中氦气浓度,控制所述气体滤清器的多余气体的排气量。
10.一种包覆光纤制造设备,备有:冷却塔,供给氦气,用来冷却由热抽丝抽拔光纤基材所得到的光纤;树脂包覆机,将树脂包覆在所述冷却塔中冷却到规定温度的光纤上;气体滤清循环机,吸引所述冷却塔内包括氦气的混合气体,从所述混合气体中分离滤清所述氦气,得到回收气体并再提供给所述冷却塔;和供给所述冷却塔纯氦气的装置;其特征是所述气体滤清循环机具有:第1容器,积蓄从所述冷却塔中引出的混合气体;压缩机,使从所述第1容器供给的混合气体压缩;和控制器,用于控制所述压缩机,使得所述压缩机与供给所述冷却塔的氦气的流量成比例地吸引所述冷却塔内混合气体;第2容器,积蓄用所述压缩机压缩了的混合气体;气体滤清器;提供所述第2容器内压缩了的混合气体,从所述压缩了的混合气体中分离回收氦气;和回收气体供应通道,把从所述气体滤清器回收的气体供给所述冷却塔。
11.一种包覆光纤制造方法,包括如下步骤:利用供给所述冷却塔内的氦气,使借助热拔丝拉伸光纤基材所得到的光纤通过冷却塔被冷却到规定温度,接着在象这样冷却了的光纤上包覆树脂,制造包覆光纤,从所述冷却塔内引出包括所述冷却塔内氦气的混合气体,从所述混合气体中分离滤清所述氦气,得到回收气体,再供给所述冷却塔,同时根据需要,把纯氦气供给所述冷却塔;其特征是,在第1容器中积蓄从所述冷却塔引出的混合气体,用压缩机压缩从所述第1容器供给的混合气体,在第2容器中积蓄用所述压缩机压缩了的混合气体,使所述第2容器内压缩了的混合气体一部分经过气体返回通道返回所述第1容器,把在所述第2容器内压缩了的混合气体达到规定压力时的所述混合气体供给气体滤清器,从所述混合气体中分离回收氦气,来自所述气体滤清器的回收滤清气体达到规定的氦气浓度之后,把所述回收气体供给所述冷却塔,控制所述回收滤清气体和所述纯氦气的比例,使所述包覆光纤的包覆厚度成一定值。
12.如权利要求11的方法,其特征是所述第2容器内的压缩混合气达到规定压力时,在通过所述第2容器把所述压缩混合气供给所述气体滤清器同时,从所述第2容器经过所述气体回收通道,使来自第2容器的所述压缩混合气一部分返回所述第1容器。
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