定側(cè)壁組件102。在圖2和圖3所示的實(shí)施例中,各自具有帶交替部分112的兩個(gè)側(cè)壁110的兩個(gè)側(cè)壁組件102彼此相鄰地定位并通過襯墊140彼此隔開,襯墊140將在后面更詳細(xì)地描述。兩個(gè)側(cè)壁組件102由襯墊140隔開,并且側(cè)壁組件102限定通道104,無覆蓋的光纖90通過該通道104被牽引以由冷卻裝置100冷卻。
[0025]如圖2和圖3所示,側(cè)壁組件102中的相鄰側(cè)壁110的指狀物114和槽116可彼此隔開以使每組指狀物114和槽116限定出口通道部分106。如下文中更詳細(xì)描述的那樣,被引入到冷卻裝置100的冷卻流體流入通道104以通過強(qiáng)制對(duì)流冷卻無覆蓋的光纖90。通過在流過無覆蓋的光纖90之后流出出口通道部分106,冷卻流體離開冷卻裝置100。
[0026]在圖2和圖3所示的冷卻裝置100的實(shí)施例中,兩個(gè)側(cè)壁組件102被耦合至固定板130。側(cè)壁組件102可通過多個(gè)緊固件和/或其它夾緊機(jī)構(gòu)(未示出)固定至固定板130以相對(duì)于固定板130和相對(duì)于彼此耦合側(cè)壁110。在一些實(shí)施例中,定位元件(未示出,例如精密定位銷)可被插入到固定板130和鄰近定位板130的側(cè)壁110兩者中的定位孔中以維持側(cè)壁110相對(duì)于固定板130的位置。固定板130可包括組件出口通道132,用以將冷卻流體從后側(cè)側(cè)壁組件102的出口通道部分106排出。
[0027]現(xiàn)在參見圖4,其示出圖2和圖3中示出的冷卻裝置100的實(shí)施例,其中前側(cè)側(cè)壁110被移除以露出后側(cè)側(cè)壁110和襯墊140。襯墊140可在組裝的冷卻裝置102內(nèi)限定多個(gè)內(nèi)腔103,這些內(nèi)腔103引導(dǎo)冷卻流體流過冷卻裝置100。與前面的描述類似,側(cè)壁110各自包括交替部分112,所述交替部分112具有通過槽116彼此隔開的多個(gè)指狀物114。此夕卜,如圖4所示,每個(gè)側(cè)壁110包括增壓腔118。增壓腔118沿側(cè)壁110的大部分長度延伸。增壓腔118與冷卻流體壓力源(下面參照?qǐng)D7討論)流體連通,在圖3所示的實(shí)施例中,該冷卻流體壓力源通過流體連接配件120形成通路。
[0028]參照?qǐng)D3和圖4,當(dāng)兩個(gè)側(cè)壁組件102彼此相鄰地定位時(shí),兩個(gè)襯墊140被定位以接觸兩個(gè)側(cè)壁組件102。在圖3和圖4中被描繪成分立組件的襯墊140是薄板結(jié)構(gòu)。襯墊140維持側(cè)壁110之間的間隔,并且襯墊140在無覆層的光纖90周圍的區(qū)域彼此隔開以限定通道104。在一個(gè)實(shí)施例中,襯墊140由厚度大約0.006英寸的薄板制成,以使側(cè)壁組件102之間的間距為大約0.006英寸。襯墊140基本為平坦的,由此當(dāng)襯墊140位于側(cè)壁110之間并被固定時(shí),襯墊140抑制流體流過薄板140的固體區(qū),相反允許排放開口 142和出口143的區(qū)域中的流體流,如下文中進(jìn)一步解釋的那樣。在圖2-4描述的實(shí)施例中,通道104一般沒有障礙物以使無覆蓋的光纖90經(jīng)過冷卻裝置100而不接觸冷卻裝置100的任何部件。
[0029]現(xiàn)在參見圖4和圖5,襯墊140包括多個(gè)排放開口 142,這些排放開口 142背離通道104延伸一深度并彼此隔開通常與側(cè)壁110的指狀物114和槽116的間距對(duì)應(yīng)的距離。襯墊140也包括位于排放開口 142之間的多個(gè)出口 143,由此當(dāng)襯墊140相對(duì)于彼此取向和定位時(shí),第一襯墊140的出口 143相鄰于第二襯墊的排放開口 142定位,并且第二襯墊的出口 143相鄰于第一襯墊的排放開口 142定位。排放開口 142總體從增壓腔118延伸至側(cè)壁110的交替部分112。當(dāng)在兩個(gè)側(cè)壁組件102之間組裝時(shí),排放開口 142可各自限定與增壓腔118流體連通的流體供給腔144。在升高的壓力下被引至增壓腔18的冷卻流體將從增壓腔118通過流體供給腔144流入通道104并越過無覆蓋的光纖90,并在交替?zhèn)缺?10的指狀物114和槽116之間通過側(cè)壁102的出口 143和出口通道部分106。
[0030]如圖4和圖5所示,排放開口 142和出口 143的取向連同增壓腔118的位置控制冷卻流在冷卻裝置100中的大體方向。如前所述,側(cè)壁組件102限定通道104,無覆蓋的光纖90通過通道104沿牽拉方向A被牽拉。布置排放開口 142和出口 143以使冷卻空氣沿第一方向109a在由第一排放開口 142限定的第一流體供給腔144內(nèi)流動(dòng),并且冷卻空氣在第二方向109b在由第二排放開口 142限定的第二流體供給腔144內(nèi)流動(dòng),所述第二排放開口 142在無覆蓋的光纖90的牽引方向A上沿冷卻裝置100順序地定位。由于兩個(gè)襯墊140的排放開口 142彼此橫向地隔開,因此流體流通過一個(gè)襯墊140的方向可以是對(duì)于所有排放開口 142的同一方向。如圖5所示,冷卻流體沿第一方向109a流動(dòng)通過上襯墊140a中的排放開口 142,而對(duì)于下襯墊140b中的排放開口 142則沿第二方向109b流動(dòng)。從相繼的流體供給腔144引入的冷卻流體彼此沿相反方向流動(dòng)。
[0031]沿其中一個(gè)流體供給腔144離開增壓腔118的冷卻流體一般在由襯墊140中的排放開口 142和側(cè)壁110形成的體積(即流體供給腔144)內(nèi)流動(dòng)。冷卻流體流入通道104,越過無覆蓋的光纖90,并進(jìn)入由襯墊140內(nèi)的出口 143和側(cè)壁110形成的體積。一旦在出口 143中,冷卻空氣一般通過交替?zhèn)缺?10之間的出口通道部分106離開冷卻裝置100。離開流體供給腔144的冷卻空氣一般通過與通道104處于相反位置的出口通道部分106大量地離開冷卻裝置100。然而,常見的是一些冷卻流體變得夾帶在無覆蓋的光纖上和/或圍繞流體供給腔144,使離開流體供給腔144的流體的一部分不通過與通道104處于相反位置的出口通道部分106離開冷卻裝置100。
[0032]隨著冷卻流體流過無覆蓋的光纖90,熱量從熱的無覆蓋光纖90傳遞至相對(duì)冷的冷卻流體。熱量可通過強(qiáng)制對(duì)流從無覆蓋的光纖90傳遞至冷卻流體。熱量也可通過輻射從無覆蓋的光纖90傳遞至冷卻裝置100本身。對(duì)于許多工作條件,強(qiáng)制對(duì)流是主要的熱傳遞模式。此外,冷卻流體在無覆蓋的光纖90周圍的流動(dòng)沿冷卻流體流動(dòng)方向?qū)o覆蓋的光纖90施力,這通常歸因于無覆蓋的光纖90上的氣動(dòng)阻力。該力往往沿冷卻流體流的方向使無覆蓋的光纖90背離無覆蓋的光纖的牽拉方向偏移。通過設(shè)置襯墊140中的排放開口142以及側(cè)壁110的指狀物114和槽116以使冷卻流體的流動(dòng)方向在相鄰流體供給腔144之間交替,無覆蓋的光纖90的偏移可受到控制,以使無覆蓋的光纖90與冷卻裝置100的部件保持隔開。
[0033]再次參見圖3,襯墊140位置處的側(cè)壁組件102之間的間距小于側(cè)板110的指狀物114和槽116之間的間距。指狀物114和槽116之間的相對(duì)間距的增加反映著出口通道部分106的橫截面積相對(duì)于流體供給腔144的增加。出□通道部分106的橫截面積的增加使得對(duì)冷卻流體流動(dòng)的流動(dòng)限制減小,并在冷卻流體流動(dòng)超出通道104時(shí)降低冷卻流體的速度。相比不包括位于通道104遠(yuǎn)端的增加橫截面積的出口通道的冷卻裝置100,冷卻流體的流動(dòng)限制的減少可能導(dǎo)致對(duì)于固定壓力的冷卻流體流率增加。
[0034]仍然參見圖3,側(cè)壁110的指狀物114可包括錐形部分119,其從增壓腔118向出口通道部分106沿冷卻流體流的方向使通道104開口漸縮。錐形部分119可與襯墊140的平表面成大約0°至大約10°的夾角,包括以大約0.6°漸縮的錐形部分119。如圖3所示,為解說起見,錐形部分119的嚴(yán)重性被夸大。錐形部分119形成通道104,該通道沿冷卻流體從流體供給腔144進(jìn)入通道104的一側(cè)具有較窄寬度并且沿冷卻流體通過出口通道部分106離開通道104的一側(cè)具有較寬寬度。錐形部分119可幫助將無覆蓋的光纖90定位在通道104內(nèi)的特定位置。
[0035]如前面所述的,冷卻裝置100通過在無覆蓋的光纖90和通道104之間維持“流體墊”而保持無覆蓋的光纖90與冷卻裝置100的部件的間隔。被施加至無覆蓋的光纖90的力的強(qiáng)度可能受通道104的局部橫截面積(即錐形部分119)影響。此外,無覆蓋的光纖90可位于從大約I倍至大約2倍的光纖直徑(例如從大約I倍至大約1.75倍的光纖直徑,例如從大約I倍至大約1.5倍的光纖直徑)的通道104內(nèi)。由于伯努利效應(yīng),包括在無覆蓋的光纖90和通道104之間的這種低間隙的冷卻裝置100可使無覆蓋的光纖90自居中在通道104內(nèi)。隨著無覆蓋的光纖90越來越接近限定通道104的表面,由于阻力的相對(duì)增加,在無覆蓋的光纖90和通道104的最接近表面之間冷卻流體的速度將減小,并且在無覆蓋的光纖和通道104的最遠(yuǎn)表面之間速度將增加。
[0036]不囿于理論,根據(jù)伯努利效應(yīng),