流體速度的增加與壓力的下降同時發(fā)生。結(jié)果，由于在通道的最接近表面附近流體流動減小造成的較大壓力將迫使無覆蓋的光纖90回到通道104中心。由此，在一些實施例中，由于無覆蓋光纖90在與冷卻流體的流動方向橫交地被牽拉時在光纖周圍經(jīng)過并流出通道104的流體流，無覆蓋的光纖90至少部分地藉由伯努利效應(yīng)居中在通道104內(nèi)。值得注意的是，這種居中的發(fā)生無需利用從其一側(cè)撞擊到光纖的任何流體流動，例如沒有與冷卻流體的流動方向正交射出的流體流的射流存在。可調(diào)整行進過狹縫的流體流的速度以維持無覆蓋的光纖90以使無覆蓋的光纖90整體位于通道104的錐形部分119之上。
[0037]通過來自冷卻裝置100的流體供給腔144的多個流體流施加至無覆蓋的光纖90的力可在流體流動的第一方向和第二方向上平衡，以使被施加至無覆蓋的光纖90的力相等。通過被施加至無覆蓋的光纖90的相等和抵消的力，由歸因于施加至無覆蓋的光纖90的氣動阻力的力和力矩負載造成的無覆蓋的光纖90的偏移對于被施加至無覆蓋的光纖90的任何牽拉應(yīng)力量可以是規(guī)則的和可重復(fù)的。此外，被施加至無覆蓋的光纖90的力，并因此無覆蓋的光纖90的偏移，對于在無覆蓋的光纖90上引導(dǎo)的任何流體流的量可以是規(guī)則的和可重復(fù)的。因而，使用本文描述的冷卻裝置100來冷卻無覆蓋的光纖90可提供無覆蓋的光纖的熱傳遞率的改進靈活性，以通過分別增大或減小被引入冷卻裝置100的冷卻流體的壓力使得被施加至無覆蓋的光纖90的熱傳遞率增加或減小。因而，可根據(jù)需要調(diào)整無覆蓋的光纖90的冷卻率。
[0038]在其它實施例中，被施加至無覆蓋的光纖90的力在流體流動的第一方向和第二方向上可能是不平衡的，由此被施加至無覆蓋的光纖90的力可能不相等。因而，由于氣動阻力被施加至無覆蓋的光纖90的力和力矩負載可能傾向于使無覆蓋的光纖90平移離開通道104的中心。為了適應(yīng)無覆蓋的光纖90在通道104內(nèi)的平移，通道104本身可被構(gòu)形以當(dāng)無覆蓋的光纖90平移時最小化與無覆蓋的光纖90的接觸。
[0039]現(xiàn)在參見圖6和圖7，其示出用于冷卻裝置100中的側(cè)壁210的另一實施例。偵J壁210包括多個增壓腔118，它們各自獨立地垂直于冷卻流體供給。通過相應(yīng)流體連接配件120被引入每個增壓腔118的冷卻流體的壓力和流率可被調(diào)整以使通過側(cè)壁210和襯墊140形成的相應(yīng)流體供給腔(如圖2-4所示)中的每一個各自具有在不同于周圍流體供給腔的壓力和流率下的冷卻流體。
[0040]由于離開每個增壓腔118的冷卻流體的壓力和流率可改變，因此從無覆蓋的光纖90的熱傳遞率可基于離開每個增壓腔118的冷卻流體的壓力和流率對每個流體供給腔類似地改變。此外，通過冷卻流體施加至無覆蓋的光纖90的力的強度可基于離開每個增壓腔118的冷卻流體的壓力和流率而改變。具體地說，可改變冷卻流體的壓力和流率以平衡通過氣動阻力施加至無覆蓋的光纖90的力和力矩負載，以使無覆蓋的光纖90背離通道104中心的最大位移被最小化。具體地說，通過改變離開每個增壓腔的冷卻流的壓力和流率，由于冷卻流體對無覆蓋的光纖90施加力矩負載造成的偏移減小可以減小無覆蓋的光纖90的總偏移。通過改變壓力和流率以最小化無覆蓋的光纖90的偏移，無覆蓋的光纖90和冷卻裝置100的部件之間接觸的傾向可被降低。
[0041]現(xiàn)在參見圖8，其示出向具有多個增壓腔118的側(cè)壁210提供冷卻流體的流體供給組件300的一個實施例。冷卻流體壓力源在受調(diào)節(jié)的壓力下將冷卻流體提供給冷卻裝置100冷卻流體的例子不構(gòu)成限制地包括空氣、氦、氮等等。在一些實施例中，可能希望將空氣用作冷卻流體以降低冷卻裝置100的工作成本并省去捕獲在制造過程中使用的冷卻流體以冷卻無覆蓋的光纖90的需求。所描繪的流體供給組件300的實施例包括流體耦合至多個流體供給管線304的流體壓力源302。流體供給組件300耦合至歧管306，該歧管306將冷卻流體分配給多個流體連接配件120，這些流體連接配件120與增壓腔118流體連通。流體供給組件300還包括多個調(diào)節(jié)器312或閥，它們可選擇地朝向打開位置或關(guān)閉位置調(diào)節(jié)以將冷卻流體的期望壓力和流體流提供至增壓腔118。流體供給組件300的實施例也可包括主流動調(diào)節(jié)器310，該主流動調(diào)節(jié)器310可被調(diào)節(jié)以改變至增壓腔118的冷卻流體的總傳遞，但不擾亂由調(diào)節(jié)器312設(shè)定的壓力和流體流的總體平衡。
[0042]現(xiàn)在參見圖9，其示出冷卻裝置400的另一實施例。在該實施例中，冷卻裝置400包括一體形成的兩個側(cè)壁組件102，以使限定增壓腔118和流體供給腔144的內(nèi)腔103 —體地形成在側(cè)壁組件102內(nèi)。在這些實施例中，諸如排放開口 142、出口 143、多個指狀物114和槽116的部件可彼此一體地形成。這些實施例可根據(jù)包括快速成型技術(shù)的多種方法來制造，包括選擇性激光燒結(jié)、直接金屬激光燒結(jié)、熔融沉積造型、立體光刻、層疊物制造、電子束熔化、粉末層和/或噴墨頭打印等等。在圖9所示的實施例中，冷卻裝置400包括兩個側(cè)壁組件102，然而，應(yīng)當(dāng)理解，冷卻裝置400的一些實施例可包括一體地包含限定內(nèi)腔103的所有特征的單個側(cè)壁組件102。形成包括與側(cè)壁組件102 —體的內(nèi)腔103的冷卻裝置400可減少冷卻流體的泄漏，并且對于固定量的冷卻流體，可提高冷卻裝置400的冷卻性能。
[0043]現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)理解，用于生產(chǎn)光纖的生產(chǎn)線可包括冷卻裝置，該冷卻裝置向光纖提供冷卻流體以為后續(xù)工藝降低光纖的溫度。冷卻裝置以在與光纖的牽拉方向橫交的方向上在光纖上誘發(fā)氣動阻力的速度將冷卻流體引至光纖。冷卻裝置包括多個流體供給腔，這些流體供給腔沿冷卻裝置以連續(xù)相反的方向引入冷卻流體，以使由氣動阻力造成的偏移最小化以及光纖與冷卻裝置之間的接觸最小化。冷卻裝置可包括多個增壓腔，這些增壓腔將單獨調(diào)節(jié)的冷卻流體饋送至流體供給腔以管理熱傳遞率以及力和力矩負載施加。
[0044]要注意，本文中使用的術(shù)語“基本上”和“大約”表示歸于任何定量比較、值、測量或其它表示的固有的不確定度。這些術(shù)語也在本文中用來表示定量表示偏離所聲稱基準而不導(dǎo)致所討論的主題的基本功能變化的程度。
[0045]在第一方面，本公開提供用于在生產(chǎn)過程中冷卻光纖的冷卻裝置，該冷卻裝置包括:由至少一個側(cè)壁組件限定的通道；以及沿側(cè)壁組件內(nèi)部定位的多個內(nèi)腔，所述內(nèi)腔包括至少一個增壓腔、與至少一個增壓腔流體連通的第一多個流體供給腔以及與至少一個增壓腔流體連通的第二多個流體供給腔，其中冷卻流體從至少一個增壓腔在第一方向上向第一多個流體供給腔提供，并在與第一方向相反的第二方向上向第二多個流體供給腔提供。
[0046]在第二方面，本公開提供了一種冷卻光纖的方法，包括:沿生產(chǎn)線在下游方向上牽拉光纖通過冷卻裝置；以及在冷卻裝置內(nèi)在光纖周圍注入冷卻流體，該冷卻裝置包括至少一個側(cè)壁組件，該側(cè)壁組件包括通道和多個內(nèi)腔，所述內(nèi)腔包括與至少一個增壓腔流體連通的多個流體供給腔，其中冷卻流體從至少一個增壓腔在與光纖行進的方向橫交的第一方向上向第一多個流體供給腔提供，并且冷卻流體從至少一個增壓腔在與光纖的行進方向橫交并與第一方向相反的第二方向上向第二多個流體供給腔提供。
[0047]在第三方面，本公開提供第一至第二方面的冷卻裝置，其中至少一個側(cè)壁組件包括:彼此隔開的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁；以及位于第一側(cè)壁和第二側(cè)壁之間的至少一個襯墊，所述襯墊限定多個內(nèi)腔。
[0048]在第四方面，本公開提供第一至第三方面的冷卻裝置，其中第二多個流體供給腔沿通道間隔在第一多個流體供給腔之間。
[0049]在第五方面，本公開提供第一至第四方面的冷卻裝置，其中冷卻流體從第一增壓腔向第一多個流體供給腔提供并且冷卻流體從第二增壓腔向第二多個流體供給腔提供。
[0050]在第六方面，本公開提供第一至第五方面的冷卻裝置，其中至少一個增壓腔包括多個增壓腔，每個增壓腔為多個流體供給腔中的一個提供流體。
[0051]在第七方面，本公開提供第六方面的冷卻裝置，還包括與冷卻流體供給源和多個增壓腔流體連通的多個調(diào)節(jié)器，以使被引至多個增壓腔中的每一個的冷卻流體被調(diào)節(jié)。
[0052]在第八方面，本公開提供第一至第七方面的冷卻裝置，其中側(cè)壁組件包括與流體供給腔中的至少一個流體連通的多個出口通道部分，多個出口通道部分中的每一個與每個流體供給腔相反地相對通道定位并且每個出口通道部分具有相比在通道估算的流體供給腔的冷卻流橫截面積更大的出口橫截面積。
[0053]在第九方面，本公開提供第一至第八方面的冷卻裝置，其中通道沿流體流方向從至少一個增壓腔至出口通道部分錐形地打開，