JP2001316126A - 高温連続ファイバーの冷却方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却剤ガスを使用して高温の連続ファイバー
を冷却する方法と装置を提供する。 【解決手段】 高温の連続ファイバーを開放端部を持つ
熱交換器の進路を通過させて冷却し、同時にこの進路に
再循環精製冷却剤ガスと新たな冷却剤ガスとを含む冷却
剤ガスを導入し、使用済み冷却剤ガスの一部を進路の開
放端部から周囲雰囲気中へ出させ、使用済み冷却剤ガス
の一部を取り出し、精製して上記進路へ再循環させ、そ
して当該取り出した部分の酸素含有量を監視する方法に
おいて、上記進路へ導入する冷却剤ガスの質量流量を、
使用済み冷却剤ガスの酸素含有量が予め定められた最高
濃度を超えたならば酸素濃度が予め定められた最低濃度
未満に下がるような時間まで使用済み冷却剤ガスの精製
のための抜き出しと再循環を自動的に中断するようにす
ることにより、その組成とは無関係に制御するようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却剤ガスを使っ
て高温の連続繊維を冷却することに関し、そして光ファ
イバー（光学繊維）のヘリウムでの冷却に特に適用され
るものであるが、本発明が適用されるのはそれには限ら
れない。本発明は、冷却の方法と冷却のための装置の両
方を提供する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】光ファ
イバー産業は、製造費を低下させつつ最高基準の製品品
質を維持しようとするますます盛んになる圧力に直面し
ている。光ファイバー製造設備の運転費のうちの主要部
分はユーティリティに取られており、一つの費用のかか
るユーティリティを減らそうとして、光ファイバーが線
引き塔（ｄｒａｗ ｔｏｗｅｒ）の中央を垂直に下方へ
進む際にこの光ファイバーと外部から冷却を受ける線引
き塔のチューブの壁との間の熱交換媒体として使用され
るヘリウムの経費に注意が向けられている。従来の光フ
ァイバーの製造では、線引き塔に供給される全てのヘリ
ウムは線引き塔の開放の端部を通って大気へ逃散させて
いる。例えば、特開昭６０−４６９５４号公報、特開平
４−２４０１２９号公報、及びヨーロッパ特許出願公開
第００９４１７２号明細書には、ヘリウムを回収し再利
用することが提案されている。

【０００３】光ファイバーの製造に関連する技術のレベ
ルは非常に高い。光ファイバーは、直径をミクロンレベ
ルに厳しく制御しながらバッチ法で製造される。これ
は、線引き炉の制御から、ファイバー径の測定、ファイ
バーの冷却、コーティングの適用及び線引き速度の制御
に至るまでの、精巧なレベルの制御を必要としている。
最適なのは、直径のばらつきのない最大長の単一ファイ
バーを可能な一番速い時間で生産しつつ、所望の光透過
率パラメーターを維持することである。線引き工程を開
始する際に、最高の線引き速度と安定な運転をできるだ
け速く得るのに、かなりの努力が払われている。高レベ
ルの制御と、線引き操作に影響を及ぼしかねないパラメ
ーターの数の点から見て、ヘリウムを回収しながら安定
した運転を維持することはかなりの大仕事になる。線引
き塔での冷却の効率に影響を及ぼす変更は、規格外の製
品、ファイバーの破断、あるいはファイバーの線引き作
業を混乱させるコーティングの問題を招きかねない。生
産の中断とむだになる製品が増加する犠牲を払わないの
であれば、線引きプロセスで使用されるヘリウムを回収
するは経済的に堅実なことである。最終のファイバー製
品は、たとえ高価なものであるとしてもユーティリティ
ガスの回収よりもはるかに価値がある。それゆえに、光
ファイバーの製造作業からヘリウムを回収するための安
定し、十分に確定し、自動化した制御系が必要とされて
いる。これは、ヘリウムの再利用のための従来技術の提
案では満足に達成されてはいない。

【０００４】特開昭６０−４６９５４号公報には、熱交
換器内の進路を通過する間にヘリウム又はヘリウム／不
活性冷却剤ガス混合物との接触により光ファイバーを冷
却するための熱交換器が開示されている。冷却剤ガス
は、新たなヘリウムと、そしてガス混合物を使用する場
合には不活性ガスの追加を受けながら、再循環される。
この追加後の再循環ガスの流量は、弁により、明記され
ていないやり方でもって制御され、そして流量計により
監視される。随意に、上記の進路に入る前にガスを冷却
し、及び／又はこの進路を別個に冷却する。

【０００５】特開平４−２４０１２９号公報では、特開
昭６０−４６９５４号公報の方法をそれに対する従来技
術としており、光ファイバーが熱交換器の進路をガスの
流動方向に対して向流方向に通過する際に光ファイバー
をヘリウム／窒素ガス混合物と直接接触させることによ
り冷却している。ガスは、新たなヘリウムと窒素の追加
を受けながら再循環される。この追加後の再循環ガスは
上記の進路へ入る前に冷却され、及び／又は進路が別個
に冷却される。特開昭６０−４６９５４号公報の方法に
あっての問題は、冷却のために必要とされるヘリウムの
容量と、熱交換器進路の末端でのヘリウムの損失と空気
の混入であると述べられている。特開平４−２４０１２
９号公報は、この問題を、再循環するヘリウムを精製し
て、特に熱交換器の進路の末端からそれに入る空気を除
去することで克服しようとしている。流量制御の詳細は
提示されていない。

【０００６】特開平４−２４０１２９号公報の図１の態
様では、再循環ヘリウムガスを熱交換器進路の上方の出
口から抜き出し、ヘリウムガス精製装置へ圧送してそれ
から空気を除去している。精製装置から出てゆくヘリウ
ムガスはガス混合器へ圧送され、そこではヘリウムガス
源から補給ヘリウムが加えられる。その結果得られたガ
ス混合物は、次いで熱交換器進路の下部のガス入口へ供
給される。

【０００７】特開平４−２４０１２９号公報の図２の態
様は、熱交換器の進路の壁を冷却しており、且つ補給さ
れた再循環ヘリウムを冷却してから熱交換器の進路へ戻
している点で、その図１の態様と異なる。

【０００８】ヨーロッパ特許出願公開第０６０１６０１
号明細書には、高温の連続ファイバーを冷却剤ガスで冷
却する進路を有する熱交換器からの冷却剤ガスの再循環
が開示されており、そしてこの明細書は特に、ヘリウム
を使用する光ファイバーの冷却に関係している。進路へ
の及び進路からの冷却剤ガスの流量は、進路から出てく
る再循環冷却剤ガスの流量、不純物濃度、及び圧力のう
ちの一つ以上を基にして制御される。流量の制御手段
は、「弁、オリフィス、焼結フィルター、直径が回収導
管よりも小さな細い管、あるいは充填層などの、少なく
とも一つの流れ抵抗手段」でよいことと、「流れ抵抗手
段の調節は冷却剤ガスの流量、圧力及び／又は組成を基
に手動で又は自動式に行うことができ」あるいは「流れ
抵抗手段は経験と計算に基づき、又は冷却剤ガスの流
量、圧力及び／又は組成に基づいて、前もって設定し又
は前もって調節できる」ことが述べられている。冷却剤
ガス中の監視される不純物のヨーロッパ特許出願公開第
０６０１６０１号明細書中の唯一の例示は、酸素濃度の
それである。

【０００９】ヨーロッパ特許出願公開第００９４１７２
号明細書には、溶媒を蒸発させる乾燥機に出入りする窒
素又はその他の不活性ガスの再循環が開示されている。
乾燥機からの排気不活性ガスの流量を、乾燥機出口から
の流量及び乾燥機中での酸素濃度に応じ制御している。
再循環不活性ガスはコンデンサーユニットへ圧送され、
そこで溶媒を除去して一部を乾燥機の本体へ戻し、一部
を不活性ガスカーテンとして乾燥機の端部へ戻してい
る。ガス出口圧力が予め定められたレベルより下がる
と、ポンプへのガス流量をコンデンサーユニットからの
再循環ガスで補給する。再循環ガスの分配と量、及び補
給不活性ガスの供給は、ガス出口を通る流量、ガス入口
を通る流量、乾燥機中における溶媒濃度、乾燥機中にお
ける酸素濃度、及びコンデンサーユニットからの再循環
流の圧力に応じて制御される。

【００１０】ヨーロッパ特許出願公開第０８２０９６３
号明細書には、光ファイバー製造法のファイバー線引き
工程から、及び成長（堆積）工程と固結（ｃｏｎｓｏｌ
ｉｄａｔｉｏｎ）工程の少なくとも一方からのヘリウム
の再循環が開示されている。使用されるこれらの工程か
らのヘリウムは、低レベル純度まで部分的に精製され、
そしてファイバー線引きプロセスへ再循環され及び／又
は更に精製されて成長（堆積）、固結及びファイバー線
引き工程のうちの少なくとも一つへ再循環される。例示
された態様では、部分的に又は十分に精製された再循環
ヘリウム中の酸素、塩素、塩化水素及び水分汚染物のレ
ベルが予め定められたレベルを超えると、精製された再
循環ヘリウムを廃棄流として自動的に排出するようにさ
れる。

【００１１】国際公開第９７／４９９６０号パンフレッ
トには、光ファイバー製造法の固結工程からのヘリウム
の再循環が開示されている。使用されるこの工程からの
ヘリウムは、固結工程への再循環のために高レベルの純
度まで精製されるか、あるいはファイバー線引き又はそ
の他の処理工程での使用のために低レベルまで部分的に
精製され、そして次に固結、及び随意にその他の処理工
程、への再循環のために精製される。ファイバー線引き
工程又はその他の処理工程からのヘリウムを、固結工程
へのヘリウムの再循環とは無関係に、精製しそして再循
環させることができる。例示された態様では、使用する
又は精製したヘリウム中の汚染物レベルが予め定められ
たレベルを超えると、その使用する又は精製した再循環
ヘリウムをスクラバーへ自動的に排気するようにされ
る。

【００１２】本発明の主な目的は、新たなヘリウムを使
用する既存の線引き塔の運転への適用に対して引き起こ
す影響が最小限の、光ファイバー製造においてヘリウム
ガスを再利用するための比較的単純で且つ効果的な装置
を提供することである。より詳しく言えば、新たなヘリ
ウムのみを使用するのと比較して製造されるファイバー
の長さ、直径のばらつき、又は光透過率パラメーターを
低下させず、あるいは生産速度を低下させない、上記の
ような装置を提供するのが目的である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、高温の連続フ
ァイバーを周囲酸素含有雰囲気中に位置する熱交換器の
開放端部を持つ進路を通過させることにより高温連続フ
ァイバーを冷却し、同時にこの進路に再循環精製冷却剤
ガスと新たな冷却剤ガスとを含む冷却剤ガスを導入し、
当該進路への周囲雰囲気の侵入を制限するため使用済み
冷却剤ガスの一部を当該進路の上記の開放端部から出さ
せ、当該使用済み冷却剤ガスの一部を取り出し、精製
し、そして上記進路へ再循環させ、そして当該取り出し
た部分の酸素含有量を監視する際における改良を提供す
るものである。この改良は、上記進路へ導入する冷却剤
ガスの質量流量を、使用済み冷却剤ガスの酸素含有量が
予め定められた最高濃度を超えたならば酸素濃度が予め
定められた最低濃度未満に下がるような時間まで使用済
み冷却剤ガスの精製のための抜き出しと再循環を自動的
に中断するようにすることにより、その組成とは無関係
に制御できるものである。

【００１４】現時点における一つの好ましい態様では、
本発明の方法は、ファイバーを周囲湿分と酸素とを含有
している雰囲気中に位置する熱交換器の開放端部を持つ
進路を一定速度で通過させ、同時にこの進路に、ヘリウ
ムを少なくとも約９５％含有しており且つ再循環精製冷
却剤ガスと新たなヘリウムとを含む冷却剤ガスを導入
し、当該進路への周囲雰囲気の侵入を制限するため使用
済み冷却剤ガスの一部を当該進路の上記の開放端部から
出させ、当該使用済み冷却剤ガスの一部を取り出し、乾
燥させ、そして上記進路へ再循環させ、そして当該取り
出した部分の酸素含有量を監視することを含む方法であ
って、精製及び再循環のための使用済み冷却剤ガスの上
記の取り出しを、使用済み冷却剤ガスの酸素含有量が予
め定められた最高濃度を超えたならば自動的に中断し、
そして酸素含有量が予め定められた最低濃度未満に下が
ったならば再開し、且つ、上記進路へ導入する冷却剤ガ
スの質量流量をその組成と無関係に維持するものであ
る。

【００１５】現時点においてより好ましい態様では、本
発明の方法は、ファイバーを周囲湿分と酸素とを含有し
ている雰囲気中に位置する熱交換器の開放端部を持つ進
路を一定速度で通過させ、同時にこの進路に、ヘリウム
を少なくとも約９５％含有しており且つ再循環精製冷却
剤ガスと新たなヘリウムとを含む冷却剤ガスを導入し、
当該進路への周囲雰囲気の侵入を制限するため使用済み
冷却剤ガスの一部を当該進路の上記の開放端部から出さ
せ、当該使用済み冷却剤ガスの一部を取り出し、乾燥さ
せ、そして上記進路へ再循環させ、そして当該取り出し
た部分の酸素含有量を監視することを含む方法であっ
て、通常の運転中に精製及び再循環のために取り出す使
用済み冷却剤ガスの質量流量を上記進路へ導入する冷却
剤ガスの質量流量の８５〜９５％、例えば約９０％に維
持するが、この使用済み冷却剤ガスの取り出しを、その
酸素含有量が予め定められた最高濃度を超えたならば自
動的に中断し且つ酸素含有量が予め定められた最低濃度
未満に下がったならば再開し、当該使用済み冷却剤ガス
の取り出しを２以上の上記進路から使用済み冷却剤ガス
を真空ポンプで抜き出し且つ一定の吸い込み圧力を維持
するよう制御することにより行い、当該各進路から取り
出したガスの部分の質量流量を、当該ポンプの上流に位
置し且つ当該ポンプが圧力レベルの対応する変化に応答
できるよりも速く質量流量を調節するそれぞれの質量流
量制御器により制御し、各進路からの流れの上記中断を
当該それぞれの質量流量制御器とポンプとの間に位置す
る遮断弁により行い、そして各進路へ導入する冷却剤ガ
スの質量流量を、新たな冷却剤ガスに優先して再循環冷
却剤ガスを提供するよう設定された新たなヘリウムガス
及び再循環冷却剤ガスについてそれぞれの圧力制御器を
使用しそして当該導入する冷却剤ガスの圧力を調節する
ことにより、その組成と無関係に維持し且つ制御するも
のである。

【００１６】本発明はまた、本発明の改良方法により高
温の連続ファイバーを冷却するための装置も提供する。
この装置は、周囲酸素含有雰囲気中に位置するための熱
交換器であって、高温の連続ファイバーを通過させるた
めそれを受け入れるための開放端部を持つ進路を有する
熱交換器、当該進路へ再循環精製冷却剤ガスと新たな冷
却剤ガスとを含む冷却剤ガスを当該冷却剤ガスの組成と
無関係な質量流量で導入するための入口手段、当該進路
から使用済み冷却剤ガスの一部を取り出すための出口手
段、使用済み冷却剤ガスのうちの当該取り出した部分を
精製するための精製手段、当該取り出した冷却剤ガスの
部分を上記出口手段から上記精製手段を経て上記入口手
段へ再循環させるためのポンプ手段、当該取り出した冷
却剤ガスの部分の酸素含有量を監視するための酸素分析
手段、使用済み冷却剤ガスの上記の取り出しを中断する
ための再循環流制御手段、及び、この再循環流制御手段
を自動的に作動させて、上記酸素分析手段により測定さ
れた酸素含有量が予め定められた最高濃度を超えたなら
ば使用済み冷却剤ガスの上記の取り出しを中断し、そし
て当該測定された酸素含有量が予め定められた最低濃度
未満に下がったなならば当該取り出しを再開するための
信号手段、を含む。

【００１７】現時点において好ましい態様において、本
発明の装置は、周囲湿分及び酸素含有雰囲気中に位置す
るための少なくとも二つの熱交換器であって、それぞれ
の高温の連続ファイバーを受け入れてそれを通過させる
ための開放端部を持つ進路をおのおのが有する熱交換
器、再循環精製冷却剤ガスと新たな冷却剤ガスとを含む
冷却剤ガスを当該冷却剤ガスの組成とは無関係の質量流
量で各進路へ個別に導入するための入口手段であり、当
該新たな冷却剤ガスと再循環冷却剤ガスについて新たな
冷却剤ガスに優先して再循環冷却剤ガスを供給するよう
設定されたそれぞれの圧力調節器を含む入口手段、当該
進路のおのおのから使用済み冷却剤ガスの一部を個別に
取り出すためのそれぞれの出口手段、使用済み冷却剤ガ
スのうちの当該取り出した部分からその含有水分を凍結
させることにより湿分を除去するための精製手段、当該
取り出した冷却剤ガスの部分を上記それぞれの出口手段
から上記精製手段を経て上記入口手段へ再循環させるた
めのポンプ手段であって、上記精製手段の上流に位置
し、上記それぞれの出口手段に接続され、そして一定の
吸い込み圧力を維持するよう制御される真空ポンプを含
むポンプ手段、当該取り出した冷却剤ガスの部分の酸素
含有量を個別に監視するためのそれぞれの酸素分析手
段、各出口手段により取り出される使用済み冷却剤ガス
の質量流量の上記入口手段によりそれぞれの進路へ導入
される冷却剤ガスの質量流量に対する比を通常運転の間
個別に一定に維持するためのそれぞれの質量流量制御手
段であって、おのおのの当該質量流量制御手段が上記真
空ポンプの上流に質量流量制御器を含み、且つ当該ポン
プが対応する圧力レベルの変化に応答できるよりも速く
上記それぞれの進路からの質量流量を調節する、それぞ
れの質量流量制御手段、各進路からの使用済み冷却剤ガ
スの上記の取り出しを個別に中断するためのそれぞれの
再循環流制御手段であって、上記それぞれの質量流量制
御器と上記真空ポンプとの間に位置する遮断弁を含むそ
れぞれの再循環流制御手段、及び、おのおのの当該再循
環流制御手段を作動させて、上記それぞれの酸素分析手
段により測定された酸素含有量が予め定められた最高濃
度を超えたならば上記それぞれの進路からの使用済み冷
却剤ガスの上記の取り出しを自動的に中断し、そして当
該測定された酸素含有量が予め定められた最低濃度未満
に下がったなならば当該取り出しを再開するためのそれ
ぞれの信号手段、を含む。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の一つの側面によると、連
続のファイバーを周囲酸素含有雰囲気中に位置する熱交
換器の開放端部を持つ進路を通過させ、同時にこの進路
に再循環精製冷却剤ガスと新たな冷却剤ガスとを含む冷
却剤ガスを導入し、当該進路への周囲雰囲気の侵入を制
限するため使用済み冷却剤ガスの一部を当該進路の上記
の開放端部から出させ、当該使用済み冷却剤ガスの一部
を取り出し、精製し、そして上記進路へ再循環させ、そ
して当該取り出した部分の酸素含有量を監視することを
含む、高温の連続ファイバーを冷却する方法における改
良が提供され、その改良というのは、使用済み冷却剤ガ
スの酸素含有量が予め定められた最高濃度を超えたなら
ば精製及び再循環のための使用済み冷却剤ガスの上記取
り出しを自動的に中断し、当該酸素含有量が予め定めら
れた最低濃度未満に下がったならば当該取り出しを再開
し、そして上記進路へ導入される冷却剤ガスの質量流量
をその組成とは無関係に制御することにある。

【００１９】もう一つの側面によれば、本発明は、上記
第一の側面の方法により高温の連続ファイバーを冷却す
るための装置を提供するものであり、この装置は、周囲
酸素含有雰囲気中に位置するための熱交換器であって、
高温の連続ファイバーを通過させるためそれを受け入れ
るための開放端部を持つ進路を有する熱交換器、当該進
路へ再循環精製冷却剤ガスと新たな冷却剤ガスとを含む
冷却剤ガスを当該冷却剤ガスの組成と無関係な質量流量
で導入するための入口手段、当該進路から使用済み冷却
剤ガスの一部を取り出すための出口手段、使用済み冷却
剤ガスのうちの当該取り出した部分を精製するための精
製手段、当該取り出した冷却剤ガスの部分を上記出口手
段から上記精製手段を経て上記入口手段へ再循環させる
ためのポンプ手段、当該取り出した冷却剤ガスの部分の
酸素含有量を監視するための酸素分析手段、使用済み冷
却剤ガスの上記の取り出しを中断するための再循環流制
御手段、及び、この再循環流制御手段を作動させて、上
記酸素分析手段により測定された酸素含有量が予め定め
られた最高濃度を超えたならば使用済み冷却剤ガスの上
記の取り出しを自動的に中断し、そして当該測定された
酸素含有量が予め定められた最低濃度未満に下がったな
ならば当該取り出しを再開するための信号手段、を含
む。

【００２０】先に述べたように、本発明は、ヘリウムを
使用する光ファイバーの冷却に特に適用されるものであ
るが、本発明が適用されるのはそれには限られない。こ
のような用途では、使用済みのガス中において一般に許
容される最高の酸素濃度は１．５〜２．５％、例えば約
２％であり、最低の酸素濃度は一般に０．５〜１．５
％、例えば約１％である。好ましくは、進路に導入され
る冷却剤ガスのヘリウム濃度は約９５％〜１００％の範
囲内に維持される。

【００２１】都合よくは、冷却剤ガスは進路へそのほぼ
中央で導入され、再循環冷却剤ガスは進路のそれぞれの
開放端部におのおの隣接した二つの箇所で取り出され
る。

【００２２】一般に、ファイバーの速度と導入する冷却
剤ガスの質量流量は通常運転の間は一定に保持される。
その上に、あるいはそれとは別に、精製及び再循環のた
めに取り出す使用済み冷却剤ガスの質量流量の導入冷却
剤ガスの質量流量に対する比は一般に、通常運転の間は
例えば約９０：１００で一定に保持される。始動中又は
流れの中断後における精製及び再循環のために取り出さ
れる使用済み冷却剤ガスの割合は、上記の質量流量まで
徐々に増加させることができる。

【００２３】本発明の方法をヘリウムを使用しての光フ
ァイバーの冷却に適用する場合、またそのほかの何らか
の用途に適用する場合には、再循環冷却剤ガスの精製は
単純に湿分を除去することで十分であろう。とりわけヘ
リウムを使用する場合には、湿分の除去は、再循環冷却
剤ガスを冷却してその含有水分を凍結させることにより
都合よく行われる。そのほかの汚染物、とりわけ酸素
は、膜分離あるいは吸収といったような通常の技術によ
り除去することができる。

【００２４】通常、再循環冷却剤ガス中の酸素濃度は進
路から取り出された使用済み冷却剤ガスのサンプル流で
測定されるが、それは進路それ自体において測定するこ
ともできる。通常運転の間は、分析したサンプル流を精
製及び再循環のために取り出された冷却剤ガスと一緒に
して冷却剤ガスの損失を制限することができる。

【００２５】使用済み冷却剤ガスは、精製及び再循環た
めにはその精製装置の上流の真空ポンプにより取り出す
のが好ましい。質量流量制御器をポンプの上流に配置し
て取り出されたガスの部分の質量流量を調節することが
でき、この質量流量制御器とポンプとの間に遮断弁を配
置して、分析器からの信号に応じ再循環を中断しそして
再開することができる。

【００２６】通常、光ファイバーの生産は、冷却剤ガス
を共通の供給源から複数の線引き塔（熱交換器）へ並列
に供給することを必要とし、それゆえに、冷却剤ガス再
循環系は各線引き塔から使用済み冷却剤ガスを別々に回
収することができるけれども回収した流れをそれらの精
製前に一緒にすることができるべきである。本発明の方
法においては、これを、２以上の熱交換器の各進路から
の使用済み冷却剤ガスの取り出しをそれぞれの進路から
の使用済み冷却剤ガスの酸素含有量に応じて中断し且つ
その質量流量を調節するのを独立に行いながら、それぞ
れの進路から使用済み冷却剤ガスを抜き出すのに同じ真
空ポンプを使用することにより、たやすく且つ効率的に
達成することができる。好ましくは、ポンプは、再循環
冷却剤ガスの含有湿分を凍結させるため一定の吸い込み
圧力と再循環冷却剤ガスのそれぞれの質量流量を維持す
るように制御される。そのほかの汚染物、とりわけ酸素
は、膜分離あるいは吸着といったような通常の技術によ
り除去することができる。

【００２７】通常、再循環冷却剤ガス中の酸素濃度は進
路から抜き出した使用済み冷却剤ガスのサンプル流で測
定されるが、進路それ自体で測定してもよい。通常運転
の間は、冷却剤ガスの損失を制限するために、分析した
サンプル流を精製及び再循環のために取り出した冷却剤
ガスと一緒にすることができる。

【００２８】使用済み冷却剤ガスは精製と再循環のため
に、その精製を行う上流で真空ポンプにより取り出すの
が好ましい。ポンプの上流に質量流量制御器を配置して
取り出すガス部分の質量流量を調節することができ、こ
の質量流量制御器とポンプとの間に遮断弁を配置して分
析器からの信号に応じ再循環を中断及び再開することが
できる。

【００２９】通常、光ファイバーの生産は、冷却剤ガス
を共通の供給源から複数の線引き塔（熱交換器）へ並列
に供給することを必要とし、それゆえに、冷却剤ガス再
循環系は各線引き塔から使用済み冷却剤ガスを別々に回
収することができるけれども回収した流れをそれらの精
製前に一緒にすることができるべきである。本発明の方
法においては、これを、２以上の熱交換器の各進路から
の使用済み冷却剤ガスの取り出しをそれぞれの進路から
の使用済み冷却剤ガスの酸素含有量に応じて中断し且つ
その質量流量を調節するのを独立に行いながら、それぞ
れの進路から使用済み冷却剤ガスを抜き出すのに同じ真
空ポンプを使用することにより、たやすく且つ効率的に
達成することができる。好ましくは、ポンプは一定の吸
い込み圧力を維持するように制御され、そしてそれぞれ
の質量流量制御器はそれぞれの進路からの質量流量をポ
ンプが対応する圧力レベルの変化に応答することができ
るよりも素早く調節する。この応答時間における違い
は、特定の質量流量装置がその最適制御範囲内で作動す
るのを保証するようその特定の質量流量装置について最
適にすることができる定められた圧力損失で作動し、そ
れゆえに回収系の制御安定性を保持するのを可能にす
る。

【００３０】進路へ導入される冷却剤ガスを提供するた
めに再循環される精製した使用済み冷却剤ガスに新たな
冷却剤ガスを加えるのは、新たな冷却剤ガスに優先して
再循環冷却剤ガスを供給するよう設定された新たな冷却
剤ガス及び再循環冷却剤ガスについてのそれぞれの圧力
調節器を使って当該導入される冷却剤ガスの圧力を調節
することにより制御される。

【００３１】光ファイバーの製造においてヘリウムを使
用するのを参照して、以下に本発明を例示する。とは言
え、本発明の方法と装置の側面は両方とも任意の冷却剤
ガスでの任意の高温の連続ファイバーの冷却に広く適用
可能であることを理解すべきである。

【００３２】図１と図２の両方を参照すれば、光ファイ
バー１（図２参照）を炉（図示せず）から抜き出して、
線引き塔２で冷却してから通常のやり方でもってコーテ
ィングする。線引き塔２は、外部から例えば冷水又はグ
リコール／水系で冷却される垂直の中空円筒状の塔壁３
からなる本質的に通常の構造のものである。ファイバー
１は、壁３によって画定される進路４の中央を垂直に下
方へ進む。管路５の冷却剤ガスを入口６を通し、好まし
くは線引き塔２の中間点で、進路４へ導入する。通常の
運転では、管路５の冷却剤ガスは貯蔵タンク２６から管
路７を経由して提供される再循環冷却剤ガスと純粋ヘリ
ウムガス供給器９から管路８を経由して提供される補給
ヘリウムとの混合物からなる。管路５の冷却剤ガスの組
成は、管路７の再循環冷却剤ガスを管路８の補給ヘリウ
ムに優先して使用するように異なる圧力レベルで制御す
るよう設定されたそれぞれの圧力制御器１０、１１を使
って、その管路の圧力を調節することにより制御され
る。再循環冷却剤ガスがない場合には、冷却剤ガス５は
全体がガス供給器９から提供される純粋ヘリウムからな
ることは明らかであろう。

【００３３】通常の運転条件下では、線引き塔２への冷
却剤ガスの質量流量は固定されており、そして質量流量
計１２により測定される。圧力は、この質量流量計１２
の上流の圧力調節器１３により調節され、そして線引き
塔２への入口６を開閉するため質量流量計１２の下流に
遮断弁１４が設けられる。

【００３４】冷却剤ガスは光ファイバー１と円筒状の壁
３との間で熱交換媒体として働いて、ファイバーが進路
４を通過するにつれそれを冷却する。通常の線引き塔で
は、入口６を通し供給されたヘリウムの全てが進路４の
端部を通ってその外に出てゆき、周囲雰囲気が進路４へ
侵入するのと冷却剤ガスの再循環による汚染を防止して
いる。上述のとおり、従来技術では、進路４のそれぞれ
の開放端部に隣接した出口１５、１５’から冷却剤ガス
の実質的部分を取り出すことが知られている。線引き塔
２における冷却剤ガスは、進路４への周囲雰囲気の侵入
を制限するため大気圧よりわずかに高い圧力に維持され
るが、出口１５、１５’を通し抜き出されるヘリウムは
それでも周囲雰囲気からの汚染物、特に湿分と酸素、の
拡散により汚染される。抜き出した汚染されたヘリウム
を新たな補給ヘリウムとともに線引き塔２へ直接再循環
させると、汚染物含有量は増大し、それにより冷却剤ガ
スの熱交換容量を低下させる。上述のとおり、従来技術
では、線引き塔２への再循環の際に抜き出したガスから
汚染物を除去することが知られている。

【００３５】ここで説明している態様では、出口１５、
１５’はマニホールドで真空ポンプ１６へ接続され、そ
してこれが再循環のための推進力を提供し、またこれは
例えば５０ｋＰａ（５００ｍｂａｒ）の、一定の吸い込
み圧力を維持するよう制御される。二つの出口１５、１
５’を通る流量は、これらの出口１５、１５’のうちの
一方を通る流量を制御する単一の弁１７により釣り合わ
される。抜き出されるガスの流量は真空ポンプ１６の上
流の質量流量制御器１８により制御され、そしてこの質
量流量計１８と真空ポンプ１６との間に遮断弁１９が設
けられる。ポンプ１６は、質量流量制御器１８が抜き出
されたガスのポンプへの質量流量の制御を強めることが
できるよりもゆっくりと、圧力レベルの変化に反応す
る。

【００３６】通常運転では、遮断弁１９は開いていて抜
き出されたガスの再循環を可能にし、そして質量流量制
御器１８は抜き出すガスの質量流量を管路５を経由し入
口６を通して進路４へ供給される冷却剤ガスの質量流量
の一定割合、例えば９０％、に維持する。ところが、フ
ァイバー製造の始動の初期段階の間あるいはガス再循環
の中断している間（下記参照）は、遮断弁は閉じられて
抜き出されたガスの再循環を防止する。始動の際の関連
する段階での冷却剤ガス回収の開始時又は中断後の再循
環の再開時には、遮断弁１９を開くが、質量流量制御器
１８は、所定の時間にわたり且つ所定の質量流量増加速
度で質量流量を通常の割合に上昇させるよう制御され
る。これは、再循環ガスの割合が増加するにつれ管路５
を経由して供給される冷却剤ガス中のヘリウム含有量が
減少することにより冷却効率が低下する結果として線引
き塔２から出てくるファイバーの温度が上昇するのを、
ファイバーの冷却制御系（図示せず）が調節するための
時間を可能にする。ファイバーのコーティングは温度で
制御され、それゆえファイバー温度の段階変化はファイ
バーコーティングが燃焼又は破壊する原因となりかね
ず、あるいは規格外のファイバーの区画が製造される原
因となりかねない。

【００３７】質量流量制御器１８は、ヘリウム中に空気
が２％の混合物について校正される。ヘリウム濃度が９
５％から１００％まで変動するとすれば、質量流量制御
器での流量の読みの誤差は±２％になる。これは、流量
測定についてのフルスケールの±２％である製造業者の
保証誤差とほぼ同じであるので、制御系の精度に影響を
及ぼさない。測定誤差は、流量比制御を用いることから
更に減少する。管路５の冷却剤ガスと管路７の再循環冷
却剤ガスとの組成の差は比較的小さい。実際の冷却剤ガ
ス組成と質量流量装置を校正するのに用いられた冷却剤
ガス組成との差は、両方の質量流量測定装置の「真の流
量」測定の誤差に同じ影響を与える。これらの測定流量
の比を制御変数として使用することは、測定誤差の影響
を相殺する。

【００３８】抜き出したガスのサンプルを質量流量制御
器１８の上流で取り出し、そしてポンプ２１を通し、抜
き出したガスの酸素含有量を絶えず監視する分析器２２
へ供給する。通常運転の条件下では、酸素濃度は所定の
最高濃度未満、例えば２％未満にとどまる。とは言え、
酸素含有量がその最高濃度を超える場合には、分析器２
２からの信号が遮断弁１９を閉じさせて、それにより真
空ポンプ１６を孤立させ、そして抜き出されたガスの真
空ポンプ１６への流れを中断させる。この中断は、抜き
出されるガスの割合を分析器へ供給するそれに制限し、
そして管路８を通しての純粋ヘリウムの流量を増加させ
て、それゆえ管路５を経て供給される冷却剤ガスのヘリ
ウム含有量を増加させる。弁１９は、分析器２２により
検出される抜き出されたガス中の酸素濃度が、例えば１
％の、所定の濃度未満に下がるまで閉じたままである。

【００３９】弁１９が開くときには、分析器２２を通過
する割合のガスを真空ポンプ１６の下流の再循環ガスの
本体へ加えることができる。この場合には、質量流量制
御器１８の設定点を調整して再循環ガスへのこの追加分
を補償する。

【００４０】弁１９が開くと、抜き出されたガスは真空
ポンプ１６から、湿分を除去しそして随意に酸素及び／
又はその他の汚染物を除去するための精製装置２３へと
進む。好ましくは、湿分はガスを例えば液体窒素で、湿
分が凍結する温度まで冷却することにより除去される。
酸素及びその他の汚染物は、例えば膜分離あるいは低温
吸着等の通常の方法により除去することができる。とは
言え、たいていの光ファイバーへの適用においては、再
循環冷却剤ガスからは湿分を除去することが必要である
だけである。

【００４１】精製装置からの再循環ガスは第一の貯蔵容
器２４へ送られ、次いで圧縮機２５により第二の貯蔵容
器２６へ送られて、そこから再循環供給物が管路７を通
して抜き出される。

【００４２】図１に示したように、共通の冷却剤ガス源
から管路５を通しいくつかの線引き塔２、２’、２”へ
供給することができ、これらの線引き塔はそれぞれの遮
断片１９、１９’、１９”の下流の共通の再循環路を共
有することができる。しかしながら、各線引き塔２、
２’、２”は、対応する上付き符号のありなしにより図
１に示されたように独立した冷却剤ガス供給及び線引き
用構成要素を有する。線引き塔の一つからの冷却剤ガス
の回収を中断する場合には、他の塔でのヘリウムの回収
を目立って中断することなく真空ポンプが速度をおとし
より低速での制御に戻ることができる真空マニホールド
への十分なホールドアップの蓄積がある。

【００４３】本発明は、光ファーバー製造における線引
き塔冷却剤としてのヘリウムを再利用する従来技術の方
法を有意に改良するものである。下記で説明するよう
に、本発明の方法はヨーロッパ特許出願公開第０６０１
６０１号明細書のそれよりも単純であり、且つより安定
な冷却剤流量の制御を提供する。

【００４４】線引き塔に入ってくる冷却剤ヘリウムと塔
の各末端から出てゆく又はそこで回収されるものとの間
には、常に時間の遅れが存在する。回収系が冷却剤ガス
を再循環させるにつれて、冷却剤ガスの組成は、入口ガ
スと回収されたガスとの組成の違いが一定となり、回収
されたガスが入口での流量と組成を獲得するため純粋ヘ
リウムの補給ガスにより補充される定常状態に達するま
で変化する。この定常状態に達するまで、ヨーロッパ特
許出願公開第０６０１６０１号明細書の入口質量流量制
御器は冷却剤ガスの組成に応じて線引き塔への質量流量
を連続して変化させる。入口質量流量の連続的な変化
は、ファイバーが線引き塔を通過する際のその冷却に影
響を及ぼし、そしてファイバーの特性に、最も顕著には
ファイバー製造プロセス全体のプロセス制御にとって重
要なパラメーターである直径に、影響を与える。線引き
塔に入ってくる冷却剤ガスと回収され出口質量流量装置
により測定されそして次に制御されるものとの時間的遅
れ、及び変化する組成は、回収される冷却剤ガスの量が
変化するガス組成とともに周期的に変わるので、周期的
に変わる組成変化を引き起こす。多数の線引き塔の運転
では、入口組成へのほかの線引き塔の影響は、入口及び
出口冷却剤ガス流の組成が常に一定レベルに達するのを
妨げることがあり、それどころか、制御系が正しく調整
されていない場合には全体的な制御のバランスに影響を
及ぼしかねない。

【００４５】本発明において入口冷却剤組成とは無関係
な質量流量を使用することは、組成変化がプロセス制御
に及ぼす影響を最小限にする。冷却剤組成が線引き塔の
冷却効率に及ぼす影響は、入口質量流量の変化よりもず
っとゆっくりであり、それゆえ全体的なファイバー製造
プロセスの制御に及ぼす影響は最小限になる。

【００４６】本発明が上記の特定の細目には限定されな
いこと、また特許請求の範囲に記載されたものの範囲と
均等なものとから逸脱することなく多数の変更と改変を
加えることができることは、当業者の理解するところで
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘリウムを使って光ファイバーを冷却するため
の本発明の好ましい態様による装置を模式的に示す図で
ある。

【図２】図１の装置で使用するための冷却剤制御装置を
模式的に示す図である。

【符号の説明】

１…光ファイバー ２…線引き塔 ４…線引き塔における進路 ６…冷却剤ガス入口 ９…純粋ヘリウムガス供給器 １０、１１…圧力制御器 １５、１５’…冷却剤ガス出口 １６…真空ポンプ １２、１２’、１２”、１８、１８’、１８”…質量流
量計 １４、１４’、１４”、１９、１９’、１９”…遮断弁 ２６…貯蔵タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グレゴリー クホスロフ アースラニャン アメリカ合衆国，ペンシルバニア 18947, パイパーズビル，プランターズ ドライブ 6005 (72)発明者 マイケル ヘンリー エバンス ベルギー国，2018，アントワーペン ラモ リニエール シュトラート 224 (72)発明者 ジョセフ アンソニー スキリンガー アメリカ合衆国，ペンシルバニア 18104, アレンタウン，クロックス ロード 221

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続のファイバーを周囲酸素含有雰囲気
   中に位置する熱交換器の開放端部を持つ進路を通過さ
   せ、同時にこの進路に再循環精製冷却剤ガスと新たな冷
   却剤ガスとを含む冷却剤ガスを導入し、当該進路への周
   囲雰囲気の侵入を制限するため使用済み冷却剤ガスの一
   部を当該進路の上記の開放端部から出させ、当該使用済
   み冷却剤ガスの一部を取り出し、精製し、そして上記進
   路へ再循環させ、そして当該取り出した部分の酸素含有
   量を監視することを含む、高温の連続ファイバーの冷却
   方法であって、使用済み冷却剤ガスの酸素含有量が予め
   定められた最高濃度を超えたならば精製及び再循環のた
   めの使用済み冷却剤ガスの上記取り出しを自動的に中断
   し、当該酸素含有量が予め定められた最低濃度未満に下
   がったならば当該取り出しを再開し、そして上記進路へ
   導入される冷却剤ガスの質量流量をその組成とは無関係
   に制御することを特徴とする高温連続ファーバーの冷却
   方法。
2. 【請求項２】 ファイバーを周囲湿分と酸素とを含有し
   ている雰囲気中に位置する熱交換器の開放端部を持つ進
   路を一定速度で通過させ、同時にこの進路に、ヘリウム
   を少なくとも９５％含有しており且つ再循環精製冷却剤
   ガスと新たなヘリウムとを含む冷却剤ガスを導入し、当
   該進路への周囲雰囲気の侵入を制限するため使用済み冷
   却剤ガスの一部を当該進路の上記の開放端部から出さ
   せ、当該使用済み冷却剤ガスの一部を取り出し、乾燥さ
   せ、そして上記進路へ再循環させ、そして当該取り出し
   た部分の酸素含有量を監視することを含む高温の連続の
   光ファイバーの冷却方法であって、精製及び再循環のた
   めの使用済み冷却剤ガスの上記の取り出しを、使用済み
   冷却剤ガスの酸素含有量が予め定められた最高濃度を超
   えたならば自動的に中断し、そして酸素含有量が予め定
   められた最低濃度未満に下がったならば再開し、且つ、
   上記進路へ導入する冷却剤ガスの質量流量をその組成と
   無関係に維持する、高温の連続光ファイバーの冷却方
   法。
3. 【請求項３】 ファイバーを周囲湿分と酸素とを含有し
   ている雰囲気中に位置する熱交換器の開放端部を持つ進
   路を一定速度で通過させ、同時にこの進路に、ヘリウム
   を少なくとも９５％含有しており且つ再循環精製冷却剤
   ガスと新たなヘリウムとを含む冷却剤ガスを導入し、当
   該進路への周囲雰囲気の侵入を制限するため使用済み冷
   却剤ガスの一部を当該進路の上記の開放端部から出さ
   せ、当該使用済み冷却剤ガスの一部を取り出し、乾燥さ
   せ、そして上記進路へ再循環させ、そして当該取り出し
   た部分の酸素含有量を監視することを含む高温の連続の
   光ファーバー冷却方法であって、通常の運転中に精製及
   び再循環のために取り出す使用済み冷却剤ガスの質量流
   量を上記進路へ導入する冷却剤ガスの質量流量の８５〜
   ９５％に維持するが、この使用済み冷却剤ガスの取り出
   しを、その酸素含有量が予め定められた最高濃度を超え
   たならば自動的に中断し、そして酸素含有量が予め定め
   られた最低濃度未満に下がったならば再開し、当該使用
   済み冷却剤ガスの取り出しを２以上の上記進路から使用
   済み冷却剤ガスを真空ポンプで抜き出し且つ一定の吸い
   込み圧力を維持するよう制御することにより行い、各進
   路から取り出したガスの部分の質量流量を、当該ポンプ
   の上流に位置し且つ当該真空ポンプが圧力レベルの対応
   する変化に応答できるよりも速く質量流量を調節するそ
   れぞれの質量流量制御器により制御し、各進路からの流
   れの上記中断を当該それぞれの質量流量制御器とポンプ
   との間に位置する遮断弁により行い、そして上記の進路
   へ導入する冷却剤ガスの質量流量を、新たな冷却剤ガス
   に優先して再循環冷却剤ガスを提供するよう設定された
   当該新たなヘリウムガス及び当該再循環冷却剤ガスにつ
   いてのそれぞれの圧力制御器を使用して当該導入する冷
   却剤ガスの圧力を調節することにより、その組成と無関
   係に維持し且つ制御する、高温の連続光ファーバーの冷
   却方法。
4. 【請求項４】 前記ファイバー光ファイバーであり、前
   記新たな冷却剤ガスがヘリウムである、請求項１記載の
   方法。
5. 【請求項５】 前記最高の酸素濃度が１．５〜２．５
   ％、前記最低の酸素濃度が０．５〜１．５％である、請
   求項４記載の方法。
6. 【請求項６】 前記進路へ導入される冷却剤ガスのヘリ
   ウム含有量を９５〜１００％の範囲内に保持する、請求
   項４記載の方法。
7. 【請求項７】 前記ファイバーの速度と前記導入される
   冷却剤ガスの質量流量を通常運転の間一定に保持する、
   請求項１記載の方法。
8. 【請求項８】 前記冷却剤ガスを進路のほぼ中間の点で
   当該進路へ導入し、且つ、精製及び再循環のために取り
   出す前記使用済み冷却剤ガスをおのおのが当該進路のそ
   れぞれの開放端部に隣接した二つの箇所から取り出す、
   請求項１記載の方法。
9. 【請求項９】 精製及び再循環のために取り出す前記使
   用済み冷却剤ガスの質量流量の導入される前記冷却剤ガ
   スの質量流量に対する比を通常運転の間一定に保持す
   る、請求項１又は２記載の方法。
10. 【請求項１０】 精製及び再循環のために取り出す使用
    済み冷却剤ガスの前記質量流量が導入される前記冷却剤
    ガスの質量流量の８５〜９５％である、請求項２又は７
    記載の方法。
11. 【請求項１１】 始動時に精製及び再循環のために取り
    出す使用済み冷却剤ガスの割合を、精製及び再循環のた
    めに取り出す使用済み冷却剤ガスの質量流量の導入され
    る冷却剤ガスの質量流量に対する予め定められた比に至
    るまで徐々に増加させる、請求項１記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記中断の後の精製及び再循環のため
    に取り出す使用済み冷却剤ガスの割合を、精製及び再循
    環のために取り出す使用済み冷却剤ガスの質量流量の導
    入される冷却剤ガスの質量流量に対する予め定められた
    比に至るまで徐々に増加させる、請求項１、２又は３記
    載の方法。
13. 【請求項１３】 前記精製が湿分の除去を含む、請求項
    １記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記ファイバーが光ファイバーであ
    り、前記新たなガスがヘリウムであり、そして精製のた
    めに取り出した前記使用済み冷却剤ガスの部分を冷却し
    てその含有水分を凍結させることにより湿分を除去す
    る、請求項１３記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記精製が酸素の除去を含む、請求項
    １又は１３記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記酸素の濃度を前記進路から取り出
    した使用済み冷却剤ガスのサンプル流で測定する、請求
    項１記載の方法。
17. 【請求項１７】 通常運転の間、前記サンプル流を精製
    及び再循環のために取り出した前記冷却剤ガスと一緒に
    する、請求項１６記載の方法。
18. 【請求項１８】 精製及び再循環のために取り出す前記
    使用済み冷却剤ガスをその精製を行う上流の真空ポンプ
    により取り出し、当該取り出したガスの部分の質量流量
    を当該ポンプの上流の質量流量制御器により調節し、そ
    して当該質量流量制御器とポンプとの間に位置する遮断
    弁により流れを中断する、請求項１又は２記載の方法。
19. 【請求項１９】 それぞれの進路の酸素含有量に応じ、
    中断と各進路からの精製及び再循環のための使用済み冷
    却剤ガスの取り出しの質量流量の調節とを独立に行いな
    がら、前記ポンプが２以上の前記進路から使用済み冷却
    剤ガスを抜き出す、請求項１８記載の方法。
20. 【請求項２０】 前記ポンプを制御して一定の吸い込み
    圧力を維持し、且つ、それぞれの前記質量流量制御器
    が、対応する圧力レベルの変化に当該ポンプが応答する
    ことができるよりも速くそれぞれの前記進路からの質量
    流量を調節する、請求項１９記載の方法。
21. 【請求項２１】 前記進路へ導入する冷却剤ガスを提供
    するための再循環する精製した使用済み冷却剤ガスへの
    新たな冷却剤ガスの追加を、新たな冷却剤ガスに優先し
    て再循環冷却剤ガスを提供するよう設定された当該新た
    な冷却剤ガス及び当該再循環する冷却剤ガスについての
    それぞれの圧力制御器を使用して当該導入する冷却剤ガ
    スの圧力を調節することにより制御する、請求項１記載
    の方法。
22. 【請求項２２】 前記進路へ導入する冷却剤ガスを提供
    するための再循環する精製した使用済み冷却剤ガスへの
    新たなヘリウムの追加を、新たなヘリウムに優先して再
    循環冷却剤ガスを提供するよう設定された当該新たなヘ
    リウムガス及び当該再循環冷却剤ガスについてのそれぞ
    れの圧力制御器を使用して当該導入する冷却剤ガスの圧
    力を調節することにより制御する、請求項２記載の方
    法。
23. 【請求項２３】 高温の連続ファイバーを冷却するため
    の装置であって、周囲酸素含有雰囲気中に位置するため
    の熱交換器であって、高温の連続ファイバーを通過させ
    るためそれを受け入れるための開放端部を持つ進路を有
    する熱交換器、 当該進路へ再循環精製冷却剤ガスと新たな冷却剤ガスと
    を含む冷却剤ガスを当該冷却剤ガスの組成と無関係な質
    量流量で導入するための入口手段、 当該進路から使用済み冷却剤ガスの一部を取り出すため
    の出口手段、 使用済み冷却剤ガスのうちの当該取り出した部分を精製
    するための精製手段、 当該取り出した冷却剤ガスの部分を上記出口手段から上
    記精製手段を経て上記入口手段へ再循環させるためのポ
    ンプ手段、 当該取り出した冷却剤ガスの部分の酸素含有量を監視す
    るための酸素分析手段、 使用済み冷却剤ガスの上記の取り出しを中断するための
    再循環流制御手段、及び、 この再循環流制御手段を作動させて、上記酸素分析手段
    により測定された酸素含有量が予め定められた最高濃度
    を超えたならば使用済み冷却剤ガスの上記の取り出しを
    自動的に中断し、そして当該測定された酸素含有量が予
    め定められた最低濃度未満に下がったなならば当該取り
    出しを再開するための信号手段、を含む、高温連続ファ
    イバーの冷却装置。
24. 【請求項２４】 前記入口手段が前記進路のほぼ中間で
    当該進路へ冷却剤ガスを導入し、そして前記出口手段が
    おのおのが前記進路のそれぞれの開放端部に隣接した二
    つの位置から使用済み冷却剤ガスを取り出す、請求項２
    ３記載の装置。
25. 【請求項２５】 通常運転の間、前記出口手段により取
    り出される使用済み冷却剤ガスの質量流量の前記入口手
    段により導入される冷却剤ガスの質量流量に対する比を
    一定に保持するための質量流量制御手段を更に含む、請
    求項２３記載の装置。
26. 【請求項２６】 前記精製手段が前記使用済み冷却剤ガ
    スから湿分を除去する、請求項２３記載の装置。
27. 【請求項２７】 前記精製手段が前記使用済み冷却剤ガ
    スを冷却してその含有水分を凍結させることにより湿分
    を除去する、請求項２６記載の装置。
28. 【請求項２８】 前記精製手段が前記使用済み冷却剤ガ
    スから酸素も除去する、請求項２６記載の装置。
29. 【請求項２９】 前記ポンプ手段が前記精製手段の上流
    の真空ポンプを含み、前記質量流量制御手段が当該ポン
    プの上流の質量流量制御器を含み、そして前記再循環制
    御手段が当該質量流量制御器とポンプとの間に位置する
    遮断弁を含む、請求項２５記載の装置。
30. 【請求項３０】 前記ポンプが、それぞれの進路の酸素
    含有量に応じ、中断と各進路からの使用済み冷却剤ガス
    の取り出しの質量流量の調節と独立に、２以上の前記進
    路の入口手段に接続される、請求項２９記載の装置。
31. 【請求項３１】 前記ポンプを一定の吸い込み圧力を保
    持するように制御し、且つ、それぞれの前記質量流量制
    御器が圧力レベルの対応する変化に当該ポンプが対応す
    ることができるよりも速くそれぞれの前記進路からの質
    量流量を調節する、請求項２９記載の装置。
32. 【請求項３２】 前記入口手段が新たな冷却剤ガスに優
    先して再循環冷却剤ガスを提供するよう設定された当該
    新たな冷却剤ガス及び当該再循環冷却剤ガスについての
    それぞれの圧力調節器を含む、請求項２３記載の装置。
33. 【請求項３３】 高温の連続の光ファイバーを冷却する
    ための装置であって、 周囲湿分及び酸素含有雰囲気中に位置するための少なく
    とも二つの熱交換器であって、それぞれの高温の連続フ
    ァイバーを受け入れて通過させるため開放端部を持つ進
    路をおのおのが有する熱交換器、 再循環精製冷却剤ガスと新たな冷却剤ガスとを含む冷却
    剤ガスを当該冷却剤ガスの組成とは無関係の質量流量で
    各進路へ個別に導入するための入口手段であり、当該新
    たな冷却剤ガスと再循環冷却剤ガスについて新たな冷却
    剤ガスに優先して再循環冷却剤ガスを供給するよう設定
    されたそれぞれの圧力調節器を含む入口手段、 当該進路のおのおのから使用済み冷却剤ガスの一部を個
    別に取り出すためのそれぞれの出口手段、 使用済み冷却剤ガスのうちの当該取り出した部分からそ
    の含有水分を凍結させることにより湿分を除去するため
    の精製手段、 当該取り出した冷却剤ガスの部分を上記それぞれの出口
    手段から上記精製手段を経て上記入口手段へ再循環させ
    るためのポンプ手段であって、上記精製手段の上流に位
    置し、上記それぞれの出口手段に接続され、且つ一定の
    吸い込み圧力を維持するよう制御される真空ポンプを含
    むポンプ手段、 当該取り出した冷却剤ガスの部分の酸素含有量を個別に
    監視するためのそれぞれの酸素分析手段、 各出口手段により取り出された使用済み冷却剤ガスの質
    量流量の上記入口手段によりそれぞれの進路へ導入され
    る冷却剤ガスの質量流量に対する比を通常運転の間個別
    に一定に維持するためのそれぞれの質量流量制御手段で
    あって、おのおのの当該質量流量制御手段が上記真空ポ
    ンプの上流に質量流量制御器を含み、且つ当該ポンプが
    対応する圧力レベルの変化に応答できるよりも速く上記
    それぞれの進路からの質量流量を調節する、それぞれの
    質量流量制御手段、 各進路からの使用済み冷却剤ガスの上記の取り出しを個
    別に中断するためのそれぞれの再循環流制御手段であっ
    て、上記それぞれの質量流量制御器と上記真空ポンプと
    の間に位置する遮断弁を含むそれぞれの再循環流制御手
    段、及び、 おのおのの当該再循環流制御手段を作動させて、上記そ
    れぞれの酸素分析手段により測定された酸素含有量が予
    め定められた最高濃度を超えたならば上記それぞれの進
    路からの使用済み冷却剤ガスの上記の取り出しを自動的
    に中断し、そして当該測定された酸素含有量が予め定め
    られた最低濃度未満に下がったなならば当該取り出しを
    再開するためのそれぞれの信号手段、を含む、高温連続
    光ファイバーの冷却装置。