JP3141464B2 - 光ファイバ線引炉 - Google Patents
光ファイバ線引炉Info
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/60—Optical fibre draw furnaces
- C03B2205/90—Manipulating the gas flow through the furnace other than by use of upper or lower seals, e.g. by modification of the core tube shape or by using baffles
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大形光ファイバ母材か
ら線径変動の少ない光ファイバを得ることができる光フ
ァイバ線引炉に関する。
ら線径変動の少ない光ファイバを得ることができる光フ
ァイバ線引炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より光ファイバ母材（以下、単に母
材とも称す）を加熱溶融し、線引きして光ファイバを得
るために光ファイバ線引炉が用いられる。
材とも称す）を加熱溶融し、線引きして光ファイバを得
るために光ファイバ線引炉が用いられる。
【０００３】この光ファイバ線引炉の一例を図４に示
す。同図に示すように、線引炉は炉芯部１と煙突部２と
からなる。炉芯部１はカーボンなどからなる炉芯管３の
周囲にヒータ４を設けた構造を有しており、その上下側
には内部が水冷構造となっている上蓋部５及び下蓋部６
で仕切られている。また、煙突部２はカーボンなどから
なり、炉芯管３と同径の内筒管７を有しており、その周
囲は通常安全のため、水冷構造となっている。そして、
炉芯管３とその上方に連通する内筒管７とで円筒状の線
引室８を形成しており、この線引室８内には上方からダ
ミー棒９に支えられた光ファイバ母材１０が挿入されて
いる。さらに、内筒管７の上部壁面には不活性ガス噴出
口１１が円周方向に均一に形成されており、内筒管７の
外側に形成された不活性ガス通路１２を介して外部から
供給される不活性ガスが線引室８内に連続的に流入され
るようになっている。なお、図中１３は、煙突部２の上
部開口を塞ぎ外部空気の流入を防ぐ蓋である。
す。同図に示すように、線引炉は炉芯部１と煙突部２と
からなる。炉芯部１はカーボンなどからなる炉芯管３の
周囲にヒータ４を設けた構造を有しており、その上下側
には内部が水冷構造となっている上蓋部５及び下蓋部６
で仕切られている。また、煙突部２はカーボンなどから
なり、炉芯管３と同径の内筒管７を有しており、その周
囲は通常安全のため、水冷構造となっている。そして、
炉芯管３とその上方に連通する内筒管７とで円筒状の線
引室８を形成しており、この線引室８内には上方からダ
ミー棒９に支えられた光ファイバ母材１０が挿入されて
いる。さらに、内筒管７の上部壁面には不活性ガス噴出
口１１が円周方向に均一に形成されており、内筒管７の
外側に形成された不活性ガス通路１２を介して外部から
供給される不活性ガスが線引室８内に連続的に流入され
るようになっている。なお、図中１３は、煙突部２の上
部開口を塞ぎ外部空気の流入を防ぐ蓋である。
【０００４】かかる線引炉を用い、不活性ガス噴出口１
１から不活性ガスを連続的に流入して線引室８内を不活
性ガスを満たすと共にヒータ４で炉芯管３を加熱するこ
とにより、光ファイバ母材１０の下端から光ファイバ１
４を線引きすることができる。なお、このようにして線
引きされる光ファイバ１４の線径変動は通常、±０．３
μｍ程度であり、実用上十分な性能を有するものであっ
た。
１から不活性ガスを連続的に流入して線引室８内を不活
性ガスを満たすと共にヒータ４で炉芯管３を加熱するこ
とにより、光ファイバ母材１０の下端から光ファイバ１
４を線引きすることができる。なお、このようにして線
引きされる光ファイバ１４の線径変動は通常、±０．３
μｍ程度であり、実用上十分な性能を有するものであっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、光フ
ァイバの量産、低コスト化により光ファイバ母材１０が
大形化してきた。しかし、例えば直径１２５mm、長さ１
２０mm程度の大形母材を用いて線引きすると、線径変動
が±３〜１０μｍと大きくなり、高性能化が求められて
いる光通信分野等では使用できないという問題がある。
ァイバの量産、低コスト化により光ファイバ母材１０が
大形化してきた。しかし、例えば直径１２５mm、長さ１
２０mm程度の大形母材を用いて線引きすると、線径変動
が±３〜１０μｍと大きくなり、高性能化が求められて
いる光通信分野等では使用できないという問題がある。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑み、大形母材
を線引きしても線径変動が小さく抑えられる光ファイバ
線引炉を提供することを目的とする。
を線引きしても線径変動が小さく抑えられる光ファイバ
線引炉を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る光ファイバ線引炉は、上部から連続的に流入さ
れる不活性ガスで満たされる線引室を有し、該線引室の
上端開口からダミー棒に支えられて挿入される光ファイ
バ母材を加熱溶融してその下端から光ファイバを線引き
する光ファイバ線引炉において、上記ダミー棒の途中に
設けられて上記線引室の上記光ファイバ母材より上の空
間で当該線引室の周囲壁面近傍以外を上下方向に画成す
る仕切板を具えたことを特徴とし、また、上記構成にお
いて、仕切板に上下方向に貫通する複数の貫通孔を有す
ることを特徴とし、さらに、上記構成において、仕切板
の直径が線引室の内径よりは小さく光ファイバ母材の直
径より大きいことを特徴とする。
明に係る光ファイバ線引炉は、上部から連続的に流入さ
れる不活性ガスで満たされる線引室を有し、該線引室の
上端開口からダミー棒に支えられて挿入される光ファイ
バ母材を加熱溶融してその下端から光ファイバを線引き
する光ファイバ線引炉において、上記ダミー棒の途中に
設けられて上記線引室の上記光ファイバ母材より上の空
間で当該線引室の周囲壁面近傍以外を上下方向に画成す
る仕切板を具えたことを特徴とし、また、上記構成にお
いて、仕切板に上下方向に貫通する複数の貫通孔を有す
ることを特徴とし、さらに、上記構成において、仕切板
の直径が線引室の内径よりは小さく光ファイバ母材の直
径より大きいことを特徴とする。
【０００８】
【作用】線引室の上部から流入される不活性ガスは、仕
切板の周面と当該線引室壁面との間の隙間から当該線引
室の仕切板と光ファイバ母材との間の空間に流れ込み、
加熱された後、光ファイバ母材の周囲と線引室壁面との
隙間から光ファイバ母材の下側へ流れ込む。これによ
り、光ファイバ母材の下端の線引き部の周囲の温度の乱
れ及びガス流の乱れが生じにくくなり、線引きされる光
ファイバの線径が安定する。
切板の周面と当該線引室壁面との間の隙間から当該線引
室の仕切板と光ファイバ母材との間の空間に流れ込み、
加熱された後、光ファイバ母材の周囲と線引室壁面との
隙間から光ファイバ母材の下側へ流れ込む。これによ
り、光ファイバ母材の下端の線引き部の周囲の温度の乱
れ及びガス流の乱れが生じにくくなり、線引きされる光
ファイバの線径が安定する。
【０００９】また、仕切板に貫通孔を複数個設けた場
合、当該貫通孔を通して整流化された不活性ガスが仕切
板と光ファイバ母材との間に流れ込み、これが光ファイ
バ母材の下側に流れ込むので、光ファイバ母材の下端の
線引き部の周囲のガスの乱れがさらに小さくなる。
合、当該貫通孔を通して整流化された不活性ガスが仕切
板と光ファイバ母材との間に流れ込み、これが光ファイ
バ母材の下側に流れ込むので、光ファイバ母材の下端の
線引き部の周囲のガスの乱れがさらに小さくなる。
【００１０】これに対し、仕切板を設けない場合には、
光ファイバ母材の上方の空間内では不活性ガスの流れが
乱れており、且つ上部の冷えた部分との対流があるので
全体的に温度が低い。したがって、光ファイバ母材の下
側に流れ込む不活性ガスは温度が低く且つ流れが乱れた
状態となるので、線引きが均一に行えないと考えられ
る。
光ファイバ母材の上方の空間内では不活性ガスの流れが
乱れており、且つ上部の冷えた部分との対流があるので
全体的に温度が低い。したがって、光ファイバ母材の下
側に流れ込む不活性ガスは温度が低く且つ流れが乱れた
状態となるので、線引きが均一に行えないと考えられ
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００１２】図１には一実施例に係る光ファイバ線引炉
の概要を示す。なお、図中、図４と同一作用を示す部材
には同一符号を付して重複する説明は省略する。
の概要を示す。なお、図中、図４と同一作用を示す部材
には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００１３】図１に示すように、本実施例ではダミー棒
９の途中に円盤状の仕切板２０を係止し、線引室８の光
ファイバ母材１０の上方の空間を上下方向に画成してい
る。さらに詳言すると、仕切板２０は図３（Ａ）に示す
ように、光ファイバ母材１０の直径よりは大きいが内筒
管７及び炉芯管３の内径よりは小さい直径を有する石英
製の円盤であり、中央にダミー棒９との係止孔２０ａを
有するものである。したがって、仕切板２０の周面と内
筒管７との間の隙間ｄ以外の部分の空間は仕切板２０に
より上下方向に分画されることになり、線引室８は仕切
板２０より上方の空間Ａ、仕切板２０と光ファイバ母材
１０との間の空間Ｂ及び光ファイバ母材１０の下側の空
間Ｃとに区分される。なお、仕切板２０と光ファイバ母
材１０との間の空間Ｂは、光ファイバ１４の線引きが進
み光ファイバ母材１０が小さくなっても、図２に示すよ
うにその大きさに変化はない。また、図中１５は光ファ
イバ母材１０と一体となつたダミー棒と別途用意したダ
ミー棒とを連結する嵌合部材を示す。
９の途中に円盤状の仕切板２０を係止し、線引室８の光
ファイバ母材１０の上方の空間を上下方向に画成してい
る。さらに詳言すると、仕切板２０は図３（Ａ）に示す
ように、光ファイバ母材１０の直径よりは大きいが内筒
管７及び炉芯管３の内径よりは小さい直径を有する石英
製の円盤であり、中央にダミー棒９との係止孔２０ａを
有するものである。したがって、仕切板２０の周面と内
筒管７との間の隙間ｄ以外の部分の空間は仕切板２０に
より上下方向に分画されることになり、線引室８は仕切
板２０より上方の空間Ａ、仕切板２０と光ファイバ母材
１０との間の空間Ｂ及び光ファイバ母材１０の下側の空
間Ｃとに区分される。なお、仕切板２０と光ファイバ母
材１０との間の空間Ｂは、光ファイバ１４の線引きが進
み光ファイバ母材１０が小さくなっても、図２に示すよ
うにその大きさに変化はない。また、図中１５は光ファ
イバ母材１０と一体となつたダミー棒と別途用意したダ
ミー棒とを連結する嵌合部材を示す。
【００１４】また、仕切板２０の材質は、耐熱性を有す
るものであれば、石英に限定されず、カーボンや炭化珪
素（ＳｉＣ）などとすることもできる。
るものであれば、石英に限定されず、カーボンや炭化珪
素（ＳｉＣ）などとすることもできる。
【００１５】以上説明した光ファイバ線引炉において、
線引室８、特に空間Ｃをヒータ４により加熱すると共に
不活性ガス噴出口１１から不活性ガスを連続的に流入し
て線引室８内を不活性ガスで満たす。すると、仕切板２
０の上方の空間Ａでは比較的低温の不活性ガスのガスの
流れ（上下方向の対流）が生じ、このガスの一部が仕切
板２０の周囲の隙間ｄから空間Ｂに流れ込む。このと
き、隙間ｄが小さいことから不活性ガスの流れは整流さ
れる。また、不活性ガスは空間Ｂにおいてはかなり加熱
されており、当該空間Ｂにおいて比較的に加熱されたガ
スの流れ（対流）が生じ、且つ流れの乱れもない。そし
て、かなり加熱されており、流れが安定した不活性ガス
が光ファイバ母材１０の周囲から空間Ｃに流れ込むの
で、空間Ｃの温度変化や流れの乱れが少なく、線引きを
安定して行うことができる。
線引室８、特に空間Ｃをヒータ４により加熱すると共に
不活性ガス噴出口１１から不活性ガスを連続的に流入し
て線引室８内を不活性ガスで満たす。すると、仕切板２
０の上方の空間Ａでは比較的低温の不活性ガスのガスの
流れ（上下方向の対流）が生じ、このガスの一部が仕切
板２０の周囲の隙間ｄから空間Ｂに流れ込む。このと
き、隙間ｄが小さいことから不活性ガスの流れは整流さ
れる。また、不活性ガスは空間Ｂにおいてはかなり加熱
されており、当該空間Ｂにおいて比較的に加熱されたガ
スの流れ（対流）が生じ、且つ流れの乱れもない。そし
て、かなり加熱されており、流れが安定した不活性ガス
が光ファイバ母材１０の周囲から空間Ｃに流れ込むの
で、空間Ｃの温度変化や流れの乱れが少なく、線引きを
安定して行うことができる。
【００１６】図１に示す光ファイバ線引炉を用い、直径
１２５ｍｍ、長さ１２０ｍｍの光ファイバ母材１０を線
引きしたところ、光ファイバ１４の線径変動は±０．３
μｍ程度と良好であった。これに対し、仕切板２０を外
した場合に同様に線引きしたところ、±０．３μｍ以上
の線径変動が生じた。
１２５ｍｍ、長さ１２０ｍｍの光ファイバ母材１０を線
引きしたところ、光ファイバ１４の線径変動は±０．３
μｍ程度と良好であった。これに対し、仕切板２０を外
した場合に同様に線引きしたところ、±０．３μｍ以上
の線径変動が生じた。
【００１７】仕切板２０の取付け位置は、上述した作用
効果が得られる位置、つまりある程度加熱されて安定し
たガスの流れが形成される空間Ｂを形成しうる位置とす
ればよく、その取付方法も特に限定されない。また、仕
切板２０の直径は光ファイバ母材１０の直径より大きく
すれば上述した効果が得られ、且つ内筒管７又は炉芯管
３の内径に近い方が好ましい。なお、仕切板２０自体の
厚みは強度が保持できればそれほど厚くする必要がない
ので、その直径は内筒管７又は炉芯管３の内径にかなり
近づけることができる。
効果が得られる位置、つまりある程度加熱されて安定し
たガスの流れが形成される空間Ｂを形成しうる位置とす
ればよく、その取付方法も特に限定されない。また、仕
切板２０の直径は光ファイバ母材１０の直径より大きく
すれば上述した効果が得られ、且つ内筒管７又は炉芯管
３の内径に近い方が好ましい。なお、仕切板２０自体の
厚みは強度が保持できればそれほど厚くする必要がない
ので、その直径は内筒管７又は炉芯管３の内径にかなり
近づけることができる。
【００１８】仕切板としては、図３（Ｂ）に示すように
ダミー棒係止孔２１ａの他、多数の貫通孔２１ｂを有す
る仕切板２１を用いることもできる。
ダミー棒係止孔２１ａの他、多数の貫通孔２１ｂを有す
る仕切板２１を用いることもできる。
【００１９】かかる仕切板２１を用いると、空間Ａの不
活性ガスは仕切板２１の周面と内筒管７又は炉芯管３と
の隙間ｄからの他、貫通孔２１ｂから空間Ｂに流入する
ので、かなり整流された状態となる。したがって、空間
Ｂ内のガスの流れがより安定し、これにより、空間Ｃの
ガス流の乱れがさらに抑えられる。すなわち、仕切板２
１は仕切板２０より整流作用が強いので、必ずしも上述
したような空間Ｂにおけるガスの加熱効果が生じなくて
もよい。どちらにしても仕切板２１を用いた場合には仕
切板２０を用いた場合と同等又はそれ以上に、光ファイ
バの線径変動を小さく抑えることができる。
活性ガスは仕切板２１の周面と内筒管７又は炉芯管３と
の隙間ｄからの他、貫通孔２１ｂから空間Ｂに流入する
ので、かなり整流された状態となる。したがって、空間
Ｂ内のガスの流れがより安定し、これにより、空間Ｃの
ガス流の乱れがさらに抑えられる。すなわち、仕切板２
１は仕切板２０より整流作用が強いので、必ずしも上述
したような空間Ｂにおけるガスの加熱効果が生じなくて
もよい。どちらにしても仕切板２１を用いた場合には仕
切板２０を用いた場合と同等又はそれ以上に、光ファイ
バの線径変動を小さく抑えることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
仕切板により光ファイバ母材の上部空間を上下方向に画
成し、光ファイバ母材の直ぐ上側に比較的高温でガス流
の乱れもない空間を形成することができるので、大形母
材を用いても線径変動のない光ファイバを連続的に製造
することができる。
仕切板により光ファイバ母材の上部空間を上下方向に画
成し、光ファイバ母材の直ぐ上側に比較的高温でガス流
の乱れもない空間を形成することができるので、大形母
材を用いても線径変動のない光ファイバを連続的に製造
することができる。
【図１】一実施例に係る光ファイバ線引炉の概略図であ
る。
る。
【図２】図１の光ファイバ線引炉の使用状態を示す概略
図である。
図である。
【図３】仕切板の外観を示す説明図である。
【図４】従来技術に係る光ファイバ線引炉の概略図であ
る。
る。
１ 線引部 ２ 煙突部 ３ 炉芯管 ４ ヒータ ７ 内筒管 ８ 線引室 ９ ダミー棒 １０ 光ファイバ母材 １１ 不活性ガス噴出口 １４ 光ファイバ ２０，２１ 仕切板 ２０ａ，２１ａ ダミー棒係止孔 ２１ｂ 貫通孔
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−310746（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−192740（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−162636（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−126634（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−199537（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−199536（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−155631（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−27445（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 37/00 - 37/16
Claims (3)
- 【請求項１】 上部から連続的に流入される不活性ガス
で満たされる線引室を有し、該線引室の上端開口からダ
ミー棒に支えられて挿入される光ファイバ母材を加熱溶
融してその下端から光ファイバを線引きする光ファイバ
線引炉において、上記ダミー棒の途中に設けられて上記
線引室の上記光ファイバ母材より上の空間で当該線引室
の周囲壁面近傍以外を上下方向に画成する仕切板を具え
たことを特徴とする光ファイバ線引炉。 - 【請求項２】 請求項１において、仕切板に上下方向に
貫通する複数の貫通孔を有することを特徴とする光ファ
イバ線引炉。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、仕切板の直径
が線引室の内径よりは小さく光ファイバ母材の直径より
大きいことを特徴とする光ファイバ線引炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31774791A JP3141464B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 光ファイバ線引炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31774791A JP3141464B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 光ファイバ線引炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05147969A JPH05147969A (ja) | 1993-06-15 |
| JP3141464B2 true JP3141464B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=18091587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31774791A Expired - Lifetime JP3141464B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 光ファイバ線引炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3141464B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ID26017A (id) * | 1998-04-03 | 2000-11-16 | Sumitomo Electric Industries | Tanur dan metode untuk penarikan kabel serat optis |
| JP2991338B1 (ja) * | 1998-11-13 | 1999-12-20 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ線引き方法および線引き炉 |
| FR2802916B1 (fr) * | 1999-12-27 | 2002-03-15 | Cit Alcatel | Agencement d'entree de preforme pour four de tirage de fibre optique, four dote d'un tel agencement et preforme equipee pour cooperer avec cet agencement |
| JP5830979B2 (ja) * | 2011-07-04 | 2015-12-09 | 住友電気工業株式会社 | ガラス母材の焼結装置および焼結方法 |
| JP7155631B2 (ja) * | 2018-06-11 | 2022-10-19 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの線引き方法 |
-
1991
- 1991-12-02 JP JP31774791A patent/JP3141464B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05147969A (ja) | 1993-06-15 |
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