JP6729171B2 - 光ファイバ用線引炉のシール構造、光ファイバの製造方法 - Google Patents
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Description
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本発明の一態様に係る光ファイバ用線引炉のシール構造は、(1)光ファイバ用線引炉の上端開口部と該上端開口部から挿入される光ファイバ用ガラス母材との間の隙間を塞ぐための光ファイバ用線引炉のシール構造であって、前記光ファイバ用ガラス母材の周方向側面に当接するように設けたブレード部材と、該ブレード部材を収容し、該ブレード部材を移動自在に支持するガイド部材と、前記ブレード部材を前記光ファイバ用ガラス母材の径方向に移動させる押引作用機構と、を備え、前記上端開口部に連通する炉内圧力空間と、前記ガイド部材の内部空間に設けられ、前記押引作用機構に用いるガスを溜める作動圧力付与空間と、前記炉内圧力空間と前記作動圧力付与空間との間に設けられ、各々の空間及び炉外と連通する圧力緩和空間と、有し、前記圧力緩和空間の圧力は、大気圧以下の圧力である。上端開口部に連通する炉内圧力空間と作動圧力付与空間との間に圧力緩和空間を設けたので、作動圧力付与空間が炉内圧力空間に対し陽圧や陰圧に変化しても、圧力緩和空間が緩衝領域となり、炉内圧力空間の圧力に影響しない。よって、ガスでブレード部材を動作させる場合でも、線引炉内の圧力変動を抑えることができる。
(4)前記ガイド部材の内部空間に供給されるガスは、少なくとも水分あるいは酸素を0.1%以上含むガスである。ブレード部材やガイド部材として、カーボンや金属、石英ガラスを用いた場合、その周囲を水分や酸素を含む雰囲気とすることにより、摩擦係数の増加を抑えてガイド部材に対するブレード部材の摺動性を良好に維持することができる。
(5)上記の光ファイバ用線引炉のシール構造を用いて光ファイバを線引きする、光ファイバの製造方法である。上述のシール構造を用いているため、ガスでブレード部材を動作させる場合、線引炉内の圧力変動を抑えることができ、光ファイバのガラス径変動や断線が発生し難くなる。
以下、添付図面を参照しながら、本発明による光ファイバ用線引炉のシール構造、光ファイバの製造方法の好適な実施の形態について説明する。なお、以下ではヒータにより炉心管を加熱する抵抗炉を例に説明するが、コイルに高周波電源を印加し、炉心管を誘導加熱する誘導炉にも、本発明は適用可能である。また、ガラス母材の吊り下げ機構や、断熱材の構成なども、下記で説明するのは一例であり、これに限定されるものではない。
シール構造10は、耐熱性を持った複数のブレード部材14,15と、これらブレード部材14,15を収容し、ブレード部材14,15を直線的にスライド移動させるためのガイド部材17と、ガイド部材17を収容する筐体11と、ブレード部材14,15を、圧力差を利用して内方に押し付けたり、外方に引っ張ったりする作用を有した機構(以下、押引作用機構という)とを備えている。
先端部14a,15aは、ガラス母材の側面に当接した際に、ガラス母材との隙間を可能な限り小さくする必要がある。このため、先端部14a,15aの先端は、ガラス母材の半径として想定される最大値(使用されるガラス母材の最大径)に合うような曲率を持つ円弧形状にしておくことが好ましい。
なお、上述したブレード部材14,15の幅や枚数は、使用するガラス母材の外径や外径変動量や曲がり量などに応じて、適宜選べばよい。
一方、この炉内圧力空間30とガイド部材17内の作動圧力付与空間40との間には、圧力緩和空間50が設けられている。
ガイド部材17には、図3(B)、図4に示すように、例えばブレード部材14の下方でガイド部材17を略水平方向に貫通した連通路17aが設けられている。さらに、筐体11には、図3(B)に示すように、連通路17aと筐体11の外部(大気圧雰囲気)とを接続する開口部13が設けられている。このため、圧力緩和空間50の圧力P2は略大気圧に設定することができる。
また、ガイド部材17がブレード部材15の下方にも連通路を有し、筐体がこの連通路と筐体外とを接続する開口部を有してもよい。
また、例えば、石英ガラスのブレード部材、またはガイド部材を使用した場合、作動圧力付与空間40内を、水分を含む雰囲気(乾燥していない雰囲気)にすれば、摺動面には洗浄研磨された乾燥状態で大きくなる摩擦が生じにくいので、ブレード部材の摺動性を良好に維持することができる。
なお、上記の構成により、ガス供給部21から作動圧力付与空間40に供給されたガスは線引炉内に到達し難くなることから、当該ガスは、上記したような、水分あるいは酸素を0.1%以上含むガス(例えば空気)を用いてもよく、炉内ガス(例えばアルゴンガス)と異なるガス(例えばアルゴンガスとは異種の不活性ガス)を用いてもよい。
Claims (5)
- 光ファイバ用線引炉の上端開口部と該上端開口部から挿入される光ファイバ用ガラス母材との間の隙間を塞ぐための光ファイバ用線引炉のシール構造であって、
前記光ファイバ用ガラス母材の周方向側面に当接するように設けたブレード部材と、該ブレード部材を収容し、該ブレード部材を移動自在に支持するガイド部材と、前記ブレード部材を前記光ファイバ用ガラス母材の径方向に移動させる押引作用機構と、を備え、
前記上端開口部に連通する炉内圧力空間と、前記ガイド部材の内部空間に設けられ、前記押引作用機構に用いるガスを溜める作動圧力付与空間と、前記炉内圧力空間と前記作動圧力付与空間との間に設けられ、各々の空間及び炉外と連通する圧力緩和空間と、を有し、
前記圧力緩和空間の圧力は、大気圧以下の圧力である、光ファイバ用線引炉のシール構造。 - 前記炉内圧力空間の圧力をP1、前記圧力緩和空間の圧力をP2としたとき、P1>P2に設定される、請求項1に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
- 前記押引作用機構は、前記ガイド部材の内部空間へのガスの供給と該内部空間からのガスの排出とによって、前記ブレード部材を前記光ファイバ用ガラス母材の径方向に移動させる、請求項1または2に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
- 前記ガイド部材の内部空間に供給されるガスは、少なくとも水分あるいは酸素を0.1%以上含むガスである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造を用いて光ファイバを線引きする、光ファイバの製造方法。
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