JPH0248500B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、光フアイバ製造方法および装置の
改良に関するものであり、特に光学プレフオーム
から線引きされる改良された光フアイバを得るこ
とのできる製造方法および装置に関するものであ
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

光学プレフオームから光フアイバを線引きする
現在の技術においてはプレフオームの一部を線引
き温度に加熱する必要がある。ガラスフイラメン
トがプレフオームの加熱された部分からCO₂レー
ザ、抵抗或は誘導加熱炉およびO₂／H₂トーチの
ような通常の加熱源を使用して光フアイバを形成
するように線引きされる。所望の光伝送特性およ
び機械的特性はプレフオームから線引きされる光
フアイバの直径を注意深く調整することにより与
えられる。その全長に亘つて一様な光伝送特性を
有する光フアイバを得るためには光フアイバの直
径はフアイバの長さに沿つて一定に保持されるこ
とが不可欠である。フアイバの線引き温度および
張力、線引き速度および線引きされたフアイバの
保護のような付加的なフアクタは全て線引きされ
たフアイバの光学的特性に影響を与える。

フアイバの線引き張力は最終的なガラスフアイ
バの光伝送特性に著しい影響を与える。線引き温
度は線引きされたフアイバの光学的および機械的
特性の両者に影響するから、最良の線引き温度が
所望の特性を有する理想的なフアイバを得るため
に使用されなければならない。線引き温度は線引
き速度、プレフオームおよびフアイバの直径、お
よびプレフオームの供給速度などのようなその他
のフアイバ線引きパラメータと関係する。それ
故、主として線引き温度に依存するフアイバの線
引き張力は注意深く制御されなければならない。
それ故、例えば50グラムに近い線引き張力が非常
に低損失の光フアイバの線引きに使用される。

他方、例えば５グラム以下の低い線引き張力は
長い高張力フアイバの線引き中維持される。低い
線引き張力は高い像引き温度を利用して得ること
ができる。しかしながら高い線引き温度にすると
シリカの蒸発度が高くなる。最良の線引き張力に
関する線引き温度は線引き条件に依存する。

光フアイバの線引きにおいてはフアイバの引き
出される部分のプレフオーム中への熱フラツクス
が線引き過程中のみならずプレフオームのそれぞ
れの断面における境界の１点１点でできるだけ一
定であることが重要である。それはプレフオーム
の粘度したがつてフアイバ中へのプレフオームの
材料の流れる割合がそれに依存するからである。
プレフオーム中への熱フラツクスが変化し、した
がつてプレフオーム材料の温度および粘度が特定
の断面の周辺方向で変化すれば線引きされたフア
イバの断面は円形でない不規則な形となり、付随
的にフアイバの光伝送特性を劣化させる。塵埃粒
子カウンタを使用してしばしば検査されるクリー
ンルーム装置を使用することによつて清浄な雰囲
気が維持される。フアイバの強度を低下させるフ
アイバ表面の不純物汚染源の１つは加熱源自身で
あり、加熱源は一般に広く使用されている抵抗或
は誘導加熱炉中のカーボンおよびジルコニアのよ
うな加熱素子からの異物粒子を発生する。代表的
な経済的な熱源は酸水素焔トーチであり、それに
おいてはフイルターでろ過された酸素および水素
ガスが混合され点火されて酸水素焔を形成する。
トーチの形状は比較的大きな外径のプレフオーム
を使用するフアイバの線引き中、ネツクダウン部
分の形成される均一な熱フラツクスを供給するた
めに最良の形にされる。

酸水素焔トーチを使用する通常の構造の線引き
装置では焔からプレフオームへの熱フラツクスは
周囲の空気の流れのような周囲環境の影響と焔の
形状の両者によつて不規則である。この欠点を改
善するためにプレフオームの軸を囲んで分布して
配置され、線引きのために材料を流動性にするよ
うに加熱する部分の方向に向いている複数の酸水
素焔トーチを使用することが提案されている。し
かし、この場合でもプレフオームへの熱フラツク
スは周辺の位置によつて変化する。それ故線引き
軸の周囲の相対的な角度変位はしばしばプレフオ
ームとトーチ間、或はトーチ相互間で伝達され、
それ故プレフオームの周縁の特定点においてプレ
フオームへ伝達される熱の量は時間的に平均化さ
れる。しかしながら、そのような相対的な角度変
位を必要とすることは線引き装置の構造を複雑に
し、線引きされたフアイバの品質に影響する別の
問題を生じさせる。

〔発明の解決しなければならない課題〕

したがつて、この発明の一般的な目的はプレフ
オームから光フアイバを線引きするために使用す
る通常の加熱源の欠点を避けることである。

さらに説明すれば、この発明の目的は従来の上
述の型式の加熱源の欠点を有しない加熱源を開発
することである。

この発明の別の目的は、加熱源および均一な寸
法の光フアイバが引き出されるプレフオームの間
の線引き軸の周囲の相対的角度変位を必要としな
いように加熱源を構成することである。

〔課題解決のための手段〕

これらの目的および以下の説明より明らかとな
るその他の目的を達成するために、この発明は、
光フアイバの線引き動作中に、プレフオームの光
フアイバを引き出す部分を囲む加熱領域を通つて
流れるプラズマ形成ガスの環状流を形成してそれ
を維持し、加熱領域中にある雰囲気中にプレフオ
ームの前記部分を囲んでリング状のプラズマを誘
起させる光フアイバの線引き方法において、プラ
ズマ形成ガスの環状流を形成するための引き出さ
れる光フアイバを囲む同軸的な筒状の装置の下流
端は前記加熱領域中へ開放し、上流端は前記加熱
領域から遠い位置にあるように配置され、加熱領
域とプレフオームの光フアイバを引き出す部分と
の間にプレフオームの光フアイバを引き出す部分
を囲んで流れる冷却ガス流を導入することを特徴
とする。

この方法による特別の効果は、リング状のプラ
ズマはプラズマの周縁に亘り、かつ最初のウオー
ミングアツプ期間以後の時間に亘つて非常に一様
な熱出力を有する清浄な熱源を構成していること
である。さらに、プラズマは所望の加熱領域のみ
に限定することができて、リング状のプラズマの
内側に導入される冷却ガスの作用と共に加熱され
てはならないプレフオームの部分や加熱装置の部
分および特に引出された光フアイバをプラズマの
加熱効果から保護することができる。プラズマを
使用することの付加的な効果としては、複雑な処
理が必要で環境的な負担となる副生成物を全く生
じないことが挙げられる。プラズマがリング状或
はドートツ状の形状であり、その内側に冷却炉が
酢が導入されることによつて線引された光フアイ
バ材料が溶融されることがない。

この発明の好ましい構成は、雰囲気を維持する
手段が加熱領域を通つて流れるプラズマ形成ガス
の環状流を形成する手段を備えることによつて得
られる。このようにすることによつて、加熱領域
におけるプラズマ形成ガスの供給は連続的に補充
される。この構造ではこの環状流を形成する手段
が共通の中心軸を有し一方が他方を囲んでその間
に環状の流体通路を画定する少なくとも２個の管
状部材を具備するプラズママーチを備えており、
その流体通路の上流端は加熱領域から遠い側にあ
り、下流側は加熱領域に向つて解放されてそれを
通つてプラズマ形成ガスが流され、他方の（内側
の）管状部材はその内側を通つて線引される光フ
アイバの通路と実質上同軸で冷却ガスを流す内部
通路を画定しており、さらにプラズマ形成ガスを
流体通路の上流端に導入する１個以上の入力ポー
トが設けられている。

この発明の装置の別の実施態様においては、プ
ラズマを周囲の影響から遮蔽する手段が設けら
れ、そのためプラズマ中に不安定性が導入される
ことがない。遮蔽手段として別の管状部材が設け
られ、それは前記一方の管状部材を同軸的に囲ん
でおり、かつ流体通路の下流端を越えて下流方向
に延在する延長部を有し、それが少なくとも加熱
領域の周囲を囲んでいる構造にすると効果的であ
る。

プラズマトーチは前記別の管状部材の少なくと
も延長部をその外側から冷却する手段を備えると
よい。そのような冷却手段は前記別の管状部材の
少なくとも延長部の周囲を囲む外側の冷却室を画
定する手段と、冷却室を通つて冷却用流体を流通
させる手段とを具備しているとよい。冷却用流体
の流通手段として冷却室に冷却液を導入し、冷却
室からそれを排出する手段を設けるとよい。

この発明の別の実施態様によれば遮蔽手段はプ
ラズマを同軸的に囲む遮蔽ガスの環状流を通過さ
せる手段を備えている。遮蔽ガスはアルゴン、酸
素、窒素、およびこれらの混合ガスからなる群か
ら選択するとよい。環状流を通過させる手段は前
述の別の管状部材（延長部はあつてもなくてもよ
い）を備えることが好ましい。もし延長部がある
場合にはこの延長部は加熱領域を通過する遮蔽ガ
スの流れを画定し、それによつて冷却される。延
長部はこの別の管状部材の残部より大きな直径を
持つことが一般に好ましい。

プラズマが確実に所望のリング状またはドーナ
ツ状の形状を持つために、冷却ガス、特に窒素ガ
スの流れを加熱領域とプレフオームとの間に冷却
ガスがプレフオームから引出される光フアイバを
同軸的に囲むように冷却ガス流を導く手段を設け
ている。そのような冷却ガス流を導く手段は線引
きされている光フアイバを囲む通路を通つて加熱
領域の中心部に冷却ガスを導く手段を備えている
とよい。線引きされた光フアイバが冷却ガスによ
つて過度に冷却される可能性を避けるために、冷
却ガスを導く手段は、内部通路中に設けられ、光
フアイバのための内側通路と冷却ガスのための外
側の環状通路とにこの内部通路を分けるさらに別
の管状部材を備え、この外側は環状通路中にその
縦方向に加熱領域の中心部に向つて流すように冷
却ガスを導入する手段を設けるとよい。

この発明の方法の実施態様としてはプラズマを
同軸的に囲む遮蔽ガスの環状流を通過させ、遮蔽
ガスの流れ外側を限定し、加熱領域とプレフオー
ムの前記部分との間に後者を同軸的に囲んで流れ
て通過する冷却ガス流を導くようにすることがで
きる。

〔発明の実施例〕

まず第１図を参照すると、プレフオーム２１は
適当な支持体２０に懸垂されており、支持体２０
はプレフオーム２１から光フアイバ２２を線引き
するのに適当な位置にプレフオーム２１を保持し
ている。適切な線引き位置ではコイル３３を流れ
る高周波電流により誘起されるプラズマ３１の近
くにプレフオームのテーパーを有する部分２３が
位置していることが要求される。例えば23MHz
（メガヘルツ）の周波数で適切なリング状プラズ
マ３１が生成される。光フアイバ２２はプレフオ
ームから線引き装置によつて線引きされ、その装
置は通常のものでもよいのでここでは図示しな
い。アルゴン或はアルゴンと酸素の混合ガスのよ
うなプラズマ形成（維持）ガスが入力ポート４１
を通つて２個の同軸の流体通路４９，５０の内側
の路５０中に導入され、それらの通路４９，５０
は外側管４５，中間管４６内側管４７の間に形成
されている。フアイバ２２は内側管４７の内側通
路５１を通過する。

プラズマ３１に関連する高温は外側管４５の上
部のネツク部分すなわち延長部５２に対する何等
かの形式の冷却を必要とする。したがつてこの発
明の好ましい実施態様である図示の実施例では遮
蔽ガスが入力ポート（ニツプル）４２を通つて中
間管４６と外側管４５との間の環状の流体通路４
９に導入される。遮蔽ガスおよびプラズマ形成ガ
スは同軸の流体通路４９および５０を通つて上方
に送られてリング状プラズマ３１の領域に入る。
フアイバ２２の光学特性に殆ど影響を及ぼさない
窒素のような冷却ガスが中央の通路５１を通つて
プラズマ３１の中心領域に導入され、プラズマ３
１をすでに線引されたフアイバ２２から分離し、
後者が溶融しないようにする。

場合によつて追加的な冷却が所望されることも
ある。したがつて、図示のように延長部分５２を
囲んで短い大きな直径の管４８を設けて冷却室５
３を形成してもよい。冷却室５３は上方が開放し
ていても閉じていてもよい。水のような冷却用流
体が入口４４から冷却室５３導入され出口４３か
ら排出される。この循環水は延長部５２の温度を
低いレベルに保つ。これはプラズマトーチ装置の
ノズル或は延長部分５２が溶融することを阻止す
る。

或る動作条件ではガスの流れの位置を反対にす
ることも可能である。すなわち、プラズマ形成ガ
ス体は流体通路４９に導入され、遮蔽ガスはプレ
フオーム２１或はその部分２３をプラズマ３１に
よる過剰な熱から保護するために通路５０に導入
されることもできる。もちろん、このような場合
には延長部分５２の冷却は遮蔽ガス以外の別の方
法、例えば上述の水冷によつて行われなければな
らない。

しかしながら、この発明において外側管４５お
よび、またはその延長部分（またはネツク部分）
５２の冷却を遮蔽ガスによつて冷却することも可
能である。この目的を達成するのに適したプラズ
マトーチは第２図に示されており、図では第１図
と同一素子には同じ参照符号が使用されている。

第２図に示すようにプラズマトーチはこの実施
例では管部材４５，４６，４７の他に管部材５４
を備え、それは部分的に管部材４７の内部に位置
し、それと同軸でそれとの間に別の流体通路５５
を形成している。窒素のような冷却ガスは入力ポ
ート（ニツプル）５６を通つて流体通路５５に導
入される。この冷却ガスは流体通路５５を出た後
引出された光フアイバの高温部分およびプレフオ
ーム２１の線引き部分２３を通過して流れてそれ
を冷却し、それがプラズマ３１によつて過剰に加
熱されないように保護する。フアイバ２２は追加
した管部材５４によつて流体通路５５から分離さ
れている通路５１を通つて線引きされる。このよ
うにして新しい線引きされたばかりのフアイバ２
２はプラズマ３１を含む加熱領域を離れてからは
冷却ガス流によつて過度に冷却されないように保
護される。

第２図はまた外側管部材４５の延長部分５２が
管部材４５の残部の直径より大きな直径の円筒状
部分５６を備えていることが示されている。その
部分５６は実質上円錐状の転移領域５７で管部材
４５の残りの部分と連結されている。転移領域５
７はプラズマ３１を含む加熱領域の下流に設けら
れ、その下流方向には直径の拡大された円筒状部
分５６が連結されている。このようにしてトーチ
の流通断面積は加熱領域の下流で増大してこの領
域を通るガスの流速の減少を生じさせ、それによ
つてこの領域を通るガスの溜留時間を増加させ、
したがつてガスの単位体積当りの延長部分５２か
らの熱の転移量を増加させている。

所望のプラズマのフレームの形状を得るために
高周波発生器の入力電力とガスの流速を最適にす
ることによつて渦電流パターンが制御されなけれ
ばならない。これらのパラメータはリング状プラ
ズマが得られるように注意深く調整されなければ
ならない。リング状プラズマを得るために適当な
パラメータの一例は例えば次のとおりである。

プラズマ形成ガスとしてアルゴンだけが使用さ
れるとき、高周波発生器はその最大出力20kW
（キロワツト）の約10及至11％に等しい出力であ
る。グリツド電流は約110mA（ミリアンペア）、
陽極電圧は約5.8kV（キロボルト）、陽極電流は約
0.4A（アンペア）であり、周波数は23.6MHzであ
つた。高周波源の電力出力はアルゴンと酸素が50
対50の混合率のプラズマ形成ガスを使用したとき
には約12及至13％に増加された。

第２図に示した構造プラズマトーチにおける管
部材４５，４６，４７および５４の寸法の一例を
示せば次のとおりである。一番外側の管部材４５
はその主体部分の外径28mm，壁厚1.0mm，延長部
分５２は外径35mmであり、次の内側（中間）管部
材４６は外径25mm，壁厚1.0mmであり、その内側
の管部材４７は外径12mm，壁厚1.0mmであり、一
番内側の管部材５４は外径が７mm，壁厚が1.0mm
である。同様の寸法は第１図のプラズマトーチで
も同様に使用できる。プラズマトーチ中でのプラ
ズマ形成ガスのアルゴン或はアルゴンと酸素との
混合ガスの流速は、20p.s.i.の圧力で0.5及至1.0
（リツトル）／分のアルゴンおよび、または25p.
s.i.の圧力で0.5及至1.0／分の酸素、全体で約
1.0／分の流速である。流体通路４９の冷却ガ
スは20p.s.i.の圧力で12.0及至17.0／分のアルゴ
ンおよび、または25p.s.i.の圧力で5.0及至10.0
／分の酸素、全体で約17／分の流速である。
流体通路５５の冷却ガスは20p.s.i.の圧力で約２
及至３／分の窒素である。

入力ポート４１，４２および５６は外径約４
mm，壁厚約１mmであつた。各通路４９，５０およ
び５５から加熱領域への各種ガスの均一に分布し
た流れを得るために入力ポート４１，４２，５６
は第３図に示すように各流体通路４９．５０，５
５に対して略々接線方向に設けられる。このよう
にして各ガスは周縁方向の運動成分のみ或はその
成分が主体の状態で各通路４９，５０，５５に入
り、それ故ガスは各通路の断面全体に亘つて均一
に分布し、一方それらのガスの加熱領域の方向へ
の運動は各通路の上流端と加熱領域との間の圧力
差によつて支配される。一方運動の周縁方向成分
は各通路の下流端にそれぞれのガスの到着する前
に殆ど抑圧され或は消失する。したがつてプラズ
マ３１は擾乱されない環境で形成される。

入力ポート４１，４２，５６は第３図では各通
路５０，４９，５５中へ入るガスに渦の発生源を
与えるように位置した状態で示されているが、入
力ポート４１，４２，５６の１つ、特に第１の入
力ポートの方向を変化させ、反対方向の渦がそこ
に生じるようにすることもできる。

この発明により得れるリング状プラズマはドー
ナツ形のリングの中心部に低温の領域を有してお
り、それ故プレフオーム２１および特に新しい線
引きされたフアイバ２２が過度に加熱されること
はない。

以上この発明の原理を特定の装置に関連して説
明したが、この説明は単なる例示に過ぎないもの
であり、特許請求の範囲に記載された発明の技術
的範囲を制限するものではないことを明瞭に理解
すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例のプラズマトーチ
の縦断面図であり、第２図は別の実施例の縦断面
図であり、第３図は第２図の線−に沿つた横
断面図である。 ２０……支持体、２１……プレフオーム、２２
……光フアイバ、３１……プラズマ、３３……高
周波コイル、４１，４２，５６……入力ポート、
４５，４６，４７，５４……管部材、４９，５
０，５１，５５……通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光フアイバの線引き動作中に、プレフオーム
   の光フアイバを引き出す部分を囲む加熱領域を通
   つて流れるプラズマ形成ガスの環状流を形成して
   それを維持し、加熱領域中にある雰囲気中にプレ
   フオームの前記部分を囲んでリング状のプラズマ
   を誘起させる光フアイバの線引き方法において、 前記プラズマ形成ガスの環状流を形成するため
   の引き出される光フアイバを囲む同軸的な筒状の
   装置の下流端は前記加熱領域中へ開放し、上流端
   は前記加熱領域から遠い位置にあるように配置さ
   れ、加熱領域とプレフオームの光フアイバを引き
   出す部分との間にプレフオームの光フアイバを引
   き出す部分を囲んで流れる冷却ガス流を導入する
   ことを特徴とするプレフオームの光フアイバ線引
   き方法。 ２ プラズマを同軸的に囲んで遮蔽ガスの環状流
   を通過させる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 遮蔽ガスの流れの外側を画定する特許請求の
   範囲第２項記載の方法。 ４ 光フアイバ線引き動作中に、プレフオームの
   光フアイバを引き出す部分を囲む加熱領域を通つ
   て流れるプラズマ形成ガスの環状流を形成し、そ
   れを維持する手段と、 前記加熱領域を通つて流れるプラズマ形成ガス
   中にプレフオームの前記光フアイバが引き出され
   る部分の周囲を囲むリング状のプラズマを誘起す
   る手段とを具備する光フアイバの線引き装置にお
   いて、 前記プラズマ形成ガスの環状流を形成する手段
   は共通の中心軸を有し一方が他方を同軸的に囲ん
   でその間に環状の流体通路を画定する少なくとも
   ２個の管状部材を有するプラズマトーチを具備
   し、前記環状の流体通路の上流端は前記加熱領域
   から遠い側にあり、下流端は加熱領域に開口して
   それを通つてプラズマ形成ガスが流され、前記管
   状部材の最も内側に配置された部材はそれと略々
   同軸にそれを通つて線引きされる光フアイバの内
   部通路を画定しており、前記流体通路の上流部分
   にプラズマ形成ガスを導入する１個以上の入力ポ
   ートが設けられており、 さらに、前記加熱領域とプレフオームとの間に
   引き出される光フアイバを同軸的に囲む冷却ガス
   流を導入する手段を具備していることを特徴とす
   る光フアイバ線引き装置。 ５ 前記冷却ガス流を導入する手段は線引きされ
   た光フアイバを囲む内部通路を通つて加熱領域の
   中心に前記冷却ガス流を導く手段を備えている特
   許請求の範囲第４項記載の装置。 ６ 前記冷却ガス流を導入する手段は前記内部通
   路に設けられ、この内部通路を光フアイバのため
   の内部通路と冷却ガスのための同軸環状通路に分
   けるさらに別の管状部材を具備し、前記冷却ガス
   流を導く手段は前記同軸環状通路を通つて加熱領
   域の中心に冷却ガスを流すために環状通路に冷却
   ガスを導入する手段を具備している特許請求の範
   囲第５項記載の装置。 ７ 前記冷却ガスが窒素である特許請求の範囲第
   ４項記載の装置。 ８ 前記プラズマ形成ガスがアルゴンである特許
   請求の範囲第４項記載の装置。 ９ 前記プラズマ形成ガスがアルゴンと酸素との
   混合ガスである特許請求の範囲第４項記載の装
   置。 １０ プラズマを周囲の影響から遮蔽する手段が
   設けられている特許請求の範囲第４項記載の装
   置。 １１ 前記遮蔽する手段はプラズマ形成ガスが内
   側を流れる管状部材を同軸的に囲んで設けられた
   管状部材を備え、その管状部材は少なくとも前記
   加熱領域の周囲を囲むように前記流体通路の下流
   端を越えて下流方向に延在する延長部を備えてい
   る特許請求の範囲第１０項記載の装置。 １２ 前記延長部を有する管状部材の少なくとも
   延長部を外部から冷却する手段を備えている特許
   請求の範囲第１１項記載の装置。 １３ 前記冷却手段が前記管状部材の延長部を囲
   み冷却室を画定する手段と、この冷却室に冷却流
   体を流通させる手段とを備えている特許請求の範
   囲第１２項記載の装置。 １４ 前記冷却流体を流通させる手段は前記冷却
   室に冷却流体を導入し、冷却室からそれを取り出
   す手段を備えている特許請求の範囲第１３項記載
   の装置。 １５ 前記遮蔽する手段はプラズマの周囲に同軸
   状に遮蔽ガスの環状流を通過させる手段を備えて
   いる特許請求の範囲第１０項記載の装置。 １６ 前記遮蔽ガスがアルゴン、酸素、窒素およ
   びそれらの混合ガスの群から選ばれたガスである
   特許請求の範囲第１５項記載の装置。 １７ 前記遮蔽ガスの環状流を通過させる手段は
   前記プラズマ形成ガスが内側を流れる管状部材を
   同軸的に囲んでそれとの間に遮蔽ガスを流す流体
   通路を画定する別の管状部材を備え、この管状部
   材による流体通路の上流端に遮蔽ガスを導入する
   ための１以上の入力ポートが設けられている特許
   請求の範囲第１５項記載の装置。 １８ 前記遮蔽する手段の前記別の管状部材が延
   長部を備え、この延長部は下流方向に前記流体通
   路の下流端を越えて延在して加熱領域を囲み、加
   熱領域を通過し冷却する遮蔽ガスの流れを画定し
   ている特許請求の範囲第１７項記載の装置。 １９ 前記延長部は前記別の管状部材の残部より
   直径が拡大されている特許請求の範囲第１８項記
   載の装置。 ２０ 前記別の管状部材の延長部を外部から冷却
   するための追加の冷却手段を備えている特許請求
   の範囲第１８項記載の装置。 ２１ 前記追加の冷却手段は前記別の管状部材の
   少なくとも前記延長部を囲みその外側に冷却室を
   画定する手段とこの冷却室を通つて冷却用流体を
   流す手段とを具備している特許請求の範囲第２０
   項記載の装置。 ２２ 前記冷却用流体を流す手段は前記冷却室に
   冷却用流体を導入し、冷却室からそれを排出する
   手段を備えている特許請求の範囲第２１項記載の
   装置。