JPH06227837A - 光ファイバ紡糸用加熱炉 - Google Patents
光ファイバ紡糸用加熱炉Info
- Publication number
- JPH06227837A JPH06227837A JP3620993A JP3620993A JPH06227837A JP H06227837 A JPH06227837 A JP H06227837A JP 3620993 A JP3620993 A JP 3620993A JP 3620993 A JP3620993 A JP 3620993A JP H06227837 A JPH06227837 A JP H06227837A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- optical fiber
- electrode
- heating
- core tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C03B37/029—Furnaces therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/60—Optical fibre draw furnaces
- C03B2205/62—Heating means for drawing
- C03B2205/63—Ohmic resistance heaters, e.g. carbon or graphite resistance heaters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】光ファイバ紡糸装置における、光ファイバ母材
を加熱するヒータの温度分布の不均一による光ファイバ
の真円度の低下を小さくすることを目的とする。 【構成】カーボン製ヒータ２によって炉心管３を加熱
し、炉心管３の輻射熱によって炉心管内の母材６を加熱
する光ファイバ紡糸用加熱炉において、上記カーボン製
ヒータ２から半径方向外方に突設した電極取付足２Ａを
炉本体１の外壁まで延長し、その先端に電極棒５を接続
し、ヒータの温度分布の不均一を可及的に小さくした光
ファイバ紡糸用加熱炉を構成する。
を加熱するヒータの温度分布の不均一による光ファイバ
の真円度の低下を小さくすることを目的とする。 【構成】カーボン製ヒータ２によって炉心管３を加熱
し、炉心管３の輻射熱によって炉心管内の母材６を加熱
する光ファイバ紡糸用加熱炉において、上記カーボン製
ヒータ２から半径方向外方に突設した電極取付足２Ａを
炉本体１の外壁まで延長し、その先端に電極棒５を接続
し、ヒータの温度分布の不均一を可及的に小さくした光
ファイバ紡糸用加熱炉を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ紡糸装置、殊
にその母材（プリフォーム）を加熱するヒータに関する
ものであり、光ファイバの母材の温度分布を全周につい
て均一にして当該母材から紡糸された光ファイバの真円
度を向上させることができるものである。
にその母材（プリフォーム）を加熱するヒータに関する
ものであり、光ファイバの母材の温度分布を全周につい
て均一にして当該母材から紡糸された光ファイバの真円
度を向上させることができるものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ紡糸装置の加熱炉は円筒状の
カーボン製ヒータを有し、カーボン製ヒータに電極が接
続されている。この従来の加熱炉の構造を図４を参照し
つつ説明する。断熱材で作られた炉本体１はその外周壁
の冷却水ジャケットに冷却水を通して冷却されており、
その中心に円筒状のカーボン製ヒータ２が配置されてい
る。そしてこのカーボン製ヒータの中に円筒状の炉心管
３が配置されている。カーボン製ヒータ２の半径方向外
方に突設した電極取付足４に電極棒５が固定されてお
り、炉心管３中に光ファイバ紡糸用母材６が挿入され
る。ヒータ２によって炉心管３を加熱し、この炉心管３
の輻射熱によって母材６の全周を均一に加熱することに
なっている。炉心管３の下端のガス導入口７から不活性
ガスを吹き込み、この不活性ガスが炉心管３を上方に流
れて上端から放出される。電極棒５がヒータ２によって
高温に加熱されるので電極棒の内部に冷却水通路を設
け、この冷却水通路を循環させて電極棒を冷却してい
る。これによって電極棒が加熱されて破損することを防
止している。上記従来技術はヒータによって炉心管を加
熱し、炉心管の輻射熱で母材を加熱することにより母材
全周の加熱温度分布を可及的に均一にするようにしてい
るのであるが、それでも母材全周の加熱温度分布は必ず
しも均一ではなく、若干不均一になることが避けられな
い。母材全周の温度分布の不均一が光ファイバの真円度
を損ない、その結果伝送効率が低下することになり、光
ファイバの線径が極めて小さくなってきた今日において
はこの真円度の狂いは無視し得ない。従来技術における
母材全周の温度分布は図５に示す如くであり、電極の冷
却の影響（電極の放熱による影響）を受ける電極取付足
の方向において温度が最も低く、電極取付足から遠ざか
るにつれて急に温度が高くなる。母材の温度が高い部分
に比べて温度が低い部分の方が粘性が高いので、紡糸中
の母材の円錐部分の断面が楕円形になり（図６参照）、
光ファイバに変形していくとき温度の低いところすなわ
ち粘性の高いところは温度の高いところすなわち粘性の
低いところに比べて延びにくいので、粘性が低いところ
が短径、粘性の高いところが長径の楕円形のファイバが
紡糸されることになる。ヒータの内径を７０ｍｍ、ヒー
タから電極先端までの距離が２０ｍｍのヒータを用い
て、４５ｍｍの母材から１２５μｍのファイバを紡糸す
る場合、ファイバの長径と短径の差が１．２〜１．６μ
ｍに達する。
カーボン製ヒータを有し、カーボン製ヒータに電極が接
続されている。この従来の加熱炉の構造を図４を参照し
つつ説明する。断熱材で作られた炉本体１はその外周壁
の冷却水ジャケットに冷却水を通して冷却されており、
その中心に円筒状のカーボン製ヒータ２が配置されてい
る。そしてこのカーボン製ヒータの中に円筒状の炉心管
３が配置されている。カーボン製ヒータ２の半径方向外
方に突設した電極取付足４に電極棒５が固定されてお
り、炉心管３中に光ファイバ紡糸用母材６が挿入され
る。ヒータ２によって炉心管３を加熱し、この炉心管３
の輻射熱によって母材６の全周を均一に加熱することに
なっている。炉心管３の下端のガス導入口７から不活性
ガスを吹き込み、この不活性ガスが炉心管３を上方に流
れて上端から放出される。電極棒５がヒータ２によって
高温に加熱されるので電極棒の内部に冷却水通路を設
け、この冷却水通路を循環させて電極棒を冷却してい
る。これによって電極棒が加熱されて破損することを防
止している。上記従来技術はヒータによって炉心管を加
熱し、炉心管の輻射熱で母材を加熱することにより母材
全周の加熱温度分布を可及的に均一にするようにしてい
るのであるが、それでも母材全周の加熱温度分布は必ず
しも均一ではなく、若干不均一になることが避けられな
い。母材全周の温度分布の不均一が光ファイバの真円度
を損ない、その結果伝送効率が低下することになり、光
ファイバの線径が極めて小さくなってきた今日において
はこの真円度の狂いは無視し得ない。従来技術における
母材全周の温度分布は図５に示す如くであり、電極の冷
却の影響（電極の放熱による影響）を受ける電極取付足
の方向において温度が最も低く、電極取付足から遠ざか
るにつれて急に温度が高くなる。母材の温度が高い部分
に比べて温度が低い部分の方が粘性が高いので、紡糸中
の母材の円錐部分の断面が楕円形になり（図６参照）、
光ファイバに変形していくとき温度の低いところすなわ
ち粘性の高いところは温度の高いところすなわち粘性の
低いところに比べて延びにくいので、粘性が低いところ
が短径、粘性の高いところが長径の楕円形のファイバが
紡糸されることになる。ヒータの内径を７０ｍｍ、ヒー
タから電極先端までの距離が２０ｍｍのヒータを用い
て、４５ｍｍの母材から１２５μｍのファイバを紡糸す
る場合、ファイバの長径と短径の差が１．２〜１．６μ
ｍに達する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の問題の解消を目的とし、そのために電極の冷却のヒー
タへの影響を可及的に小さくすることをその課題とする
ものである。
の問題の解消を目的とし、そのために電極の冷却のヒー
タへの影響を可及的に小さくすることをその課題とする
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題解決のために講
じた手段は、ヒータの電極取付足を炉本体外壁まで延長
し、その延長端に電極棒を接続したことである。
じた手段は、ヒータの電極取付足を炉本体外壁まで延長
し、その延長端に電極棒を接続したことである。
【０００５】
【作 用】電極取付足を炉本体外壁まで延長し、その
延長端においては電極棒の冷却の影響を受けるが、ヒー
タと延長端との間においては炉本体の半径方向の温度分
布の影響をも受ける。このために上記の電極棒の冷却の
影響は電極取付足の半径方向内方ほど小さくなる。した
がって、ヒータと電極取付足との接続部においては電極
棒の冷却の影響は著しく小さい。それゆえ、ヒータ、炉
心管の温度分布はその全周について均一化され、母材の
温度分布は全周について均一化される。
延長端においては電極棒の冷却の影響を受けるが、ヒー
タと延長端との間においては炉本体の半径方向の温度分
布の影響をも受ける。このために上記の電極棒の冷却の
影響は電極取付足の半径方向内方ほど小さくなる。した
がって、ヒータと電極取付足との接続部においては電極
棒の冷却の影響は著しく小さい。それゆえ、ヒータ、炉
心管の温度分布はその全周について均一化され、母材の
温度分布は全周について均一化される。
【０００６】
【実 施 例】図４を参照しつつ実施例を説明する。ヒ
ータ２の内径ｄが７０ｍｍ、炉本体１の外径Ｄが３９０
ｍｍ、ヒータ２の高さｈが７０ｍｍ、炉本体１の高さＨ
が４１０ｍｍの加熱炉について、電極取付足２Ａの長さ
Ｌを１５０ｍｍとする。これによって電極取付足２Ａの
先端２ｅが炉本体の外壁に達している。この電極取付足
の先端２ｅに電極棒５を接続する。このものの温度分布
は図６に示すとおりであり、図５の従来技術における温
度分布に比べて電極方向の温度と他の部分の温度との差
は極めて小さい。この例において線径１２５μｍの光フ
ァイバを３０ｋｍを線引きした結果、光ファイバは依然
として真円ではなく楕円形であるが、その長径と短径と
の差は最小０．１〜０．２μｍであり、殆ど真円に近い
ものであった。また、母材の引き残りのネックダウンを
調査したところ、上記従来技術においては長径と短径の
差が約１％に当たる程に丸くなっていたのに対して、上
記実施例については約０．１％にとどまった。
ータ２の内径ｄが７０ｍｍ、炉本体１の外径Ｄが３９０
ｍｍ、ヒータ２の高さｈが７０ｍｍ、炉本体１の高さＨ
が４１０ｍｍの加熱炉について、電極取付足２Ａの長さ
Ｌを１５０ｍｍとする。これによって電極取付足２Ａの
先端２ｅが炉本体の外壁に達している。この電極取付足
の先端２ｅに電極棒５を接続する。このものの温度分布
は図６に示すとおりであり、図５の従来技術における温
度分布に比べて電極方向の温度と他の部分の温度との差
は極めて小さい。この例において線径１２５μｍの光フ
ァイバを３０ｋｍを線引きした結果、光ファイバは依然
として真円ではなく楕円形であるが、その長径と短径と
の差は最小０．１〜０．２μｍであり、殆ど真円に近い
ものであった。また、母材の引き残りのネックダウンを
調査したところ、上記従来技術においては長径と短径の
差が約１％に当たる程に丸くなっていたのに対して、上
記実施例については約０．１％にとどまった。
【０００７】
【発明の効果】前記の本発明の課題を解決した発明は未
だ公知ではない。したがって、本発明の課題は新規であ
り、この新規な課題を解決して上記従来技術における上
記の問題を解消したことが本発明特有の効果である。す
なわち、ヒータ全周の温度分布の不均一、当該不均一に
起因する母材全周の温度分布の不均一による光ファイバ
の真円度の崩れを可及的に小さくして殆ど真円に近い形
状のものにすることができたことが本発明特有の効果で
ある。また、電極棒の電極取付足との接続点がヒータか
ら遠くなり、電極取付足の温度は炉本体の半径方向の温
度分布の影響を受けてその先端の温度はヒータの温度に
比べて顕著に低いので、それだけ電極棒のヒータからの
熱的影響が小さくなることも本発明の大きな利点であ
る。さらに、電極取付足からの放熱量が少なくなるの
で、ヒータの熱効率が向上することも本発明の大きな利
点である。また、ヒータ全周の温度分布を可及的に均一
にするには、別途の新規な発明として、図５におけるＰ
方向においてダミーの電極取付足を突設し、これにダミ
ーの電極棒を接続してこれを電極棒と同様に冷却するこ
とによっても解決できる。しかし、この別途の発明の場
合は、ヒータの熱を不必要に放熱して温度分布が高いと
ころの温度を下げて低いところの温度に合わせるという
考え方であるから、ヒータの熱効率が従来技術よりも悪
化するばかりでなく、そのための付加設備のコストが高
くなる。これに対して本発明は上記のとおりヒータの熱
効率は従来技術よりも向上し、しかも電極取付足の長さ
を延長するだけであるから、そのための付加的なコスト
は極めて小さい。
だ公知ではない。したがって、本発明の課題は新規であ
り、この新規な課題を解決して上記従来技術における上
記の問題を解消したことが本発明特有の効果である。す
なわち、ヒータ全周の温度分布の不均一、当該不均一に
起因する母材全周の温度分布の不均一による光ファイバ
の真円度の崩れを可及的に小さくして殆ど真円に近い形
状のものにすることができたことが本発明特有の効果で
ある。また、電極棒の電極取付足との接続点がヒータか
ら遠くなり、電極取付足の温度は炉本体の半径方向の温
度分布の影響を受けてその先端の温度はヒータの温度に
比べて顕著に低いので、それだけ電極棒のヒータからの
熱的影響が小さくなることも本発明の大きな利点であ
る。さらに、電極取付足からの放熱量が少なくなるの
で、ヒータの熱効率が向上することも本発明の大きな利
点である。また、ヒータ全周の温度分布を可及的に均一
にするには、別途の新規な発明として、図５におけるＰ
方向においてダミーの電極取付足を突設し、これにダミ
ーの電極棒を接続してこれを電極棒と同様に冷却するこ
とによっても解決できる。しかし、この別途の発明の場
合は、ヒータの熱を不必要に放熱して温度分布が高いと
ころの温度を下げて低いところの温度に合わせるという
考え方であるから、ヒータの熱効率が従来技術よりも悪
化するばかりでなく、そのための付加設備のコストが高
くなる。これに対して本発明は上記のとおりヒータの熱
効率は従来技術よりも向上し、しかも電極取付足の長さ
を延長するだけであるから、そのための付加的なコスト
は極めて小さい。
【図１】本発明の実施例の断面図である。
【図２】実施例のヒータの斜視図である。
【図３】実施例による母材全周の加熱温度分布図であ
る。
る。
【図４】従来の光ファイバ紡糸装置の加熱炉の断面図で
ある。
ある。
【図５】図１の従来技術による母材全周の加熱温度分布
図である。
図である。
【図６】図１の従来技術による紡糸後の母材の断面図で
ある。
ある。
１・・・炉本体 ２・・・ヒータ ２Ａ、４・・・電極取付足 ２ｅ・・・電極取付足の先端 ３・・・炉心管 ５・・・電極棒 ６・・・母材 ７・・・ガス導入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高 橋 浩 一 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内
Claims (1)
- 【請求項１】カーボン製ヒータによって炉心管を加熱
し、炉心管の輻射熱によって炉心管内の母材を加熱する
光ファイバ紡糸用加熱炉において、上記カーボン製ヒー
タから半径方向外方に突設した電極取付足を炉本体の外
壁まで延長し、その先端に電極棒を接続した光ファイバ
紡糸用加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3620993A JPH06227837A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 光ファイバ紡糸用加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3620993A JPH06227837A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 光ファイバ紡糸用加熱炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06227837A true JPH06227837A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=12463366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3620993A Pending JPH06227837A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 光ファイバ紡糸用加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06227837A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0752393A1 (en) * | 1995-07-05 | 1997-01-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd | Furnace for drawing an optical fiber from a preform |
| WO2011111218A1 (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | 東洋ガラス株式会社 | ガラスファイバ線引炉 |
| JP2013209225A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Fujikura Ltd | 光ファイバ母材加熱用ヒータ |
| CN106757375A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-31 | 昆明沃特尔机电设备有限公司 | 一种有效防止炉膛冷点的加热模块 |
-
1993
- 1993-02-02 JP JP3620993A patent/JPH06227837A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0752393A1 (en) * | 1995-07-05 | 1997-01-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd | Furnace for drawing an optical fiber from a preform |
| AU718301B2 (en) * | 1995-07-05 | 2000-04-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber drawing furnace |
| US6546760B1 (en) | 1995-07-05 | 2003-04-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber drawing furnace with a zig zag heating element |
| WO2011111218A1 (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | 東洋ガラス株式会社 | ガラスファイバ線引炉 |
| JP5260664B2 (ja) * | 2010-03-12 | 2013-08-14 | 東洋ガラス株式会社 | ガラスファイバ線引炉 |
| JP2013209225A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Fujikura Ltd | 光ファイバ母材加熱用ヒータ |
| CN106757375A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-31 | 昆明沃特尔机电设备有限公司 | 一种有效防止炉膛冷点的加热模块 |
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