JPH07109143A - 光ファイバ用紡糸炉 - Google Patents
光ファイバ用紡糸炉Info
- Publication number
- JPH07109143A JPH07109143A JP14439993A JP14439993A JPH07109143A JP H07109143 A JPH07109143 A JP H07109143A JP 14439993 A JP14439993 A JP 14439993A JP 14439993 A JP14439993 A JP 14439993A JP H07109143 A JPH07109143 A JP H07109143A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- muffle tube
- optical fiber
- temperature distribution
- muffle
- electric heater
- 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
Links
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)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 真円の光ファイバを得る紡糸炉を提供する。
【構成】 円筒状のマッフルチューブの周りに、同心状
に円筒状の電気ヒータを配置し、このヒータに電極を取
付けるとともに電極を水冷する構造の光ファイバ用紡糸
炉において、ヒータによって直接加熱されるマッフルチ
ューブの部分の肉厚が他の部分のそれよりも厚くされて
いる。電極が水冷されることで、電極に接続されたヒー
タ部分が放熱され、そのためマッフルチューブ内の温度
分布が不均一になるおそれがあるが、マッフルチューブ
の一部分は上述のように肉厚が他の部分のそれよりも厚
くなされて熱伝達を良好にしてあるのでその影響が抑制
され均一な温度分布を維持できる。したがって、得られ
る光ファイバは真円度の優れたものとなる。
に円筒状の電気ヒータを配置し、このヒータに電極を取
付けるとともに電極を水冷する構造の光ファイバ用紡糸
炉において、ヒータによって直接加熱されるマッフルチ
ューブの部分の肉厚が他の部分のそれよりも厚くされて
いる。電極が水冷されることで、電極に接続されたヒー
タ部分が放熱され、そのためマッフルチューブ内の温度
分布が不均一になるおそれがあるが、マッフルチューブ
の一部分は上述のように肉厚が他の部分のそれよりも厚
くなされて熱伝達を良好にしてあるのでその影響が抑制
され均一な温度分布を維持できる。したがって、得られ
る光ファイバは真円度の優れたものとなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバを紡糸す
るための紡糸炉に関するもので、真円の光ファイバを提
供する。
るための紡糸炉に関するもので、真円の光ファイバを提
供する。
【０００２】
【従来の技術】典型的な光ファイバ紡糸炉の概略図を示
せば図２のとおりである。図において、１は全体として
円筒状のカーボンなどからなる電気ヒータで、その上部
には対向する一対のフランジが設けられている。２はこ
の電気ヒータに電力を供給するための一対の電極で、そ
の先端部と電気ヒータ１のフランジ部とは電気的に接続
固定されている。そして、電極２は溶融による破損を防
止するため水などの冷媒の循環により冷却されるように
なっている。３は電気ヒータ１の内側に配置された円筒
状のカーボンなどからなるマッフルチューブで、電気ヒ
ータ１の熱で加熱されて高温となり、その輻射熱で光フ
ァイバプリフォーム４を溶融する。なお、５は炉本体、
６は電気ヒータ１を囲む断熱材、７はマッフルチューブ
内への不活性ガス供給口である。
せば図２のとおりである。図において、１は全体として
円筒状のカーボンなどからなる電気ヒータで、その上部
には対向する一対のフランジが設けられている。２はこ
の電気ヒータに電力を供給するための一対の電極で、そ
の先端部と電気ヒータ１のフランジ部とは電気的に接続
固定されている。そして、電極２は溶融による破損を防
止するため水などの冷媒の循環により冷却されるように
なっている。３は電気ヒータ１の内側に配置された円筒
状のカーボンなどからなるマッフルチューブで、電気ヒ
ータ１の熱で加熱されて高温となり、その輻射熱で光フ
ァイバプリフォーム４を溶融する。なお、５は炉本体、
６は電気ヒータ１を囲む断熱材、７はマッフルチューブ
内への不活性ガス供給口である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
構成の炉では電極が水で冷却される結果、電極周辺は熱
を奪われ温度が低下してしまう。図３は図２におけるＡ
の部分のマッフルチューブ内の温度分布を示している。
電極による放熱の影響で温度分布は均一にならず電極方
向の温度が下がっている。このため、光ファイバプリフ
ォームは周方向で均一に加熱されず、温度の低い電極の
方向はガラスの粘度が高くなり、温度の高い電極と対向
する方向はガラスの粘度が低くなり、結果としてプリフ
ォームはファイバに変わる過程で温度の低い方を長径と
した図４に示すような楕円となる。その後、紡糸中に楕
円を修正する力は作用しないので得られたファイバもま
た楕円になってしまう。
構成の炉では電極が水で冷却される結果、電極周辺は熱
を奪われ温度が低下してしまう。図３は図２におけるＡ
の部分のマッフルチューブ内の温度分布を示している。
電極による放熱の影響で温度分布は均一にならず電極方
向の温度が下がっている。このため、光ファイバプリフ
ォームは周方向で均一に加熱されず、温度の低い電極の
方向はガラスの粘度が高くなり、温度の高い電極と対向
する方向はガラスの粘度が低くなり、結果としてプリフ
ォームはファイバに変わる過程で温度の低い方を長径と
した図４に示すような楕円となる。その後、紡糸中に楕
円を修正する力は作用しないので得られたファイバもま
た楕円になってしまう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、以上の観点
から光ファイバプリフォームを周囲から均一に加熱して
紡糸することにより、真円の光ファイバを提供しようと
するもので、その特徴とする請求項１記載の発明は、光
ファイバプリフォームが導かれる円筒状のマッフルチュ
ーブと、このマッフルチューブの外側に位置してマッフ
ルチューブを加熱する電気ヒータと、この電気ヒータに
電力を供給するための電極と、この電極を冷却する冷却
手段とを備えてなる光ファイバ用紡糸炉において、前記
電気ヒータで加熱されるマッフルチューブ内の半径方向
の温度分布が等しくなされてなることにある。また、そ
の特徴とする請求項２記載の発明は、電気ヒータによっ
て加熱される領域のマッフルチューブの肉厚をその他の
部分の厚さよりも厚くすることにより、マッフルチュー
ブ内の半径方向の温度分布を等しくしてなることにあ
る。具体的には、マッフルチューブがカーボン製の場
合、肉厚部分の厚さはおよそ５〜１０ｍｍ、その他の部
分の厚さはおよそ０．５〜３ｍｍ程度とされる。
から光ファイバプリフォームを周囲から均一に加熱して
紡糸することにより、真円の光ファイバを提供しようと
するもので、その特徴とする請求項１記載の発明は、光
ファイバプリフォームが導かれる円筒状のマッフルチュ
ーブと、このマッフルチューブの外側に位置してマッフ
ルチューブを加熱する電気ヒータと、この電気ヒータに
電力を供給するための電極と、この電極を冷却する冷却
手段とを備えてなる光ファイバ用紡糸炉において、前記
電気ヒータで加熱されるマッフルチューブ内の半径方向
の温度分布が等しくなされてなることにある。また、そ
の特徴とする請求項２記載の発明は、電気ヒータによっ
て加熱される領域のマッフルチューブの肉厚をその他の
部分の厚さよりも厚くすることにより、マッフルチュー
ブ内の半径方向の温度分布を等しくしてなることにあ
る。具体的には、マッフルチューブがカーボン製の場
合、肉厚部分の厚さはおよそ５〜１０ｍｍ、その他の部
分の厚さはおよそ０．５〜３ｍｍ程度とされる。
【０００５】
【作用】マッフルチューブの肉厚部分は、周方向の熱伝
達が良好になるので、電極による放熱はマッフルチュー
ブの一部でなく周方向にも及ぶこととなり、温度分布は
均一に近づく。なお、マッフルチューブの全体の厚さを
厚くすることによっても温度分布を均一に保つという点
では同様の結果が得られるが、上下方向への放熱により
炉外へ逃げる熱量が多くなり熱効率が落ちるため、ヒー
タによって直接加熱される部分だけを厚くする。
達が良好になるので、電極による放熱はマッフルチュー
ブの一部でなく周方向にも及ぶこととなり、温度分布は
均一に近づく。なお、マッフルチューブの全体の厚さを
厚くすることによっても温度分布を均一に保つという点
では同様の結果が得られるが、上下方向への放熱により
炉外へ逃げる熱量が多くなり熱効率が落ちるため、ヒー
タによって直接加熱される部分だけを厚くする。
【０００６】
〔実施例１〕図１は、この発明による光ファイバプリフ
ォーム紡糸炉を示す。図１と図２とでは同一部分には同
一符号を付してある。１０はこの発明によるマッフルチ
ューブで、中央部１２は肉厚とされ、その上下は中央部
の厚さよりも薄くされている。この厚い中央部の長さは
電気ヒータ１の長さよりも若干長く、丁度、上下の断熱
材６間の距離に等しくなされている。したがって、一対
の電極２に接続されたヒータ１のフランジ部付近は、電
極の水冷による放熱の影響を受けて温度低下し、それが
マッフルチューブ１０の半径方向の温度分布に不均一さ
を生じさせるところであるが、マッフルチューブ１０は
肉厚になされているので、熱伝達がスムーズにいきマッ
フルチューブ１０の半径方向の温度分布は均一となる。
ォーム紡糸炉を示す。図１と図２とでは同一部分には同
一符号を付してある。１０はこの発明によるマッフルチ
ューブで、中央部１２は肉厚とされ、その上下は中央部
の厚さよりも薄くされている。この厚い中央部の長さは
電気ヒータ１の長さよりも若干長く、丁度、上下の断熱
材６間の距離に等しくなされている。したがって、一対
の電極２に接続されたヒータ１のフランジ部付近は、電
極の水冷による放熱の影響を受けて温度低下し、それが
マッフルチューブ１０の半径方向の温度分布に不均一さ
を生じさせるところであるが、マッフルチューブ１０は
肉厚になされているので、熱伝達がスムーズにいきマッ
フルチューブ１０の半径方向の温度分布は均一となる。
【０００７】〔具体例１〕内径７０ｍｍφ、長さ８０ｍ
ｍのヒータを用いて４５ｍｍφの石英系光ファイバプリ
フォームを紡糸し２０ｋｍのファイバを得た。その際、
以下に示す３種類のマッフルチューブを使用した。 肉厚が全長にわたって２ｍｍ 肉厚が全長にわたって６ｍｍ 肉厚がヒータの中央から±６０ｍｍの領域だけ６ｍ
ｍ、その他の部分は２ｍｍ なお、紡糸時の張力を一定に保つための上記各マッフル
チューブ使用時の電力は、それぞれ２４．０ｋｗ、
２４．８ｋｗ、２４．２ｋｗであった。かくして得ら
れた各ファイバの長径と短径との差をそれぞれ測定した
ところ下記の表１のとおりであった。
ｍのヒータを用いて４５ｍｍφの石英系光ファイバプリ
フォームを紡糸し２０ｋｍのファイバを得た。その際、
以下に示す３種類のマッフルチューブを使用した。 肉厚が全長にわたって２ｍｍ 肉厚が全長にわたって６ｍｍ 肉厚がヒータの中央から±６０ｍｍの領域だけ６ｍ
ｍ、その他の部分は２ｍｍ なお、紡糸時の張力を一定に保つための上記各マッフル
チューブ使用時の電力は、それぞれ２４．０ｋｗ、
２４．８ｋｗ、２４．２ｋｗであった。かくして得ら
れた各ファイバの長径と短径との差をそれぞれ測定した
ところ下記の表１のとおりであった。
【０００８】
【表１】
【０００９】なお、表中、同一ファイバにおいて、ファ
イバの長径と短径との差にある範囲があるのは、ファイ
バの紡糸開始直後は未だマッフルチューブ内の温度が半
径方向において比較的均一であるが、その後次第に均一
に保つのが難しくなるからで、各ファイバにおいて長径
と短径との差の小さい方が紡糸開始時のもの、大きい方
が紡糸終了間際のものである。以上の結果は、本発明に
よるのマッフルチューブを用いてファイバ化した方
が、使用電力をさほど高めることなく真円度の良いファ
イバを得ることができることを示している。
イバの長径と短径との差にある範囲があるのは、ファイ
バの紡糸開始直後は未だマッフルチューブ内の温度が半
径方向において比較的均一であるが、その後次第に均一
に保つのが難しくなるからで、各ファイバにおいて長径
と短径との差の小さい方が紡糸開始時のもの、大きい方
が紡糸終了間際のものである。以上の結果は、本発明に
よるのマッフルチューブを用いてファイバ化した方
が、使用電力をさほど高めることなく真円度の良いファ
イバを得ることができることを示している。
【００１０】
【発明の効果】この発明は、以上のようにマッフルチュ
ーブ内の半径方向の温度分布を均一に保ち得る光ファイ
バ用紡糸炉を提供するものであるので、真円度の良いフ
ァイバを得ることができる。
ーブ内の半径方向の温度分布を均一に保ち得る光ファイ
バ用紡糸炉を提供するものであるので、真円度の良いフ
ァイバを得ることができる。
【図１】この発明による光ファイバ用紡糸炉の概略説明
図。
図。
【図２】従来の光ファイバ用紡糸炉の概略説明図。
【図３】図２に示す紡糸炉のＡ部分における温度分布
図。
図。
【図４】図２に示す紡糸炉を用いて得た光ファイバプリ
フォームの断面図。
フォームの断面図。
１０ マッフルチューブ １２ マッフルチューブの肉厚中央部
Claims (2)
- 【請求項１】 光ファイバプリフォームが導かれる円筒
状のマッフルチューブと、このマッフルチューブの外側
に位置してマッフルチューブを加熱する電気ヒータと、
この電気ヒータに電力を供給するための電極と、この電
極を冷却する冷却手段とを備えてなる光ファイバ用紡糸
炉において、前記電気ヒータで加熱されるマッフルチュ
ーブ内の半径方向の温度分布が等しくなされてなること
を特徴とする光ファイバ用紡糸炉。 - 【請求項２】 電気ヒータによって加熱される領域のマ
ッフルチューブの肉厚をその他の部分の厚さよりも厚く
することにより、マッフルチューブ内の半径方向の温度
分布を等しくしてなる請求項１記載の光ファイバ用紡糸
炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14439993A JPH07109143A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 光ファイバ用紡糸炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14439993A JPH07109143A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 光ファイバ用紡糸炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07109143A true JPH07109143A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=15361264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14439993A Pending JPH07109143A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 光ファイバ用紡糸炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109143A (ja) |
Cited By (3)
| 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 |
| US6941774B2 (en) | 2001-08-16 | 2005-09-13 | Kobe Steel, Ltd. | Optical fiber preform-heating furnace |
| CN109268909A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-01-25 | 国家电投集团科学技术研究院有限公司 | 带模块化布水器的蓄热装置 |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP14439993A patent/JPH07109143A/ja active Pending
Cited By (6)
| 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 |
| US6941774B2 (en) | 2001-08-16 | 2005-09-13 | Kobe Steel, Ltd. | Optical fiber preform-heating furnace |
| KR100563501B1 (ko) * | 2001-08-16 | 2006-03-28 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 광섬유모재 가열로 |
| CN109268909A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-01-25 | 国家电投集团科学技术研究院有限公司 | 带模块化布水器的蓄热装置 |
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