KR100552979B1

KR100552979B1 - 광학섬유를 냉각하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100552979B1
Application number: KR1020007005506A
Authority: KR
Inventors: 로바지아코모스테파노; 파타로베르토
Original assignee: 피렐리 카비 에 시스테미 소시에떼 퍼 아찌오니
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1998-11-18
Publication date: 2006-02-16
Also published as: IL136143A0; JP2001524441A; ZA9810638B; AU741066B2; CN1120134C; EP1032541B1; EP1032541A1; NZ504479A; BR9814671A; CN1279654A; TR200001456T2; AU2049299A; WO1999026891A1; DE69822497T2; CA2311537A1; AR017658A1; KR20010032296A; DE69822497D1

Abstract

본 발명은 광학섬유의 인발 공정중 상기 광학섬유를 냉각하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 광학섬유를 냉각하기 위한 본 방법에는 광학섬유로 냉각가스를 유동시키는 단계가 포함되며, 상기 단계에서 냉각가스의 유동 방향은 실질적으로 상기 섬유의 종축을 따라 횡단하게 된다. 냉각가스의 유동이 실질적으로 인발된 섬유의 종축을 따라 횡단한다는 것을 이용함에 의해, 상기 섬유의 냉각효율이 실질적으로 향상될 수 있다는 것이 알려져왔다. 본 발명에 따른 장치는 중공의 긴 본체를 포함하며, 상기 중공의 긴 본체는 상기 인발된 섬유가 통과하도록 내부로 긴 공간이 이루어진 적어도 한 측벽을 구비하고, 이 경우 상기 중공의 긴 본체의 적어도 한 측벽은 상기 냉각가스가 상기 중공 본체속으로 안내되도록 적어도 하나의 종축 개구부와 상기 냉각가스가 상기 중공 본체로부터 제거되도록 적어도 하나의 종축 개구부가 구비되어진다.

광학섬유, 인발, 슬롯

Description

광학섬유를 냉각하기 위한 방법 및 장치{method and apparatus for cooling optical fibers}

본 발명은 광학섬유의 인발 공정중 광학섬유를 냉각하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

광학섬유의 생산에 있어서, 유리 원석은 유리 입자들의 그을음을 침전하는 것에 의한 VAD(증기 축방향 침전법), OVD(외부에서 증기 침전법)과 MCVD(변형된 화학적 증기 침전법)을 포함한 종래의 기술에 의해 선처리 되어지고, 그 뒤에 상기 유리 그을음 원석은 상기 섬유를 인발하기 전에 형합되어진다.

소위 "인발용 용광로"에서 상기 형합된 원석의 연화온도로 원석의 하면을 가열하고, 종래 공정에 따라 제어된 조건아래 상기 연화된 원석으로부터 상기 섬유를 인발하는 것에 의해 상기 광학섬유는 상기 형합된 원석으로부터 얻어지게 된다. 냉각되자마자, 상기 유리는 광학섬유로 응고되며, 상기 섬유는 매우 깨지기 쉽게 된다. 따라서, 상기 섬유를 응축하기 전, 상기 인발 단계동안 상기 섬유는 합성 코팅 물질로 하나 또는 그 이상의 층으로 일반적으로 코팅되어지며, 바람직하게는 상기 섬유를 보호하기 위해 (예를 들어 우레탄-아크릴 수지)로 두층이 코팅되어진다.

일반적으로 상기 섬유의 코팅은 액상 수지를 포함한 "코팅 금형"으로 상기 섬유를 통과시키는 것에 의해 처리 되어진다. 일반적으로 상기 인발 용광로로부터 그것의 배출구에서 약 2000℃의 온도를 가진 상기 섬유는 코팅 금형으로 들어가기 전에 코팅 적용 기술의 한가지로 적합한 온도(일반적으로 100℃아래, 실질적으로 25℃-60℃)에서 냉각되어져야만 하며, 코팅단계 동안 상기 섬유의 높은 온도 때문에 코팅층의 불규칙한 침전이 이루어지는 단점을 가능한 피하기 위함이다. 인발 속도를 증가시킴에 따라, 상기 섬유는 코팅을 적용하기 위한 적절한 온도 아래로 냉각하기 위해서는 더 긴 거리가 요구된다. 예를 들어, US 4,437,870에 나타내어진 것에 따르면, 125㎛ 직경과, 0.75 m/sec의 인발 속도를 가진 섬유를 1780℃에서 50℃ 이하로 공냉시키기 위해서는 120cm의 거리가 요구되고, 인발 속도가 5m/sec까지 증가될 때는 800cm 냉각 거리가 요구되어진다. 인발 속도의 증가율에 있어서, 상기 인발 용광로와 상기 코팅 금형 사이의 거리는 단지 공냉만이 적용되어질 때 더욱 증가되어진다. 따라서 상기 코팅 적용을 위한 적절한 온도로 상기 섬유를 강제 냉각시키고, 더욱 짧은 냉각 거리를 이용하는 것을 허용하기 위한 냉각방법을 이용하는 것이 제안되어져 왔다.

US 4,437,870에는 상기 섬유가 인발을 거쳐서 섬유를 냉각 하기위해 수직 튜브로 구성된 장치가 나타내어지고, 상기 튜브는 그 하단에 원통형으로 형성된 다공성의 부재가 구비되어 진다. 냉각 가스는 상기 다공성의 부재 주위에서 챔버(chamber)속으로 공급되어지고, 그 뒤에 상기 다공성의 부재를 통해, 상기 냉각 가스는 냉각 튜브의 상부까지 상기 섬유를 따라 위쪽으로 흐른다. 액화된 가스(질소)를 포함한 챔버는 상기 냉각 튜브를 에워싼다. 대안적 일실시예에 따르면, 상 기 섬유는 절연 물질의 층에 의해 에워쌓일 수 있는 상기 튜브속으로 냉각 가스를 발산하는 것을 통해 상기 냉각 튜브의 상부까지 위쪽으로 흘려보내기 위해 하면에 원형 개구부가 구비된 수직 튜브를 통해 인발되어진다.

US 4,514,205에는 상기 섬유를 냉각하기 위해 상기 섬유를 에워싼 냉각 튜브로 구성된 장치가 나타내어지며, 상기 튜브는 액화가스를 포함한 저장조가 중심에 배치되어진다. 상기 냉각 가스는 먼저 상기 저장조속에 배치된 코일을 통해 흐르게 되고, 따라서 상기 저장조에 포함된 액화가스에 의해 냉각되어지며, 그 뒤에 상기 섬유를 따라 축방향으로 상기 냉각 튜브속을 흐른다.

US 4,913,715에는 냉각 장치가 나타내어지며, 이 경우 상기 섬유는 강제 냉각된 한쌍의 측벽을 가진 튜브를 통해 인발되어진다. 상기 섬유가 통과하는 상기 튜브의 내부 공간은 뛰어난 열 전달 특성을 가지고, 감소되지만 상기 튜브속으로 외부 공기의 침입을 막고 가스의 손실을 보상하기에 충분한 유동을 가진 가스를 포함한다. 본 특허에 나타내어진 상기 방법에 따라, 상기 섬유는 실질적으로 상기 섬유를 에워싼 열전달 가스의 수단에 의해 냉각된 벽으로 열 전달에 의해 냉각되어진다.

US 4,966,615는 냉각 재킷(jacket)에 의해 에워싸여진 냉각 튜브가 나타내어진다. 원형상으로 서로간의 사이가 띄어진 다수의 분할 판재가 상기 튜브의 내부에 설치된다. 상기 분할 판재는 가스와 섬유사이에 열전달을 증가시키기 위해 튜브를 통한 가스의 층류 유동을 깨트린다.

US 4,838,918에는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법이 나타내어지며, 이 경우 상기 섬유는 질소로 냉각된 두 개의 평행한 평판 사이에 통과되어지고, 불활성 가스의 층류 유동은 상기 평판사이에 위치된 평면 중심을 따라 상기 섬유로 향하게 하며, 상기 층류 유동은 1/16인치 직경의 다수의 구멍과 각 구멍으로부터 1인치 분리된 공간이 형성된 상기 평판의 표면에 있는 1/2인치 튜브에 의해 발생되어진다.
EP 319.374에는 상기 섬유가 통과되는 것 사이의 한쌍의 평행한 평판과, 상기 섬유로부터 발산되는 열을 흡수하기 위해 추가적으로 냉각되어진 상기 평판과, 아래로 이동하는 섬유를 에워싸기 위한 평행한 평판사이에 실온의 질소 가스의 층류 유동을 전달하는 수직으로 지향된 한쌍의 구리 튜브를 포함한 냉각장치가 나타난다.
GB 2.287.244에는 가스의 사이클론(cyclone)적 유동이 헬륨의 접선방향 분사에 의해 작용됨에 있어, 개구부 외부를 통해 연속하는 구형 챔버속으로 갑작스럽게, 되도록 연속하는 챔버에서 역방향의 사이클론적 회전으로 구비된 긴 수냉각된 본체 부재를 포함한 냉각 장치가 나타난다.
DE 4.412.563에는 상기 섬유의 종축을 에워싸는 구조로 다수의 가스유동 개구부를 구비한 냉각 장치가 나타나며, 상기 다수의 가스 유동은 상기 구조를 따라 각각 다른 높이에 위치된다.
US 4.664.689는 평편한 후면 내부의 표면을 가진 인클로저(enclosure)을 통해 상기 광학섬유를 통과하는 것을 포함한 광학섬유를 급속히 냉각하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이며, 상기 인클로저의 벽은 상기 인클로저내에 상기 광학섬유를 접촉하기 위한 벽을 통해 대칭적으로 지향된 관통구 또는 사이클론적 가스를 통과시키는 다른 대칭적으로 지향된 수단을 가진다.

본 출원자는 상기 냉각장치와 방법이 상기 장치와 방법들의 사용함에 있어서 특히 상기 장치와 방법이 다양한 인발 조건에 쉽게 적용되지 못하는 것과 같은, 약간의 단점을 가진다는 것을 확인해 왔다.

더욱이, 본 출원자는 냉각 가스의 축방향 유동을 이용한 편리한 냉각 방법에 있어서, 인발 속도를 증가시키기 위한 가능성이 냉각 가스의 유동율(상기 냉각가스의 초기온도와 상기 튜브의 길이에 의존하는)의 임계값으로 또한 제한되어지며, 무엇보다도 상기 가스의 냉각성능의 충분한 증가가 없다면, 상기 가스의 냉각 효율이 포화상태가 되는 것을 관찰해 왔다.

또한, US 4,838,918에 나타낸 방법 및 장치에서, 본 출원자는 상기 섬유의 냉각효율이 상기 냉각 가스가 각각으로부터 간격을 가진 작은 구멍에 의하여 제공되어진다는 점과 상기 장치로부터 상기 불활성 가스를 효과적으로 제거하기 위한 방법이 없다는 점에서 감소될 수 있다는 것을 관찰해 왔다.

본 발명에 의해, 상기 광학섬유의 냉각효율이 중공의 긴 본체를 통해 상기 섬유를 통과함으로써 향상될 수 있다는 것을 확인해 왔고, 상기 본체는 적어도 첫 번째 종축 개구부와 적어도 두 번째 종축 개구부가 구비되어지고, 상기 두 개구부 는 실질적으로 상기 긴 본체의 전 길이를 따라 구비되어지고 상기 두 번째 개구부는 상기 첫 번째 개구부쪽에 대해 실질적으로 반대편에 위치되어지며, 이 경우 상기 냉각 가스는 상기 첫 번째 개구부를 통해 통과되어 상기 섬유로 향하고 반대편의 두 번째 개구부로 제거되어진다. 따라서, 본 발명의 냉각 방법은 냉각가스의 유동이 상기 긴 중공 본체의 내부에 냉각 가스의 전 통로를 통해 인발된 섬유의 종축의 관점에 대해 실질적으로 횡단하도록 구비되어진다. 본 발명 서술에 있어서 "상기 섬유의 종축의 관점에 대해 실질적으로 횡단하는 유동방향"의 표현은 상기 냉각가스가 상기 섬유를 통과하여 상기 긴 중공 본체의 일측에서 타측으로 상기 섬유의 종축들에 대해 횡단하는 유동에 있어 어떤 조건도 포함하기 위해 의도된 것이다. 오히려, 상기 냉각 가스의 횡단하는 유동의 방향은 실질적으로 상기 섬유의 종축에 대하여 수직이다.

따라서, 본 발명의 한 측면은 적어도 첫 번째 종축 개구부와 적어도 두 번째 종축 개구부로 구비된 중공의 긴 본체를 통해 상기 섬유를 통과시키는 단계, 상기 냉각 가스의 유동 방향이 상기 섬유의 종축에 대해서 실질적으로 횡단하며, 상기 냉각 가스를 첫 번째 개구부를 통해 유동시키는 단계, 상기 중공의 긴 본체에서 상기 두 번째 개구부를 통해 상기 냉각 가스를 제거하는 단계를 포함한 광학섬유를 냉각하기 위한 방법에 관한 것이다.

바람직한 일실시예에 의해, 상기 개구부는 적어도 상기 긴 본체의 전체길이의 1/2에 구비되어진다. 바람직하게는 상기 개구부의 길이는 적어도 상기 긴 중공 본체의 전체길이의 75%에 부합한다. 특히, 상기 개구부의 길이는 상기 긴 중공 본 체의 전체길이의 약 80%에서 95%의 범위를 갖는다. 바람직한 일실시예에 따라, 상기 두 번째 개구부는 상기 첫 번째 개구부에 대해서 실질적으로 상기 긴 본체의 반대편에 위치되어진다. 더욱이, 바람직하게는 상기 냉각 가스는 상기 중공의 긴 본체에서 상기 두 번째 종축 개구부를 통해 강제적으로 제거되어진다.

바람직한 일실시예에 따라, 본 발명의 방법은 미리 결정된 온도에서 첫 번째 한쌍의 측벽을 가진 튜브 절반의 내부와 외부의 측벽에 의해 경계된 첫 번째 중공 공간으로 냉각 가스를 안내하는 단계, 중앙 챔버를 통해 통과한 광학섬유를 냉각하기 위해, 상기 첫 번째 중공 공간으로부터 상기 첫 번째 한쌍의 측벽을 가진 튜브 절반의 내부 측벽에 구비된 적어도 하나의 종축 개구부를 통해, 상기 첫 번째 한쌍의 측벽을 가진 튜브 절반의 내부 측벽과 두 번째 한쌍의 측벽을 가진 튜브 절반의 내부 측벽에 의해 경계된 중앙 챔버속으로 상기 냉각 가스를 유동시키는 단계, 상기 중앙 챔버로부터 상기 두 번째 한쌍의 측벽을 가진 튜브 절반의 내부 측벽에 구비된 적어도 두 번째 종축 개구부를 통해, 상기 두 번째 한쌍의 측벽을 가진 튜브 절반의 내부와 외부 측벽에 의해 정의된 두 번째 중공 공간속으로 상기 냉각 가스를 유동시키는 단계, 상기 두 번째 중공 공간으로부터 상기 냉각 가스를 제거시키는 단계를 포함한다.

바람직한 일실시예에 따라 본 발명의 냉각 방법은 적어도 상기 섬유의 첫 번째 부분을 첫 번째 방향으로 상기 냉각 가스의 횡단하는 유동에 두는 단계; 그리고

적어도 상기 섬유의 두 번째 부분을 상기 첫 번째 방향에 대해서 실질적으로 반대된 상기 두 번째 방향으로 상기 냉각 가스의 두 번째 횡단하는 유동에 두는 단 계를 포함한다.

본 발명의 다른 측면은 연화된 원석으로부터 인발된 광학 섬유를 냉각 하기위한 냉각장치에 관한 것으로, 상기 장치는 인발된 섬유가 통과하여 내부의 긴 공간을 경계한 적어도 한 측벽을 가진 상기 중공의 긴 본체와 이 경우 상기 중공의 긴 본체의 적어도 한 측벽은 냉각 가스가 상기 중공의 본체로 안내되도록 적어도 하나의 종축 개구부와 상기 냉각 가스가 상기 중공의 본체로부터 제거되어지는 종축 개구부가 구비되어지고, 상기 중공의 본체를 통한 상기 광학 섬유의 통로에 대해서 상기 냉각 가스의 유동 방향이 상기 중공의 긴 본체를 통해 통과한 상기 섬유의 종축에 대해 실질적으로 횡단하도록 하는 것과 같은, 각각의 방향을 가진 상기 개구부를 포함한다.

일반적으로, 상기 중공의 긴 본체는 튜브이다.

바람직한 일실시예에 따라, 상기에 언급된 중공의 긴 본체는 첫 번째 중공의 공간을 한정한 내부와 외부의 벽으로 이루어진 한쌍의 측벽을 가진 튜브이고, 이 경우, 상기 튜브의 내부 벽은 상기 섬유가 통과하는 상기 튜브의 중심부에 부합하는 두 번째 중공의 공간을 경계짓고, 상기 내부 벽은 상기 첫 번째 중공의 공간으로부터 상기 냉각 가스가 상기 튜브의 중앙부로 안내되어지는 적어도 하나의 종축 개구부와 상기 냉각 가스가 중앙부로부터 상기 첫 번째 중공의 공간으로 제거되어지는 적어도 하나의 종축 개구부가 구비된다.

바람직한 일실시예에 따라, 상기 한쌍의 측벽을 가진 튜브는 상기 튜브를 형성하기 위해 함께 결합된 두 개의 분리된 절반부와, 상기 섬유가 통과하도록 상기 냉각 튜브의 중앙부의 범위를 정한 두 개의 절반부의 내부 벽들과, 적어도 하나의 종축 개구부가 구비된 내부 측벽을 가진 각각의 절반부를 포함한다. 상기 냉각 가스는 입구로부터 상기 첫 번째 절반의 내부와 외부 측벽에 의해 경계된 상기 중공의 공간속으로 흐르고, 그 뒤에 상기 첫 번째 절반의 내부측벽에 적어도 하나의 슬롯(slot)을 통해, 상기 섬유위의 냉각 튜브의 중앙부속으로 흐른다, 그 다음 상기 냉각 가스는 상기 냉각 튜브의 중앙부로부터 두 번째 절반의 내부 측벽위에 적어도 하나의 슬롯을 통하여, 상기 두 번째 절반의 두 측벽에 의해 경계된 상기 중공의 공간으로 흐르고, 상기 두 번째 절반의 중공 공간에 연결된 배출구를 통해 제거되어진다.

본 발명의 또다른 측면은 광학 섬유를 냉각하기 위한 냉각 시스템에 관한 것으로서, 냉각 가스가 상기 섬유의 종축에 대해서 실질적으로 횡단하는 유동방향을 가진 광학 섬유위로 유동되어지는 냉각 장치, 그리고 상기 냉각 장치에 연결된 재생 장치를 포함한다.

바람직하게는, 상기 재생 장치는 상기 냉각 가스를 정화하고 그리고/또는 냉각하기위한 적어도 하나의 정화 또는 냉각 장치를 포함한다.

도 1은 광학 섬유를 인발하기 위한 시스템의 블록(block) 선도 표현이다.

도 2는 본 발명에 따른 상기 냉각 튜브의 일실시예의 투시도이다.

도 3은 도 2에서 표현된 상기 냉각 튜브의 두 절반중 하나의 투시도이다.

도 4는 도 2의 상기 냉각 튜브의 상부 단면도이다.

도 5는 도 3에서 표현된 상기 냉각 튜브의 절반의 측단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 냉각 장치의 작용의 구성도이다.

이하, 본 발명의 이해를 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예로서 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 표현된 상기 인발 시스템은 광학 원석의 하면이 상기 원석의 연화 온도에서 가열되어지는 인발 용광로(102)와, 인발된 섬유(104)의 직경을 측정하기 위한 장치(103)와, 상기 섬유를 코팅하기 전에 섬유를 냉각하기 위한 냉각장치(101)와 상기 섬유위에 보호용 코팅을 바르기위한 코팅 장치(105)를 포함한다. 상기 광학 원석은 일반적으로 상기 섬유가 인발되어지는 동안 상기 원석을 상기 용광로의 가열 영역 아래로 점차적으로 이동하기 위한 이동 수단에 연결되어 진다. 상기 코팅 장치는 자외선(UV) 경화용 장치(106) 다음에 오는 액상의 경화성 수지 혼합물(예를 들어, 우레탄-아크릴을 바탕으로한 수지)을 함유한 코팅 금형을 포함할 수 있다. 원한다면, 상기 섬유위에 다른 코팅 혼합물의 또다른 층을 바르기 위해, 첫 번째 코팅장치 뒤에 또다른 코팅 장치가 배치되어질 수 있다.

냉각 장치(101)와 상기 코팅 장치(105)사이의 거리 "L"은 상기 냉각 튜브로부터 상기 튜브의 배출구에서 상기 섬유의 온도에 의존한다. 만약 상기 섬유가 상기 코팅 공정에 적절한 수치 아래로 냉각되지 않는다면, 상기 코팅 장치는 상기 냉각 장치로부터 섬유를 더욱 냉각하기 위해 어느정도의 거리에 위치되어져야 한다. 본 발명의 냉각 방법과 장치에 있어서는, 40℃아래, 일반적으로는 약 20℃의 온도 를 가진 냉각장치의 배출구에서 섬유를 얻음이 가능하다. 따라서, 바람직한 일실시예에 의해 실질적으로 냉각 장치(101)에 접촉된 코팅 장치(103)을 위치시키는 것이 가능하다.

인발 용광로(102)와 냉각 장치(101)사이의 거리에 관해서, 본 출원자는 상기 섬유가 되도록 실리카(silica)의 유리 변화 온도 이하의 온도, 일반적으로 약 1100℃의 온도에서 상기 냉각 장치속으로 들어가야만 한다는 것을 발견해왔다. 상기 결합에서, 상기 용광로로부터 상기 용광로의 배출구에서 약 1850℃의 섬유의 온도를 가정하면, 상기 섬유는 약 20℃의 공기온도에서 1100℃ 아래로 공냉하기 위해 약 0.12초가 걸리게 된다. 상기 결과는 약 5m/s의 인발 속도를 위해 상기 용광로의 하면에서 상기 냉각 장치의 거리가 약 0.6m가 필요하며, 약 20m/s의 인발속도를 위해 약 2.4m까지의 거리가 필요함을 의미한다. 실제적으로, 상기 용광로로부터 상기 냉각 장치의 거리는 되도록 상기 섬유가 약 1000℃ 또는 이하의 온도에서 상기 냉각 장치속으로 들어가는 것을 허용하기 위해 약 1미터 증가되어진다.(따라서, 상기 인발속도를 위해 전체거리는 약 1.6m와 3.4m가 된다)

상기 냉각 가스는 높은 열 전달 계수를 가진 종래에 알려진 것으로부터 선택되어진다. 높은 열전달계수를 가진 가스는 일반적으로 높은 열전도와, 높은 비열과 낮은 점도를 가진 것이다. 적절히 사용되는 가스들은 헬륨, 탄소, 이산화탄소, 아르곤, 질소, 그리고 이것들의 혼합물들이다. 바람직하게는 헬륨이 사용되어진다. 상기 냉각장치의 입구에서 상기 냉각 가스의 온도는 상기 섬유의 원하는 냉각을 얻기위해 충분히 낮은 온도가 되야만 한다. 그러나, 본 횡단하는 유동 방법의 높은 냉각 효율 때문에, 너무 낮은 온도를 사용할 필요가 없게 된다. 바람직한 상기 온도는 -20℃에서 약 0℃와 10℃에서 약 20℃까지이다.

냉각 가스의 유동율은 상기 냉각 튜브의 기하학적 크기와 상기 섬유의 원하는 냉각에 의존하게 될 것이다. 상기 유동율은 또한 상기 섬유위에서 상기 섬유의 원하지 않던 이동을 일으킬 수 있는 가스의 지나친 속도를 피하도록 선택되어져야만 한다. 예를 들어, 실예로 알려진 냉각 장치를 참조하면, 냉각 튜브의 단위길이(1미터)(하기에 "단위 유도율"이라 정의함)마다 냉각 가스의 유동율은 약 20 l/min에서 약 200 l/min, 바람직하게는 약 75l/min에서 약 150 l/min이 될 것이다.

도 2의 상기 냉각 튜브는 두 개의 "C형상을 가진" 한쌍의 측벽을 가진 튜브의 결합에 의해 형성되어지고, 201a 와 201b로 나타내어진다. 도 3은 이러한 두 개의 "C형상을 가진" 한쌍의 측벽을 가진 튜브중 하나를 자세히 나타낸다. 두 절반(201a 와 201b)의 결합은 상기 인발된 섬유(104)가 통과하면서 냉각되어지도록 상기 냉각 튜브의 중앙부(202)를 경계 짓는다. 상기 튜브의 상면과 하면은 상기 섬유를 위한 통로(204)가 구비되어진다. 상기 두 절반의 튜브는 스크류, 클램프(clamp), 클립(clip)과 같은 적절히 이동가능한 결합요소(미도시)의 방법에 의해 결합되어지지만, 상기 요소에 제한되지 않고, 도 2에 나타나지 않은 가스 밀봉부재가 상기 두 절반 사이에 구비되어 진다. 상기 두 절반의 각각에는 냉각가스의 입출을 위한 통로(203a 와 203b)가 구비되어진다. 상기 두 부분(201a와 201b)는 실질적으로 동일하기 때문에, 상기 통로는 상기 냉각 가스의 입구 또는 배출구로서 이용되어질수 있고, 상기는 상기 냉각 튜브의 중앙부를 통한 상기 냉각 가스의 유동 방향을 쉽게 변화할 수 있기 때문에 상기 장치의 유리한 유연성을 제공한다.

도 3은 상기 냉각 튜브의 절반부(20b)를 자세히 나타낸다. 상기 절반부의 내부 측벽(301)(유사한 절반부(201a)의 내부측벽으로서)은 상기 냉각 가스가 상기 한쌍의 측벽을 가진 절반의 튜브의 중공 공간에서 상기 냉각 장치의 중앙부 또는 이에 대안적인 쪽으로 흐르게 하기 위해, 그리고 상기 냉각 가스가 상기 냉각 장치의 중앙부에서 상기 한쌍의 측벽을 가진 절반의 튜브의 중공 공간으로 제거되어지기 위한 다수의 슬롯(302)이 구비되어진다. 다수의 슬롯대신에 실질적으로 상기 튜브의 전길이를 통해 단일의 슬롯을 가진 내부 측벽을 구비하는 것 또한 가능하다. 바람직하게는 각 슬롯은 약 2cm에서 약 10cm까지, 실질적으로 약 5cm의 길이를 가진다. 상기 슬롯의 폭은 냉각 가스의 충분한 양으로 상기 섬유에 충격을 가하도록 적절한 크기를 가진다. 바람직하게는 상기 슬롯의 폭은 약 0.5에서 약 3mm로 구비되어지고, 특히 유리하게는 약 1mm의 폭으로 구비되어진다. 가스 밀봉부재(도 4와 5에서 405)는 절반의 튜브(201a)의 대응하는 면에 결합되어진 다른 절반의 튜브(201b)의 면위에 구비되어진다.

도 4의 단면도는 본 발명의 한쌍의 측벽을 가진 냉각 튜브의 가능한 형상을 나타낸다. 입구 챔버(401)은 상기 가스가 상기 냉각 튜브의 중앙부(404)를 통해 인발된 상기 섬유(104)위에 상기 슬롯(402)을 거쳐서 흐르기전에 상기 챔버의 내부로 등질적으로 확산하도록 하기 위해 적절히 크기를 이루게 되고, 상기에 의해 상기 섬유위에 가스의 난류나 등질적이지 못한 유동 때문에 상기 섬유의 원하지 않던 진 동이나 흐트러짐이 발생되지 않는다. 예를 들어, 약 75 l/min의 냉각 가스 유동률을 가진다면, 도 3과 4에 나타낸 상기 튜브의 적절한 크기는 하기에 나타낸 약 a=40 mm, b-16 mm, c=20 mm, d=8 mm h=55 cm이다.

상기 가스 입구 통로(203)은 되도록 입구에서 슬롯쪽으로 상기 가스의 층류 이동을 피하기 위해, 상기 가스가 다시 상기 챔버(401)속으로 충분한 동질의 확산을 촉진하기 위해 상기와 같은 방법으로 위치되어진다. 예를 들어, 도면에 나타낸 일실시예에 따라, 상기 입구는 상기 슬롯에 대해 약 90。의 각도의 횡방향으로 위치되고, 상기 가스의 유동은 상기 슬롯을 받친 입구에 대해 수직한 내부벽(403)쪽으로 향하게 된다. 단일의 슬롯보다 더 많은 것이 존재할 때, 입구 통로(203)은 도 4에 나타낸것과 같이, 두 개의 연속적인 슬롯사이에 결합 공간(304)에 대응되도록 위치되어진다. 더욱이, 상기 챔버(401)의 내부로 상기 냉각 가스의 좀 더 나은 확산을 위해, 상기 입구 통로는 되도록 상기 냉각 튜브보다 더 낮은 부분, 특히 상기 냉각 튜브의 하면으로부터 약 1/3부터 1/10의 높이에 위치되어진다.

또한, 상기 냉각 튜브의 중앙부(202)의 크기는 상기 섬유위에서 상기 가스의 원하던 유동율과 유동속도을 구비함에 따라 적절히 적용되어지게 한다. 특히 상기 크기는 상기 가스 속도(상기 섬유의 인접한 곳에서)와 상기 가스의 유동율 사이의 비율이 최대가 되도록 맞추어진다. 어쨌든 횡단하는 유동에 있어서, 상기 섬유에 대해 상기 가스의 대류 열교환계수(냉각 효율을 대응하는)는 상기 섬유위에 상기 가스의 횡단하는 속도의 증가에 따라 증가한다. 따라서, 상기 챔버의 크기는 되도록 인발된 섬유의 축에 수직한 평면에서, 상기 가스의 속도 경향이 상기 섬유에 완 전히 일치되지 않도록 맞추어진다. 이러한 경향은 전형적으로 상기 챔버의 중앙부에서 가스의 속도가 완전히 전개된 "포물선"외형의 동일한 영역에서 가스의 속도보다 더 큰 종으로 형상화된 경향으로 나타난다.

바람직하게는 약 1mm 폭의 두 반대편 슬롯사이의 거리는 약 10mm로부터 약 20mm이며, 특히 바람직하게는 약 16mm의 거리를 갖는다. 또한, 바람직하게는 상기 냉각 튜브의 중앙부의 폭은 약 10mm로부터 약 20mm을 갖는다. 바람직한 일실시예에 따라, 상기 중앙부의 길이와 폭은 실질적으로 동일하다.

본 발명에 따라, 상기 냉각 튜브의 내부에서 상기 가스 유동의 조건은 실질적으로 층류 유동이나 약한 난류 유동의 상태가 될 수 있다. 반면 본 출원자의 관찰에 따르면, 층류 조건은 전체 냉각 공정의 더욱 적합한 제어를 허용하며, 상기 섬유위에 약한 난류 가스 유동은 가스와 섬유사이의 열교환을 증가시킬 것이다. 어떤 경우에는, 냉각 공정동안 상기 섬유에서 원하지 않고 제어 불가능한 진동이나 흐트러짐을 피하기 위해, 상기 가스 유동의 너무 많은 난류를 증가시키지 않도록 주의를 해야한다. 실시예에서 묘사된 상기 냉각 장치에 상세한 참조를 하면, 전형적 가스 유동은 되도록 레이놀드 넘버(number of Reynolds)가 3000보다 낮게 가질것이며, 바람직하게는 2800보다 낮게 가질 것이다. 예를 들면 약 2800과 2300으로 이루어 질 것이다.

상기에 논한 것처럼, 약 20 l/min에서 약 200 l/min까지, 바람직하게 약 75 l/min에서 약 150 l/min까지의 단일의 유동율에서, 상기 냉각 가스는 입구(203b)에서 입구 챔버(401)로, 그리고 그 뒤에 슬롯(402)를 통해 상기 중앙 챔버(404)속으 로 공급되어 질 수 있다. 전형적으로, 상기 중앙 챔버(404)의 내부에서 상기 냉각 가스의 압력은 약 1 bar에서 약 2bar까지 될 것이다.

상기 냉각 가스가 상기 냉각 튜브의 중앙 챔버로부터 제거되어질 수 있도록, 진공이 배출구(203a)에 적용되어질 수 있으며, 예를 들면 약 0.3bar에서 약 0.9bar까지를 갖는다. 진공 펌프와 같은 편리한 장치들이 원하는 진공수준을 얻도록 이용되어질 수 있다. 상기와 같은 진공 펌프는 상기 냉각 가스가 상기 펌프의 배출구에서 상기 입구 챔버(401)속으로 다시 순환을 통해 유동될 수 있도록 원하던 압력이상(예를 들면 약 3-5bar)를 발생시킬수 있다. 대안적으로, 같은 종류의 펌프들이 원하는 압력이상을 발생시키도록 구비되어질 수 있다.

도 6에 도식적으로 나타낸 상기 냉각 장치는 하나위에 다른 하나가 위치된 4개의 냉각 장치 또는 튜브(501a,b,c,d)로 구성된 냉각 장치이다. 간략함을 위해, 냉각 장치를 형성한 상기 냉각 튜브(501a-d)는 명세서의 하기에 "모듈(module)"이라 칭한다. 상기 모듈은 두 개의 이웃한 모듈을 고려할 때 상기 가스의 횡단하는 유동이 상기 슬롯을 통해 반대방향에 있는 상기 튜브의 중앙부속으로 제공되어지도록 배치되어진다. 도 6을 참조하면, 상기 가스의 유동방향은 모듈(501a와 501c)에 대해서는 왼쪽에서 오른쪽으로, 모듈(501b와 501d)에 대해서는 오른쪽에서 왼쪽으로 흐른다. 상기 배치는 상기 섬유위에 가스의 유동방향이 한측으로 이루어지기 때문에 상기 섬유에서 가능한 원하지 않던 변형이나 흐트러짐을 피하게 한다. 따라서, 상기 모듈은 상기 냉각 가스의 교대로 일어나는 유동 방향을 허용하기 위해, 적어도 2개가 사용되어진다. 특히, 바람직하게는 2의 배수인 다수의 모듈로 구성된 냉각 장치이다. 전형적으로, 각 모듈은 약 40에서 70cm의 길이를 가지며, 바람직하게는 약 55cm의 길이를 가진다.

특히 각 모듈의 두 절반에서, 각 모듈은 상기 냉각 단일체의 원하는 길이를 제공하기 위해 단일 조각으로 이루어진 모듈에 결합된 단일 조각으로 구성될 수 있다. 대안적으로, 상기 냉각장치는 내부적으로 원하는 수의 모듈로 분리된 두 개의 단일 조각으로 대칭적인 절반들을 결합하여 얻어질 수 있다. 예를 들어, 단일 냉각 장치는 상기에 정의한 것처럼 두 개 또는 네 개의 모듈로 각각 구성된 두 개의 대칭적인 단일 조각으로 이루어진 절반들로 유리하게 구성되어 질수 있고, 이것은 상기 냉각 장치에서 결합요소의 전체 개수뿐만 아니라 상기 냉각 장치의 조립과정동안 공정의 횟수를 실질적으로 줄일 수 있다. 본 발명의 바람직한 관점에 따르면, 각각 네 개의 모듈로 구성된 두 개의 냉각 장치는 유리하게 사용되어질 수 있다.

각 모듈은 상기 가스 입구를 조절하기 위해 가스 유동 조절장치(504)와 질량 유동 계량기(505)에 유리하게 연결되어 진다. 질량 유동 조절기(506)은 상기 가스 유동 조절장치(504)의 각각에 유동을 역행하게 유리하게 위치되어진다.

상기 냉각 장치는 재생장치에 유리하게 연결되어질 수 있다.

따라서, 상기 냉각 가스는 각 모듈의 배출구로부터 모으게 되고, 밸브(508a)를 통해서 상기 재생 장치에 보내지고, 예를 들어 가스에서 가능한 불순물을 제거하기 위한 정화장치(510)와 원하는 온도로 상기 가스를 냉각하기 위한 냉각 장치(511)로 구성된 재생장치로 보내지게 된다. 상기 냉각 가스가 대략 실온에서 사용되어질 때, 온수 교환기는 배출된 가스를 약 15℃-20℃에 있는 물 온도로 냉각 하기 위해 제공되어질 수 있다, 그렇지만, 더욱더 낮은 온도를 위해, 다른 적절한 냉각 작용물(예를 들어, 액상 질소)이 제공되어질 수 있다. 밸브(508b)를 통해 상기 냉각 장치에 필요한 양의 가스를 공급하기 위해, 가스 저장조(509)는 사용되어 질 수 있다. 펌프(507)는 냉각 장치로 상기 가스를 보내기 위해 유리하게 사용되어질 수 있다.

예를 들어, US 5,452,583에 나타낸 재생장치는 적절히 사용되어질 수 있다.

상기 재생장치에 연결되지 않은 두 완충 장치(502, 503)는 상기 냉각 장치의 상부와 하부에 위치되어지고, 특히 외부로부터 공기의 유입을 피하기 위해, 외부로부터 상기 냉각 가스를 분리하고 재생공정을 촉진하기 위해 모듈(501a)의 상부와 모듈(501d)의 하부에 위치되어진다. 각각의 두 완충장치는 상기 완충 가스가 상호 교환적인 방향으로 흐르는 두 개로 분리한 챔버(502a, 502b, 503a, 503b, 각각)를 포함한다. 상기 완충 장치의 두 챔버는 실질적으로 상기 냉각 튜브와 같은 동일한 형상을 가질 것이다. 즉, 상기 완충 가스의 통로에서 내부 측벽에 적어도 하나의 슬롯을 가지고, 상기 섬유를 위해 상부와 하부면에 작은 통로를 가지는 것이다. 전형적으로, 상기 완충장치는 약 2cm에서 약 4cm까지의 길이를 가진다. 상기 완충 장치속에서 상기 완충가스의 단일의 유동율은(즉, 상기 완충 장치의 길이의 1미터당 유동율이다) 일반적으로 상기 냉각 튜브의 내부에서 상기 완충 가스의 유동을 피하거나 최소화하기 위해 냉각 가스의 단일의 유동율보다 약간 낮게 될 것이다. 따라서 상기 완충 가스의 단일 유동율은 되도록 약 50 l/min에서 약 100 l/min까지 된다. 상기 완충장치에서 유동하는 가스는 전형적으로 상기 냉각 가스(예로, 질소)보 다 덜 비싼 헬륨 또는 다른 것으로 냉각을 위해 사용되는 것과 동일할 수 있다. 첫 번째 경우는 얼마만큼의 냉각 가스를 대기로 방출하는가에 달려있고, 두 번째 경우는 상기 냉각 튜브 내부에서 흐르는 냉각 가스가 (다른)완충 가스를 불순하게 할 것이며, 따라서 순환되어지기 전에 정화과정을 겪어야만 한다. 따라서 상기 냉각 튜브에 가까운 챔버에는 동일한 냉각 가스(예로, 헬륨)을 사용하고, 가장 먼 완충 챔버에는 다른 가스(예로, 질소)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기한 방법에서, 보다 적은 양의 냉각가스(질소보다 더욱 비싼)는 외부로 잃게 되는 반면 같은 상황에서 상기 냉각 가스의 불순함이 실질적으로 감소되어진다. 본 출원자는 상기한 결론에 있어서, 약 1-2 l/min의 완충 가스의 유동율의 경우, 질소(정화를 필요로한)의 약 10%가 단지 3-5일이후 헬륨 냉각 가스에 나타나고, 그 대신 상기와 같은 양은 완충 가스로서 질소만을 가진 완충 장치가 사용될 때 1-2시간보다 적은시간후에 도달되어진다는 것을 관찰해 왔다. 원한다면, 또한 상기 완충 장치는 단일 조각으로 이루어진 냉각 장치에서 둘 또는 그이상의 모듈을 합체하기 위해 이전에 논의되었던 것처럼, 상기 단일 조각으로 이루어진 냉각 장치로 합체되어질 수 있다.

본 발명에 냉각 장치에 있어서, 상기 냉각 튜브 내부에 가스의 전체 유동율은 상기 냉각 튜브 내부에서 원하지 않는 진동 때문에 상기 섬유의 특성에 부정적으로 영향을 미침이 없이, 상기 튜브의 길이를 따라 연속적으로 증가되어 질 수 있다. 더욱이, 본 발명의 냉각 장치와 방법에 있어서, 냉각 가스와 섬유 사이의 열교환은 상기 냉각 튜브의 전 길이를 따라 매우 효과적이고 실질적으로 연속된다. 본 발명의 방법과 장치의 높은 효율 때문에, 상기 냉각 가스는 종래 기술 방법에서 사 용되었던 온도보다 실질적으로 더 높은 작용 온도에서 사용될 수 있다. 따라서, 약 0℃의 냉각 가스의 온도에서, 본 발명의 냉각 장치와 방법은 20m/s 이상, 특히 23 m/s와 그 이상까지 상기 섬유의 인발 속도를 증가할 수 있다.

상기에 나타낸 본 발명에 따른 냉각 방법의 요소들은 상기 장치의 냉각 효율을 최적화하기 위해 한정된 인발 조건에 의존하여 적절히 변화되어 질수 있다. 예를 들어, 본 출원자는 동일한 전체 유동율을 유지하는 동안에, 냉각 튜브가 길어질수록 상기 섬유의 냉각이 더 잘이루어진다는 것을 관찰해왔다. 따라서, 냉각 장치의 길이는 전체 인발 장치의 크기와 조화를 맞추며, 가능한 가장 길게 되도록 맞추어져야만 한다.

하기의 명세서 예시는 본 발명의 이점을 더한층 묘사할 것이다.

냉각 장치(도면을 참조하여)는 약 4.6m의 길이를 가지고 두 개의 겹쳐진 냉각 장치로 구성되며, 두 개의 단일 조각으로 이루어진 대칭적인 절반으로 구성된 각각의 장치와, 2.20m의 각 냉각 튜브의 길이에 대해서 55cm의 길이를 가진 4개의 모듈과 각 냉각 장치의 단부(상단과 하단)에 위치된 한쌍의 완충장치( 각 장치에서 길이=2.5cm)로 구성된다.

상기 냉각 튜브는 4각 단면을 가지고, 중앙부(404)의 크기는 16×16mm이며 외부크기(내부 챔버(401)의 크기를 한정한)는 40×40mm이다. 각 모듈은 5mm의 사이가 띄어진 10×50mm의 사각 슬롯(402)를 가진다.

상기 모듈은 도 6에 나타낸 것처럼 두 개의 이웃한 모듈 사이에 번갈아 위치된 각 모듈속으로 냉각가스의 횡단하는 유동을 하도록 나타내어진다. 각 모듈은 각 모듈의 하부로부터 약 10cm에 위치된 냉각 가스를 위해 입구와 배출구(203)을 가지고 있다.

약 0℃의 온도에서 헬륨은 냉각 가스로 사용되어진다. 헬륨 유동율은 약 136 l/min의 단일의 유동율과 상기 섬유의 인접영역에서 약 0.85 m/s의 헬륨 횡단 속도에 대응하는 각 냉각 장치(각 모듈에서75 l/min)에서 약 300 l/min를 갖는다. 약 0.9 bar의 진공이 박막 진공 펌프의 수단을 이용한 상기 냉각 튜브의 배출구에 적용되어진다.

인발 속도는 약 20m/s에 맞추어진다.

냉각 장치의 상부는 인발 용광로의 하면에서 약 3.25m에 위치된다. 따라서, 상기 섬유는 약 1000℃의 온도에서 상기 냉각 장치로 들어간다.

상기 냉각 장치의 배출구에서 상기 섬유의 온도는 약 30℃이고, 반면 배출된 헬륨 가스의 온도는 약 60℃이다.

냉각된 상기 섬유(약 0.125㎛의 직경을 가진)는 액상의 자외선 경화용 아크릴에 기초한 혼합물을 포함한 코팅 금형속으로 삽입되며, 상기 금형은 상기 냉각 장치의 하면으로부터 약 20cm에 위치된다. 상기 코팅한 합성수지는 교차결합된 자외선이며, 상기 코팅된 섬유는 두 번째 코팅 금형을 통과한다.

상기 과정은 상기 냉각 장치를 하나 또는 둘 사용하는 동안, 다른 인발 속도에서 헬륨 유동율을 다양화하여 반복한다. 상기 헬륨 냉각 가스의 온도는 8℃이다.

상기 냉각 장치로부터 배출된 상기 섬유의 온도는 결정되어져 왔고, 상기 결과는 하기의 표 1에 나타내어진다.

상기 냉각 장치의 배출에 있어서 섬유의 온도

각 장치에서 헬륨 유동율 (l/min)	상기 섬유의 온도(℃)
각 장치에서 헬륨 유동율 (l/min)	각 인발속도에서 하나의 냉각 장치를 이용할 경우 15m/s 12m/s 10m/s	각 인발속도에서 하나의 냉각 장치를 이용할 경우 15m/s 12m/s 10m/s
150	277 196 137	66 32 18
180	235 158 105	45 22 13
210	199 127 80	36 16 10
240	171 104 63	25 13 9
270	146 85 62	19 11 9
300	125 70 39	16 10 9

이러한 결과는 동일한 인발 속도에서 동일한 헬륨 유동율의 상태에서, 상기 냉각 장치의 길이를 증가시킴에 의해, 열교환의 효율은 향상되어진다는 것을 나타낸다. 특히, 150 l/min의 헬륨 유동율(즉, 300 l/min 의 전체 유동율에서)의 상태에서, 두 개의 냉각 장치(전체 길이 4.6 m)의 사용에 의해, 상기 섬유는 동일한 전체 헬륨 유동율을 가진 단일의 장치(2.3 m)의 사용에 의한 것보다 더 낮은 온도로 아래로 냉각되어진다.

유사하게, 상기 과정은 상기 냉각 장치의 배출구에서 상기 섬유의 온도(표 2)와 배출된 헬륨의 온도(표 3)에서 상기 헬륨 온도(20℃에서 -20℃까지)의 변화에 의한 영향을 결정하기 위해, 각 냉각 장치에 대해서 300 l/min의 헬륨 유동율을 사용하여 반복해 왔다.

상기 냉각 장치의 배출에 있어서 섬유의 온도

헬륨 입구 온도 (℃)	섬유의 온도(℃)
헬륨 입구 온도 (℃)	각 인발속도에서 하나의 냉각 장치를 이용할 경우 15m/s 12m/s 10m/s	각 인발속도에서 두개의 냉각 장치를 이용할 경우 15m/s 12m/s 10m/s
20	137 82 52	28 22 21
8	125 70 39	16 10 9
0	118 62 31	7 2 0
-20	98 41 9	-14 -19 -20

배출된 헬륨가스의 온도

헬륨 입구 온도 (℃)	온도(℃)
헬륨 입구 온도 (℃)	각 인발속도에서 하나의 모듈을 이용할 경우 15m/s 12m/s 10m/s	각 인발속도에서 두개의 모듈을 이용할 경우 15m/s 12m/s 10m/s
20	107 94 83	69 59 53
8	93 80 69	55 46 40
0	83 70 60	46 37 31
-20	58 46 36	23 15 9

본 발명에서 제공되어지는 상기 광학섬유를 냉각하기 위한 방법 및 장치는 상기 방법 및 장치를 통해 인발된 섬유의 냉각 효율을 향상시킬 수 있도록 의도된 것으로서, 산업상 이용가능성의 이점을 가지게 된다.

Claims

중공의 긴 본체를 통해 섬유를 통과시키는 단계;

냉각 가스의 유동방향이 섬유의 종축에 대해 실질적으로 횡단하게 되며, 상기 섬유위에 상기 냉각 가스를 유동시키는 단계;

첫 번째 종축 개구부를 통해 상기 중공 본체로 상기 냉각 가스를 유동시키는 단계;

상기 중공의 긴 본체로부터 두 번째 종축 개구부를 통해 상기 냉각 가스를 제거하는 단계를 포함하는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법.
제 1항에 있어서,

상기 종축 개구부는 상기 긴 본체의 전체 길이중 적어도 절반에 구비됨을 특징으로 하는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법.
제 1항에 있어서,

상기 개구부의 길이가 상기 긴 중공 본체의 전체 길이에 대해 75% 이상에 상응함을 특징으로 하는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법.
제 1항에 있어서,

상기 개구부의 길이가 상기 긴 중공 본체의 전체 길이에 대해 80%에서 95%까지의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법.
제 1항에 있어서,

상기 두 번째 개구부는 상기 첫 번째 개구부에 대해서 실질적으로 상기 긴 본체의 반대편에 위치됨을 특징으로 하는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법.
제 1항에 있어서,

상기 냉각 가스는 상기 중공의 긴 본체로부터 상기 두 번째 종축 개구부를 통해 강제적으로 제거됨을 특징으로 하는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법.
제 1항에 있어서,

첫 번째 한쌍의 측벽을 가진 튜브 절반의 내부와 외부의 측벽에 의해 경계지어진 첫 번째 중공 공간으로 냉각 가스를 안내하는 단계;

중앙 챔버를 통해 통과한 광학섬유를 냉각하기 위해, 상기 첫 번째 중공 공간으로부터 상기 첫 번째 한쌍의 측벽을 가진 튜브 절반의 내부 측벽에 구비된 적어도 하나의 종축 개구부를 통해, 상기 첫 번째 한쌍의 측벽을 가진 튜브 절반의 내부 측벽과 두 번째 한쌍의 측벽을 가진 튜브 절반의 내부 측벽에 의해 정의된 중앙 챔버속으로 상기 냉각 가스를 유동시키는 단계;

상기 중앙 챔버로부터 상기 두 번째 한쌍의 측벽을 가진 튜브 절반의 내부 측벽에 구비된 적어도 두 번째 종축 개구부를 통해, 상기 두 번째 한쌍의 측벽을 가진 튜브 절반의 내부와 외부 측벽에 의해 정의된 두 번째 중공 공간속으로 상기 냉각 가스를 유동시키는 단계;

상기 두 번째 중공 공간으로부터 상기 냉각 가스를 제거시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

적어도 상기 섬유의 첫 번째 부분은 실질적으로 첫 번째 방향에서 냉각 가스의 횡단하는 유동을 하도록 하며;

반면, 적어도 상기 섬유의 두 번째 부분은 실질적으로 두 번째 방향으로 냉각 가스의 횡단하는 유동을 하도록 하는 것을 특징으로 하는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법.
제 8항에 있어서,

상기 냉각 가스의 두 번째 유동 방향은 실질적으로 첫 번째 유동에 대해 반대가 되는 것을 특징으로 하는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법.
유리 원석의 하단을 상기 유리 원석의 연화 온도에서 가열하는 단계;

상기 원석의 연화된 하면으로부터 상기 광학섬유를 인발하는 단계;

제 1항의 냉각 방법에 따라 상기 광학 섬유를 냉각 시키는 단계;

냉각된 섬유가 보호용 코팅막을 갖도록 코팅하는 단계를 포함하는 광학섬유를 생산하기 위한 방법.
제 1항에 있어서,

상기 냉각 가스의 온도는 -20℃부터 20℃까지임을 특징으로 하는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법.
제 11항에 있어서,

상기 냉각 가스의 온도는 0℃부터 10℃까지임을 특징으로 하는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법.
제 1항에 있어서,

상기 냉각 가스의 유동율이 상기 중공의 긴 본체의 길이의 각 미터에 대해 20 l/min부터 200 l/min까지임을 특징으로 하는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법.
제 13항에 있어서,

상기 냉각 가스의 유동율이 상기 중공의 긴 본체의 길이의 각 미터에 대해 75 l/min부터 150 l/min까지임을 특징으로 하는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법.
제 1항에 있어서,

상기 냉각 가스는 헬륨, 질소, 이산화탄소 또는 그것들의 혼합물임을 특징으로 하는 광학섬유를 냉각하기 위한 방법.
섬유가 통과되어지는 중공의 긴 본체와,

상기 중공 본체의 내부 측벽은 냉각 가스가 상기 종공 본체속으로 안내되기 위한 적어도 하나의 종축 개구부와 상기 냉각 가스가 상기 중공 본체로부터 제거되기 위한 적어도 하나의 종축 개구부로 구비되고,

상기 냉각 가스의 유동방향은 상기 긴 본체를 통하여 통과한 상기 섬유의 종축에 대해 실질적으로 횡단하도록 구비되며, 상기 중공 본체를 통한 광학섬유의 통로에 대해 각각의 방향을 가진 상기 개구부를 포함하는, 연화된 원석으로부터 인발된 광학섬유를 냉각하기 위한 장치.
제 16항에 있어서,

상기 중공 본체는 한쌍의 측벽을 가진 튜브와,

상기 섬유가 통과되도록 상기 냉각 튜브의 중앙부의 범위를 한정한 튜브의 내부 측벽과,

냉각 가스가 상기 튜브의 중앙부속으로 안내되기 위한 적어도 하나의 종축 개구부와 상기 냉각 가스가 상기 중앙부로부터 제거되어지기 위한 적어도 하나의 종축 개구부로 구비된 상기 내부 측벽이 포함됨을 특징으로 하는, 연화된 원석으로부터 인발된 광학섬유를 냉각하기 위한 장치.
제 17항에 있어서,

상기 한쌍의 측벽을 가진 튜브는 상기 튜브를 형성하기 위해 함께 결합된 두 개로 분리한 절반과,

상기 섬유가 통과하도록 상기 냉각 튜브의 중앙부의 범위를 한정한 두 개 절반의 내부 측벽과,

적어도 하나의 종축 개구부로 구비된 상기 내부 측벽을 가진 각각의 절반으로 이루어짐을 특징으로 하는, 연화된 원석으로부터 인발된 광학섬유를 냉각하기 위한 장치.
제 17항에 있어서,

각 절반의 내부 측벽은 다수의 슬롯이 포함됨을 특징으로 하는, 연화된 원석으로부터 인발된 광학섬유를 냉각하기 위한 장치.
제 17항에 있어서,

각 슬롯은 2 cm에서 10 cm까지의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는, 연화된 원석으로부터 인발된 광학섬유를 냉각하기 위한 장치.
제 17항에 있어서,

상기 슬롯의 폭은 0.5에서 3 mm로 이루어짐을 특징으로 하는, 연화된 원석으로부터 인발된 광학섬유를 냉각하기 위한 장치.
제 17항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 한쌍의 측벽을 가진 튜브는 튜브를 형성하기 위해 함께 결합된 두 개 "C형상"의 한쌍의 측벽을 가진 튜브로 구성됨을 특징으로 하는, 연화된 원석으로부터 인발된 광학섬유를 냉각하기 위한 장치.
제 17항에 있어서,

하나의 튜브 절반의 내부 측벽은 상기 냉각 가스를 위한 적어도 하나의 입구가 구비되어지고,

다른 튜브 절반의 외부 측벽은 상기 냉각 가스를 위한 적어도 하나의 배출구가 구비됨을 특징으로 하는, 연화된 원석으로부터 인발된 광학섬유를 냉각하기 위한 장치.
제 17항에 있어서,

하나 위에 또 다른 하나가 배치되어 냉각 장치를 형성하는 적어도 두 개의 냉각장치를 포함한, 연화된 원석으로부터 인발된 광학섬유를 냉각하기 위한 장치.
제 24항에 있어서,

상기 냉각 장치를 형성하는 장치의 개수는 2의 배수임을 특징으로 하는, 연화된 원석으로부터 인발된 광학섬유를 냉각하기 위한 장치.
제 24항에 있어서,

상기 섬유위에 냉각 가스의 횡단하는 유동은 두 개의 이웃한 냉각 튜브에서 유동을 고려할 때 반대 방향으로 맞추어짐을 특징으로 하는, 연화된 원석으로부터 인발된 광학섬유를 냉각하기 위한 장치.
제 24항에 있어서,

상기 냉각장치는 상부의 냉각 장치 상단에 위치된 적어도 하나의 완충장치와 하부의 냉각장치 하단에 위치된 적어도 하나의 완충장치가 더 포함됨을 특징으로 하는, 연화된 원석으로부터 인발된 광학섬유를 냉각하기 위한 장치.
제 24항에 있어서,

상기 냉각 장치에 연결된 재생 장치가 포함됨을 특징으로 하는, 연화된 원석으로부터 인발된 광학섬유를 냉각하기 위한 장치.
제 28항에 있어서,

상기 재생장치는 정화 장치 또는 냉각 장치 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는, 연화된 원석으로부터 인발된 광학섬유의 냉각을 위한 장치.