JPH04187547A

JPH04187547A - ハーメチックコート光ファイバの製造装置

Info

Publication number: JPH04187547A
Application number: JP2312643A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Aikawa; 相川　晴彦; Yoichi Ishiguro; 洋一石黒; Ichiro Yoshimura; 一朗吉村; Katsuya Nagayama; 勝也永山
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1990-11-20
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1992-07-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明は、ハーメチックコート光ファイバの量産製造装
置に関する。

【従来の技術】

光ファイバへのハーメチックコートは、光ファイバへの
水、水素等の外気の侵入を防ぐ手段として有効である。コーティング方法としては、炭素系原料ガスを化学的に
反応させて、ファイバ表面にカーボンなどからなるコー
トをファイバ表面に析出させる化学気相析出法（ＣＶＤ
法）が！１膜速度及び膜質の点で有利である。従来、このような技術として、例えば米国特許率４，７
９０，６２５号明細書あるいは欧州特許出願率３０８．
１４３号に示されるような製造装置がある。反応容器は
このようなタイプが代表的であり、紡糸された高温の光
ファイバは、この反応容器内の原料ガス導入口と排出口
の間で熱的化学反応によりハーメチックコートが施され
る。

【発明が解決しようとする課！！】

従来、このような装置では、気相中で生成した固体粒子
、例えばカーボン粒子が反応容器の内壁に付着し、長尺
にコーティングしようとすると、それが徐々に堆積して
反応容器を塞いで線引の継続が不可能となるという問題
があった。従って、かかる問題を解決しなければ歩習ま
りは向上せず、生産性を高めることはできない。

【課題を解決するための手段】

本発明者らは、上記の課題を解決するために、鋭意検討
を重ねた結果、ハーメチックコート光ファイバ製造装置
において、反応容器の内壁に堆積した固体粒子層を除去
する機構を備えるようにしたことにより、該固体粒子層
の堆積が無くなることを見出し、本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明は： ■　光ファイバ用プリフォームを線引炉で溶融、紡糸し
て裸ファイバとした後、該裸ファイバを反応容器内に導
入すると共に、該反応容器内に炭素系原料ガスを導入し
、該裸ファイバ上に化学気相析出法により！ＩＩＩ被覆
層を施してなるハーメチックコート光ファイバの製造装
置において、該反応容器の内壁に付着した気相？！：成
粒子粒子去する機構を有する、ハーメチックコート光フ
ァイバの製造装置を提供するものであり、さらに、■　
該気相生成粒子を除去する機構が化学反応によるもので
ある点に特徴を有し、また、■　該化学反応が酸化反応
である点にも特徴を有し、さらに、 ■　該気相生成粒子を除去する機構が機械的に取り除く
手段によるものである点に特徴を有し、また、 ■　用いるハーメチックコート材がカニボンであり、内
壁に付着堆積した気相生成粒子層がカーボン粒子層であ
る点にも特徴があり、 ■　該反応容器は２重構造とし、内管の壁面に直径１０
ｗ以下の細孔が多数開口している製造装置にも特徴を有
し、また、 ■　反応容器中の外管を内管よりも低圧に維持する点に
も特徴を有し、また、 ■　該外管内に不活性ガスを導入する点にも特徴を有し
、さらに ■　該外管内に酸素を導入する点にも特徴を有する。以下、図面に基いて本発明の詳細な説明する。第１図は、本発明の一興体例を示す本発明の光ファイバ
製造装置である。反応容器本体ｌは、二重管構造からなっており、１０が
内管、１）が外管である。炭素系などの原料ガスは原料
ガス導入管３から導入され、未反応ガス、反応生成物等
は反応・廃棄ガス排出管６がら外部に排出される。以下、除去法としてｌｌｔ素反応を用いた場合シ二つい
て記すと、内管ｌＯには、直径１０ｎ以下、好ましくは
６ｎ以下、より好ましくは３１以下であり、例えば１ｎ
の細孔が多く開けられており、また、内管１０と外管１
）との間の部分９には酸素導入管４から導入された空気
又は酸素が流れている。５は余剰酸素排出管であり、酸化反応に不要な余分の酸
素を排出することができる。７．７゛　は、それぞれ上
部、下部シールガス導入管である。紡糸された高温の光ファイバ２は反応容器１に送り込ま
れ、原料ガス導入管３と反応廃棄ガスガス排出管６との
間で、導入された炭素系などの原料ガスが化学気相析出
法などの手段で熱的化学的反応を受け、該光ファイバ２
上にハーメチックコートが施される。この際、反応容器の内壁に堆積したカーボン粒子等の気
相生成粒子層が細孔を通じて部分９に供給される酸素に
よって酸化され、二酸化炭素などの気体状となって廃ガ
スとともに反応廃棄ガス排出管６から排出される。この場合に、酸素導入管４及び／又は余剰＠素排出管９
への＃素の流入・流出の量を調節することにより、酸素
あるいは空気の流量を適切に設定する必要がある。何故
なら、酸素の量が多すぎるとコーティング領域に酸素が
侵入してしまい、原料を消費してしまう。また、酸素の
量が少ないと、効率よくカーボン粒子を除去することが
できなくなる。以上のことを考慮すると、細孔８の孔径
は直径０゜５〜１．５日程度が適当であるが、これに制
限されない。また、導入酸素量は。原料ガス投入量にも依存するが、
おおよそ１００ｃｃ／分〜５．０１／分程度が適当であ
る。また、該堆積粒子層の除去速度を増加させるために、必
要に応して製造装置の周りに加熱装置、例えば電熱線、
赤外線ランプ等を設置しても良い。本発明では、このような化学反応、特に酸化反応を利用
する気相生成粒子層の除去機構の１つを採用したので、
堆積された固体粒子層は速やかにガス化され、反応容器
内に堆積することなく外部に排出される。この結果、長
時間の連続ハーメチックコーティングが可能となる。また、第２図は、本発明の他の具体例を示す本発明の光
ファイバ製造装置である。反応容器１の基本構成は第１図のケースと同様である。ただ、堆積された気相性成固体粒子の除去機構として、
機械的に取り除く手段を採用することに伴う細部が第１
図の場合と異なる。内管１０には、直径５龍の細孔が多数開けられており、
また、内管１０と外管１）との間の部分９には、不活性
ガス導入管４゛から導入された不活性ガスが流れている
。また、部分９には、該粒子層を外部に排出するための掻
き出し棒１２が備えられており、これをマグネット１３
で回転させることによって、掻き出したカーボン粒子な
どを廃棄物処理槽１４へ排出させる。廃棄物処理槽１４はフィルターまたは燃焼炉を備えてお
り、ここでカーボン粒子などの固体廃棄物あるいは可燃
性ガスが処理される。この先には、吸引ポンプ等が取り
付けられており、下部シールガス導入管７を作用させて
排気系゛を減圧状態に維持できるようにされている。この場合に、外管１）は内管１０よりも低圧に維持する
ことが必要であり、これによって反応ガス及び副生ガス
等は細孔８を通して内管１０から外管１）に向かって流
れる。従って、反応容器内に発生したカーボン粒子等の気相生
成粒子層は、このようなガスの流れに乗って外管へ運ば
れ、外管１）を流れる不活性ガスに運ばれて廃棄物処理
槽１４に導かれる。ここで、反応容器上部１５では走行する光ファイバ２の
温度が高く、かつ原料ガスの濃度も高いと言った、反応
に対して活発な領域であるために、この領域１５では原
料ガス雰囲気を十分に維持する必要があり、原料ガスが
十分にファイバ表面に供給されなければならない。従っ
て、この上部１５は単位面積当たりの細孔の数は少なく
し、原料ガスが外に逃げないようにすることが望ましい
。それに対して、上部１５７発生した気相生成固体粒子は
、下向きの流れによって反応容器の下部１６に堆積し昌
いので、この部分１６では単位面積当たりの細孔の数は
十分に多くし、十分に外管側に排出できるようにする必
要がある。また、この時に、外管１）の内面に気相生成
固体粒子層が堆積するが、外管１）に備えられたスパイ
ラル状の掻き出し棒１２を回転させることによって、該
堆積粒子層を取り除（。このような掻き出し回転操作により、気相生成固体粒子
が気相内を浮遊するが、これは上記の理由により外管内
ｌこ留まるので、走行中の光ファイバに悪影響を与える
ことが無い。この結果、長時間の連続ハーメチックコー
ティングが可能となる。

【実施例］本発明を以下の実施例により具体的に説明するが、これ
らは本発明の軽罪を制限しない。実施例１第１図の光ファイバ製造装置を用いて、以下の実験を行
った。原料ガスにＣＺ　Ｈａ　とＣＨＣｌ３を用い、ＣＨＣｌ
３のキャリヤーガスとしてはＨｅを用い、石英ファイバ
上にカーボンをコーティングした。また、上部ノールガ
スにはＮ２を、下部シールガスには空気を使用した。そ
れぞれの流量条件は以下の通りである。ｃｚＨａ　　：　１００ｃｃ／分、ＣＨＣ１３：　１４０ｃｃ／分、シールＮｚ：３．０１／分、シール空気：８．０１７分、酸化除去用空気：１．０１７分、また、線引速度は２００ｍ／分で行った。また、補助加
熱として、反応容器の外に赤外線ランプを設置した。この条件で、約８時間、約１００に＋＋＋コーティング
しても、反応容器内には僅かにカーボン粒子が残留して
いるだけで、更に継続が可能な状態であった。比較例】上記実施例１と同様に条件で、酸化除去用空気を導入し
なかった場合には、約５時間、約６０ｋｍで反応容器内
を走行中の光ファイバに堆積カーボン粒子が接触してし
まい、コーティングの継続が不可能となった。実施例２第２図の光ファイバ製造装置を用いて、以下の実験を行
った。原料ガスにＣｔ　Ｈ４とＣＨＣｌ３を用い、ＣＨＣｌ、
のキャリヤーガスとしてはＨｅを用い、石英ファイバ上
にカーボンをコーティングした。また、上部シールガス
及び外管導入ガスにはＮ２を使用した。それぞれの流量
条件は以下の通りである。ＣｔＨ−：　１００ｃｃ／分、ＣＨＣ１３：　１４０ｃｃ／分、シールＮｔ：３．０１７分、シール空気：８．０１７分、外管導入Ｎ２　：３、ＯＲ／分、また、８線引速度は２００ｍ／分で行った。また、外管
の圧力は内管よりも凡そ０．１ａｔｍ低くなるように間
断した。また、２時間毎に掻き出し棒で気相生成固体カ
ーボン粒子を排出した。この条件で、約８時間、約１）００ｋコーテイングして
も、反応容器内の内管にはカーボン粒子が僅かに残留し
ているだけで、コーティングの継続に支障の来さないも
のであった。

【発明の効果】

以上説明したように、本発明による気相生成固体粒子層
の除去機構を用いることにより、長時間の連続コーティ
ングが可能となり、生産性の向上に大いに役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は、本発明のハーメチックコート光ファイバ
製造装置の概略図である。ｌ：反応容器２：光ファイバ３：原料ガス導入管４：酸素導入管４゛　：不活性ガス導入管５：余剰酸素排出管６：反応・廃棄ガス排出管７：上部シールガス導入管７”　：下部シールガス導入管８：細孔９：内管と外管の間の部分１０：内管１）：外管１２：Ｎき出し欅１３：マグ不、ト１４：廃棄物処理槽１５．１６：反応容器の上部、下部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光ファイバ用プリフォームを線引炉で溶融、紡糸
して裸ファイバとした後、該裸ファイバを反応容器内に
導入すると共に、該反応容器内に炭素系原料ガスを導入
し、該裸ファイバ上に化学気相析出法により薄膜被覆層
を施してなるハーメチックコート光ファイバの製造装置
において、該反応容器の内壁に付着した気相生成粒子を除去する機
構を有することを特徴とする、ハーメチックコート光フ
ァイバの製造装置。
（２）反応容器の内壁に付着した気相生成粒子を除去す
る機構が化学反応によるものである、請求項（１）記載
のハーメチックコート光ファイバの製造装置。
（３）該気相生成粒子を除去する機構が酸化反応による
ものである、請求項（２）記載のハーメチックコート光
ファイバの製造装置。
（４）反応容器の内壁に付着した気相生成粒子を除去す
る機構が機械的に取り除く手段によるものである、請求
項（１）記載のハーメチックコート光ファイバの製造装
置。
（５）用いるハーメチックコート材がカーボンであり、
内壁に付着堆積した気相生成粒子層がカーボン粒子層で
ある、請求項（１）記載のハーメチックコート光ファイ
バの製造装置。
（６）該反応容器は２重構造とし、内管の壁面に直径１
０ｍｍ以下の細孔が多数開口していることを特徴とする
、請求項（１）記載のハーメチックコート光ファイバの
製造装置。
（７）反応容器中の外管を内管よりも低圧に維持する、
請求項（４）および（６）のいずれかに記載のハーメチ
ックコート光ファイバの製造装置。
（８）該外管内に不活性ガスを導入する、請求項（６）
、（７）のいずれかに記載のハーメチックコート光ファ
イバの製造装置。
（９）該外管内に酸素を導入する、請求項（３）、（６
）、（７）のいずれかに記載のハーメチックコート光フ
ァイバの製造装置。