JPH05279068A - 光ファイバ紡糸装置 - Google Patents
光ファイバ紡糸装置Info
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- JPH05279068A JPH05279068A JP11209492A JP11209492A JPH05279068A JP H05279068 A JPH05279068 A JP H05279068A JP 11209492 A JP11209492 A JP 11209492A JP 11209492 A JP11209492 A JP 11209492A JP H05279068 A JPH05279068 A JP H05279068A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- oxygen concentration
- inert gas
- core tube
- exhaust pipe
- Prior art date
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- 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
- C03B2205/90—Manipulating the gas flow through the furnace other than by use of upper or lower seals, e.g. by modification of the core tube shape or by using baffles
- C03B2205/91—Manipulating the gas flow through the furnace other than by use of upper or lower seals, e.g. by modification of the core tube shape or by using baffles by controlling the furnace gas flow rate into or out of the furnace
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバの外径を長さ方向に安定させるよ
うにして紡糸するとともに、不活性ガス供給量も少なく
て済むようにする。 【構成】 ヒーター２を有する加熱炉１と、上記ヒータ
ーにより加熱されるように上記加熱炉中に配置され、光
ファイバ引出口４と不活性ガスの給気口５と排気管６と
を有する炉心管３と、上記不活性ガスの排気管中の酸素
濃度を検出する酸素濃度計８と、上記排気管に取り付け
られ、上記の検出酸素濃度に応じて該排気管中の排気流
量を制御する流量制御系９、１０とを備え、上記の炉心
管の中に光ファイバ母材１１を入れて加熱し、軟化した
最下部より細く引き出して光ファイバを紡糸し、この紡
糸した光ファイバを光ファイバ引出口より連続的に引き
出す。
うにして紡糸するとともに、不活性ガス供給量も少なく
て済むようにする。 【構成】 ヒーター２を有する加熱炉１と、上記ヒータ
ーにより加熱されるように上記加熱炉中に配置され、光
ファイバ引出口４と不活性ガスの給気口５と排気管６と
を有する炉心管３と、上記不活性ガスの排気管中の酸素
濃度を検出する酸素濃度計８と、上記排気管に取り付け
られ、上記の検出酸素濃度に応じて該排気管中の排気流
量を制御する流量制御系９、１０とを備え、上記の炉心
管の中に光ファイバ母材１１を入れて加熱し、軟化した
最下部より細く引き出して光ファイバを紡糸し、この紡
糸した光ファイバを光ファイバ引出口より連続的に引き
出す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、軟化したガラス母材
から引き出すことにより光ファイバを線引き紡糸する光
ファイバ紡糸装置の改良に関する。
から引き出すことにより光ファイバを線引き紡糸する光
ファイバ紡糸装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ紡糸装置は通常、図２のよう
に、ヒーター２を有する加熱炉１と、この加熱炉１中に
配置されてヒーター２により加熱される炉心管３とによ
り構成されている。この炉心管３はカーボンなどで作ら
れており、その中に光ファイバ母材１１が収納される。
この光ファイバ母材１１を炉心管３中で加熱し、その軟
化した下部から細く引き出すことにより、光ファイバ１
２を紡糸する。
に、ヒーター２を有する加熱炉１と、この加熱炉１中に
配置されてヒーター２により加熱される炉心管３とによ
り構成されている。この炉心管３はカーボンなどで作ら
れており、その中に光ファイバ母材１１が収納される。
この光ファイバ母材１１を炉心管３中で加熱し、その軟
化した下部から細く引き出すことにより、光ファイバ１
２を紡糸する。
【０００３】この炉心管３には、その下部に光ファイバ
１２を引き出すための光ファイバ引出口４が設けられ
る。また、この炉心管３内は、紡糸された光ファイバ１
２の強度を確保するためや炉心管３を保護するために窒
素やアルゴンなどの不活性ガスで満たされる。そのた
め、炉心管３の下部に不活性ガスの給気口５が設けられ
ていて、不活性ガスが強制的に流入され、且つ上部にガ
ス排気管６が設けられていて不活性ガスが強制的に排気
されるようになっている。
１２を引き出すための光ファイバ引出口４が設けられ
る。また、この炉心管３内は、紡糸された光ファイバ１
２の強度を確保するためや炉心管３を保護するために窒
素やアルゴンなどの不活性ガスで満たされる。そのた
め、炉心管３の下部に不活性ガスの給気口５が設けられ
ていて、不活性ガスが強制的に流入され、且つ上部にガ
ス排気管６が設けられていて不活性ガスが強制的に排気
されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ファイバ紡糸装置では、紡糸された光ファイバの外径
を長さ方向において安定化できない、不活性ガスの供給
量が多いなどの問題がある。
光ファイバ紡糸装置では、紡糸された光ファイバの外径
を長さ方向において安定化できない、不活性ガスの供給
量が多いなどの問題がある。
【０００５】すなわち、光ファイバ母材１１は一般にそ
の外径の変動が避けられないので、炉心管３内のガス流
路の断面積が変動し、不活性ガスの流速が安定しない。
また、紡糸された光ファイバ１２は光ファイバ引出口４
から連続的に引き出されるため、この引出口４はシール
するわけにはいかず、そのため炉心管３は半開放状態に
なっていると言ってよい。そこで、この光ファイバ引出
口４より空気が流入してくることになるが、上記のよう
に炉心管３内でガス流路の断面積が変動するとこの空気
流入量も変動し、炉内ガスの温度が変化する。このよう
な炉内ガスの流速や温度は、光ファイバ母材１１の外径
の変動のみならず、不活性ガスの流入量・排気量、ある
いは流入量と排気量とのバランス、排気管６の部分の圧
力等によって変動しやすい。そして、このような炉心管
３内のガスの流速や温度の変動は、紡糸された光ファイ
バ１２の外径安定性に悪い影響を及ぼす。
の外径の変動が避けられないので、炉心管３内のガス流
路の断面積が変動し、不活性ガスの流速が安定しない。
また、紡糸された光ファイバ１２は光ファイバ引出口４
から連続的に引き出されるため、この引出口４はシール
するわけにはいかず、そのため炉心管３は半開放状態に
なっていると言ってよい。そこで、この光ファイバ引出
口４より空気が流入してくることになるが、上記のよう
に炉心管３内でガス流路の断面積が変動するとこの空気
流入量も変動し、炉内ガスの温度が変化する。このよう
な炉内ガスの流速や温度は、光ファイバ母材１１の外径
の変動のみならず、不活性ガスの流入量・排気量、ある
いは流入量と排気量とのバランス、排気管６の部分の圧
力等によって変動しやすい。そして、このような炉心管
３内のガスの流速や温度の変動は、紡糸された光ファイ
バ１２の外径安定性に悪い影響を及ぼす。
【０００６】このような光ファイバ１２の外径変動を抑
えるため、流入ガスを予熱する、不活性ガスとしてヘリ
ウムを用いる、などが考えられるが、これらは変動量そ
のものを少なくしようというものであって、外径変動の
原因を直接除去するように作用するものではなく、光フ
ァイバ１２の外径の長さ方向安定化は不十分である。
えるため、流入ガスを予熱する、不活性ガスとしてヘリ
ウムを用いる、などが考えられるが、これらは変動量そ
のものを少なくしようというものであって、外径変動の
原因を直接除去するように作用するものではなく、光フ
ァイバ１２の外径の長さ方向安定化は不十分である。
【０００７】また、炉心管３の保護のためには不活性ガ
スの流入量は多めに設定されるのが通常であり、そのた
め不活性ガスの供給量が多く、ガスコストが高いものと
なっている。
スの流入量は多めに設定されるのが通常であり、そのた
め不活性ガスの供給量が多く、ガスコストが高いものと
なっている。
【０００８】この発明は、上記に鑑み、光ファイバの外
径を長さ方向に安定させるようにして紡糸でき、且つ不
活性ガス供給量も少なくて済むように改善した、光ファ
イバ紡糸装置を提供することを目的とする。
径を長さ方向に安定させるようにして紡糸でき、且つ不
活性ガス供給量も少なくて済むように改善した、光ファ
イバ紡糸装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による光ファイバ紡糸装置では、炉心管が
半開放状態であることを利用して炉材が侵されない範囲
で外部からの空気を炉内に流入させることとしておい
て、炉心管から排気される排気ガス中の酸素濃度を測定
し、この測定した酸素濃度に応じて排気ガス量をコント
ロールすることが特徴となっている。このような排気ガ
ス量のコントロールをしない場合、光ファイバ母材の外
径変動などによって炉心管内のガス流路の断面積が変化
したり、供給不活性ガス量が変動したりして炉心管内の
ガスの流れが変化すると、外部から流入した空気量と不
活性ガス量との比が変化する。そのため、排気ガス中の
酸素濃度を測定することにより炉心管内のガスの流動状
態の変動を推定することができ、測定酸素濃度に応じて
排気ガス流量をコントロールすれば、光ファイバ母材の
外径変動や不活性ガス供給量の変動等にかかわらず、炉
心管内のガスが常に層流を維持しながら流れ、このこと
により紡糸された光ファイバの外径を安定化できる。ま
た、炉心管保護のために不活性ガスの供給量に余裕をみ
ておく必要がないので、不活性ガスの供給量を少なくす
ることができて、ガスコストを下げることができる。
め、この発明による光ファイバ紡糸装置では、炉心管が
半開放状態であることを利用して炉材が侵されない範囲
で外部からの空気を炉内に流入させることとしておい
て、炉心管から排気される排気ガス中の酸素濃度を測定
し、この測定した酸素濃度に応じて排気ガス量をコント
ロールすることが特徴となっている。このような排気ガ
ス量のコントロールをしない場合、光ファイバ母材の外
径変動などによって炉心管内のガス流路の断面積が変化
したり、供給不活性ガス量が変動したりして炉心管内の
ガスの流れが変化すると、外部から流入した空気量と不
活性ガス量との比が変化する。そのため、排気ガス中の
酸素濃度を測定することにより炉心管内のガスの流動状
態の変動を推定することができ、測定酸素濃度に応じて
排気ガス流量をコントロールすれば、光ファイバ母材の
外径変動や不活性ガス供給量の変動等にかかわらず、炉
心管内のガスが常に層流を維持しながら流れ、このこと
により紡糸された光ファイバの外径を安定化できる。ま
た、炉心管保護のために不活性ガスの供給量に余裕をみ
ておく必要がないので、不活性ガスの供給量を少なくす
ることができて、ガスコストを下げることができる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例
を示すもので、この図に示すように、加熱炉１にはヒー
ター２が備えられ、この加熱炉１中に、炉心管３がヒー
ター２に囲まれるように配置されてこれにより加熱され
るようになっている。この炉心管３はカーボンなどで作
られており、その中に光ファイバ母材１１が収納され
る。この光ファイバ母材１１を炉心管３中で加熱し、そ
の軟化した下部から細く引き出すことにより、光ファイ
バ１２を紡糸する。
照しながら詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例
を示すもので、この図に示すように、加熱炉１にはヒー
ター２が備えられ、この加熱炉１中に、炉心管３がヒー
ター２に囲まれるように配置されてこれにより加熱され
るようになっている。この炉心管３はカーボンなどで作
られており、その中に光ファイバ母材１１が収納され
る。この光ファイバ母材１１を炉心管３中で加熱し、そ
の軟化した下部から細く引き出すことにより、光ファイ
バ１２を紡糸する。
【００１１】この炉心管３には、その下部に光ファイバ
１２を引き出すための光ファイバ引出口４が設けられ
る。また、この炉心管３内は、紡糸された光ファイバ１
２の強度を確保するためや炉心管３を保護するために窒
素やアルゴンなどの不活性ガスで満たされる。そのた
め、炉心管３の下部に不活性ガスの給気口５が設けられ
ていて、不活性ガスが強制的に流入され、且つ上部にガ
ス排気管６が設けられていて不活性ガスが強制的に排気
されるようになっている。
１２を引き出すための光ファイバ引出口４が設けられ
る。また、この炉心管３内は、紡糸された光ファイバ１
２の強度を確保するためや炉心管３を保護するために窒
素やアルゴンなどの不活性ガスで満たされる。そのた
め、炉心管３の下部に不活性ガスの給気口５が設けられ
ていて、不活性ガスが強制的に流入され、且つ上部にガ
ス排気管６が設けられていて不活性ガスが強制的に排気
されるようになっている。
【００１２】ガス排気管６には導入管７が取り付けられ
ていて分岐された排気ガスが酸素濃度計８に導入される
ようになっている。この酸素濃度計８からの濃度測定信
号は演算装置９に送られ、この演算装置９からの制御信
号が、ガス排気管６に設けられた流量コントローラ１０
に送られる。流量コントローラ１０はたとえば排気管６
中を流れる気体の流量を調整する電磁バルブなどからな
る。演算装置９はたとえばＰＩＤ制御ユニットからな
り、酸素濃度測定信号に応じて、その測定された酸素濃
度が安定するように、流量コントローラ１０を制御す
る。
ていて分岐された排気ガスが酸素濃度計８に導入される
ようになっている。この酸素濃度計８からの濃度測定信
号は演算装置９に送られ、この演算装置９からの制御信
号が、ガス排気管６に設けられた流量コントローラ１０
に送られる。流量コントローラ１０はたとえば排気管６
中を流れる気体の流量を調整する電磁バルブなどからな
る。演算装置９はたとえばＰＩＤ制御ユニットからな
り、酸素濃度測定信号に応じて、その測定された酸素濃
度が安定するように、流量コントローラ１０を制御す
る。
【００１３】炉心管３は開放状態の光ファイバ引出口４
を有しており、ここから外部の空気が炉心管３内に流入
する。ガス給気口５から供給される不活性ガスの流量が
多い場合には流入空気量が少なくなるので、ガス排気管
６において測定される酸素濃度は低くなり、反対に供給
不活性ガス流量が少ない場合には流入空気量が多くなる
ので測定される酸素濃度は高くなる。そのため、測定酸
素濃度が低くなったとき排気流量を多くすれば酸素濃度
は高くなり、逆に測定酸素濃度が高くなったとき排気流
量を少なくすれば酸素濃度が低くなって、酸素濃度が一
定に保たれる。
を有しており、ここから外部の空気が炉心管３内に流入
する。ガス給気口５から供給される不活性ガスの流量が
多い場合には流入空気量が少なくなるので、ガス排気管
６において測定される酸素濃度は低くなり、反対に供給
不活性ガス流量が少ない場合には流入空気量が多くなる
ので測定される酸素濃度は高くなる。そのため、測定酸
素濃度が低くなったとき排気流量を多くすれば酸素濃度
は高くなり、逆に測定酸素濃度が高くなったとき排気流
量を少なくすれば酸素濃度が低くなって、酸素濃度が一
定に保たれる。
【００１４】そこで、まず演算装置９に基準となる酸素
濃度を入力する。この基準酸素濃度は、炉心管３がカー
ボン等で作られている場合には１％以下、できれば１０
００ｐｐｍ以下とすることが炉心管３の保護のために望
ましい。そして、酸素濃度計８で測定した酸素濃度とこ
の基準酸素濃度とを演算装置９において比較しながら、
酸素濃度が一定になるように流量コントローラ１０に制
御信号を送る。このような制御を行ないながら光ファイ
バ母材１１を加熱して紡糸を行なう。
濃度を入力する。この基準酸素濃度は、炉心管３がカー
ボン等で作られている場合には１％以下、できれば１０
００ｐｐｍ以下とすることが炉心管３の保護のために望
ましい。そして、酸素濃度計８で測定した酸素濃度とこ
の基準酸素濃度とを演算装置９において比較しながら、
酸素濃度が一定になるように流量コントローラ１０に制
御信号を送る。このような制御を行ないながら光ファイ
バ母材１１を加熱して紡糸を行なう。
【００１５】こうして紡糸中、測定酸素濃度が上昇した
とき排気流量を少なくして空気流入量を抑え、逆に測定
酸素濃度が下降したときには排気流量を多くすることに
より、炉心管３内の気体の流動状態を一定に保つことが
できる。これとともに一定比で不活性ガスが炉心管３内
に満たされることになるため、炉心管３の保護も必要に
して十分になされる。
とき排気流量を少なくして空気流入量を抑え、逆に測定
酸素濃度が下降したときには排気流量を多くすることに
より、炉心管３内の気体の流動状態を一定に保つことが
できる。これとともに一定比で不活性ガスが炉心管３内
に満たされることになるため、炉心管３の保護も必要に
して十分になされる。
【００１６】たとえば、基準酸素濃度を５００ｐｐｍに
設定して上記のように排気流量制御を行ないながら、直
径が４０±４ｍｍに変動している光ファイバ母材１１を
用いて光ファイバ１２を紡糸したところ、酸素濃度の変
動は５００±２０ｐｐｍに抑えることができ、また、紡
糸した光ファイバ１２の外径の変動は１２５±０．８〜
１．０μｍに抑えることができて、その外径変動をきわ
めて小さいものとすることができた。さらに、この場
合、炉心管３の消耗も見られなかった。
設定して上記のように排気流量制御を行ないながら、直
径が４０±４ｍｍに変動している光ファイバ母材１１を
用いて光ファイバ１２を紡糸したところ、酸素濃度の変
動は５００±２０ｐｐｍに抑えることができ、また、紡
糸した光ファイバ１２の外径の変動は１２５±０．８〜
１．０μｍに抑えることができて、その外径変動をきわ
めて小さいものとすることができた。さらに、この場
合、炉心管３の消耗も見られなかった。
【００１７】参考までに、このような測定酸素濃度によ
る排気流量制御を行なわない場合には、つぎのようであ
った。この場合、最初に排気される気体中の酸素濃度が
５００ｐｐｍとなるように排気量を調整しておき、上記
と同様に直径が４０±４ｍｍに変動している光ファイバ
母材１１を用いて光ファイバ１２を紡糸したところ、酸
素濃度は２００ｐｐｍから４％にまで大きく変動し、紡
糸した光ファイバ１２の外径の変動は１２５±０．９〜
１．７μｍとなり、その外径変動量はきわめて大きいも
のとなってしまった。また、この場合、炉心管３の消耗
は激しいものが観測された。
る排気流量制御を行なわない場合には、つぎのようであ
った。この場合、最初に排気される気体中の酸素濃度が
５００ｐｐｍとなるように排気量を調整しておき、上記
と同様に直径が４０±４ｍｍに変動している光ファイバ
母材１１を用いて光ファイバ１２を紡糸したところ、酸
素濃度は２００ｐｐｍから４％にまで大きく変動し、紡
糸した光ファイバ１２の外径の変動は１２５±０．９〜
１．７μｍとなり、その外径変動量はきわめて大きいも
のとなってしまった。また、この場合、炉心管３の消耗
は激しいものが観測された。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の光ファ
イバ紡糸装置によれば、炉心管内のガスの流れを安定に
保ち、そのことにより紡糸された光ファイバの外径の長
さ方向における変動原因を除去して外径の安定化を図る
ことができるとともに、炉心管に供給する不活性ガス量
を少なくし、コストを下げることができる。
イバ紡糸装置によれば、炉心管内のガスの流れを安定に
保ち、そのことにより紡糸された光ファイバの外径の長
さ方向における変動原因を除去して外径の安定化を図る
ことができるとともに、炉心管に供給する不活性ガス量
を少なくし、コストを下げることができる。
【図１】この発明の一実施例の模式図。
【図２】従来例の模式図。
１ 加熱炉 ２ ヒーター ３ 炉心管 ４ 光ファイバ引出口 ５ 不活性ガス給気口 ６ ガス排気管 ７ 導入管 ８ 酸素濃度計 ９ 演算装置 １０ 流量コントローラ １１ 光ファイバ母材 １２ 光ファイバ
Claims (1)
- 【請求項１】 ヒーターを有する加熱炉と、上記ヒータ
ーにより加熱されるように上記加熱炉中に配置され、光
ファイバ引出口と不活性ガスの給気口と排気管とを有す
る炉心管と、上記不活性ガスの排気管中の酸素濃度を検
出する酸素濃度検出器と、上記排気管に取り付けられ、
上記の検出酸素濃度に応じて該排気管中の排気流量を制
御する流量制御器とを備えることを特徴とする光ファイ
バ紡糸装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11209492A JPH05279068A (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 光ファイバ紡糸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11209492A JPH05279068A (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 光ファイバ紡糸装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05279068A true JPH05279068A (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=14577972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11209492A Pending JPH05279068A (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 光ファイバ紡糸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05279068A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024078941A (ja) * | 2022-11-30 | 2024-06-11 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ製造装置および製造方法 |
| WO2025024117A1 (en) * | 2023-07-26 | 2025-01-30 | Corning Incorporated | Counter-directional gas injection for a furnace system |
-
1992
- 1992-04-03 JP JP11209492A patent/JPH05279068A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024078941A (ja) * | 2022-11-30 | 2024-06-11 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ製造装置および製造方法 |
| WO2025024117A1 (en) * | 2023-07-26 | 2025-01-30 | Corning Incorporated | Counter-directional gas injection for a furnace system |
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