[發明專利]光纖拉絲爐

有效

• 申請號: 201410049032.0
• 申請日: 2014-02-12
• 公開（公告）號: CN103979789B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 岡崎巖;山崎卓;小西達也
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: C03B37/029
• 分類號: C03B37/029
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 何立波,張天舒

技術領域

本發明涉及一種將光纖用玻璃母材加熱熔融并拉制出光纖的光纖拉絲爐。

背景技術

光纖拉絲爐構成為，在爐框體內配置有：爐芯管，向爐芯管內部插入光纖用玻璃母材（以下，稱為玻璃母材）；加熱器等加熱裝置，其對該爐芯管進行加熱；以及隔熱材料，其從外側將該爐芯管和加熱裝置包圍，抑制熱量向外部釋放。在爐芯管中使用由各向同性石墨等構成的熱傳導率較大的碳（carbon），為了提高隔熱效果，隔熱材料使用多孔質的碳。爐框體由耐腐蝕性的金屬形成，形成為水冷構造。

為了防止該爐芯管氧化，而向爐芯管內送入氬氣（Ar）、氦氣（He）等稀有氣體或氮氣（N₂）（以下，稱為惰性氣體等）。另外，為了防止隔熱材料和爐芯管等氧化，也向爐框體內送入惰性氣體等。

如果在處于加熱熔融狀態的玻璃母材的下端部附近，爐芯管內氣體的氣流絮亂，則可能對光纖的外徑變動等造成影響。在JPS62-162647A（專利文獻1）、JP H8-91862A（專利文獻2）中公開了下述內容：為了使爐芯管內的氣體沿玻璃母材及光纖而層狀地流動，與處于熔融狀態的玻璃母材的下端部的形狀相對應，將爐芯管的內徑縮徑為錐（taper）狀。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種能夠提高玻璃母材的加熱效率，實現省電化的光纖拉絲爐。

為了實現目的，提供一種光纖拉絲爐，其在爐框體內具有：爐芯管；加熱裝置，其對該爐芯管進行加熱；以及第1隔熱材料，其將該爐芯管的外側包圍，該光纖拉絲爐用于將光纖用玻璃母材插入在爐芯管內并加熱熔融，拉制出光纖，該光纖拉絲爐的特征在于，爐芯管具有：縮徑部，其內徑從加熱裝置的中央部開始，朝向下端縮徑為錐狀；以及縮徑管部，其處于加熱裝置的下方，外徑也進行了縮徑，在縮徑管部和第1隔熱材料之間產生的爐框體內的空間部分中還配置有用于抑制散熱的第2隔熱材料。

第2隔熱材料的內徑優選與爐芯管的沒有縮徑的部位的外徑相比較小，且具有不會由于加熱時的熱膨脹而與縮徑管部接觸的大小。

發明的效果

根據本發明所涉及的光纖拉絲爐，能夠高效地抑制由加熱裝置加熱后的爐芯管的熱量向爐框體散熱，能夠提高光纖拉絲爐的加熱效率，實現省電化。

附圖說明

圖1是表示本發明所涉及的光纖拉絲爐的實施方式的概念圖。

圖2是表示現有技術的光纖拉絲爐的概念圖。

圖3是表示現有技術的光纖拉絲爐的概念圖。

具體實施方式

圖2是表示專利文獻1中公開的拉絲爐20的概念圖。拉絲爐20具有爐芯管23、以及對該爐芯管進行加熱的加熱器4，通過將光纖用玻璃母材1向爐芯管23內插入并加熱熔融，從而拉制出光纖2。光纖2從位于加熱器4的中央部且處于熔融狀態的玻璃母材的下端部1a垂下并向下方引出。爐芯管23具有：縮徑部23a，其內徑以沿玻璃母材的下端部1a的形狀的方式縮徑為錐狀；以及縮徑管部23b，其由縮徑后的均勻內徑和外徑未縮徑的均勻外徑構成。

根據拉絲爐20，能夠使爐芯管23內的惰性氣流形成為層流，能夠抑制光纖外徑的變動。根據拉絲爐20，可以認為能夠通過爐芯管下方的縮徑部23a將輻射熱隔斷，均勻且高效地對玻璃母材1進行加熱，但由于縮徑管部23b形成為管的壁厚較厚，熱阻較小的形狀，因此，存在由于熱傳導而使熱量容易向爐芯管外部釋放，加熱效率降低的問題。

圖3是表示專利文獻2中公開的拉絲爐30的概念圖。拉絲爐30與拉絲爐20同樣地，在爐框體6內具有爐芯管33、對該爐芯管進行加熱的加熱器4、以及將該加熱器包圍的隔熱材料5，將光纖用玻璃母材1向爐芯管33內插入并加熱熔融，拉制出光纖2。但是，爐芯管33的不同點在于，具有：縮徑部33a，其內徑以沿玻璃母材的下端部1a的形狀的方式縮徑為錐狀；以及縮徑管部33b，其與縮徑后的內徑相匹配，也使外徑進行了縮徑。

拉絲爐30具有縮徑管部33a，該縮徑管部33a具有將拉絲爐20的縮徑管部23b的管的壁厚變薄的形狀，能夠抑制熱量由于熱傳導而向爐框體6釋放。然而，在縮徑管部33b與加熱器4及隔熱材料5下部之間產生空間，來自加熱器的熱量的一部分直接向爐框體6側輻射，與拉絲爐20同樣地存在加熱效率降低的問題。

圖1是表示本發明的實施方式即光纖拉絲爐10的概念圖。下面，以通過加熱器對爐芯管進行加熱的電阻爐為例進行說明，但本發明也可適用于向線圈施加高頻電源，對爐芯管進行感應加熱的感應爐。