(57)【要約】ファイバ線引き炉は、そこから光ファイバを引き出すガラス源を収容し加熱するように構成された被加熱部分を含む。下方延伸マッフルは、第１の端部および第２の端部を有する。気体スクリーンは、下方延伸マッフルの第２の端部に連結されて、気体を下方延伸マッフルへと流入させるように構成される。再生シリンダは、下方延伸マッフルに連結され、再生シリンダは、再生室を画定する外側筐体を含む。複数の再生口が、外側筐体に接線方向に連結され、内側筐体は、外側筐体内に配置される。
2021517545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバ線引き炉において、
そこから光ファイバを引き出すガラス源を収容し加熱するように構成された被加熱部分と、
第１の端部および第２の端部を有する下方延伸マッフルと、
前記下方延伸マッフルの前記第２の端部に連結されて、気体を該下方延伸マッフルへと流入させるように構成された気体スクリーンと、
前記下方延伸マッフルに連結された再生シリンダと
を含み、
前記再生シリンダは、
再生室を画定し、複数の再生口が接線方向に連結された外側筐体と、
前記外側筐体内に配置された内側筐体と
を含むものであるファイバ線引き炉。
【請求項２】
前記再生シリンダは、前記下方延伸マッフルの前記第１の端部と前記被加熱部分の間に配置されたものである、請求項１に記載のファイバ線引き炉。
【請求項３】
前記再生シリンダの前記外側筐体は、前記被加熱部分に連結された第１の端部、および、前記下方延伸マッフルの前記第１の端部に連結された第２の端部を画定し、
更に、前記複数の再生口は、前記外側筐体の前記第１の端部より、該外側筐体の前記第２の端部に近いものである、請求項２に記載のファイバ線引き炉。
【請求項４】
前記内側筐体は、下方延伸マッフルと同軸であり、
前記下方延伸マッフルの内径は、前記内側筐体の内径と略同じである、請求項１から３のいずれか１項に記載のファイバ線引き炉。
【請求項５】
前記下方延伸マッフルの前記第２の端部から前記第１の端部に向かって延伸し、該下方延伸マッフルと略同軸のアダプタ管を
更に含む、請求項１から４のいずれか１項に記載のファイバ線引き炉。
【請求項６】
前記複数の再生口は、前記再生室内で気体渦を生成するように構成されたものである、請求項１から５のいずれか１項に記載のファイバ線引き炉。
【請求項７】
ファイバ線引き炉において、
そこから光ファイバを引き出すガラス源を収容し加熱するように構成された被加熱部分と、
前記被加熱部分の第１の端部に連結されて、第１の気体を該被加熱部分へと通過させるように構成された上側気体スクリーンと、
前記被加熱部分の第２の端部に連結された再生シリンダであって、
再生室を画定する外側筐体であって、前記外側筐体の外面に対して略接線方向に向けられて該外側筐体に連結された複数の再生口を含む該外側筐体と、
前記外側筐体内に配置されて、突縁状投入部を画定する内側筐体とを含む前記再生シリンダと、
前記再生シリンダに連結された第１の端部を有する下方延伸マッフルと、
前記下方延伸マッフルの第２の端部に連結されて、第２の気体を該下方延伸マッフルへと通過させるように構成された下側気体スクリーンと
を含むファイバ線引き炉。
【請求項８】
前記複数の再生口は、前記再生室内で前記第１の気体の渦を生成するように構成されたものである、請求項７に記載のファイバ線引き炉。
【請求項９】
前記複数の再生口は、前記再生室から前記第１の気体の一部を除去するように構成されたものである、請求項７に記載のファイバ線引き炉。
【請求項１０】
前記下側気体スクリーンは、前記第２の気体を、前記第１の気体の前記一部の除去に関連する圧力低下を略回復させるように構成された速度で通過させるように構成されたものである、請求項９に記載のファイバ線引き炉。
【請求項１１】
光ファイバ製造方法において、
第１の気体を光ファイバ線引き炉へと流入させる工程と、
前記第１の気体を、そこから光ファイバを引き出すガラス源を収容し加熱するように構成された被加熱部分を通って通過させる工程と、
前記第１の気体を再生シリンダへと通過させる工程と、
前記第１の気体の一部を、前記再生シリンダで前記第１の気体の渦が生成されるように、該再生シリンダに連結された少なくとも１つの再生口を通して除去する工程と、
第２の気体を、気体スクリーンから、前記第１の気体の前記一部の除去に関連する圧力低下を略回復させるように構成された速度で流す工程と
を含む方法。
【請求項１２】
前記第１の気体の前記一部を除去する工程は、
前記第１の気体と前記第２の気体の混合物を、前記少なくとも１つの再生口を通って、第１および第２の気体の合成流量の約８０％から約９５％の速度で除去する工程を更に含み、前記気体の混合物中の該第１の気体の体積分率は約８０％以上である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の気体の一部を、前記再生シリンダから下方延伸マッフルへと通過させる工程を、
更に含む、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の気体の前記一部を除去する工程は、
前記第１の気体の前記一部を、前記渦の回転軸が前記再生シリンダの軸と平行になるように除去する工程を、
更に含むものである、請求項１１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の気体を前記光ファイバ線引き炉へと流入させる工程は、ヘリウムを含む前記第１の気体を前記光ファイバ線引き炉へと流入させる工程を、
更に含むものであり、
前記第２の気体を、前記気体スクリーンから流す工程は、前記光ファイバに対して不活性の気体を含む前記第２の気体を、前記気体スクリーンから流す工程を、
更に含むものである、請求項１１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、２０１８年３月１３日出願の中国特許出願第２０１８１０２０５２６８．７号の利益を主張し、その内容は依拠され、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概して、ファイバ線引き炉に関し、より具体的には、ファイバ線引き炉の気体を再生する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のファイバ製造処理の様々な段階で、ヘリウムガスが用いられる。いくつかの製造処理について、ヘリウムの大部分は、空気混入および炉の高温の構成要素の酸化を防ぐために不活性ガスでアクティブパージする必要があるファイバ線引き炉で消費される。ヘリウムは、天然ガス井戸の副産物として得られる非再生可能資源である。将来、ヘリウム価格の上昇が予想され、供給が不足するとファイバ生産が停止してしまうので、ファイバ線引き炉からヘリウムの取出し、および／または再利用は、利点を有しうる。ファイバ線引き炉からのヘリウムの再利用は、線引き炉のヘリウムの収集、清浄および再利用を行うために運転を複雑にする。窒素およびアルゴンなどの他の不活性ガスをファイバ線引き炉で用いれば、ヘリウムより安価でありうるが、ファイバ直径の変動が許容範囲を超えてしまうことが多い。したがって、ファイバ線引き炉でヘリウムを用いない仕様で、ファイバの線引きを可能にする方法および装置を提供する必要がある。
【０００４】
グラファイトは、ファイバ線引き炉のマッフルで、運転温度が高いことから広く用いられている。高温では、グラファイトの酸化が起こりうる。グラファイトが酸化すると、グラファイトまたは炭素含有化合物の粒および／または粒子がマッフルからこぼれ落ちて、線引きされているファイバに接触しうる。マッフルを介して進行する粒および粒子に追加で、マッフルを破損させる１つ以上の気体が生成されうる。粒子が下方延伸マッフルに到達した場合には凝集して、より大きい粒子になり、最終的に下方延伸マッフルからこぼれ落ちて、再び気体流に導入され、ファイバに接触しうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、ヘリウムを再生し粒子を除去する新たなファイバ線引き炉を設計することが有利でありうる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の少なくとも１つの特徴によれば、ファイバ線引き炉は、そこから光ファイバを引き出すガラス源を収容し加熱するように構成された被加熱部分を含む。下方延伸マッフルは、第１の端部および第２の端部を有する。気体スクリーンは、下方延伸マッフルの第２の端部に連結されて、気体を下方延伸マッフルへと流入させるように構成される。再生シリンダは、下方延伸マッフルに連結されて、再生室を画定する外側筐体を含む。複数の再生口が接線方向に外側筐体に連結されている。内側筐体は、外側筐体内に配置される。
【０００７】
本開示の他の特徴によれば、ファイバ線引き炉は、そこから光ファイバを引き出すガラス源を収容し加熱するように構成された被加熱部分を含む。上側気体スクリーンは、被加熱部分の第１の端部に連結されて、第１の気体を被加熱部分へと通過させるように構成される。再生シリンダは、被加熱部分の第２の端部に連結されて、再生室を画定する外側筐体であって、外側筐体に連結された複数の再生口を含む外側筐体を含む。複数の再生口は、外側筐体の外面に対して略接線方向に向けられる。内側筐体は、外側筐体内に配置される。内側筐体は、突縁状投入部を画定する。下側延伸マッフルは、再生シリンダに連結された第１の端部を有する。下側気体スクリーンは、下方延伸マッフルの第２の端部に連結されて、第２の気体を下方延伸マッフルへと通過させるように構成される。
【０００８】
本開示の他の特徴によれば、光ファイバ製造方法は、第１の気体を光ファイバ線引き炉へと流入させる工程と、第１の気体を、そこから光ファイバを引き出すガラス源を収容し加熱するように構成された被加熱部分を通って通過させる工程と、第１の気体を再生シリンダへと通過させる工程と、第１の気体の一部を、再生シリンダで第１の気体の渦が生成されるように、再生シリンダに連結された少なくとも１つの再生口を通して除去する工程と、第２の気体を、気体スクリーンから、第１の気体の一部の除去に関連する圧力低下を略回復させるように構成された速度で流す工程とを含む。
【０００９】
これら、および他の本開示の特徴、利点および目的は、当業者であれば、以下の明細書、請求項、および、添付の図面を参照することで分かるだろう。
【００１０】
次に、添付の図面を記載する。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、明瞭で簡潔に示すために、ある特徴物、および、ある図面は、縮尺を強調するか、概略的に示している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ファイバ線引き炉を示す概略図である。
【図２Ａ】少なくとも１つの例による再生シリンダを示す斜視図である。
【図２Ｂ】少なくとも１つの例による図２ＡのＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図３】少なくとも１つの例による図１のＩＩＩ部分を強調して示す図である。
【図４Ａ】図３のＩＶＡ部分を強調して示す図である。
【図４Ｂ】図３のＩＶＢ部分を強調して示す図である。
【図４Ｃ】図３のＩＶＣ部分を強調して示す図である。
【図５】少なくとも１つの例による例示的な方法のフローチャートである。
【図６Ａ】第１の比較例による気体流を示す図である。
【図６Ｂ】図６ＡのＶＩＢ部分を強調して示す図である。
【図７】第１の比較例の粒子流をシミュレーションしている。
【図８Ａ】本開示の第１の例の粒子流をシミュレーションしている。
【図８Ｂ】本開示の第２の例の粒子流をシミュレーションしている。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の更なる特徴および利点を、以下の詳細な記載で示し、当業者には、その記載から明らかであるか、または、次の記載、請求項および添付の図面に示したような本発明を実施することで分かるだろう。
【００１３】
本明細書で用いるように、２つ以上の項目を挙げた時に「および／または」という用語を用いた場合には、挙げた項目の任意の項目を、それだけで、または、挙げた項目の２つ以上の任意の組合せで用いうることを意味する。例えば、組成物を、要素Ａ、Ｂおよび／またはＣを含むものとして記載した場合には、組成物は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの組合せ、ＡとＣの組合せ、ＢとＣの組合せ、または、Ａ、Ｂ、Ｃの組合せを含みうる。
【００１４】
本記載において、第１および第２、上側および下側などの相対的な用語は、単に、一方の物または動作を、他方の物または動作から区別するためだけに用いたものであり、必ずしも、そのような物または動作の間の任意の実際の関係または順序を要することも、含意することもない。
【００１５】
当業者、並びに、本開示の製造または使用者は、本開示の変更を行うだろう。したがって、図示し記載した上記実施形態は、例示に過ぎず、本開示の範囲を限定することを意図しないと理解されるもので、本開示の範囲は、均等論を含む特許法原理により解釈される以下の請求項によって画定される。
【００１６】
当業者は、記載した開示の構成、更に他の構成要素は、任意の具体的材料に限定されないことが分かるだろう。本明細書に開示の他の例示的な実施形態は、本明細書において別段の記載がない限りは、広範囲の様々な材料から形成しうる。
【００１７】
本開示を行うために、（連結、連結する、連結されたなど全ての変化形の）「連結された」という用語は、概して、（電気的または機械的）２つの構成要素を直接または間接的に互いに連結することを意味する。そのような連結は、静止性か移動自在でありうる。そのような連結は、（電気的または機械的）２つの構成要素を用いて実現され、更に、任意の更なる中間部材が互いに、または、２つの構成要素と一体に、一体構造体として形成されうる。そのような連結は、別段の記載がない限り、永久的か、または、除去または解除自在でありうる。
【００１８】
本明細書で用いるように、「約」という用語は、量、サイズ、組成、パラメータ、および、他の量および特徴が厳密でないか、厳密である必要がなく、許容度、変換因子、四捨五入、測定誤差、および、当業者に知られた他の要因を反映して、概数であるか、並びに／若しくは、必要に応じて大きいか小さくてもよいことを意味する。「約」という用語を値、または、範囲の端点を記載するのに用いた場合には、本開示は、その具体的値または端点を含むと理解すべきである。本明細書で数値または範囲の端点を「約」を付けて記載したかに関わらず、数値または範囲の端点は、「約」で修飾した実施形態と、「約」で修飾しない実施形態の２つの実施形態を含むことを意図する。更に、各範囲の端点は、他方の端点との関係でと、他方の端点とは独立にとの両方で重要であることが分かるだろう。
【００１９】
本明細書で用いたような「略」、「実質的」および、それらの変化形は、記載した特徴が、値または記載に等しいか、略等しいことを意図する。例えば、「略平坦な」表面は、平坦か、略平坦な表面を示すことを意図する。更に、「略」は、２つの値が等しいか、略等しいことを示すことを意図する。いくつかの実施形態において、「略」は、互いに約１０％以内の値を示しうる。
【００２０】
例示的な実施形態に示したような本開示の構成および構成要素の配列は、例示に過ぎないことに注意することも重要である。本開示において、本発明のいくつかの実施形態だけを詳細に記載したが、当業者が本開示を分析すれば、記載した主題の新規教示内容および利点を実質的に逸脱することなく、多数の変更（例えば、様々な構成要素のサイズ、寸法、構造、形状および割合、パラメータの値、載置配列、材料の使用、色、向きなどの変更）が可能なことが容易に分かるだろう。例えば、一体に形成されて示されている構成要素を、多数の部分から形成するか、多数の部分として示されている構成要素を、一体に形成するか、インターフェースの動作を逆にするか、他の態様で変化させるか、構造物および／または部材、若しくは、接続部、若しくは、システムの他の構成要素の長さまたは幅を変化させうるもので、更に、構成要素間に設けられた調節位置の性質または数を変化させうる。システムの構成要素および／または組立て物は、任意の広範囲の様々な色、質感および組合せで、十分な強度または耐久性を提供する任意の広範囲の様々な材料から構成しうることに注意すべきである。したがって、そのような全ての変更が、本発明の範囲に含まれることを意図する。本発明の精神を逸脱することなく、望ましい他の例示的な実施形態の設計、運転条件および配列に、他の置換え、変更、変形および省略を行いうる。
【００２１】
図１を参照すると、ファイバ線引き炉１０を概略的に示している。ファイバ線引き炉１０は、上側気体スクリーン１４、被加熱部分２２、再生シリンダ２６、下方延伸マッフル３０、および、下側気体スクリーン３４を含む。被加熱部分２２は、第１の端部２２Ａおよび第２の端部２２Ｂを有しうる。被加熱部分２２の第１の端部２２Ａは、概して被加熱部分２２の最上部であり、第２の端部２２Ｂは、概して被加熱部分２２の最下部でありうる。下方延伸マッフル３０は、第１の端部３０Ａおよび第２の端部３０Ｂを有しうる。下方延伸マッフル３０の第１の端部３０Ａは、概して下方延伸マッフル３０の最上部であり、第２の端部３０Ｂは、概して下方延伸マッフル３０の最下部でありうる。光ファイバプリフォーム３８およびマッフル４２は、被加熱部分２２内に配置される。光ファイバプリフォーム３８は、任意のガラスまたは材料で構成され、光ファイバ４６の製造に適するようにドープされうる。様々な例によれば、光ファイバプリフォーム３８は、コアおよびクラッディングを含みうる。様々な例によれば、光ファイバプリフォーム３８は、光ファイバプリフォーム３８の粘度を低下させて、そこから、光ファイバ４６を引き出すように加熱されうる。光ファイバ４６は、光ファイバプリフォーム３８から、再生シリンダ２６および下方延伸マッフル３０を通って引き出され、ファイバ線引き炉１０の最下部から出て、スプールに巻き上げられうる。
【００２２】
上側気体スクリーン１４は、被加熱部分２２の上側部分内に配置されるか、そこに連結される。上側気体スクリーン１４は、第１の気体が、被加熱部分２２へと注入、放出、または、他の態様で流入されるように構成される。上側気体スクリーン１４は、第１の気体を被加熱部分２２へと注入するように構成された単一の投入口、複数の投入口、および／または、連続または部分的に連続した開口部でありうる。上側気体スクリーン１４は、第１の気体の流れ特性を変更するように構成された１つ以上の格子またはスクリーンを含みうることが分かるだろう。第１の気体は、光ファイバプリフォーム３８の周囲の被加熱部分２２へ、更に、再生シリンダ２６へと進行しうる。
【００２３】
第１の気体は、被加熱部分２２、光ファイバプリフォーム３８、および／または、ファイバ線引き炉１０の他の構成要素に対して不活性の１つ以上の気体を含みうる。例えば、第１の気体は、ヘリウム、アルゴン、窒素、および／または、他の不活性ガスを含みうる。様々な例によれば、第１の気体は、ヘリウムを含む。第１の気体が不活性である例は、ファイバ線引き炉１０の構成要素の酸化および／または破損を防ぐのに有利でありうる。上側気体スクリーン１４は、第１の気体を、約５標準リットル毎分（ＳＬＰＭ）から約１００ＳＬＰＭ、の間の速度で注入しうる。具体的な例において、上側気体スクリーン１４は、第１の気体を、約１５ＳＬＰＭ、１６ＳＬＰＭ、１７ＳＬＰＭ、１８ＳＬＰＭ、１９ＳＬＰＭ、２０ＳＬＰＭ、２１ＳＬＰＭ、２２ＳＬＰＭ、２３ＳＬＰＭ、２４ＳＬＰＭ、３０ＳＬＰＭ、４０ＳＬＰＭ、５０ＳＬＰＭ、６０ＳＬＰＭ、７０ＳＬＰＭ、８０ＳＬＰＭ、９０ＳＬＰＭ、若しくは、これらの値の間の任意の値または範囲の流量で注入しうる。
【００２４】
加熱部５０は、被加熱部分２２のマッフル４２に熱的に連結されて、ファイバ線引き炉１０の被加熱部分２２に高温ゾーンを生成するように構成される。具体的には、高温ゾーンは、約１８００℃から約２０００℃の温度を有しうる。例えば、高温ゾーンは、約１７００℃、１８００℃、１９００℃、または、約２０００℃、若しくは、これらの値の間の任意の値または範囲の温度を有しうる。被加熱部分２２の高温ゾーンの熱は、光ファイバプリフォーム３８の粘度を低下させて、そこから、光ファイバ４６を引き出すように構成されうる。光ファイバ４６は、光ファイバプリフォーム３８から、約３０ｍ／ｓと約６０ｍ／ｓの間、または、約４０ｍ／ｓと約５０ｍ／ｓの間の速度で引き出されうる。具体的な例において、光ファイバ４６は、光ファイバプリフォーム３８から、約５０ｍ／ｓの速度で引き出されうる。
【００２５】
マッフル４２は、光ファイバプリフォーム３８の周囲の被加熱部分２２内に配置される。マッフル４２、および／または、下方延伸マッフル３０は、グラファイト、ジルコニアなどの耐火材料、バインダ、および／または、それらの組合せで構成されうる。マッフル４２および下方延伸マッフル３０は、ファイバ線引き炉１０内の熱を保持すると共に、他の構成要素を過熱から保護するように構成されうる。マッフル４２、および／または、下方延伸マッフル３０の材料は、概して優れた断熱材でありうるが、高温では酸化を生じうる。したがって、第１の気体をファイバ線引き炉１０に挿入または注入して、マッフル４２、および／または、下方延伸マッフル３０の酸化を防ぎうる。マッフル４２、および／または、下方延伸マッフル３０は、略均一な内径を有するか、内径は全体を通して変化しうる。
【００２６】
上記のように、グラファイトは、優れた耐熱性を提供するが、マッフル４２がグラファイトである例の酸化により、光ファイバ４６上に線引きによる点欠陥（「ＤＩＰＤ」）を生じる尤度も高めうる。酸化は、周囲の雰囲気からの気体（例えば、酸素含有化合物）、および／または、第１の気体内の不純物が、マッフル４２のグラファイトと高温で反応する時に、式（１）（２）のように生じる：
Ｃ＋Ｏ２→ＣＯ２                    （１）
Ｃ＋ＣＯ２→２ＣＯ                  （２）
更に、または、その代わりに、（例えば、光ファイバプリフォーム３８からの）シリカ粒子が、炭素系材料を、式（３）の反応に基づいて酸化させうる：
Ｃ＋ＳｉＯ２→ＳｉＣ＋２ＣＯ          （３）
マッフル４２での酸素、二酸化ケイ素、および、酸素含有気体とのこれらの反応は、マッフル４２を、特に光ファイバ４６の高い線引き温度で消耗させうる。
【００２７】
マッフル４２がグラファイトである例において、マッフル４２のグラファイト材料は、炭素バインダマトリックスによって互いに接合されたグラファイト粒の複合材である。バインダ材料は、グラファイト粒より酸化し易い。したがって、２つの材料の複合材が酸素含有化合物に高温で曝されると、マトリックスであるバインダ材料が優先的に酸化される。グラファイト粒を保持するバインダがなくなると、次に、グラファイト粒はマッフル４２からこぼれ落ちる。理論に縛られる訳ではないが、このメカニズムにより、グラファイト微粒子はマッフル４２から線引き中の光ファイバ４６に移動し、それにより、線引きによる点欠陥（ＤＩＰＤ）を生じると考えられる。ＤＩＰＤは、光ファイバ４６を通って送信される信号の減衰の急増として現れる。グラファイト微粒子が大きいほど、ＤＩＰＤが光ファイバ４６上に形成される可能性が高まる。
【００２８】
理論に縛られる訳ではないが、従来の炉の設計は、粒子を下方延伸マッフル３０上に集めると考えられる。粒子は、時間の経過につれて凝集し、大きさが成長する。下方延伸マッフル３０に沿って上方に向かって移動する（例えば、概して、第２の端部３０Ｂから第１の端部３０Ａに移動する）気体流は、これらの凝集した粒子をこぼれ落ちるようにさせて、更に、上方に向かって搬送しうる。凝集した粒子の上方に向かう動きは、光ファイバ４６がまだ高温の時に、粒子を光ファイバ４６と接触させ、ＤＩＰＤを形成しうる。粒子が集まって凝集することに追加で、従来のシステムは、ＣＯなどの気体がファイバ線引き炉１０の外に運ばれるようにするのではなく、再循環または逆流を促進しうる。そのような再循環は、上記式（１）（２）（３）に基づいて、マッフル４２の予想耐用期間を短くしうる。換言すれば、マッフル４２を劣化させる傾向がある気体は、再循環により、マッフル４２内の滞留時間が長くなり、その結果、マッフル４２の予想耐用期間を短くしうる。
【００２９】
下側気体スクリーン３４は、第１の気体のファイバ線引き炉１０の外への損失、および、空気の炉１０内への混入を防ぐのを助けうる。下側気体スクリーン３４は、下方延伸マッフル３０の第２の端部３０Ｂまたは最下部に配置される。下側気体スクリーン３４は、下方延伸マッフル３０と流体連結されて、下側気体スクリーン３４が、第２の気体を下方延伸マッフル３０へと流入させるようにしうる。様々な例によれば、下側気体スクリーン３４は、第２の気体を、少なくとも１つの再生口６８による第１の気体の一部の除去に関連した圧力低下を略回復させるように構成された速度で通過させるように構成される。以下に、非常に詳細に記載するように、再生口６８は、再生シリンダ２６内の気体が引き込まれる時に、ファイバ線引き炉１０内で圧力低下を生じさせうる。ファイバ線引き炉１０内で圧力低下が進むことは、気体の再利用、および、光ファイバ４６の製造に悪影響を与えうる。再生シリンダ２６内の気体の除去によりファイバ線引き炉１０内の圧力が低下すると、下方延伸マッフル３０の出口３０Ｃに近接した雰囲気の空気（例えば、窒素、酸素、二酸化炭素など）が、ファイバ線引き炉１０内に引き込まれて、ファイバ線引き炉１０内の雰囲気を汚染する（つまり、第１の気体を薄めるか、および／または、粒子形成を促進しうる気体を導入する）傾向を有しうる。したがって、下側気体スクリーン３４は、第２の気体を、ファイバ線引き炉１０の下方延伸マッフル３０へ、第１の気体の除去に関連した炉１０内の圧力低下を回復させるように構成された流速または流量で投入、注入、または他の態様で流入させるように構成される。下側気体スクリーン３４は、第２の気体を、約１ＳＬＰＭと約４０ＳＬＰＭの間、約５ＳＬＰＭと３５ＳＬＰＭの間、約１０ＳＬＰＭと約３０ＳＬＰＭの間、約２５ＳＬＰＭと約３５ＳＬＰＭの間、または、約２８ＳＬＰＭと約３３ＳＬＰＭの間の流量で導入しうる。いくつかの例において、下側気体スクリーン３４は、第２の気体を、約８ＳＬＰＭ、約９ＳＬＰＭ、約１０ＳＬＰＭ、約１１ＳＬＰＭ、約１２ＳＬＰＭ、約２９ＳＬＰＭ、約３０ＳＬＰＭ、約３１ＳＬＰＭ、または、約３２ＳＬＰＭの流量で導入しうる。他の例において、下側気体スクリーン３４は、第２の気体を、約０．５ＳＬＰＭ、約１ＳＬＰＭ、約２ＳＬＰＭ、約３ＳＬＰＭ、約４ＳＬＰＭ、約５ＳＬＰＭ、約６ＳＬＰＭ、または、約７ＳＬＰＭの流量で導入しうる。第２の気体は、ヘリウム、ネオン、アルゴン、窒素、および／または、他の不活性ガスなど、不活性か略不活性ガスでありうる。更に、第２の気体は、第１の気体と異なるか、異なる組成を有しうる。例えば、第２の気体は、ヘリウム、窒素、アルゴン、ファイバ線引き炉１０内で不活性である他の気体、および／または、それらの組合せを含みうる。
【００３０】
ここで、図１、２Ａ、２Ｂを参照すると、被加熱部分２２と下方延伸マッフル３０の間に配置された再生シリンダ２６を示しているが、ファイバ線引き炉１０内の他の位置も企図していることが分かるだろう。換言すれば、再生シリンダ２６は、被加熱部分２２の第２の端部２２Ｂと下方延伸マッフル３０の第１の端部３０Ａの間に配置される。したがって、再生シリンダ２６は、下方延伸マッフル３０および被加熱部分２２に連結されうる。再生シリンダ２６は、再生室６４を画定する外側筐体６０、少なくとも１つの再生口６８、内側筐体７２、上側フランジ７６、および、下側フランジ８０を含む。再生シリンダ２６は、再生口６８と流体連結された様々なホースおよびパイプ、並びに、再生シリンダ２６を共に保持する１つ以上の機械的な固定部を更に含みうることが分かるだろう。
【００３１】
上側フランジ７６は、外側筐体６０の第１の端部６０Ａに近接して配置され、下側フランジ８０は、外側筐体６０の第２の端部６０Ｂに近接して配置される。第１の端部６０Ａは、概して再生シリンダ２６の最上部であり、第２の端部６０Ｂは、概して再生シリンダ２６の最下部でありうることが分かるだろう。したがって、上側フランジ７６は、外側筐体６０の第１の端部６０Ａを被加熱部分２２の第２の端部２２Ｂに連結し、下側フランジ８０は、外側筐体６０の第２の端部６０Ｂを下方延伸マッフル３０の第１の端部３０Ａに連結する。様々な例によれば、上側および下側フランジ７６、８０は、各々、流体チャネル８８を画定する。流体チャネル８８は、冷却液が、そこを通って流れるように構成される。流体チャネル８８の冷却液は、上側および下側フランジ７６、８０から熱を除去するように構成された水、油、および／または、他の流体でありうる。上側および下側フランジ７６、８０内の流体チャネル８８を用いることは、上側フランジ７６を被加熱部分２２に、および／または、下側フランジ８０を下方延伸マッフル３０に連結するＯリングの冷却に有利でありうる。そのような例において、Ｏリングは、被加熱部分２２と再生シリンダ２６の間、および、下方延伸マッフル３０と再生シリンダ２６の間で封止を提供しうる。上側フランジ７６は、上側開口部７６Ａを画定し、下側フランジ８０は、下側開口部８０Ａを画定する。気体（例えば、第１および／または第２の気体）および光ファイバ４６は、上側および下側開口部７６Ａ、８０Ａを通って移動または通過しうることが分かるだろう。
【００３２】
上記のように、外側筐体６０は、第１の端部６０Ａおよび第２の端部６０Ｂを含む。外側筐体６０は、外面６０Ｃおよび内面６０Ｄも含む。外側筐体６０は、約７ｃｍから約１８ｃｍの高さ、または（例えば、第１および第２の端部６０Ａ、６０Ｂの縁部から測定した）全長を有しうる。具体的な例において、外側筐体６０は、約１２ｃｍ、約１２．５ｃｍ、約１３ｃｍ、約１３．５ｃｍ、約１４ｃｍ、約１４．５ｃｍ、約１５ｃｍ、約１５．５ｃｍ、約１６ｃｍ、約１６．５ｃｍ、または、約１７ｃｍの長さを有しうる。外側筐体６０の外面６０Ｃは、約１０ｃｍから約２５ｃｍの外径を有しうる。具体的な例において、外面６０Ｃは、約１７ｃｍ、約１７．５ｃｍ、約１８ｃｍ、約１８．５ｃｍ、約１９ｃｍ、約１９．５ｃｍ、約２０ｃｍ、約２０５．５ｃｍ、約２１ｃｍ、約２１．５ｃｍ、または、約２２ｃｍの外径を有しうる。様々な例によれば、外側筐体６０の内面６０Ｄは、約９．５ｃｍから約２４．５ｃｍの内径を有しうる。したがって、再生室６４は、約９．５ｃｍから約２４．５ｃｍの直径を有しうる。様々な例によれば、再生室６４の直径は、マッフル４２（つまり、被加熱部分２２）、および／または、下方延伸マッフル３０の内径より長い。例えば、マッフル４２、および／または、下方延伸マッフル３０の中心軸に垂直な平面で測定した再生室６４の断面積は、マッフル４２、および／または、下方延伸マッフル３０の断面積より、約１０％以上、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、約８５％以上、約９０％以上、または、約９５％以上広くありうる。再生室６４の直径は、再生室６４の長さに亘って変化しうることが分かるだろう。更に、いくつかの例において、内側筐体７２と上側フランジ７６の間に延伸する空間が再生室６４の投入部領域の場合に、投入部領域のみが、マッフル４２と異なる断面積を示しうる。以下に非常に詳細に記載するように、再生室６４の断面積が、マッフル４２、および／または、下方延伸マッフル３０と比べて大きくなるほど、第１の気体が被加熱部分２２から再生シリンダ２６へと通過する時に、第１の気体の速度を低下させるのに有利でありうる。第２の気体が再生シリンダ２６に入る例において、第２の気体の速度も遅くなりうることが分かるだろう。
【００３３】
様々な例によれば、再生口６８は、再生シリンダ２６の外側筐体６０と連結される。再生シリンダ２６は、１つの再生口６８を含むか、複数の再生口６８を含みうる。例えば、再生シリンダ２６が複数の再生口６８を含む場合、再生シリンダ２６は、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、または、７つより多くの再生口６８を含みうる。運転において、再生口６８は、真空接続部として機能し、再生室６４内に存在する気体（例えば、第１および／または第２の気体）を引き出すか、再生するか、吸引するか、または、他の方法で除去する。そのような気体の除去を、概して、捕捉流と称しうる。
【００３４】
再生口６８は、外側筐体６０に連結されるか、および／または、外側筐体６０によって一体に形成されうる。例えば、再生口６８の一部は、外側筐体６０によって画定され、他の構成要素が、そこに（例えば、機械的に）連結されうる。様々な例によれば、複数の再生口６８が、外側筐体６０の外面６０Ｃに接線方向に連結または向けられる。本開示を行うために、「接線方向に連結された」という用語は、再生口６８の中心線が、外側筐体６０の外面６０Ｃおよび／または内面６０Ｄと約４５°以下の角度で交差することを意味する。例えば、複数の再生口６８の中心線は、外側筐体の外面６０Ｃと、約４５°以下、約４０°以下、約３５°以下、約３０°以下、約２５°以下、約２０°以下、約１５°以下、約１０°以下、約５°以下、約４°以下、約３°以下、約２°以下、約１°以下、または、約０°の角度を形成しうる。したがって、複数の再生口６８は、概して、再生室６４の気体を放射方向に吸引するか、または、引き出す。異なる再生口６８は、外側筐体６０に対して、他の再生口６８とは異なる角度を形成しうることが分かるだろう。例えば、１つ以上の再生口６８が、外側筐体６０に対して第１の角度（例えば、２０°）を形成し、１つ以上の再生口６８が、外側筐体６０に対して第２の角度（例えば、０°）を形成しうる。複数の再生口６８を用いた再生シリンダ２６の例において、再生口６８は、外側筐体６０の円周または周囲に散らばるか、および／または、群にまとめられうる。例えば、再生シリンダ２６は、外側筐体６０の円周または周囲に位置する再生口６８の群を有しうる。
【００３５】
再生口６８は、外側筐体６０の長さに沿った様々な位置に配置されうる。例えば、１つ以上の再生口６８は、再生シリンダ２６の最下部、中間部、または、最上部に配置されうる。様々な例によれば、再生口６８は、再生シリンダ２６の第２の端部６０Ｂに近接して配置される。換言すれば、再生口６８は、外側筐体６０の第１の端部６０Ａより、外側筐体６０の第２の端部６０Ｂに近い。再生口６８が、下側フランジ８０に近接して配置された例において、再生口６８は、内側筐体７２の投入部７２Ａの下方でありうる。
【００３６】
再生口６８によって引き出された捕捉流は、約１０ＳＬＰＭから約４０ＳＬＰＭ、約１５ＳＬＰＭから約３５ＳＬＰＭ、約２０ＳＬＰＭから約３０ＳＬＰＭの流量を有しうる。いくつかの例において、再生口６８は、約２９ＳＬＰＭ、約３０ＳＬＰＭ、約３１ＳＬＰＭ、または、約３２ＳＬＰＭの流量を有する捕捉流を引き出しうる。様々な例によれば、再生口６８の１つ以上に、気体パージ装置が備えられうる。そのような気体パージ装置は、不活性ガスを、再生口６８を通して逆向きに（例えば、再生シリンダ２６に向かって）通過させるように構成されて、再生口６８内に留まるか、および／または、部分的に再生口６８を塞ぎうる任意の粒子を除きうる。
【００３７】
複数の再生口６８は、外側筐体６０に対して、概して接線方向に連結または向けられるので、第１の気体を再生口６８に引き込む時に、第1の気体の渦が再生室６４内で形成される。本開示を行うために、「渦」という用語は、概して、再生室６４内の気体が概して円形の動きを有し、更に、気体が角速度を有することを意味する。様々な例によれば、渦の回転軸は、再生シリンダ２６の軸に略平行でありうる。換言すれば、渦の気体は、概して、再生室６４で円形経路を移動しうるもので、円形経路の中心は、概して、再生シリンダ２６の軸に沿ったものでありうる。再生室６４内の第１および第２の気体の渦の方向および／または速度は、再生口６８の向き、および、気体がファイバ線引き炉１０から引き出される速度によって調節されうることが分かるだろう。以下に非常に詳細に記載するように、再生室６４内で気体の渦が生成されることは、そうでない場合には、凝集して、より大きい粒子を下方延伸マッフル３０で形成し、更にＤＩＰＤの形成を促進しうるものである微粒子物質を、集めて除去するのを助けうる。更に、気体の捕捉流を、後でファイバ線引き炉１０内で再利用するために、再生、冷却、および／または、精製しうる。
【００３８】
内側筐体７２は、外側筐体６０の再生室６４内に配置される。内側筐体７２は、下側フランジ８０と連結されるか、下側フランジ８０によって、一体に画定されうる。様々な例によれば、内側筐体７２は、外側筐体６０と略同軸である。したがって、渦の回転軸は、内側筐体６０の軸と概して平行でありうる。更に、内側筐体７２は、下方延伸マッフル３０と略同軸でありうる。内側筐体７２は、下側フランジ８０から、上側フランジ７６に向かって、概して上方に向かって延伸する。内側筐体７２は、略円形の断面を有しうるが、内側筐体７２は、正方形、矩形、または、より高次の多角形の断面を有しうることが分かるだろう。内側筐体７２は、約４ｃｍから約８ｃｍの内径を有しうる。例えば、内側筐体７２の内径は、約４．５ｃｍ、約５．０ｃｍ、約５．５ｃｍ、約６．０ｃｍ、約６．３ｃｍ、約６．５ｃｍ、約７．０ｃｍ、または、約７．５ｃｍでありうる。内側筐体７２の内径は、下方延伸マッフル３０の内径と略同じでありうる。様々な例によれば、内側筐体７２は、突縁状投入部７２Ｂを画定しうる。例えば、突縁状投入部７２Ｂは、上方に向かって、または、内側筐体７２の投入部７２Ａに向かって先細でありうる。突縁状投入部７２Ｂは、約１°から約６０°の角度αで先細でありうる。例えば、αは、約５°、約１０°、約１５°、約２０°、約２５°、約３０°、約３５°、約４０°、約４５°、約５０°、約５５°、または、約６０°でありうる。突縁状投入部７２Ｂは、外側筐体６０に向かって延伸する縁部７２Ｃを提供する。突縁状投入部７２Ｂを、フランジ、または、先細のフランジとも称しうることが分かるだろう。突縁状投入部７２Ｂを用いることは、第１の気体が再生室６４に投入される時に、第１の気体の流れ方向を制御するのに有利でありうる。例えば、突縁状投入部７２Ｂの形状または角度αは、第１の気体を、複数の再生口６８に向かうように向ける。突縁状投入部７２Ｂを複数の再生口６８と共に用いることで、比較的低圧力の領域を、下側フランジ８０に近接した再生室６４の最下部で形成し、第１の気体が複数の再生口６８に向かって流れるようにしうる。
【００３９】
運転において、ファイバ線引き炉１０は、被加熱部分２２内で生成された微粒子の除去も行いながら、第１の気体の再生を考慮しうる。更に、第２の気体が下方延伸マッフル３０から再生シリンダ２６へと流入する時に、第２の気体の一部は除去および／または再生されうる。更に、第１の気体の全てが、１つ以上の再生口６８によって除去されわけではなく、第１の気体の一部は、再生シリンダ２６から下方延伸マッフル３０へと通過しうる。例えば、第１および第２の気体が、各々、被加熱部分２２および下方延伸マッフル３０から再生シリンダ２６へと通過する時に、被加熱部分２２および下方延伸マッフル３０の大きさと比べて体積が大きい再生室６４は、第１および第２の気体の速度を遅くさせる。例えば、第１および／または第２の気体の速度は、約５％以上、約１０％以上、約１５％以上、約２０％以上、約２５％以上、約３０％以上、約３５％以上、約４０％以上、約４４％以上、約４５％以上、約５０％以上、約５５％以上、または、約６０％以上低下しうる。
【００４０】
上記のように、大きいサイズの粒子の慣性により、被加熱部分２２内で生成された大きい粒子は、内側筐体７２を通って、下方延伸マッフル３０へと流れ続けうる。換言すれば、大きい粒子は、光ファイバ４６の経路を、再生シリンダ２６を通り、更に、下方延伸マッフル３０を通って辿りうる。逆に、大きさが小さく慣性が小さい粒子は、第１および／または第２の気体の流れの影響を受け易い。したがって、小さい粒子は、複数の再生口６８を外側筐体６０に接線方向に連結することによって生成された気体の渦内に捕捉されうる。小さい粒子が渦内に混入した状態で、再生口６８は、次に、粒子を、第１および／または第２の気体と共に、ファイバ線引き炉１０から除去しうる。
【００４１】
再生シリンダ２６は上側気体スクリーン１４に近く位置するので、再生口６８によって引き出される捕捉流内の第１の気体の濃度または体積分率は、第２の気体の濃度より高いことがありうる。例えば、捕捉流内の第１の気体の体積分率（つまり、パーセントで示した分率）は、約７０％より大きいか、約７５％より大きいか、約８０％より大きいか、約８５％より大きいか、約９０％より大きいか、約９５％より大きいか、または、約９９％より大きいことがありうる。再生口６８は、捕捉流を、混合気体が第１および第２の気体の合成流量の約５０％より高い速度で捕捉されるような速度で引き出しうる。例えば、再生口６８からの捕捉流の流量は、第１の気体と第２の気体の合成流量の約５０％以上、約５５％以上、約６０％以上、約６５％以上、約７０％以上、約７５％以上、約８０％以上、約８５％以上、約９０％以上、約９５％以上、または、約９９％以上でありうる。
【００４２】
ここで、図３〜４Ｃを参照すると、アダプタ管８４を含む下方延伸マッフル３０を示している。アダプタ管８４の使用は任意であり、本明細書に示した例の全てが、アダプタ管８４を用いるわけではないことが分かるだろう。アダプタ管８４は、下方延伸マッフル３０の出口３０Ｃに連結されるか、および／または、下側気体スクリーン３４に連結されうる。運転において、光ファイバ４６は、再生シリンダ２６を通って下方延伸マッフル３０へと引き込まれ、アダプタ管８４を通り、更に、下側気体スクリーン３４を通してファイバ線引き炉１０から引き出される。アダプタ管８４は、下方延伸マッフル３０の第２の端部３０Ｂから第１の端部３０Ａに向かって、上方に向かって延伸する。アダプタ管８４は、本体８６および入口部８８を含む。本体８６は、下方延伸マッフル３０、および／または、再生シリンダ２６と略同軸でありうる。アダプタ管８４の本体８６は、約０．２５インチ（０．６３５ｃｍ）から約２．０インチ（５．０８ｃｍ）、または、約０．５インチ（１．２７ｃｍ）から約１．０インチ（２．５４ｃｍ）の内径を有しうる。具体的な例において、アダプタ管８４の内径は、約０．５インチ（１．２７ｃｍ）、約０．７５インチ（１．９０５ｃｍ）、約１．０インチ（２．５４ｃｍ）、または、約１．２５インチ（３．１７５ｃｍ）でありうる。アダプタ管８４は、約１インチ（２．５４ｃｍ）から約１０インチ（２５．４ｃｍ）、または、約２インチ（５．０８ｃｍ）から約７インチ（１７．７８ｃｍ）の長さを有しうる。具体的な例において、アダプタ管８４は、約３インチ（７．６２ｃｍ）、約４インチ（１０．１６ｃｍ）、約５インチ（１２．７ｃｍ）、または、約６インチ（１５．２４ｃｍ）の長さを有しうる。
【００４３】
アダプタ管８４の入口部８８を変えることで、ＤＩＰＤの数および／または頻度を削減するか、軽減しうる。図４ＡからＣは、アダプタ管８４の入口部８８の様々な例を示している。アダプタ管８４の入口部８８は、様々な構成でありうる。様々な例において、入口部８８は、円錐部分９０を含みうる。円錐部分９０は逆さまで、アダプタ管８４の入口部８８が本体８６に近づくにつれて先細でありうる。円錐部分９０を用いることは、ＤＩＰＤの削減に有利でありうるもので、それは、第１および／または第２の気体の速度ベクトルの放射状要素の大きさを削減し、それにより、被加熱部分２２のマッフル４２（図１）に向かう第１または第２の気体の流れを削減して、下方延伸マッフル３０に入り再循環される粒子が削減されることによるものである。第１の例（図４Ａ）において、入口部８８は、単に、アダプタ管８４の本体８６に向かって先細の円錐部分９０を含みうる。第２の例（図４Ｂ）において、入口部８８は、アダプタ管８４と略同軸の第１のフランジ９２を組み込みうる。第１のフランジ９２は、円錐部分９０の最上部に配置されて、入口部８８が、第１のフランジ９２から本体８６へ先細となるようにしうる。第３の例（図４Ｃ）において、第２のフランジ９４は、第１のフランジ９２の最上部に配置され、第２のフランジ９４は、アダプタ管８４の本体８６および第１のフランジ９２に垂直でありうる。第２のフランジ９６は、アダプタ管８４から、内側に向かって、および／または、外側に向かって延伸しうる。図４Ａ〜Ｃの例を用いることで、製造した光ファイバの１キロメートル当たりのＤＩＰＤを、入口部８８を有さない例（例えば、アダプタ管８４の本体８６のみ）における約５％から、少なくとも円錐部分９０を用いた例では、約１．５％未満に削減しうる。
【００４４】
ここで、図５を参照すると、例示的な光ファイバ４６の製造方法１００を示している。方法１００は、第１の気体を光ファイバ線引き炉１０へと流入させる工程１０４で始めうる。上記のように、第１の気体は、上側気体スクリーン１４を通って、ファイバ線引き炉１０へと流入しうる。第１の気体は、マッフル４２、光ファイバプリフォーム３８、および／または、ファイバ線引き炉１０の他の構成要素に対して不活性の気体でありうるので、工程１０４は、ヘリウムを光ファイバ線引き炉１０へと流入させる工程を更に含みうる。上記第１の気体の任意の気体を、追加で、または、代わりに、ファイバ線引き炉１０へと流入させうることが分かるだろう。
【００４５】
次に、第１の気体を、そこから光ファイバ４６を線引きするガラス源を収容して加熱するように構成された被加熱部分２２を通って通過させる工程１０８を行う。ガラス源は、光ファイバプリフォーム３８、または、ファイバ線引き炉１０で使用しうる他のガラス源でありうる。上記のように、被加熱部分２２が高温であることにより粒子が形成され、第１の気体が被加熱部分２２を通って、および／または、マッフル４２に近接して通過する時に、第１の気体に混入されうる。
【００４６】
次に、第１の気体を再生シリンダ２６へと通過させる工程１１２を行う。上記のように、再生シリンダ２６は、被加熱部分２２に、上側フランジ７６を通して連結されうる。本明細書の教示を逸脱することなく、パイプまたは管の１つ以上の部分を、再生シリンダ２６と被加熱部分２２の間に配置しうることが分かるだろう。第１の気体は、再生シリンダ２６の外側筐体６０によって画定された再生室６４へと通過させられる。上記のように、再生室６４は、被加熱部分２２より長い直径を有するので、第１の気体の速度は、被加熱部分２２の第１の気体の気体速度と比べて遅くなりうる。
【００４７】
次に、第１の気体の一部を、再生シリンダ２６で第１の気体の渦が生成されるように、再生シリンダ２６に連結された少なくとも１つの再生口６８を通して除去する工程１１６を行う。１つ以上の再生口６８は、再生シリンダ２６の外側筐体６０に対して接線方向に向けられるか、連結されて、再生室６４内の気体が角運動量を得るようにする。換言すれば、渦が、再生室６４内で生成される。上記のように、第１の気体の一部を、接線方向に向いた少なくとも１つの再生口６８を通して除去することによって、渦の回転軸は、再生シリンダ２６の軸と平行になる。再生シリンダ２６、下方延伸マッフル３０、および、被加熱部分２２の全てが位置合わせされると、渦の回転軸は、下方延伸マッフル、および／または、被加熱部分２２の軸と平行になりうる。様々な例によれば、第２の気体の一部は、下方延伸マッフル３０を通って上方に向かって流れて、再生シリンダ２６の再生室６４へと流入し、第１と第２の気体の両方が渦を形成するようにしうる。したがって、１つ以上の再生口６８は、第１の気体と第２の気体の混合物を再生または除去しうる。第１および第２の気体は、第１および第２の気体の合成流量の約８０％から約９５％の速度で再生されうるもので、混合気体中の第１の気体の体積分率は、約８０％以上である。第１の気体の一部は、再生口６８によって捕捉されずに、回収シリンダ２６が第１の気体の一部を再生シリンダ２６から下方延伸マッフル３０へと通過させうることが分かるだろう。
【００４８】
次に、第２の気体を、気体スクリーン（例えば、下側気体スクリーン３４）から、第１の気体の一部の除去に関連する圧力低下を略回復させるように構成された速度で流す工程１２０を行う。上記のように、第１および／または第２の気体を再生口６８によって除去することで、ファイバ線引き炉１０内で圧力低下を生じて、周囲の空気がファイバ線引き炉１０内に混入しうる。工程１２０は、光ファイバに対して不活性の気体を、下側気体スクリーン３４から流す工程を含みうる。
【００４９】
方法１００の工程を順番に記載したが、工程の１つ以上を同時に行いうることが分かるだろう。例えば、全工程を同時に行いうる。更に、方法１００の工程の順序は、本明細書の教示を逸脱することなく変更しうることも分かるだろう。
【００５０】
本開示を用いることで、様々な利点を提供しうる。まず、再生シリンダ２６を被加熱部分２２と下方延伸マッフル３０の間に配置することによって、純度の高い第１の気体を、再生口６８を通して再生しうる。換言すれば、再生口６８を通って引き出された捕捉流は、第２の気体より高い体積分率の第１の気体を有しうる。そのような特徴は、本開示の再生シリンダ２６は、従来のファイア線引き炉と比べて高い捕捉効率を可能にしうるので、ヘリウムの使用に関連するコスト削減に利点を有する。第２に、再生口６８を、再生シリンダ２６の外側筐体６０に対して接線方向に連結または向けることによって、再生室６４内に存在する気体が角運動量を得て、再生シリンダ２６内で渦を形成しうる。上記のように、渦の形成は、そうでない場合には下方延伸マッフル３０の壁部上に凝集して光ファイバ４６にＤＩＰＤを形成しうる比較的小さい粒子の捕捉に有利である。したがって、本開示のファイバ線引き炉１０から、より長い長さの使用可能な光ファイバ４６を製造し、使用不可能な長さ部分の光ファイバ４６の製造に関するコストを削減しうる。
【実施例】
【００５１】
ここで、図６Ａ、６Ｂを参照すると、下側マッフル（例えば、下方延伸マッフル３０）の気体の流れのシミュレーションを示しており、下側マッフル内で生じた気体の逆流を示している。上記のように、下側マッフルを通る気体の逆流は、凝集した微粒子をこぼれ落として、ファイバ光学部材（例えば、光ファイバ４６）の高温部分と接触させて、線引きによる点欠陥を生じる傾向がある。
【００５２】
ここで、図７を参照すると、粒子の光ファイバ線引きシステム（例えば、ファイバ線引き炉１０）内での滞留時間を示す粒子軌跡モデルプロットを示している。図面から分かるように、粒子をシステムの最下部に向かって引き出すことによって、粒子のシステム内での滞留時間が増加する。粒子を、生成された位置から遠いシステムの底部で除去することによって、粒子の滞留時間が増加する。上記のように、粒子のシステム内での滞留時間が増加することで、粒子が集まり凝集しうる。凝集が増加すると、システムから製造されたファイバ光学部材でＤＩＰＤの発生率が増加する。
【００５３】
ここで、図８Ａ、８Ｂを参照すると、粒子の光ファイバ線引きシステム内での滞留時間を示す粒子軌跡モデルプロットを、粒子が生成された位置に近接して除去される場合について示している。このモデルにおいて、粒子は、０．１μｍのＳｉＣ粒子であり、分散相モデル（ＤＰＭ）によって追跡される。図面から分かるように、粒子を、その形成位置に近接して集めることで、下側マッフルに接触する粒子の数が削減しうる。下側マッフルに達する粒子の数を削減することは、こぼれ落ちて線引きによる点欠陥としてファイバ光学部材に現れる粒子の付着および凝集を防ぐのに有利である。図８Ａのモデルにおいて、上側気体スクリーン（例えば、上側気体スクリーン１４）から供給された気体の８０％が、除去口（例えば、再生口６８）を通る再生流に捕捉される。図８Ｂのモデルにおいて、上側気体スクリーンから供給された気体の８９％が、除去口を通る再生流に捕捉される。除去口が下側マッフルの最上部に位置する場合、粒子は、下側マッフルに到達する前に捕捉されるので、下側マッフルの壁部上にトラップされない。
【００５４】
当業者、並びに、本開示の製造または使用者は、本開示の変更を行うだろう。したがって、示した上記実施形態は、例示に過ぎず、本開示の範囲を限定することを意図しないと理解されるもので、本開示の範囲は、均等論を含む特許法原理により解釈される以下の請求項によって画定される。
【００５５】
当業者は、記載した開示の構成、および、他の構成要素は、任意の具体的材料に限定されないことが分かるだろう。本明細書に開示の他の例示的な実施形態は、本明細書において別段の記載がない限りは、広範囲の様々な材料から形成しうる。
【００５６】
任意の記載した処理、または、記載した処理内の工程を、他の開示した処理または工程と組み合わせて、本開示の範囲内の構造を形成しうることが分かるだろう。本明細書に開示の例示的な構造および処理は、例示のためであって、限定するものであると解釈されるべきではない。
【００５７】
本開示の概念を逸脱することなく、上記構造および方法に変形および変更が可能なことも分かるだろうし、更に、そのような概念は、請求項が、そうでないと明記しない限りは、以下の請求項によって網羅されることを意図することも分かるだろう。
【００５８】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００５９】
実施形態１
ファイバ線引き炉において、
そこから光ファイバを引き出すガラス源を収容し加熱するように構成された被加熱部分と、
第１の端部および第２の端部を有する下方延伸マッフルと、
前記下方延伸マッフルの前記第２の端部に連結されて、気体を該下方延伸マッフルへと流入させるように構成された気体スクリーンと、
前記下方延伸マッフルに連結された再生シリンダと
を含み、
前記再生シリンダは、
再生室を画定し、複数の再生口が接線方向に連結された外側筐体と、
前記外側筐体内に配置された内側筐体と
を含むものであるファイバ線引き炉。
【００６０】
実施形態２
前記再生シリンダは、前記下方延伸マッフルの前記第１の端部と前記被加熱部分の間に配置されたものである、実施形態１に記載のファイバ線引き炉。
【００６１】
実施形態３
前記再生シリンダの前記外側筐体は、前記被加熱部分に連結された第１の端部、および、前記下方延伸マッフルの前記第１の端部に連結された第２の端部を画定し、
更に、前記複数の再生口は、前記外側筐体の前記第１の端部より、該外側筐体の前記第２の端部に近いものである、実施形態２に記載のファイバ線引き炉。
【００６２】
実施形態４
前記内側筐体は、突縁状投入部を含むものである、実施形態１から３のいずれか１つに記載のファイバ線引き炉。
【００６３】
実施形態５
前記内側筐体は、下方延伸マッフルと同軸である、実施形態１から３のいずれか１つに記載のファイバ線引き炉。
【００６４】
実施形態６
前記下方延伸マッフルの内径は、前記内側筐体の内径と略同じである、実施形態５に記載のファイバ線引き炉。
【００６５】
実施形態７
前記下方延伸マッフルの前記第２の端部から前記第１の端部に向かって延伸し、該下方延伸マッフルと略同軸のアダプタ管を
更に含む、実施形態１に記載のファイバ線引き炉。
【００６６】
実施形態８
前記アダプタ管は、下方延伸マッフル出口から延伸するものである、実施形態７に記載のファイバ線引き炉。
【００６７】
実施形態９
前記複数の再生口は、前記再生室内で気体渦を生成するように構成されたものである、実施形態１から８のいずれか１つに記載のファイバ線引き炉。
【００６８】
実施形態１０
ファイバ線引き炉において、
そこから光ファイバを引き出すガラス源を収容し加熱するように構成された被加熱部分と、
前記被加熱部分の第１の端部に連結されて、第１の気体を該被加熱部分へと通過させるように構成された上側気体スクリーンと、
前記被加熱部分の第２の端部に連結された再生シリンダであって、
再生室を画定する外側筐体であって、前記外側筐体の外面に対して略接線方向に向けられて該外側筐体に連結された複数の再生口を含む該外側筐体と、
前記外側筐体内に配置されて、突縁状投入部を画定する内側筐体とを含む前記再生シリンダと、
前記再生シリンダに連結された第１の端部を有する下方延伸マッフルと、
前記下方延伸マッフルの第２の端部に連結されて、第２の気体を該下方延伸マッフルへと通過させるように構成された下側気体スクリーンと
を含むファイバ線引き炉。
【００６９】
実施形態１１
前記複数の再生口は、前記再生室内で前記第１の気体の渦を生成するように構成されたものである、実施形態１０に記載のファイバ線引き炉。
【００７０】
実施形態１２
前記複数の再生口は、前記再生室から前記第１の気体の一部を除去するように構成されたものである、実施形態１０に記載のファイバ線引き炉。
【００７１】
実施形態１３
前記下側気体スクリーンは、前記第２の気体を、前記第１の気体の前記一部の除去に関連する圧力低下を略回復させるように構成された速度で通過させるように構成されたものである、実施形態１２に記載のファイバ線引き炉。
【００７２】
実施形態１４
前記下方延伸マッフルの前記第２の端部から前記第１の端部に向かって延伸し、該下方延伸マッフルと略同軸のアダプタ管を
更に含む、実施形態１０に記載のファイバ線引き炉。
【００７３】
実施形態１５
光ファイバ製造方法において、
第１の気体を光ファイバ線引き炉へと流入させる工程と、
前記第１の気体を、そこから光ファイバを引き出すガラス源を収容し加熱するように構成された被加熱部分を通って通過させる工程と、
前記第１の気体を再生シリンダへと通過させる工程と、
前記第１の気体の一部を、前記再生シリンダで前記第１の気体の渦が生成されるように、該再生シリンダに連結された少なくとも１つの再生口を通して除去する工程と、
第２の気体を、気体スクリーンから、前記第１の気体の前記一部の除去に関連する圧力低下を略回復させるように構成された速度で流す工程と
を含む方法。
【００７４】
実施形態１６
前記第１の気体の前記一部を除去する工程は、
前記第１の気体と前記第２の気体の混合物を、前記少なくとも１つの再生口を通って、該第１および第２の気体の合成流量の約８０％から約９５％の速度で除去する工程を更に含み、前記気体の混合物中の該第１の気体の体積分率は約８０％以上である、実施形態１５に記載の方法。
【００７５】
実施形態１７
前記第１の気体の一部を、前記再生シリンダから下方延伸マッフルへと通過させる工程を、
更に含む、実施形態１５または１６に記載の方法。
【００７６】
実施形態１８
前記第１の気体の前記一部を除去する工程は、
前記第１の気体の前記一部を、前記渦の回転軸が前記再生シリンダの軸と平行になるように除去する工程を、
更に含むものである、実施形態１５から１７のいずれか１つに記載の方法。
【００７７】
実施形態１９
前記第１の気体を前記光ファイバ線引き炉へと流入させる工程は、
ヘリウムを含む前記第１の気体を前記光ファイバ線引き炉へと流入させる工程を、
更に含むものである、実施形態１５から１８のいずれか１つに記載の方法。
【００７８】
実施形態２０
前記第２の気体を、前記気体スクリーンから流す工程は、
前記光ファイバに対して不活性の気体を含む前記第２の気体を、前記気体スクリーンから流す工程を、
更に含むものである、実施形態１５から１９のいずれか１つに記載の方法。
【符号の説明】
【００７９】
１０  ファイバ線引き炉
１４  上側気体スクリーン
２２  被加熱部分
２６  再生シリンダ
３０  下方延伸マッフル
３４  下側気体スクリーン
４２  マッフル
５０  加熱部
６０  外側筐体
６８  再生口
７２  内側筐体
７６  上側フランジ
８０  下側フランジ
８８  流体チャネル
【図１】
2021517545.tif 000003
【図２Ａ】
2021517545.tif 000004
【図２Ｂ】
2021517545.tif 000005
【図３】
2021517545.tif 000006
【図４Ａ】
2021517545.tif 000007
【図４Ｂ】
2021517545.tif 000008
【図４Ｃ】
2021517545.tif 000009
【図５】
2021517545.tif 000010
【図６Ａ】
2021517545.tif 000011
【図６Ｂ】
2021517545.tif 000012
【図７】
2021517545.tif 000013
【図８Ａ】
2021517545.tif 000014
【図８Ｂ】
2021517545.tif 000015
【国際調査報告】
2021517545.tif 000016
2021517545.tif 000017