KR101095913B1

KR101095913B1 - 광섬유 소선 제조방법 및 광섬유 소선 제조장치

Info

Publication number: KR101095913B1
Application number: KR1020090035184A
Authority: KR
Inventors: 겐지 오카다; 신고 마츠시타
Original assignee: 가부시키가이샤후지쿠라
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2011-12-21
Also published as: US8015847B2; US20100107701A1; RU2009119291A; RU2409525C1; CN101734853A; JP2010111525A; KR20100050372A; CN101734853B; JP5386148B2

Abstract

광섬유 소선 제조방법 및 광섬유 소선 제조장치가 개시되어 있다. 개시된 광섬유 소선 제조방법은, 광섬유 모재를 용융 변형시켜 광섬유 나선을 형성하는 광섬유 나선 형성 공정; 이 광섬유 나선 형성 공정 후의 광섬유 나선을, 냉각 가스가 흐르는 유로 안에 통과시켜 냉각하는 냉각 공정; 및 이 냉각 공정 후의 광섬유 나선의 주위에 용융 수지를 공급함으로써 보호 피복층을 형성하여 광섬유 소선을 형성하는 보호 피복층 형성 공정;을 구비한다. 그리고 유로의 연직 방향 하단을 향하는 냉각 가스를, 보호 피복층을 형성할 때의 용융 수지로 막고; 냉각 가스의 공급 위치보다도 연직 방향 아래쪽에서 또한 용융 수지에 의해 막은 위치보다도 연직 방향 윗쪽의 위치에서 유로 안을 향해 탄산 가스를 공급한다.

Description

광섬유 소선 제조방법 및 광섬유 소선 제조장치{Optical fiber manufacturing method and optical fiber maunfacturing apparatus}

본 발명은 광섬유 모재로부터 광섬유 소선(素線)을 선인(線引)하여 광섬유 소선을 제조하는 광섬유 소선 제조방법 및 광섬유 소선 제조장치에 관한 것이다.

도 5는 종래의 광섬유 소선 제조장치를 도시한 개략 구성도이다. 일반적으로 광섬유 소선은 다음과 같은 공정으로 제조된다.

(1) 광섬유 소선의 근원이 되는 유리봉인 광섬유 모재(101)를 가열로(102) 안에 삽입한다. 그리고 가열로(102) 안의 히터(102a)에 의해 2000℃ 정도의 온도에서 광섬유 모재(101)의 끝을 가열 용융하여 광섬유 나선(裸線)(103)을 형성한다. 이 광섬유 나선(103)은 가열로(102)의 아래쪽에서 인출된다.

(2) 가열로(102)의 아래쪽에는 세로로 긴 냉각통(104a)를 구비한 냉각부(104)가 마련되어 있다. 냉각통(104a)의 내부에는 그 길이 방향 중앙 위치의 측부에서 헬륨 가스 등의 냉각 가스가 공급된다. 도 5의 흐름(110)에 도시한 바와 같이 냉각 가스는 상기 중앙 위치에서 냉각통(104a) 안에 공급된 후, 그 위쪽 및 아래쪽으로 분류된다. 가열로(102)에서 인출된 광섬유 나선(103)은 코팅 가능한 온도 가 될 때까지 냉각 가스로 냉각된다.

(3) 광섬유 나선(103)의 표면을 보호하는 보호 피복층을 형성하기 위해 냉각 후의 광섬유 나선(103)은 우선 코팅부(106)에 통과된다. 이 코팅부(106)에서는 광섬유 나선(103)의 표면에 코팅 수지(미도시)를 도포한다. 그 후, 광섬유 나선(103)을 경화부(108)에 통과시켜 상기 코팅 수지를 열경화 혹은 자외선 경화시켜 광섬유 소선(107)을 형성한다. 이와 같이 하여 상기 코팅 수지에 의해 형성된 보호 피복층(미도시)은 일반적으로는 2층 구조로서, 안쪽 층이 상대적으로 영률이 낮은 재료로 이루어지고, 바깥쪽 층이 상대적으로 영률이 높은 재료로 이루어진다.

(4) 경화부(108)를 거친 후의 광섬유 소선(107)은 턴풀리(turn pulley)(109)를 통해 풀린 후, 미도시된 권취기로 권취된다.

광섬유 소선 제조방법에서는, 광섬유 소선의 생산성 향상을 목적으로 하여 광섬유 모재의 대형화 및 선인 속도의 고속화가 계획되었다. 광섬유 소선 제조장치를 수용하는 선인 타워(미도시)를 높이지 않고 선인 속도를 고속화하기 위해 상기 (2)에 기재된 광섬유 나선의 냉각 공정에서 사용되는 냉각부(104)에 의한 냉각 효율을 높이기 위한 개발이 수행되었다. 그런데 냉각부(104)에서는 열전도율이 높은 헬륨 가스가 냉각 가스로서 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 헬륨 가스는 값이 비싸기 때문에 헬륨 가스의 사용량을 줄이면서 냉각 효율을 높이기 위한 개발이 수행되고 있다.

헬륨 가스의 사용량을 줄일 수 있고 또한 냉각 효율이 좋은 냉각 방법의 일례로서 일본특개2003-95689호 공보에 개시된 기술이 알려져 있다. 도 6은, 일본특 개2003-95689호 공보에 개시되는 광섬유 소선 제조장치의 개략 구성도이다(동도면에서는, 도 5에 설명한 것과 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략하였다).

이 광섬유 소선 제조장치에서는, 헬륨 가스 등의 냉각 가스가 대기에 의해 희석되는 것을 방지하는 씰링 가스(sealing gas)를 공급하는 기구가 마련되어 있다. 냉각부(204)의 연직 방향 하부(즉, 광섬유 나선(103)의 출구쪽)에 헬륨 가스 도입구(204a)가 마련되어 있다. 또 헬륨 가스 도입구(204a)보다 연직 방향의 아래쪽에 씰링 가스 도입구(204b)가 설치되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 헬륨 가스 도입구(204a)에서 공급되는 냉각 가스는, 도 6에 흐름(210)으로 도시한 바와 같이, 냉각부(204)의 연직 방향 위치 윗쪽(즉, 광섬유 나선(103)의 입구쪽)에서 배출된다. 또 씰링 가스 도입구(204b)에서 공급되는 탄산 가스(CO₂) 등의 씰링 가스는, 흐름(211)에서 도시한 바와 같이 냉각부(204)의 연직 방향 위치 아래쪽으로 흐른다. 헬륨 가스 도입구(204a)보다도 연직 방향 아래쪽에 있는 씰링 가스 도입구(204b)에서 상기 씰링 가스를 도입하여 이 씰링 가스의 흐름(211)을 형성함으로써 냉각 가스가 냉각부(204)의 아래쪽으로 빠져나오는 것을 방지한다. 게다가 이 씰링 가스로서 탄산 가스를 채용함으로써 대기보다도 가벼운 냉각 가스(특히 헬륨 가스)를 씰링 가스로 희석시키는 것을 방지할 수 있다. 따라서 냉각 효율의 저하를 막을 수 있어 냉각 가스의 사용량을 종래보다도 10%에서 20%로 삭감할 수 있다.

상술한 바와 같이 일본특개2003-95689호 공보에 기재되어 있는 장치는, 냉각 부(204)의 하부에 헬륨 가스 도입구(204a)를 설치하고, 또한 헬륨 가스 도입구(204a)보다도 아래쪽에 씰링 가스 도입구(204b)를 설치하였다. 이로써 냉각 가스가 윗쪽을 향해 흐르는 한편, 씰링 가스가 아래쪽을 향해 흐르도록 설계되어 있다.

그러나 실제 냉각 가스 및 씰링 가스의 흐름은, 광섬유 나선(103)의 움직임에 의해 끌려가거나 냉각부(204)의 내부를 가스가 흐를 때 생기는 점성 저항 등의 영향을 받는다. 예를 들면, 선인 개시시의 제품 제조 조건에 도달할 때까지의 선인 속도의 증속이나, 선인 중의 선인 속도의 변동 등이 원인이 되어 냉각 가스 및 씰링 가스의 흐름이 목표대로 되지 않는 경우도 있다. 그 결과, 냉각 가스가 냉각부(204)의 아래쪽에서 배출되거나 냉각 가스의 흐름이 불안정해지거나 또 냉각 가스와 씰링 가스가 혼합되어 혼합 비율이 불안정해짐으로써 냉각 효율이 불안정해질 우려가 있다. 따라서 일본특개2003-95689호 공보에 기재되어 있는 장치에서는 제조 안정성이나 재현성이 나쁘다는 문제가 있다.

그런데, 상기 보호 피복층의 두께는 냉각되는 광섬유 나선(103)의 온도에 의존하여 변화된다. 따라서 광섬유 소선(107)의 전체 길이에 걸쳐 상기 보호 피복층의 두께(코팅 직경)를 일정하게 하기위해 선인 속도의 변화에 따라 냉각부(204)의 냉각 능력을 조정하는 것이 일반적으로 수행되고 있다. 일본특개2003-95689호 공보에 기재되어 있는 장치에는, 냉각 가스에 혼합되는 냉각 능력 조정용 가스를 공급하기 위한 기구가 마련되어 있다. 그러나 이 장치에서는 냉각 능력 조정용 가스와 씰링 가스가 혼합되어 혼합 비율을 더욱 불안정하게 할 우려가 있다. 이 경우, 냉각 능력의 조정 응답성이 나빠지거나 냉각 능력을 양호하게 조정할 수 없게 되는 불편함이 발생한다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 냉각 가스의 사용량을 삭감하고 냉각 능력을 응답성 좋게 조절할 수 있는 광섬유 소선 제조장치 및 광섬유 소선 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 이하의 수단을 채용하였다.

즉,

(1) 본 발명의 광섬유 소선 제조방법은, 광섬유 모재를 용융 변형시켜 광섬유 나선을 형성하는 광섬유 나선 형성 공정; 이 광섬유 나선 형성 공정 후의 상기 광섬유 나선을, 냉각 가스가 흐르는 유로 안에 통과시켜 냉각하는 냉각 공정; 이 냉각 공정 후의 상기 광섬유 나선의 주위에 용융 수지를 공급함으로써 보호 피복층을 형성하여 광섬유 소선을 형성하는 보호 피복층 형성 공정;을 구비하고, 상기 유로의 연직 방향 하단을 향하는 상기 냉각 가스를, 상기 보호 피복층을 형성할 때의 상기 용융 수지로 막고; 상기 냉각 가스의 공급 위치보다도 연직 방향 아래쪽에서 또한 상기 용융 수지에 의해 막은 위치보다도 연직 방향 윗쪽의 위치에서 상기 유로 안을 향해 탄산 가스를 공급한다.

(2) 상기 냉각 공정에서 상기 냉각 가스 및 상기 탄산 가스 중 적어도 한쪽의 유량을 조정해도 좋다.

(3) 상기 냉각 가스를 공급하는 위치보다도 연직 방향 윗쪽의 위치에서 상기 유로 안에 일정 유량의 탄산 가스를 공급해도 좋다.

(4) 상기 냉각 가스로서 헬륨 가스를 채용해도 좋다.

(5) 상기 (4)에서는 소정의 냉각 능력을 얻기 위한 상기 헬륨 가스의 최소 유량을 X리터/분으로 한 경우, 상기 냉각 공정에서: 상기 헬륨 가스의 공급 유량을 1.2X리터/분 이상 또한 3.0X리터/분 이하로 하고; 상기 탄산 가스의 공급 유량을 상기 헬륨 가스의 공급 유량으로 나눈 유량비를 선인 조건의 안정 범위에서의 선인 속도의 상한값에서는 0.05 이상으로 하고, 또한 상기 선인 속도의 하한값에서는 1.0 이하로 하;도록 해도 좋다.

(6) 본 발명의 광섬유 소선 제조장치는, 광섬유 모재를 용융 변형시켜 광섬유 나선을 형성하는 가열로와; 상기 광섬유 나선이 삽입 통과됨과 동시에 냉각 가스가 흐르는 유로 및 이 유로에 상기 냉각 가스를 도입하는 냉각 가스 도입구를 가진 냉각부와; 이 냉각부를 거친 상기 광섬유 나선에 용융 수지를 공급하여 보호 피복층을 형성하는 코팅부와; 상기 보호 피복층을 경화시키는 경화부와; 상기 냉각부 및 상기 코팅부 사이를 연결하는 연결부와; 상기 냉각부와 상기 코팅부 사이, 그리고 상기 냉각 가스 도입구보다도 연직 방향 아래쪽의 위치에서 탄산 가스를 상기 유로 안을 향해 도입하는 제1탄산 가스 도입구;를 구비하고, 상기 냉각 가스 및 상기 탄산 가스의, 상기 코팅부를 향하는 흐름이 상기 코팅부 안의 상기 용융 수지에 의해 닫혀 있고; 상기 냉각부의 상단에 상기 냉각 가스 및 상기 탄산 가스를 배출하는 배출구가 설치되어 있다.

(7) 상기 냉각 가스 및 상기 탄산 가스의 적어도 한쪽의 유량을 조정하는 조 정 기구를 더 구비해도 좋다.

(8) 상기 냉각부가, 상기 냉각 가스 도입부보다도 연직 방향 윗쪽의 위치에서 상기 유로 안에 일정 유량의 탄산 가스를 공급하는 제2 탄산 가스 도입구를 구비해도 좋다.

(9) 상기 냉각 가스로서 헬륨 가스를 채용해도 좋다.

(10) 상기 (9)에서는 소정의 냉각 능력을 얻기 위한 상기 헬륨 가스의 최소 유량을 X리터/분으로 한 경우, 상기 헬륨 가스의 공급 유량이 1.2X리터/분 이상 또한 3.0X리터/분 이하로서; 상기 탄산 가스의 공급 유량을 상기 헬륨 가스의 공급 유량으로 나눈 유량비가 선인 조건의 안정 범위에서의 선인 속도의 상한값에서는 0.05 이상이고, 또한 선인 속도의 하한값에서는 1.0 이하인; 구성을 채용해도 좋다.

본 발명의 상기 (1)에 관한 광섬유 소선 제조방법 및 상기 (6)에 관한 광섬유 소선 제조장치에서는 냉각 가스 및 탄산 가스를 유로 내의 연직 방향 윗쪽으로 흐르게 함과 동시에 이 유로의 상단에서 외부로 배출한다. 즉, 냉각 가스와 탄산 가스가 모두 연직 방향 윗쪽으로 흐르기 때문에 냉각 가스를 위쪽과 아래쪽으로 나누어 흐르게 하는 종래 방법에 비해 유로 안의 냉각 가스의 농도를 높일 수 있다.

결과적으로 원하는 냉각 능력을 얻기 위한 냉각 가스의 유량을 종래의 5% 정도∼50% 정도로 현저하게 줄일 수 있게 된다.

또 냉각 가스와 탄산 가스의 흐름을 모두 윗쪽 흐름으로 했기 때문에 유로 안의 가스의 흐름을 안정시킬 수도 있다.

또 냉각 가스의 공급 위치보다도 아래쪽에서 탄산 가스를 도입하였다. 따라서 용융 수지에 의한 광섬유 나선의 코팅 위치 부근은 탄산 가스의 도입 위치에 가깝고 충분한 분량의 탄산 가스가 존재하기 때문에 보호 피복층을 형성할 때에 그 내부에 냉각 가스의 거품이 혼입되는 것을 막을 수 있다.

또 냉각 가스 및 탄산 가스 중 적어도 한쪽의 유량을 조정함으로써 선인 조건의 안정 범위에서의 냉각 능력을 응답성 좋게 조정할 수 있다.

또 냉각 가스로서 헬륨 가스를 채용한 경우, 이 헬륨 가스의 공급 유량을 적절하게 설정하고 또한 탄산 가스와의 유량비를 적절한 범위로 함으로써 냉각 능력을 응답성 좋게 조정할 수 있다.

또 냉각 능력의 응답성이 높고 보호 피복층을 형성할 때의 두께를 일정하게 유지할 수 있기 때문에 측압 특성이 양호해진다. 광섬유 소선의 길이방향을 따라서 보호 피복층의 두께의 변동이 적은 광섬유 소선을 얻을 수 있다.

또 냉각 가스로서 헬륨 가스를 채용한 경우, 헬륨 가스의 유량을 대폭 삭감할 수 있기 때문에 제조비용을 절약할 수 있어 저렴하게 광섬유 소선을 제조할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 광섬유 소선 제조장치 및 광섬유 소선 제조방법의 구체적인 실시형태에 대해서 설명하기로 한다. 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식 을 가진 자에게 충분히 설명하기 위해 제공되는 것이다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.

도 1은, 본 발명의 광섬유 소선 제조장치의 일 실시형태를 도시한 개략 구성도이다.

본 실시형태의 광섬유 소선 제조장치는, 가열로(2)와, 냉각부(4)와, 코팅부(6)와, 냉각부(4) 및 코팅부(6) 사이를 연결하는 통형의 연결부(5)와, 경화부(8)와, 턴풀리(9)를 구비한다.

이 광섬유 소선 제조장치에서는 이하와 같은 공정을 거쳐 광섬유 소선이 제조된다. 우선, 광섬유 모재(1)를 가열로(2) 안에서 용융 변형시켜 광섬유 나선(3)을 형성하고, 이 광섬유 나선(3)을 가열로(2)에서 꺼낸다. 이어서 가열로(2)의 연직 방향 아래쪽에 설치되고 또한 가열로(2)와 연결되지 않은 냉각부(4)에서 광섬유 나선(3)을 강제 냉각한다. 이어서 냉각부(4)의 연직 방향 아래쪽에 설치된 코팅부(6)에서 냉각된 광섬유 나선(3)에 용융 수지를 공급하여 보호 피복층(미도시)을 코팅 한다. 계속해서 이 코팅부(6)의 연직 방향 아래쪽에 설치된 경화부(8)에서는 보호 피복층을 경화시켜 광섬유 소선(7)을 형성한다. 이와 같이 하여 얻어진 광섬유 소선(7)은 턴풀리(9)를 통해 미도시된 권취기로 권취된다.

냉각부(4)와 코팅부(6) 사이는 이들 사이에 마련된 연결부(5)로 연결되어 있다. 냉각부(4)는 연직 방향에 따른 축심을 가진 통형을 이루고 있으며, 그 내부에 형성된 유로(4A) 안에 냉각 가스가 흐름과 동시에 광섬유 나선(3)이 삽입 통과되도 록 되어 있다. 또 냉각부(4)의 상단에는 상기 유로(4A)에 연통됨과 동시에 후술하는 냉각 가스 및 탄산 가스를 배출하는 배출구(4c)가 마련되어 있다.

또한 냉각부(4)의 상부에 일정 유량의 탄산 가스를 유로(4A) 안에 도입하기 위한 제2 탄산 가스 도입구(4b)를 설치해도 좋다. 이 경우, 제2 탄산 가스 도입구(4b)에서 도입하는 탄산 가스의 도입 유량을 적절하게 조정함으로써 냉각부(4)의 상부(즉, 제2 탄산 가스 도입구(4b)보다도 윗부분)의 냉각 능력을 고정밀도로 조정할 수 있다.

도 2에 냉각부(4), 연결부(5) 및 코팅부(6)의 부분 단면도를 도시한다.

냉각부(4)의 하단부 측면에는 냉각 가스인 헬륨 가스의 도입구(4a)가 형성되고, 연결부(5)의 측면에는 탄산 가스의 도입구(5a)가 형성되어 있다. 이들 도입구(4a),(5a)는 상기 유로(4A)에 연통되어 있다. 헬륨 가스 도입구(4a)에서 유로(4A) 안으로 도입되는 헬륨 가스의 유량은, 미도시된 유량 조정 기구에 의해 일정하게 유지되어 있다. 또 탄산 가스 도입구(5a)에서 유로(4A) 안에 도입되는 탄산 가스의 유량은, 미도시된 다른 유량 조정 기구에 의해 변경 가능하게 설정되어 있다.

코팅부(6)는, 연결부(5)쪽에 마련된 니플(6A)과, 니플(6A)의 연직 방향 아래쪽에 설치된 다이스(6B)를 구비한다. 니플(6A)과 다이스(6B) 사이에는 코팅부(6)의 측면에서 중앙부로 연장되는 수지 도입로(6C)가 형성되어 있다. 이 수지 도입로(6C)에는 용융 수지인 코팅 수지(6a)가 공급된다. 니플(6A)의 중앙부에는 역원추 사다리꼴 형태의 입구공(6D)이 형성되어 있다. 다이스(6B)의 중앙부에는 통과 공(6E)이 형성되어 있다. 수지 도입로(6C)에서 도입된 코팅 수지(6a)는 통과공(6E) 안을 흐른다. 광섬유 나선(3)은 입구공(6D)에서 끌어들여진 후, 통과공(6E)을 통과하여 인출된다. 이로써, 광섬유 나선(3)의 표면에 코팅 수지(6a)가 코팅되어 일정 두께의 보호 피복층이 형성된다.

또 광섬유 나선(3)이 코팅 수지(6a) 안을 통과할 때 광섬유 나선(3)의 표면에 코팅 수지(6a)가 부착되기 때문에 코팅 수지(6a)는 광섬유 나선(3)에 의해 조금 끌려간다. 그 결과, 코팅 수지(6a)의 표면에는 아래쪽으로 오목한 곡면 형태의 메니스커스(6b)가 형성된다.

냉각부(4)와 코팅부(6) 사이는 통형의 연결부(5)로 연결되어 있다. 또 코팅부(6)의 입구공(6D)의 내부 공간은, 상부에서는 연결부(5)의 내부 공간과 통해 있는데 하부에서는 광섬유 나선(3)과 코팅 수지(6a)의 메니스커스(6b)에 의해 닫혀 있다. 따라서 도입구(4a)에서 도입되는 헬륨 가스 및 도입구(5a)에서 도입되는 탄산 가스는 광섬유 나선(3)을 따라 흐르는 일부 가스를 제외하고 막아지기 때문에 아래쪽으로 흐를 수 없고 강제적으로 윗쪽으로 흐르게 된다. 즉, 도 1에 흐름(10)으로 도시한 바와 같이, 헬륨 가스 및 탄산 가스는 연직 방향 윗쪽을 향해 흐르게 된다. 본 실시형태에서는 냉각부(4)의 상단부에 상기 배출구(4c)가 형성되어 있고 이 배출구(4c)에서 외부로 가스가 배출된다.

외부로 가스가 배출되지만, 냉각부(4)와 가열로(2)는 연결되어 있지 않기 때문에 가스가 가열로(2)에 영향을 주는 일은 전혀 없다. 따라서 가열로(2) 안의 가스 조건에 대한 변화가 없고 섬유 외직경의 변동이나 광섬유의 손실 등 광학 특성 에는 영향을 주지 않아 안정적인 선늘림 가공 즉, 선인이 가능하다.

이상 설명한 구성에 의하면, 여러가지 요인에 의해 가스의 흐름이 흐트러졌다고 해도 일부를 제외하고 가스는 강제적으로 연직 방향 윗쪽으로 흐르기 때문에 가스의 흐름이 불안정해지지 않고 안정적인 냉각 능력을 얻을 수 있다.

또한 가스는 윗쪽으로 흘러 냉각부(4)의 상단에 설치되는 배출구(4c)에서 배출되기 때문에 냉각부(4)의 상단에서 유로(4A) 안으로 외부 가스가 침입하여 헬륨 가스나 탄산 가스에 혼입되는 것을 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서 냉각부(4) 안의 헬륨 농도를 최대한으로 높일 수 있어 헬륨 가스의 사용량을 현저하게 줄일 수 있다.

본 실시형태에서는 헬륨 가스에 추가하여 이것과 분리시킨 상태에서 탄산 가스를 냉각부(4)의 유로(4A) 안으로 흘려 보내고 있다. 본 실시형태에서는 헬륨 가스 도입구(4a)는 냉각부(4)의 하단부에 마련되어 있는데 연결부(5)의 상단부에 마련되어 있어도 좋다. 또한 본 실시형태에서는 탄산 가스 도입구(5a)는 연결부(5)의 하단부에 마련되어 있는데 헬륨 가스 도입구(4a)보다도 아래쪽이라면, 코팅부(6)의 상부 등 다른 장소에 설치되어도 좋다. 즉, 헬륨 가스 도입구(4a)가 위쪽인 가스의 흐름에 대해 보면 하류쪽으로, 탄산 가스 도입구(5a)가 위쪽인 가스의 흐름에 대해 보면 상류쪽에 설치되고 있으면 된다.

본 실시형태에 의하면, 가스의 흐름이 상류가 되어 안정적으로 각각의 가스가 흐르기 때문에 코팅부(6) 부근에서는 헬륨 가스보다도 무거운 탄산 가스의 농도가 가장 높아져 보호 피복층으로의 헬륨 가스의 거품의 혼입이나 보호 피복층의 거 품의 잔류를 막을 수 있게 된다.

또한 헬륨 가스 및 탄산 가스의 흐름이 안정적이기 때문에 냉각부(4)의 유로(4A) 안에서의 헬륨 가스와 탄산 가스의 혼합 비율도 안정된다. 그 결과, 냉각 능력이 안정적이기 때문에 선인 조건의 안정 범위를 널리 설정할 수 있어 양호한 냉각 및 코팅이 가능하다.

또 본 실시형태에서는 탄산 가스 도입구(5a)에서 도입하는 탄산 가스의 유량을 상기 유량 조정 기구로 조정함으로써 냉각부(4)의 냉각 효율(냉각 능력)을 조정할 수 있다.

이로써, 일본특원2003-95689호 공보에 기재되어 있는 씰링 가스 등을 사용하지 않고 헬륨 가스와 탄산 가스만을 이용하여 냉각부(4)의 냉각 능력을 조정할 수 있기 때문에 냉각 능력이 안정된다.

또 냉각 능력의 조정은, 헬륨 가스의 유량을 조정함으로써 수행해도 좋다. 또한 냉각 능력의 조정은, 헬륨 가스 및 탄산 가스 모두의 유량을 조정함으로써 수행해도 좋다.

헬륨 가스 또는 탄산 가스 유량의 조정은, 코팅 직경 신호에 기초하여 제어해도 좋고 선인 속도에 기초하여 제어해도 좋다.

또 탄산 가스 도입구(5a)와 헬륨 가스 도입구(4a) 사이에 존재하는 탄산 가스와 헬륨 가스의 혼합 영역(즉, 도입구(5a)에서 공급되어 윗쪽으로 흐르는 탄산 가스와, 도입구(4a)에서 공급되어 광섬유에 끌려가 아래쪽으로 흐르는 헬륨 가스와의 혼합 가스 영역)에 대해서도 혼합 후의 가스는 상류쪽(즉, 코팅부(6)쪽)에서 발 생하는 상류를 타고 윗쪽으로 흐른다. 따라서 혼합 후의 가스는 항상 냉각부(4)쪽으로 흘러 최종적으로는 냉각부(4)의 상단에 설치되는 배출구(4c)에서 배출되기 때문에 혼합 비율이 불안정해지는 것이 방지된다. 그 결과, 냉각 능력을 용이하게 조정하고 냉각 능력의 조정 응답성을 양호하게 할 수 있다.

이로써 선인 속도의 변동에 따라 보호 피복층의 두께가 일정해지도록 냉각 능력을 응답성 좋게 제어할 수 있다.

그런데 일반적으로 광섬유의 선인시에는 중심 선인 속도를 중심값으로 하는 소정 범위에서의 선인 조건의 안정 범위(특성을 만족하는 제품을 안정적으로 제조할 수 있는 제조 조건 범위)가 정해져 있다. 선인 속도는 광섬유의 냉각 온도나 코팅시 보호 피복층의 두께(코팅 직경)에 크게 영향을 준다. 따라서 넓은 선인 속도의 범위에 걸쳐 냉각 능력을 응답성 좋게 제어하여 코팅 직경을 일정하게 유지할 수 있고, 또한 보호 피복층 안으로의 거품 혼입을 방지할 수 있는 경우에는 선인 조건의 안정 범위를 넓게 할 수 있다.

이와 같은 선인 조건의 안정 범위를 만족하여 광섬유 소선을 제조하면, 탄산 가스의 공급 유량을 헬륨 가스의 공급 유량으로 나눈 유량비가 가장 적은 상태(일반적으로는, 선인 속도가 상한인 상태)라 해도 코팅부(6)의 메니스커스(6b) 부근의 탄산 가스가 보호 피복층에 혼입되어 거품이 발생하는 것을 막을 수 있고 냉각 능력을 고정밀도로 조정할 수 있고 또 ,헬륨 가스의 사용량을 최소한으로 할 수 있게 된다.

예비 실험으로서, 도 1에 도시한 광섬유 소선 제조장치를 사용하여 탄산 가스의 공급 유량과 헬륨 가스의 공급 유량의 제어에 관한 시험을 실행하였다. 헬륨 가스는 코팅부(6)의 윗쪽 30cm의 위치에서 공급되고, 탄산 가스는 코팅부(6)의 윗쪽 2cm의 위치에서 공급되었다. 코팅 수지로서 우레탄아크릴레이트계 수지를 사용하고 선인 속도는 2000m/분으로 하였다.

도 3은, 탄산 가스의 공급 유량을 0리터/분으로 한 경우(즉, 탄산 가스를 유입하지 않는 경우)의 헬륨 가스의 공급 유량과 코팅 직경의 관계를 도시한 그래프이다. 상술한 바와 같이, 냉각부(4)에 의해 냉각된 후의 광섬유 나선(3)의 온도에 의존하여 코팅 직경은 변화되기 때문에 이 그래프로부터 헬륨 가스의 공급 유량과 냉각 능력의 관계를 알 수 있다. 또 도 3에 도시한 그래프를, 헬륨 가스의 공급 유량의 변화에 대해 코팅 직경의 변화가 적은 영역(1)과 코팅 직경의 변화가 큰 영역(2)로 나누었다. 또 이들 2개의 영역의 근사 직선을 각각 구하여 2개의 근사 직선의 교차점에서의 헬륨 가스의 유량을 X리터/분으로 하였다.

도 3에 도시한 바와 같이, 헬륨 가스의 공급 유량이 X리터/분보다 큰 경우에는, 헬륨 가스의 공급 유량이 변화하더라도 코팅 직경의 변화는 그다지 크지 않아 냉각 능력은 유지할 수 있다. 그러나 헬륨 가스의 공급 유량이 X리터/분보다 적은 경우에는 헬륨 가스의 공급 유량의 변화에 대한 코팅 직경의 변화가 커서 급격하게 냉각 능력이 떨어진다. 이 유량(X)리터/분을, 소정의 냉각 능력을 얻기 위한 헬륨 가스의 최소 유량으로 한다.

도 4는, 선인 조건의 안정 범위에서의, 선인 속도와 유량비의 관계를 도시한 그래프이다. 표 1은, 유량비와 거품 혼입 유무의 판정 결과 및 응답성의 판정 결과를 도시한다. 또한 본 실시형태에서 응답성은, 선인 속도의 변동에 대해 코팅 직경을 일정하게 유지할 수 있는지 여부에 의해 판정된다. 즉, 선인 속도의 변동에 대해 코팅 직경이 변화되는 경우에는 응답성이 나쁘다고 판정된다. 또 선인 속도가 변동해도 코팅 직경이 변화하지 않고 일정한 경우에는 응답성이 양호하다고 판정된다.

유량비	거품 혼입 유무	응답성
0.03	유	양호
0.05	무	양호
0.1	무	양호
0.3	무	양호
0.5	무	양호
0.8	무	양호
1.0	무	양호
1.1	무	불량
1.5	무	불량

이로부터 헬륨 가스의 유량이 1.2X리터/분보다 적은 경우, 선인 조건의 안정 범위에서의 선인 속도의 상한값에서는 유량비가 작거나 혹은 0으로 되어 있다(즉, 탄산 가스의 유량이 적거나 혹은 0으로 되어 있다). 이 경우, 거품 혼입을 방지할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 한편, 헬륨 가스의 유량이 3.0X리터/분보다 많은 경우 유량비가 커진다. 특히, 선인 조건의 안정 범위에서의 선인 속도의 하한값에서는 탄산 가스의 유량이 많아지기 때문에 냉각 능력의 응답성이 나빠진다. 이에 추가하여 선인 조건의 안정 범위에서의 선인 속도의 상한값에서는 탄산 가스 사용량이 많아지기 때문에 헬륨 가스의 사용량이 늘어난다. 따라서 헬륨 가스 사용량 삭감의 관점에서도 바람직하지 않다.

이상으로부터, 본 실시형태의 광섬유 소선 제조장치를 사용하여 광섬유 소선을 제조할 경우에는, 탄산 가스를 0으로 한 상태(즉, 냉각 능력을 최대로 한 상태)에서 소정의 냉각 능력을 얻기 위한 헬륨 가스의 최소 유량을 X리터/분으로 한 경우, 헬륨 가스의 공급 유량을 1.2X리터/분 이상 또한 3.0X리터/분 이하로 하고, 선인 조건의 안정 범위에서의 선인 속도의 상한값에서는 유량비를 0.05 이상으로 하고 또한 선인 속도의 하한값에서는 1.0 이하로 하는 것이 거품 혼입, 응답성, 헬륨 사용량의 관점에서 바람직하다.

이하, 구체적 실시예에 의해 본 발명의 효과를 실증하기로 한다.

(실시예 1)

도 1에 도시한 광섬유 소선 제조장치를 사용하여 중심 선인 속도를 1950m/분으로 하여 광섬유 소선을 제조했다. 가열로와 냉각부는 연결되어 있지 않다. 냉각부 및 코팅부 사이는 연결부에 의해 연결된다. 헬륨 가스는 냉각부의 연직 방향 하부에서, 탄산 가스는 코팅부의 상부(또는, 연결 부하부)에서 공급된다. 탄산 가스의 유량은 변경 가능하게 하였다. 선인 속도를 선인 조건의 안정 범위에서의 상한값인 2100m/분으로 설정하고 탄산 가스의 유량을 0으로 하여 소정의 냉각 능력을 얻기 위한 헬륨 가스의 최소 유량(X)을 확인했을 때 1리터/분이었다. 또한 이 경우에는 거품의 혼입은 문제로 하지 않았다. 그래서 헬륨 가스의 공급 유량을 1.2리터/분으로 하여 탄산 가스를 추가했을 때 목표 코팅 직경인 195㎛로 하기 위해 탄산 가스가 0.06리터/분 필요했다. 즉, 이 때의 유량비는 0.05이다. 또 보호 피복층으로의 거품 혼입은 확인할 수 없었다.

또한 선인 속도를 선인 조건의 안정 범위에서의 하한값인 1800m/분으로 설정한 경우, 목표 코팅 직경인 195㎛로 하기 위해 탄산 가스는 1.2리터/분 필요했다. 즉, 이 때의 유량비는 1.0이다. 보호 피복층으로의 거품 혼입은 확인할 수 없었다. 이 상황에서 코팅 직경을 일정하게 하기 위해 피드백 제어에 의해 탄산 가스의 유량을 조정하여 긴 선인을 수행하였다. 이 경우, 선인 속도가 1950m/분±150m/분인 범위에서 코팅 직경을 195㎛에 유지할 수 있고 거품의 혼입이 없고 선인 속도에 대한 제어성(응답성)이 좋아 안정적으로 광섬유 소선을 제조할 수 있었다.

(실시예 2)

도 1에 도시한 광섬유 소선 제조장치를 사용하고 중심 선인 속도를 1200m/분으로 하여 광섬유 소선을 제조했다. 가열로와 냉각부는 연결되어 있지 않다. 냉각부 및 코팅부는 연결부에 의해 연결된다. 헬륨 가스는 냉각부의 연직 방향 하부에서, 탄산 가스는 코팅부의 상부(또는, 연결 부하부)에서 공급된다. 탄산 가스의 유량은 변경 가능하게 하였다. 선인 속도를 선인 조건의 안정 범위에서의 상한값인 1400m/분으로 설정하고 탄산 가스 유량을 0리터/분으로 하고 소정의 냉각 능력을 얻기 위한 헬륨 가스의 최소 유량(X)을 확인했을 때 0.8리터/분이었다. 또한 이 경우에는 거품의 혼입은 문제로 하지 않았다. 그래서 헬륨 가스의 유량을 1.5리터/분으로 하여 탄산 가스를 더했을 때 목표 코팅 직경인 195㎛로 하기 위해 탄산 가스가 0.08리터/분 필요했다. 즉, 이 때의 유량비는 0.05이다. 또 보호 피복층으로의 거품 혼입은 확인할 수 없었다.

또한 선인 속도를 선인 조건의 안정 범위에서의 하한값인 1000m/분으로 설정한 경우, 목표 코팅 직경인 195㎛로 하기 위해 탄산 가스는 1.4리터/분 필요했다. 즉, 이 때의 유량비는 0.93이다. 보호 피복층으로의 거품 혼입은 확인할 수 없었다. 이 상황에서 코팅 직경을 일정하게 하기 위해 피드백 제어에 의해 탄산 가스의 유량을 조정하고 긴 선인을 수행하였다. 이 경우, 선인 속도가 1200m/분±200m/분인 범위에서 코팅 직경을 195㎛로 유지할 수 있고 거품의 혼입이 없고 선인 속도에 대한 제어성(응답성)이 좋아 안정적으로 광섬유 소선을 제조할 수 있었다.

(비교예 1)

가열로와 냉각부 및 냉각부와 코팅부가 연결되어 있지 않아 헬륨 가스는 냉각부의 연직 방향 하부에서, 탄산 가스는 냉각부 하부에 장착된 연장부의 상부에서 공급되는 장치를 사용하고, 중심 선인 속도를 1950m/분으로 하여 광섬유 소선을 제조했다. 선인 속도를 선인 조건의 안정 범위에서의 중심값인 1950m/분으로 설정하고, 탄산 가스의 유량을 1리터/분 및 5리터/분으로 하여 냉각 능력을 유지할 수 있는 헬륨 가스의 유량을 확인하였다. 그 결과, 탄산 가스의 유량이 1리터/분인 경우에는 헬륨 가스의 유량을 30리터/분으로 해도 광섬유 나선을 충분히 냉각시킬 수 없었다. 또 탄산 가스의 유량이 5리터/분인 경우에는 헬륨 가스의 유량을 25리터/분으로 했을 때 코팅 직경을 195㎛로 할 수 있었으나, 선속도 변동에 대한 응답성이 나빠 안정적인 제품의 제조가 불가능했다.

(실시예 3)

도 1에 도시한 광섬유 소선 제조장치를 사용하고 중심 선인 속도를 2500m/분으로 하여 광섬유 소선을 제조했다. 가열로와 냉각부는 연결되어 있지 않다. 냉각부와 코팅부는 연결부에 의해 연결된다. 헬륨 가스는 냉각부의 연직 방향 하부에서, 탄산 가스는 코팅부의 상부(또는, 연결 부하부)에서 공급된다. 탄산 가스의 유량은 변경 가능하도록 하였다. 선인 속도를 선인 조건의 안정 범위에서의 상한값인 2600m/분으로 설정하고, 탄산 가스의 유량을 0리터/분으로 하여 소정의 냉각 능력을 얻기 위한 헬륨 가스의 최소 유량(X)을 확인했을 때 2리터/분이었다. 또한 이 경우에는 거품의 혼입은 문제로 하지 않았다. 그래서 헬륨 가스의 유량을 6리터/분으로 하여 탄산 가스를 추가했을 때 목표 코팅 직경인 195㎛로 하기 위해 탄산 가스 유량이 0.9리터/분 필요했다. 즉, 이 때의 유량비는 0.15이다. 또 보호 피복층으로의 거품 혼입은 확인할 수 없었다.

또한 선인 속도를 선인 조건의 안정 범위에서의 하한값인 2400m/분으로 설정한 경우, 목표 코팅 직경인 195㎛로 하기 위해 필요한 탄산 가스 유량은 5.5리터/분이었다. 즉, 이 경우의 유량비는 0.92이다. 또 보호 피복층으로의 거품 혼입은 확인할 수 없었다. 이 상황에서 코팅 직경을 일정하게 하기 위해 피드백 제어에 의해 탄산 가스의 유량을 조정하여 긴 선인을 수행하였다. 이 경우, 선인 속도가 2500m/분±100m/분인 범위에서 코팅 직경을 195㎛로 유지할 수 있고 거품의 혼입이 없고 선인 속도에 대한 제어성(응답성)이 좋아 안정적으로 광섬유 소선을 제조할 수 있었다.

(실시예 4)

도 1에 도시한 광섬유 소선 제조장치를 사용하고 중심 선인 속도를 2500m/분으로 하여 광섬유 소선을 제조했다. 가열로와 냉각부는 연결되어 있지 않다. 냉각부와 코팅부는 연결부에 의해 연결된다. 헬륨 가스는 냉각부의 연직 방향 하부에서, 탄산 가스는 코팅부의 상부(또는, 연결 부하부)에서 공급된다. 탄산 가스의 유량은 변경 가능하게 하였다. 또 헬륨 가스의 도입구에서 3m 윗쪽의 위치에 고정 유량의 탄산 가스를 흐르게 하기 위한 제2 탄산 가스 도입구를 설치하였다. 선인 속도를 선인 조건의 안정 범위에서의 상한값인 2600m/분으로 설정하고, 탄산 가스의 유량을 0리터/분으로 하여 소정의 냉각 능력을 얻기 위한 헬륨 가스의 최소 유량(X)을 확인했을 때 2리터/분이었다. 또한 이 경우에는 거품의 혼입은 문제로 하지 않았다. 그래서 헬륨 가스의 유량을 7리터/분, 헬륨 가스의 도입구보다 윗쪽에서 유입되는 탄산 가스의 유량(일정)을 1.0리터/분으로 하여 헬륨 가스의 도입구보다 아래쪽에서 유입되는 탄산 가스(가변)를 추가했을 때 목표 코팅 직경인 195㎛로 하기 위해 헬륨 가스의 도입구보다 아래쪽에서 유입되는 탄산 가스가 0.4리터/분 필요하다. 즉, 이 때의 유량비는 0.057이다. 또 보호 피복층으로의 거품 혼입은 확인할 수 없었다.

또한 선인 속도를 선인 조건의 안정 범위에서의 하한값인 2400m/분으로 설정한 경우, 목표 코팅 직경인 195㎛로 하기 위해 탄산 가스는 6.5리터/분 필요했다. 즉, 이 때의 유량비는 0.92이다. 보호 피복층으로의 거품 혼입은 확인할 수 없었다. 이 상황에서 코팅 직경을 일정하게 하기 위해 피드백 제어에 의해 탄산 가스의 유량을 조정하고 긴 선인을 했을 때 선인 속도가 2500m/분±100m/분인 범위에서 코팅 직경을 195㎛로 유지할 수 있고 거품의 혼입이 없고 선인 속도에 대한 제어성(응답성)이 좋아 안정적으로 광섬유를 제조할 수 있었다.

(비교예 2)

가열로와 냉각로는 연결되어 있지 않고 냉각부와 코팅부는 연결부에 의해 연결되고 헬륨 가스는 냉각부의 연직 방향 하부에서, 탄산 가스는 코팅부의 상부(또는, 연결 부하부)에서 공급되는 장치를 사용하여 중심 선인 속도를 2500m/분으로 하여 광섬유 소선을 제조했다. 탄산 가스의 유량은 변경 가능하게 하였다. 선인 속도를 선인 조건의 안정 범위에서의 상한값인 2600m/분으로 설정하고 탄산 가스 유량을 0리터/분으로 하여 소정의 냉각 능력을 얻기 위한 헬륨 가스의 최소 유량(X)을 확인했을 때 2리터/분이었다. 이 경우의 거품의 혼입은 문제로 하지 않았다. 그래서 헬륨 가스의 유량을 2.3리터/분으로 하고 탄산 가스를 추가했을 때 목표 코팅 직경인 195㎛로 하기 위해 탄산 가스가 0.09리터/분 필요하다. 즉, 이 때의 유량비는 0.04이다. 그러나 보호 피복층으로의 거품 혼입이 확인되었다.

(비교예 3)

가열로와 냉각부는 연결되어 있지 않고 냉각부와 코팅부는 연결부에 의해 연결되고 헬륨 가스는 냉각부의 연직 방향 하부에서, 탄산 가스는 코팅부의 상부(또는, 연결 부하부)에서 공급되는 장치를 사용하고 중심 선인 속도를 2500m/분으로 하여 광섬유 소선을 제조했다. 탄산 가스의 유량은 변경 가능하게 했다. 선인 속도를 선인 조건의 안정 범위에서의 상한값인 2600m/분으로 설정하고 탄산 가스 유량을 0리터/분으로 하여 소정의 냉각 능력을 얻기 위한 헬륨 가스의 최소 유량(X)을 확인했을 때 2리터/분이었다. 이 경우에는 거품의 혼입은 문제로 하지 않았다. 그래서 헬륨 가스의 유량을 7리터/분으로 하여 탄산 가스를 추가했을 때 목표 코팅 직경인 195㎛로 하기 위해 탄산 가스가 1.5리터/분 필요했다. 즉 이 때의 유량비는 0.21이다. 또 보호 피복층으로의 거품 혼입은 확인할 수 없었다.

또한 선인 속도를 선인 조건의 안정 범위에서의 하한인 2400m/분으로 설정한 경우, 목표 코팅 직경인 195㎛로 하기 위해 탄산 가스는 7.5리터/분 필요했다. 즉 이 때의 유량비는 1.07이다. 또 보호 피복층으로의 거품 혼입은 확인할 수 없었다. 이 상황에서 코팅 직경을 일정하게 하기 위해 피드백 제어에 의해 탄산 가스의 유량을 조정하여 긴 선인을 수행하였다. 이 경우, 선인 속도가 2500m/분±100m/분인 범위에서 코팅 직경을 195㎛로 유지할 수 없었다(모재 끝 및 말단부에서의 선속도 변동시). 거품의 혼입은 없었으나 선인 속도에 대한 제어성(응답성)이 나빴다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않는다. 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 구성의 부가, 생략, 치환 및 기타 변경이 가능하다. 본 발명은 상술한 설명에 의해 한정되지 않으며 첨부한 클레임의 범위에 의해서만 한정된다.

이러한 본 발명인 광섬유 소선 제조방법 및 광섬유 소선 제조장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 광섬유 소선 제조장치의 개략도이다.

도 2는 도 1의 광섬유 소선 제조장치의 냉각부, 연결부 및 코팅부의 부분 단면도이다.

도 3은 헬륨 가스의 유량과 코팅 직경의 관계를 도시한 그래프이다.

도 4는 선인 속도와 유량비의 관계를 도시한 그래프이다.

도 5는 종래의 광섬유 소선 제조장치의 개략도이다.

도 6은 종래의 광섬유 소선 제조장치의 개략도이다.

Claims

광섬유 모재를 용융 변형시켜 광섬유 나선을 형성하는 광섬유 나선 형성 공정;

상기 광섬유 나선 형성 공정 후의 상기 광섬유 나선을, 냉각 가스가 흐르는 유로 안에 통과시켜 냉각하는 냉각 공정; 및

상기 냉각 공정 후의 상기 광섬유 나선의 주위에 용융 수지를 공급함으로써 보호 피복층을 형성하여 광섬유 소선을 형성하는 보호 피복층 형성 공정;을 구비하고,

상기 유로의 연직 방향 하단을 향하는 상기 냉각 가스를, 상기 보호 피복층을 형성할 때의 상기 용융 수지로 막고;

상기 냉각 가스의 공급 위치보다도 연직 방향 아래쪽 위치에서 또한 상기 용융 수지에 의해 막은 위치보다도 연직 방향 윗쪽의 위치에서 상기 유로 안을 향해 탄산 가스를 공급하는; 광섬유 소선 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 냉각 공정에서 상기 냉각 가스 및 상기 탄산 가스 중 적어도 한쪽의 유량을 조정하는 광섬유 소선 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 냉각 가스를 공급하는 위치보다도 연직 방향 윗쪽의 위치에서 상기 유로 안에 일정 유량의 탄산 가스를 공급하는 광섬유 소선 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 냉각 가스가 헬륨 가스인 광섬유 소선 제조방법.
제4항에 있어서, 소정의 냉각 능력을 얻기 위한 상기 헬륨 가스의 최소 유량을 X리터/분으로 한 경우,

상기 냉각 공정에서:

상기 헬륨 가스의 공급 유량을 1.2X리터/분 이상 및 3.0X리터/분 이하로 하고;

상기 탄산 가스의 공급 유량을 상기 헬륨 가스의 공급 유량으로 나눈 유량비를 선인 조건의 안정 범위에서의 선인 속도의 상한값에서는 0.05 이상으로 하고, 또한 상기 선인 속도의 하한값에서는 1.0 이하로 하는; 광섬유 소선 제조방법.
광섬유 모재를 용융 변형시켜 광섬유 나선을 형성하는 가열로;

상기 광섬유 나선이 삽입 통과됨과 동시에 냉각 가스가 흐르는 유로 및 상기 유로에 상기 냉각 가스를 도입하는 냉각 가스 도입구를 가진 냉각부;

상기 냉각부를 거친 상기 광섬유 나선에 용융 수지를 공급하여 보호 피복층을 형성하는 코팅부;

상기 보호 피복층을 경화시키는 경화부;

상기 냉각부 및 상기 코팅부 사이를 연결하는 연결부;

상기 냉각부와 상기 코팅부 사이, 그리고 상기 냉각 가스 도입구보다도 연직 방향 아래쪽의 위치에서 탄산 가스를 상기 유로 안을 향해 도입하는 제1탄산 가스 도입구;를 구비하고,

상기 냉각 가스 및 상기 탄산 가스의, 상기 코팅부를 향하는 흐름이 상기 코팅부 안의 상기 용융 수지에 의해 닫혀 있고; 상기 냉각부의 상단에 상기 냉각 가스 및 상기 탄산 가스를 배출하는 배출구가 설치되어 있는; 광섬유 소선 제조장치.
제6항에 있어서,

상기 냉각 가스 및 상기 탄산 가스의 적어도 한쪽의 유량을 조정하는 조정 기구를 더 구비하는 광섬유 소선 제조장치.
제6항에 있어서,

상기 냉각부는 상기 냉각 가스 도입부보다도 연직 방향 윗쪽의 위치에서 상기 유로 안에 일정 유량의 탄산 가스를 공급하는 제2 탄산 가스 도입구를 구비하는 광섬유 소선 제조장치.
제6항에 있어서,

상기 냉각 가스가 헬륨 가스인 광섬유 소선 제조장치.
제9항에 있어서, 소정의 냉각 능력을 얻기 위한 상기 헬륨 가스의 최소 유량을 X리터/분으로 한 경우,

상기 헬륨 가스의 공급 유량이 1.2X리터/분 이상 또한 3.0X리터/분 이하이며;

상기 탄산 가스의 공급 유량을 상기 헬륨 가스의 공급 유량으로 나눈 유량비가 선인 조건의 안정 범위에서의 선인 속도의 상한값에서는 0.05 이상이고, 또한 선인 속도의 하한값에서는 1.0 이하인; 광섬유 소선 제조장치.