(57)【要約】【課題】１つの火炎検知センサを用いて複数のバーナの点火の有無を個別に検知することが可能な多孔質ガラス微粒子体の製造装置または光ファイバ母材の製造方法を提供する。【解決手段】多孔質ガラス微粒子体の製造装置は、複数のバーナ３Ａ〜３Ｅと、火炎が発する光波を検知することによって火炎の有無を検知することができる火炎検知センサ６と、複数のバーナと火炎検知センサとの間に配置された少なくとも１つの遮蔽板７と、を備える。遮蔽板の少なくとも各バーナに対応する位置には貫通孔７ａ〜７ｅが形成されている。【選択図】図３
2020186150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバーナと、
火炎が発する光波を検知することによって火炎の有無を検知することができる火炎検知センサと、
前記複数のバーナと前記火炎検知センサとの間に配置された少なくとも１つの遮蔽板と、を備え、
前記遮蔽板の少なくとも各バーナに対応する位置には貫通孔が形成されており、
前記火炎検知センサと、前記遮蔽板および前記複数のバーナとは、前記複数のバーナが並べられた方向において、検知対象位置と非検知対象位置との間で相対的に移動可能である、多孔質ガラス微粒子体の製造装置。
【請求項２】
前記火炎検知センサと、前記検知対象位置に位置する前記バーナの検知対象部とを結ぶ直線に沿った、前記火炎検知センサと前記検知対象部との間の距離をＨ１とし、
前記直線に沿った、前記遮蔽板と前記検知対象部との間の距離をＨ２とし、
前記複数のバーナが並べられた間隔をＣとし、
前記貫通孔の幅をＷ１とし、
２以上の自然数をＮとするとき、以下の（１２）式または（１３)式を満足する、請求項１に記載の多孔質ガラス微粒子体の製造装置。
【数１２】
2020186150.tif 000018
【数１３】
2020186150.tif 000019
【請求項３】
前記遮蔽板には、前記複数の貫通孔から延びる衝立部が設けられている、請求項１または２に記載の多孔質ガラス微粒子体の製造装置。
【請求項４】
前記火炎検知センサと、前記検知対象位置に位置する前記バーナの検知対象部とを結ぶ直線に沿った、前記衝立部の寸法をＨ３とし、
前記貫通孔の幅をＷ２とし、
前記複数のバーナが並べられた間隔をＣとするとき、以下の数式（１４）を満足する、請求項３に記載の多孔質ガラス微粒子体の製造装置。
【数１４】
2020186150.tif 000020
【請求項５】
火炎の有無を検知することができる第２火炎検知センサをさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の多孔質ガラス微粒子体の製造装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の多孔質ガラス微粒子体の製造装置を用いて、ターゲット部材にガラス微粒子を付着させることで多孔質ガラス微粒子体を得る工程と、
前記多孔質ガラス微粒子体を焼結させる工程と、を有する、光ファイバ母材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質ガラス微粒子体の製造装置および光ファイバ母材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数のバーナと火炎検知センサとを備えた、多孔質ガラス微粒子体の製造装置が開示されている。特許文献１では、１つの火炎検知センサによって、検知範囲内に位置する全てのバーナの点火の有無を検知している。
また、特許文献１に示されるような製造装置により得られた多孔質ガラス微粒子体を焼結することで、光ファイバ母材が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−９４６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成では、例えば複数のバーナのうち一部が点火し、残りが点火していないときに、当該点火していないバーナを検知することが難しい。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされ、１つの火炎検知センサを用いて複数のバーナの点火の有無を個別に検知することが可能な多孔質ガラス微粒子体の製造装置または光ファイバ母材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る多孔質ガラス微粒子体の製造装置は、複数のバーナと、火炎が発する光波を検知することによって火炎の有無を検知することができる火炎検知センサと、前記複数のバーナと前記火炎検知センサとの間に配置された少なくとも１つの遮蔽板と、を備え、前記遮蔽板の少なくとも各バーナに対応する位置には貫通孔が形成されており、前記火炎検知センサと、前記遮蔽板および前記複数のバーナとは、前記複数のバーナが並べられた方向において、検知対象位置と非検知対象位置との間で相対的に移動可能である。
【０００７】
また、本発明の第２の態様に係る光ファイバ母材の製造方法は、上記第１の態様に係る多孔質ガラス微粒子体の製造装置を用いて、ターゲット部材にガラス微粒子を付着させることで多孔質ガラス微粒子体を得る工程と、前記多孔質ガラス微粒子体を焼結させる工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の上記態様によれば、１つの火炎検知センサを用いて複数のバーナの点火の有無を個別に検知することが可能な多孔質ガラス微粒子体の製造装置または光ファイバ母材の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る製造装置の概略図である。
【図２】バーナ、遮蔽板、および火炎検知センサの配置の例を示す図である。
【図３】第１実施形態に係るバーナ、遮蔽板、および火炎検知センサの位置関係を説明する図である。
【図４】図３から火炎検知センサの位置をずらした状態を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る各構成の寸法関係を説明する図である。
【図６】図５の一部を抜粋し、説明のための符号を付した図である。
【図７】（ａ）は図６に示すように火炎検知センサの検知領域および検知対象部の中心同士が一致した状態を示す図である。（ｂ）は（ａ）から検知領域をΔＷだけずらした状態を示す図である。
【図８】第２実施形態に係るバーナ、遮蔽板、および火炎検知センサの位置関係を説明する図である。
【図９】第３実施形態に係るバーナ、遮蔽板、第２遮蔽板、および火炎検知センサの位置関係を説明する図である。
【図１０】図２の変形例に係る製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態の多孔質ガラス微粒子体の製造装置、および光ファイバ母材の製造方法について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、多孔質ガラス微粒子体の製造装置（以下、単に製造装置１０という）は、チャンバ２と、複数のバーナ３Ａ〜３Ｅと、を備えている。チャンバ２内には、ターゲット部材１が収容されている。ターゲット部材１は、製造装置１０により製造される多孔質ガラス微粒子体のコアとなる部材である。ターゲット部材１は石英などにより形成されている。ターゲット部材１の両端は、チャックによって回転自在に支持されている。
【００１１】
図１の例では、ターゲット部材１の長手方向が鉛直方向に対して略直交している。すなわち、ターゲット部材１は略水平方向に延びている。なお、製造装置１０の構成は適宜変更可能である。例えば、ターゲット部材１の長手方向は鉛直方向に略平行であってもよい。各バーナ３Ａ〜３Ｅは、ターゲット部材１の長手方向に沿って並べられている。
【００１２】
チャンバ２には、開口部２ａと、排気部２ｂとが設けられている。開口部２ａは、ターゲット部材１の長手方向に沿って延びている。排気部２ｂは、燃焼した可燃性ガスなどがチャンバ２内から排気される部分である。
各バーナ３Ａ〜３Ｅは、チャンバ２の開口部２ａに設けられている。バーナ３Ａ〜３Ｅは、外部のトラバース手段（図示省略）により、図中の区間（Ｘ１→Ｘ２→Ｘ３→Ｘ４→Ｘ１）をトラバースして循環するように構成されている。
【００１３】
なお、各バーナ３Ａ〜３Ｅは、ターゲット部材１に対して、ターゲット部材１の長手方向に相対移動可能であれば、図１に示すように循環移動しなくてもよい。例えば、各バーナ３Ａ〜３Ｅをターゲット部材１の長手方向に往復運動させてもよい。あるいは、各バーナ３Ａ〜３Ｅを固定し、ターゲット部材１をその長手方向に往復運動させてもよい。
【００１４】
各バーナ３Ａ〜３Ｅには、各種ガス供給源（図示略）から可燃性ガス、助燃ガス、原料ガス、シールガス及びパージガスが供給される。可燃性ガスとしては、Ｈ２ガスなどが用いられる。助燃ガスとしては、Ｏ２ガスなどが用いられる。原料ガスとしては、ＳｉＣｌ４ガスなどが用いられる。
【００１５】
パージガスは、バーナ３Ａ〜３Ｅへの原料ガスの供給を停止した後、バーナ３Ａ〜３Ｅから可燃性ガスまたは可燃性を有する原料ガスを押し出して、いわゆる逆火を防止するために用いられる。パージガスとしては、Ｎ２ガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ａｒガスなどの不活性ガスが用いられる。
【００１６】
シールガスは、バーナ３Ａ〜３Ｅから噴出したガス同士の接触を遅らせ、反応の開始を所望の時間遅らせることで、反応生成物やエネルギーがバーナ３Ａ〜３Ｅの先端に悪影響を及ぼすのを防止するために用いられる。例えば、原料ガスがバーナ３Ａ〜３Ｅから噴出後、直ちに酸水素火炎と接触すると、生成されたガラス微粒子がバーナ３Ａ〜３Ｅに付着してしまう場合がある。そこで、シールガスによって原料ガスの反応を遅らせることで、ガラス微粒子がバーナ３Ａ〜３Ｅに付着することを抑制できる。シールガスとしては、Ｎ２ガスやＡｒガスなどの不活性ガスが用いられる。なお、各ガスの組成は適宜変更可能である。
【００１７】
次に、バーナ３Ａ〜３Ｅに火炎が生じていることを検知するための構成について、図２、図３を用いて説明する。図２、図３に示すように、製造装置１０は、火炎検知センサ６と、遮蔽板７と、制御部１１と、を備えている。
図２は、火炎検知センサ６および遮蔽板７の配置の例を示す図である。火炎検知センサ６は、火炎が発する光波を検知することによって火炎の有無を検知することができるセンサである。火炎検知センサ６は、遮蔽板７に形成された貫通孔７ａ〜７ｅを通して、検知対象位置Ｐ１（後述）に位置するバーナの火炎が発する光波を検知する。
【００１８】
火炎検知センサ６は、赤外線を検知してもよいし、紫外線を検知してもよいし、可視光線を検知してもよい。具体的には、温度によって火炎の有無を検知する赤外線温度計（放射温度計）や、火炎が発する紫外線・可視光線などを検知することで火炎の有無を検知するセンサを、火炎検知センサ６として用いることができる。
【００１９】
火炎検知センサ６は、有線または無線により制御部１１に接続されている。火炎検知センサ６は、制御部１１に対して光波の検知結果を出力する。制御部１１は、火炎検知センサ６による光波の検知結果に基づいて、火炎の有無を判定する。判定の具体的な方法としては、例えば、光波に基づく信号の強度を閾値と比較する方法を用いてもよい。あるいは、光波に基づいて得られた画像を、正常に点火しているときの画像と比較する方法を用いてもよい。上記の閾値や正常に点火しているときの画像は、多孔質ガラス微粒子体を実際に製造する前に、事前検討を行うことによって得られる。制御部１１は、上記以外の方法によって判定を行ってもよい。
【００２０】
なお、火炎検知センサ６自体が火炎の有無を判定してもよい。この場合、制御部１１は設けられていなくてもよい。
また、上記制御部１１は、バーナ３Ａ〜３Ｅに可燃性ガスが供給されているにもかかわらず火炎が生じていないと判定した場合、可燃性ガスおよび原料ガスの一方または両方のバーナ３Ａ〜３Ｅへの供給を遮断するように構成されていてもよい。
【００２１】
図２、図３に示すように、遮蔽板７はバーナ３Ａ〜３Ｅと火炎検知センサ６との間に配置される。なお、図２では、複数の遮蔽板７がバーナ３Ａ〜３Ｅに対応する位置に配置され、各遮蔽板７に貫通孔７ａ〜７ｅが形成されている。遮蔽板７同士の間の隙間は、当該隙間を通じてバーナ３Ａ〜３Ｅの火炎が発する光波が火炎検知センサ６に到達しない程度に小さくてもよいし、当該隙間が遮蔽部材によって覆われていてもよい。ただし、例えばバーナ３Ａ〜３Ｅが並べられた方向に延びる１枚の遮蔽板７に対して、バーナ３Ａ〜３Ｅに対応する位置に複数の貫通孔７ａ〜７ｅを形成してもよい。
【００２２】
図２に示す各遮蔽板７は、バーナ３Ａ〜３Ｅとともに、火炎検知センサ６に対して、バーナ３Ａ〜３Ｅが並べられ他方向に移動してもよい。例えば図１に示すように、ターゲット部材１がその長手方向には移動せず、バーナ３Ａ〜３Ｅがターゲット部材１に対して移動する場合には、各遮蔽板７もバーナ３Ａ〜３Ｅとともにターゲット部材１に対して移動し、火炎検知センサ６は製造装置１０内で固定される。
【００２３】
あるいは、バーナ３Ａ〜３Ｅが製造装置１０内で固定されており、ターゲット部材１がバーナ３Ａ〜３Ｅに対して移動する場合には、各遮蔽板７は製造装置１０内で固定され、火炎検知センサ６はターゲット部材１とともに、バーナ３Ａ〜３Ｅが並べられた方向に移動する。
遮蔽板７が製造装置１０内で固定される場合は、図２のように複数の遮蔽板７を配置するのではなく、１つの遮蔽板７に複数の貫通孔７ａ〜７ｅを設けてもよい。
【００２４】
各貫通孔７ａ〜７ｅは、各バーナ３Ａ〜３Ｅに対応する位置に配置されている。図３に示す直線Ｌ１は、火炎検知センサ６の検知部６ａと、検知対象位置Ｐ１に位置するバーナ３Ａの検知対象部Ｔと、を結ぶ直線である。検知部６ａとは、光波を受光する部分である。直線Ｌ２〜Ｌ５は、火炎検知センサ６の検知部６ａと、非検知対象位置Ｐ２に位置する各バーナ３Ｂ〜３Ｅの検知対象部Ｔと、を結ぶ直線である。
【００２５】
本明細書において、「検知対象位置Ｐ１」とは、火炎検知センサ６によって火炎の有無を検知する対象となるバーナの位置である。「非検知対象位置Ｐ２」とは、火炎検知センサ６によって火炎の有無を検知する対象ではないバーナの位置である。例えば図３では、１つのバーナ３Ａが検知対象位置Ｐ１に位置し、残り４つのバーナ３Ｂ〜３Ｅが非検知対象位置Ｐ２に位置している。図１においても、バーナ３Ａが検知対象位置Ｐ１に位置し、バーナ３Ｂ〜３Ｅが非検知対象位置Ｐ２に位置している。図１に示すようにバーナ３Ａ〜３Ｅが循環する場合、図１の状態から時間が経過することに伴い、バーナ３Ａは検知対象位置Ｐ１から非検知対象位置Ｐ２に移動し、バーナ３Ｂ〜３Ｅは非検知対象位置Ｐ２から検知対象位置Ｐ１に移動する。
【００２６】
以下、検知対象位置Ｐ１に位置するバーナを「検知対象バーナ」といい、非検知対象位置Ｐ２に位置するバーナを「非検知対象バーナ」という。
また、本明細書では理解を容易にするため、バーナ３Ａが検知対象位置Ｐ１に位置し、他のバーナ３Ｂ〜３Ｅが非検知対象位置Ｐ２に位置する場合を説明する。ただし、上記の通り、時間の経過に伴って検知対象位置Ｐ１に位置するバーナは入れ替わる。
【００２７】
本明細書において、「検知対象部Ｔ」とは、火炎検知センサ６によって検知することができる火炎の部分である。検知対象部Ｔの位置は、火炎検知センサ６の種類、およびバーナ３Ａ〜３Ｅに供給する可燃性ガスの種類などによって異なる。
例えば火炎検知センサ６が赤外線温度計の場合、所定の温度以上となっている領域の有無によって、火炎が生じているか否かを判定する。火炎の温度は、バーナ３Ａ〜３Ｅの開口部から所定の距離だけ離れた部分が最も高温となる場合が多い。この場合の検知対象部Ｔは、可燃性ガスが燃焼する場合に高温となる部分、すなわちバーナ３Ａ〜３Ｅの開口部から所定の距離だけ離れた部分とすることができる。火炎の有無を判定する際の温度の閾値は、バーナ３Ａ〜３Ｅに供給される可燃性ガスの種類などに応じて適宜決定される。
【００２８】
また、火炎検知センサ６が、紫外線・可視光線などを検知することで火炎の有無を検知するセンサである場合、所定の波長帯の光波がバーナ３Ａ〜３Ｅの開口部近傍から発せられているか否かによって、火炎の有無を判定する。従って、この場合の検知対象部Ｔは、可燃性ガスが燃焼する場合に検知対象となる波長帯の光波が生じる部分とすることができる。
【００２９】
図３では、直線Ｌ１上に遮蔽板７の貫通孔７ａが位置しているため、検知対象位置Ｐ１に位置するバーナ３Ａの火炎が発する光波を、火炎検知センサ６によって検知することができる。したがって、火炎検知センサ６は、検知対象位置Ｐ１に位置するバーナ３Ａ〜３Ｅに火炎が生じているか否かを、光波の検知結果に応じて検知することができる。
【００３０】
また、図３では、直線Ｌ２〜Ｌ５上に遮蔽板７の貫通孔が位置していない。このため、非検知対象バーナ３Ｂ〜３Ｅが発する光波は、遮蔽板７によって遮られて、少なくとも直接的には火炎検知センサ６の検知部６ａには到達しない。このため、非検知対象バーナの火炎が発する光波により、検知対象バーナ３Ａに火炎が生じているとの誤検知がなされることを抑制できる。
【００３１】
次に、本実施形態に係る光ファイバ母材の製造方法について説明する。
【００３２】
まず、チャンバ２内にターゲット部材１をセットする。
次に、可燃性ガスをバーナ３Ａ〜３Ｅに供給して、当該可燃性ガスに点火し、火炎を生じさせる。火炎を生じさせるタイミングは適宜変更可能である。例えば、バーナ３Ａ〜３Ｅが検知対象位置Ｐ１に到達する直前に可燃性ガスの供給を開始し、当該可燃性ガスに点火してもよい。あるいは、バーナ３Ａ〜３Ｅの位置に関わらず、常時火炎を生じさせておいてもよい。
【００３３】
次に、火炎検知センサ６によって光波を検知することで、検知対象バーナ３Ａにおいて可燃性ガスが燃焼して火炎４が生じているか否かを判定する。この判定は、火炎検知センサ６自体が行っても良いし、制御部１１が行ってもよい。さらに、制御部１１は、火炎検知センサ６に基づく判定結果が、火炎４が点火されていないとの判定であったときに、可燃性および原料ガスの一方または両方のバーナ３Ａ〜３Ｅへの供給を遮断するように構成されていてもよい。
【００３４】
次に、可燃性ガスが燃焼して火炎が生じている状態で、検知対象バーナに原料ガスを供給する。原料ガスを酸化反応または加水分解反応させることで、ガラス微粒子が生成される。ターゲット部材１を回転させながら、ターゲット部材１の表面にガラス微粒子を堆積させてスート層を形成することで、多孔質ガラス微粒子体が得られる。なお、各バーナ３Ａ〜３Ｅはターゲット部材１の長手方向においてターゲット部材１に対して移動するため、多孔質ガラス微粒子体の厚みの長手方向におけるばらつきを抑制することができる。
【００３５】
次に、多孔質ガラス微粒子体のスート層を加熱して焼結させることで、光ファイバ母材が得られる。
また、当該光ファイバ母材を紡糸炉によって線引きして光ファイバ裸線を形成し、当該光ファイバ裸線を冷却して周囲に被覆層を設けることで、光ファイバを製造することができる。なお、線引きの前に、必要に応じて、光ファイバ母材に脱水処理やドーパントをドープする処理を行ってもよい。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態の製造装置１０は、複数のバーナ３Ａ〜３Ｅと、火炎が発する光波を検知することによって火炎の有無を検知することができる火炎検知センサ６と、複数のバーナ３Ａ〜３Ｅと火炎検知センサ６との間に配置された少なくとも１つの遮蔽板７と、を備えている。そして遮蔽板７の各バーナ３Ａ〜３Ｅに対応する位置には貫通孔７ａ〜７ｅが形成されている。また、火炎検知センサ６と、遮蔽板７および複数のバーナ３Ａ〜３Ｅとは、複数のバーナ３Ａ〜３Ｅが並べられた方向において、検知対象位置Ｐ１と非検知対象位置Ｐ２との間で相対的に移動可能である。この構成により、１つの火炎検知センサ６を用いて、検知対象位置Ｐ１に到達した各バーナ３Ａ〜３Ｅの火炎が点火しているか否かを個別に検知することが可能となる。
【００３７】
次に、火炎検知センサ６および遮蔽板７のより好ましい配置について説明する。
例えば図４では、図３に対して火炎検知センサ６の位置を異ならせているが、図４では直線Ｌ３、Ｌ５上に貫通孔７ｂ、７ｃが位置している。このため、非検知対象位置Ｐ２に位置するバーナ３Ａ〜３Ｅが発する光波が、貫通孔７ｂ、７ｃを通して、直接的に火炎検知センサ６の検知部６ａに到達する場合がある。したがって、検知対象位置Ｐ１に位置するバーナ３Ａ〜３Ｅに火炎が生じていない場合でも、当該火炎が生じていると誤検知される可能性がある。図３と図４とでは、遮蔽板７の貫通孔７ａ〜７ｅの位置や大きさは同じであり、バーナ３Ａ〜３Ｅおよび遮蔽板７に対する火炎検知センサ６の距離のみが異なっている。このように、火炎検知センサ６、遮蔽板７、およびバーナ３Ａ〜３Ｅの相対的な位置関係次第では、火炎検知センサ６による誤検知が生じ得ることが判る。
【００３８】
ここで本願発明者らが鋭意検討した結果、火炎検知センサ６による誤検知を抑止することが可能な各構成の配置に法則性があることを見出した。以下、図５を用いて詳細に説明する。なお、図５では説明をわかりやすくするため、貫通孔７ａ〜７ｅの幅を図３、図４と異ならせている。
【００３９】
まず、図５に示す各寸法について説明する。寸法Ｈ１は、火炎検知センサ６の検知部６ａと、検知対象バーナ３Ａの検知対象部Ｔと、の間の直線距離である。寸法Ｈ２は、遮蔽板７が延びる仮想平面および直線Ｌ１の交点と、検知対象バーナ３Ａの検知対象部Ｔと、の間の直線距離である。寸法Ｗ１は、バーナ３Ａ〜３Ｅの開口部の幅である。寸法Ｗ２は、貫通孔７ａ〜７ｅの幅である。寸法Ｃは、複数のバーナ３Ａ〜３Ｅが並べられた間隔である。
【００４０】
寸法Ｗ３は、火炎検知センサ６により、非検知対象バーナ３Ｃの光波が検知される領域（以下、単に検知領域という）の幅を示している。寸法Ｗ３の大きさは、図６に示すように、幾何学的に求められる。すなわち、火炎検知センサ６の検知部６ａの位置を点Ｏ、貫通孔７ｂの両端部の位置を点Ａ、Ｂ、検知領域の両端部の位置を点Ａ’、Ｂ’とする。三角形ＯＡＢと三角形ＯＡ’Ｂ’とは相似であるため以下の数式（１）が成り立つ。
【００４１】
【数１】
2020186150.tif 000003
【００４２】
数式（１）を変形すると、下記数式（２）が得られる。
【００４３】
【数２】
2020186150.tif 000004
【００４４】
非検知対象バーナ３Ｃの火炎が、火炎検知センサ６によって検知されないための条件は、検知領域の幅Ｗ３の範囲内にバーナ３Ｃの火炎が位置しないことである。ここで、火炎の幅はバーナ３Ａ〜３Ｅの開口部の幅と同等以下であるとみなすことができる。つまり、検知領域の幅Ｗ３の範囲内にバーナ３Ｃの開口部の幅Ｗ１が位置していなければ、火炎検知センサ６によって非検知対象位置Ｐ２に位置するバーナ３Ｃの火炎が誤検知されることを抑制できる。
【００４５】
例えば図６に示す火炎検知センサ６の位置を紙面の上方にずらすと、火炎検知センサ６の検知領域（幅Ｗ３の領域）は紙面の右側にずれていき、所定量（以下、ΔＨと表す）だけ上方にずらした時点で検知領域内から火炎が外れる。同様に、図６に示す火炎検知センサ６の位置を紙面の下方にずらすと、火炎検知センサ６の検知領域は紙面の左側にずれていき、所定量ΔＨだけ下方にずらした時点で検知領域内から火炎が外れる。
【００４６】
図７を用いて、バーナ３Ｃの火炎の位置から火炎検知センサ６の検知領域を外すために、検知領域を左右にどの程度ずらせばよいかについて考察する。図７（ａ）は、検知領域（幅Ｗ３の範囲）の中心位置とバーナ３Ｃの検知対象部Ｔの位置とが一致している場合を示している。図７（ｂ）は、検知領域を図７（ａ）から左方にずらし、火炎の位置から検知領域が外れた状態を示している。図７（ａ）から図７（ｂ）への検知領域の左右方向のずれ量ΔＷは、以下の数式（３）により表すことができる。
【００４７】
【数３】
2020186150.tif 000005
【００４８】
数式（３）に数式（２）を代入することで、以下の数式（４）が得られる。
【００４９】
【数４】
2020186150.tif 000006
【００５０】
また、図５、図６では、寸法Ｈ１を寸法Ｈ２の２倍としており、このときに検知領域の中心位置がバーナ３Ｃの検知対象部Ｔの位置と一致している。したがって、図５、図６において、火炎検知センサ６の検知領域からバーナ３Ｃの火炎を外すための条件は、以下の数式（５）または（６）を満たすことである。ここで、ΔＨはΔＷに基づいて求められる大きさである。
【００５１】
【数５】
2020186150.tif 000007
【００５２】
【数６】
2020186150.tif 000008
【００５３】
次に、ΔＨの大きさを求める。
図６において、直線ＯＡ’と直線ＯＢ’とは厳密には平行ではないが、線分ＯＡ’および線分ＯＢ’が線分Ａ’Ｂ’よりも充分に長いため、直線ＯＡ’、直線ＯＢ’、および直線ＯＳ’は互いに平行であると近似して考える。この近似によれば、図６の火炎検知センサ６の位置を上下におけずずれ量ΔＨと、検知領域の左右方向におけるずれ量ΔＷとの間には、以下の数式（７）の関係が成り立つ。
【００５４】
【数７】
2020186150.tif 000009
【００５５】
数式（７）を変形して整理することで、下記の数式（８）が得られる。
【００５６】
【数８】
2020186150.tif 000010
【００５７】
数式（８）に数式（４）を代入することで、数式（９）が得られる。
【００５８】
【数９】
2020186150.tif 000011
【００５９】
さらに、数式（９）を数式（５）、（６）に代入することで、以下の数式（１０）、（１１）が得られる。
【００６０】
【数１０】
2020186150.tif 000012
【００６１】
【数１１】
2020186150.tif 000013
【００６２】
上記数式（１０）、（１１）は、寸法Ｈ１が寸法Ｈ２の２倍の場合を出発点として導出された条件式である。詳細な説明は省略するが、寸法Ｈ１が寸法Ｈ２の３倍以上の整数倍である場合を出発点として導出した場合も同様となる。つまり、Ｎを２以上の自然数としたとき、以下の数式（１２）または数式（１３）を満たすことが、火炎検知センサ６によって誤検知が生じないための条件となる。
【００６３】
【数１２】
2020186150.tif 000014
【００６４】
【数１３】
2020186150.tif 000015
【００６５】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図８に示すように、本実施形態では、遮蔽板７に衝立部７ｆが設けられている点が異なる。
【００６６】
遮蔽板７には複数の衝立部７ｆが設けられており、各衝立部７ｆは、各貫通孔７ａ〜７ｅの開口縁からバーナ３Ａ〜３Ｅ側に向けて延びている。衝立部７ｆは、筒状（貫通孔７ａ〜７ｅが円形孔の場合は円筒状）であってもよいし、板状であってもよい。
図８の直線Ｌ３、Ｌ５に示すように、仮に衝立部７ｆが無かった場合には、貫通孔７ｂ、７ｃを通してバーナ３Ｃ、３Ｅの検知対象部Ｔと火炎検知センサ６の検知部６ａとが直線的に結ばれる。しかしながら、直線Ｌ３、Ｌ５上には衝立部７ｆが位置しており、バーナ３Ｃ、３Ｅの火炎が渇する光波が直接的には検知部６ａに到達しないようになっている。つまり、衝立部７ｆがあることによって、非検知対象バーナ３Ｃ、３Ｅの火炎を火炎検知センサ６が誤検知することが抑制される。
【００６７】
衝立部７ｆの高さ（図８の寸法Ｈ３）は、以下の数式（１４）を満たすことが好ましい。なお、寸法Ｈ３は、火炎検知センサ６の検知部６ａと、検知対象バーナ３Ａの検知対象部Ｔとを結ぶ直線Ｌ１が延びる方向における、衝立部７ｆの高さである。
【００６８】
【数１４】
2020186150.tif 000016
【００６９】
数式（１４）は、火炎検知センサ６、バーナ３Ａの検知対象部Ｔ、およびバーナ３Ｃの検知対象部Ｔを結ぶ三角形（図６のＯＳＳ’三角形に相当）に基づき、幾何学的に導出することができる。
あるいは、以下の数式（１５）を満たすことがより好ましい。なお、数式（１５）におけるＣ’は隣り合うバーナ間の最短距離である。Ｃ’はＣよりも小さいため、数式（１５）の右辺の値は数式（１４）の右辺の値よりも大きくなる。このように、衝立部７ｆの高さが高いほど誤検知の抑制の観点から有利となる。
【００７０】
【数１５】
2020186150.tif 000017
【００７１】
数式（１４）、好ましくは数式（１５）を満たすことで、検知対象バーナ３Ａの２つ隣に位置する非検知対象バーナ３Ｃの火炎を、火炎検知センサ６が誤検知することを抑制できる。なお、衝立部７ｆの高さが、「検知対象バーナの２つ隣に位置する非検知対象バーナ」の誤検知を抑制できる高さであれば、検知対象バーナの３つ以上隣に位置する非検知対象バーナの誤検知も抑制可能である。このことは、図８において直線Ｌ５が衝立部７ｆを横切る位置が、直線Ｌ３が衝立部７ｆを横切る位置よりも低いことから明らかである。また、図８から明らかなように、検知対象バーナ３Ａに隣接する非検知対象バーナ３Ｂについては、遮蔽板７によって誤検知が抑制される。つまり、数式（１４）または（１５）を満たすことで、火炎検知センサ６がすべての非検知対象バーナの火炎を誤検知することを抑制できる。
【００７２】
なお、本実施形態では衝立部７ｆを設けることで火炎検知センサ６の誤検知を抑制したが、遮蔽板７の板厚を大きくすることでも同様の作用効果を得ることもできる。この場合、遮蔽板７の板厚を寸法Ｈ３に置き換えて、数式（１４）、（１５）を満たすようにすればよい。
【００７３】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図９に示すように、本実施形態では、火炎検知センサ６の近傍に第２遮蔽板８が設けられている点が異なる。
【００７４】
第２遮蔽板８は、遮蔽板７と火炎検知センサ６との間に位置している。第２遮蔽板８には、貫通孔８ａが形成されている。貫通孔８ａは、第２遮蔽板８を貫通している。貫通孔８ａの開口縁には、検知対象バーナ３Ａに向けて延びる第２衝立部８ｂが設けられている。第２衝立部８ｂは、筒状（貫通孔８ａが円形孔の場合は円筒状）であってもよいし、板状であってもよい。
【００７５】
本実施形態のように、２つの遮蔽板７、８を設けることで、火炎検知センサ６によって非検知対象バーナ３Ｂ〜３Ｅの火炎が誤検知されることをより確実に抑制することができる。
【００７６】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００７７】
例えば、前記実施形態では、バーナ３Ａ〜３Ｅの数は５つであったが、バーナの数は適宜変更可能である。
また、図１０に示すように、火炎検知センサ６に加えて、第２火炎検知センサ９を設けてもよい。また、火炎検知センサ６および第２火炎検知センサ９が、有線または無線により制御部１１に接続されていてもよい。２つの火炎検知センサ６、９によって、検知対象バーナの火炎を検知することで、より確実に火炎が点火しているか否かを判定することができる。製造装置１０が備える制御部１１は、２つの火炎検知センサ６、９検知結果に基づき、少なくとも一方が検知対象バーナが点火していないとの判定であった場合、可燃性および原料ガスの一方または両方の検知対象バーナへの供給を遮断するように構成されていてもよい。
【００７８】
また、前記実施形態では、説明の都合上、幾何学的な考察を紙面（例えば図６等）の左右方向および上下方向を基準に行った。しかしながら、実際の製造装置１０においては、紙面の上下方向が鉛直方向であるとは限らないし、紙面の左右方向が水平方向であるとは限らない。紙面の上下方向は実際の製造装置１０における、火炎検知センサ６と検知対象位置Ｐ１に位置するバーナの検知対象部Ｔとを結ぶ直線方向（直線Ｌ１の方向）を表しており、紙面の左右方向は、複数のバーナが並べられた方向を表している。そして、図６等に示した各寸法も、直線Ｌ１の方向および複数のバーナが並べられた方向に基づいて定義される。
【００７９】
また、図８では、衝立部７ｆが貫通孔７ａ〜７ｅの開口縁からバーナ３Ａ〜３Ｅ側に向けて延びていたが、衝立部７ｆは貫通孔７ａ〜７ｅの開口縁から火炎検知センサ６側に向けて延びていてもよい。
【００８０】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
【００８１】
例えば、前記第２実施形態における遮蔽板７の貫通孔７ａ〜７ｅの幅Ｗ２が、第１実施形態で示した数式（１２）または（１３）を満たすようにしてもよい。
また、前記第３実施形態における遮蔽板７の貫通孔７ａ〜７ｅの幅Ｗ２が、第１実施形態で示した数式（１２）または（１３）を満たすようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
３Ａ〜３Ｅ…バーナ  ６…火炎検知センサ  ７…遮蔽板  ７ａ〜７ｅ…貫通孔  ９…第２火炎検知センサ
【図１】
2020186150.tif 000021
【図２】
2020186150.tif 000022
【図３】
2020186150.tif 000023
【図４】
2020186150.tif 000024
【図５】
2020186150.tif 000025
【図６】
2020186150.tif 000026
【図７】
2020186150.tif 000027
【図８】
2020186150.tif 000028
【図９】
2020186150.tif 000029
【図１０】
2020186150.tif 000030