(57)【要約】      （修正有）【課題】コアバーナから吹出された浮遊するスートが反応室の壁面に付着するのを阻止する。【解決手段】コアバーナ９が配置され、昇降可能な支持チャック１５によって上下動自在に支持された種棒１７が下降する反応室３と、その反応室３の一方の壁面に設けられた外気取入口１１と、その外気取入口１１と反対側で反応室の他方に排気ダクト１３を介して接続され内部を吸引風が流れる排気誘導ダクト２３とで構成し、前記外気取入口１１を、壁面の上下壁際まで設けられた水平方向に長い複数の水平スリット口１９と、その水平スリット口１９の左右両側で、壁際に設けられた上下方向に長い上下スリット口２１の組合せから成る形状とし、壁際に沿った排気風の流れを確保する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアバーナが配置された反応室と、その反応室の一方の壁面に設けられた外気取入口と、その外気取入口と反対側で反応室の他方に排気ダクトを介して接続され内部を吸引風が流れる排気誘導ダクトとを備え、
前記外気取入口は、壁面の上下壁際まで設けられた水平方向に長い複数の水平スリット口と、その水平スリット口の左右両側で、壁際に設けられた上下方向に長い上下スリット口の組合せから成る一方、前記反応室の上面に、昇降可能な支持チャックによって上下動自在に支持された種棒が上方から挿入される挿入ガイド管が設けられていることを特徴とするガラス母材製造装置。
【請求項２】
前記水平スリット口及び上下スリット口は、開口断面が末広がり状の形状となっていることを特徴とする請求項１記載のガラス母材製造装置。
【請求項３】
前記反応室は、上下の寸法が前後又は左右の寸法より短く設定された背の低い反応容積となっていることを特徴とする請求項１記載のガラス母材製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバに適するガラス母材製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にガラスを母材とした製品に、例えば、光ファイバや光学系レンズが知られており、そのガラス母材の製造方法には色々ある。
【０００３】
その代表例として、例えば、ＶＡＤ（Vapor Phase Axial Deposition）法があり、このＶＡＤ法の概要は、気相軸付法と呼ばれるもので、反応室内に支持された上方へ引き上げ可能な種棒に対してコアバーナから酸素水素バーナ炎とＳｉＣｌ4 （４塩化ケイ素）を吹き出し、その時に反応生成されるＳｉＯ2 （二酸化ケイ素）、ＧｅＯ2 （二酸化ゲルマニウム）等からなる粉体、スートを種棒に沿って付着させ成長させていくものである。
【０００４】
所定の径と長さに成長させたスートの母材は、軽石のように内部に隙間がたくさんある多孔質の状態にあるため、これを焼結工程において焼結させ、隙間をなくしガラス化したものがプリフォームと呼ばれるガラス母材となる。
【非特許文献１】発行所  株式会社エヌ．ティー．エス「光ファイバの最新応用技術」２００１年８月３１日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
種棒にスートを付着させ成長させていくＶＡＤ法の手段にあっては、焼結工程中にガラス母材の中に泡が作られる問題が起きる。母材中の泡は、例えば、ガラス母材を素線にする時に何百メートル、時として何キロメートルにわたって引き伸ばされ、その部分は不良品となって廃棄処分される。
【０００６】
泡の混入は生産性に直接影響を与えるところから泡の混入が起きないよう製造管理することが急務となっている。
【０００７】
泡が作られる原因は現時点では正確に解明されてはいないが、次のように考えられている。即ち、種棒にスートを付着させ成長させる工程において、種棒に付着できなかったスートが四周へ浮遊し、それが反応室の壁面に付着した後、何等かの要因で壁面から塊となって剥がれ、それが種棒に付着することで、不均一な凹凸面を作り、それがガラス化する焼結工程で泡になるものと思われる。
【０００８】
そこで、本発明は、種棒に付着しなかったスートを壁面に付着させることなく外へ円滑に排出し泡のできにくいガラス母材製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明にあっては、コアバーナが配置された反応室と、その反応室の一方の壁面に設けられた外気取入口と、その外気取入口と反対側で反応室の他方に排気ダクトを介して接続され内部を吸引風が流れる排気誘導ダクトとを備え、
前記外気取入口は、壁面の上下壁際まで設けられた水平方向に長い複数の水平スリット口と、その水平スリット口の左右両側で、壁際に設けられた上下方向に長い上下スリット口の組合せから成る一方、前記反応室の上面に、昇降可能な支持チャックによって上下動自在に支持された種棒が上方から挿入される挿入ガイド管が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のガラス母材製造装置によれば、水平スリット口と上下スリット口との組合せにより、中央部は無論として反応室の壁際に沿って排気風となる外気を流すことができるため、種棒に対して付着せずに四周に浮遊したスートを壁面へ付着させることなく排気することができる。
【００１１】
この結果、泡の原因となるスートの再付着をなくし、生産性の向上につなげることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１には、前記水平スリット口及び上下スリット口を、開口断面が末広がり状の形状とし、各スリット口を通過した排気風となる外気が渦流を作ることなく流れるようにする。
【００１３】
第２には、前記反応室の上下の寸法を、前後又は左右の寸法より短く設定された背の低い反応容積とし、反応容積内の強い排気風の流れが確保できるようにする。
【００１４】
［実施例１］
以下、図１乃至図５の図面を参照しながらこの発明の実施の形態について具体的に説明する。
【００１５】
図３は本発明にかかるガラス母材製造装置の反応室と排気誘導ダクトの関係を示した概要正面図、図４は概要平面図をそれぞれ示している。
【００１６】
ガラス母材製造装置１の反応室３は、クリーンブースとなる外側のチャンバー５内に配置された二重構造となっていて、反応室３の前後及び左右の寸法ａ，ｂはほぼ同一に設定されている。上下の寸法Ｈは従来に比べて前記前後の寸法ｂより短く設定された背の低い反応容積となっていて、従来の吸引風圧とほぼ同一と仮定した時に、容積が小さくなることで、強い排気風の流れが確保されるようになっている。
【００１７】
反応室３の上面には挿入ガイド管７が、下面にはコアバーナ９が、左右の内、一方の壁面には外気取入口１１が、他方には排気ダクト１３がそれぞれ設けられている。
【００１８】
挿入ガイド管７は支持チャック１５によって支持された種棒１７が上下動自在に挿入される挿入口となっていて、上下二段の形状となっている。上下二段の内、上位側ガイド管７ａはサポート１９を介して外側のチャンバー５に固定支持されている。下位側ガイド管７ｂは内部が見えるガラス製となっている。
【００１９】
種棒１７は、図５に示すように石英でできたロッド２１の下端部に設けられる一方、ロッド２１の上端部は前記支持チャック１５に支持されている。支持チャック１５は、前記チャンバー５に沿って配置された支柱２３に対してねじタイプの昇降装置（図示していない）によって上下動可能な支持アーム２５に設けられている。
【００２０】
したがって、支持チャック１５が下降することで種棒１７はチャンバー５に設けられた開口（図示していない）から挿入ガイド管７を介して反応室３内へ臨むようになっていて、支持チャック１５の上下に対応して種棒１７の昇降が可能となっている。
【００２１】
コアバーナ９は、前記反応室３内の下降した種棒１７に対して酸素水素バーナ炎とＳｉＣｌ4 （４塩化ケイ素）を吹き出し、その時に反応生成されるＳｉＯ2 （二酸化ケイ素）とＧｅＯ2 （二酸化ゲルマニウム）等からなるスートと呼ばれる粉体を前記種棒１７に沿って付着させ成長させていくものである。
【００２２】
コアバーナ９の数は１つに特定されず、作業効率の面を考えると複数あることが望ましい。
【００２３】
外気取入口１１は、図１に示すように壁面の上下壁際まで設けられた水平方向に長い複数の水平スリット口１９と、その水平スリット口１９の左右両側で、壁際に設けられた上下方向に長い上下スリット口２１の組合せから成っている。
【００２４】
水平スリット口１９と上下スリット口２１は、図２に示すように開口断面が末広がり状の形状となっていて、各スリット口１９、２１を通過する排気風となる外気が渦流を作ることなく壁面に沿った円滑な流れ、層流が確保されるようになっている。
【００２５】
なお、上下スリット口２１の数は１つでもよく、複数設けるようにしてもよい。
【００２６】
排気ダクト１３は、底壁１３ａ、上壁１３ｂ、両サイド壁１３ｃから成り、その内、両サイド壁１３ｃは図４に示すように排気誘導ダクト２３のダクト径まで絞られた先細り状の形状となっている。上壁１３ｂは排気誘導ダクト２３に向かって上昇し、前記コアバーナ９からの吹出し方向に沿うテーパ形状となっている。
【００２７】
これにより、コアバーナ９から吹き出され付着しなかったスートが円滑に排気誘導ダクト２３に向かって流れるようになっている。
【００２８】
排気誘導ダクト２３は、前記排気ダクト１３と複数の接続ダクト２５、２６、２７を介して接続連通し合う断面円筒状に形成され、図外の吸収ブロアによって内部を吸引風が流れるようになっている。
【００２９】
排気誘導ダクト２３内を吸引風が流れることで負圧域が作られ、その負圧域に向かって外気取入口１１から取り入れられた排気風となる外気が反応室３内を流れるようになっている。
【００３０】
一方、排気ダクト１３と排気誘導ダクト２３をつなぐ複数の接続ダクト２５、２６、２７には開口調整弁（図示していない）がそれぞれ設けられ、最上位の接続ダクト２５の開口量は最少、真中の開口量は中、最下位の開口量は大となるよう設定され、上下の関係に配置された接続ダクト２５、２６、２７内をほぼ均一に排気風の流れが確保されるようになっている。
【００３１】
このように構成されたガラス母材製造装置１によれば、支持チャック１５に支持され反応室３内に下降した種棒１７に対してコアバーナ９からスートを吹き出し付着成長させながら順次引き上げることで一定の径と長さのスート母材２９に得られるようになる。
【００３２】
この製造工程時において、外気取入口１１から取入れられた排気風となる外気は中央部位を始めとして渦流を作ることなく反応室３の壁面に沿って流れる。と同時に、強い排気風の流れが確保される背の低い反応容積と相俟って種棒１７に付着せず浮遊したスートを壁面に付着させることなく排気誘導ダクト２３へ向かって確実に排出することができる。
【００３３】
したがって、泡の原因となるスートの再付着が起こるのを確実に妨げるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る反応室に設けられた外気取入口を示す概要説明図。
【図２】外気取入口の１つの開口断面を示した概要説明図。
【図３】反応室と排気誘導ダクトの関係を示した概要正面図。
【図４】図３の概要平面図。
【図５】支持チャックによって種棒を支持した全体の概要説明図。
【符号の説明】
【００３５】
３    反応室
７    挿入ガイド管
９    コアバーナ
１１    外気取入口
１３    排気ダクト
１５    支持チャック
１７    種棒
１９    水平スリット口
２１    上下スリット口
２３    排気誘導ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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