(57)【要約】【課題】放射温度計の設置が容易で適確に炉内温度を測定することができるガラス管の製造装置を提供する。【解決手段】モールド４２を下端部に付設し、かつガラス原料を収容した原料収容筒４１を加熱炉２内に配設し、加熱により溶融したガラス溶融体Ｇをモールド４２中にリング状の型穴が形成されるように同軸上に配置されたマンドレル４３と、モールド４２からの放射光の光軸上に設けられた反射体５１と、この反射体５１からの反射放射光の光軸上に設けられた放射温度計５２とを有し、この放射温度計５２によりモールド４２の温度を測定するガラス管の製造装置である。【選択図】　図１
2004010396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールドを下端部に付設しガラス原料を収容した原料収容筒を、加熱炉内に配設し、加熱により溶融したガラス溶融体を前記モールドとその中に同軸上に配置されたマンドレルによって形成されるリング状の型穴から流下させて管引きするガラス管の製造装置において、前記モールドからの放射光の光軸上に設けられた反射体と、この反射体からの反射放射光の光軸上に設けられた放射温度計とを有し、この放射温度計によりモールドの温度を測定することを特徴とするガラス管の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガラス管の製造装置において、上記反射体は、加熱炉の下部に配設された開口部に対向して設けられた空間部内に設置されたことを特徴とするガラス管の製造装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のガラス管の製造装置において、上記反射体と放射温度計を結ぶ光軸上に、空間部を形成するための部材に穿設された貫通孔を貫通する光透過体が設けられたことを特徴とするガラス管の製造装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のガラス管の製造装置において、上記反射体は、不活性ガス吹付け機構により、不活性ガスが吹付けられることを特徴とするガラス管の製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載のガラス管の製造装置において、上記不活性ガス吹付け装置は、光透過体と一体に設けられたことを特徴とするガラス管の製造装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のガラス管の製造装置において、上記反射体は、シリカガラス製であることを特徴とするガラス管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガラス管の製造装置に係わり、特に加熱炉内温度を測定する放射温度計を設けたガラス管の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高精度の管径のガラス管を製造するには、ガラス管の製造装置の炉内温度を正確に把握して、適確な温度制御を行ない、温度プロファイルのバラツキを抑制する必要がある。しかしながら、従来の炉内温度の測定は、熱電対を用いて行なわれることが多く、２０００℃を超える高温炉内には熱電対の設置が困難であり、設置可能な位置に取付けても、適確に温度を測定することができなかった。また、放射温度計を用いて温度測定を行なう場合にも、加熱炉の下部に配設された開口部に対向して酸化防止空間部を設ける必要があるなど炉構造上から、さらに、放射温度計を高温から守る熱対策上からもその設置に制限を受けていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、放射温度計の設置が容易で適確に炉内温度を測定することができるガラス管の製造装置が要望されていた。
【０００４】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、放射温度計の設置が容易で適確に炉内温度を測定することができるガラス管の製造装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、モールドを下端部に付設しガラス原料を収容した原料収容筒を、加熱炉内に配設し、加熱により溶融したガラス溶融体を前記モールドとその中に同軸上に配置されたマンドレルによって形成されるリング状の型穴から流下させて管引きするガラス管の製造装置において、前記モールドからの放射光の光軸上に設けられた反射体と、この反射体からの反射放射光の光軸上に設けられた放射温度計とを有し、この放射温度計によりモールドの温度を測定することを特徴とするガラス管の製造装置が提供される。これにより、放射温度計の設置が容易で適確に炉内温度を測定することができるガラス管の製造装置が実現される。
【０００６】
好適な一例では、上記反射体は、加熱炉の下部に配設された開口部に対向して設けられた空間部内に設置される。これにより、放射温度計を加熱炉の高温部と対向して配設する必要がなく、放射温度計の設置の自由度が増し、さらに、放射温度計を熱から守り、放射温度計の長寿命化が実現される。
【０００７】
また、他の好適な一例では、上記反射体と放射温度計を結ぶ光軸上に、空間部を形成するための部材に穿設された貫通孔を貫通する光透過体が設けられる。これにより、塵埃などにより貫通孔が閉塞されることがなく、確実に測温が行なえる。
【０００８】
また、他の好適な一例では、上記反射体は、不活性ガス吹付け機構により、不活性ガスが吹付けられる。これにより、反射体に付着するＳｉＯ２パーティクルが除去されると共に、表面粗れが防止され、また、反射体は冷却される。
【０００９】
また、他の好適な一例では、上記不活性ガス吹付け装置は、光透過体と一体に設けられる。これにより、不活性ガス吹付け機構の取付けが容易になる。
【００１０】
また、他の好適な一例では、上記反射体は、シリカガラス製である。これにより、光透過性および耐熱性に優れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるガラス管の製造装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明に係わるガラス管の製造装置の縦断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明に係わるガラス管の製造装置１は、高周波誘導加熱炉２と、この高周波誘導加熱炉２内に設けられた管引装置４と、炉内温度測定手段５を有している。
【００１４】
上記高周波誘導加熱炉２は、シリカガラスからなる内筒２１、外筒２２の間に誘導コイル２３を収容すると共に、内筒２１の内側にグラファイトからなる発熱筒２４を同軸配置し、かつこの発熱筒２４と内筒２１との間に炭化けい素粉末等の断熱材２５を充填する一方、各筒２１、２２の上下端をそれぞれ上蓋２６、炉床部材２７により閉鎖し連結して構成され、図示しない架台に載置されている。また、発熱筒２４内の下方には、グラファイトからなる保持筒２９が炉床部材２７に載置して収容されている。
【００１５】
上記管引き装置４は、全てグラファイトからなり、ガラス溶融体Ｇが収納される原料収容筒４１と、その下端部に付設されたリング状のモールド４２と、このモールド４２内に同軸上に配置されてリング状の型穴を形成するマンドレル４３からなっている。
【００１６】
炉内温度測定手段５は、モールド４２からの放射光の光軸上に設けられた反射体５１と、高周波誘導加熱炉２外で反射体５１からの反射放射光の光軸上に設けられた通常の放射温度計５２からなり、放射温度計５２によりモールド４２を測定することにより、加熱炉２内温度を測定できるようになっている。なお、必要に応じて、炉内部位、例えば、製管直前のシリカガラス溶融体Ｇの温度を把握したい場合には、予めモールド４２と上記炉内部位との温度の相関を求めておくとよい。
【００１７】
反射体５１は、円板形状のシリカガラスからなり、加熱炉２の下部に配設された開口部２８に対向して設けられた空間部３０内に設置されている。また、この空間部３０を形成する部材、例えば、酸化防止板３１を支持する支持部材３２には、この支持部材３２に設けられた貫通孔３３を貫通する例えば、中実のシリカガラス棒のような光透過体５３が反射体５１と放射温度計５２を結ぶ光軸上に配設されている。光透過体５３を設けることにより、塵埃などにより貫通孔３３が閉塞されることがなく、確実に測温が行なえ、また、光透過体５３はシリカガラス棒であるので、光透過性および耐熱性に優れる。
【００１８】
また、空間部３０内には、外部に設けられた不活性ガス供給源、例えば窒素供給源（図示せず）に連通され反射体５１に、不活性ガス、例えば窒素ガスを吹付けるノズル形状の不活性ガス吹付け機構５４が設けられている。これにより、反射体５１に付着するＳｉＯ２パーティクルが除去されると共に、表面粗れが防止され、また、反射体５１は冷却される。
【００１９】
さらに、放射温度計５２は、ガラス管の製造装置１全体を制御する制御装置６に接続され、放射温度計５２により測温されて温度情報信号を制御装置６に送り、この制御装置６に接続された誘導コイル２３をコイル制御器２３ａを介して制御し、加熱炉２内を所望の温度に制御できるようになっている。
【００２０】
なお、符号３４は炭化けい素からなる保持枠、３５はグラファイトからなる蓋部材であり、３６は炉床部材２７を冷却する冷媒を流すべくその内部に形成した中空部である。
【００２１】
また、上記実施形態では、図１に示すように、不活性ガス吹付け機構５４は光透過体５３と別個に配設したが、図２に示すように、不活性ガス吹付け機構５４Ａをシリカガラス製でパイプ状に形成し、長めに形成されたその底部５４Ａ１を光透過体５３Ａとして、不活性ガス吹付け機構５４Ａと光透過体５３Ａを一体に形成し、中空部５４Ａ１において、支持部材３２Ａに設けられた貫通孔３３Ａを貫通させて、保持するようにしてもよい。これにより、上記実施形態と同様の効果が得られると共に、不活性ガス吹付け機構５４Ａの取付けが容易になる。
【００２２】
次に本発明に係わるガラス管の製造装置を用いたガラス管の製造方法について説明する。図１に示すように、予め円筒状の原料ガラスインゴット、例えば、シリカガラスインゴットを用意し、このインゴットをシリカガラス原料とし、マンドレル４３に嵌装して原料収容筒４１内に収容する。しかる後、誘導コイル２３に給電し、シリカガラス原料を溶融してシリカガラス溶融体Ｇとした後、マンドレル４３とリング状のモールド４２とによって形成される型穴から流下させ、ローラあるいはバキュームチャック等を用いてシリカガラス管Ｐを管引きする。
【００２３】
このような製管工程において、高精度の管径のガラス管を製造するには、ガラス管の製造装置１の炉内温度を正確に把握して、適確な温度制御を行なう必要があり、次のようにして測温される。
【００２４】
例えば、モールド４２から発する放射光を、反射体５１で反射させ放射温度計５２で受光して測温が行なわれる。モールド４２は、加熱炉２に配置され、常時シリカガラス溶融体Ｇと接し、かつ、伝熱性のよいグラファイト製であるので、このモールド４２の温度を測定することで、加熱炉２内温度を測定することができる。
【００２５】
また、製管工程中、加熱炉２内温度は、高温になるが、放射温度計５２はモールド４２から発する放射光を、反射体５１で反射させて受光するので、放射温度計５２を加熱炉２の高温部と対向して配設する必要がなく、放射温度計５２の設置の自由度が増し、さらに、放射温度計５２を熱から守り、放射温度計５２の長寿命化が図れる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係わるガラス管の製造装置によれば、放射温度計の設置が容易で適確に炉内温度を測定することができるガラス管の製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の石英ガラス管の製造装置の一実施例を示す縦断面図。
【図２】本発明の石英ガラス管の製造装置に用いられる不活性ガス吹付け機構と光透過体の他の実施形態の縦断面図。
【符号の説明】
１　ガラス管の製造装置
２　高周波誘導加熱炉
４　管引装置
５　炉内温度測定手段
６　制御装置
２１　内筒
２２　外筒
２３　誘導コイル
２３ａ　コイル制御器
２４　発熱筒
２５　断熱材
２６　上蓋
２７　炉床部材
２８　開口部
２９　保持筒
３０　空間部
３１　酸化防止板
３２　支持部材
３３　貫通孔
３４　保持枠
３５　蓋部材
３６　中空部
４１　原料収容筒
４２　モールド
４３　マンドレル
５１　反射体
５２　放射温度計
５３　光透過体
５４　不活性ガス吹付け機構
Ｇ　ガラス溶融体
Ｐ　シリカガラス管
【図１】
2004010396.tif 000003
【図２】
2004010396.tif 000004