(57)【要約】【課題】  バーナーから噴出されるガラス微粒子を含む火炎の上昇を抑制し、スートの形成を促進させ生産性を向上させるとともに、反応容器内の壁面に付着するガラス微粒子の付着量を低減させる。【解決手段】  スート１０が形成される反応室２を備え、空気が反応室２内の一方側から他方側に水平方向に流動される反応容器１と、コア層１１を形成するコア用バーナー７と、コア層１１の周囲にクラッド層１２を形成するクラッド用バーナー６と、スート１０の先端部および胴部がコア層形成領域Ｂおよびクラッド層形成領域Ａにそれぞれ位置するようにスート１０を回転させながら引き上げる引上機構と、反応室２内における空気の流動方向を水平方向に維持するように、反応室２内に水平配置された第１〜第４水平邪魔板１９・２１・２３・２４とを有している。【選択図】図１
2004161606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス微粒子を堆積させてコア層およびクラッド層からなる二重円柱構造のスートを形成する光ファイバ母材製造装置であって、
前記スートが形成される反応室を備え、気体が前記反応室の一方側から他方側に水平方向に流動される反応容器と、
前記ガラス微粒子を含む火炎を前記反応室の一方側からコア層形成領域に向けて噴出することにより前記コア層を形成するコア用バーナーと、
前記ガラス微粒子を含む火炎を前記反応室の一方側からクラッド層形成領域に向けて噴出することによって、前記コア層の周囲に前記クラッド層を形成するクラッド用バーナーと、
前記スートの先端部および胴部が前記コア層形成領域および前記クラッド層形成領域にそれぞれ位置するように前記スートを回転させながら引き上げる引上機構と、
前記反応室の一方側であって前記クラッド用バーナーの配設位置よりも上方に配設された水平邪魔板と
を有することを特徴とする光ファイバ母材製造装置。
【請求項２】
前記水平邪魔板は、
前記スートの胴部の一部を囲むように切欠部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ母材製造装置。
【請求項３】
前記水平邪魔板は、
前記クラッド用バーナーの上方と、該クラッド用バーナーおよび前記コア用バーナーの間とにそれぞれ１つ以上配置された複数段の構成であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ母材製造装置。
【請求項４】
前記各段の水平邪魔板は、
前記スートの胴部の一部を囲むように切欠部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ母材製造装置。
【請求項５】
前記各段の水平邪魔板の切欠部は、各段におけるスートの径に対応するように大きさが設定されていることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ母材製造装置。
【請求項６】
前記反応室内における気体の流動方向を、該反応室の幅方向外側から前記スートの位置した内側に向かうように変更する風向板を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光ファイバ母材製造装置。
【請求項７】
ガラス微粒子を堆積させてコア層およびクラッド層からなる二重円柱構造のスートを形成する光ファイバ母材製造装置であって、
前記スートが形成される反応室を備え、気体が前記反応室の一方側から他方側に水平方向に流動される反応容器と、
前記ガラス微粒子を含む火炎を前記反応室の一方側からコア層形成領域に向けて噴出することにより前記コア層を形成するコア用バーナーと、
前記ガラス微粒子を含む火炎を前記反応室の一方側からクラッド層形成領域に向けて噴出することによって、前記コア層の周囲に前記クラッド層を形成するクラッド用バーナーと、
前記スートの先端部および胴部が前記コア層形成領域および前記クラッド層形成領域にそれぞれ位置するように前記スートを回転させながら引き上げる引上機構と、
前記反応室の他方側であって前記クラッド用バーナーの配設位置よりも上方に配設された水平邪魔板と
を有することを特徴とする光ファイバ母材製造装置。
【請求項８】
前記水平邪魔板は、
前記スートの胴部の一部を囲むように切欠部が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ母材製造装置。
【請求項９】
前記水平邪魔板は、
前記クラッド用バーナーの上方と、該クラッド用バーナーおよび前記コア用バーナーの間とにそれぞれ１つ以上配置された複数段の構成であることを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ母材製造装置。
【請求項１０】
前記各段の水平邪魔板は、
前記スートの胴部の一部を囲むように切欠部が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の光ファイバ母材製造装置。
【請求項１１】
ガラス微粒子を堆積させてコア層およびクラッド層からなる二重円柱構造のスートを形成する光ファイバ母材製造装置であって、
前記スートが形成される反応室を備え、気体が前記反応室内の一方側から他方側に水平方向に流動される反応容器と、
前記ガラス微粒子を含む火炎を前記気体の上流側からコア層形成領域に向けて噴出することにより前記コア層を形成するコア用バーナーと、
前記ガラス微粒子を含む火炎を前記気体の上流側からクラッド層形成領域に向けて噴出することによって、前記コア層の周囲に前記クラッド層を形成するクラッド用バーナーと、
前記スートの先端部および胴部が前記コア層形成領域および前記クラッド層形成領域にそれぞれ位置するように前記スートを回転させながら引き上げる引上機構と、
前記反応室の上面壁近傍を進行する気体を他の部分を進行する気体よりも高速に流動させる第１気体送出機構と
を有することを特徴とする光ファイバ母材製造装置。
【請求項１２】
前記スートから見て反応室の他方側には、前記コア用バーナーへの気体の循環流を減少させる遮蔽板が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の光ファイバ母材製造装置。
【請求項１３】
前記反応室は、
クラッド用バーナーを収容したクラッド層形成空間部と、コア用バーナーを収容したコア層形成空間部とに区画されていることを特徴とする請求項１１に記載の光ファイバ母材製造装置。
【請求項１４】
ガラス微粒子を堆積させてコア層およびクラッド層からなる二重円柱構造のスートを形成する光ファイバ母材製造装置であって、
前記スートが形成される反応室を備え、気体が前記反応室内の一方側から他方側に水平方向に流動される反応容器と、
前記ガラス微粒子を含む火炎を前記気体の上流側からコア層形成領域に向けて噴出することにより前記コア層を形成するコア用バーナーと、
前記ガラス微粒子を含む火炎を前記気体の上流側からクラッド層形成領域に向けて噴出することによって、前記コア層の周囲に前記クラッド層を形成するクラッド用バーナーと、
前記スートの先端部および胴部が前記コア層形成領域および前記クラッド層形成領域にそれぞれ位置するように前記スートを回転させながら引き上げる引上機構と、
前記反応室内における気体の流動方向を水平方向に維持するように、前記反応室内に水平配置された水平邪魔板と、
前記反応室の上面壁近傍を進行する気体を他の部分を進行する気体よりも高速に流動させる第１気体送出機構とを備え、
前記反応室は、クラッド用バーナーを収容したクラッド層形成空間部と、コア用バーナーを収容したコア層形成空間部とに区画されていることを特徴とする光ファイバ母材製造装置。
【請求項１５】
前記反応室内の他方側に配設され、排気口に至るまでの排気断面積が徐々に減少された排気部を有することを特徴とする請求項１ないし１４の何れか１項に記載の光ファイバ母材製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナーにより生成されたガラス微粒子を堆積させてスートの形成を行う光ファイバ母材製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ母材であるスートは、主にＶＡＤ法により製造される。ＶＡＤ法は、反応室内の一方側から他方側に向けて空気を水平方向に流しておき、一方側に配設されたバーナーによりガラス微粒子を含む火炎を生成し、この火炎を種棒に吹き当てることによりガラス微粒子を堆積させる。そして、種棒を回転させながら引上げることによって、コア層およびクラッド層からなる２重円柱構造のスートを得る方法である。従って、このＶＡＤ法においては、ガラス微粒子の単位時間当たりの堆積量がスートの径に影響するため、ガラス微粒子を含む火炎を安定してスートに吹き当てることが高品質のスートを得る上で重要である。
【０００３】
そこで、従来においては、例えば特許文献１に開示されているように、フィルタからなる整流板を反応室の一方側の全面に立設することにより空気収容室を形成し、この空気収容室で乱流状態に吹き込まれた空気を一旦収容した後、空気を整流板により整流しながら反応室に供給することによって、空気流中における火炎の安定化が図られている。
【０００４】
また、特許文献２には、反応室の一方側に空気流に対して直交するように気流整流板を立設し、この気流整流板により火炎周辺の領域に空気が流れ込まないようにすることによって、火炎の安定化を図る構成が開示されている。さらに、特許文献３には、空気供給口をバーナーの上方に配置すると共に、バーナーの上方に水平邪魔板を配置することによって、火炎周辺への空気の流れ込みを一層防止して火炎の安定化を図る構成が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３４３１５号公報
【特許文献２】特開２０００−２９００３５号公報
【特許文献３】実開平１−１０８５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成では、整流板とバーナー先端の火炎までの距離が大きいため、火炎を十分に安定化させることができないという問題がある。即ち、一般に、ガラス微粒子を含む火炎がバーナーから噴出されると、反応室内を整流状態で水平方向に流動する空気は、火炎の近傍を通過する際に、火炎の加熱により熱膨張して上昇する。そして、上記従来のように整流板とバーナー先端の火炎までの距離が大きいと、加熱された空気が抵抗なく上昇するため、時間の経過により空気の上昇流が水平方向の流動に対して相対的に大きなものになると共に、空気の整流状態が大幅に崩れることになる。この結果、バーナーの火炎は、空気の乱れに伴って上昇しながら大幅に乱れて不安定な状態となる。
【０００７】
これにより、上記従来の構成では、火炎に含まれるガラス微粒子の密度が低下および不安定化するため、ガラス微粒子の堆積により形成されるスートの径が不安定化し易いという問題がある。さらに、空気の上昇流により多くのガラス微粒子が反応室内の上面壁に付着する結果、上面壁からガラス微粒子が剥離してスートに不純物として付着し易くなるという問題もある。
【０００８】
また、特許文献２や特許文献３の構成では、バーナーに空気が送給されないため、バーナーの外壁が過熱され易く、特に大きな火炎でスートを形成する場合にバーナー寿命が短くなるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、前述のような問題点を考慮するものであり、バーナーに空気を吹き当てて長寿命を確保しながら、バーナーの火炎による空気の上昇流を抑制して火炎を安定化させると共にガラス微粒子の上面壁への付着を防止することによって、所望の径のスートを安定して高い生産性で形成する光ファイバ母材製造装置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】
【００１０】
本発明は、ガラス微粒子を堆積させてコア層およびクラッド層からなる二重円柱構造のスートを形成する光ファイバ母材製造装置であって、前記スートが形成される反応室を備え、気体が前記反応室の一方側から他方側に水平方向に流動される反応容器と、前記ガラス微粒子を含む火炎を前記反応室の一方側からコア層形成領域に向けて噴出することにより前記コア層を形成するコア用バーナーと、前記ガラス微粒子を含む火炎を前記反応室の一方側からクラッド層形成領域に向けて噴出することによって、前記コア層の周囲に前記クラッド層を形成するクラッド用バーナーと、前記スートの先端部および胴部が前記コア層形成領域および前記クラッド層形成領域にそれぞれ位置するように前記スートを回転させながら引き上げる引上機構と、前記反応室の一方側であって前記クラッド用バーナーの配設位置よりも上方に配設された水平邪魔板とを有することを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によれば、水平邪魔板がクラッド用バーナーの上方に配置されるため、スートから見て気体流の上流側における気体の水平方向の流動が維持される。この結果、火炎の上昇と乱れを引き起こす気体の上昇が少なくともスートから見て気体流の上流側で抑制されることによって、所望の径のスートを安定して高い生産性で形成することができる。さらに、気体の上昇流が抑制されると、ガラス微粒子の上面壁に対する付着量を減少させることができるため、上面壁からガラス微粒子が剥離してスートに不純物として付着する事態を発生し難いものにできる。また、熱量の大きなクラッド用バーナーに対して少なくとも気体を吹き当てて冷却することによって、クラッド用バーナーの長寿命化を図ることができる。尚、本発明の反応室に導入される気体は、フィルターや格子を通過させた気体であることが好ましく、このフィルターにはヘパフィルターが好適に利用できる。
【００１２】
また、本発明は、上記構成の光ファイバ母材製造装置であって、前記水平邪魔板は、前記スートの胴部の一部を囲むように切欠部が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
上記の構成によれば、火炎の上昇と乱れを引き起こす気体の上昇がスートから見て気体流の上流側でさらに抑制されるため、所望の径のスートを一層安定して高い生産性で形成することができる。
【００１４】
また、本発明は、上記構成の光ファイバ母材製造装置前記水平邪魔板であって、前記クラッド用バーナーの上方と、該クラッド用バーナーおよび前記コア用バーナーの間とにそれぞれ１つ以上配置された複数段の構成であることを特徴としている。上記の構成によれば、火炎の上昇と乱れを引き起こす気体の上昇が多段の水平邪魔板でさらに抑制されることによって、所望の径のスートを一層安定して高い生産性で形成することができる。
【００１５】
また、本発明は、上記構成の光ファイバ母材製造装置であって、前記各段の水平邪魔板は、前記スートの胴部の一部を囲むように切欠部が形成されていることを特徴としている。
【００１６】
上記の構成によれば、火炎の上昇と乱れを引き起こす気体の上昇が多段の水平邪魔板と各段の切欠部でさらに抑制されることによって、所望の径のスートを一層安定して高い生産性で形成することができる。
【００１７】
また、本発明は、上記構成の光ファイバ母材製造装置であって、前記各段の水平邪魔板の切欠部は、各段におけるスートの径に対応するように大きさが設定されていることを特徴としている。
【００１８】
上記の構成によれば、火炎の上昇と乱れを引き起こす気体の上昇が各段におけるスートの径に対応するように大きさが設定された各段の切欠部でさらに抑制されることによって、所望の径のスートを一層安定して高い生産性で形成することができる。
【００１９】
また、本発明は、上記構成の光ファイバ母材製造装置であって、前記反応室内における気体の流動方向を、該反応室の幅方向外側から前記スートの位置した内側に向かうように変更する風向板を有することを特徴としている。
【００２０】
上記の構成によれば、水平方向に流動する気体を風向板によりスート側に向かって流動させることができる。これにより、少量の気体が供給されても、スートに向かって気体の流速を十分に増加させることができる。
【００２１】
また、本発明は、ガラス微粒子を堆積させてコア層およびクラッド層からなる二重円柱構造のスートを形成する光ファイバ母材製造装置であって、前記スートが形成される反応室を備え、気体が前記反応室の一方側から他方側に水平方向に流動される反応容器と、前記ガラス微粒子を含む火炎を前記反応室の一方側からコア層形成領域に向けて噴出することにより前記コア層を形成するコア用バーナーと、前記ガラス微粒子を含む火炎を前記反応室の一方側からクラッド層形成領域に向けて噴出することによって、前記コア層の周囲に前記クラッド層を形成するクラッド用バーナーと、前記スートの先端部および胴部が前記コア層形成領域および前記クラッド層形成領域にそれぞれ位置するように前記スートを回転させながら引き上げる引上機構と、前記反応室の他方側であって前記クラッド用バーナーの配設位置よりも上方に配設された水平邪魔板とを有することを特徴としている。
【００２２】
上記の構成によれば、水平邪魔板が反応室の他方側であってクラッド用バーナーの上方に配置されるため、スートから見て気体流の下流側における気体の水平方向の流動が維持される。この結果、火炎の上昇と乱れを引き起こす気体の上昇が少なくともスートから見て気体流の下流側で抑制されることによって、所望の径のスートを安定して高い生産性で形成することができる。さらに、気体の上昇流が抑制されると、ガラス微粒子の上面壁に対する付着量を減少させることができるため、上面壁からガラス微粒子が剥離してスートに不純物として付着する事態を発生し難いものにできる。また、熱量の大きなクラッド用バーナーに対して少なくとも気体を吹き当てて冷却することによって、クラッド用バーナーの長寿命化を図ることができる。
【００２３】
また、本発明は、上記構成の光ファイバ母材製造装置であって、前記水平邪魔板は、前記スートの胴部の一部を囲むように切欠部が形成されていることを特徴としている。
【００２４】
上記の構成によれば、火炎の上昇と乱れを引き起こす気体の上昇がスートから見て気体流の上流側でさらに抑制されるため、所望の径のスートを一層安定して高い生産性で形成することができる。
【００２５】
また、本発明は、上記構成の光ファイバ母材製造装置であって、前記水平邪魔板は、前記クラッド用バーナーの上方と、該クラッド用バーナーおよび前記コア用バーナーの間とにそれぞれ１つ以上配置された複数段の構成であることを特徴としている。
【００２６】
上記の構成によれば、火炎の上昇と乱れを引き起こす気体の上昇が多段の水平邪魔板でさらに抑制されることによって、所望の径のスートを一層安定して高い生産性で形成することができる。
【００２７】
また、本発明は、上記構成の光ファイバ母材製造装置であって、前記各段の水平邪魔板は、前記スートの胴部の一部を囲むように切欠部が形成されていることを特徴としている。
【００２８】
上記の構成によれば、火炎の上昇と乱れを引き起こす気体の上昇が多段の水平邪魔板と各段の切欠部でさらに抑制されることによって、所望の径のスートを一層安定して高い生産性で形成することができる。
【００２９】
また、本発明は、ガラス微粒子を堆積させてコア層およびクラッド層からなる二重円柱構造のスートを形成する光ファイバ母材製造装置であって、前記スートが形成される反応室を備え、気体が前記反応室内の一方側から他方側に水平方向に流動される反応容器と、前記ガラス微粒子を含む火炎を前記気体の上流側からコア層形成領域に向けて噴出することにより前記コア層を形成するコア用バーナーと、前記ガラス微粒子を含む火炎を前記気体の上流側からクラッド層形成領域に向けて噴出することによって、前記コア層の周囲に前記クラッド層を形成するクラッド用バーナーと、前記スートの先端部および胴部が前記コア層形成領域および前記クラッド層形成領域にそれぞれ位置するように前記スートを回転させながら引き上げる引上機構と、前記反応室の上面壁近傍を進行する気体を他の部分を進行する気体よりも高速に流動させる第１気体送出機構とを有することを特徴としている。
【００３０】
上記の構成によれば、反応容器に反応室の上面壁近傍を流動する気体を第１気体送出機構により高速に流動させることによって、コア用バーナーおよびクラッド用バーナーの火炎に含まれるガラス微粒子がスートに付着せずに上昇したときに、反応室の上面壁に付着する前に高速の気体流で下流側に吹き流すことができる。これにより、多くのガラス微粒子が反応室内の上面壁に付着する量を低減できる結果、上面壁からガラス微粒子が剥離してスートに不純物として付着し難いものとすることができる。
【００３１】
また、本発明は、上記構成の光ファイバ母材製造装置であって、前記スートから見て反応室の他方側には、前記コア用バーナーへの気体の循環流を減少させる遮蔽板が設けられていることを特徴としている。
【００３２】
上記の構成によれば、コア用バーナーに向かう気体の循環流が遮蔽板により遮られるため、循環流によるコア用バーナーの火炎の乱れを防止することができる。これにより、コア層の形成を安定した火炎で行うことにより生産性を向上させることができる。
【００３３】
また、本発明は、上記構成の光ファイバ母材製造装置であって、前記反応室は、クラッド用バーナーを収容したクラッド層形成空間部と、コア用バーナーを収容したコア層形成空間部とに区画されていることを特徴としている。
【００３４】
上記の構成によれば、反応室がクラッド層形成空間部とコア層形成空間部とに区画されているため、クラッド層形成空間部における気体の循環流がコア用バーナーに向かうことがない。これにより、循環流によるコア用バーナーの火炎の乱れを減少させることができるため、コア層の形成を安定した火炎で行うことにより生産性を向上させることができる。
【００３５】
また、本発明は、ガラス微粒子を堆積させてコア層およびクラッド層からなる二重円柱構造のスートを形成する光ファイバ母材製造装置であって、前記スートが形成される反応室を備え、気体が前記反応室内の一方側から他方側に水平方向に流動される反応容器と、前記ガラス微粒子を含む火炎を前記気体の上流側からコア層形成領域に向けて噴出することにより前記コア層を形成するコア用バーナーと、前記ガラス微粒子を含む火炎を前記気体の上流側からクラッド層形成領域に向けて噴出することによって、前記コア層の周囲に前記クラッド層を形成するクラッド用バーナーと、前記スートの先端部および胴部が前記コア層形成領域および前記クラッド層形成領域にそれぞれ位置するように前記スートを回転させながら引き上げる引上機構と、前記反応室内における気体の流動方向を水平方向に維持するように、前記反応室内に水平配置された水平邪魔板と、前記反応室の上面壁近傍を進行する気体を他の部分を進行する気体よりも高速に流動させる第１気体送出機構とを備え、前記反応室は、クラッド用バーナーを収容したクラッド層形成空間部と、コア用バーナーを収容したコア層形成空間部とに区画されていることを特徴としている。
【００３６】
上記の構成によれば、火炎の上昇と乱れを引き起こす気体の上昇がスートから見て気体流の上流側で水平邪魔板により抑制されるため、所望の径のスートを安定して高い生産性で形成することができる。また、反応室の上面壁近傍を流動する気体を第１気体送出機構により高速に流動させることによって、コア用バーナーおよびクラッド用バーナーの火炎に含まれるガラス微粒子がスートに付着せずに上昇したときに、反応室の上面壁に付着する前に高速の気体流で下流側に吹き流すことができる。これにより、多くのガラス微粒子が反応室内の上面壁に付着する量を低減できる結果、上面壁からガラス微粒子が剥離してスートに不純物として付着し難いものとすることができる。
【００３７】
さらに、反応室がクラッド層形成空間部とコア層形成空間部とに区画されているため、クラッド層形成空間部における気体の循環流がコア用バーナーに向かうことがない。これにより、循環流によるコア用バーナーの火炎の乱れを減少させることができるため、コア層の形成を安定した火炎で行うことにより生産性を向上させることができる。
【００３８】
また、本発明は、上記構成の光ファイバ母材製造装置であって、前記反応室内の他方側に配設され、排気口に至るまでの排気断面積が徐々に減少された排気部を有することを特徴としている。
【００３９】
上記の構成によれば、反応室内を水平方向に流動する気体を排気する排気口に至るまでの断面積を絞ることによって、その気体と、クラッド用バーナーとコア用バーナーから噴出され、コア層およびクラッド層として堆積されなかった余剰ガラス微粒子とを排気する吸引力が向上し、効率良く排気させることができる。また、火炎に含まれるガラス微粒子による反応室内の気体のよどみを低減することができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によると、火炎の上昇と乱れを引き起こす気体の上昇が抑制されることによって、所望の径のスートを安定して高い生産性で形成することができる場合がある。さらに、気体の上昇流の抑制によりガラス微粒子の上面壁に対する付着量を減少させることができるため、上面壁からガラス微粒子が剥離してスートに不純物として付着する事態を発生し難いものにできる場合がある。また、熱量の大きなクラッド用バーナーに対して少なくとも気体を吹き当てて冷却することによって、クラッド用バーナーの長寿命化を図ることができる場合がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
（第１の実施形態）
本発明に係る光ファイバ母材製造装置の第１の実施形態について、図１および図２に基づいて説明する。
【００４２】
本実施形態に係る光ファイバ母材製造装置は、図１に示すように、中空状の反応容器１を備えている。反応容器１は、耐酸性および耐熱性に優れた材料により形成されている。尚、後述の第１〜第４水平邪魔板１９・２１・２３・２４も同様の材料で形成されている。
【００４３】
上記の反応容器１は、スート１０が形成される反応室２を内部に備えている。また、反応容器１は、反応室２を中心として一方側および他方側に空気滞留室１４および排気部３５をそれぞれ備えていると共に、反応室２の上方にスート収容室８を備えている。尚、スート１０は、ガラス微粒子の堆積により形成されたコア層１１およびクラッド層１２からなっており、コア層１１の周囲にクラッド層を環状に形成した二重円柱構造にされている。
【００４４】
上記の反応室２には、仕切り壁５が下部全面に横設されている。仕切り壁５は、反応室２を上側のクラッド層形成空間部３と下側のコア層形成空間部４とに区画している。クラッド層形成空間部３は、長方体形状に設定されており、図中右側の一方面が空気供給口３ａとして開口されていると共に、図中左側の他方面が空気排気口３ｂとして開口されている。空気供給口３ａの全面には、フィルタ１３が設けられている。フィルタ１３は、反応容器１の隔壁とで空気滞留室１４を形成している。
【００４５】
上記の空気滞留室１４は、反応容器１の上面壁１ａ側の第１空気滞留部１５と、第１空気滞留部１５の下方に位置した第２空気滞留部１６とに区画されている。これらの各空気滞留部１５・１６には、第１ブロア１７と第２ブロア１８とがそれぞれ接続されている。各ブロア１７・１８は、各空気滞留部１５・１６に大気中の空気をそれぞれの送給量で送給可能にされている。これにより、空気は、各空気滞留部１５・１６で滞留され、空気はフィルタ１３を通過しクラッド層形成空間部３に導入される。尚、各ブロア１７・１８の空気送給量は、クラッド層形成空間部３の上面壁１ａ近傍を進行する空気を他の部分を進行する空気よりも高速に流動させるように、例えば各空気滞留部１５・１６の容積等に基づいて設定されている。
【００４６】
尚、空気滞留部１４・１５（空気滞留室１４）から反応室２への空気の吹き出し方法としては、図４に示すように、バーナー配置部をできるだけ小さくし、略全面から吹出す方法や、図５に示すように、第２空気滞留部１６から空気を２つに分け、左右の２ヶ所から吹出す方法があり、これらの何れの方法が採用されていても良い。
【００４７】
上記の第１空気滞留部１５と第２空気滞留部１６とは、第１水平邪魔板１９により区画されている。第１水平邪魔板１９は、空気滞留室１４からフィルタ１３を貫設してクラッド層形成空間部３内のスート１０の存在位置にかけて水平方向に配設されている。そして、第１水平邪魔板１９は、クラッド層形成空間部３内における空気の上昇を抑制するのに役立っている。尚、第１水平邪魔板１９は、反応室２を水平方向に流動する気体を分割するように設けられるのが好ましい。つまり、水平邪魔板の上下で気体を供給することが好ましい。この場合には、第１水平邪魔板１９の上下に気体が流れることで、反応室内の気体の水平方向の移動をスムーズにすることができる。
【００４８】
上記の第１水平邪魔板１９の先端部には、図２にも示すように、スート１０の胴部の一部を囲むように切欠部１９ａが形成されている。切欠部１９ａは、スート１０の胴部と第１水平邪魔板１９との隙間を縮小させることによって、この隙間から漏れ出ることによる空気の上昇を減少させるようになっている。
【００４９】
第１水平邪魔板１９の上方には、一対の風向板２０・２０が左右対称に立設されている。風向板２０・２０は、第１水平邪魔板１９とクラッド層形成空間部３の上面壁１ａとの間に配設されている。これらの風向板２０・２０は、図２に示すように、各後端部がフィルタ１３の幅方向の端部（外側）にそれぞれ接続され、スート１０側の各先端部が幅方向の内側に位置するように配置されている。これにより、両風向板２０・２０は、第１空気滞留部１５からクラッド層形成空間部３に供給された空気の流動方向をクラッド層形成空間部３の幅方向外側からスート１０の位置した内側に向かうように変更するようになっている。これにより、風向板２０・２０は、水平方向に流動する空気をスート１０側に向かって流動させることによって、第１空気滞留部１５から少量の空気が供給されても、スート１０に向かう空気の流速および流量を十分に増加させるよにうになっている。
【００５０】
一方、図１に示すように、クラッド層形成空間部３内における第１水平邪魔板１９の下方には、所定の間隔を隔てて第２水平邪魔板２１が設けられている。第２水平邪魔板２１は、フィルタ１３からスート１０の形成位置にかけて水平方向に配設されている。第２水平邪魔板２１は、上述の第１水平邪魔板１９と同様に、後述のクラッド用バーナー６の火炎３０の上昇と乱れを引き起こすクラッド層形成空間部３内における空気の上昇を少なくともスート１０から見て空気流の上流側で抑制するようになっている。さらに、第２水平邪魔板２１の先端部には、スート１０の胴部の一部を囲むように切欠部２１ａが形成されている。切欠部２１ａは、上述のスート１０の胴部と第２水平邪魔板２１との隙間を縮小させることによって、この隙間から漏れ出ることによる空気の上昇を減少させるようになっている。そして、このように構成された第２水平邪魔板２１と第１水平邪魔板１９とは、クラッド層形成空間部３内で複数段の構成にされることによって、空気の上昇を一層抑制することを可能にしている。
【００５１】
上記の第２水平邪魔板２１の下方には、クラッド用バーナー６が設けられている。クラッド用バーナー６は、火炎３０をクラッド層形成空間部３の一方側からクラッド層形成領域Ａに向けて噴出するように配設されている。即ち、クラッド用バーナー６は、先端側のバーナー口６ａがクラッド層形成領域Ａ中のスート１０の胴部に対向されている。ここで、クラッド層形成領域Ａとは、火炎３０中のガラス微粒子を堆積させてクラッド層１２を効率良く形成するのに最適な高さ方向および水平方向の位置にある領域のことである。また、クラッド用バーナー６は、火炎３０の噴出方向が気体の流動方向に一致するように、クラッド層形成空間部３の一方側に向けて水平方向に横設されている。そして、クラッド用バーナー６は、上述のフィルタ１３および第２空気滞留部１６を貫設された後、後端部が機外に配置されている。尚、クラッド用バーナー６は、バーナー口６ａが後端部よりも上方に位置するように傾斜されていても良い。
【００５２】
上記のクラッド用バーナー６は、石英の管部材を隔壁とした多重管構造にされており、環状のガス流路を中心部から外周方向に多系統備えている。クラッド用バーナー６の後端部は、図示しないガス供給装置に接続されている。ガス供給装置は、水素ガス（Ｈ2）と酸素ガス（Ｏ2）とアルゴンガス（Ａｒ）と四塩化珪素ガス（ＳｉＣｌ4＋Ａｒ）とをそれぞれの流量で供給可能に構成されている。そして、これらの水素ガス（Ｈ2）と酸素ガス（Ｏ2）とアルゴンガス（Ａｒ）と四塩化珪素ガス（ＳｉＣｌ4＋Ａｒ）とは、クラッド用バーナー６の中心部から外周部に配置された各ガス流路に対して供給されるようになっている。
【００５３】
上記のクラッド用バーナー６の下方には、仕切り壁５が設けられている。仕切り壁５は、上述のように反応室２をクラッド層形成空間部３とコア層形成空間部４とに区画するように機能していると共に、クラッド用バーナー６の下方を流れる空気を水平方向にスムーズに移動させるように機能している。これにより、クラッド層形成空間部３は、仕切り壁５と第１水平邪魔板１９と第２水平邪魔板２１とで空気のスムーズな流れが維持されている。
【００５４】
一方、クラッド層形成空間部３の他方側には、第３水平邪魔板２３と第４水平邪魔板２４とが配設されている。これらの水平邪魔板２３・２４は、クラッド層形成空間部３の一方側に設けられた各水平邪魔板１９・２１と同一の高さ位置において水平方向に設けられている。また、これらの水平邪魔板２３・２４は、スート１０の胴部から所定の距離を隔てて設けられている。そして、これらの各水平邪魔板２３・２４は、スート１０から見て空気流の下流側における空気の水平方向の流動を維持させるようになっている。さらに、これらの水平邪魔板２３・２４は、多段に配置されることによって、空気の水平方向の流動を一層効果的に維持させるようになっている。
【００５５】
また、クラッド層形成空間部３の下方に位置されたコア層形成空間部４には、クラッド用バーナー６と同様の多重管構造のコア用バーナー７が設けられている。コア用バーナー７は、火炎３１をコア層形成空間部４の一方側からコア層形成領域Ｂに向けて噴出するように配設されている。即ち、コア用バーナー７は、先端側のバーナー口７ａがコア層形成領域Ｂ中のコア層１１に対向されている。ここで、コア層形成領域Ｂとは、火炎３１中のガラス微粒子を堆積させてコア層１１を効率良く形成するのに最適な高さ方向および水平方向の位置にある領域のことである。そして、コア用バーナー７は、コア層形成空間部４の一方側に向けて傾斜されながら下降され、後端部が機外に配置されている。
【００５６】
上記のコア用バーナー７は、クラッド用バーナー６と同様に、図示しないガス供給装置に接続されている。ガス供給装置は、水素ガス（Ｈ2）と酸素ガス（Ｏ2）とアルゴンガス（Ａｒ）と四塩化珪素ガス（ＳｉＣｌ4＋ＧｅＣｌ4＋Ａｒ）とをそれぞれの流量で供給可能に構成されている。そして、これらの水素ガス（Ｈ2）と酸素ガス（Ｏ2）とアルゴンガス（Ａｒ）と四塩化珪素ガス（ＳｉＣｌ4＋ＧｅＣｌ4＋Ａｒ）とは、コア用バーナー７の中心部から外周部に配置された各ガス流路に対して供給されるようになっている。
【００５７】
また、クラッド層形成空間部３の空気排気口３ｂには、クラッド層形成空間部３の空気を機外に排出する排気部３５が設けられている。排気部３５を形成する反応容器１の上面壁１ａは、高速で流れる空気に対する抵抗力を低減すると共に、反応容器１内の上昇流を排気し易くするように、クラッド層形成空間部３を形成する反応容器１の上面壁１ａと同様に水平方向に配置されている。
【００５８】
また、排気部３５は、一端面および他端面がそれぞれ開口されており、他端面の開口が排気口３５ａとされている。一方、排気部３５の一端面は、クラッド層形成空間部３の空気排気口３ｂに接続されている。そして、排気部３５は、一端面の開口から他端面の排気口３５ａにかけて連通された排気路３６を備えており、排気路３６は、一端面の開口から排気口３５ａに至るまでの排気断面積が徐々に減少されている。これにより、排気部３５は、排気口３５ａに至るまでの排気路３６が絞られることにより吸引力が向上することによって、効率良くクラッド層形成空間部３から空気やガラス微粒子を排気するようになっていると共に、空気のよどみを低減するようになっている。
【００５９】
また、クラッド層形成空間部３の上方には、引上機構３８が設けられている。引上機構３８は、スート１０を引上げる図示しない引上げ装置と、引上げ装置で引上げられたスート１０を収容するスート収容室８とを有している。引上げ装置は、スート１０の先端部および胴部がコア層形成領域Ｂおよびクラッド層形成領域Ａにそれぞれ位置するように、スート１０を回転させながら引き上げるように構成されている。これにより、スート１０は、コア層形成領域Ｂでコア層１１が一定の成長速度で形成されながら、クラッド層形成領域Ａで所定厚のクラッド層１２がコア層１１の周囲に形成されるようになっている。
【００６０】
上記の構成において、光ファイバ母材製造装置をＶＡＤ法による合成工程に使用してスート１０を形成する動作について説明する。
【００６１】
先ず、種棒３９が図示しない引上げ装置に取り付けられ、種棒３９の下端がコア層形成空間部４のコア層形成領域Ｂに位置するようにセットされる。この後、第１ブロア１７および第２ブロア１８が駆動され、大気中の空気が空気滞留室１４の第１空気滞留部１５および第２空気滞留部１６にそれぞれ送給される。このとき、第１空気滞留部１５の空気圧が第２空気滞留部１６の空気圧よりも高圧状態にされる。
【００６２】
第１空気滞留部１５に送給された空気は、一時的に貯留された後、フィルタ１３であるフィルタを通過し、クラッド層形成空間部３における第１水平邪魔板１９と上面壁１ａと間の高速領域に比較的に高速で送出される。この空気は、第１水平邪魔板１９により水平にスムーズにスート１０方向に移動すると共に、風向板２０・２０により流動方向がスート１０方向に変更されて集中されることにより加速される。そして、この高速領域に送出された空気は、非常に高速の空気流としてスート１０に吹き当ると共に、クラッド層形成空間部３の他方側における上面壁１ａの近傍を流動した後、上面壁１ａに沿って水平方向に進行しながら排気部３５を介して機外に排気される。
【００６３】
一方、第２空気滞留部１６に送給された空気は、一時的に貯留された後、フィルタ１３を通過し、クラッド層形成空間部３における第１水平邪魔板１９と仕切り壁５との間の低速領域に送出される。この空気は、第１水平邪魔板１９の下面と第２水平邪魔板２１の上下面と仕切り壁５の上面とで水平方向にスムーズにクラッド層形成空間部３の他方側に移動する。そして、この空気は、一部がクラッド用バーナー６に吹き当ってこのバーナー６を冷却したり、クラッド層形成領域Ａに流入した後、クラッド層形成空間部３の他方側の第３水平邪魔板２３および第４水平邪魔板２４により水平方向に流動方向が規正され、排気部３５を介して機外に排気される。空気が一部クラッドバーナに吹き当たることにより、乱流が発生するが、第１水平邪魔板１９および第２水平邪魔板２１の働きにより、その影響を最小限に抑えることができる。
【００６４】
尚、上述のクラッド層形成空間部３を流動する空気は、排気部３５の排気路３６が排気口３５ａに向かって絞られているため、大きな吸引力により排気される。従って、高速領域および低速領域の両領域において、空気のよどみが生じ難いものとなっている。
【００６５】
上記のようにして空気がクラッド層形成空間部３に送給されると、コア用バーナー７に対して図示しないガス供給装置から水素ガス（Ｈ2）と酸素ガス（Ｏ2）とアルゴンガス（Ａｒ）と四塩化珪素ガス（ＳｉＣｌ4＋ＧｅＣｌ4＋Ａｒ）とが供給される。そして、コア用バーナー７が点火され、ガラス微粒子を含む火炎３１がコア層形成領域Ｂに向かって噴出される。この結果、コア層形成領域Ｂにセットされていた種棒３９の先端部にガラス微粒子が付着および堆積する。そして、引上げ装置により種棒３９が回転されながら一定速度で引上げられることによって、所定径（層厚）のスート１０のコア層１１が形成されながら、このコア層１１の先端部がコア層形成領域Ｂに位置するように種棒３９の軸方向に成長される。
【００６６】
上記のようにしてコア層１１を形成する場合において、コア用バーナー７のバーナー口７ａは、コア層形成空間部４に収容されており、コア層形成空間部４は、空気の流れが遮断されている。従って、火炎３１が空気流により大幅に乱れる事態を生じることがないため、コア層１１を安定して形成することができる。尚、コア用バーナー７は、火炎３１の熱量が比較的に少量であるため、空気の吹き当てにより冷却されなくても、火炎３１による過熱で溶解するという不具合を生じることはない。
【００６７】
次に、コア層形成領域Ｂで形成されたコア層１１が形成された後、所定時間が経過すると、クラッド用バーナー６に対して図示しないガス供給装置から水素ガス（Ｈ2）と酸素ガス（Ｏ2）とアルゴンガス（Ａｒ）と四塩化珪素ガス（ＳｉＣｌ4＋Ａｒ）が供給される。そして、クラッド用バーナー６が点火され、ガラス微粒子を含む火炎３１がクラッド層形成領域Ａに向かって噴出される。この結果、コア層１１の周囲にガラス微粒子が付着および堆積し、所定径（層厚）のスート１０のクラッド層１２が形成される。そして、このようなクラッド用バーナー６およびコア用バーナー７の火炎３０・３１でガラス微粒子をそれぞれ堆積させながら引き上げることによって、コア層１１およびクラッド層１２からなる２重円柱構造のスート１０が形成されてスート収容室８に収容されていくことになる。
【００６８】
ところで、クラッド用バーナー６の火炎３０がクラッド層形成領域Ａに向かって噴出されると、反応室２のクラッド層形成空間部３を水平方向に流動する空気は、クラッド層形成領域Ａ付近を通過する際に、火炎３０の加熱により熱膨張して上昇する。ところが、空気の上昇方向には、２段の第１および第２水平邪魔板１９・２１がスート１０から見て上流側に設けられていると共に、２段の第３および第４水平邪魔板２３・２４がスート１０から見て下流側に設けられている。従って、空気が上昇すると、これらの第１〜第４水平邪魔板１９・２１・２３・２４に空気が衝突するため、空気の上昇が抑制される。さらに、上流側の第１および第２水平邪魔板１９・２１は、切欠部１９ａ・２１ａによりスート１０の胴部の一部を囲むことによって、スート１０との隙間を狭めている。これにより、上流側においては、空気の上昇が一層抑制されている。
【００６９】
この結果、第１〜第４水平邪魔板１９・２１・２３・２４および切欠部１９ａ・２１ａにより空気の上昇が抑制されることによって、空気の大幅な乱れが防止される。これにより、空気の上昇流に起因したクラッド用バーナー６の火炎３０の上昇および乱れを抑制することができるため、大きな密度の安定したガラス微粒子でクラッド層１２が形成されることになる。また、火炎３０の上昇が抑制されると、多量の火炎３０がスート１０に到達するため、スート１０の胴部全体に火炎３０が回り込み易くなる結果、クラッド層１２の形成が促進される。
【００７０】
また、スート１０に使用されなかったガラス微粒子は、空気の上昇流に乗って上昇することになるが、上述のように空気の上昇流が抑制される結果、クラッド層形成空間部３の上面壁１ａにまで到達する量が低減される。また、下流側の第３および第４水平邪魔板２３・２４がガラス微粒子の上昇を防止する。さらに、上面壁１ａの近傍にガラス微粒子が到達した場合でも、高速の空気流が存在するため、この空気流でガラス微粒子の大部分が排気される。この結果、上面壁１ａに付着するガラス微粒子は、極めて少量となって剥離し難いものとなる。また、上面壁１ａに付着したガラス微粒子が剥離した場合でも、高速の空気流で排出されるため、スート１０に不純物として付着する事態が極めて起こり難いものとなる。
【００７１】
尚、ガラス微粒子が下流側の第３水平邪魔板２３や第４水平邪魔板２４に付着し、これらの邪魔板２３・２４から剥離する場合もあるが、この場合であっても、両邪魔板２３・２４がスート１０から離されていると共に、ガラス微粒子が空気流でスート１０とは反対側に移動されるため、スート１０に付着することは殆んどない。
【００７２】
このようにして合成工程で所定長のスート１０が形成されると、このスート１０が機外に取り出され、焼結工程に搬送される。そして、ガラス微粒子が焼結されてガラス化されることによりプリフォームとされる。尚、プリフォームの径が小さい場合には、合成工程における新たなクラッド層１２の形成と、焼結工程におけるガラス化とが繰り返されることによって、所望のプリフォームが形成される。従って、合成工程を繰り返す場合においても、本実施形態の光ファイバ母材製造装置を用いれば、スート１０の高品質で生産することができると共に、高い生産性で得ることができる。この後、延伸工程において、プリフォームが延伸されることによって、所望の長さと径のプリフォームとされた後、線引き工程において、光ファイバとされる。
【００７３】
以上のように、本実施形態の光ファイバ母材製造装置は、ガラス微粒子を堆積させてコア層１１およびクラッド層１２からなる二重円柱構造のスート１０を形成するものであって、スート１０が形成される反応室２（クラッド層形成空間部３）を備え、空気（気体）が反応室２内の一方側から他方側に水平方向に流動される反応容器１と、ガラス微粒子を含む火炎３１を空気の上流側からコア層形成領域Ｂに向けて噴出することによりコア層１１を形成するコア用バーナー７と、ガラス微粒子を含む火炎３１を空気の上流側からクラッド層形成領域Ａに向けて噴出することによって、コア層１１の周囲にクラッド層１２を形成するクラッド用バーナー６と、スート１０の先端部および胴部がコア層形成領域Ｂおよびクラッド層形成領域Ａにそれぞれ位置するようにスート１０を回転させながら引き上げる引上機構と、反応室２内における空気の流動方向を水平方向に維持するように、反応室２内に水平配置された第１〜第４水平邪魔板１９・２１・２３・２４とを有した構成にされている。尚、本発明の反応室に導入される気体は、フィルターや格子を通過させた気体であることが好ましい。このフィルターにはヘパフィルターが好適に利用できる。
【００７４】
これにより、第１〜第４水平邪魔板１９・２１・２３・２４が反応室２内における空気の流動方向を水平方向に維持するように作用することによって、空気の上昇流を抑制することができると共に、空気の大幅な乱れを防止することができる。この結果、クラッド用バーナー６の火炎３０の上昇および乱れを抑制することができるため、大きな密度の安定したガラス微粒子でクラッド層１２を形成することができる。また、火炎３０の上昇が抑制されると、多量の火炎３０がスート１０に到達するため、スート１０の胴部全体に火炎が回り込み易くなる結果、クラッド層１２の形成を促進することもできる。
【００７５】
さらに、空気の上昇流が抑制されると、ガラス微粒子の上面壁１ａに対する付着量を減少させることができるため、上面壁からガラス微粒子が剥離してスート１０に不純物として付着する事態が起り難いものにできる。これにより、所望の径のスート１０を安定して高い生産性で形成することができる。また、熱量の大きなクラッド用バーナー６に対して空気を吹き当てて冷却することによって、クラッド用バーナー６の長寿命化を図ることができる。
【００７６】
尚、本実施形態においては、反応室２内に気体として空気を流動させているが、これに限定されることはなく、気体は、空気の他、不活性ガスであっても良い。本実施形態においては、クラッド用バーナー６とコア用バーナー７との２本のバーナーでスート１０を形成するようになっているが、これに限定されるものでなく、３本以上のバーナーでスート１０を形成するようになっていても良い。また、本実施形態においては、第１〜第４水平邪魔板１９・２１・２３・２４により空気の上昇を抑制しているが、これに限定されるものではなく、何れか一つ以上の組み合わせであっても良い。
【００７７】
例えば反応室２の一方側であってクラッド用バーナー６の配設位置よりも上方に配設された第１水平邪魔板１９および第２水平邪魔板２１の何れか一方のみが設けられていても良い。この場合には、第１水平邪魔板１９または第２水平邪魔板２１がクラッド用バーナー６の上方に配置されるため、スート１０から見て空気流の上流側における空気の水平方向の流動が維持される。この結果、火炎３０・３１の上昇と乱れを引き起こす空気の上昇が少なくともスート１０から見て空気流の上流側で抑制される。そして、本実施形態のように２段の構成であれば、このような空気の上昇を一層抑制することができる。
【００７８】
また、反応室２の他方側であってクラッド用バーナー６の配設位置よりも上方に配設された第３水平邪魔板２３および第４水平邪魔板２４の何れか一方のみであっても良い。この場合には、第３水平邪魔板２３または第４水平邪魔板２４が反応室２の他方側であってクラッド用バーナー６の上方に配置されるため、スート１０から見て空気流の下流側における空気の水平方向の流動が維持される。この結果、火炎３０・３１の上昇と乱れを引き起こす空気の上昇が少なくともスート１０から見て空気流の下流側で抑制されることによって、所望の径のスート１０を安定して高い生産性で形成することができる。そして、本実施形態のように２段の構成であれば、このような空気の上昇を一層抑制することができる。尚、第１〜第４水平邪魔板１９・２１・２３・２４は、上流側および下流側にそれぞれ２段づつ配置されているが、これに限定されるものでない。
【００７９】
また、第１〜第４水平邪魔板１９・２１・２３・２４の内、上流側の第１および第２水平邪魔板１９・２１に切欠部１９ａ・２１ａを形成することによって、スート１０の胴部の一部を囲むようになっているが、これに限定されるものもなく、全第１〜第４水平邪魔板１９・２１・２３・２４に切欠部を形成しても良いし、一部の第１〜第４水平邪魔板１９・２１・２３・２４に切欠部を形成しても良い。さらに、第１〜第４水平邪魔板１９・２１・２３・２４は、反応室２に流入する気体を垂直方向に分割するように設けられるのがよく、この場合には、第１〜第４水平邪魔板１９・２１・２３・２４の上下から気体が反応室２に流入することで、反応室２の水平方向の気体の流れをスムーズに保つことができる。
【００８０】
また、本実施形態の光ファイバ母材製造装置は、反応室２の上面壁１ａ近傍を進行する空気を他の部分を進行する空気よりも高速に流動させる第１気体送出機構（第１空気滞留部１５、第１ブロア１７）を有した構成にされている。これにより、反応室２の上面壁１ａ近傍を流動する空気を第１気体送出機構により高速に流動させることによって、コア用バーナー７およびクラッド用バーナー６の火炎３０・３１に含まれるガラス微粒子がスート１０に付着せずに上昇したときに、反応室２の上面壁に付着する前に高速の空気流で下流側に吹き流すことができる。
【００８１】
また、本実施形態の光ファイバ母材製造装置は、反応室２内の他方側に配設され、排気口３５ａに至るまでの排気断面積が徐々に減少された排気部３５を備えた構成にされている。これにより、排気部３５の吸引力が向上し、効率良く空気を排気することが可能になっている。尚、排気部３５は、排気ポンプを備え、このポンプにより強制的に空気を排気するようになっていても良い。
【００８２】
また、本実施形態の光ファイバ母材製造装置は、クラッド用バーナー６を収容したクラッド層形成空間部３と、コア用バーナー７を収容したコア層形成空間部４とに区画された構成にされている。これにより、排気部３５側からコア用バーナー７方向に向かう空気の循環流が発生した場合でも、この循環流がコア層形成空間部４に到達しないため、コア用バーナー７の火炎３１の乱れを減少させることができる。
【００８３】
（第２の実施形態）
次に本発明に係る光ファイバ母材製造装置の第２の実施形態について、図３に基づいて説明する。尚、第１の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付記してその説明を省略する。
【００８４】
本実施形態に係る光ファイバ母材製造装置は、図３に示すように、中空状の反応容器５１を備えている。反応容器５１は、スート１０が形成される反応室２を内部に備えている。また、反応容器１は、反応室２を中心として一方側および他方側に空気滞留室１４および排気部５２をそれぞれ備えていると共に、反応室２の上方にスート収容室８を備えている。空気滞留室１４は、反応室２の一端面全体に設けられたフィルタ１３と隔壁とで形成されている。また、排気部５２は、他端面の中央部に排気口３５ａを有しており、排気路３６の流路断面積が反応室２側から排気口３５ａにかけて減少されている。そして、反応容器１は、上面壁１ａが空気滞留室１４から反応室２にかけて水平方向に形成され、排気部５２において下方向に傾斜されている。
【００８５】
上記の反応室２には、クラッド用バーナー６とコア用バーナー７とが設けられている。反応室２の一方側となるクラッド用バーナー６の上方には、第１水平邪魔板１９が設けられている。一方、クラッド用バーナー６の下方には、第２水平邪魔板２１が設けられている。第２水平邪魔板２１は、クラッド層形成領域Ａに近接する高さ位置に設定されている。さらに、第２水平邪魔板２１とコア用バーナー７との間には、第５水平邪魔板５３が設けられている。第５水平邪魔板５３は、コア層形成領域Ｂに近接する高さ位置に設定されている。
【００８６】
上記の各水平邪魔板１９・２１・５３は、切欠部１９ａ・２１ａ・５３ａをそれぞれ備えている。各切欠部１９ａ・２１ａ・５３ａは、スート１０の径に対応してそれぞれ半径が設定されており、スート１０との隙間から漏れる空気量を最小限に抑制するようになっている。
【００８７】
一方、反応室２の他方側には、第３水平邪魔板２３と第４水平邪魔板２４とが設けられている。各水平邪魔板２３・２４は、上述の水平邪魔板１９・２１と同一の高さ位置にそれぞれ設定されている。各水平邪魔板２３・２４は、切欠部２３ａ・２４ａを備えており、この切欠部２３ａ・２４ａによりスート１０の胴部の一部を囲んでいる。そして、これらの各切欠部２３ａ・２４ａは、スート１０の径に対応してそれぞれ半径が設定されている。
【００８８】
また、排気部５２における排気路３６内には、遮蔽板５４が設けられている。遮蔽板５４は、排気路３６の下面壁から水平方向に配設されており、コア用バーナー７に向かう空気の循環流を遮るようになっている。その他の構成は、第１の実施形態と同一である。
【００８９】
上記の構成において、光ファイバ母材製造装置の動作について説明する。先ず、図示しない種棒が引上げ装置に取り付けられ、種棒の下端がコア層形成領域Ｂに位置するようにセットされる。この後、第１ブロア１７および第２ブロア１８が駆動され、大気中の空気が空気滞留室１４の第１空気滞留部１５および第２空気滞留部１６にそれぞれ送給される。そして、第１空気滞留部１５からは、比較的に高速の空気が反応室２に送り出される一方、第２空気滞留部１６からは、比較的に低速の空気が反応室２に送り出される。これにより、上面壁１ａ近傍に高速の空気が流れるため、ガラス微粒子が上面壁１ａに付着することが防止される。
【００９０】
また、第２空気滞留部１６から反応室２に送出された空気は、第１〜第３水平邪魔板１９・２１・５３により水平方向にスムーズに反応室２の他方側に移動する。そして、この空気は、一部がクラッド用バーナー６およびコア用バーナー７に吹き当ることによって、これらの両バーナー６・７を冷却する。また、空気の一部は、クラッド層形成領域Ａおよびコア層形成領域Ｂに流入する。この後、反応室２の他方側に配設された第３水平邪魔板２３および第４水平邪魔板２４により水平方向に流動方向が規正され、排気部３５を介して機外に排気される。
【００９１】
上記のようにして空気がクラッド層形成空間部３に送給されると、コア用バーナー７およびクラッド用バーナー６が所定のタイミングで点火され、ガラス微粒子を含む火炎３１・３０がコア層形成領域Ｂおよびクラッド層形成領域Ａに向かって噴出される。そして、ガラス微粒子が付着および堆積されながら引上げられることによって、所定径（層厚）のスート１０が形成される。
【００９２】
ところで、各バーナー６・７の火炎３０・３１がクラッド層形成領域Ａおよびコア層形成領域Ｂに向かって噴出されると、反応室２を水平方向に流動する空気は、各形成領域Ａ・Ｂ付近を通過する際に、火炎３０・３１の加熱により熱膨張して上昇する。ところが、空気の上昇方向には、３段の第１、第２および第３水平邪魔板１９・２１・５３がスート１０から見て上流側に設けられていると共に、２段の第３および第４水平邪魔板２３・２４がスート１０から見て下流側に設けられている。従って、空気が上昇すると、これらの第１〜第５水平邪魔板１９・２１・２３・２４・５３に空気が衝突するため、空気の上昇が抑制される。さらに、上流側の全水平邪魔板１９・２１・２３・２４・５３は、スート１０の径に対応した切欠部１９ａ・２１ａ・２３ａ・２４ａ・５３ａによりスート１０との隙間を狭めている。これにより、反応室２全体において空気の上昇が一層抑制されている。
【００９３】
この結果、第１〜第５水平邪魔板１９・２１・２３・２４・５３および切欠部１９ａ・２１ａ・２３ａ・２４ａ・５３ａにより空気の上昇が抑制されることによって、空気の流動状態の大幅な崩れが防止される。また、遮蔽板５４が排気部５２からの循環流を防止している。これにより、空気の上昇流に起因した各バーナー６・７の火炎３０・３１の上昇および乱れを抑制することができるため、大きな密度の安定したガラス微粒子でクラッド層１２およびコア層１１が形成されることになる。その他の動作は、第１の実施形態と同一である。
【００９４】
以上、本発明は、上記の好ましい実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】光ファイバ母材製造装置の概略構成図である。
【図２】図1のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図３】光ファイバ母材製造装置の概略構成図である。
【図４】図1のＹ−Ｙ線矢視断面の説明図である。
【図５】図1のＹ−Ｙ線矢視断面の説明図である。
【符号の説明】
【００９６】
１    反応容器
２    反応室
３    クラッド層形成空間部
４    コア層形成空間部
５    仕切り壁
６    クラッド用バーナー
７    コア用バーナー
８    スート収容室
１０  スート
１１  コア層
１２  クラッド層
１３  フィルタ
１４  空気滞留室
１５  第１空気滞留部
１６  第２空気滞留部
１７  第１ブロア
１８  第２ブロア
１９  第１水平邪魔板
２０  風向板
２１  第２水平邪魔板
２３  第３水平邪魔板
２４  第４水平邪魔板
３０  火炎
３１  火炎
３５  排気部
３６  排気路
３８  引上機構
３９  種棒
５１  反応容器
５２  排気部
５３  第５水平邪魔板
５４  遮蔽板
【図１】
2004161606.tif 000003
【図２】
2004161606.tif 000004
【図３】
2004161606.tif 000005
【図４】
2004161606.tif 000006
【図５】
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