(57)【要約】【課題】  加熱処理する光ファイバ製造用前駆体を金属成分によって汚損させずに炉内温度を実測できる温度測定治具及び該治具を用いた加熱炉及び炉内温度制御方法を得る。【解決手段】  光ファイバ製造用前駆体を加熱処理する加熱炉１１の炉心管１３内に挿抜可能に温度測定治具４３，４５を備えると共に、温度測定治具４３，４５は、熱電対５３の周囲をカーボン保護管５７で覆った構成とし、炉心管１３を周回するヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの動作制御を行う制御手段２７は、前記温度測定治具４３．４５が検出した炉心管１３内の温度に基づいて、ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの動作制御を補正する。【選択図】        図１
2005233741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱電対と、該熱電対を先端を部分的に露出させた状態で覆う短絡防止保護管と、前記熱電対の先端の露出部分を覆うカーボン保護管とを具備したことを特徴とする温度測定治具。
【請求項２】
炉心管と、該炉心管の外周囲に配置したヒータと、該ヒータを外気から遮断するための炉体とを備える加熱炉であって、
前記炉心管内に挿抜可能に備えられて炉心管内の温度を検出する請求項１記載の温度測定治具を用いたことを特徴とする加熱炉。
【請求項３】
請求項２に記載の加熱炉において、前記温度測定治具及び加熱処理中に前記炉心管の表面温度を検出する温度検出手段により定期的に炉心管内外の温度を検出し、前記炉心管内の温度が所望温度になるように、前記温度測定治具及び温度検出手段により知見した炉心管内外の温度差に基づいて、前記ヒータの動作制御を行うことを特徴とする加熱炉における炉内温度制御方法。
【請求項４】
前記温度測定治具及び温度検出手段は、前記炉心管の軸方向に位置をずらした複数の測定点で、温度検出を行うことを特徴とする請求項２に記載の加熱炉。
【請求項５】
請求項４に記載の加熱炉において、前記温度測定治具及び温度検出手段により定期的に炉心管内外の複数点の温度を検出し、前記炉心管内の温度分布が所望温度分布になるように、前記温度測定治具及び温度検出手段により知見した炉心管内外の温度差分布に基づいて、前記ヒータの動作制御を行うことを特徴とする加熱炉における炉内温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ製造用前駆体を加熱処理する際に用いて好適となる温度測定治具及び該温度測定治具を用いた加熱炉及び該加熱炉における炉内温度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ製造に当たっては、ＶＡＤ法（Vapor Phase Axial Deposiotion）等によって製造された多孔質母材を脱水焼結して透明母材とし、その透明母材を加熱延伸してプリフォームとし、プリフォームの端部を加熱溶融して光ファイバを線引きするといった方法が採られている。
ここで、多孔質母材を脱水焼結する工程、透明母材を加熱延伸する工程、プリフォームを線引きする工程では、それぞれ加熱処理が行われる。
これらの加熱処理に当たっては、通常、炉心管と炉心管の外周囲に配置したヒータとを備えた加熱炉が使用される。
ここでは、多孔質母材、透明母材、プリフォームを総称して光ファイバ製造用前駆体と称することとする。
【０００３】
炉心管内に収容される光ファイバ製造用前駆体の種類に応じて、加熱温度、加熱雰囲気、光ファイバ製造用前駆体に加えられる移動、回転、引張り等の機械的な操作は異なるが、炉心管内に収容した光ファイバ製造用前駆体を炉心管の外側に配置したヒータによって数百度以上の高温に加熱するという操作は共通である。また、いずれの場合も、加熱温度を制御するため、加熱炉の温度測定を行なっている。
【０００４】
図７は、従来技術による加熱炉の主要部の断面図であって、温度測定の例を示すものである。図７において、１は炉体、２は炉心管、３はヒータ、４は断熱材、５は光ファイバ製造用前駆体、６は放射温度計、７は温度測定窓である。加熱処理の対象となる光ファイバ製造用前駆体５は、炉体１の内部に配置されたカーボン、石英等からなる炉心管２の内部に収容されて、炉心管２を周回するように配置されたカーボンからなるヒータ３によって加熱される。
ヒータ３は、電源９からの供給電力に応じた発熱をして、放射熱によって炉心管２内を加熱する。電源９の出力は、放射温度計６の測定値を監視している制御手段８によって制御される。
【０００５】
なお、炉心管２とヒータ３は、炉体１内において断熱材４によって熱遮蔽されている。加熱炉の形式によっては炉心管の一部分が炉体の外側に出ているものもある。その場合でもヒータは、外気によって酸化消耗を起こさないように炉体で外気と遮断されている。
【０００６】
光ファイバ製造用前駆体の加熱処理において、光ファイバ製造用前駆体の温度を直接測定することは困難なので、通常は炉体１に取付けた温度測定窓７から炉体１の外側に設置した放射温度計６を使って、炉心管２の管表面又はヒータ３の外表面の温度を測定する（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
放射温度計６の測定した温度は、制御手段８に通知される。
制御手段８は、放射温度計６の検出した温度を基に炉心管内の温度又は光ファイバ製造用前駆体の温度を推定し、炉心管内の温度又は光ファイバ製造用前駆体の温度が適正温度に維持されるように、ヒータ３へ給電する電源９の出力を制御して、ヒータ３の温度制御を行なう。
【０００８】
なお、図７は、放射温度計６によって炉心管２の管表面の温度を測定しているところを示す。図７では、ヒータ３及び断熱材４に隙間を設け、その隙間を通して炉心管２の管表面の温度を測定しているが、ヒータ３には隙間を設けず、ヒータの外表面の温度を測定する場合もある。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１４６７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、炉心管２は、通常、カーボン、石英等から形成されており、前駆体５の焼結処理時に前駆体５から放出される酸素などによる炉心管表面の酸化消耗や、カーボン微粉末の堆積によって、炉心管内面の状態変化が起こる。
そして、炉心管内面の消耗の進行に伴い、炉心管２を介しての前駆体５への加熱効率が変化していく。
そのため、放射温度計６が検出する炉心管２の管表面又はヒータ３の外表面の温度を基に制御手段８が前駆体５の温度を推定する従来の加熱炉では、炉心管表面の消耗の進行に伴う加熱効率の変化のために、推定温度と実際の前駆体５の温度との間の誤差が徐々に大きくなってしまい、結局、前駆体５に対して安定した加熱処理を長期に継続することが難しくなる。従って、安定した加熱処理を長期に渡って維持できる加熱炉の開発が望まれていた。
【００１１】
また、炉心管２内の前駆体５の実際の温度と推定温度との誤差を無くすために、間欠的に、炉心管２内に熱電対を挿入して、炉心管２内の温度を実測することも提案された。しかし、熱電対を直に高温の炉心管２内に挿入すると、熱電対の金属成分が炉心管２内に放出（揮散）して、前駆体５が熱電対の金属成分によって汚染されて、前駆体５における光ファイバ特性の低下を招く虞があった。
【００１２】
また、炉心管内面の消耗は、炉心管２内の温度分布の影響、或いは前駆体５のセット位置の影響のために、場所によって消耗速度が変わり、その結果、場所によって加熱効率にばらつきが生じるため、上記従来例のような一箇所の測定では、炉内の温度分布を正確に把握することができず、ヒータの動作制御による炉内温度の均一化が難しい。
【００１３】
本発明の目的は、加熱処理する光ファイバ製造用前駆体を、金属成分によって汚損させずに炉内温度を実測でき、また、炉内温度を正確に所望温度に制御して、光ファイバ製造用前駆体に対する適正な加熱処理を長期に継続実施することができ、更には、ヒータの動作制御による炉内温度の均一化を実現して、高品位な光ファイバ母材を得るために適用される温度測定治具及び該治具を用いた加熱炉及び該加熱炉における炉内温度制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は下記構成により達成される。
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載の温度測定治具は、熱電対と、該熱電対を先端を部分的に露出させた状態で覆う短絡防止保護管と、前記熱電対の先端の露出部分を覆うカーボン保護管とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項２記載の加熱炉は、炉心管と、該炉心管の外周囲に配置したヒータと、該ヒータを外気から遮断するための炉体とを備える加熱炉であって、
前記炉心管内に挿抜可能に備えられて炉心管内の温度を検出する請求項１記載の温度測定治具を用いたことを特徴とする加熱炉。
【００１６】
本発明に係る請求項３記載の加熱炉における炉内温度制御方法は、請求項２に記載の加熱炉において、前記温度測定治具及び加熱処理中に前記炉心管の表面温度を検出する温度検出手段により定期的に炉心管内外の温度を検出し、前記炉心管内の温度が所望温度になるように、前記温度測定治具及び温度検出手段により知見した炉心管内外の温度差に基づいて、前記ヒータの動作制御を行うことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る請求項４記載の加熱炉は、請求項２に記載の加熱炉において、前記炉心管の軸方向に位置をずらした複数の測定点で、温度検出を行うことを特徴とするとよい。
【００１８】
本発明に係る請求項５記載の加熱炉における炉内温度制御方法は、請求項４に記載の加熱炉において、前記温度測定治具及び温度検出手段により定期的に炉心管内外の複数点の温度を検出し、前記炉心管内の温度分布が所望温度分布になるように、前記温度測定治具及び温度検出手段により知見した炉心管内外の温度差分布に基づいて、前記ヒータの動作制御を行うことを特徴とするとよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の温度測定治具及び該治具を用いた加熱炉及び該加熱炉における炉内温度制御方法によれば、炉心管内に挿入されて炉心管内の温度を検出できる温度測定治具を装備しているため、例えば、定期的に温度測定治具によって炉内温度の測定を実施し、加熱処理中に炉心管の表面又はヒータの外表面の温度を検出する温度検出手段の測定値と前記温度測定治具の測定値とを比較することによって、炉心管内面の消耗に起因した炉心管の加熱効率の変化や、この加熱効率の変化に起因した実際の前駆体の温度と推定温度との間の誤差を検知することができる。
従って、加熱効率の変化に起因した実際の前駆体の温度と推定温度との間の誤差が所定以下になるように、制御手段によるヒータの動作制御を補正することで、炉心管内面の消耗の進行に伴う加熱効率の変化に拘わらず、炉心内を正確に所望温度に維持して、光ファイバ製造用前駆体に対する適正な加熱処理を長期に継続実施することができる。
また、炉心管内の温度の測定を行う温度測定治具は、温度測定に使用される熱電対の周囲がカーボン保護管で覆われているため、熱電対がヒータによる加熱で高温に昇温しても熱電対の金属成分が炉内に放出されることを防止できる。従って、加熱処理する光ファイバ製造用前駆体や炉心管内を金属成分によって汚損させずに炉内温度を実測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る温度測定治具及び該治具を用いた加熱炉及び該加熱炉における炉内温度制御方法の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る加熱炉の一実施の形態を示したものである。
【００２１】
この一実施の形態の加熱炉１１は、光ファイバの原料となる多孔質母材、透明母材、プリフォーム等の光ファイバ製造用前駆体を加熱処理するもので、カーボン、石英等で筒状に形成されて略中心軸線に沿って加熱処理対象の光ファイバ製造用前駆体が挿入される炉心管１３と、該炉心管１３の外周囲に配置した複数個のヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃと、これらの各ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃへ給電する電源１７と、上記の各ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを外気から遮断する炉体１９と、加熱処理中に炉心管１３の表面（外周面）１３ａ又はヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの外表面の温度を検出する複数個の温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃと、炉心管１３内に挿抜可能に炉体１９の上部に取り付けられて炉心管１３内の温度測定に使用される温度測定治具４３，４５と、各温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃの検出値を監視して、ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの加熱動作を制御する制御手段２７とを備えて、炉心管１３内に設置された光ファイバ製造用前駆体に対して所定の加熱処理を行う。
【００２２】
ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、カーボンから形成されていて、電源１７からの供給電力に応じた発熱をして、放射熱によって炉心管１３内を加熱する。
各ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、炉心管１３の軸方向に位置をずらして配備されている。
なお、図示はしていないが、ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃと炉体１９と間には、断熱材壁が装備されて、ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの発熱が炉体１９側に逃げないように、熱遮蔽されている。
【００２３】
電源１７は、各ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃへの供給電力を各ヒータ毎に個別に調整可能なもので、供給電力の増減が制御手段２７によって制御される。
【００２４】
温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、放射温度計で、炉体１９の外側に装備されている。
各温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの装備位置に対応して設けられている。そして、炉体１９の内側には、放射温度計の測定光の通路となる温度測定管３１ａ，３１ｂ，３１ｃが装備されている。各温度測定管３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを貫通して炉心管１３の表面１３ａに到達している。
各温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、炉心管１３の表面温度を常時検出して、制御手段２７に通知する。
【００２５】
炉体１９の上面の中心には、ゲート弁３３によって開閉可能な開口部３５が装備されると共に、この開口部３５に連通して予備室４６が装備されている。この予備室４６は、隔壁４７によって炉体１９の上に密閉空間を画成する。
【００２６】
予備室４６内には、炉心管１３の中心軸線上を昇降可能に配置されたロッド４１と、該ロッド４１の先端に吊持された略棒状の測定部４３と、ゲート弁３３が開いた時にゲート弁３３の代わりに炉心管１３の上部開口を塞ぐ上蓋４４と、この上蓋が下端に連結された上蓋昇降用架台４５とを備えている。なお、本明細書中において、上記の測定部４３及び上蓋昇降用架台４５を含んで温度測定治具と呼ぶ。      
【００２７】
ロッド４１は、所定の下限位置まで降下すると、降下が停止される。また、ロッド４１は、上昇時の上限位置が、図示略のストッパ又は近接スイッチによって規制される。
ロッド４１が最下限位置まで降下した時に、後述の図４に示すように、測定部４３は最も深く炉心管１３内に挿入された状態になる。
【００２８】
測定部４３は、図２及び図３に示すように、温度測定用の熱電対５３の周囲をアルミナ製の短絡防止保護管５５及びカーボン保護管５７で覆った構成を成して、挿入された炉心管１３内の温度を熱電対５３により検出する。
短絡防止保護管５５は、熱電対５３の短絡防止を果たすもので、熱電対５３を挿通させる一対の挿通孔５５ａをアルミナ製の円柱体に貫通させた構造を成し、先端側に熱電対５３の測定端５３ａが部分的に露出する。
カーボン保護管５７は、熱電対５３の昇温によって熱電対５３の金属成分が炉心管１３内に放出（揮散）されることを防止するためのもので、短絡防止保護管５５の外周から熱電対５３の測定端５３ａまでを覆う有底筒状を成している。
以上の測定部４３は、上端部がロッド４１に接続されることで、ロッド４１の下端に吊持された状態になり、ロッド４１の昇降によって炉心管１３内に挿抜される。
【００２９】
測定部４３の熱電対５３は、隔壁４７の外部に配置されたレコーダ６１と補償導線６３を介して接続されていて、熱電対５３により検出される温度データがレコーダ６１に収集・記録される。
【００３０】
上蓋昇降用架台４５は、ロッド４１に上下動可能に嵌合すると共に、その上端面が予備室４６の内部上面に近接した所定の上限位置に配置されることによって、上方への移動が拘束される。上蓋昇降用架台４５の下端面中心部には、測定部４３を挿通可能にする開口が設けられている。
【００３１】
ロッド４１の降下時、上蓋昇降用架台４５は、上蓋４４が図４及び図５に示すように炉心管１３の上端の段差部１３ｂに着座するまでは、ロッド４１と一緒に降下する。そして、上蓋４４が炉心管１３の上端の段差部１３ｂに着座した時点で、上蓋昇降用架台４５の降下は停止し、それより下には下がらない。ロッド４１自体は、図４に示すように、所定の最下限位置の高さに到達するまで降下可能で、ロッド４１が最下限位置まで降下した時には、ロッド４１の下端は図４に示すように、上蓋４４に近接する位置に到達する。
【００３２】
測定部４３は、炉心管１３内への挿入量を調整することで、測定端５３ａの位置を炉心管１３内の任意の高さにすることができ、例えば、ロッド４１の降下動作を間欠的にして、測定端５３ａ（図２参照）の位置を各ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの位置で一次停止させて温度測定することにより、各ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの位置に対応した炉内温度を実測することができる。
図４に示した符号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの位置に対応した炉内温度を実測する場合の測定点で、これらの各測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が、熱電対５３の測定端５３ａを停止させる位置となる。
【００３３】
測定部４３は、通常は図１に示すように予備室４６内に待機した状態にされているが、定期的に、図４に示すように炉心管１３内に挿入されて、炉内温度の検出を行う。
測定部４３により炉内温度を検出する場合は、炉体１９内は通常の待機時と同様の真空状態、昇温状態（例えば、８００℃）に整え、更に、予備室４６も炉体１９内と同様の真空状態に整えた後にゲート弁３３を開いて、予備室４６を炉心管１３に連通した状態にし、その後、ロッド４１の降下動作によって、測定部４３を炉心管１３内に挿入する。
ロッド４１の降下は、熱電対５３の測定端５３ａが予め設定した測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の何れかで停止するように、制御される。
【００３４】
そして、熱電対５３による温度測定時には、炉心管１３内は、通常の加熱処理時と同様に炉心管１３内が光ファイバ製造用前駆体の熱処理に必要な温度（例えば、１２００℃程度）となるように、ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを作動させる。
そして、炉心管１３内の温度が、設定温度の±１０℃以内に安定後、１時間以上その加熱状態をキープして、その間に熱電対５３による温度測定を行う。
炉内温度の検出が終了したら、図５に示すように、測定部４３はロッド４１の上昇によって予備室４６内に退避した状態に戻す。そして、図６に示すように、測定部４３及び上蓋４４及び上蓋昇降用架台４５が完全に予備室４６内に退避したら、ゲート弁３３を閉じて、予備室４６を炉心管１３側と切り離す。
【００３５】
制御手段２７は、定期的に温度測定治具４３，４５により検出される炉心管１３内の温度をレコーダ６１を介して監視する一方、各温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃの検出した炉心管１３の表面温度を常時監視している。
そして、制御手段２７は、各温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃの検出値と予め設定された炉心管１３の加熱効率とに基づいて炉心管１３内部の温度分布を推定する機能を有しており、推定した炉内温度が、光ファイバ製造用前駆体に対して適正な加熱温度となるように、電源１７の出力を制御することで各ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの発熱動作を制御する。
【００３６】
更に、制御手段２７は、推定した温度と温度測定治具の測定部４３によって検出された実際の炉内の温度とを比較し、両者の誤差が一定以上の場合には、炉心管１３の内面の消耗によって加熱効率が変化し、その結果当初の加熱性能が得られなくなったと見なして、温度測定治具の測定部４３による実測温度が光ファイバ製造用前駆体に対して適正な加熱温度となるように、各ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの発熱動作を補正する。
【００３７】
即ち、上記の加熱炉１１において光ファイバ製造用前駆体を加熱処理する場合に、制御手段２７は、温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃにより定期的に炉心管１３内外の温度を検出し、炉心管１３内の温度が所望温度になるように、温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃ及び温度測定治具４３，４５により知見した炉心管１３内外の温度差に基づいて、ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの動作制御を補正する。
【００３８】
なお、上記実施の形態の場合は、図４に示したように、温度測定治具４３，４５は、熱電対５３の測定端５３ａの降下位置を、各測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に順にずらして測定を実施することで、炉心管１３内の３箇所の温度を測定し、炉内温度分布を検知することができる。
制御手段２７は、温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃによって検出される炉心管１３の表面の温度分布と、温度測定治具４３，４５によって検出した炉内の温度分布とを比較することによって、炉心管１３内における加熱効率のばらつきを検知することができ、このような加熱効率のばらつきがなくなるように、各ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの動作制御を補正することで、炉内の温度のばらつきを無くすことができる。
【００３９】
以上に説明した加熱炉１１における炉内温度制御方法によれば、加熱炉１１自体に、炉心管１３内に挿入されて炉心管１３内の温度を実測する温度測定治具４３，４５を装備しているため、例えば、定期的に温度測定治具４３，４５によって炉内温度の測定を実施し、加熱処理中に炉心管１３の表面又はヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの外表面の温度を検出する温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃの測定値と温度測定治具４３，４５の測定値とを比較することによって、炉心管１３内面の消耗に起因した炉心管１３の加熱効率の変化や、この加熱効率の変化に起因した実際の前駆体の温度と推定温度との間の誤差を検知することができる。
従って、加熱効率の変化に起因した実際の前駆体の温度と推定温度との間の誤差が所定以下になるように、制御手段２７によるヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの動作制御を補正することで、炉心管１３内面の消耗の進行に伴う加熱効率の変化に拘わらず、炉心内を正確に所望温度に維持して、光ファイバ製造用前駆体に対する適正な加熱処理を長期に継続実施することができる。
【００４０】
また、炉心管１３内の温度の測定を行う温度測定治具４３，４５は、温度測定に使用される熱電対５３の周囲がカーボン保護管５７で覆われているため、熱電対５３がヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃによる加熱で高温に昇温しても熱電対５３の金属成分が炉内に放出されることを防止できる。従って、加熱処理する光ファイバ製造用前駆体や炉心管１３内を金属成分によって汚損させずに炉内温度を実測することができる。
【００４１】
更に、炉心管１３の軸方向に位置をずらした複数の測定点で、温度測定治具４３，４５及び温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃによりそれぞれ炉心管１３内外の温度を検出することで、炉心管１３内外における温度分布を正確に実測でき、その実測結果を分析することによって炉心管１３内面各部における消耗の程度差を検知することができ、炉心管１３内面各部における消耗の程度差に応じてヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの動作制御を補正することことで、炉心管１３の内面各部における消耗の程度差に拘わらず、ヒータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの動作制御による炉内温度の均一化を実現して、高品位な光ファイバ母材を得ることができる。
【００４２】
更に上記実施の形態の具体的な実施例を、以下に示す。
【実施例１】
【００４３】
上記図１に示した加熱炉１１を用い、上記の炉内温度制御方法を実施した。
温度測定治具４３，４５による炉内温度の測定は、１０回の加熱処理作業につき１回の割合で定期的に行うこととした。そして、測定部４３による炉内温度測定箇所は、図４に示した各測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３について実施して、炉内温度分布を求めた。
また、炉心管１３の表面温度分布を、温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃにより、測定した。
そして、炉内温度分布と表面温度分布とを比較して、炉心管１３の内外での温度差を算出し、その算出結果に基づいて、各測定時及び各測定点で「炉内温度を所望の値に保つための炉心管外面温度」を算出し、炉心管外面温度設定値に補正をかけ、光ファイバ製造用前駆体の焼結を行った。
その結果、連続的に、安定して、光ファイバ製造用前駆体の透明ガラス化に成功した。
また、この方法で得た前躯体から線引処理によって得た光ファイバの伝播ロスも良好であった。
【００４４】
実施例１との対比のために、下記の比較例１〜３を実施した。それぞれ、下記に示す結果となり、上記実施の形態の構成が極めて有効であることが確認できた。
〈比較例１〉……炉内温度未測定の場合である。
図１に示した温度測定治具４３，４５を使用せずに、連続して光ファイバ製造用前駆体の透明ガラス化を行った。
この時、「炉内実際温度」を推定するために、放射温度計を用いて測定した「炉心管外面温度」を使用した。そして、炉心管外面温度が一定となるように、ヒータの加熱動作を調整しながら、連続して複数本の光ファイバ製造用前駆体の加熱処理を行い、透明ガラス化を試みた。
しかし、３５本目の加熱処理を行った時に、光ファイバ製造用前駆体の透明化不足が発生した。その光ファイバ製造用前駆体は、再度加熱処理を行って、透明化する必要があった。また、以降の処理では、透明化不足となる光ファイバ製造用前駆体が頻発した。
また、５２本目の焼結を行ったところ、光ファイバ製造用前駆体に焼結不良（割れ）が発生した。その光ファイバ製造用前駆体は、廃棄処分となった。以降、焼結不良（割れ）となる光ファイバ製造用前駆体が頻発した。
調査の結果、炉内の温度分布に偏りが生じたためと判明した。
【００４５】
〈比較例２〉……炉内温度は定期的に測定するが、炉内温度を測定する熱電対の周囲を覆うカーボン保護管が無く、且つ、炉内の温度測定箇所が１箇所のみの場合である。
炉内の温度を熱電対で直接的に測定するため、熱電対として白金−ロジウム熱電対を使用し、１０回の焼結作業につき１回の割合で定期的に炉内温度と炉心管外面温度とを測定した。
そして、温度測定時には、炉内の実測温度と炉心管外面温度との差を算出し、その算出結果に基づき、各測定時において「炉内実際温度を一定に保つための炉心管外面温度」を算出し、定期的に炉心管外面温度設定値に補正をかけ、光ファイバ製造用前駆体の焼結を行った。
結果は、光ファイバ製造用前駆体が金属成分による汚染を受けており、この方法で得た前躯体から線引処理によって得た光ファイバの特性を確認したところ、伝播ロスが高く、製品として使用できないものがあった。
また、７５本目の加熱処理を行ったところ、光ファイバ製造用前駆体の焼結不良（割れ）が発生した。その光ファイバ製造用前駆体は、廃棄処分となった。以降、焼結不良（割れ）となる光ファイバ製造用前駆体が頻発した。調査の結果、炉内の温度分布に偏りが生じたためと判明した。
【００４６】
〈比較例３〉……図１に示した構造の温度測定治具４３，４５で炉内温度を測定するが、炉内の温度測定箇所が１箇所のみの場合である。
図１に示す加熱炉１１を使用し、温度測定治具４３，４５による炉内温度の測定を１０回の加熱処理作業につき１回の割合で定期的に行うこととした。そして、測定部４３による炉内温度測定箇所は、図４に示した各測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の内の１箇所のみを選択して行った。
また、炉内温度の測定時には、同時に、炉心管外面温度の測定も実施した。
そして、温度測定時には、炉内の実測温度と炉心管外面温度との差を算出し、その算出結果に基づき、各測定時において「炉内実際温度を一定に保つための炉心管外面温度」を算出し、定期的に炉心管外面温度設定値に補正をかけ、光ファイバ製造用前駆体の焼結を行った。
結果は、上記加熱処理で得た前躯体から線引処理によって得た光ファイバの特性を確認したところ、伝播ロスは良好であった。
しかし、７３本目の加熱処理を行ったところ、光ファイバ製造用前駆体の焼結不良（割れ）が発生した。その光ファイバ製造用前駆体は、廃棄処分となった。以降、焼結不良（割れ）となる光ファイバ製造用前駆体が頻発した。調査の結果、炉内の温度分布に偏りが生じたためと判明した。
【００４７】
以上の各比較例１〜３からも判るように、光ファイバ製造用前駆体に焼結不良（割れ）が発生することを防止するためには、炉心管内外の温度測定を複数箇所として、炉心管の内外の温度分布を求め、温度分布に偏りが生じないように、各温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃの動作制御をすることが極めて重要なことが判る。
【００４８】
なお、上記実施の形態における温度測定治具４３，４５は、測定部４３内に１組の熱電対５３しか装備していない。そのため、炉心管内に複数点の測定点を設定して、それらの各測定点において温度測定を行う場合には、ロッド４１の降下量を調節することで、測定部４３の測定端５３ａの位置を各測定点に移動させて、測定を繰り返す必要があった。
しかし、もし、測定部４３内に、予め、測定端の位置をずらした複数組の熱電対を装備しておけば、一度に複数の測定点において、温度測定することが可能になる。
従って、温度測定治具の測定部４３には、複数組の熱電対を測定端の位置をずらして装備しておくことが望ましい。
【００４９】
また、上記実施の形態では、温度検出手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃとして使用された放射温度計は、炉心管内の温度を推定するために、炉心管の外面の温度を検出したが、炉心管の外面の温度を検出する代わりに、ヒータ外表面の温度を測定するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る加熱炉及び該加熱炉の一実施の形態の縦断面図である。
【図２】本発明に係る温度測定治具の概略構成を示す透視斜視図である。
【図３】図２に示した温度測定治具の縦断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の加熱炉において炉内温度の検出時の状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の加熱炉において炉内温度の検出後に温度測定治具を炉外に退避させる動作時の縦断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の加熱炉において、光ファイバ製造用前駆体を加熱処理する時の温度測定治具の退避状態を示す縦断面図である。
【図７】従来の加熱炉及び該加熱炉における炉内温度制御方法を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１  加熱炉
１３  炉心管
１３ａ  表面
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  ヒータ
１７  電源
１９  炉体
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ  温度検出手段
２７  制御手段
３３  ゲート弁
３５  開口部
４１  ロッド
４１ａ  位置検出部
４２  吊りジョイント
４３  測定部
４４  上蓋
４５  上蓋昇降用架台
４６  予備室
４７  隔壁
５１  下限近接スイッチ
５３  熱電対
５３ａ  測定端
５５  短絡防止保護管
５７  カーボン保護管
６１  レコーダ
６３  補償導線
【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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【図６】
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【図７】
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