(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降装置の延長棒に取り付けられたスート母材を上下方向に移動する前記昇降装置により焼結炉のマッフル内に前記スート母材を挿入し、前記延長棒の下部に設けられて前記昇降装置により上下方向に移動するマッフル蓋で前記マッフルを塞ぎ、ガス供給装置により脱水用のガスを前記マッフル内に供給して前記スート母材の脱水、焼結工程を行う光ファイバー母材製造装置において、
前記昇降装置の上下方向の移動に連動してカウント値を増減し、前記カウント値に基づいて前記マッフル蓋が前記マッフルを塞ぐ位置にあるか否かを検出する第１の検出手段と、
前記昇降装置が下降もしくは上昇して、前記マッフル蓋が前記マッフルを塞ぐ位置を通過したか否かを検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段によって前記マッフル蓋が前記マッフルを塞ぐ位置にあることが検出され、第２の検出手段によって前記昇降装置が下降して前記マッフル蓋が前記マッフルを塞ぐ位置を通過したことが検出された場合には、前記スート母材が前記マッフル内に挿入されて前記マッフル蓋で前記マッフルが塞がれているものと判定し、前記ガス供給装置による前記マッフル内へのガスの供給を可能とし、前記昇降装置の移動を禁止し、前記第１の検出手段によって前記マッフル蓋が前記マッフルを塞ぐ位置にないことが検出され、前記第２の検出手段によって前記昇降装置が上昇して前記マッフル蓋が前記マッフルを塞ぐ位置を通過したことが検出された場合には、前記スート母材が前記マッフル外に引き上げられて、前記マッフル蓋が外れているものと判定し、前記ガス供給装置による前記マッフル内へのガスの供給を禁止し、前記昇降装置の移動を可能とする制御を、前記昇降装置ならびに前記ガス供給装置が独立して個別に手動操作が可能なる非定常作業時に行う制御手段と
を有することを特徴とする光ファイバー母材製造装置。
【請求項２】
前記マッフル内のガス濃度を検知するガス検知手段を有し、
前記制御手段は、前記スート母材が前記マッフル内に挿入され前記マッフルが前記マッフル蓋で閉じられて状態で、前記ガス検知器によって検知された前記マッフル内のガス濃度が予め設定された濃度以下である場合には、前記昇降装置の移動を可能にする
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバー母材製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スート母材を脱水ならびにガラス化する焼結工程を含む光ファイバー母材製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている（特許文献１参照）。この文献には、ガラス微粒子堆積体（スート母材）を支持棒により吊り下げ支持し、支持棒を上蓋と下蓋を備えた炉心管の上蓋に設けたシール部を介して挿通させ、ガラス微粒子堆積体を炉心管の軸方向に移動させ、炉心管内で脱水、透明ガラス化のためのガスを用いて加熱処理するガラス母材の製造装置の技術が記載されている。
【０００３】
このような製造装置では、支持棒は昇降装置により上下に移動されて、支持棒により吊り下げ支持されたガラス微粒子体が炉心管を出し入れされる。一方、脱水、透明ガラス化のためのガスは、ガス導入管を介してガス供給装置から炉心管内に供給制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１２５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような従来のガラス母材製造装置においては、ガラス微粒子体を昇降する昇降装置と、炉心管内に脱水のためのガスを供給するガス供給装置とは、それぞれ独立した装置として構成されている。そのため、通常の動作において、ガラス微粒子体を脱水、透明ガラス化する工程の開始要件が満たされると、それぞれの昇降装置ならびにガス供給装置はインターロックが機能した状態で動作し、全自動で脱水、透明ガラス化する工程が実施される。
【０００６】
一方、ガスが炉心管内に供給されて脱水、透明ガラス化する工程が行われているときに、装置が異常停止したような場合や、異常停止後の復帰などにともなう非定常作業時、あるいは保守管理のメンテナンス時には、昇降装置ならびにガス供給装置はそれぞれ個別に独立して操作可能となる。すなわち、昇降装置によりガラス微粒子堆積体は炉心管を出し入れする操作が可能となり、これと並行してガス供給装置側ではガス導入管のバルブを開閉する操作が可能となる。
【０００７】
このため、昇降装置側の操作とガス供給装置側の上記操作が不適切に行われた場合には、炉心管内に滞留しているガス、例えば塩素系の有害なガスが漏洩するおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、有害なガスの漏洩を抑制して、安全性を向上した光ファイバー母材製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、スート母材を上下方向に移動する昇降装置により焼結炉のマッフル内にスート母材を挿入し、スート母材に連動して昇降装置により上下方向に移動するマッフル蓋でマッフルを塞ぎ、ガス供給装置により脱水用のガスをマッフル内に供給してスート母材の脱水、焼結工程を行う光ファイバー母材製造装置において、非定常作業時に、昇降装置の上下方向の移動に連動してカウント値を増減し、カウント値に基づいてマッフル蓋がマッフルを塞ぐ位置にあるか否かを検出する第１の検出手段と、非定常作業時に、昇降装置が下降もしくは上昇して、マッフル蓋がマッフルを塞ぐ位置を通過したか否かを検出する第２の検出手段と、第１の検出手段によってマッフル蓋がマッフルを塞ぐ位置にあることが検出され、第２の検出手段によって昇降装置が下降してマッフル蓋がマッフルを塞ぐ位置を通過したことが検出された場合には、スート母材がマッフル内に挿入されてマッフル蓋でマッフルが塞がれているものと判定し、ガス供給装置によるマッフル内へのガスの供給を可能とし、昇降装置の移動を禁止し、第１の検出手段によってマッフル蓋がマッフルを塞ぐ位置にないことが検出され、第２の検出手段によって昇降装置が上昇してマッフル蓋がマッフルを塞ぐ位置を通過したことが検出された場合には、スート母材がマッフル外に引き上げられて、マッフル蓋が外れているものと判定し、ガス供給装置によるマッフル内へのガスの供給を禁止し、昇降装置の移動を可能とする制御を、昇降装置ならびにガス供給装置が独立して個別に手動操作が可能なる非定常作業時に行う制御手段とを有することを特徴とする光ファイバー母材製造装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１の検出手段ならびに第２の検出手段によりマッフルがマッフル蓋で閉じられていることが検出された場合には、昇降装置の移動が禁止され、第１の検出手段ならびに第２の検出手段によりマッフル蓋が外れていることが検出された場合には、ガスの供給が禁止される。これにより、非定常作業時にマッフルから有害なガスの漏洩を抑制して、安全性を向上した光ファイバー母材製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１に係る光ファイバー母材製造装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態２に係る光ファイバー母材製造装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明を実施するための実施形態を説明する。
【００１３】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る光ファイバー母材製造装置の構成を示す図である。図１に示す実施形態１の装置は、タワー架台１１、焼結炉１２、ガス供給装置１３、昇降装置１４ならびにＰＬＣ１５を備えて構成されている。
【００１４】
タワー架台１１の左右に２つ焼結炉１２が並列に配置されている。なお、この実施形態１では、２つの焼結炉１２が設けられているが、タワー架台１１に対して４つの焼結炉１２を配置して構成することも可能である。焼結炉１２は、スート母材１６を脱水、焼結するための電気炉である。焼結炉１２には、スート母材１６が挿入されて密封され、脱水、焼結処理が行われるマッフル（炉心管）１７が備えられている。スート母材１６は、出発部材の表面に例えばＯＶＤ法(外付け法)によりスート（ガラス微粒子）を堆積する母材堆積工程で形成される。
【００１５】
焼結炉１２では、先ずスート母材１６に含まれて水素と反応して水分を生成するＯＨ基を除去する脱水工程が行われる。この脱水工程は、低温状態のマッフル１７内にスート母材１６を密封した状態で脱水用の塩素ガスをマッフル１７に供給して行われる。その後、焼結工程では、焼結炉１２に設けられた電気ヒータ１８でマッフル１７を加熱して高温状態としてスート母材１６を焼結しガラス化（透明化）する。電気ヒータ１８は、定電力供給装置１９から電力の供給を受けて、マッフル１７内が設定された温度となるようにマッフル１７を加熱する。
【００１６】
ガス供給装置１３は、マッフル１７内に脱水反応に必要な設定された量の塩素ガスを供給する。塩素ガスは、ガス供給装置１３からガス導入口２０を介してマッフル１７内に導入され、マッフル１７内に導入された塩素ガスは、ガス排気口２１からマッフル１７外に排気される。
【００１７】
タワー架台１１には、それぞれの焼結炉１２に対応して２つの昇降装置１４が設けられている。昇降装置１４は、タワー架台１１に沿って上下方向に移動することで延長棒２２に取り付けられたスート母材１６を下降／上昇させてスート母材１６をマッフル１７の内外を出し入れする。昇降装置１４は、延長棒２２に取り付けられたスート母材１６を回転（自転）させながら下降させて、マッフル１７の上部開口部からマッフル１７内の所定の位置に挿入し、延長棒２２に取り付けられたスート母材１６を上昇させることで、スート母材１６をマッフル１７の外に引き上げる。
【００１８】
スート母材１６が取り付けられた延長棒２２の下部には、マッフル蓋２３が設けられている。マッフル蓋２３の中央部には、延長棒２２の径よりも多少大きな穴が設けられ、延長棒２２がマッフル蓋２３とは独立して上下に移動可能になっている。マッフル蓋２３がマッフル１７の開口部上端に達すると、マッフル蓋２３はマッフル１７の開口部上端で停止してマッフル１７の上部開口部を塞ぐ。このような状態でさらに延長棒２２と延長棒２２に取り付けられたスート母材１６がマッフル１７内を下降して、スート母材１６がマッフル１７内の所定の位置に配置される。なお、マッフル蓋２３でマッフル１７が塞がれると、その後カーボンなどで構成されたカバー２７がマッフル蓋２３の上部に設置され、カバー２７に設けられた排気路２８を介してカバー２７内が排気される。
【００１９】
一方、スート母材１６がマッフル１７外に引き出されるときは、延長棒２２が上昇してスート母材１６がマッフル１７内で所定の位置まで引き上げられた後マッフル蓋２３がマッフル１７の上部開口部から外れる。さらに、延長棒２２が引き上げられ、マッフル蓋２３とともにスート母材１６が上昇してスート母材１６がマッフル１７の外に引き出される。
【００２０】
昇降装置１４には、延長棒２２に取付られたマッフル蓋２３の位置を検出するエンコーダ２４（第１の検出手段）が設けられている。エンコーダ２４は、昇降装置１４を駆動する例えばアクチュエータの回転の機械的変位量を電気信号に変換し、この信号を処理してカウント値を増減させる。エンコーダ２４は、カウント値を増減させることで、マッフル蓋２３がマッフル１７の上部開口部を塞いでいるか否かを検出するセンサとして機能する。エンコーダ２４でカウントされたカウント値は、マッフル蓋２３がマッフル１７の上部開口部を塞いだ状態で「０」となるように設定される。また、カウント値は、マッフル蓋２３がマッフル１７の上部開口部を塞いでスート母材１６がマッフル１７内に挿入された状態では、＋（プラス）の値となるようにカウントされる。一方、昇降装置１４により延長棒２２が引き上げられて、マッフル蓋２３がマッフル１７の上部開口部から外れた状態では、−（マイナス）の値となるようにカウントされる。エンコーダ２４のカウント値は、ＰＬＣ１５に入力される。
【００２１】
タワー架台１１には、近接センサ２５（第２の検出手段）が設けられている。この近接センサ２５は、昇降装置１４が上下に移動してスート母材１６を下降／上昇させる際に、昇降装置１４の通過を検出する。近接センサ２５は、昇降装置１４が下降して、延長棒２２に取り付けられたマッフル蓋２３がマッフル１７の上部開口部を塞いだ状態に昇降装置１４が位置したときに検出信号をオンする。一方、近接センサ２５は、昇降装置１４が上昇して、マッフル蓋２３がマッフル１７の上部開口部を外れた状態に昇降装置１４が位置したときに検出信号をオフする。近接センサ２５の検出信号は、ＰＬＣ１５に入力される。
【００２２】
ＰＬＣ１５（制御手段）は、シーケンス制御専用のマイクロコンピュータを利用した制御装置のプログラマブルロジックコントローラ（Programmable Logic Controller 、略称PLC）である。ＰＬＣ１５は、本装置の動作を制御する制御中枢として機能し、プログラムに基づいて各種動作処理を制御するコンピュータに必要な、ＣＰＵ、記憶装置、入出力装置等の資源を備えたマイクロコンピュータにより実現される。ＰＬＣ１５は、上記エンコーダ２４ならびに近接センサ２５ならびに本装置の動作に必要な情報を収集するセンサ（図示せず）からの信号を読み込み、読み込んだ各種信号ならびに予め内部に保有する制御ロジック（プログラム）に基づいて、ガス供給装置１３、昇降装置１４を含む本装置の制御を要する構成要素に指令を送り、以下に説明する、ガス供給装置１３と昇降装置１４との間のインターロックの動作を含む本装置の動作に必要なすべての動作を統括管理して制御する。
【００２３】
このような構成において、通常の動作時においては、本装置はＰＬＣ１５の制御の下に全自動で運転され、ガス供給装置１３と昇降装置１４との相互にインターロック機能が作用し、マッフル蓋２３がマッフル１７の上部開口部を塞いでマッフル１７内が密閉状態にあるときにのみガス供給装置１３からマッフル１７内に塩素ガスが供給されるように制御されている。
【００２４】
次に、塩素ガスがマッフル１７内に供給されて脱水、焼結工程が行われているときに、装置が異常停止したような場合や、異常停止後の復帰などの故障発生時の動作、あるいは保守管理のメンテナンス時などの非定常作業時であって、ガス供給装置１３ならびに昇降装置１４が手動による操作が可能な状態における制御について説明する。
【００２５】
このように、本装置が全自動で運転されている通常動作時以外の、非定常作業時には、ガス供給装置１３ならびにガス供給装置１３はそれぞれ個別に独立して操作可能となる。
【００２６】
このような状態において、エンコーダ２４のカウント値と近接センサ２５の検出信号に基づいて、ＰＬＣ１５の制御の下にマッフル１７内にスート母材１６が挿入されて、マッフル１７内が密閉されているか否かを判定する。
【００２７】
エンコーダ２４のカウント値が０もしくはプラスの値を示し、かつ近接センサ２５の検出信号がオンしている２つの要件が成立している場合には、マッフル蓋２３がマッフル１７の上部開口部を塞いでマッフル１７が密閉され、スート母材１６がマッフル１７内に挿入されているものと判定する。このような状態では、ＰＬＣ１５の制御の下にガス供給装置１３を操作することで、塩素ガスがマッフル１７内に供給することが可能となる。さらに、ＰＬＣ１５からの指令により昇降装置１４の移動が禁止され、スート母材１６の上昇が禁止されるとともに、マッフル蓋２３の開放が禁止される。
【００２８】
一方、エンコーダ２４のカウント値がマイナスの値を示し、かつ近接センサ２５の検出信号がオフしている２つの要件が成立している場合には、マッフル蓋２３がマッフル１７の上部開口部から外れてマッフル１７は外部に開放されているものと判定する。このような状態では、ＰＬＣ１５からの指令によりガス供給装置１３から塩素ガスの供給が禁止される。
【００２９】
このように、上記実施形態１では、ガス供給装置１３ならびに昇降装置１４が独立して個別に手動で操作可能な非定常作業時には、エンコーダ２４ならびに近接センサ２５によってマッフル１７が密閉されているか否かを判定している。判定の結果、マッフル蓋２３が閉まりマッフル１７内が密閉されていると判定された場合には、塩素ガスの供給を可能とし、かつ昇降装置１４の移動を禁止している。このような制御を実施することで、非定常作業時における誤操作などにより、マッフル１７内に供給された塩素ガスがマッフル１７外に漏洩することを抑制することができる。また、マッフル蓋２３が外れてマッフル１７が開放されているものと判定された場合には、塩素ガスの供給を禁止している。このような制御を実施することで、非定常作業時における誤操作などにより、開放状態のマッフル１７内に誤って塩素ガスが供給されることを回避することができ、塩素ガスが漏洩することを抑制することができる。この結果、非定常作業時の安全性を向上することができる。
【００３０】
（実施形態２）
図２は本発明の実施形態２に係る光ファイバー母材製造装置の構成を示す図である。図２に示す実施形態２の装置は、図１に示す実施形態１で採用した構成に対して、ガス検知器２６を設けた点が異なり、他は先の図１に示す構成と同様である。
【００３１】
図２において、ガス検知器２６は、マッフル１７内に滞留する塩素ガスがマッフル１７外に排気される際の排気経路を分岐した分岐路に設置され、排気される塩素ガスの濃度、すなわちマッフル１７内の塩素ガスの濃度を判定する。
【００３２】
実施形態１と同様に非定常作業時に、マッフル蓋２３が閉まりスート母材１６がマッフル１７内に挿入されている状態において、昇降装置１４を上昇するように操作された場合に、ガス検知器２６により塩素ガスの濃度が判定される。判定の結果、塩素ガスの濃度が予め設定された濃度、例えば外部に漏洩したとしても安全性が確保できる程度の濃度以下であれば、ＰＬＣ１５からの指令により昇降装置１４の上昇移動を許可する。一方、判定の結果、設定された濃度以上である場合には、ＰＬＣ１５からの指令により昇降装置１４の上昇移動を禁止する。
【００３３】
このように、上記実施形態２では、マッフル１７内の塩素濃度が予め設定された濃度以上である場合には、昇降装置１４の移動を禁止することで、マッフル蓋２３が外れてマッフル１７が開放され、マッフル１７内の塩素ガスが外部に漏洩することを抑制することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１１…タワー架台
１２…焼結炉
１３…ガス供給装置
１４…昇降装置
１５…ＰＬＣ
１６…スート母材
１７…マッフル
１８…電気ヒータ
１９…定電力供給装置
２０…ガス導入口
２１…ガス排気口
２２…延長棒
２３…マッフル蓋
２４…エンコーダ
２５…近接センサ
２６…ガス検知器
２７…カバー
２８…排気路
【図１】
0005314660.tif 000002
【図２】
0005314660.tif 000003