(57)【要約】【課題】通電による加熱の均一化によってガラス原料ガスへの加熱を安定化させるまでの立ち上げ時間を短縮して、ガラス微粒子堆積体の生産性の向上を図ることができるガラス微粒子堆積体の製造装置を提供すること。【解決手段】ガラス原料ガスを反応容器７内のガラス微粒子合成用のバーナー５に送る導電体製の原料ガス送給配管１０は、通電手段３５により通電する区間の両端部を、絶縁素材で形成された絶縁性配管４１で形成する。【選択図】図１
2009067604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス原料ガスを反応容器内のガラス微粒子合成用のバーナーに送る導電体製の原料ガス送給配管と、該原料ガス送給配管に導通接続された複数の電極部材とこれらの電極部材を電源に接続する通電線とを備えて前記原料ガス送給配管に通電することにより前記原料ガス送給配管を加熱する通電手段と、該通電手段により通電される原料ガス送給配管の周囲を保温する保温手段とを備えたガラス微粒子堆積体の製造装置であって、
前記原料ガス送給配管は、前記通電手段により通電する区間の両端部を、絶縁素材で形成された絶縁性配管で形成したことを特徴とするガラス微粒子堆積体の製造装置。
【請求項２】
前記各電極部材と、これらの電極部材から引き出された前記通電線の少なくとも前記電極部材から２００ｍｍ以上の長さ分とを、保温構造内に収容したことを特徴とする請求項１に記載のガラス微粒子堆積体の製造装置。
【請求項３】
前記各電極部材と、これらの電極部材から引き出された前記通電線の少なくとも前記電極部材から２００ｍｍ以上の長さ分とを、原料ガス送給配管の両端部に設置される温調ブース内に収容して保温することを特徴とする請求項１に記載のガラス微粒子堆積体の製造装置。
【請求項４】
ガラス原料ガスを反応容器内のガラス微粒子合成用のバーナーに送る導電体製の原料ガス送給配管と、該原料ガス送給配管に導通接続された複数の電極部材とこれらの電極部材を電源に接続する通電線とを備えて前記原料ガス送給配管に通電することにより前記原料ガス送給配管を加熱する通電手段と、該通電手段により通電される原料ガス送給配管の周囲を保温する保温手段とを備えたガラス微粒子堆積体の製造装置であって、
上記の各電極部材と、これらの電極部材から引き出された前記通電線の少なくとも前記電極部材から２００ｍｍ以上の長さ分とを、保温構造内に収容したことを特徴とするガラス微粒子堆積体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス微粒子堆積体の製造装置に関し、特に、ガラス原料ガスを反応容器内のガラス微粒子合成用のバーナーに送る導電体性の原料ガス送給配管を通電により加熱する通電手段を備えたガラス微粒子堆積体の製造装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ母材や、その他ガラス材の製造方法として、酸素ガスや水素ガスと共にＳｉＣｌ４やＧｅＣｌ４などのガラス原料ガスを反応容器内のガラス微粒子合成用バーナーに供給して、該バーナーから吹き付けるガラス原料ガスの火炎加水分解反応により生成したガラス微粒子を前記反応容器内のターゲットロッドに堆積させてガラス微粒子堆積体の形でガラス母材を製造する方法がある。
【０００３】
図６はこのような製造方法を実施するガラス微粒子堆積体の製造装置の従来例を示したものである。
このガラス微粒子堆積体の製造装置１００において、ＳｉＣｌ４やＧｅＣｌ４などのガラス原料を貯留した原料タンク３は、通常、ガラス微粒子合成用バーナー５が取り付けられている反応容器７から離れた場所に設置されている原料供給部９内に配置されている。
【０００４】
原料供給部９内には、原料タンク３から送給するＳｉＣｌ４やＧｅＣｌ４などのガラス原料に所定の加熱を加えて前記ガラス原料をガス化する温度調節設備若しくはバブラーが装備されている。
即ち、原料タンク３内のＳｉＣｌ４やＧｅＣｌ４などのガラス原料は、原料供給部９に装備された不図示の温度調節設備による加熱処理やバブラーによりガス化され、ガラス原料ガスの形で原料ガス送給配管１０によりバーナー５に送られる。
【０００５】
バーナー５の付近には、原料中継部１１が設けられている。
原料中継部１１は、原料供給部９から送給されてきたガラス原料ガスの温度が適正温度よりも下がらないように、適正温度に戻す温度調節手段を具備した設備である。
また、原料中継部１１からバーナー５までの区間に露出するガラス原料ガスの流路１３は、流路１３の周囲に配置されたヒーター１５等による加熱処理により、送給するガラス原料ガスを適正温度範囲に維持可能になっている。
【０００６】
上記の原料供給部９と原料中継部１１との間の原料ガス送給配管１０の敷設長は、短いもので４ｍ程度、設備の条件によっては１０ｍ以上にもなる場合があり、そのような場合には、途中でガラス原料ガスの凝縮・液化を防ぐために加熱、保温する必要がある。
【０００７】
そこで、従来より、原料供給部９と原料中継部１１との間を接続している原料ガス送給配管１０には例えばステンレス鋼管等の導電体製のものを採用して、この原料ガス送給配管１０に直接通電することにより原料ガス送給配管１０を加熱する通電手段２１を装備し、且つ、原料供給部９と原料中継部１１との間の原料ガス送給配管１０の周囲を保温する保温手段２２を装備することが提案されている。
【０００８】
また、通電手段２１としては、原料ガス送給配管１０の略中間位置に導通接続された中点電極部材２３から配管上に電流を送り、原料ガス送給配管１０のほぼ両端に導通接続された一対の端部電極部材２４，２５から電源４６に電流を戻す回路構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−８１６４４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、上記の通電手段２１の回路構造では、通電手段２１に接続される原料ガス送給配管１０が電気的には所謂ブリッジ回路を構成することになり、中点電極部材２３の装備位置を正確に一対の端部電極部材２４，２５間の中点に位置決めしないと、中点電極部材２３から各端部電極部材２４，２５までの電路抵抗値（配管の抵抗値）の差異によって、図６に示すようにそれぞれの区間に流れる電流値Ｉ１，Ｉ２が相異して、均一な加熱ができなくなり、配管上の高加熱部から低加熱部へ熱移動が起こるため、ガラス原料ガスへの加熱を安定化させるまでの立ち上げ時間（所要時間）が延び、ガラス微粒子堆積体の生産性の低下を招くという問題が生じた。
また、図６に示したように、一対の端部電極部材２４，２５の外側に連続している原料ガス送給配管１０上への漏れ電流Ｉ３，Ｉ４が生じて、消費電力が嵩むという問題が生じた。
【００１１】
また、上記の通電手段２１では、各電極部材を電源に接続している各通電線２７，２８，２９自体に対しては特に保温等を配慮しておらず、各電極から引き出された各通電線２７，２８，２９が電極に接近した位置で外部に露出しているため、各電極からこれらの各通電線２７，２８，２９への放熱量が大きくなってしまう。その結果、各電極付近で加熱にばらつき（温度低下）が生じ易くなり、この加熱のばらつきが通電による加熱の均一化の障害となって、ガラス原料ガスへの加熱を安定化させるまでの立ち上げ時間（所要時間）を増大させる要因となり、前述したガラス微粒子堆積体の生産性の低下を招く要因にもなった。
更に、各通電線２７，２８，２９からの放熱量が大きくなる分、通電による加熱効率が低下して、消費電力が嵩むという問題も生じた。特に中点電極部材２３の場合は、保温手段２２を貫通して設けられるため、保温手段２２の保温性を局部的に低下させる要因にもなった。
【００１２】
本発明の目的は上記課題を解消することに係り、原料ガス送給配管への通電による加熱の均一化によってガラス原料ガスへの加熱を安定化させるまでの立ち上げ時間を短縮して、ガラス微粒子堆積体の生産性の向上を図ることができるガラス微粒子堆積体の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】
【００１３】
（１）上記した課題を解決するために、本発明によるガラス微粒子堆積体の製造装置は、ガラス原料ガスを反応容器内のガラス微粒子合成用のバーナーに送る導電体製の原料ガス送給配管と、該原料ガス送給配管に導通接続された複数の電極部材とこれらの電極部材を電源に接続する通電線とを備えて前記原料ガス送給配管に通電することにより前記原料ガス送給配管を加熱する通電手段と、該通電手段により通電される原料ガス送給配管の周囲を保温する保温手段とを備えたガラス微粒子堆積体の製造装置であって、
前記原料ガス送給配管は、前記通電手段により通電する区間の両端部を、絶縁素材で形成された絶縁性配管で形成したことを特徴とする。
【００１４】
（２）また、上記（１）に記載のガラス微粒子堆積体の製造装置において、好ましくは、前記各電極部材と、これらの電極部材から引き出された前記通電線の少なくとも前記電極部材から２００ｍｍ以上の長さ分とを、保温構造内に収容する構成とすると良い。
【００１５】
（３）また、上記（１）に記載のガラス微粒子堆積体の製造装置において、好ましくは、前記各電極部材と、これらの電極部材から引き出された前記通電線の少なくとも前記電極部材から２００ｍｍ以上の長さ分とを、原料ガス送給配管の両端部に設置される温調ブース内に収容して保温する構成とすると良い。
【００１６】
（４）また、上記した課題を解決するために、本発明によるガラス微粒子堆積体の製造装置は、ガラス原料ガスを反応容器内のガラス微粒子合成用のバーナーに送る導電体製の原料ガス送給配管と、該原料ガス送給配管に導通接続された複数の電極部材とこれらの電極部材を電源に接続する通電線とを備えて前記原料ガス送給配管に通電することにより前記原料ガス送給配管を加熱する通電手段と、該通電手段により通電される原料ガス送給配管の周囲を保温する保温手段とを備えたガラス微粒子堆積体の製造装置であって、
上記の各電極部材と、これらの電極部材から引き出された前記通電線の少なくとも前記電極部材から２００ｍｍ以上の長さ分とを、保温構造内に収容したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
（１）に記載した本発明によるガラス微粒子堆積体の製造装置では、通電により加熱する原料ガス送給配管は、その両端部に絶縁性配管が装備されているため、従来のように中点電極部材を接続せずとも、絶縁性配管に近い両端部にそれぞれ電極部材を接続しておくだけで、単純な直列回路として一端から他端に均一に電流を流すことができる。
従って、原料ガス送給配管上に流れる電流値を均一にして、通電による加熱を原料ガス送給配管の全長に渡って均一化することができる。これによって、加熱が不均一であった場合に起きる配管上での高加熱部から低加熱部への熱移動を防止でき、ガラス原料ガスへの加熱を安定化させるまでの立ち上げ時間を短縮して、ガラス微粒子堆積体の生産性の向上を図ることができる。
また、原料ガス送給配管上の通電区間の両端が絶縁性配管により絶縁されているため、通電区間以外の配管に漏れ電流が流れることがなく、漏れ電流の発生を防止して、節電を図ることもできる。
【００１８】
（２）に記載した本発明によるガラス微粒子堆積体の製造装置では、原料ガス送給配管に導通接続された各電極部材と、これらの電極部材から引き出された前記通電線の少なくとも前記電極部材から２００ｍｍ以上の長さ分とを、保温構造内に収容しているため、各電極から引き出された各通電線からの放熱を抑止することができ、各通電線からの放熱に起因していた各電極付近での加熱のばらつきを低減させて、原料ガス送給配管上の均一加熱を実現することが可能になる。
従って、（１）に記載したガラス微粒子堆積体の製造装置の作用効果と、上記各通電線及び各電極からの放熱抑止による作用効果の相乗により、ガラス原料ガスへの加熱を安定化させるまでの立ち上げ時間を短縮や、節電の効果を向上させることができる。
【００１９】
（３）に記載した本発明によるガラス微粒子堆積体の製造装置では、原料ガス送給配管に導通接続された各電極部材と、これらの電極部材から引き出された前記通電線の少なくとも前記電極部材から２００ｍｍ以上の長さ分との保温を、原料ガス送給配管の両端部に設置される温調ブース内に収容して行う構成であり、各電極部材や通電線の保温のために、専用の保温構造が必要とならないため、設備を簡略化して、コストアップを抑えることができる。
【００２０】
（４）に記載した本発明によるガラス微粒子堆積体の製造装置では、原料ガス送給配管に導通接続された各電極部材と、これらの電極部材から引き出された前記通電線の少なくとも前記電極部材から２００ｍｍ以上の長さ分とを、保温構造内に収容しているため、各電極から引き出された各通電線からの放熱を抑止することができ、各通電線からの放熱に起因していた各電極付近での加熱のばらつきを低減させて、原料ガス送給配管上の均一加熱を実現することが可能になる。
従って、通電による加熱の均一化によってガラス原料ガスへの加熱を安定化させるまでの立ち上げ時間を短縮して、ガラス微粒子堆積体の生産性の向上を図ることができる。
また、各通電線からの放熱の抑止によって通電による加熱効率を向上させて、消費電力を低減させることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係るガラス微粒子堆積体の製造装置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。
【００２２】
図１は本発明に係るガラス微粒子堆積体の製造装置の第１の実施の形態の概略構成図、図２は図１に示したガラス微粒子堆積体の製造装置の保温手段内に並列状態で挿通される複数本の原料ガス送給配管の支持構造の説明図で、図１のＡ−Ａ断面図に相当する。
【００２３】
この第１の実施の形態のガラス微粒子堆積体の製造装置３１は、原料供給部９と原料中継部１１との間を接続する如く設けられて原料供給部９が供給するガラス原料ガスを原料中継部１１を経て反応容器７内のガラス微粒子合成用のバーナー５に送る導電体製の原料ガス送給配管１０と、この原料ガス送給配管１０に通電することにより該原料ガス送給配管１０を加熱する通電手段３５と、該通電手段３５により通電される原料ガス送給配管１０の周囲を保温する保温手段２２とを備えている。
【００２４】
原料ガス送給配管１０により送給するガラス原料ガスは、沸点以下に温度が下がると液化して、原料ガスが設定通りに流れなくなるため、製品不良を招いてしまう。
そこで、原料ガス送給配管１０や、その両端の原料供給部９や原料中継部１１では、送給するガラス原料ガス温度が沸点以下に下がらないように、保温や加熱が実施される。
【００２５】
反応容器７内のバーナー５は、先端から吹き出すガラス原料ガスの火炎加水分解反応により生成したガラス微粒子を反応容器７内のターゲットロッド８に堆積させて、ガラス微粒子堆積体の形でガラス母材を製造する。
【００２６】
原料供給部９は、従来の設備と同様の構成で良く、内部温度を一定に保持する温調ブース９１内に、例えば、ＳｉＣｌ４やＧｅＣｌ４などのガラス原料を貯留した原料タンク３を収容すると共に、原料タンク３から送給するＳｉＣｌ４やＧｅＣｌ４などのガラス原料に所定の加熱を加えて前記ガラス原料をガス化する不図示の温度調節設備若しくはバブラーと、ガス化したガラス原料の流出流量を制御するガス流量制御機構（ＭＦＣ）３９とを備えた構成で、ガラス原料をガラス原料ガスの形で原料ガス送給配管１０に供給する。
【００２７】
原料中継部１１は、バーナー５に接近して配備され内部温度を一定に保持する温調ブース１１１と、原料ガス送給配管１０を介して原料供給部９から送給されてきたガラス原料ガスの温度が適正温度よりも下がらないように、適正温度に戻す不図示の温度調節手段とを具備した設備である。
また、原料中継部１１からバーナー５までの区間に露出するガラス原料ガスの流路１３は、該流路１３の周囲に配置されたヒーター１５等による加熱処理により、送給するガラス原料ガスを適正温度範囲に維持可能になっている。
【００２８】
本実施の形態の場合、原料ガス送給配管１０は、通電手段３５により通電する区間が、導電体製の配管材で形成されている。更に、原料ガス送給配管１０において、通電区間の両端部は、絶縁素材で形成された絶縁性配管４１で形成されている。
通電区間の配管材としては、例えばステンレス配管を挙げることができるが、ガラス原料ガスに対して所定の耐熱性や耐食性を有したその他の金属製の配管を使用することもできる。
また、絶縁性配管４１としては、例えばフッ素樹脂配管を挙げることができるが、フッ素樹脂以外の絶縁樹脂製の配管を採用することも可能である。
【００２９】
導電体製の原料ガス送給配管１０は、絶縁性配管４１に隣接する両端部が、原料供給部９及び原料中継部１１内の保温空間９ａ，１１ａ内に位置するように、長さ設定されている。
【００３０】
通電手段３５は、保温空間９ａ，１１ａ内に位置する原料ガス送給配管１０の両端に導通接続された２つの電極部材２４，２５と、これらの電極部材２４，２５を電源４６に接続する通電線４８，４９とを具備した構成で、原料中継部１１内に位置している電極部材２５から原料ガス送給配管１０に電流を流し、原料供給部９内に位置している電極部材２４から電源４６に電流を戻す。
【００３１】
保温手段２２は、原料供給部９と原料中継部１１との間に露出する原料ガス送給配管１０の周囲を囲う略筒状の保温ケース５１と、保温ケース５１の内部の隙間に充填されたガラスウール等の断熱材５２とから構成されている。
【００３２】
バーナー５は、複数のガラス原料ガス供給路が同心円状に形成された多重管構造であり、前述の保温手段２２の保温ケース５１内には、バーナー５に接続される複数本の原料ガス送給配管１０が並列に挿通されている。
本実施の形態の場合、保温ケース５１内の複数本の原料ガス送給配管１０相互は、図２に示すように、絶縁材料製の支持フレーム５４と、該支持フレーム５４上に原料ガス送給配管１０を所定の離間間隔で固定する絶縁材料製の配管クランプ５５とによって、互いに接触しないように、絶縁状態に位置決めされている。
【００３３】
配管クランプ５５による原料ガス送給配管１０相互間の離間間隔は、原料ガス送給配管１０が熱膨張により撓んだ時に、隣接する原料ガス送給配管１０相互や保温ケース５１が接触して、短絡地絡を起こさない程度に設定されている。
【００３４】
以上に説明した第１の実施の形態によるガラス微粒子堆積体の製造装置３１では、通電により加熱する原料ガス送給配管１０は、その両端部に絶縁性配管４１が装備されているため、従来のように中点電極部材を接続せずとも、絶縁性配管４１に近い両端部にそれぞれ電極部材２４，２５を接続しておくだけで、図１に示したように、単純な直列回路として一端から他端に均一に電流Ｉを流すことができる。
従って、原料ガス送給配管１０上に流れる電流値を均一にして、通電による加熱を原料ガス送給配管１０の全長に渡って均一化することができる。これによって、加熱が不均一であった場合に起きる配管上での高加熱部から低加熱部への熱移動を防止でき、ガラス原料ガスへの加熱を安定化させるまでの立ち上げ時間を短縮して、ガラス微粒子堆積体の生産性の向上を図ることができる。
【００３５】
また、原料ガス送給配管１０上の通電区間の両端が絶縁性配管４１により絶縁されているため、通電区間以外の配管１３，１６等に漏れ電流が流れることがなく、漏れ電流の発生を防止して、節電を図ることもできる。
【００３６】
図３は、本発明に係るガラス微粒子堆積体の製造装置の第２の実施の形態の概略構成図である。
この第２の実施の形態のガラス微粒子堆積体の製造装置７１は、第１の実施の形態の製造装置３１における特徴的な構成に加えて、保温構造６４，６５を追加装備している。
即ち、本実施の形態の製造装置７１は、原料供給部９から供給されるガラス原料ガスを反応容器７の近くに配置された原料中継部１１を得てガラス微粒子合成用のバーナー５に送る導電体製の原料ガス送給配管１０と、該原料ガス送給配管１０に通電する通電手段３５と、該通電手段３５により通電される原料ガス送給配管１０の周囲を保温する保温手段２２と、原料ガス送給配管１０の両端部に導通接続された一対の端部電極部材２４，２５から引き出された通電線４８，４９の各端部電極部材２４，２５から２００〜１０００ｍｍの範囲を収容して保温する保温構造６４，６５とを備えている。
【００３７】
そして、原料ガス送給配管１０は、第１の実施の形態の場合と同様に、通電手段３５により通電する区間が導電体製の配管材で形成され、更に、通電区間の両端部は、絶縁素材で形成された絶縁性配管４１で形成されている。
また、この原料ガス送給配管１０は、絶縁性配管４１に隣接する両端部が、原料供給部９及び原料中継部１１内の保温空間９ａ，１１ａ内に位置するように、長さ設定されている。
【００３８】
通電手段３５も、第１の実施の形態と共通の構成で、保温空間９ａ，１１ａ内に位置する原料ガス送給配管１０の両端に導通接続された２つの電極部材２４，２５と、これらの電極部材２４，２５を電源４６に接続する通電線４８，４９とを具備した構成で、原料中継部１１内に位置している電極部材２５から原料ガス送給配管１０に電流を流し、原料供給部９内に位置している電極部材２４から電源４６に電流を戻す。
【００３９】
保温構造６４は、原料供給部９内に位置する端部電極部材２４から引き出された通電線２８の端部電極部材２４から所定の長さ分を収容する保温ケース６４ａと、この保温ケース６４ａ内に充填されるガラスウール等の断熱材６４ｂとを備えていて、隣接する原料供給部９との協働で、端部電極部材２４と該端部電極部材２４から引き出された通電線２８の所定の長さ分とを保温する。
【００４０】
保温構造６５は、原料中継部１１内に位置する端部電極部材２５から引き出された通電線２９の端部電極部材２５から所定の長さ分を収容する保温ケース６５ａと、この保温ケース６５ａ内に充填されるガラスウール等の断熱材６５ｂとを備えていて、隣接する原料中継部１１との協働で、端部電極部材２５と該端部電極部材２５から引き出された通電線２９の所定の長さ分とを保温する。
【００４１】
本実施の形態の場合、各保温構造６４，６５が収容する通電線２７，２８，２９の長さ（所定長さ）は２００〜１０００ｍｍ程度で、少なくとも２００ｍｍ以上が収容されれば良い。この範囲を保温することで、各電極部材から各通電線への放熱を大幅に低減させることができる。各保温構造６４，６５に収容する通電線の長さを更に増大させることで、通電線からの放熱を更に低減させることができるが、収容する通電線の長さの増大に対して、放熱を低減させる効果はそれほど増大せず、逆に、保温構造６４，６５が大型化するという不都合を招く。そこで、上記のように、収容する通電線の長さを２００〜１０００ｍｍ程度に抑えることで、各保温構造６４，６５の寸法をコンパクトにまとめて、装置の大型化を回避することも可能になる。
【００４２】
以上に説明した第２の実施の形態によるガラス微粒子堆積体の製造装置７１では、通電により加熱する原料ガス送給配管１０は、その両端部に絶縁性配管４１が装備されているため、第１の実施の形態でも説明したように、単純な直列回路として一端から他端に均一に電流Ｉを流して、通電による加熱を原料ガス送給配管１０の全長に渡って均一化することができる。これによって、加熱が不均一であった場合に起きる配管上での高加熱部から低加熱部への熱移動を防止でき、ガラス原料ガスへの加熱を安定化させるまでの立ち上げ時間を短縮して、ガラス微粒子堆積体の生産性の向上を図ることができる。
【００４３】
また、原料ガス送給配管１０上の通電区間の両端が絶縁性配管４１により絶縁されているため、通電区間以外の配管１３，１６等に漏れ電流が流れることがなく、漏れ電流の発生を防止して、節電を図ると同時に通電による加熱精度を向上させることもできる。
【００４４】
さらに、この第２の実施の形態の製造装置７１では、追加装備した保温構造６４，６５によって各通電線４８，４９からの放熱が抑止され、これによって、各通電線４８，４９からの放熱に起因していた各電極付近での加熱のばらつき（温度低下）を低減させて、原料ガス送給配管１０上の均一加熱を実現することが可能になる。
従って、通電による加熱の均一化を更に徹底することができ、ガラス原料ガスへの加熱を安定化させるまでの立ち上げ時間を更に短縮して、ガラス微粒子堆積体の生産性のさらなる向上を図ることができる。
また、各通電線４８，４９からの放熱の抑止によって通電による加熱効率を向上させて、消費電力を低減させることもできる。
【００４５】
図４は、本発明に係るガラス微粒子堆積体の製造装置の第３の実施の形態の概略構成図である。
この第３の実施の形態の製造装置７３は、第２の実施の形態に示した製造装置７１を改良したものである。
改良点は、原料ガス送給配管１０の両端に導通接続される端部電極部材２４，２５から引き出される通電線４８，４９は、各端部電極部材２４，２５から２００ｍｍ以上の範囲を、原料ガス送給配管１０の両端の原料供給部９及び原料中継部１１の各温調ブース９１，１１１内に収容して、各温調ブース９１，１１１を通電線４８，４９の所定長分を保温する保温構造としても機能させるようにしたものであり、その他の構成は、第２の実施の形態と共通である。
【００４６】
この第３の実施の形態に示す製造装置７３では、専用の保温構造を追加しなくて済むため、部品点数の削減によるコスト低減を図ることができ、また、装置の大型化を抑止することができる。
【００４７】
図５は、本発明に係るガラス微粒子堆積体の製造装置の第４の実施の形態の概略構成図である。
この第４の実施の形態の製造装置６１は、原料供給部９から供給されるガラス原料ガスを反応容器７の近くに配置された原料中継部１１を得てガラス微粒子合成用のバーナー５に送る導電体製の原料ガス送給配管１０と、該原料ガス送給配管１０に通電する通電手段２１と、該通電手段２１により通電される原料ガス送給配管１０の周囲を保温する保温手段２２とを備えた構成で、これらの構成は、図６に示した従来の製造装置１００と共通である。
【００４８】
即ち、通電手段２１は、原料ガス送給配管１０の略中間位置に導通接続された中点電極部材２３から配管１０上に電流を送り、原料ガス送給配管１０のほぼ両端に導通接続された一対の端部電極部材２４，２５から電源４６に電流を戻す回路構造になっている。
【００４９】
但し、本実施の形態の製造装置６１の場合は、保温構造６３，６４，６５が追加装備されている点が、図６の製造装置１００とは異なっている。
【００５０】
保温構造６３は、保温手段２２から突出した中点電極部材２３と、この中点電極２３から引き出された通電線２７の中点電極部材２３から所定の長さ分とを収容する保温ケース６３ａと、この保温ケース６３ａ内に充填されるガラスウール等の断熱材６３ｂとを備えていて、中点電極部材２３と該中点電極部材２３から引き出された通電線２７の所定の長さ分とを保温する。
【００５１】
保温構造６４は、図３に示した製造装置７１における保温構造６４と同様の構造であり、原料供給部９内に位置する端部電極部材２４から引き出された通電線２８の端部電極部材２４から所定の長さ分を収容する保温ケース６４ａと、この保温ケース６４ａ内に充填されるガラスウール等の断熱材６４ｂとを備えていて、隣接する原料供給部９との協働で、端部電極部材２４と該端部電極部材２４から引き出された通電線２８の所定の長さ分とを保温する。
【００５２】
保温構造６５は、図３に示した製造装置７１における保温構造６５と同様の構造であり、原料中継部１１内に位置する端部電極部材２５から引き出された通電線２９の端部電極部材２５から所定の長さ分を収容する保温ケース６５ａと、この保温ケース６５ａ内に充填されるガラスウール等の断熱材６５ｂとを備えていて、隣接する原料中継部１１との協働で、端部電極部材２５と該端部電極部材２５から引き出された通電線２９の所定の長さ分とを保温する。
【００５３】
本実施の形態の場合、各保温構造６３，６４，６５が収容する通電線２７，２８，２９の長さ（所定長さ）は２００〜１０００ｍｍ程度で、少なくとも２００ｍｍ以上が収容されれば良い。この範囲を保温することで、各電極部材から各通電線への放熱を大幅に低減させることができる。各保温構造６３，６４，６５に収容する通電線の長さを更に増大させることで、通電線からの放熱を更に低減させることができるが、収容する通電線の長さの増大に対して、放熱を低減させる効果はそれほど増大せず、逆に、保温構造６３，６４，６５が大型化するという不都合を招く。そこで、上記のように、収容する通電線の長さを２００〜１０００ｍｍ程度に抑えることで、各保温構造６３，６４，６５の寸法をコンパクトにまとめて、装置の大型化を回避することも可能になる。
【００５４】
上記の第４の実施の形態に示したガラス微粒子堆積体の製造装置６１では、原料ガス送給配管１０に導通接続された各電極部材２３，２４，２５と、これらの電極部材２３，２４，２５から引き出された通電線４７，４８，４９の電極部材２３，２４，２５から所定の長さ分とが、追加装備した保温構造６３，６４，６５と、既存の原料供給部９及び原料中継部１１により保温されており、中点電極部材２３や各通電線４７，４８，４９からの放熱が抑止される。
【００５５】
これによって、中点電極部材２３や各通電線４７，４８，４９からの放熱に起因していた各電極付近での加熱のばらつき（温度低下）を低減させて、原料ガス送給配管１０上の均一加熱を実現することが可能になる。
従って、通電による加熱の均一化によってガラス原料ガスへの加熱を安定化させるまでの立ち上げ時間を短縮して、ガラス微粒子堆積体の生産性の向上を図ることができる。
また、各通電線４７，４８，４９からの放熱の抑止によって通電による加熱効率を向上させて、消費電力を低減させることもできる。
【００５６】
なお、上記第４の実施の形態の製造装置６１と、図６に示した従来の製造装置１００とにおいて、通電手段２１による通電を開始してから加熱温度が安定するまでの所要時間である立ち上げ時間の比較を行った。
従来の製造装置１００の場合は、最初に、ガラス原料ガスを流さないで、原料供給部９及び原料中継部１１における温度調節処理と、通電手段２１による原料ガス送給配管１０への通電による加熱を実施して、原料ガス送給配管１０上の温度分布を安定させる無負荷試運転を実施し、この無負荷試運転の完了後に、続けて、原料ガス送給配管１０にガラス原料ガスを実際に流して、原料ガス送給配管１０上の温度分布が不安定になれば安定するまで再調整を行う負荷試運転を実施した。
従来の製造装置１００の場合に、無負荷試運転に要する所要時間が約５日、負荷試運転に要する所要時間が約５〜１０日で、これらの各試運転時間の合計となる立ち上げ時間は、１０〜１５日（平均で１３日位）に及んだ。
【００５７】
これに対して、第４の実施の形態の製造装置６１の場合は、無負荷試運転を約５日間実施して原料ガス送給配管１０上の温度分布を安定させた後、続けて負荷試運転を実施すると、試運転の切り替えによって原料ガス送給配管１０上の温度分布が不安定になることはなく、負荷試運転時には再調整の必要が生じなかった。結局、第４の実施の形態の製造装置６１の場合は、各試運転時間の合計となる立ち上げ時間は、無負荷試運転に要した５日間だけで済み、従来の製造装置１００と比較すると、立ち上げ時間を約６割程度短縮することができ、第４の実施の形態に示した保温構造６３，６４，６５を追加したことによる作用・効果が大きいことが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係るガラス微粒子堆積体の製造装置の第１の実施の形態の概略構成図である。
【図２】図１に示したガラス微粒子堆積体の製造装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明に係るガラス微粒子堆積体の製造装置の第２の実施の形態の概略構成図である。
【図４】本発明に係るガラス微粒子堆積体の製造装置の第３の実施の形態の概略構成図である。
【図５】本発明に係るガラス微粒子堆積体の製造装置の第４の実施の形態の概略構成図である。
【図６】従来のガラス微粒子堆積体の製造装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５９】
３  原料タンク
５  バーナー
７  反応容器
８  ターゲットロッド
９  原料供給部
９ａ  保温空間
１０  原料ガス送給配管
１１  原料中継部
１１ａ  保温空間
１３  流路
１５  ヒーター
１６  配管
２１  通電手段
２２  保温手段
２３  中点電極部材
２４，２５  端部電極部材
２７，２８，２９  通電線
３１，６１，７１，７３  ガラス微粒子堆積体の製造装置
４１  絶縁性配管
４６  電源
４８，４９  通電線
５４  支持フレーム
５５  配管クランプ
６３，６４，６５  保温構造
９１，１１１  温調ブース
【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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