(57)【要約】【課題】加熱炉の熱効率を向上でき、より低出力でスートプリフォームの焼結が可能となる光ファイバ母材製造装置の提供。【解決手段】スートプリフォームを炉心管内部に収容し、加熱して光ファイバ母材を製造する加熱炉を有する光ファイバ母材製造装置において、スートプリフォームの上部に、断熱材を含む遮熱円盤を設置したことを特徴とする光ファイバ母材製造装置。スートプリフォームの上部に設置した遮熱円盤は、ガラス容器内に断熱材を収容した構造であることが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スートプリフォームを炉心管内部に収容し、加熱して光ファイバ母材を製造する加熱炉を有する光ファイバ母材製造装置において、
スートプリフォームの上部に、断熱材を含む遮熱円盤を設置したことを特徴とする光ファイバ母材製造装置。
【請求項２】
スートプリフォームの上部に設置した遮熱円盤が、ガラス容器内に断熱材を収容した構造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３】
スートプリフォームの上部に設置した遮熱円盤が、カーボン製断熱材を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ母材製造装置。
【請求項４】
スートプリフォームの上部に設置した遮熱円盤が、グラスウール製断熱材を含むことを特徴とする請求項１又は２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、光ファイバ母材の品質を維持しつつ、炉心管内の断熱を効率的に行うための光ファイバ母材製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ母材を製造するためには、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法などでからなる多孔質ガラス微粒子積層体（以下、スートプリフォームと記す。）を形成し、該スートプリフォームを脱水し、焼結して透明化する必要がある。これらの、脱水、透明化のため、スートプリフォームを収容する炉心管を備えた加熱炉が使用される。図１は、従来の加熱炉を例示する概略構成図であり、この図中、符号１はスートプリフォーム、２は光ファイバ母材、３は炉心管、４はダミー棒、６はヒータである。この炉心管３の材質としては、主に石英ガラスが使われている。
【０００３】
スートプリフォームの脱水・透明化は、スートプリフォームの下端から上端に向かって行われる。このとき、上端部に近づくほど、熱が上方に拡散するため、加熱炉出力を高くする必要があり、エネルギーコストが高くなってしまう。この課題に対し、特許文献１に開示された従来技術では、光ファイバ多孔質母材（スートプリフォーム）の上端に接するように、遮蔽板を取り付けて熱拡散の改善を行っている。
【特許文献１】特開２００３−３２１２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の従来技術では、遮蔽板として石英板を用いているが、石英板はカーボンなどの断熱材に比べると断熱効果及び遮熱効果は高いとは言えない。また、不透明化した石英板であっても同様である。
また、カーボンなどの遮熱板を使用した場合には、熱により劣化したカーボンの粉塵により母材品質の悪化が懸念される。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、加熱炉の熱効率を向上でき、より低出力でスートプリフォームの焼結が可能となる光ファイバ母材製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、スートプリフォームを炉心管内部に収容し、加熱して光ファイバ母材を製造する加熱炉を有する光ファイバ母材製造装置において、
スートプリフォームの上部に、断熱材を含む遮熱円盤を設置したことを特徴とする光ファイバ母材製造装置を提供する。
【０００７】
本発明の光ファイバ母材製造装置において、スートプリフォームの上部に設置した遮熱円盤が、ガラス容器内に断熱材を収容した構造であることが好ましい。
【０００８】
本発明の光ファイバ母材製造装置において、スートプリフォームの上部に設置した遮熱円盤が、カーボン製断熱材を含むことが好ましい。
【０００９】
本発明の光ファイバ母材製造装置において、スートプリフォームの上部に設置した遮熱円盤が、グラスウール製断熱材を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光ファイバ母材製造装置は、スートプリフォームの上部に、断熱材を含む遮熱円盤を設置した構成としたので、スートプリフォームの脱水・透明化においてスートプリフォーム上方側への熱の拡散を抑制でき、加熱炉の熱効率を向上でき、より低出力でスートプリフォームの焼結が可能となる。
また、カーボン製断熱材などの断熱材を石英ガラス製の容器に密封し、又は石英ガラスで覆うことで、断熱材の加熱時の発塵を抑えることができるので、光ファイバ母材の品質の悪化を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図２は、本発明の光ファイバ母材製造装置の一実施形態を示す図である。本実施形態の光ファイバ母材製造装置１０は、スートプリフォーム１（透明化後は光ファイバ母材２）を収容する炉心管３と、そのスートプリフォーム１を加熱するためのヒータ４と、スートプリフォーム１の上部に設置された断熱材を含む遮熱円盤５とを備えて構成されている。
【００１２】
このスートプリフォーム１は、その上端に設けられたダミー棒４を、図示していない移動軸に固定し、この移動軸の上下動によって炉心管３内を上下方向に移動し、ヒータ６との相対位置を変更可能になっている。炉心管３は、石英ガラスによって作られている。
【００１３】
図３は、スートプリフォーム１の上部に設置された断熱材を含む遮熱円盤５の第１の例を示す断面図である。本例の遮熱円盤５は、石英ガラスからなる蓋付容器状のガラス容器１１内に、カーボン製断熱材１２を収容し、このガラス容器１１を密封状態とし、その中央の貫通孔をスートプリフォーム１のダミー棒４に挿通した構造になっている。
【００１４】
ガラス容器１１に収容される断熱材としては、カーボンファイバ等のカーボン製断熱材の他、グラスウールなどの無機繊維などを用いることができる。
【００１５】
この遮熱円盤５を、図２に示すようにスートプリフォーム１の上部に設置し、脱水・透明化を行う場合、スートプリフォーム１をヒータ６により加熱する際に、炉心管３内の熱が上方に拡散するのを遮熱円盤５によって抑制でき、光ファイバ母材製造装置１０の加熱炉の熱効率を向上でき、より低出力でスートプリフォーム１を焼結して透明な光ファイバ母材２を製造することができる。
また、カーボン製断熱材などの断熱材１２を石英ガラス製の容器１１に密封した遮熱円盤５を用いたことで、断熱材１２の加熱時の発塵を抑えることができるので、光ファイバ母材の品質の悪化を防ぐことができる。図４に示すように、円盤状のカーボン製断熱材１２のみを使用した場合には、高温加熱によりカーボン製断熱材１２から発塵が生じ、それが光ファイバ母材２中に混入し、光ファイバ母材の紡糸時に光ファイバの機械強度を悪化させて断線等のトラブルを生じ易くなる。
【００１６】
図５は、本発明において用いる遮熱円盤の第２の例を示す断面図である。本例の遮熱円盤は、カーボン製断熱材１２をガラス容器１３内に完全に封入した構造になっている。
本例では、図３の遮熱円盤５を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
図３に示す円盤型のガラス容器にカーボン製断熱材を収容した遮熱円盤を、図２に示すようにスートプリフォームの上部に設置し、スートプリフォームの透明化を実施した。
本実施例では、円盤を使用しないときと比較して、加熱炉電力を１０％程度削減して透明化することが可能であった。
また、この透明化した光ファイバ母材を光ファイバに線引きしたところ、遮熱円盤を使用しない母材と同様の機械強度を示した。
【００１８】
（比較例１）
図４に示すカーボン製断熱材１２からなる遮熱円盤をスートプリフォームの上部に設置し、スートプリフォームの透明化を実施した。
本比較例では、円盤を使用しないときと比較して、加熱炉電力を１０％程度削減して透明化することが可能であった。しかし、この透明化した光ファイバ母材を線引きした光ファイバの機械強度不良発生回数は、合計２０回であった。
【００１９】
（実施例２）
図５に示すように、円盤型の密閉したガラス容器にカーボン製断熱材１２を含む遮熱円盤を、図２に示すようにスートプリフォームの上部に設置し、スートプリフォームの透明化を実施した。
本実施例では、円盤を使用しないときと比較して、加熱炉電力を１０％程度削減して透明化することが可能であった。
また、この透明化した光ファイバ母材を光ファイバに線引きしたところ、遮熱円盤を使用しない母材と同様の機械強度を示した。
この紡糸炉下部開口部を使用して１０母材の紡糸を行った。その結果、光ファイバの機械強度不良発生回数は０回と良好であった。
【００２０】
（実施例３）
図３に示すように、円盤型のガラス容器にグラスウール製断熱材を収容した遮熱円盤を、図２に示すようにスートプリフォームの上部に設置し、スートプリフォームの透明化を実施した。
本実施例では、円盤を使用しないときと比較して、加熱炉電力を１０％程度削減して透明化することが可能であった。
また、この透明化した光ファイバ母材を光ファイバに線引きしたところ、遮熱円盤を使用しない母材と同様の機械強度を示した。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来の加熱炉を例示する概略構成図である。
【図２】本発明の光ファイバ母材製造装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図３】遮熱円盤の第１の例を示す断面図である。
【図４】比較例で用いたカーボン製円盤を示す断面図である。
【図５】遮熱円盤の第２の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…スートプリフォーム、２…光ファイバ母材、３…炉心管、４…ダミー棒、５…遮熱円盤、６…ヒータ、１０…光ファイバ母材製造装置、１１…ガラス容器、１２…カーボン製断熱材、１３…ガラス容器。
【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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