JP2003238182A - Apparatus for heating glass article - Google Patents
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- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ガラス物品の加
熱装置に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heating device for glass articles.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガラス物品を製作する技術を開示した一
例として、特開２０００−１２８５５８号公報がある。
この公報には、ガラス管にコアロッドを挿入し、抵抗炉
や誘導炉等の加熱炉内で加熱し溶着一体化する光ファイ
バ用石英ガラス母材の製造方法が開示されている。しか
しながら、前記公報には、加熱装置である誘導炉の具体
的構成が示されていない。一般的には、図７に示すよう
に、誘導炉１０１は、誘導コイル１０３が巻回されてお
り、この誘導コイル１０３の内側に断熱材１０５を介し
てカーボン製の導電性発熱物であるサセプター１０７が
本体に取り付けられている。サセプター１０７の内側に
は挿入部１１１が設けられており、サセプター１０７を
誘導電流により発熱させ挿入部１１１を昇温させること
により、ガラス物品１１３を作製するものである。2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-128558 is an example of a technique for manufacturing a glass article.
This publication discloses a method for producing a silica glass preform for optical fibers, in which a core rod is inserted into a glass tube and heated and fused and integrated in a heating furnace such as a resistance furnace or an induction furnace. However, the above publication does not show a specific configuration of an induction furnace which is a heating device. In general, as shown in FIG. 7, an induction furnace 101 is wound with an induction coil 103, and a susceptor, which is a conductive heating object made of carbon, is provided inside the induction coil 103 via a heat insulating material 105. 107 is attached to the main body. An insertion portion 111 is provided inside the susceptor 107, and the glass article 113 is manufactured by causing the susceptor 107 to generate heat by an induced current to raise the temperature of the insertion portion 111.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前述したような誘導炉
１０１においては、高温用途のため、カーボンを含有す
るサセプター１０７が使用される。更に、断熱材１０５
も高温に耐えるものでなければならないため、同様に、
カーボンを含有する材料を用いて一体成形されたものが
使用されており、誘導コイル１０３に電流を流してサセ
プター１０７を発熱させようとすると、先に断熱材１０
５が誘導現象を起こして発熱してしまい、誘導加熱の表
皮効果ゆえ、サセプター１０７の温度が十分に上昇しな
いという問題がある。In the induction furnace 101 as described above, the susceptor 107 containing carbon is used for high temperature use. Further, the heat insulating material 105
Similarly, since it must withstand high temperatures,
An integrally molded product made of a material containing carbon is used. When an electric current is passed through the induction coil 103 to heat the susceptor 107, the heat insulating material 10 is first used.
However, there is a problem that the temperature of the susceptor 107 does not rise sufficiently due to the skin effect of induction heating.
【０００４】この発明の目的は、以上のような従来の技
術の問題点に着目してなされたものであり、断熱効果を
維持しながら誘導現象による断熱材の発熱を防止するこ
とのできるガラス物品の加熱装置を提供することにあ
る。The object of the present invention has been made by paying attention to the problems of the conventional techniques as described above, and it is possible to prevent the heat generation of the heat insulating material due to the induction phenomenon while maintaining the heat insulating effect. To provide a heating device of.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１による発明のガラス物品の加熱装置は、
ガラス物品を挿入部に相対的に送り込んで、前記挿入部
に設けられている発熱体を誘導コイルにより誘導加熱す
るガラス物品の加熱装置であって、フェルト状の断熱材
を前記発熱体の外周面に沿って複数層巻回し、前記断熱
材には前記誘導コイルにより生成される磁界により前記
断熱材の表面に誘起される電流の方向と直交する方向に
電気的絶縁部が形成されており、前記断熱材の隣接する
層において前記電気的絶縁部が巻回方向にずれた位置に
配置されることを特徴とするものである。In order to achieve the above object, a heating device for a glass article of the invention according to claim 1 comprises:
What is claimed is: 1. A heating device for a glass article, wherein a glass article is relatively sent to an insertion section, and a heating element provided in the insertion section is induction-heated by an induction coil. A plurality of layers are wound along, and the heat insulating material is formed with an electrical insulating portion in a direction orthogonal to a direction of a current induced on the surface of the heat insulating material by a magnetic field generated by the induction coil, In the adjacent layers of the heat insulating material, the electrically insulating portions are arranged at positions displaced in the winding direction.
【０００６】発熱体の外周面にフェルト状の断熱材を複
数回巻回することにより、一体成形による断熱材と比
べ、誘導コイルにより生成される磁界により断熱材の表
面に誘起される電流を流れにくくしている。さらに、電
気的絶縁部を設けることにより、誘導電流を周方向に流
れにくくして、断熱材における誘導加熱を防止すること
ができる。これにより、サセプターの温度が十分に上昇
し、断熱材の寿命が長くなる。さらに、電気的絶縁部が
隣接する断熱材の層の電気的絶縁部と重ならないように
ずらすことにより、サセプターに対する断熱効果を十分
とし、放熱や輻射によるコイル焼損の問題をなくしてい
る。By winding a felt-like heat insulating material a plurality of times around the outer peripheral surface of the heating element, a current induced on the surface of the heat insulating material by the magnetic field generated by the induction coil flows as compared with the heat insulating material formed by integral molding. Making it difficult. Further, by providing the electrically insulating portion, it is possible to prevent the induction current from flowing in the circumferential direction and prevent induction heating in the heat insulating material. This sufficiently raises the temperature of the susceptor and prolongs the life of the heat insulating material. Further, by displacing the electrically insulating portion so that it does not overlap with the electrically insulating portion of the adjacent layer of the heat insulating material, the heat insulating effect on the susceptor is sufficient, and the problem of coil burnout due to heat radiation or radiation is eliminated.
【０００７】請求項２による発明のガラス物品の加熱装
置は、請求項１記載の前記電気的絶縁部が、表面を切欠
いた凹溝であることを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a glass article heating apparatus characterized in that the electrically insulating portion according to the first aspect is a groove having a notched surface.
【０００８】フェルト状断熱材に凹溝を凹設することに
より、容易に電気的絶縁部を形成することができる。凹
溝が複数あれば、絶縁効果が高まるので好ましい。ま
た、溝がフェルト状の断熱材の厚み以下で深い方が絶縁
的である。By forming the concave groove in the felt-like heat insulating material, the electrically insulating portion can be easily formed. It is preferable that there are a plurality of concave grooves because the insulating effect is enhanced. Further, it is more insulative that the groove is deeper than the thickness of the felt-like heat insulating material.
【０００９】請求項３による発明のガラス物品の加熱装
置は、請求項１または２に記載のガラス物品の加熱装置
において、前記巻回された断熱材の厚さの合計が、前記
発熱体と前記誘導コイルとの間に設けられている隙間の
高さの３４％〜５４％であることを特徴とするものであ
る。A glass article heating apparatus according to a third aspect of the present invention is the glass article heating apparatus according to the first or second aspect, wherein the total thickness of the wound heat insulating material is the heating element and the heating element. The height of the gap provided between the induction coil and the induction coil is 34% to 54%.
【００１０】従って、断熱材と誘導コイルとの間の隙間
を確保してショートを防止すると共に、断熱材の断熱効
果を保持することにより断熱材からの輻射を防止するこ
とができる。また、従来よりも断熱材が少なく、その熱
容量が小さいので、昇温時間あるいは降温時間を短縮す
ることができる。Therefore, it is possible to prevent a short circuit by ensuring a gap between the heat insulating material and the induction coil, and to prevent radiation from the heat insulating material by maintaining the heat insulating effect of the heat insulating material. Further, since the heat insulating material is smaller than that of the conventional one and the heat capacity thereof is small, the temperature rising time or the temperature falling time can be shortened.
【００１１】請求項４による発明のガラス物品の加熱装
置は、請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス物
品の加熱装置において、前記発熱体の外周面に少なくと
も前記誘導コイルの幅で前記断熱材に接触しない非接触
部が設けられていることを特徴とするものである。According to a fourth aspect of the invention, there is provided a heating apparatus for glass articles according to any one of the first to third aspects, wherein at least the width of the induction coil is provided on the outer peripheral surface of the heating element. It is characterized in that a non-contact portion that does not come into contact with the heat insulating material is provided.
【００１２】誘導コイルによる誘導現象により発熱され
る発熱体のうち、少なくとも誘導コイル幅に対応する部
分に断熱材と接触しない非接触部を設けたので、発熱体
と断熱材の接触による直接の熱伝導を回避することがで
き、断熱材の高温熱劣化による寿命を長くすることがで
きる。Since a non-contact portion that does not come into contact with the heat insulating material is provided in at least a portion corresponding to the width of the induction coil among the heat generating elements that generate heat due to the induction phenomenon by the induction coil, the direct heat generated by the contact between the heat generating element and the heat insulating material is provided. Conduction can be avoided, and the life of the heat insulating material due to high temperature heat deterioration can be extended.
【００１３】請求項５による発明のガラス物品の加熱装
置は、請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス物
品の加熱装置において、前記断熱材を貫通する孔を設け
たことを特徴とするものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a glass article heating apparatus, wherein the glass article heating apparatus according to any one of the first to fourth aspects is provided with a hole penetrating the heat insulating material. To do.
【００１４】従って、断熱材に遮られることなく孔から
発熱体の温度を正確に測定することができるため、ガラ
ス物品の加熱不足、過加熱を防止することができる。Therefore, since the temperature of the heating element can be accurately measured through the hole without being blocked by the heat insulating material, it is possible to prevent insufficient heating or overheating of the glass article.
【００１５】請求項６による発明のガラス物品の加熱装
置は、請求項５に記載のガラス物品の加熱装置におい
て、前記断熱材を貫通する孔に窒化硼素製の筒状のスリ
ーブを嵌め込んだことを特徴とするものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a heating apparatus for glass articles according to the fifth aspect, wherein a tubular sleeve made of boron nitride is fitted into a hole penetrating the heat insulating material. It is characterized by.
【００１６】孔に、高熱に耐える窒化硼素製の筒状のス
リーブを嵌め込むと、フェルト状の断熱材に孔をあけた
際の毛羽、起毛、ほつれ等による孔の遮りをなくして良
好な視界を確保することができる。なお、スリーブの材
料としては窒化硼素（Ｓｉ3Ｎ4）の他、窒化アルミニウ
ム（ＡｌＮ）、コージライト系セラミックス（２ＭｇＯ
・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、
ジルコニア（ＺｒＯ2）等の材料も用いることができ、
これらの材料を単一組成或いは混合して用いてもよい。When a tubular sleeve made of boron nitride that withstands high heat is fitted into the hole, the hole is not obstructed by fluff, brushing, fraying, etc. when the hole is formed in the felt-like heat insulating material, and good visibility is obtained. Can be secured. The material of the sleeve is boron nitride (Si 3 N 4 ), aluminum nitride (AlN), cordierite ceramics (2MgO 2
・ 2Al 2 O 3 .5SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ),
Materials such as zirconia (ZrO 2 ) can also be used,
These materials may be used alone or as a mixture.
【００１７】請求項７による発明のガラス物品の加熱装
置は、請求項５または６に記載のガラス物品の加熱装置
において、前記孔から前記発熱体に向けて不活性ガスを
噴出することを特徴とするものである。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a glass article heating apparatus which is characterized in that, in the glass article heating apparatus according to the fifth or sixth aspect, an inert gas is ejected from the hole toward the heating element. To do.
【００１８】孔から不活性ガスを注入することにより酸
素が流入するのを防止するので、発熱体が酸素と反応す
るのを防止することができ、発熱体の消耗を防止して寿
命を長くすることができる。Since oxygen is prevented from flowing by injecting an inert gas through the holes, it is possible to prevent the heat generating element from reacting with oxygen, and prevent the heat generating element from being consumed and extending its life. be able to.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。図1には、この発明に係
るガラス物品の加熱装置１の断面図が示されている。こ
の加熱装置１では、ケーシング３の中央に、クラッド用
ガラスパイプ５にコア用ガラスロッド７が挿入されたガ
ラス物品９を通すための内部空間である挿入部１１が前
後方向（図１中左右方向）に設けられており、開口部１
３F、１３Rがケーシング３の前後両端面に設けられてい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cross-sectional view of a glass article heating apparatus 1 according to the present invention. In this heating device 1, an insertion portion 11 which is an internal space for passing a glass article 9 in which a glass rod 7 for a core is inserted in a glass pipe 5 for a cladding is inserted in the center of a casing 3 in the front-rear direction (the left-right direction in FIG. 1). ) And the opening 1
3F and 13R are provided on the front and rear end surfaces of the casing 3.
【００２０】挿入部１１の中央部内面には、発熱体であ
るサセプター１５が全周にわたって設けられており、サ
セプター１５の外側には断熱材１７を挟んで誘導コイル
１９が巻回されている。また、サセプター１５の前後両
側に隣接して挿入部１１の内周面には、挿入部１１内の
酸素を炉体外に効率的に排出するために例えば窒素ガス
のような不活性ガスを挿入部１１に噴出するための不活
性ガス噴出口２１が所定間隔で設けられている。この不
活性ガス噴出口２１には、不活性ガスを供給する配管２
３が断熱材１７を貫通して設けられている。なお、この
配管２３は、図示省略の不活性ガス噴出手段に接続され
ている。A susceptor 15 which is a heating element is provided on the inner surface of the central portion of the insertion portion 11 over the entire circumference thereof, and an induction coil 19 is wound on the outer side of the susceptor 15 with a heat insulating material 17 interposed therebetween. In addition, an inert gas such as, for example, nitrogen gas is inserted on the inner peripheral surface of the insertion portion 11 adjacent to the front and rear sides of the susceptor 15 in order to efficiently discharge oxygen in the insertion portion 11 to the outside of the furnace body. Inert gas ejection ports 21 for ejecting the gas 11 are provided at predetermined intervals. A pipe 2 for supplying an inert gas to the inert gas jet port 21.
3 is provided so as to penetrate the heat insulating material 17. The pipe 23 is connected to an inert gas ejection means (not shown).
【００２１】挿入部１１における前後両開口部１３F、
１３Rの内側には、挿入部１１にある酸素および挿入部
１１に侵入してくる酸素を炉内の発熱体（サセプター）
１５まで持ち込まないように、酸素消費リング２５が挿
入部１１の内周面の全周にわたって設けられている。さ
らに、挿入部１１における酸素消費リング２５の外側で
あるケーシング３の前後両端面３F、３Rには、外部から
挿入部１１に酸素が侵入するのを防止するための二重シ
ャッター２７A、２７Bが設けられており、二重シャッタ
ー２７Bの内側に低酸素領域となる前室２９が設けられ
ている。Both front and rear openings 13F of the insertion portion 11,
Inside the 13R, oxygen in the insertion part 11 and oxygen invading the insertion part 11 are heated inside the furnace (susceptor).
An oxygen consuming ring 25 is provided over the entire circumference of the inner peripheral surface of the insertion portion 11 so as not to bring it up to 15. Further, double shutters 27A, 27B are provided on the front and rear end surfaces 3F, 3R of the casing 3, which are outside the oxygen consumption ring 25 in the insertion portion 11, to prevent oxygen from entering the insertion portion 11 from the outside. A front chamber 29, which is a low oxygen region, is provided inside the double shutter 27B.
【００２２】二重シャッター２７A、２７Bは、挿入部１
１に送り込まれるガラスパイプ５およびガラスロッド７
の形状に合わせて開閉して制御され、ガラス物品９にテ
ーパ−部５Aがあっても酸素の侵入を最低限に抑えるこ
とができるようになっている。The double shutters 27A and 27B include the insertion portion 1
Glass pipe 5 and glass rod 7 fed into 1
The glass article 9 is controlled to open and close in accordance with the shape, and even if the glass article 9 has the tapered portion 5A, the invasion of oxygen can be suppressed to the minimum.
【００２３】次に、この発明に係るガラス物品の加熱装
置１の要部についてさらに詳しく説明する。図２に示す
ように、サセプター１５の外周面には、断熱材１７とサ
セプター１５が接触しない非接触部として少なくとも誘
導コイル１９の幅を有する凹部３１が設けられている。
これにより、サセプター１５と断熱材１７とが接触して
断熱材１７が劣化することを防止している。Next, the essential parts of the glass article heating apparatus 1 according to the present invention will be described in more detail. As shown in FIG. 2, a recess 31 having at least the width of the induction coil 19 is provided on the outer peripheral surface of the susceptor 15 as a non-contact portion where the heat insulating material 17 and the susceptor 15 do not contact each other.
This prevents the susceptor 15 and the heat insulating material 17 from coming into contact with each other and degrading the heat insulating material 17.
【００２４】また、図３および図４（Ａ）、（Ｂ）に示
すように、サセプター１５の外側にサセプター１５の幅
Ｄよりは広いが狭めの断熱材１７ａが複数回（例えばこ
こでは３回）巻回されており、さらに断熱材１７ａの外
側に幅が広めな断熱材１７ｂが複数回（例えばここでは
３回）巻回されている。さらに、断熱材１７ｂの外側に
は、カーボン製の紐状のものであるスライバー３３が巻
きつけられて固定されている。Further, as shown in FIGS. 3 and 4A and 4B, a heat insulating material 17a, which is wider than the width D of the susceptor 15 but narrower, is provided a plurality of times outside the susceptor 15 (for example, three times here). The heat insulating material 17b is wound around the heat insulating material 17a, and the heat insulating material 17b having a wider width is wound around the heat insulating material 17a a plurality of times (here, three times). Further, a sliver 33, which is made of carbon and has a string shape, is wound around and fixed to the outside of the heat insulating material 17b.
【００２５】再び図２を参照するに、この断熱材１７の
全高ｈは、サセプター１５と誘導コイル１９との間に設
けられている隙間の高さＨの４０％〜６０％程度とし、
巻回されている断熱材１７の厚さの合計（すなわち巻回
されている各層間の空間を除いた厚さ）が隙間の高さの
３４％〜５４％となるように設定されている。断熱材１
７と誘導コイル１９との間を所望の隙間でもって確保す
ることにより、断熱材１７と誘導コイル１９との間のシ
ョートを防止すると共に、断熱材１７からの輻射を防止
することができる。Referring again to FIG. 2, the total height h of the heat insulating material 17 is set to about 40% to 60% of the height H of the gap provided between the susceptor 15 and the induction coil 19,
The total thickness of the wound heat insulating material 17 (that is, the thickness excluding the spaces between the wound layers) is set to 34% to 54% of the height of the gap. Insulation 1
By securing a desired gap between 7 and the induction coil 19, it is possible to prevent a short circuit between the heat insulating material 17 and the induction coil 19 and also to prevent radiation from the heat insulating material 17.
【００２６】断熱材１７には、例えばかさ密度が０．４
ｇ／ｃｃ以下のフェルト状のカーボンシートが用いられ
ており、電気的絶縁部として断熱材１７の全幅にわたっ
て表面を切欠いた凹溝３５が複数本設けられている。こ
の複数本の凹溝３５は、断熱材１７がサセプター１５の
外側に巻回された状態で、図５に示すように、隣接する
層において巻回方向にずれた位置に配置されるように予
め位置決めして設けられている。また、電気絶縁部３５
は、溝状のものでなくてもよく、完全に分離されている
ものでも構わない。The heat insulating material 17 has, for example, a bulk density of 0.4.
A felt-like carbon sheet of g / cc or less is used, and a plurality of recessed grooves 35 whose surfaces are cut out are provided as the electrical insulating portion over the entire width of the heat insulating material 17. As shown in FIG. 5, the plurality of recessed grooves 35 are arranged in advance in such a manner that the heat insulating material 17 is wound on the outer side of the susceptor 15 and is disposed at a position displaced in the winding direction in the adjacent layer. It is positioned and provided. In addition, the electrical insulation part 35
Does not have to be groove-shaped, and may be completely separated.
【００２７】このようにフェルト状の断熱材１７を複数
層巻回することにより、一体成形による断熱材比べ、周
方向に流れる誘起電流を流れにくくすると共に、断熱材
１７の表面に凹溝３５を複数本設けることにより、誘導
コイル１９による誘導電流を流れにくくして、誘導発熱
を抑える。なお、凹溝３５が多くなりすぎると断熱効果
が低下するおそれがあるので、凹溝３５を適切な本数に
設定するが、凹溝３５の本数および配置は図５に示すも
のに限らず、適宜変化させることができる。By winding a plurality of layers of the felt-like heat insulating material 17 as described above, it is possible to prevent the induced current flowing in the circumferential direction from flowing more easily and to form the concave groove 35 on the surface of the heat insulating material 17 as compared with the heat insulating material formed integrally. Providing a plurality of coils makes it difficult for an induction current to flow through the induction coil 19 and suppresses induction heat generation. Since the heat insulation effect may be reduced if the number of the grooves 35 is too large, the number of the grooves 35 is set to an appropriate number, but the number and the arrangement of the grooves 35 are not limited to those shown in FIG. Can be changed.
【００２８】また、図６に示すように、断熱材１７に孔
４０をあけ、サセプター１５の温度を測定できるように
している。誘導加熱装置に設けられた覗き窓４１には、
例えば赤外線を用いてサセプター１５の放射の波長域を
計測することにより温度測定を行う放射温度計４２が設
けられており、常時サセプター１５の温度測定を行うこ
とが可能になっている。また、覗き窓４１と断熱材１７
の孔４０とを管４３でコイル１９と接触させないように
して接続し、更に、管４３を窒素ガス等の不活性ガス供
給管４４、４４に接続してある。Further, as shown in FIG. 6, a hole 40 is formed in the heat insulating material 17 so that the temperature of the susceptor 15 can be measured. In the viewing window 41 provided in the induction heating device,
For example, the radiation thermometer 42 that measures the temperature by measuring the wavelength range of the radiation of the susceptor 15 using infrared rays is provided, and the temperature of the susceptor 15 can be constantly measured. In addition, the viewing window 41 and the heat insulating material 17
The hole 40 is connected by a pipe 43 so as not to come into contact with the coil 19, and the pipe 43 is further connected to inert gas supply pipes 44, 44 such as nitrogen gas.
【００２９】不活性ガス供給管４４から管４３を介して
サセプター１５に向けて不活性ガスを噴出させることに
より、サセプター１５が酸素と接触しないようにしてあ
る。また、断熱材１７に形成された孔４０に窒化硅素等
の高耐熱性のスリーブ４５を嵌め込んで、フェルト状の
断熱材１７の起毛、毛羽等の発生による孔４０の遮りを
防いでいる。よって、放射温度計４２のサセプター１５
に対する視界を常に良好に保つことができる。なお、覗
き窓４１は１つとは限らず、２つ以上取り付けて、例え
ば、サセプター１５の温度分布を測定することも可能で
ある。The susceptor 15 is prevented from coming into contact with oxygen by ejecting the inert gas from the inert gas supply pipe 44 through the pipe 43 toward the susceptor 15. Further, a highly heat-resistant sleeve 45 made of silicon nitride or the like is fitted into the hole 40 formed in the heat insulating material 17 to prevent the heat insulating material 17 in a felt shape from being raised or fluffed to block the hole 40. Therefore, the susceptor 15 of the radiation thermometer 42
Can always keep a good view of. The number of viewing windows 41 is not limited to one, but two or more can be attached to measure the temperature distribution of the susceptor 15, for example.
【００３０】上記構成により、ガラス物品９を作製する
際には、コア用ガラスロッド７が挿入されたクラッド用
ガラスパイプ５を製造装置１の挿入部１１に挿入する。
このとき、前後の二重シャッター２７A、２７Bは、ガラ
ス母材９の形状に合わせて開閉して、二重シャッター２
７A、２７Bとガラス母材９の間から酸素が挿入部１１に
侵入するのを防止する。When the glass article 9 having the above structure is produced, the cladding glass pipe 5 in which the core glass rod 7 is inserted is inserted into the insertion portion 11 of the manufacturing apparatus 1.
At this time, the front and rear double shutters 27A and 27B are opened and closed in accordance with the shape of the glass base material 9 and the double shutter 2
Oxygen is prevented from entering the insertion portion 11 between the glass base material 9 and 7A, 27B.
【００３１】そして、サセプター１５の前後両側に設け
られている不活性ガス噴出口２１から挿入部１１内へ窒
素ガスを噴出して、挿入部１１内部の酸素を前後両開口
部１３F、１３Rから窒素ガスと共に排出する。さらに、
酸素消費リング（例えば、カーボン製）２５により挿入
部１１に残っている酸素あるいは開口部１３F、１３Rか
ら挿入部１１に侵入してくる酸素を消費（燃焼）しなが
ら、誘導コイル１９に電流を流してサセプター１５を発
熱させ、ガラスパイプ５内を負圧にして、ガラスパイプ
５を押し潰すようにしてガラスロッド７とガラスパイプ
５とを一体化してガラス母材を作製する。Then, nitrogen gas is ejected from the inert gas ejection ports 21 provided on both front and rear sides of the susceptor 15 into the insertion portion 11 so that the oxygen inside the insertion portion 11 is discharged from both the front and rear openings 13F and 13R. Discharge with gas. further,
A current is passed through the induction coil 19 while consuming (combusting) oxygen remaining in the insertion portion 11 or oxygen entering the insertion portion 11 through the openings 13F and 13R by the oxygen consumption ring (for example, carbon) 25. The glass rod 5 and the glass pipe 5 are integrated with each other so that the glass pipe 5 is crushed by causing the susceptor 15 to generate heat to make the inside of the glass pipe 5 under negative pressure to produce a glass base material.
【００３２】なお、本発明のガラス物品の加熱装置は、
前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変
形、改良等が可能である。すなわち、上述した実施形態
では、例えばガラス物品９を固定してケーシング３を前
後に移動させるものとすることができるが、これに限ら
ず、ケーシング３を固定してガラス物品９を移動させる
ようにすることもできる。上記では、ガラス母材の製造
方法について説明したが、ガラスロッドを延伸する場合
にも本発明の加熱装置を使用することができる。The heating device for glass articles of the present invention comprises:
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be appropriately modified and improved. That is, in the above-described embodiment, for example, the glass article 9 may be fixed and the casing 3 may be moved back and forth, but the embodiment is not limited to this, and the casing 3 may be fixed and the glass article 9 may be moved. You can also do it. Although the method of manufacturing the glass base material has been described above, the heating device of the present invention can be used when the glass rod is stretched.
【００３３】なお、本発明ではフェルト状の断熱材の層
数は６層のものを用いて説明したが、６層に限定するも
のではない。In the present invention, the number of layers of the felt-like heat insulating material is six, but the number of layers is not limited to six.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるガラ
ス物品の加熱装置では、誘導コイルにより断熱材に発生
する誘導電流を流れにくくして断熱材における誘導加熱
を防止し、断熱材が発熱するのを防止して断熱材の寿命
を長くすることができる。また、断熱材と誘導コイルと
の間の隙間を確保してショートを防止すると共に、断熱
材の断熱効果により断熱材からの輻射を防止することが
できる。As described above, in the apparatus for heating a glass article according to the present invention, the induction coil prevents the induction current generated in the heat insulating material from flowing so that the heat insulation of the heat insulating material is prevented and the heat insulating material generates heat. Can be prevented and the life of the heat insulating material can be extended. In addition, a gap can be secured between the heat insulating material and the induction coil to prevent a short circuit, and radiation from the heat insulating material can be prevented by the heat insulating effect of the heat insulating material.
【図１】本発明に係るガラス物品の加熱装置の一実施形
態を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a glass article heating apparatus according to the present invention.
【図２】サセプターの形状を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing the shape of a susceptor.
【図３】サセプターおよびサセプターに巻回された断熱
材を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a susceptor and a heat insulating material wound around the susceptor.
【図４】（Ａ）はサセプターおよびサセプターに巻回さ
れた断熱材を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）中Ｂ−
Ｂ位置の断面図である。FIG. 4A is a cross-sectional view showing a susceptor and a heat insulating material wound around the susceptor, and FIG.
It is sectional drawing of a B position.
【図５】フェルト状断熱材に設けられた凹溝の配置の一
例を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of an arrangement of concave grooves provided in a felt-like heat insulating material.
【図６】サセプターの温度計測手段と不活性ガス供給管
を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a temperature measuring means of a susceptor and an inert gas supply pipe.
【図７】従来の光ファイバ用ガラス母材の製造装置の一
例を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing an example of a conventional apparatus for manufacturing a glass preform for optical fibers.
１ ガラス物品の加熱装置 ５ クラッド用ガラスパイプ ７ コア用ガラスロッド ９ ガラス物品 １１ 挿入部 １５ サセプター（発熱体） １７ 断熱材 １９ 誘導コイル ３１ 凹部（非接触部） ３５ 凹溝（電気的絶縁部） ４０ 孔 ４１ 覗き窓 ４１ スリーブ 1 Glass article heating device 5 Clad glass pipe Glass rod for 7 cores 9 glass articles 11 Insert 15 Susceptor (heating element) 17 Insulation 19 induction coil 31 recess (non-contact part) 35 Groove (electrically insulating part) 40 holes 41 Peep window 41 Sleeve
Claims (7)
で、前記挿入部に設けられている発熱体を誘導コイルに
より誘導加熱するガラス物品の加熱装置であって、フェ
ルト状の断熱材を前記発熱体の外周面に沿って複数層巻
回し、前記断熱材には前記誘導コイルにより生成される
磁界により前記断熱材の表面に誘起される電流の方向と
直交する方向に電気的絶縁部が形成されており、前記断
熱材の隣接する層において前記電気的絶縁部が巻回方向
にずれた位置に配置されることを特徴とするガラス物品
の加熱装置。1. A heating apparatus for a glass article, wherein a glass article is relatively fed into an insertion section, and a heating element provided in the insertion section is induction-heated by an induction coil. A plurality of layers are wound along the outer peripheral surface of the heating element, and an electrical insulating portion is formed on the heat insulating material in a direction orthogonal to the direction of the current induced on the surface of the heat insulating material by the magnetic field generated by the induction coil. The heating device for a glass article, wherein the electrically insulating portion is disposed at a position displaced in the winding direction in the adjacent layer of the heat insulating material.
溝であることを特徴とする請求項１記載のガラス物品の
加熱装置。2. The heating device for a glass article according to claim 1, wherein the electrically insulating portion is a groove having a notched surface.
前記発熱体と前記誘導コイルとの間に設けられている隙
間の高さの３４％〜５４％であることを特徴とする請求
項１または２に記載のガラス物品の加熱装置。3. The total thickness of the wound insulation material is:
The heating device for glass articles according to claim 1 or 2, wherein the height is 34% to 54% of the height of the gap provided between the heating element and the induction coil.
導コイルの幅で前記断熱材に接触しない非接触部が設け
られていることを特徴とする請求項１から３のいずれか
１項に記載のガラス物品の加熱装置。4. The non-contact portion which does not come into contact with the heat insulating material at least in the width of the induction coil is provided on the outer peripheral surface of the heat generating element, according to any one of claims 1 to 3. Glass article heating device.
特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のガラ
ス物品の加熱装置。5. The heating device for a glass article according to claim 1, further comprising a hole penetrating the heat insulating material.
筒状のスリーブを嵌め込んだことを特徴とする請求項５
に記載のガラス物品の加熱装置。6. A tubular sleeve made of boron nitride is fitted in a hole penetrating the heat insulating material.
The heating device for a glass article according to claim 1.
スを噴出することを特徴とする請求項５または６に記載
のガラス物品の加熱装置。7. The heating device for a glass article according to claim 5, wherein an inert gas is ejected from the hole toward the heating element.
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