JP2006008447A - ガラス母材製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】コアバーナから吹出された浮遊するスートが反応室の壁面に付着するのを阻止する。
【解決手段】コアバーナ9が配置され、昇降可能な支持チャック15によって上下動自在に支持された種棒17が下降する反応室3と、その反応室3の一方の壁面に設けられた外気取入口11と、その外気取入口11と反対側で反応室の他方に排気ダクト13を介して接続され内部を吸引風が流れる排気誘導ダクト23とで構成し、前記外気取入口11を、壁面の上下壁際まで設けられた水平方向に長い複数の水平スリット口19と、その水平スリット口19の左右両側で、壁際に設けられた上下方向に長い上下スリット口21の組合せから成る形状とし、壁際に沿った排気風の流れを確保する。
【選択図】図3
【解決手段】コアバーナ9が配置され、昇降可能な支持チャック15によって上下動自在に支持された種棒17が下降する反応室3と、その反応室3の一方の壁面に設けられた外気取入口11と、その外気取入口11と反対側で反応室の他方に排気ダクト13を介して接続され内部を吸引風が流れる排気誘導ダクト23とで構成し、前記外気取入口11を、壁面の上下壁際まで設けられた水平方向に長い複数の水平スリット口19と、その水平スリット口19の左右両側で、壁際に設けられた上下方向に長い上下スリット口21の組合せから成る形状とし、壁際に沿った排気風の流れを確保する。
【選択図】図3
Description
本発明は、光ファイバに適するガラス母材製造装置に関する。
一般にガラスを母材とした製品に、例えば、光ファイバや光学系レンズが知られており、そのガラス母材の製造方法には色々ある。
その代表例として、例えば、VAD(Vapor Phase Axial Deposition)法があり、このVAD法の概要は、気相軸付法と呼ばれるもので、反応室内に支持された上方へ引き上げ可能な種棒に対してコアバーナから酸素水素バーナ炎とSiCl4 (4塩化ケイ素)を吹き出し、その時に反応生成されるSiO2 (二酸化ケイ素)、GeO2 (二酸化ゲルマニウム)等からなる粉体、スートを種棒に沿って付着させ成長させていくものである。
所定の径と長さに成長させたスートの母材は、軽石のように内部に隙間がたくさんある多孔質の状態にあるため、これを焼結工程において焼結させ、隙間をなくしガラス化したものがプリフォームと呼ばれるガラス母材となる。
発行所 株式会社エヌ.ティー.エス「光ファイバの最新応用技術」2001年8月31日発行
発行所 株式会社エヌ.ティー.エス「光ファイバの最新応用技術」2001年8月31日発行
種棒にスートを付着させ成長させていくVAD法の手段にあっては、焼結工程中にガラス母材の中に泡が作られる問題が起きる。母材中の泡は、例えば、ガラス母材を素線にする時に何百メートル、時として何キロメートルにわたって引き伸ばされ、その部分は不良品となって廃棄処分される。
泡の混入は生産性に直接影響を与えるところから泡の混入が起きないよう製造管理することが急務となっている。
泡が作られる原因は現時点では正確に解明されてはいないが、次のように考えられている。即ち、種棒にスートを付着させ成長させる工程において、種棒に付着できなかったスートが四周へ浮遊し、それが反応室の壁面に付着した後、何等かの要因で壁面から塊となって剥がれ、それが種棒に付着することで、不均一な凹凸面を作り、それがガラス化する焼結工程で泡になるものと思われる。
そこで、本発明は、種棒に付着しなかったスートを壁面に付着させることなく外へ円滑に排出し泡のできにくいガラス母材製造装置を提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本発明にあっては、コアバーナが配置された反応室と、その反応室の一方の壁面に設けられた外気取入口と、その外気取入口と反対側で反応室の他方に排気ダクトを介して接続され内部を吸引風が流れる排気誘導ダクトとを備え、
前記外気取入口は、壁面の上下壁際まで設けられた水平方向に長い複数の水平スリット口と、その水平スリット口の左右両側で、壁際に設けられた上下方向に長い上下スリット口の組合せから成る一方、前記反応室の上面に、昇降可能な支持チャックによって上下動自在に支持された種棒が上方から挿入される挿入ガイド管が設けられていることを特徴とする。
前記外気取入口は、壁面の上下壁際まで設けられた水平方向に長い複数の水平スリット口と、その水平スリット口の左右両側で、壁際に設けられた上下方向に長い上下スリット口の組合せから成る一方、前記反応室の上面に、昇降可能な支持チャックによって上下動自在に支持された種棒が上方から挿入される挿入ガイド管が設けられていることを特徴とする。
本発明のガラス母材製造装置によれば、水平スリット口と上下スリット口との組合せにより、中央部は無論として反応室の壁際に沿って排気風となる外気を流すことができるため、種棒に対して付着せずに四周に浮遊したスートを壁面へ付着させることなく排気することができる。
この結果、泡の原因となるスートの再付着をなくし、生産性の向上につなげることができる。
第1には、前記水平スリット口及び上下スリット口を、開口断面が末広がり状の形状とし、各スリット口を通過した排気風となる外気が渦流を作ることなく流れるようにする。
第2には、前記反応室の上下の寸法を、前後又は左右の寸法より短く設定された背の低い反応容積とし、反応容積内の強い排気風の流れが確保できるようにする。
[実施例1]
以下、図1乃至図5の図面を参照しながらこの発明の実施の形態について具体的に説明する。
以下、図1乃至図5の図面を参照しながらこの発明の実施の形態について具体的に説明する。
図3は本発明にかかるガラス母材製造装置の反応室と排気誘導ダクトの関係を示した概要正面図、図4は概要平面図をそれぞれ示している。
ガラス母材製造装置1の反応室3は、クリーンブースとなる外側のチャンバー5内に配置された二重構造となっていて、反応室3の前後及び左右の寸法a,bはほぼ同一に設定されている。上下の寸法Hは従来に比べて前記前後の寸法bより短く設定された背の低い反応容積となっていて、従来の吸引風圧とほぼ同一と仮定した時に、容積が小さくなることで、強い排気風の流れが確保されるようになっている。
反応室3の上面には挿入ガイド管7が、下面にはコアバーナ9が、左右の内、一方の壁面には外気取入口11が、他方には排気ダクト13がそれぞれ設けられている。
挿入ガイド管7は支持チャック15によって支持された種棒17が上下動自在に挿入される挿入口となっていて、上下二段の形状となっている。上下二段の内、上位側ガイド管7aはサポート19を介して外側のチャンバー5に固定支持されている。下位側ガイド管7bは内部が見えるガラス製となっている。
種棒17は、図5に示すように石英でできたロッド21の下端部に設けられる一方、ロッド21の上端部は前記支持チャック15に支持されている。支持チャック15は、前記チャンバー5に沿って配置された支柱23に対してねじタイプの昇降装置(図示していない)によって上下動可能な支持アーム25に設けられている。
したがって、支持チャック15が下降することで種棒17はチャンバー5に設けられた開口(図示していない)から挿入ガイド管7を介して反応室3内へ臨むようになっていて、支持チャック15の上下に対応して種棒17の昇降が可能となっている。
コアバーナ9は、前記反応室3内の下降した種棒17に対して酸素水素バーナ炎とSiCl4 (4塩化ケイ素)を吹き出し、その時に反応生成されるSiO2 (二酸化ケイ素)とGeO2 (二酸化ゲルマニウム)等からなるスートと呼ばれる粉体を前記種棒17に沿って付着させ成長させていくものである。
コアバーナ9の数は1つに特定されず、作業効率の面を考えると複数あることが望ましい。
外気取入口11は、図1に示すように壁面の上下壁際まで設けられた水平方向に長い複数の水平スリット口19と、その水平スリット口19の左右両側で、壁際に設けられた上下方向に長い上下スリット口21の組合せから成っている。
水平スリット口19と上下スリット口21は、図2に示すように開口断面が末広がり状の形状となっていて、各スリット口19、21を通過する排気風となる外気が渦流を作ることなく壁面に沿った円滑な流れ、層流が確保されるようになっている。
なお、上下スリット口21の数は1つでもよく、複数設けるようにしてもよい。
排気ダクト13は、底壁13a、上壁13b、両サイド壁13cから成り、その内、両サイド壁13cは図4に示すように排気誘導ダクト23のダクト径まで絞られた先細り状の形状となっている。上壁13bは排気誘導ダクト23に向かって上昇し、前記コアバーナ9からの吹出し方向に沿うテーパ形状となっている。
これにより、コアバーナ9から吹き出され付着しなかったスートが円滑に排気誘導ダクト23に向かって流れるようになっている。
排気誘導ダクト23は、前記排気ダクト13と複数の接続ダクト25、26、27を介して接続連通し合う断面円筒状に形成され、図外の吸収ブロアによって内部を吸引風が流れるようになっている。
排気誘導ダクト23内を吸引風が流れることで負圧域が作られ、その負圧域に向かって外気取入口11から取り入れられた排気風となる外気が反応室3内を流れるようになっている。
一方、排気ダクト13と排気誘導ダクト23をつなぐ複数の接続ダクト25、26、27には開口調整弁(図示していない)がそれぞれ設けられ、最上位の接続ダクト25の開口量は最少、真中の開口量は中、最下位の開口量は大となるよう設定され、上下の関係に配置された接続ダクト25、26、27内をほぼ均一に排気風の流れが確保されるようになっている。
このように構成されたガラス母材製造装置1によれば、支持チャック15に支持され反応室3内に下降した種棒17に対してコアバーナ9からスートを吹き出し付着成長させながら順次引き上げることで一定の径と長さのスート母材29に得られるようになる。
この製造工程時において、外気取入口11から取入れられた排気風となる外気は中央部位を始めとして渦流を作ることなく反応室3の壁面に沿って流れる。と同時に、強い排気風の流れが確保される背の低い反応容積と相俟って種棒17に付着せず浮遊したスートを壁面に付着させることなく排気誘導ダクト23へ向かって確実に排出することができる。
したがって、泡の原因となるスートの再付着が起こるのを確実に妨げるようになる。
3 反応室
7 挿入ガイド管
9 コアバーナ
11 外気取入口
13 排気ダクト
15 支持チャック
17 種棒
19 水平スリット口
21 上下スリット口
23 排気誘導ダクト
7 挿入ガイド管
9 コアバーナ
11 外気取入口
13 排気ダクト
15 支持チャック
17 種棒
19 水平スリット口
21 上下スリット口
23 排気誘導ダクト
Claims (3)
- コアバーナが配置された反応室と、その反応室の一方の壁面に設けられた外気取入口と、その外気取入口と反対側で反応室の他方に排気ダクトを介して接続され内部を吸引風が流れる排気誘導ダクトとを備え、
前記外気取入口は、壁面の上下壁際まで設けられた水平方向に長い複数の水平スリット口と、その水平スリット口の左右両側で、壁際に設けられた上下方向に長い上下スリット口の組合せから成る一方、前記反応室の上面に、昇降可能な支持チャックによって上下動自在に支持された種棒が上方から挿入される挿入ガイド管が設けられていることを特徴とするガラス母材製造装置。 - 前記水平スリット口及び上下スリット口は、開口断面が末広がり状の形状となっていることを特徴とする請求項1記載のガラス母材製造装置。
- 前記反応室は、上下の寸法が前後又は左右の寸法より短く設定された背の低い反応容積となっていることを特徴とする請求項1記載のガラス母材製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004187974A JP2006008447A (ja) | 2004-06-25 | 2004-06-25 | ガラス母材製造装置 |
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JP2004187974A Pending JP2006008447A (ja) | 2004-06-25 | 2004-06-25 | ガラス母材製造装置 |
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JP (1) | JP2006008447A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009280444A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Fujikura Ltd | 光ファイバ用ガラス母材の製造装置及び製造方法 |
JP2016104677A (ja) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバ母材の製造方法 |
-
2004
- 2004-06-25 JP JP2004187974A patent/JP2006008447A/ja active Pending
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