JP3843860B2 - 光ファイバ母材製造用脱水焼結炉 - Google Patents
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明者等ははＶＡＤ法などにより製造したファイバの多孔質母材を脱水、屈折率制御元素添加、焼結するときに用いる光ファイバ母材製造用脱水焼結炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＶＡＤ法や外付け法のように火炎加水分解反応により製造した光ファイバ多孔質母材はガラス微粒子堆積体中に水分を含んでいるため脱水・焼結を行わなければならないが、この脱水・焼結を行う装置として脱水・焼結炉が知られている。このような光ファイバ母材製造用脱水焼結炉の一例を図３（ａ），（ｂ）に示す。図示のように中央部に上下方向に貫通孔を有する中空の炉体１には石英製の炉心管２が貫通して挿入されており、上記炉体１の内部には炉心管２を囲む環状ヒータ３が設けられている。光ファイバ母材７は、図示されていない昇降装置によりチャック８によってシード棒９を介して吊り下げられており、炉心管２内を上下方向に移動されるようになっている。中空の炉体１には不活性ガスを導入するガス導入口４が設けられ、図示されていない不活性ガス導入装置に連結されている。このガス導入口４より導入された不活性ガスは炉心管２と炉体１との間隙を不活性ガス雰囲気に保ち、脱水、屈折率制御元素添加、焼結などの高温下においても、カーボン等で形成された発熱体３と耐熱性断熱材（図示していない）の酸化消耗を防ぐようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光ファイバ母材製造用脱水焼結炉においては、石英炉心管の加工上の制約から外径寸法にバラツキがあるため、炉心管２と炉体１の間隙を密閉空間とできずガス導入口４より導入された不活性ガスを炉体内に充満させた後、炉心管外壁と炉体下蓋の間隙（図示していない）より外部に放出していた。
本発明はかかる従来法における、逆拡散する大気の酸素分を除去することを課題としてなれたもので、低温域における消耗を防ぎ発熱体と耐熱性断熱材の性能を安定させる光ファイバ母材製造用脱水焼結炉を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバ母材製造用脱水焼結炉は、中空の炉体と、該炉体を貫通し光ファイバの多孔質母材を上下方向に通過させて脱水、屈折率制御元素添加、焼結を行うための炉心管と、不活性ガス導入口と、該炉心管を取り巻く環状ヒータと、前記炉体下蓋下に、酸化消耗材で形成された環状体が前記炉心管外壁と間隙を持って配設されてなることを特徴とするものである。
【０００５】
【実施例】
本発明による光ファイバ母材製造用脱水焼結炉の一実施例の概略断面図である図１に基づいて説明する。図１に示すように、脱水焼結炉は炉本体１の上端に上蓋１ａ、炉本体１の下端に下蓋１ｂを有していて、炉体の中央を貫通する炉心管２が上蓋１ａより支持されている。炉体には、ガス導入口４が設けられ、このガス導入口４は図示を省略した不活性ガス供給装置に接続している。石英炉心管の加工上の制約から外径寸法にバラツキがあるため、図１に示すように炉心管２と炉体１の間隙を密閉空間とできずガス導入口４より導入された不活性ガスを炉体内に充満させた後、炉心管外壁と炉体下蓋１ｂの間隙より外部に放出されるが、本発明においては、この放出部の炉体下蓋１ｂ下の位置に、炉心管とは間隙を設けて例えばカーボン等の酸化消耗材６を取り付け、逆拡散する大気の酸素分を除去する。
また炉心管２の周囲にはカーボンからなる発熱体３が設けられており、この発熱体３と炉体との間にカーボンからなる耐熱性断熱材５が充填されている。
酸化消耗材としては円筒状のカーボンが好ましく、このカーボンは発熱体等に使用される高純度品でなくてもよく、逆に粒径０．１〜１．０ｍｍ程度の荒い一般品が適している。
【０００６】
前記図１の光ファイバ製造用脱水焼結炉においては、製造時の発熱体温度が８００℃近辺から１７００℃近辺までと広いため、特に１０００℃以下の温度領域においては、酸化消耗材の温度が酸化域まで達せず、大気の酸素分が炉体内に入る場合もある。そこで、カーボン等で形成された発熱体と耐熱性断熱材の酸化消耗を防ぎ、発熱体と耐熱製断熱材の性能をさらに安定させる光ファイバ母材製造用脱水焼結炉として、図２の脱水用焼結炉が挙げられる。
【０００７】
図２に示すように、脱水焼結炉は炉本体１の上端に上蓋１ａ、炉本体１の下端に下蓋１ｂを有していて、炉体の中央を貫通する炉心管２が上蓋１ａより支持されている。炉体には、ガス導入口４が設けられ、このガス導入口４は図示を省略した不活性ガス供給装置に接続している。また炉心管２の周囲にはカーボンからなる発熱体３が設けられており、この発熱体と炉体との間にカーボンからなる耐熱性断熱材５が充填されている。
本実施例では炉心管２とこれを取り巻く耐熱性断熱材５との間に環状体である酸化消耗材６が設けられており、発熱体温度８００℃では、この酸化消耗材の上部が発熱体と炉心管から受ける熱により酸化温度域（３５０〜４００℃以上）となり、発熱体温度が上昇するに従い下方に酸化消耗部が移るため、常に大気から炉体内に逆拡散する酸素分を除去できる。円筒状の酸化消耗材６は内周径方向に溝が切られていることで逆拡散する酸素分との接触面積が広がることにより効率よく酸素分を除去できる。
また、該環状の酸化消耗材は軸方向に分割され炉体下縁より支持されており、炉を降温せず環状酸化消耗材を交換ができる。酸化消耗材としては円筒状のカーボンが好ましく、このカーボンは発熱体等に使用される高純度品でなくてもよく、逆に粒径０．１〜１．０ｍｍ程度の荒い一般品が適している。
以上のような構成により、本発明の脱水焼結炉では、発熱体温度が８００℃程度でも十分に酸化消耗材が酸化温度域に達してその機能を発現できる。
【０００８】
【発明の効果】
以上、実施例を挙げて説明したように、本発明の光ファイバ製造用脱水焼結炉は、発熱体温度が１０００℃以下であっても大気から炉体内へ逆拡散をする酸素分を除去することができるので、発熱体、耐熱性断熱材の低温域における酸化消耗を防ぎ、発熱体、耐熱性断熱材の性能を安定化させることができる。また、本発明に係るるカーボン製環状体からなる酸化消耗材は酸素分を効率良く除去できるに加え炉温を降温せずに容易に交換できるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】は本発明の光ファイバ母材製造用脱水焼結炉の一実施態様を説明する概略断面図である。
【図２】は本発明の光ファイバ母材製造用脱水焼結炉の他の実施態様を説明する概略説明図である。
【図３】は光ファイバ母材を脱水、焼結する工程を説明する概略断面図である。
【符号の説明】
１ 炉体、 ２ 炉心管、 ３ 発熱体（ヒータ）、 ４ ガス導入口、 ５耐熱性断熱材、 ６ 酸化消耗材、 ７ 光ファイバ母材 、 ８ チャック、 ９ シード棒。
【発明の属する技術分野】
本発明者等ははＶＡＤ法などにより製造したファイバの多孔質母材を脱水、屈折率制御元素添加、焼結するときに用いる光ファイバ母材製造用脱水焼結炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＶＡＤ法や外付け法のように火炎加水分解反応により製造した光ファイバ多孔質母材はガラス微粒子堆積体中に水分を含んでいるため脱水・焼結を行わなければならないが、この脱水・焼結を行う装置として脱水・焼結炉が知られている。このような光ファイバ母材製造用脱水焼結炉の一例を図３（ａ），（ｂ）に示す。図示のように中央部に上下方向に貫通孔を有する中空の炉体１には石英製の炉心管２が貫通して挿入されており、上記炉体１の内部には炉心管２を囲む環状ヒータ３が設けられている。光ファイバ母材７は、図示されていない昇降装置によりチャック８によってシード棒９を介して吊り下げられており、炉心管２内を上下方向に移動されるようになっている。中空の炉体１には不活性ガスを導入するガス導入口４が設けられ、図示されていない不活性ガス導入装置に連結されている。このガス導入口４より導入された不活性ガスは炉心管２と炉体１との間隙を不活性ガス雰囲気に保ち、脱水、屈折率制御元素添加、焼結などの高温下においても、カーボン等で形成された発熱体３と耐熱性断熱材（図示していない）の酸化消耗を防ぐようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光ファイバ母材製造用脱水焼結炉においては、石英炉心管の加工上の制約から外径寸法にバラツキがあるため、炉心管２と炉体１の間隙を密閉空間とできずガス導入口４より導入された不活性ガスを炉体内に充満させた後、炉心管外壁と炉体下蓋の間隙（図示していない）より外部に放出していた。
本発明はかかる従来法における、逆拡散する大気の酸素分を除去することを課題としてなれたもので、低温域における消耗を防ぎ発熱体と耐熱性断熱材の性能を安定させる光ファイバ母材製造用脱水焼結炉を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバ母材製造用脱水焼結炉は、中空の炉体と、該炉体を貫通し光ファイバの多孔質母材を上下方向に通過させて脱水、屈折率制御元素添加、焼結を行うための炉心管と、不活性ガス導入口と、該炉心管を取り巻く環状ヒータと、前記炉体下蓋下に、酸化消耗材で形成された環状体が前記炉心管外壁と間隙を持って配設されてなることを特徴とするものである。
【０００５】
【実施例】
本発明による光ファイバ母材製造用脱水焼結炉の一実施例の概略断面図である図１に基づいて説明する。図１に示すように、脱水焼結炉は炉本体１の上端に上蓋１ａ、炉本体１の下端に下蓋１ｂを有していて、炉体の中央を貫通する炉心管２が上蓋１ａより支持されている。炉体には、ガス導入口４が設けられ、このガス導入口４は図示を省略した不活性ガス供給装置に接続している。石英炉心管の加工上の制約から外径寸法にバラツキがあるため、図１に示すように炉心管２と炉体１の間隙を密閉空間とできずガス導入口４より導入された不活性ガスを炉体内に充満させた後、炉心管外壁と炉体下蓋１ｂの間隙より外部に放出されるが、本発明においては、この放出部の炉体下蓋１ｂ下の位置に、炉心管とは間隙を設けて例えばカーボン等の酸化消耗材６を取り付け、逆拡散する大気の酸素分を除去する。
また炉心管２の周囲にはカーボンからなる発熱体３が設けられており、この発熱体３と炉体との間にカーボンからなる耐熱性断熱材５が充填されている。
酸化消耗材としては円筒状のカーボンが好ましく、このカーボンは発熱体等に使用される高純度品でなくてもよく、逆に粒径０．１〜１．０ｍｍ程度の荒い一般品が適している。
【０００６】
前記図１の光ファイバ製造用脱水焼結炉においては、製造時の発熱体温度が８００℃近辺から１７００℃近辺までと広いため、特に１０００℃以下の温度領域においては、酸化消耗材の温度が酸化域まで達せず、大気の酸素分が炉体内に入る場合もある。そこで、カーボン等で形成された発熱体と耐熱性断熱材の酸化消耗を防ぎ、発熱体と耐熱製断熱材の性能をさらに安定させる光ファイバ母材製造用脱水焼結炉として、図２の脱水用焼結炉が挙げられる。
【０００７】
図２に示すように、脱水焼結炉は炉本体１の上端に上蓋１ａ、炉本体１の下端に下蓋１ｂを有していて、炉体の中央を貫通する炉心管２が上蓋１ａより支持されている。炉体には、ガス導入口４が設けられ、このガス導入口４は図示を省略した不活性ガス供給装置に接続している。また炉心管２の周囲にはカーボンからなる発熱体３が設けられており、この発熱体と炉体との間にカーボンからなる耐熱性断熱材５が充填されている。
本実施例では炉心管２とこれを取り巻く耐熱性断熱材５との間に環状体である酸化消耗材６が設けられており、発熱体温度８００℃では、この酸化消耗材の上部が発熱体と炉心管から受ける熱により酸化温度域（３５０〜４００℃以上）となり、発熱体温度が上昇するに従い下方に酸化消耗部が移るため、常に大気から炉体内に逆拡散する酸素分を除去できる。円筒状の酸化消耗材６は内周径方向に溝が切られていることで逆拡散する酸素分との接触面積が広がることにより効率よく酸素分を除去できる。
また、該環状の酸化消耗材は軸方向に分割され炉体下縁より支持されており、炉を降温せず環状酸化消耗材を交換ができる。酸化消耗材としては円筒状のカーボンが好ましく、このカーボンは発熱体等に使用される高純度品でなくてもよく、逆に粒径０．１〜１．０ｍｍ程度の荒い一般品が適している。
以上のような構成により、本発明の脱水焼結炉では、発熱体温度が８００℃程度でも十分に酸化消耗材が酸化温度域に達してその機能を発現できる。
【０００８】
【発明の効果】
以上、実施例を挙げて説明したように、本発明の光ファイバ製造用脱水焼結炉は、発熱体温度が１０００℃以下であっても大気から炉体内へ逆拡散をする酸素分を除去することができるので、発熱体、耐熱性断熱材の低温域における酸化消耗を防ぎ、発熱体、耐熱性断熱材の性能を安定化させることができる。また、本発明に係るるカーボン製環状体からなる酸化消耗材は酸素分を効率良く除去できるに加え炉温を降温せずに容易に交換できるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】は本発明の光ファイバ母材製造用脱水焼結炉の一実施態様を説明する概略断面図である。
【図２】は本発明の光ファイバ母材製造用脱水焼結炉の他の実施態様を説明する概略説明図である。
【図３】は光ファイバ母材を脱水、焼結する工程を説明する概略断面図である。
【符号の説明】
１ 炉体、 ２ 炉心管、 ３ 発熱体（ヒータ）、 ４ ガス導入口、 ５耐熱性断熱材、 ６ 酸化消耗材、 ７ 光ファイバ母材 、 ８ チャック、 ９ シード棒。
Claims (1)
- 中空の炉体と、該炉体を貫通し光ファイバの多孔質母材を上下方向に通過させて脱水、屈折率制御元素添加、焼結を行うための炉心管と、不活性ガス導入口と、該炉心管を取り巻く環状ヒータと、前記炉体下蓋下に、酸化消耗材で形成された環状体が前記炉心管外壁と間隙を持って配設されてなる光ファイバ母材製造用脱水焼結炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002048745A JP3843860B2 (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 光ファイバ母材製造用脱水焼結炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002048745A JP3843860B2 (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 光ファイバ母材製造用脱水焼結炉 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5072093A Division JP3301146B2 (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 光ファイバ母材製造用脱水焼結炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002308638A JP2002308638A (ja) | 2002-10-23 |
| JP3843860B2 true JP3843860B2 (ja) | 2006-11-08 |
Family
ID=19192838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002048745A Expired - Lifetime JP3843860B2 (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 光ファイバ母材製造用脱水焼結炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3843860B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100397114C (zh) * | 2004-09-08 | 2008-06-25 | 江苏法尔胜光子有限公司 | 一种光纤预制棒的保温装置 |
-
2002
- 2002-02-25 JP JP2002048745A patent/JP3843860B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002308638A (ja) | 2002-10-23 |
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