JP5542932B2 - 炉心管の検査方法および石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、石英ガラス系光ファイバ用の母材を製造する際の脱水・焼結を行う焼結炉を構成する炉心管の割れを検知する炉心管の検査方法、および、この検査方法を用いた炉心管の検査工程を備えた石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法に関する。
本願は、２０１０年６月３０日に、日本に出願された特願２０１０−１４９１５９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、２０１０年６月３０日に、日本に出願された特願２０１０−１４９１５９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
石英ガラス系光ファイバは、一般的に、ＶＡＤ（Ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ Ａｘｉａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やＯＶＤ（Ｏｕｔｓｉｄｅ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって作製した多孔質母材を高温加熱処理により透明ガラス体を形成し、その透明ガラス体を線引きすることにより製造される。多孔質母材を高温加熱処理により透明ガラス体を形成する工程が、脱水・焼結工程である。
従来、この脱水・焼結工程は、図３に示すような焼結炉１００を用いて行われる。この焼結炉１００は、取り外し可能な蓋１０１と、石英ガラスからなる炉心管１０２と、炉心管１０２の外周に配設されたヒータ１０３と、ヒータ１０３を覆って外気から遮断する炉体１０４と、から概略構成されている。
脱水・焼結工程では、多孔質母材を透明ガラスとするために、炉心管１０２内を１５００℃程度に加熱する必要があるが、その温度では炉心管１０２が軟らかくなる。そのため、炉心管１０２の内圧と外圧とに大きな差がある場合、炉心管１０２が変形することがあった。そこで、炉心管１０２および炉体１０４の内圧と大気圧（外圧）との差圧を計測するために、炉心管１０２には、その内圧を計測するための内圧計１０５が設けられ、炉体１０４には、その内圧を計測するための内圧計１０６が設けられている。また、炉心管１０２の上部には、前記の差圧の計測結果に基づいて、炉心管１０２の内圧を調整するための風船状の圧力調整装置１０７が設けられていた（例えば、下記特許文献１、２参照）。なお、風船状の圧力調整装置１０７の上には、その重さにより圧力調整装置１０７を押圧して、炉心管１０２の内圧を調整するための錘１０８が載置されている。
この焼結炉１００を用いた脱水・焼結工程では、支持棒２０２に支持された多孔質母材２０１を、炉心管１０２の上方から、その内部に挿入する。その後、多孔質母材２０１の脱水や不純物の除去のためにヘリウムやハロゲン系ガスなどを、炉心管１０２の底部に接続され、その内部に導通するガス供給口１０９から炉心管１０２内に導入し、炉心管１０２内をヘリウムやハロゲン系ガスなどの混合ガス雰囲気とする。そして、多孔質母材２０１を、支持棒２０２を中心軸として回転させながら、炉心管１０２の下方に移動させることにより、ヒータ１０３で多孔質母材２０１を、その下部から上部に向かって加熱する。これにより、多孔質母材２０１は、その下部から上部に向かって脱水され、透明ガラスが形成される。
また、ヘリウムガス、アルゴンガスなどの不活性ガスを、炉体１０４の側面に設けられ、その内部に導通するガス供給口１１０から炉体１０４内に導入する。そして、炉体１０４内に導入した不活性ガスを、炉体１０４の側面に設けられ、その内部に導通するガス排出口１１１から外部に排出する。このように、炉体１０４へのガスの導入および排出を行うことにより、炉体１０４内を不活性ガス雰囲気とする。
ところで、脱水・焼結工程にて、割れている炉心管１０２を使用すると、多孔質母材２０１の脱水不良が生じたり、ヒータ１０３などからの不純物が多孔質母材２０１に混入したりすることがあった。そのため、得られた透明ガラス体を線引きして製造された光ファイバは、伝送特性が悪くなる。また、塩素やフッ素などを含むハロゲン系ガスを用いる場合、炉心管１０２の外部にガスが漏れると、安全性や作業性が損なわれる。
そこで、従来、脱水・焼結工程において、炉心管の割れを検知するために、炉体に、ヘリウムやハロゲン系ガスなどを検知するガス検知センサが設けられた焼結炉が提案されている（例えば、下記特許文献３〜５参照）。これらの焼結炉では、検出対象のガスが、炉心管内を流れている時、すなわち、脱水・焼結時にのみ炉心管の割れを検知できる。
そこで、従来、脱水・焼結工程において、炉心管の割れを検知するために、炉体に、ヘリウムやハロゲン系ガスなどを検知するガス検知センサが設けられた焼結炉が提案されている（例えば、下記特許文献３〜５参照）。これらの焼結炉では、検出対象のガスが、炉心管内を流れている時、すなわち、脱水・焼結時にのみ炉心管の割れを検知できる。
しかしながら、多孔質母材の焼結終了後に、炉心管が冷えた際や、地震などの外的要因により、脱水・焼結時以外にも炉心管が割れるおそれがある。特に、炉心管のなかでも、脱水・焼結を行う場合と行わない場合とで温度差が大きい、ヒータに囲まれた部位が割れやすい。炉心管が割れていることに気付かずに脱水・焼結工程を開始してしまうと、上述のように、脱水・焼結中の多孔質母材に脱水不良が生じたり、ヒータなどからの不純物が多孔質母材に混入したりするという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、石英ガラス系光ファイバ用の母材の脱水・焼結を行う前、または、石英ガラス系光ファイバ用の母材の脱水・焼結中に、その母材を脱水・焼結するために用いられる焼結炉を構成する炉心管の割れを検知することができる炉心管の検査方法、および、この検査方法を用いた炉心管の検査工程を備えた石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第１の態様に係る炉心管の検査方法は、石英ガラス系光ファイバ用の母材を脱水・焼結するために用いられ、炉心管の外周に配設されたヒータを覆う炉体を備える焼結炉を構成する炉心管の検査方法であって、前記炉心管の内圧を、前記炉心管内を流れる不活性ガス流量を増加させるか、あるいは、前記炉心管からの前記不活性ガスの排出量を減少させることにより変動させながら前記炉体の内圧を測定することにより、前記炉心管の割れを検知する。
上記本発明の第１の態様に係る炉心管の検査方法は、前記炉心管内を流れる不活性ガス流量の増加は、前記炉心管のガス排出口に設けられた風船状の圧力調整装置上に錘を載せて行う、もしくは、前記圧力調整装置を手で押圧する構成を採用してもよい。
上記本発明の第１の態様に係る炉心管の検査方法では、前記炉心管からの前記不活性ガスの排出量の減少は、前記炉心管のガス排出口に設けられたバルブにより行ってもよい。
上記本発明の第１の態様に係る炉心管の検査方法では、前記炉心管の内圧の変動は、前記炉心管のガス供給口に設けられたマスフローコントローラ、もしくは、バルブ付き流量計により、前記炉心管内への不活性ガスの供給量を調整して行ってもよい。
本発明の第２の態様に係る石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法は、上記本発明の第１の態様に係る炉心管の検査方法を用いる炉心管の検査工程を備える。
上記本発明の第１の態様に係る炉心管の検査方法によれば、意図的に炉心管の内圧を高くすることによって、炉心管の割れを検知することができる。しかも、炉心管の外周に配設された炉体の内圧の変動によって、炉心管の割れを検知するので、炉心管を目視により確認する必要がなく、かつ、確実に炉心管の割れを検知することができる。したがって、割れた炉心管を、母材の脱水・焼結工程にて使わなくて済むため、母材（多孔質母材）を無駄にすることがなく、歩留まりを向上することができる。
本発明の一実施形態に係る炉心管の検査方法および石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法を説明する。
なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る炉心管の検査方法、および、本発明の第１実施形態に係る石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法で用いられる焼結炉を示す概略構成図である。
この焼結炉１０は、取り外し可能な蓋１１と、石英ガラスからなる炉心管１２と、炉心管１２の外周に配設されたヒータ１３と、炉心管１２の外周に配設され、ヒータ１３を覆って外気から遮断する炉体１４と、から概略構成されている。
図１は、本発明の第１実施形態に係る炉心管の検査方法、および、本発明の第１実施形態に係る石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法で用いられる焼結炉を示す概略構成図である。
この焼結炉１０は、取り外し可能な蓋１１と、石英ガラスからなる炉心管１２と、炉心管１２の外周に配設されたヒータ１３と、炉心管１２の外周に配設され、ヒータ１３を覆って外気から遮断する炉体１４と、から概略構成されている。
炉心管１２の上部には、その内圧を計測するための内圧計１５と、その内部からガスを排出するためのガス排出口１６と、が設けられている。また、炉心管１２の底部には、その内部に導通するガス供給口１７が設けられている。
ガス排出口１６の途中には、風船状の圧力調整装置１８が設けられている。また、圧力調整装置１８の上には、その重さにより圧力調整装置１８を押圧して、炉心管１２の内圧を調整するための錘１９と内圧増加用の錘２０が順に載置されるようになっている。
ガス排出口１６の途中には、風船状の圧力調整装置１８が設けられている。また、圧力調整装置１８の上には、その重さにより圧力調整装置１８を押圧して、炉心管１２の内圧を調整するための錘１９と内圧増加用の錘２０が順に載置されるようになっている。
炉体１４の下部には、その内圧を計測するための内圧計２１が設けられている。また、炉体１４の側面には、その内部に導通するガス供給口２２とガス排出口２３とが設けられている。
風船状の圧力調整装置１８としては、１枚のシートを折り畳み、その端部を接着させてなり、シート表面に２個の穴を持ち、一方の穴を炉心管１２と繋がる配管に、他方の穴をガス排出口１６と繋げた袋が用いられる。炉心管１２内には、塩素やフッ素を含む酸性ガスを流すこともあるため、圧力調整装置１８の素材は、ポリテトラフルオロエチレンやポリフッ化ビニルなどの耐酸性の素材が好ましい。
錘１９と、内圧増加用の錘２０との関係は特に限定されないが、錘１９は、炉心管１２の内圧を通常の状態に保つために必要な質量を有する。一方、錘２０は、炉心管１２の割れを検知するとき、炉心管１２の内圧を所定の圧力まで増加させるために必要な質量を有する。
この焼結炉１０を用いた石英ガラス系光ファイバ用の母材の脱水・焼結では、支持棒３２に支持された石英ガラス系光ファイバ用の母材（多孔質母材）３１が、炉心管１２の上方から、その内部に挿入される。
本実施形態の炉心管の検査方法は、母材３１を脱水・焼結するために用いられる焼結炉１０を構成する炉心管１２の検査方法であって、母材３１の脱水・焼結を行う前に、炉心管１２の内圧を変動させながら、炉体１４の内圧を測定し、炉心管１２の割れを検知する。
焼結炉１０では、母材３１の脱水・焼結を行う時以外にも、炉心管１２内への異物の混入防止や配管などの錆防止のために、炉心管１２内に、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガスなどの不活性ガスなどを流している。特に、ヘリウムガスなどに比べて安価な窒素ガスを流すのが好ましい。
そこで、母材３１の脱水・焼結を行う前に、炉心管１２内を流れる不活性ガス流量を増加させることにより、炉心管１２の内圧を変動させて、その時の炉体１４の内圧を内圧計２１で測定し、炉心管１２の割れを検知する。
そこで、母材３１の脱水・焼結を行う前に、炉心管１２内を流れる不活性ガス流量を増加させることにより、炉心管１２の内圧を変動させて、その時の炉体１４の内圧を内圧計２１で測定し、炉心管１２の割れを検知する。
また、炉心管１２内を流れる不活性ガス流量の増加は、炉心管１２のガス排出口１６に設けられた風船状の圧力調整装置１８上に錘１９，２０を載せて行う。すなわち、錘１９，２０で、風船状の圧力調整装置１８を押圧することにより、炉心管１２の内圧を高くして、炉心管１２内を流れる不活性ガス流量を増加させる。また、圧力調整装置１８上に錘２０を載せずに、圧力調整装置１８を手で押圧し、炉心管１２の内圧を高くしてもよい。
このとき、炉心管１２の内圧の変動の幅は、通常の状態、すなわち、炉心管１２内への異物の混入防止や配管などの錆防止のためだけに、不活性ガスを流している時よりも、炉心管１２の内圧が２０％〜２００％増加する程度であることが好ましい。
炉心管１２が割れていなければ、不活性ガスが外部に漏れることがないため、炉心管１２の内圧変動に関係なく、炉体１４の内圧は保たれたままである。一方、炉心管１２が割れていれば、炉心管１２の内圧が増加すると、炉心管１２から炉体１４に不活性ガスが流れ込むため、炉体１４の内圧も増加する。このように、炉体１４の内圧を測定することにより、炉心管１２の割れを検知することができる。
なお、炉体１４内にもガスを流していることがあるため、通常の状態でも、炉体１４の内圧は多少変動することがある。したがって、炉体１４の内圧が通常時よりも１％以上増加したときに、炉心管１２の割れに起因して、炉体１４の内圧が増加したと判断することが好ましい。
次に、本実施形態の石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法を説明する。
本実施形態の石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法は、本実施形態の炉心管の検査方法を用いる炉心管の検査工程を備えている。
すなわち、本実施形態の炉心管の検査方法によって炉心管１２の割れが検知されなかった場合、錘２０による圧力調整装置１８の押圧を止めて、炉心管１２の内圧を通常の状態に戻し、そのままの焼結炉１０を用いて、母材３１の脱水・焼結を行う。一方、炉心管１２の割れが検知された場合、炉心管１２を交換して、再度、交換後の炉心管１２を検査し、その炉心管１２の割れが検知されなかった場合、母材３１の脱水・焼結を行う。
本実施形態の石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法は、本実施形態の炉心管の検査方法を用いる炉心管の検査工程を備えている。
すなわち、本実施形態の炉心管の検査方法によって炉心管１２の割れが検知されなかった場合、錘２０による圧力調整装置１８の押圧を止めて、炉心管１２の内圧を通常の状態に戻し、そのままの焼結炉１０を用いて、母材３１の脱水・焼結を行う。一方、炉心管１２の割れが検知された場合、炉心管１２を交換して、再度、交換後の炉心管１２を検査し、その炉心管１２の割れが検知されなかった場合、母材３１の脱水・焼結を行う。
母材３１の脱水・焼結工程では、支持棒３２に支持された母材３１を、炉心管１２の上方から、その内部に挿入する。その後、母材３１の脱水や不純物の除去のためにヘリウムやハロゲン系ガスなどを、ガス供給口１７から炉心管１２内に導入し、母材３１が挿入された炉心管１２内をヘリウムやハロゲン系ガスなどの混合ガス雰囲気とする。そして、母材３１を、支持棒３２を中心軸として回転させながら、炉心管１２の下方に移動させることにより、ヒータ１３で母材３１を、その下部から上部に向かって加熱する。これにより、母材３１は、その下部から上部に向かって脱水され、透明ガラスが形成される。
また、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガスなどの不活性ガスを、ガス供給口２２から炉体１４内に導入する。そして、炉体１４内に導入した不活性ガスを、ガス排出口２３から外部に排出する。このように、炉体１４へのガスの導入および排出を行うことにより、炉体１４内を不活性ガス雰囲気とする。
（２）第２実施形態
図２は、本発明の第２実施形態に係る炉心管の検査方法、および、本発明の第２実施形態に係る石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法で用いられる焼結炉を示す概略構成図である。
図２において、図１に示した第１実施形態の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の焼結炉４０が、上述の焼結炉１０と異なる点は、内圧増加用の錘２０を用いていない点と、炉心管１２のガス排出口１６の途中にバルブ４１が設けられている点である。
図２は、本発明の第２実施形態に係る炉心管の検査方法、および、本発明の第２実施形態に係る石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法で用いられる焼結炉を示す概略構成図である。
図２において、図１に示した第１実施形態の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の焼結炉４０が、上述の焼結炉１０と異なる点は、内圧増加用の錘２０を用いていない点と、炉心管１２のガス排出口１６の途中にバルブ４１が設けられている点である。
バルブ４１としては、ニードルバルブ、ボールバルブ、ゲートバルブ、グローブバルブなどが用いられる。これらの中でも、流量の調整が安易であることから、ニードルバルブを用いるのが好ましい。
本実施形態の炉心管の検査方法では、炉心管１２からの不活性ガスの排出量を減少させることにより、炉心管１２の内圧を変動させて、その時の炉体１４の内圧を内圧計２１で測定し、炉心管１２の割れを検知する。
また、炉心管１２からの不活性ガスの排出量の減少は、炉心管１２のガス排出口１６に設けられたバルブ４１により行う。すなわち、バルブ４１の開度を調節することにより、炉心管１２からの不活性ガスの排出量を減少させ、炉心管１２の内圧を高くする。
このとき、炉心管１２の内圧の変動の幅は、第１実施形態と同様であることが好ましい。
また、第１実施形態と同様に、炉体１４の内圧が通常時よりも１％以上増加したときに、炉心管１２の割れに起因して、炉体１４の内圧が増加したと判断することが好ましい。
また、第１実施形態と同様に、炉体１４の内圧が通常時よりも１％以上増加したときに、炉心管１２の割れに起因して、炉体１４の内圧が増加したと判断することが好ましい。
本実施形態の炉心管の検査方法でも、第１実施形態と同様に、炉心管１２の割れを検知することができる。
また、本実施形態の石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法は、本実施形態の炉心管の検査方法を用いる炉心管の検査工程を備えている。
すなわち、本実施形態の炉心管の検査方法によって炉心管１２の割れが検知されなかった場合、バルブ４１を開けて、炉心管１２の内圧を通常の状態に戻し、そのままの焼結炉１０を用いて、母材３１の脱水・焼結を行う。一方、炉心管１２の割れが検知された場合、炉心管１２を交換して、再度、交換後の炉心管１２を検査し、その炉心管１２の割れが検知されなかった場合、母材３１の脱水・焼結を行う。
すなわち、本実施形態の炉心管の検査方法によって炉心管１２の割れが検知されなかった場合、バルブ４１を開けて、炉心管１２の内圧を通常の状態に戻し、そのままの焼結炉１０を用いて、母材３１の脱水・焼結を行う。一方、炉心管１２の割れが検知された場合、炉心管１２を交換して、再度、交換後の炉心管１２を検査し、その炉心管１２の割れが検知されなかった場合、母材３１の脱水・焼結を行う。
（３）第３実施形態
本実施形態の炉心管の検査方法では、例えば、図１または図２に示した焼結炉と同様の焼結炉を用いて、炉心管１２のガス供給口１７に設けられたマスフローコントローラ（図示略）により、炉心管１２内への不活性ガスの供給量を調整し、炉心管１２の内圧を変動させて、その時の炉体１４の内圧を内圧計２１で測定し、炉心管１２の割れを検知する。
すなわち、マスフローコントローラにより、炉心管１２内を流れる不活性ガス流量を増加させて、炉心管１２の内圧を高くすることにより、炉心管１２の割れを検知する。
本実施形態の炉心管の検査方法では、例えば、図１または図２に示した焼結炉と同様の焼結炉を用いて、炉心管１２のガス供給口１７に設けられたマスフローコントローラ（図示略）により、炉心管１２内への不活性ガスの供給量を調整し、炉心管１２の内圧を変動させて、その時の炉体１４の内圧を内圧計２１で測定し、炉心管１２の割れを検知する。
すなわち、マスフローコントローラにより、炉心管１２内を流れる不活性ガス流量を増加させて、炉心管１２の内圧を高くすることにより、炉心管１２の割れを検知する。
マスフローコントローラは、電気的に不活性ガスの流量を計測し、その流量制御を行う。ただし、流量を制御できればよいため、マスフローコントローラの代りに、例えば、バルブ付き面積式流量計などを取り付け、手動で流量を制御してもよい。
このとき、炉心管１２の内圧の変動の幅は、第１実施形態と同様であることが好ましい。
また、第１実施形態と同様に、炉体１４の内圧が通常時よりも１％以上増加したときに、炉心管１２の割れに起因して、炉体１４の内圧が増加したと判断することが好ましい。
また、第１実施形態と同様に、炉体１４の内圧が通常時よりも１％以上増加したときに、炉心管１２の割れに起因して、炉体１４の内圧が増加したと判断することが好ましい。
本実施形態の炉心管の検査方法でも、第１実施形態と同様に、炉心管１２の割れを検知することができる。
また、本実施形態の石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法は、本実施形態の炉心管の検査方法を用いる炉心管の検査工程を備えている。
すなわち、本実施形態の炉心管の検査方法によって炉心管１２の割れが検知されなかった場合、マスフローコントローラにより、炉心管１２内への窒素ガスの供給量を減少して、炉心管１２の内圧を通常の状態に戻し、そのままの焼結炉１０を用いて、母材３１の脱水・焼結を行う。一方、炉心管１２の割れが検知された場合、炉心管１２を交換して、再度、交換後の炉心管１２を検査し、その炉心管１２の割れが検知されなかった場合、母材３１の脱水・焼結を行う。
すなわち、本実施形態の炉心管の検査方法によって炉心管１２の割れが検知されなかった場合、マスフローコントローラにより、炉心管１２内への窒素ガスの供給量を減少して、炉心管１２の内圧を通常の状態に戻し、そのままの焼結炉１０を用いて、母材３１の脱水・焼結を行う。一方、炉心管１２の割れが検知された場合、炉心管１２を交換して、再度、交換後の炉心管１２を検査し、その炉心管１２の割れが検知されなかった場合、母材３１の脱水・焼結を行う。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
「実施例１」
図１に示した焼結炉１０を構成する炉心管１２について割れの有無を検知した。
炉心管１２内に、ガス供給口１７から窒素ガスを導入し、炉心管１２の内圧が一定になったところで、内圧計１５により、その内圧を計測したところ、３００Ｐａであった。このとき、風船状の圧力調整装置１８上には、錘１９のみを載置した。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
次に、圧力調整装置１８上に、内圧増加用の８００ｇの錘２０をさらに載置し、内圧計１５により、炉心管１２の内圧を計測したところ、４００Ｐａであった。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
このように、炉心管１２の内圧が３００Ｐａから４００Ｐａに変動したものの、炉体１４の内圧は変動しなかった。したがって、炉心管１２は割れていないことが確認された。
図１に示した焼結炉１０を構成する炉心管１２について割れの有無を検知した。
炉心管１２内に、ガス供給口１７から窒素ガスを導入し、炉心管１２の内圧が一定になったところで、内圧計１５により、その内圧を計測したところ、３００Ｐａであった。このとき、風船状の圧力調整装置１８上には、錘１９のみを載置した。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
次に、圧力調整装置１８上に、内圧増加用の８００ｇの錘２０をさらに載置し、内圧計１５により、炉心管１２の内圧を計測したところ、４００Ｐａであった。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
このように、炉心管１２の内圧が３００Ｐａから４００Ｐａに変動したものの、炉体１４の内圧は変動しなかった。したがって、炉心管１２は割れていないことが確認された。
「実施例２」
図１に示した焼結炉１０を構成する炉心管１２について、割れの有無を検知した。
炉心管１２内に、ガス供給口１７から窒素ガスを導入し、炉心管１２の内圧が一定になったところで、内圧計１５により、その内圧を計測したところ、３００Ｐａであった。このとき、風船状の圧力調整装置１８上には、錘１９のみを載置した。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
次に、圧力調整装置１８を手で押圧し、内圧計１５により、炉心管１２の内圧を計測したところ、５００Ｐａであった。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
このように、炉心管１２の内圧が３００Ｐａから５００Ｐａに変動したものの、炉体１４の内圧は変動しなかった。したがって、炉心管１２は割れていないことが確認された。
図１に示した焼結炉１０を構成する炉心管１２について、割れの有無を検知した。
炉心管１２内に、ガス供給口１７から窒素ガスを導入し、炉心管１２の内圧が一定になったところで、内圧計１５により、その内圧を計測したところ、３００Ｐａであった。このとき、風船状の圧力調整装置１８上には、錘１９のみを載置した。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
次に、圧力調整装置１８を手で押圧し、内圧計１５により、炉心管１２の内圧を計測したところ、５００Ｐａであった。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
このように、炉心管１２の内圧が３００Ｐａから５００Ｐａに変動したものの、炉体１４の内圧は変動しなかった。したがって、炉心管１２は割れていないことが確認された。
「実施例３」
図２に示した焼結炉４０を構成する炉心管１２について、割れの有無を検知した。
炉心管１２内に、ガス供給口１７から窒素ガスを導入し、炉心管１２の内圧が一定になったところで、内圧計１５により、その内圧を計測したところ、３００Ｐａであった。このとき、風船状の圧力調整装置１８上には、錘１９を載置した。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
次に、バルブ４１を閉じて、内圧計１５により、炉心管１２の内圧を計測したところ、５００Ｐａであった。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
このように、炉心管１２の内圧が３００Ｐａから５００Ｐａに変動したものの、炉体１４の内圧は変動しなかった。したがって、炉心管１２は割れていないことが確認された。
図２に示した焼結炉４０を構成する炉心管１２について、割れの有無を検知した。
炉心管１２内に、ガス供給口１７から窒素ガスを導入し、炉心管１２の内圧が一定になったところで、内圧計１５により、その内圧を計測したところ、３００Ｐａであった。このとき、風船状の圧力調整装置１８上には、錘１９を載置した。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
次に、バルブ４１を閉じて、内圧計１５により、炉心管１２の内圧を計測したところ、５００Ｐａであった。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
このように、炉心管１２の内圧が３００Ｐａから５００Ｐａに変動したものの、炉体１４の内圧は変動しなかった。したがって、炉心管１２は割れていないことが確認された。
「実施例４」
図１に示した焼結炉１０、または、図２に示した焼結炉４０を構成する炉心管１２について、割れの有無を検知した。
炉心管１２のガス供給口１７にマスフローコントローラを設置した。
マスフローコントローラにより、炉心管１２内に、ガス供給口１７から所定量の窒素ガスを導入し、炉心管１２の内圧が一定になったところで、内圧計１５により、その内圧を計測したところ、３００Ｐａであった。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
次に、マスフローコントローラにより、炉心管１２内への窒素ガスの供給量を増加させ、内圧計１５により、炉心管１２の内圧を計測したところ、５００Ｐａであった。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
このように、炉心管１２の内圧が３００Ｐａから５００Ｐａに変動したものの、炉体１４の内圧は変動しなかった。したがって、炉心管１２は割れていないことが確認された。
図１に示した焼結炉１０、または、図２に示した焼結炉４０を構成する炉心管１２について、割れの有無を検知した。
炉心管１２のガス供給口１７にマスフローコントローラを設置した。
マスフローコントローラにより、炉心管１２内に、ガス供給口１７から所定量の窒素ガスを導入し、炉心管１２の内圧が一定になったところで、内圧計１５により、その内圧を計測したところ、３００Ｐａであった。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
次に、マスフローコントローラにより、炉心管１２内への窒素ガスの供給量を増加させ、内圧計１５により、炉心管１２の内圧を計測したところ、５００Ｐａであった。また、内圧計２１により、炉体１４の内圧を計測したところ、８０Ｐａであった。
このように、炉心管１２の内圧が３００Ｐａから５００Ｐａに変動したものの、炉体１４の内圧は変動しなかった。したがって、炉心管１２は割れていないことが確認された。
本発明の炉心管の検査方法、および、この検査方法を用いた炉心管の検査工程を備えた石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法によれば、石英ガラス系光ファイバ用の母材の脱水・焼結を行う前、または、石英ガラス系光ファイバ用の母材の脱水・焼結中に、その母材を脱水・焼結するために用いられる焼結炉を構成する炉心管の割れを検知することができる。
１０，４０ 焼結炉
１１ 蓋
１２ 炉心管
１３ ヒータ
１４ 炉体
１５，２１ 内圧計
１６，２３ ガス排出口
１７，２２ ガス供給口
１８ 圧力調整装置
１９，２０ 錘
３１ 母材
３２ 支持棒
４１ バルブ
１１ 蓋
１２ 炉心管
１３ ヒータ
１４ 炉体
１５，２１ 内圧計
１６，２３ ガス排出口
１７，２２ ガス供給口
１８ 圧力調整装置
１９，２０ 錘
３１ 母材
３２ 支持棒
４１ バルブ
Claims (5)
- 石英ガラス系光ファイバ用の母材を脱水・焼結するために用いられ、炉心管の外周に配設されたヒータを覆う炉体を備える焼結炉を構成する炉心管の検査方法であって、
前記炉心管の内圧を、前記炉心管内を流れる不活性ガス流量を増加させるか、あるいは、前記炉心管からの前記不活性ガスの排出量を減少させることにより変動させながら前記炉体の内圧を測定することにより、前記炉心管の割れを検知する
ことを特徴とする炉心管の検査方法。 - 前記炉心管内を流れる不活性ガス流量の増加は、前記炉心管のガス排出口に設けられた風船状の圧力調整装置上に錘を載せて行うこと、もしくは、前記圧力調整装置を手で押圧することを特徴とする請求項１に記載の炉心管の検査方法。
- 前記炉心管からの前記不活性ガスの排出量の減少は、前記炉心管のガス排出口に設けられたバルブにより行うことを特徴とする請求項１に記載の炉心管の検査方法。
- 前記炉心管の内圧の変動は、前記炉心管のガス供給口に設けられたマスフローコントローラ、もしくは、バルブ付き流量計により、前記炉心管内への不活性ガスの供給量を調整して行うことを特徴とする請求項１に記載の炉心管の検査方法。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載の炉心管の検査方法を用いる炉心管の検査工程を備えたことを特徴とする石英ガラス系光ファイバ用の母材の製造方法。
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