JPH02204339A

JPH02204339A - 高純度石英母材製造用の加熱炉

Info

Publication number: JPH02204339A
Application number: JP2603789A
Authority: JP
Inventors: Masahide Saito; 斉藤　真秀; Ichiro Tsuchiya; 一郎土屋; Hiroo Kanamori; 弘雄金森; Shinji Ishikawa; 真二石川
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1989-02-02
Filing date: 1989-02-02
Publication date: 1990-08-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、光フアイバ用母材などの高純度石英ガラス母
材の加熱炉に関し、更に詳しくは、石英系多孔質ガラス
微粒子体を加熱処理（例えば脱水、ドーパント添加、焼
結など）して光ファイバなどの製造に使用する透明な高
純度石英ガラス母材とする加熱炉に関する。

［従来の技術］光フアイバ用ガラス母材を製造するために使用する加熱
炉において、従来、例えば特公昭５８−４、２１３６及
び５８−５８２９９号公報並びに特開昭６０−８６０４
９号公報に示されているように、炉芯管として石英ガラ
ス管を使用することが提案されている。

しかしながら、石英ガラス管には高温で変形し易いとい
う重大な問題点が存在する。実際、１５００℃以上で加
熱炉を使用した場合、炉芯管の支持方法と炉芯管内外の
差圧とを厳密に調節しないと、石英ガラス管が変形し、
使用不可能となることがある。また、１１５０℃以上で
長時間使用すると、石英ガラス管において失透（結晶化
）が生じる。ガラス層と失透層とは、熱膨張係数か異な
るため、生じた歪によって炉芯管が破壊するという問題
点も存在する。

本発明者等は、この問題点を解決するため、炉芯管とし
てカーボン管が有効であることを既に見出している（例
えば、特願昭６３−３４５９１および国際出願公開ＷＯ
３８１０６１，４５号（ＰＣＴ／ＪＰ８８１００１５１
）参照）。

カーボン管は、２０００℃以上においても安定であり耐
熱性に優れるばかりでなく、灰分を２０ｐｐｍ以下にで
き、高純度化が容易であり、また、光フアイバ用ガラス
母材の加熱処理に有用な反応性ガス（例えばＣ（！！、
ｃｃＬ、ＳｉＦ’４、Ｓ　Ｐ　ｓ、ＣＧ（ｂａｔ等）と
反応しないという長所をもっている。カーボン管は加工
精度が良いので、組立式にすることにより低コスト化を
図ることができ、更に外面をＳｉＣコーティングやカー
ボンコーティングすることにより気密性が向上するので
より高品質の光フアイバ用ガラス母材を得ることができ
る。

従来の加熱炉は、例えば第７図に示すように、ゾーンヒ
ータを有する炉で加熱処理を行なう。中空の炉体１の内
側にカーボンヒータ２を有し、炉芯管３が炉体１を貫通
している。この加熱炉は、炉体バージ用窒素ガス人口４
、炉芯管内雰囲気ガス人口５およびガラス母材支持治具
６を有し、多孔質ガラス体７が加熱炉の中に挿入される
。炉芯管３は、上部３１、中央部３２および下部３３か
ら構成され、少なくとも中央部３２はカーボンからでき
ており、カーボンの表面にはＳｉＣコーティングまたは
カーボンコーティングが施されていることがある。

従来の加熱炉は、第７図に示すように構成されているの
で、ガラス体を出し入れする時に、炉芯管内に周辺大気
（作業室の雰囲気）が侵入する。

第８図は、炉芯管への周辺大気の混入量を測定する装置
の概略図である。この装置は炉芯管ｌＯ１、パージガス
人口１０２、ガス採取管１０３、酸素濃度測定装置［０
４、ポンプ１０５およびゾーン炉１０６を有する。炉芯
管１０１の内径は１５０ｍｍであり、ガス採取管の先端
は炉芯管の開口部より１−人った点に固定する。

第８図に示した装置を使用して、加熱炉に周辺大気が混
入する程度を測定した。その結果を加熱炉内の酸素濃度
とパージす、る窒素量との関係として第９図のグラフに
示す。グラフから明らかなように、炉芯管中に周辺大気
が相当ＩＩ混入しており、たとえパージ窒素ガスの流量
を増やしたとしても周辺大気混入を防止することは不可
能であることが判る。

このように加熱炉に大気が混入すると、以下のような問
題が生じる。

第１に、炉芯管内が大気中のダストにより汚染される。

ダストは、Ｓｉｎｇ、Ａ　１２　ｔ　Ｏ３、Ｐｅｔ’ｓ
等により構成されており、このうちＡ　Ｉ２　ｔ　Ｏｓ
は母材失透の原因となり、ＦｅｔＯｘはロス増加の原因
となる。

第２に、カーボン炉芯管内面の酸化が起こる。

カーボン焼成体の酸化では、バインダとして使われてい
るタールおよびピッチがまず酸化することが知られてい
る。そのため、残された黒鉛粒子は脱落したり飛散して
炉内を舞う。この粒子が、焼結したガラス母材の表面に
付着するので、このような状態で加熱処理したガラス母
材から製造したファイバには、低強度部分が多く存在す
ることになる。更に、当然のことながら、カーボン炉芯
管の寿命が極端に短くなる。

このような炉芯管の酸化を防止する第１の方法として、
ガラス体の出し入れ温度をカーボンか酸化しない４００
℃以下にすることが考えられる。

しかし、この方法では炉の稼働率が大幅に低下し、更に
、カーボン炉芯管は多孔質であるため周辺大気に一度暴
露すると、炉芯管に周辺大気中の水分が相当量吸着する
ためにカーボンの酸化消耗を完全には防止することは不
可能である。

第２の方法として、炉芯管の上部に前室を設け、多孔質
ガラス母材を前室に一度収容して不活性ガス置換した後
、多孔質ガラス母材を炉芯管内ζこ移動させる方法が特
願昭６３−３４５９１に開示されている。この特許出願
に記載されている加熱炉を第１０図に示す。

第１Ｏ図の加熱炉は、炉体１の内側にカーボンヒータ２
およびカーボン炉芯管３が設けられている。この加熱炉
は、炉体バージ用窒素ガス人口４、炉芯管内雰囲気ガス
人口５、ガラス母材支持治具６、前室１１．前室ガス出
口！４、前室パージガス入口１５および間仕切り！６を
有して成り、多孔質ガラス体７が加熱炉中に挿入される
。

第１０図の加熱炉へ多孔質ガラス体を挿入するには、次
の手順で操作する。

１、回転・上下動可能なチャックに多孔質ガラス体７を
支持棒６を介して取り付ける。

２、前室１１の上蓋を開け、多孔質ガラス体７を前室１
１内に降下させる。

３、上蓋を閉じ、前室内を不活性ガス（Ｎ、またはＨｅ
など）で置換する。

４、前室１１と加熱雰囲気を隔てる間仕切り１６を開け
、多孔質ガラス体７を予め加熱処理温度に保たれた加熱
雰囲気へ導入する。

５、間仕切り１６を閉める。

また、この加熱炉から母材を取り出すには、次の手順で
操作する。

ｌ８間仕切り１６を開ける。

２、加熱処理が終わった母材７を加熱雰囲気から前室１
１へ引上げる。その際、加熱雰囲気の温度は、必ずしも
下げる必要はない。

３、間仕切り１６を閉じる。

４、前室ＩＩの上蓋を開け、母材７を取り出ず。

［発明が解決しようとする課題］］二連の第１０図の加熱炉は、周辺大気巻き込みによる
カーボン製炉芯管の酸化消耗を防止するという機能に関
しては良好な効果をしたらしたものの、以下のような新
たな問題が発生ずる。

即ち、■前室を設ける必要があるので、装置の全高が長
くなり過ぎることである。第１１図は、全長８００ｍ＋
ａ％種棒２００ａｍの多孔質ガラス母材を加熱処理する
第１０図の加熱炉の例である。この場合、チャック下端
の位置で６７６０ｍｍ必要であり、作業上必要なスペー
スを見込むと加熱炉の全高は８０００１１１ａ近くなる
。

更に、０間仕切り１６か複雑な構造になることである。

間仕切り１６は多孔質ガラス母材支持具か貫通している
時としていない時の両方の場合に対応する必要がある。

間仕切り＋６の操作方法について第１２図、第１３図お
よび第１４図を参照して、以下に具体的に説明する。

第１２図は前室１１内で多孔質ガラス体を保持している
状態を、第１３図は前室Ｉｌ内を不活性ガスにより置換
後、間仕切り１６を開放して多孔質ガラス体を加熱雰囲
気内に挿入する状態を、第１４図は加熱処理をしている
状態を示す。

このようなの３つの操作を行う場合、３つの部材、即ち
、貫通部封止蓋７２と２つの半割り蓋７１を２本のスラ
イドロッド７３を使用して操作する必要かある。

従って、例えば次のような問題が生じる：（ｉ）間仕切
１６が合計３個の部材から構成されているために間仕切
りの開閉操作に時間を要すること；（ｉｉ）間仕切１６の構造が複雑であり、特に半割り蓋
が完全に閉じた状態であることを確認するのが困難であ
り、不十分な封止状態で前室を大気開放する可能性か高
いこと；　および（ｉｉｉ）間仕切１６の構造が複雑なため、間仕切り部
分の容積が増加し、ガス置換に時間を要するこシ［課題を解決するための手段］上述の課題は、炉芯管開放時、不活性ガスを炉芯管の」
三方に供給することにより、炉芯管内に周辺大気が侵入
することを防止し、周辺大気の代わりに不活性ガスを優
先的に炉芯管に流入させることにより解決されることが
見いだされた。

従って、本発明は、発熱体を有する中空の炉体および該
炉体を貫通ずる炉芯管を有し、高純度石英多孔質ガラス
母材を炉芯管内で加熱処理する石英母材製造用加熱炉で
あって、該炉芯管が炉体より上方に突出している部分の
上部に不活性ガス噴出装置を有し、該多孔質ガラス母材
を加熱炉に対して着脱する際に炉芯管内に周辺大気が侵
入することを防止するようになっている高純度石英母材
製造用加熱炉を提供する。

本明細書において使用する「加熱処理」なる語は、脱水
、ドーパント添加、焼結処理などを包含する、炉芯管を
加熱する操作を全て包含するものとして使用する。

不活性ガス噴出装置は、炉芯管の上部に配置され、その
構造は特に限定されるものではないが、不活性ガスを噴
出して炉芯管の上方に不活性ガスのみが存在する領域を
形成して不活性ガスを噴出して周辺大気の侵入を防止し
、炉芯管内に不活性ガスが優先的に流入する構造にする
必要がある。

本発明の１つの好ましい態様では、不活性ガス噴出装置
は、不活性ガス噴出部および上蓋を有して成り、不活性
ガス噴出部は炉芯管の上部に接続する下部フランジおよ
び不活性ガス噴出装置の上蓋に接続する上部フランジを
有する。不活性ガス噴出部は不活性ガス導入ボートおよ
び不活性ガス噴出口を有し、ト蓋は不活性ガス排出ボー
トを有する。不活性ガスは、不活性ガス導入ボートを介
して不活性ガス噴出口から噴出され、不活性ガス排出ボ
ートから排出される。

上蓋は、ガラス母材を支持する支持棒の上下、回転運動
が可能である構造になっている。

不活性ガス噴出口は、不活性ガス噴出部に設けた例えば
開口部またはノズルであってよく、不活性ガス噴出部の
内側表面に少なくとも１つ、好ましくは周状に複数個設
ける。

また、周辺大気が炉芯管に接近するのをできる限り避け
るために、不活性ガスの噴出方向は、水平方向または水
平り方向であるのが特に好ましい。

好ましい態様では、直径０．３〜１．５ｉｘの水手上向
Ｏ〜９０°に不活性ガスを噴出する開口部を不活性ガス
噴出部の周囲に均等に１００〜３００個設ける。

不活性ガス噴出装置に使用する材料は、高温になること
を考慮して一般的には炉芯管に使用される材料と同じも
のを使用するのが特に好ましいが、加熱炉の条件に応じ
て適当に選択できる。

不活性ガス噴出装置に適当な材料としては、石英ガラス
、高純度カーボンまたはこれらの組合せを挙げることが
できる。また、Ｓｉ、Ｃ，Ａ（ｌｔｏｓ、ムライト、Ｓ
　１ｓＮａ、１３Ｎなども適当な材料である。

更に、不活性ガス噴出装置基材を高純度カーボンから作
り、その表面を、ＳｉＣ％Ｓｉｎ、、八〇ｔｏ５、ムラ
イト、Ｓ　１ｓＮ４、ＢＮまたはガラス状カーボンなど
によりコーティングを施すのも好ましい。

また、不活性ガス噴出装置基材を金属、例えば５ＵＳ３
０４から作り、その表面に５ｉｃＳｓｉｏｔ、Ａ　Ｑ　
！　０３、ムライト、Ｓ　１ｓＮａ、ＢＮまタハカーホ
ンのコーティングを施すのも好ましい態様である。

使用する不活性ガスは、加熱処理する物質、炉芯管およ
びガス噴出装置に使用する材料により適当に対して不活
性であるもの、−船釣に窒素、ヘリウム、アルゴン、二
酸化炭素などを使用するのか好ましい。

し作用］次に、本発明の加熱炉の作用について詳細に説明する。

炉芯管への周辺大気の侵入状態を考察するために炉芯管
大気開放部におけるガス流の可視化実験を行った。

その結果を第４図に模式的に示す。矢印で示すように、
炉芯管中央部では強い下降流が、炉芯管内壁面近傍では
上昇流が生じていることが判った。

尚、実験時のヒーター温度は８００℃、周辺大気の温度
は２５℃、また、炉芯管上部外表面温度は２００℃であ
った。

このような現象は、低温の周辺大気と高温の炉芯管との
温度差により生じる自然対流の効果によるしのである。

次に、自然対流現象について簡単な例により考察をして
みる。第５図に示すように水を入れたビーカーの底面中
央部を加熱すると、ビーカーの底部中央付近の水は暖め
られ軽くなって浮力により上昇する。水面で冷却された
後、図の矢印で示すようにビーカー壁面付近に沿って降
下して底面へ達する。逆に、ビーカーの側面下方部を加
熱する場合は第６図に示すように、上述の場合と逆の現
象となる。

自然対流現象は、このように温度差により流体内で密度
差が生じて流体内で何らかの流動現象が発生する現象で
あると言える。

以上のような考察に基づいて、加熱炉の炉芯管において
生じる現象を以下のように考えることができる。

炉芯管内のガスは高温部つまり炉芯管内壁面で加熱され
て壁面に沿って上昇流が発生する。上昇して外部に排出
されるガスの部分を補填するために、上昇流に比べて相
対的に密度の大きい周辺大気が炉芯管中央部を降下する
。この下降流が周辺大気侵入の原因であり、外気に含ま
れるダストを炉芯管内部へ同伴し、また、炉芯管がカー
ボン材質でできているなら、周辺大気に含まれている酸
素によりカーボンが酸化されて消耗することになる。

従って、温度差が存在する限り自然対流現象の発生を防
止することは不可能であるが、自然対流により降下する
気体を周辺大気ではなくて不活性ガスにすることにより
周辺大気の炉芯管への影響は最小限となる。

即ち、本発明は、上述のような炉芯管大気開放部におい
て自然対流が生じる場合、外部より不活性ガスを炉芯管
の上方に強制的に供給して不活性ガス領域を形成して周
辺大気の侵入に対する遮断層とし、上昇ガス部の補填の
ために周辺大気が炉芯管内に侵入するのを防止し、周辺
大気の代わりに不活性ガスが該上昇ガス部を補填する作
用効果に基づく。

次に、添付図面を参照して本発明を更に詳細に説明する
。

第１図、第２図および第３図は本発明の一具体例を示す
。第１図は不活性ガス噴出装置の部分切欠斜視図、第２
図および第３図は、不活性ガス噴出装置を組み込んだ状
態の本発明の加熱炉の概略断面図である。

第１図の不活性ガス噴出装置は、不活性ガス噴出部８５
の両側に上蓋９と接続する上部フラノン８１および炉芯
管３と接続する下部フランジ８２を存する。不活性ガス
噴出部８５には、大気巻き込み防止のための不活性ガス
導入ボート８４が設けられている。外部からボート８４
を通って導入された不活性ガスは、ガス噴出口８３から
炉芯管内上方に噴出され、上Ｍ９に設けた排出ボート９
１から排出される。不活性ガスとしては、例えばＮ、ガ
スを使用する。

Ｅ述のような周辺大気の降下流を防止するために必要な
噴出口直後のガス流速を求めるために以下のような実験
を実施した。

実験は、上蓋９を開放した状態、すなわち、多孔質ガラ
ス体７を加熱炉に対して着脱する状態で炉芯管３内部の
酸素濃度を測定することにより行った。

その結果、自然対流による周辺大気の下降流より不活性
ガス噴出口８３からの不活性ガス流が勝っているなら、
周辺人気の炉芯管への侵入は起こらず、炉芯管内の酸素
濃度は低レベルに保持できることが判った。

具体的には、不活性ガス噴出装置の断面上昇線速度で少
なくとし７．０ｘ／秒、好ましくは７．０〜１４１／秒
で不活性ガスを供給するのが適当である。また、不活性
ガス噴出口中央部における不活性ガス流速が少なくとも
３．５ｘ／秒、好ましくは３．５〜！５．Ｏｘ／秒で不
活性ガスを供給するのが適当である。

例えば、不活性ガス噴出装置の断面上昇線速度が７ｊＩ
Ｉ／秒で、不活性ガス噴出口におけるガス流速が３．５
１１１／秒以上の時、炉芯管３内の酸素濃度はｌ　ＯＯ
ｐｐｍ以下であった。この１００ｐｐ＠という値は、炉
芯管材質がカーボンの場合、１時間当り０．０５９のカ
ーボンをＣＯ７に変化さけろレベルであり、実用上十分
許容できる数値である。

多孔質ガラス体を加熱炉に挿入する場合、例えば以下の
ような手順で操作する。

最初に、多孔質ガラス体７を配置していない第３図の状
態から始める。

■不活性ガス導入ボート８４より不活性ガス（例えばＮ
！ガス）を供給し、不活性ガス噴出口８３より不活性ガ
スを（好ましくは第２図の矢印で示すように水平より上
方に）噴出させる。同時に、上蓋９の不活性ガス排出ボ
ート９１より不活性ガスの排気を開始する。更に、炉芯
管雰囲気ガス人口５よりパージ用雰囲気ガス（例えばＮ
、ガス）も炉芯管内に供給する。

■上蓋９を開放する。この間、■の場合と同様に不活性
ガス噴出口８３より不活性ガスが噴出しており（例えば
流速３　、５　＊／秒以ｈ）、また炉芯管雰囲気ガス人
口５よりパージ用雰囲気ガスも炉芯管内に供給されてい
る。この場合、不活性ガス排出ボート９１からの排気を
停止する。

■上蓋９を第２図に示すように引き上げ、多孔質ガラス
体７を、回転および上下移動可能なチャックに支持棒６
を介して保持する。不活性ガスおよびパージ用雰囲気ガ
スは、■と同様に供給されている。

■多孔質ガラス体７を上蓋９とともに下降し、炉芯管３
内に挿入する。不活性ガスおよびパージ用雰囲気ガスは
、■と同様に供給されている。

■上蓋９を閉じると同時に不活性ガス排出ボート９１か
らの排気を開始する（第３図の状り。

■不活性ガスの供給を停止し、不活性ガス排出ボート９
１からの排気を停止する。但し、炉芯管雰囲気ガス人口
５からのＮ、ガスの供給はそのまま継続しておく。

■多孔質ガラス体７の処理を開始する。

母材を加熱炉の炉芯管から取り出す手順ら上の■〜■と
ほぼ同様である（但し、■において母材を支持棒から取
り外す）。

［実施例］以下に本発明の実施例を示ｔ０１廠性↓ 第１Ｉ図に示すような多孔質ガラス母材全長８００ｍ＋
Ｒ種棒長２００ＩｌｌＩｍを加熱処理する加熱炉を設計
した。

第２図に示す本発明の加熱炉を使用する場合、チャック
下端の位置で４５６０ｍｍであった。設計上必要なスペ
ースや作業上必要なスペースを含めて実際に設計した装
置の全高は５８００ｍｍであった。第１１図の同じ大き
さの母材を処理する装置より約２．２ｍ低い加熱炉で十
分であることが判った。

衷鬼牲玄第２図の直径２００ｊＩｊＩの加熱炉を使用して多孔質
ガラス母材を加熱処理した。処理条件を以下に示す：脱水時温度　　　　　　１０００℃ 透明化温度　　　　　　１３７０℃ 多孔質ガラス体を炉芯管に入れ、上蓋を閉じた。

母材着脱時、不活性ガス噴出装置への窒素ガス供給量を
２００（／分、噴出ロＮ、ガス速度を３．５ｍ／秒、ま
た、炉芯管下部からのＮｔガスバージ流量を２０Ｑ／分
とした。不活性ガス噴出装置は石英ガラス製で、炉芯管
は外表面にカーボン膜をコーティングした高純度カーボ
ンを用いた。

加熱処理後、このガラス母材をコア材として線引速度１
５０１／分で線引することにより、外径１２５μｌの寸
法形状である光ファイバを作ったところ、伝送ロスは、
光波長ｌ、５５μ−において０．１８ｄＢ／ｋｍと低ロ
スであった。

Ｘ胤■１実施例２と同様の方法で多孔質ガラス体の焼結処理を９
０回行なった。この間のカーボン炉芯管の減量は１４ｇ
であった（加熱部で３５μ漠の酸化消耗に相当）。この
消耗量は、カーボン炉芯管を２年程度使用できる量に相
当する。

実施例４第１０図の加熱炉を使用した。多孔質ガラス体を前室に
入れ、前室の上面を閉じ、前室内に窒素ガスを１０Ｑ／
分で１０分間流し、前室内を窒素ガスが置換した。その
後、間仕切りを開け、多孔質ガラス体を前室から炉芯管
内へ移動させ、間仕切りを閉めた後加熱処理を行ない、
透明な先ファイバ用ガラス母材を製造した。加熱処理条
件は、実施例２ど同様であった。

母材の取り出し時には先ず間仕切りを開け、ガラス母材
を前室に移動させた後に間仕切りを閉め、その後、上蓋
を開はガラス母材を取り出した。

実施例２と同様にして、得られたガラス母材をコア材と
して光ファイバを作ったところ、伝送ロスは、光波長１
．５５μ餡こ於いてＯ，１８ｄＢ／ｌｖと低かった。

Ｘ施桝】実施例４と同様の方法で、多孔質ガラス体の加熱処理を
４０回行なった。この間のカーボン炉芯管の減量は２０
ｇ（表面より５０μｌの酸化消耗に相当）であった。こ
の消耗量は、カーボン炉芯管を１５年程度使用できる量
に相当する。

［発明の効果］加熱雰囲気への周辺人気（作業室の雰囲気）の混入がな
くなり、炉芯管内の不純物による汚染がなくなる。その
ため、母材の失透を防止できると共に、製造される母材
の透明度が向上する。

炉芯管がカーボンからできている場合、カーボンの酸化
消耗が抑えられて寿命が伸びる。また、同様の目的の前
室付き加熱炉と比較した場合、同等かそれ以上の効果が
あり、本発明の加熱炉の構造はより単純であり、装置全
高も低いという別のｆり点がある。

更に、ガラス体の出し入れ時に、炉体を降温させる必要
がないので、炉の稼動率が高くなる。

以下に本発明の技術的範囲に包含される好ましい聾様を
挙げる。

１、発熱体を有する中空の炉体および該炉体を貫通する
炉芯管を有し、高純度石英多孔質ガラス母材を炉芯管内
で加熱処理する石英母材製造用加熱炉であって、該炉芯
管が炉体より上方に突出する部分の上部に不活性ガス噴
出装置を有し、該多孔質ガラス母材を加熱炉に対して着
脱する際に炉芯管内に周辺大気が侵入することを防止す
るようになっている高純度石英母材製造用加熱炉。

２、不活性ガス噴出装置は、不活性ガス噴出部および上
蓋を存して成り、不活性ガス噴出部は炉芯管の上部に接
続する下部フランジおよび不活性ガス噴出装置の上蓋に
接続するフランジならびに不活性ガス導入ボートならび
に不活性ガス噴出口を存し、上蓋は不活性ガス排出ボー
トを有し、不活性ガス導入ボートを介して少なくとも１
つの不活性ガス噴出口から炉芯管上部に不活性ガスが噴
出され、不活性ガス排出ボートから排出されるようにな
っている前記１記戦の高純度石英母材製造用加熱炉。

３　不活性ガスが、窒素、ヘリウム、アルゴンまたは二
酸化炭素である前記ｌまたは２記載の高純度石英母材製
造用加熱炉。

４、不活性ガス噴出装置は、石英ガラス、高純変力−ボ
ンまたはこれらの組み合わせからできている前記ｌ〜３
のいずれかに記載の高純度石英母材製造用加熱炉。

５、不活性ガス噴出装置は、Ｓｉｃ、Ａ（！ｔｏ＊、ム
ライト、５ｉａＮ４またはＢＮからできている前記１〜
３のいずれかに記載の高純度石英母材製造用加熱炉。

６、高純度カーボンでできた不活性ガス噴出装置は、表
面にＳ＋Ｃ，５ｉｆｔ、ＡＬＣｈ、ムライト、Ｓ　ｉ、
ＮいＢＮまたはガラス状カーボン炭素のコーティングを
存する前記４記載の高純度石英母材製造用加熱炉。

７、不活性ガス噴出装置は金属でできており、表面に５
ｉＣＳＳｉｆｔ、Ａ　Ｑ　ｔ　Ｏ３、ムライト、Ｓｉ。

Ｎ４、ＢＮまたはガラス状炭素のコーティングを存する
前記１〜３のいずれかに記載の高純度石英母材製造用加
熱炉。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加熱炉の不活性ガス噴出装置の概略部
分切欠斜視図、第２図および第３図は本発明の加熱炉の
概略断面図、第４図は炉芯管上部の気体の流れの状態を
示す図、第５図および第６図は自然対流の模式図、第７
図は従来の高純度石英１１材製造用焼結炉の概略断面図
、第８図は炉芯管内部の酸素濃度を測定する装置の概略
構成図、第９図は、炉芯管内の酸素濃度とパージガス流
量との関係を示すグラフ、第１０図は従来のもう１つの
高純度石英母材製造用加熱炉の概略構成図、第１１図は
第１０図の加熱炉の高さを説明する図、第１２図、第１
３図および第１４図は、第１０図の加熱炉の間仕切りの
操作方法を示す説明図である。ｌ・・・炉体、２・・・カーボンヒ・−ター３・・・炉
芯管、４・・・炉体バージ用ガス入口、５・・・炉芯管
内雰囲気ガス入口、６・・・ガラス母材支持治具、７・・・多孔質ガラス体
、訃・・不活性ガス噴出装置、９・・・上蓋、１１・・
・前室、１４・・・前室ガス出口、１５・・・前室パー
ジガス人口、１６・・・間仕切り、３１．３２．３３・
・炉芯管構成部材、７１・・・半割り蓋、７２・・・貫
通部封止蓋、７３・・・スライドロブド、８１・・・上
部フランジ、８２・・下部フランツ、８３・・・不活性
ガス噴出口、８４・・・不活性ガス導入ボート、８５・・・不活性ガス噴出部、９１・・・不活性ガス排出ボート、＋０１・・炉芯管、
１０２・・・炉体バージ用ガス人口、＋０３・・・ガス採取管、＋０４・・・酸素濃度測定装置、＋０５・・・ポンプ、
＋０６・・・炉体。

Claims

【特許請求の範囲】