JPWO2012002476A1 - 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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Abstract
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 (6)
- 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。 - 前記炉心管の内圧の変動は、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2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2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1〜5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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