JP2791380B2 - 光ファイバ母材の脱水焼結炉 - Google Patents

光ファイバ母材の脱水焼結炉

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JP2791380B2
JP2791380B2 JP1033454A JP3345489A JP2791380B2 JP 2791380 B2 JP2791380 B2 JP 2791380B2 JP 1033454 A JP1033454 A JP 1033454A JP 3345489 A JP3345489 A JP 3345489A JP 2791380 B2 JP2791380 B2 JP 2791380B2
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    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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]
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、光ファイバ母材中の水分等を除去するた
め、加熱焼成し、かつ同時に母材の透明ガラス化を図る
脱水焼結炉に関するものである。
<従来の技術> 従来、このような脱水焼結炉としては、例えば第3図
に示した如き構造のものが使用されている。
この焼結炉は、内部に、VAD法等により作製された光
ファイバ母材1がガラス棒等の保持材2により懸架され
て収容される、石英製筒体等からなるマッフル3と、こ
のマッフル3の中に脱水剤を含むガスを供給するガス供
給系4と、マッフル3の外周に取り付けられ、このマッ
フル3内の光ファイバ母材1を加熱するヒータ等からな
る加熱部5と、このマッフル3上部に取り付けられ、上
記保持材2が貫通される蓋穴6aを有する蓋6とからな
る。
上記ガス供給系4は、脱水剤となる塩素ガス等を供給
する経路4aと、その濃度調整と空気を排除するためのヘ
リウムガス等を供給する経路4bとを有しており、これら
の両経路4a,4bからの各ガスは、夫々の流量コントロー
ラ7a,7bを通じて調整された後、合流されて、上記マッ
フル3の下部に供給されるようになっている。
そして、このガス供給系4から供給されたガスは、マ
ッフル3内を上昇した後、蓋穴6aと保持材2との環状の
隙間8から、この隙間8を一種の排気口として、排気さ
れるようになっている。
また、上記マッフル3の上部には、通路3a,3bを通じ
て差圧計9および風船バッファ10が接続されており、焼
結時には、マッフル3内の内圧が一定値の範囲内で保持
されるように差圧計9を監視しながら、ガスの供給をコ
ントロールして行っている。
<発明が解決しようとする課題> ところが、このような従来の脱水焼結炉では、マッフ
ル3内の内圧コントロールにおいて、以下のような点で
未だ不十分であった。
というのは、昨今、光ファイバに対する品質要求が高
くなり、母材の脱水焼結にあたっては、マッフル内の内
圧コントールを高精度で行う必要があり、また、同時に
外気の僅かな流入にも厳しく対処しなければならない。
しかしながら、このような観点に立った場合、上記従
来の脱水焼結炉では、ガスの排気が行われる隙間8は、
上述したように単に保持材2の外径と、この外径に対し
て少々余裕をもって作られた蓋穴6aの内径との径差から
なるものであり、その気密性は不十分で、とてもマッフ
ル内圧を高精度でコントロールすることはできない。
しかも、上記保持材2にあっては、回転しながら上下
動するものあるため、あまり隙間8を狭くすることは機
能的にも無理であり、また、例え、この隙間8をうまく
十分調整したとして、保持材2の動きにより、微妙な振
動が生じる等の問題もある。さらに、使用する保持材2
には、数種類のものがあり、かつその寸法精度にも多少
のバラ付きがあるため、やはり高い気密性の保持はあま
り望めない。
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたも
のであり、その大きな特徴は、蓋の他に別部材として、
光ファイバ母材の保持材が極めて小さい最適の隙間をも
って貫通されるスリーブを用意し、これを、例えば隔壁
室を有する蓋の内部に着脱自在に取り付けたことにあ
る。
<課題を解決するための手段> かゝる本発明を、より具体的に示すと、その一つは、
保持材2により懸架された光ファイバ母材1が収容され
るマッフル3と、該マッフル3中に脱水剤を含むガスを
供給するガス供給系4と、前記マッフル3内の光ファイ
バ母材1を加熱する加熱部5と、前記マッフル3上部に
取り付けられ、前記保持材2が貫通される蓋16とを備え
た光ファイバ母材の脱水焼結炉において、前記蓋16を2
重構造とし、その上下に2つの隔壁室R1,R2を設け、下
側の隔壁室R1の底壁16aにはその貫通穴17aを通じて前記
保持材2が貫通されるスリーブ17を挿入、設置する一
方、上側の隔壁室R2の底壁16bには前記スリーブ17が通
る内径の穴21を設けると共に、当該穴21よりその外径が
大きく、かつその貫通穴18aを通じて前記保持材2が貫
通されるスリーブ18を挿入、設置し、さらに、前記上側
の隔壁室R2の上端にはその中央の貫通穴を通じて前記保
持材2が貫通される上蓋部16cを開閉自在に設置して、
前記スリーブ17,18が着脱自在に取り付けられるように
する一方、前記下側の隔壁室R1にはガス供給口19を設け
ると共に、前記上側の隔壁室R2にはガス排出口20を設け
て、前記ガス供給口19から下側の隔壁室R1にガスを供給
すると共に、前記ガス排出口20及び前記上蓋部16cの貫
通穴の隙間から上側の隔壁室R2内のガスを排気するよう
にしたことを特徴とする光ファイバ母材の脱水焼結炉に
ある。
そして、さらに、も一つは、前記下側の隔壁室R1内に
供給するガス圧を前記マッフル3内の内圧より小さくす
る一方、当該下側の隔壁室R1内のガス圧より前記上側の
隔壁室R2内の内圧を小さくなるようにして、前記マッフ
ル3、下側の隔壁室R1及び上側の隔壁室R2間に圧力傾斜
ができるようにしたことを特徴とする請求項1記載の光
ファイバ母材の脱水焼結炉にある。
<作用> 上記の構成により、2個のスリーブ17,18は、上蓋部1
6cを開閉することによって、各隔壁室R1,R2の底壁16a,1
6bに着脱可能に設置することができ、マッフル3内の気
密性の保持が十分に行われ、また、下側の隔壁室R1への
ガス供給と上側の隔壁室R2からのガス排気によって、マ
ッフル内圧のコントールが極めて容易にできる。
<実施例> 第1図〜第2図は本発明に係る光ファイバ母材の脱水
焼結炉の一実施例を示したものである。
本実施例では、蓋16の構造を2重構造(2段構造)と
し、その上下に2つの隔壁室R1,R2を作り、各室R1,R2
底壁16a,16bには2個のスリーブ17,18を挿入、設置させ
てあり、また、下段の隔壁室R1にはガス供給口19を、上
段の隔壁室R2にはガス排出口20を夫々形成してある。な
お、上記従来のものと同一部分には同一符号を付してあ
る。
上記スリーブ17,18は、例えば石英ガラス等で作り、
夫々十分な厚さとし、また、上記蓋16の各隔壁室R1,R2
への出し入れは、例えば上端の上蓋部16cを開閉して行
う。そのため、下段の隔壁室R1に設置されるスリーブ17
は、その外径の大きさを小さめに抑え、上段の底壁(中
底)16bに開けた大きめの穴21を通るようにする。一
方、上段の隔壁室R2に設置されるスリーブ18は、少なく
とも上記穴21よりその外径を大きくして、上段底壁16b
に載るようにする。
そして、各スリーブ17,18の中央の貫通穴17a,18aは、
夫々光ファイバ母材1の保持材2である、例えばガラス
棒が、極めて小さい最適の隙間をもって装着される穴と
する。また、必要に応じて、種々の寸法の保持材2に対
応できるように、幾つかの異なる穴径を有するスリーブ
17,18を用意しておくとよい。
従って、本焼結炉の場合、駆動時、各スリーブ17,18
と保持材2の隙間は十分に小さく、かつスリーブ17,18
自体の厚さも厚く、隙間巾が大きいため、この部分での
気密は、十分確保される。このため、マッフル3内に供
給されるガス量が少なくてもよく、マッフル内圧のコン
トロールがその分し易くなる。
また、光ファイバ母材1の保持材2に多少の振動等が
あっても、各スリーブ17,18が当該保持材2と同一の動
きをするため、スリーブ17,18の貫通穴17a,18aとの隙間
には変化はなく、さらに、蓋16の底壁16a,16bとの隙間2
2,23もスリーブ17,18自体の重さにより常時密着される
ため、やはり高い気密性が保たれる。
また、蓋16のガス供給口19から、適量のヘリウム量の
ガスを供給することにより、下段の隔壁室R1内には当該
ガスが充填されるため、マッフル3内および上段の隔壁
室R2に対して、一種のガスバリア層が形成されるため、
外部空気等のマッフル3内への流入を効果的に防止する
ことができる。さらに、また、マッフル3内の充填ガス
に対しても、漏れ抑止効果が期待できる。
この下段の隔壁室R1内に充填されたガスは上段の隔壁
室R2に適宜漏れていくため、この洩れたガスは、当該隔
壁室R2のガス排気口20から外部に取り出す。
この際、下段の隔壁室R1内に供給するガス圧をマッフ
ル3内の内圧より小さくし、また、この下段の隔壁室R1
の内圧より上段の隔壁室R2の内圧を小さくするように、
各内圧間に適当な圧力傾斜を設ければ、理想的なマッフ
ルの内圧コントロールが可能となる。
<発明の効果> 本発明に係る光ファイバ母材の脱水焼結炉によれば、
次のような効果を得ることができる。
(1).蓋16を2重構造とし、その上下に2つの隔壁室
R1,R2を設け、これらの隔壁室R1,R2の底壁16a,16b部分
に、光ファイバ母材1の保持材2が極めて小さい最適の
隙間をもって貫通される2個のスリーブ17,18を挿入、
設置してあるため、極めて良好な気密性が得られ、高精
度でのマッフル内圧のコントロールができる。
(2).また、下側の隔壁室R1の底壁16aに設置される
スリーブ17の外径は、上側の隔壁室R2の底壁16bに設け
た穴21の内径より小さく、また、上側の隔壁室R2の底壁
16bに設置されるスリーブ18の外径は、上記上側の隔壁
室R2の底壁16bに設けた穴21の内径より大きいため、上
端の上蓋部16cを開いた状態で、スリーブ17、スリーブ1
8の順に着脱自在に取り付けることができ、良好な使い
勝手が得られる。
(3).そこで、予め貫通穴17a,18aの寸法の異なるス
リーブ17,18を多数用意しておけば、いろいろな寸法の
光ファイバ母材1の保持材2に迅速に対応することがで
きる。
(4).このようなスリーブ17,18の高気密性保持機能
により、ガス供給系4の使用ガス量を大幅に節約するこ
とができる。
(5).上記のように蓋16を隔壁室R1,R2を有する構造
とし、その中にスリーブ17,18を設置し、かつ、下側の
隔壁室R1にはガス供給口19からガスを供給すると共に、
上側の隔壁室R2内のガスをガス排出口20及び上蓋部16c
の貫通穴の隙間から排気するようにしてあるため、一種
のガスバリア層が形成されて、より良好なマッフル3内
の気密性保持機能が得られると同時に、外部空気等の流
入阻止機能も得られる。
(6).さらに、上記下側の隔壁室R1へのガス供給と上
側の隔壁室R2からのガス排出において、下側の隔壁室R1
内のガス圧をマッフル3内の内圧より小さくする一方、
下側の隔壁室R1内のガス圧より上側の隔壁室R2内の内圧
を小さくなるようにして、マッフル3、下側の隔壁室R1
及び上側の隔壁室R2間に圧力傾斜ができるようにすれ
ば、より一層優れたガスバリア層が形成され、略理想的
なマッフル内圧のコントロールができる。
(7).このような結果として、昨今、光ファイバに要
求されている高い水準の品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光ファイバ母材の脱水焼結炉の一
実施例を示した概略縦断面図、第2図は第1図の要部を
示した部分拡大図、第3図は従来の光ファイバ母材の脱
水焼結炉の一例を示した概略縦断面図である。 図中、 1……光ファイバ母材、 2……保持材、 3……マッフル、 4……ガス供給系、 5……加熱部、 16……蓋、 16a……下側の隔壁室の底壁、 16b……上側の隔壁室の底壁、 16c……上蓋部、 17,18……スリーブ、 19……ガス供給口、 20……ガス排気口、 21……下側の隔壁室の底壁の穴、 R1,R2……隔壁室、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭63−24236(JP,U) 実開 昭64−45134(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C03B 37/014

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】保持材2により懸架された光ファイバ母材
    1が収容されるマッフル3と、該マッフル3中に脱水剤
    を含むガスを供給するガス供給系4と、前記マッフル3
    内の光ファイバ母材1を加熱する加熱部5と、前記マッ
    フル3上部に取り付けられ、前記保持材2が貫通される
    蓋16とを備えた光ファイバ母材の脱水焼結炉において、
    前記蓋16を2重構造とし、その上下に2つの隔壁室R1,R
    2を設け、下側の隔壁室R1の底壁16aにはその貫通穴17a
    を通じて前記保持材2が貫通されるスリーブ17を挿入、
    設置する一方、上側の隔壁室R2の底壁16bには前記スリ
    ーブ17が通る内径の穴21を設けると共に、当該穴21より
    その外径が大きく、かつその貫通穴18aを通じて前記保
    持材2が貫通されるスリーブ18を挿入、設置し、さら
    に、前記上側の隔壁室R2の上端にはその中央の貫通穴を
    通じて前記保持材2が貫通される上蓋部16cを開閉自在
    に設置して、前記スリーブ17,18が着脱自在に取り付け
    られるようにする一方、前記下側の隔壁室R1にはガス供
    給口19を設けると共に、前記上側の隔壁室R2にはガス排
    出口20を設けて、前記ガス供給口19から下側の隔壁室R1
    にガスを供給すると共に、前記ガス排出口20及び前記上
    蓋部16cの貫通穴の隙間から上側の隔壁室R2内のガスを
    排気するようにしたことを特徴とする光ファイバ母材の
    脱水焼結炉。
  2. 【請求項2】前記下側の隔壁室R1内に供給するガス圧を
    前記マッフル3内の内圧より小さくする一方、当該下側
    の隔壁室R1内のガス圧より前記上側の隔壁室R2内の内圧
    を小さくなるようにして、前記マッフル3、下側の隔壁
    室R1及び上側の隔壁室R2間に圧力傾斜ができるようにし
    たことを特徴とする請求項1記載の光ファイバ母材の脱
    水焼結炉。
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