JPH05273429A - 光ファイバ加工用小型電気炉 - Google Patents
光ファイバ加工用小型電気炉Info
- Publication number
- JPH05273429A JPH05273429A JP6868492A JP6868492A JPH05273429A JP H05273429 A JPH05273429 A JP H05273429A JP 6868492 A JP6868492 A JP 6868492A JP 6868492 A JP6868492 A JP 6868492A JP H05273429 A JPH05273429 A JP H05273429A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- electric furnace
- small
- alumina
- heater
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- Pending
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- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外気温度に影響されず、温度安定性に優れか
つ寿命の長い光ファイバ加工用小型電気炉を提供する。 【構成】 光ファイバ加工用小型電気炉は、両端が開口
したアルミナ絶縁管（炉心管）１の外表面に、白金ロジ
ュウムに小量のジルコニアを添加した合金薄膜２を密着
形成し、この合金薄膜２の両端に端子３をそれぞれ取り
付け、さらに、カッタで割り４を軸方向に入れたヒータ
を、割り５を入れた発泡アルミナ（耐火断熱材）６の中
心に置いた。そして、割り４と割り５を同方向にした状
態で、耐火セメント７で発泡アルミナ６および前記ヒー
タの両端を固定し、割り５と割り４に沿って光ファイバ
８をヒータの中心に収容し、端子３から合金薄膜２に電
流を流してアルミナ絶縁管１を加熱する。
つ寿命の長い光ファイバ加工用小型電気炉を提供する。 【構成】 光ファイバ加工用小型電気炉は、両端が開口
したアルミナ絶縁管（炉心管）１の外表面に、白金ロジ
ュウムに小量のジルコニアを添加した合金薄膜２を密着
形成し、この合金薄膜２の両端に端子３をそれぞれ取り
付け、さらに、カッタで割り４を軸方向に入れたヒータ
を、割り５を入れた発泡アルミナ（耐火断熱材）６の中
心に置いた。そして、割り４と割り５を同方向にした状
態で、耐火セメント７で発泡アルミナ６および前記ヒー
タの両端を固定し、割り５と割り４に沿って光ファイバ
８をヒータの中心に収容し、端子３から合金薄膜２に電
流を流してアルミナ絶縁管１を加熱する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は１本以上の光ファイバを
加熱加工するための光ファイバ加工用小型電気炉に関す
る。
加熱加工するための光ファイバ加工用小型電気炉に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバの融着・延伸などの加
熱には、小型ガスバーナや放電加熱が用いられていた
が、最近、温度制御性に優れている、ヒータ加熱方式に
よる光ファイバ加工用小型電気炉が取り入れられてき
た。
熱には、小型ガスバーナや放電加熱が用いられていた
が、最近、温度制御性に優れている、ヒータ加熱方式に
よる光ファイバ加工用小型電気炉が取り入れられてき
た。
【０００３】この種の光ファイバ加工用小型電気炉とし
ては、例えば、先に、本出願人が提出した特願平１−３
２６０８７号明細書に開示されている以下の（１）およ
び（２）のものがある。
ては、例えば、先に、本出願人が提出した特願平１−３
２６０８７号明細書に開示されている以下の（１）およ
び（２）のものがある。
【０００４】（１）図３に示すように、両端が開口し、
割り２Ｘが軸方向に設けられて、光ファイバ４Ｘを収容
するアルミナ絶縁管（炉心管）１Ｘに、白金箔３Ｘが、
くし状に接続されて割り２Ｘを被わないように耐熱セメ
ントで固定されて構成され、白金箔３Ｘに両端から電流
を流して白金箔３Ｘを発熱体としてアルミナ絶縁管１Ｘ
を加熱するもの。
割り２Ｘが軸方向に設けられて、光ファイバ４Ｘを収容
するアルミナ絶縁管（炉心管）１Ｘに、白金箔３Ｘが、
くし状に接続されて割り２Ｘを被わないように耐熱セメ
ントで固定されて構成され、白金箔３Ｘに両端から電流
を流して白金箔３Ｘを発熱体としてアルミナ絶縁管１Ｘ
を加熱するもの。
【０００５】（２）図４に示すように、両端が開口し、
割り６Ｘが軸方向に設けられて、光ファイバ８Ｘを収容
するアルミナ絶縁管（炉心管）５Ｘの表面に、白金膜７
Ｘが、割り６Ｘを被わないように形成されて構成され、
白金膜７Ｘに両端から電流を流して白金膜７Ｘを発熱体
としてアルミナ絶縁管５Ｘを加熱するもの。
割り６Ｘが軸方向に設けられて、光ファイバ８Ｘを収容
するアルミナ絶縁管（炉心管）５Ｘの表面に、白金膜７
Ｘが、割り６Ｘを被わないように形成されて構成され、
白金膜７Ｘに両端から電流を流して白金膜７Ｘを発熱体
としてアルミナ絶縁管５Ｘを加熱するもの。
【０００６】上述した小型電気炉には、電気炉構成材の
熱容量の大小で以下のような問題がある。
熱容量の大小で以下のような問題がある。
【０００７】熱容量が大きい場合、発生させた熱量の
大部分が電気炉構成材自身を加熱するのに使われるた
め、発熱体自身の温度に比べ加熱すべき光ファイバの温
度はかなり低く、発熱体および光ファイバ双方の温度差
が大きくなる。このため、発熱体の蒸発による消耗が激
しく、短絡までに達する時間すなわち寿命が短くなる。
大部分が電気炉構成材自身を加熱するのに使われるた
め、発熱体自身の温度に比べ加熱すべき光ファイバの温
度はかなり低く、発熱体および光ファイバ双方の温度差
が大きくなる。このため、発熱体の蒸発による消耗が激
しく、短絡までに達する時間すなわち寿命が短くなる。
【０００８】熱容量が小さい場合、発熱体および光フ
ァイバ双方の温度差を少なくし寿命を長くすることがで
きるが、炉心管がむき出しになっているため、対流や風
などによる外気温度の影響を受け易く温度安定性に欠け
る。
ァイバ双方の温度差を少なくし寿命を長くすることがで
きるが、炉心管がむき出しになっているため、対流や風
などによる外気温度の影響を受け易く温度安定性に欠け
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発熱
体と光ファイバの温度差を少なくして、寿命が長くなる
上、対流や風などによる外気温度に影響されない、温度
安定性に優れた光ファイバ加工用小型電気炉を提供する
ことにある。
体と光ファイバの温度差を少なくして、寿命が長くなる
上、対流や風などによる外気温度に影響されない、温度
安定性に優れた光ファイバ加工用小型電気炉を提供する
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、両端が開口した炉心管と、該炉心管の表面
に形成された発熱体とを含む光ファイバ加工用小型電気
炉において、前記炉心管および前記発熱体を耐火断熱材
で包んだことを特徴とするものである。
の本発明は、両端が開口した炉心管と、該炉心管の表面
に形成された発熱体とを含む光ファイバ加工用小型電気
炉において、前記炉心管および前記発熱体を耐火断熱材
で包んだことを特徴とするものである。
【００１１】また、前記炉心管に、その軸方向に割りが
入れられ、前記発熱体が前記割りを被わないように形成
され、さらに、前記耐火断熱材にも、前記炉心管の前記
割りを被わないように割りが入れられているものとして
もよい。
入れられ、前記発熱体が前記割りを被わないように形成
され、さらに、前記耐火断熱材にも、前記炉心管の前記
割りを被わないように割りが入れられているものとして
もよい。
【００１２】さらに、前記炉心管および前記発熱体と、
前記耐火断熱材との間に空間を設けてもよい。
前記耐火断熱材との間に空間を設けてもよい。
【００１３】
【作用】本発明は、炉心管および発熱体を耐火断熱材で
包む構造にするものである。
包む構造にするものである。
【００１４】炉心管および発熱体を耐火断熱材で包む構
造になっているため、外気温度の影響を少なくすること
ができる。また、発熱体で発生した熱を閉じこめるた
め、光ファイバを加熱する熱効率が良くなる。熱容量の
小さな耐火断熱材を用いることにより、更にこれらの作
用は大になる。発熱体に直接手などが触れない構造とな
るため、取扱いの上で、手の不純物が高純度の発熱体に
付くこともなく、また、発熱時にやけどや配線短絡等の
事故を防ぐことができる。
造になっているため、外気温度の影響を少なくすること
ができる。また、発熱体で発生した熱を閉じこめるた
め、光ファイバを加熱する熱効率が良くなる。熱容量の
小さな耐火断熱材を用いることにより、更にこれらの作
用は大になる。発熱体に直接手などが触れない構造とな
るため、取扱いの上で、手の不純物が高純度の発熱体に
付くこともなく、また、発熱時にやけどや配線短絡等の
事故を防ぐことができる。
【００１５】炉心管および耐火断熱材に軸方向に割りを
入れることにより、光ファイバを前記割りに沿って炉心
管内に入れることができる。
入れることにより、光ファイバを前記割りに沿って炉心
管内に入れることができる。
【００１６】炉心管および発熱体と、耐火断熱材との間
に空間を設けることにより、前記空間内の空気層により
断熱効果が高まる。
に空間を設けることにより、前記空間内の空気層により
断熱効果が高まる。
【００１７】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面と表を参
照して説明する。
照して説明する。
【００１８】図１は本発明の第１の実施例の光ファイバ
加工用小型電気炉の、一部を切り欠いた斜視図である。
加工用小型電気炉の、一部を切り欠いた斜視図である。
【００１９】図１に示すように、本実施例の光ファイバ
加工用小型電気炉は、両端が開口する外径３ｍｍ、内径
２ｍｍ、長さ３５ｍｍのアルミナ絶縁管（炉心管）１の
外表面に、白金ロジュウムに小量のジルコニアを添加し
た厚さ０．０３ｍｍの合金薄膜２をスパッタリング法に
より密着形成し、この合金薄膜２の両端に端子３をそれ
ぞれ取り付け、さらに、カッタで割り４を軸方向に入れ
たヒータを、外径１２ｍｍ、内径８ｍｍ、長さ３５ｍｍ
の、割り５を入れた発泡アルミナ（耐火断熱材）６の中
心に置いた。そして、割り４と割り５を同方向にした状
態で、耐火セメント７で発泡アルミナ６および前記ヒー
タの両端を固定し、割り５と割り４に沿って光ファイバ
８をヒータの中心に収容し、端子３から合金薄膜２に電
流を流してアルミナ絶縁管１を加熱するものである。
加工用小型電気炉は、両端が開口する外径３ｍｍ、内径
２ｍｍ、長さ３５ｍｍのアルミナ絶縁管（炉心管）１の
外表面に、白金ロジュウムに小量のジルコニアを添加し
た厚さ０．０３ｍｍの合金薄膜２をスパッタリング法に
より密着形成し、この合金薄膜２の両端に端子３をそれ
ぞれ取り付け、さらに、カッタで割り４を軸方向に入れ
たヒータを、外径１２ｍｍ、内径８ｍｍ、長さ３５ｍｍ
の、割り５を入れた発泡アルミナ（耐火断熱材）６の中
心に置いた。そして、割り４と割り５を同方向にした状
態で、耐火セメント７で発泡アルミナ６および前記ヒー
タの両端を固定し、割り５と割り４に沿って光ファイバ
８をヒータの中心に収容し、端子３から合金薄膜２に電
流を流してアルミナ絶縁管１を加熱するものである。
【００２０】端子３は径が１ｍｍの白金ワイヤで構成さ
れ、合金薄膜２の両端に巻回されかつかしめられ、さら
に白金ペーストを用いて接触抵抗を低くしてある。端子
３の直線部の長さは約５０ｍｍである。
れ、合金薄膜２の両端に巻回されかつかしめられ、さら
に白金ペーストを用いて接触抵抗を低くしてある。端子
３の直線部の長さは約５０ｍｍである。
【００２１】なお、発熱体には白金ロジュウムの他、白
金あるいはロジュウム単体、タングステン、モリブデ
ン、カーボンなども使用でき、また発熱体はメッキ，蒸
着で形成してもよい。
金あるいはロジュウム単体、タングステン、モリブデ
ン、カーボンなども使用でき、また発熱体はメッキ，蒸
着で形成してもよい。
【００２２】表１は光ファイバ加熱温度を１５５０度に
した場合の上述したヒータの消費電力と中心温度のバラ
つき、ヒータが断線するまでの時間をヒータだけの場合
と熱伝導の良いアルミナセラミック管で包んだ場合と中
空の耐火断熱材で包んだ場合とで比較した実験結果であ
る。
した場合の上述したヒータの消費電力と中心温度のバラ
つき、ヒータが断線するまでの時間をヒータだけの場合
と熱伝導の良いアルミナセラミック管で包んだ場合と中
空の耐火断熱材で包んだ場合とで比較した実験結果であ
る。
【００２３】
【表１】 表１からわかるように、本実施例のように、ヒータを中
空の耐火断熱材で包んだ構造では、消費電力，温度変
動，寿命はそれぞれ７８Ｗ，±１℃，２５時間であっ
た。これに対し、ヒータのみの場合の消費電力，温度変
動，寿命は９０Ｗ，±１０℃，１６時間であり、また、
ヒータを中空のセラミックスで包んだ構造では、消費電
力，温度変動，寿命はそれぞれ８３Ｗ，±１℃，２１時
間であった。
空の耐火断熱材で包んだ構造では、消費電力，温度変
動，寿命はそれぞれ７８Ｗ，±１℃，２５時間であっ
た。これに対し、ヒータのみの場合の消費電力，温度変
動，寿命は９０Ｗ，±１０℃，１６時間であり、また、
ヒータを中空のセラミックスで包んだ構造では、消費電
力，温度変動，寿命はそれぞれ８３Ｗ，±１℃，２１時
間であった。
【００２４】このように本実施例では、アルミナ絶縁管
１を発泡アルミナ６で包む構造になっているため、外気
温度の影響を少なくすることができ、温度変動が小さ
い。また、ヒータで発生した熱を閉じこめるため、光フ
ァイバ８を加熱する熱効率が良くなって、消費電力を小
さくできる上、寿命も延びる。熱容量の小さな耐火断熱
材を用いることにより、更にこれらの作用は大になる。
ヒータに直接手などが触れない構造となるため、取扱い
の上で、手の不純物が高純度の発熱体に付くこともな
く、また、発熱時にやけどや配線短絡等の事故を防ぐこ
とができる。
１を発泡アルミナ６で包む構造になっているため、外気
温度の影響を少なくすることができ、温度変動が小さ
い。また、ヒータで発生した熱を閉じこめるため、光フ
ァイバ８を加熱する熱効率が良くなって、消費電力を小
さくできる上、寿命も延びる。熱容量の小さな耐火断熱
材を用いることにより、更にこれらの作用は大になる。
ヒータに直接手などが触れない構造となるため、取扱い
の上で、手の不純物が高純度の発熱体に付くこともな
く、また、発熱時にやけどや配線短絡等の事故を防ぐこ
とができる。
【００２５】また、アルミナ絶縁管１および発泡アルミ
ナ６に、軸方向に延びる割り４，５をそれぞれ入れるこ
とにより、光ファイバ８を割り５，４に沿ってアルミナ
絶縁管１に容易に入れることができる。
ナ６に、軸方向に延びる割り４，５をそれぞれ入れるこ
とにより、光ファイバ８を割り５，４に沿ってアルミナ
絶縁管１に容易に入れることができる。
【００２６】さらに、アルミナ絶縁管１と発泡アルミナ
６との間に空間を設けることにより、この空間内の空気
層により断熱効果が高まる。
６との間に空間を設けることにより、この空間内の空気
層により断熱効果が高まる。
【００２７】図２は本発明の第２の実施例の光ファイバ
加工用小型電気炉の、一部を破断した斜視図である。
加工用小型電気炉の、一部を破断した斜視図である。
【００２８】図２に示すように、本実施例の光ファイバ
加工用小型電気炉は、両端が開口する外径３ｍｍ、内径
２ｍｍ、長さ３５ｍｍのアルミナ絶縁管（炉心管）１ａ
に、厚さ０．０３ｍｍ、縦８ｍｍ、横３０ｍｍの白金箔
を０．３ｍｍピッチに加工したくし状の白金箔２ａを、
割り４ａを被わないように耐熱セメントで取り付け、あ
るいはスパッタリングにより形成して構成され、白金箔
２ａに端子３ａを介して電流を流して白金箔２ａを発熱
体としてアルミナ絶縁管１ａを加熱するものである。そ
の他の構成は第１の実施例のものと同一である。
加工用小型電気炉は、両端が開口する外径３ｍｍ、内径
２ｍｍ、長さ３５ｍｍのアルミナ絶縁管（炉心管）１ａ
に、厚さ０．０３ｍｍ、縦８ｍｍ、横３０ｍｍの白金箔
を０．３ｍｍピッチに加工したくし状の白金箔２ａを、
割り４ａを被わないように耐熱セメントで取り付け、あ
るいはスパッタリングにより形成して構成され、白金箔
２ａに端子３ａを介して電流を流して白金箔２ａを発熱
体としてアルミナ絶縁管１ａを加熱するものである。そ
の他の構成は第１の実施例のものと同一である。
【００２９】なお、本実施例では、発熱体として白金箔
２ａを用いたが、熱効率が良く、発熱温度と光ファイバ
の温度の差を小さくできる、ロジュウムまたはその合
金、カンタル、ニクロム、鉄クロムなども使用できる。
２ａを用いたが、熱効率が良く、発熱温度と光ファイバ
の温度の差を小さくできる、ロジュウムまたはその合
金、カンタル、ニクロム、鉄クロムなども使用できる。
【００３０】上述した第１，第２の実施例では、アルミ
ナ絶縁管１，１ａにいずれも割り４，４ａがそれぞれ設
けられている上、発泡アルミナ６，６ａにも割り５，５
ａがそれぞれ設けられているが、これらの割り４，４
ａ、５，５ａは光ファイバ８，８ａおよび熱電対（不図
示）のアルミナ絶縁管１，１ａへの出し入れを容易にす
るためであり、なくてもよい。また、アルミナ絶縁管
１，１ａと発泡アルミナ６，６ａとの間に必ずしも空間
を設ける必要もない。
ナ絶縁管１，１ａにいずれも割り４，４ａがそれぞれ設
けられている上、発泡アルミナ６，６ａにも割り５，５
ａがそれぞれ設けられているが、これらの割り４，４
ａ、５，５ａは光ファイバ８，８ａおよび熱電対（不図
示）のアルミナ絶縁管１，１ａへの出し入れを容易にす
るためであり、なくてもよい。また、アルミナ絶縁管
１，１ａと発泡アルミナ６，６ａとの間に必ずしも空間
を設ける必要もない。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、以下に示
す効果がある。
す効果がある。
【００３２】請求項１に記載の発明は、ヒータを耐火断
熱材で包んだ構造にすることにより、 熱容量の小さなヒータでも対流や風などの影響を少な
くし、温度の安定性を良くすることができる。
熱材で包んだ構造にすることにより、 熱容量の小さなヒータでも対流や風などの影響を少な
くし、温度の安定性を良くすることができる。
【００３３】ヒータの消費電力を少なくし、寿命を延
ばすことができる。
ばすことができる。
【００３４】取扱いの上で、手の不純物を高純度の発
熱体に付けることがなくなる。
熱体に付けることがなくなる。
【００３５】発熱時にやけどや配線短絡等の事故を防
ぐことができる。
ぐことができる。
【００３６】ヒータからの熱放射が耐火断熱材で遮ら
れるため狭いスペースにも電気炉を設置することができ
る。
れるため狭いスペースにも電気炉を設置することができ
る。
【００３７】発熱体に貴金属を用いる場合、蒸発した
貴金属が耐火断熱材の内表面に固化付着するため、貴金
属の回収ができる。
貴金属が耐火断熱材の内表面に固化付着するため、貴金
属の回収ができる。
【００３８】発熱体の蒸気のほとんどが耐火断熱材の
内表面で固化付着するため、有害な蒸気を大気に放出す
ることが少ない。
内表面で固化付着するため、有害な蒸気を大気に放出す
ることが少ない。
【００３９】請求項２に記載の発明は、上記効果の他、
光ファイバの炉心管への出し入れを容易に行なえる。
光ファイバの炉心管への出し入れを容易に行なえる。
【００４０】請求項３に記載の発明は、上記効果の他、
断熱効果がさらに高まり、消費電力が少なく済む上、温
度安定性も高まる。
断熱効果がさらに高まり、消費電力が少なく済む上、温
度安定性も高まる。
【図１】本発明の第１実施例の光ファイバ加工用小型電
気炉の、一部を破断した斜視図である。
気炉の、一部を破断した斜視図である。
【図２】本発明の第２実施例の光ファイバ加工用小型電
気炉の、一部を破断した斜視図である。
気炉の、一部を破断した斜視図である。
【図３】従来の光ファイバ加工用小型電気炉の、一部を
破断した斜視図である。
破断した斜視図である。
【図４】他の従来の光ファイバ加工用小型電気炉の、一
部を破断した斜視図である。
部を破断した斜視図である。
１，１ａ アルミナ絶縁管（炉心管） ２ 合金薄膜（発熱体） ２ａ 白金箔（発熱体） ３，３ａ 端子 ４，４ａ、５，５ａ 割り ６，６ａ 発泡アルミナ（耐火断熱材） ７，７ａ 耐火セメント ８，８ａ 光ファイバ
Claims (3)
- 【請求項１】 両端が開口した炉心管と、該炉心管の表
面に形成された発熱体とを含む光ファイバ加工用小型電
気炉において、 前記炉心管および前記発熱体を耐火断熱材で包んだこと
を特徴とする光ファイバ加工用小型電気炉。 - 【請求項２】 前記炉心管に、その軸方向に割りが入れ
られ、前記発熱体が前記割りを被わないように形成さ
れ、さらに、前記耐火断熱材にも、前記炉心管の前記割
りを被わないように割りが入れられている請求項１に記
載の光ファイバ加工用小型電気炉。 - 【請求項３】 前記炉心管および前記発熱体と、前記耐
火断熱材との間に空間を設ける請求項１または２に記載
の光ファイバ加工用小型電気炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6868492A JPH05273429A (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 光ファイバ加工用小型電気炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6868492A JPH05273429A (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 光ファイバ加工用小型電気炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273429A true JPH05273429A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13380814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6868492A Pending JPH05273429A (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 光ファイバ加工用小型電気炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05273429A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005076666A1 (ja) * | 2004-02-04 | 2005-08-18 | The Doshisha | 薄膜発熱体およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-03-26 JP JP6868492A patent/JPH05273429A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005076666A1 (ja) * | 2004-02-04 | 2005-08-18 | The Doshisha | 薄膜発熱体およびその製造方法 |
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