JPS61270231A - 熱処理装置 - Google Patents

熱処理装置

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JPS61270231A
JPS61270231A JP60108415A JP10841585A JPS61270231A JP S61270231 A JPS61270231 A JP S61270231A JP 60108415 A JP60108415 A JP 60108415A JP 10841585 A JP10841585 A JP 10841585A JP S61270231 A JPS61270231 A JP S61270231A
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JP
Japan
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gas
core tube
furnace
differential pressure
pressure
Prior art date
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JP60108415A
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English (en)
Inventor
Terunao Yoshiumi
吉海 照直
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to CN86103451.1A priority patent/CN1014232B/zh
Priority to GB8612518A priority patent/GB2175986B/en
Publication of JPS61270231A publication Critical patent/JPS61270231A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • 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]
    • C03B37/01446Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • C03B37/0146Furnaces therefor, e.g. muffle tubes, furnace linings

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  • Thermal Sciences (AREA)
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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、例えば光フアイバ母材(多孔質体)を脱水及
び焼結処理して光フアイバプリフォームを得る等の用途
に使用する熱処理装置に関するものである。
[従来の技術] 従来、光フアイバ母材等の被処理物を熱処理する熱処理
装置は、第3図に示すように被処理物である多孔質の光
フアイバ母材1を収容して加熱を行なう炉芯管2を備え
、該炉芯管2の外周は加熱炉3の炉体4で包囲し、この
炉体4内に配置した発熱体5で炉芯管2を介して光フア
イバ母材1を加熱していた。この場合、炉芯管2の中央
に支持棒6で支持されて配置された光フアイバ母材1は
、該炉芯管2内で適当なガスの雰囲気中で加熱され、脱
水及び焼結が施されて透明なプリフォームになる。炉芯
管2には、給気管7を有する炉芯管ガス供給手段8で供
給され、母材1との反応ガスや水分及び余剰のガスは排
気管9を有する排気手段10から排気ガス処理装置11
を経て送風機12により排気し−ていた。通常、排気手
段10の排気管9には、炉芯管2からの排気の強さを調
節するための絞り弁13と、炉芯管2内の内部圧力を監
視するための圧力計14が設けられている。
炉芯管2は、高温に耐え、且つ光ファイバにとって有害
な不純物を避けるため石英で形成されていることが多い
。また、加熱炉3においては、充分な高温を得るために
発熱体5及び炉体4の内部の断熱材等の材料としてカー
ボンが使用されることが多い。
ところで、カーボンを高温で用いる場合、空気中では酸
化によって形を失うので、無酸素の雰囲気としなければ
ならない。その方法として、炉体4の内側に不活性ガス
を満たすことが行なわれているが、その場合、炉体4と
炉芯管2等との隙間からの空気の侵入及び酸素の拡散を
防ぐために、炉体4内部の圧力を炉体4の外部の圧力よ
り高(保たなければならない。
[発明が解決しようとする問題点] ところで、石英等よりなる炉芯1!2は、炉体4の中心
部で高温に熱せられているため軟化して変形し易くなっ
ており、炉芯管2の内側と外側との圧力関係で膨み又は
縮みを生じることがあり、それは発熱体5の温度を高く
する程、小さな圧力差で起る。また、母材1の長尺化に
より炉芯管2の長さを長くする程、該炉芯管2の変形は
生じ易くなる。
即ら、炉芯管2の内側の圧力をP+、外側の圧力をF2
とすると、 P+−P2≧に1のとき膨れ、 P+−P2≦に2のとき縮み を生じる。ここで、K+ 、に2は炉芯管20寸法や温
度によって決る値である。
上記のことから、炉芯管2の内径の圧力を炉芯管2の変
形を生じない範囲に保って装置を運転しなければならな
い。また、カーボンの酸化を防ぐために必要な最小の圧
力P2があるが、それに対して圧力P1は^過ぎても低
過ぎてもいけない。
しかしながら、雰囲気ガスの流量や温度の設定変更によ
って前記圧力が変化するし、排気系の圧力変動によって
も炉芯管2内の圧力が変動する。
それらの圧力変化が炉芯管2のつぶれや破損を惹起し、
熱処理が不能となる問題点があった。
本発明の目的は、炉芯管の変形を防止できる熱処理装置
を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 上記の目的を達成するための本発明の構成を、実施例に
対応する第1図及び第2図を参照して説明すると、本発
明は被処理物1を収容する炉芯管2と、該炉芯管2を包
囲する加熱炉3と、前記炉芯lF2内にガスを供給する
炉芯管ガス供給手段8と、前記加熱炉3の炉体4内にガ
スを供給する炉体ガス供給手段18と、前記炉芯管2内
と前記炉体4内のガス圧の差圧を検出する差圧検出手段
23と、前記差圧検出手段23からの差圧信号に基づい
て前記炉芯管2内のガス圧と前記炉体4内のガス圧のガ
ス圧との差圧が許容範囲内になるように調整する差圧調
整手段27とから成るものである。
[発明の作用] このように差圧を検出して差圧が許容範囲内になるよう
にすると、炉芯管3の内圧の差圧による変形を防止でき
る。
[実施例] 以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
なお、前述した第3図と対応する部分には同一符号を付
して示している。
第1図は本発明の第1実施例を示したものである。本実
施例では、炉芯管2から支持棒6の導出部分をシールす
るために、炉芯管2の端部にシール箱15が設けられ、
給気管16を有するシール箱ガス供給手段17からシー
ル用ガスの供給を受けるようになっている。炉体4には
給気管17を有する炉体ガス供給手段18によりガスが
供給され排気口19から排気されるようになっている。
絞り弁13の手前の排気管9と、炉体4とにはそれぞれ
導圧管20.21が接続され、炉芯管2内と炉体4内と
のガス圧の検出が行なわれるようになっている。これら
導圧管20,21で検出されたガス圧、は差圧検出器2
2に入力され、炉芯管2内と炉体4内のガスの差圧、即
ら炉芯管2の内外の差圧の検出が行なわれるようになっ
ている。これら導圧管20.21と、差圧検出器22と
で差圧検出手段23が構成されている。差圧検出手段2
3からの差圧信号(電気信号又は空気圧信号)は調節計
24に入力され、そこで設定器25からの設定信号レベ
ルと比較され、偏差に応じた調節を行なうべく電動弁等
よりなる自動の調節弁26Aに動作信号が送られるよう
になっている。:1w弁26Aは絞り弁13の出口側で
排気管9に接続され、その開閉調節により外部空気の導
入量が可変され、これにより較り弁13の出口側の圧力
調節がなされるようになっている。これら調節計24、
設定器25、調節弁26Aにて差圧調整手段27が構成
されている。
この実施例では、炉体ガス供給手段18及びシール箱ガ
ス供給手段17からのガスの流入量は一定とされ、かか
る状態で導圧管20.21を経て差圧検出器22により
炉芯管2内と炉体4内とのガス圧の差圧を検出する。検
出された差圧信号と設定器25からの設定信号との偏差
を調節計24で検出してその偏差に応じて自動的に調節
弁26Aの開度を変化させる。調節弁26Aの開度を変
化させると、絞り弁13の出口側の圧力が変化し、その
変化によって炉芯管2内の圧力が調整され、差圧が許容
範囲内に入るように調整がなされる。
かかる熱処理装置で、炉芯管ガス供給手段8からのガス
流量変化、発熱体5の温度変化、排気系の圧力変化が生
じ、これにより炉芯管2内の圧力P1と炉体4の圧力P
2との差圧(P+ −Pz )が減少或いは増加した場
合の制御は次の通りである。
差圧(P+ −Pz )が減少すると、調節弁26への
開度が増加するような制御がなされ、これにより送J[
12側からの吸引力が弱まって絞り弁13の出口側の圧
力が上昇し、炉芯管2内の圧力P1が増加し、差圧(P
I −Pz )が増加し、その値が許容範囲内に入るよ
うに制御される。
差圧(P+ −Pz )が増加すると、調節弁26Aの
開度が減少するように制御がなされ、これにより炉芯管
2内の圧力P1が減少し、差圧(P+−Pz)が減少し
、その値が許容範囲内に入るように制御される。
このように制御をすると、炉芯管2の内外の差圧を常に
許容範囲の値若しくは適切な値に保つことができ、従っ
てカーボンの酸化も炉芯管2の変形も起こさず、安定し
て光フアイバ母材1の熱処理を行なうことができる。
第2因は本発明の第2実施例を示したものである。本実
施例では、絞り弁13の出口側の排気管9に手動の調整
弁26Aが設けられ、その開度が固定されている。シー
ルガス供給手段17は、給気管16の途中に流量制御器
28が設けられ、この流量制御器28を通ってシールガ
スの供給が行なわれるようになっている。また、調節計
24の出力は、流量制御器28に流量設定信号として入
力されるようになっている。流量制御器28としては、
例えば市販のマスフローコントローラを使用することが
できる。その他は、第1図と同様の構成になっている。
かかる熱処理装置では、炉体ガス供給手段18からのガ
ス流量と、弁13,268の開度は一定としておき、差
圧検出器22で差圧(P+ −Pz )の検出値と設定
器25からの設定値との偏差を検出し、その偏差に応じ
て流量制御器28の流量設定値を変化させ、これにより
シール箱15への流入ガス流量、ひいてはシール箱15
から炉芯管2への流入ガス量を変化させる。その変化に
より炉芯管2の内部圧力を調整し、差圧(P+ −Pz
 )が許容範囲内若しくは適正な値になるように制御す
る。
かかる熱処理装置で、炉芯管ガス供給手段8からのガス
流量変化、発熱体5の温度変化、排気系の圧力変化が生
じ、これにより差圧(PI −Pz )が減少、或いは
増加した場合の制御は次の通りである。
差圧(P+ −Pz )が減少すると、流量制御器28
の設定i量が増加され、これにより炉芯管2の圧力P1
が上昇して差圧(P+ −Pz )が増加し、その値が
許容範囲内に入るように制御される。
差圧(P+ −Pz )が増加すると、流量制御器28
の設定流量が減少され、これにより炉芯管2の圧力P1
が減少して差圧(P+ −P2 )が減少し、その値が
許容範囲内に入るように制御される。
特に、本実施例のように調節弁26A又は流量制御器2
8側で差圧制御を行なうと、炉芯管2内に供給するガス
は熱処理により要求される量を確保でき、しかもal1
1!OL、易いところで即ち制御の影響が効果的に現わ
れるところで制御を行なうことができる。
なお、制御は差圧をみて手動で適宜時間おきに行なうこ
ともできる。
なお、被処理物1としては光ファイバ母・材に限らず、
半導体等でもよい。
[発明の効果] 以上説明したように本発明では、炉芯管内のガス圧と、
該炉芯管を包囲する炉体内の圧力との差圧を検出し、そ
の差圧が許容範囲内になるように制御をするので、差圧
により炉芯管が変形されるのを防止でき、安定して熱処
理を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明に係る装置の第1゜第2実施
例の概略構成図、第3図は従来の装置の概略構成図であ
る。 1・・・被処理物、2・・・炉芯管、3・・・加熱炉、
4・・・炉体、5・・・発熱体、6・・・支持棒、8・
・・炉芯管ガス供給手段、9・・・排気管、1o・・・
排気手段、13・・・絞り弁、15・・・シール箱、1
7・・・シール箱ガス供給手段、18・・・炉体ガス供
給手段、20.21・・・導圧管、26A・・・調整弁
、23・・・差圧検出手段、27・・・差圧調整手段、
28・・・流量制御器。 手続補正書(0胴 昭和61年 3月27日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 1、事件の表示 特願昭60−108415号2、発明
の名称 熱処理装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (529)古河電気工業株式会社 4、代理人 東京都港区新橋4−31−6  支出ビル6階明細書の
「発明の詳細な説明」の欄 6、補正の内容 明細書第9頁第10行の「調整弁26A」を「調整弁2
6B」に訂正する。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被処理材を収容する炉芯管と、該炉芯管を包囲する加熱
    炉と、前記炉芯管内にガスを供給する炉芯管ガス供給手
    段と、前記加熱炉の炉体内にガスを供給する炉体ガス供
    給手段と、前記炉芯管内と前記炉体内のガス圧の差圧を
    検出する差圧検出手段と、前記差圧検出手段からの差圧
    信号に基づいて前記炉芯管内のガス圧と前記炉体内のガ
    ス圧との差圧が許容範囲内になるように調整する差圧調
    整手段とから成る熱処理装置。
JP60108415A 1985-05-22 1985-05-22 熱処理装置 Pending JPS61270231A (ja)

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JP60108415A JPS61270231A (ja) 1985-05-22 1985-05-22 熱処理装置
US06/865,445 US4726764A (en) 1985-05-22 1986-05-21 Heat treating apparatus and method of operating heat treating apparatus
CA000509669A CA1290149C (en) 1985-05-22 1986-05-21 Heat treating apparatus and method of operating heat treating apparatus
CN86103451.1A CN1014232B (zh) 1985-05-22 1986-05-21 热处理方法及其装置
GB8612518A GB2175986B (en) 1985-05-22 1986-05-22 Heat treating apparatus and method of operating heat treating apparatus

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