[发明专利]玻璃母材用加热炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃母材用加热炉，其对玻璃母材进行加热以进行延伸、拉丝等。

背景技术

针对玻璃母材用加热炉，以光纤拉丝炉为例进行说明。如专利文献1所述（参照图1），在光纤拉丝炉中，按照下述方式进行拉丝，即，对吊挂支撑的光纤母材2的下部进行加热，使光纤2a从通过加热熔融而变为细径的下端熔融垂下，成为规定的外径。用于这一目的的拉丝炉1构成为，以包围被供给光纤母材2的炉心管3的方式配置加热用的圆筒状加热器4，并用隔热材料5包围该圆筒状加热器4以使得该圆筒状加热器4的热量不会被释放到外部，将上述结构的外侧整体用炉框体6包围。

炉框体6由不锈钢等耐腐蚀性优良的金属形成，其能够通过隔热材料5而避免因圆筒状加热器4的热量使得温度上升，除此之外，能够设置冷却水路等进行冷却。由此，炉框体6能够实现即使在工作时，也不会由于热膨胀而使尺寸实质性地发生变动的状态。另外，向炉框体6内供给氦（He）气、氩（Ar）气、氮（N₂）气等惰性气体等，以避免圆筒状加热器4以及隔热材料5等的碳质部件发生氧化而老化。

圆筒状加热器4例如由条缝加热器而形成，在一侧的端部具有电力供给用的至少一对端子部9a、9b，其中，该条缝加热器构成为，在由碳质电阻体构成的圆筒体上，从上端和下端侧开始交替形成条缝7，具有沿上下方向蛇行的发热部8。一对端子部9a和9b设置在分离180°的相对位置上，与支撑固定在炉框体6上的供电部10电气且机械连接而设置。

专利文献1：日本专利3377131号公报

发明内容

在上述的拉丝炉中，在使圆筒状加热器（以下称为条缝加热器）4的通电电力（电压）上升，逐渐达到规定的加热温度时，有时在炉心管3和条缝加热器4、或者条缝加热器4和最接近条缝加热器的导电性部件之间发生电弧放电。已知该电弧放电特别是在供给至炉框体6内的惰性气体等中使用Ar气的情况下容易发生，但即使在使用He气的情况下，如果通电电力（电压）较大，也会同样地发生电弧放电。一旦发生电弧放电，则在放电路径上流过电流，因此，不会在条缝加热器中适当地流过电流，妨碍加热升温，无法实现光纤拉丝。另外，有时由于放电产生的过电流而使设备受到损伤。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种能够抑制在炉心管和条缝加热器之间发生电弧放电的玻璃母材用加热炉。

本发明所涉及的玻璃母材用加热炉具有：炉心管，玻璃母材被供给至该炉心管；条缝加热器，其包围该炉心管，呈圆筒状并交替地从上端和下端形成有条缝；隔热材料，其包围在所述条缝加热器的外侧；以及炉框体，其围住整个加热炉，玻璃母材用加热炉的特征在于，在将条缝加热器和炉心管、或者条缝加热器和最接近条缝加热器的导电性部件之间的间隔设为D，将该间隔中的电场的最大值设为E1，将条缝加热器的条缝数量设为N，将条缝加热器的条缝宽度设为S，将条缝间的电场的最大值设为E2时，按照E1≥E2的方式设定所述D、N、S的值。

在所述的条缝加热器为单相用条缝加热器的情况下，将条缝加热器的条缝宽度S设为大于或等于8×（D/N），在条缝加热器为三相用条缝加热器的情况下，将条缝加热器的条缝宽度S设为大于或等于9×（D/N），优选将条缝宽度S设为大于或等于12×（D/N）。

另外，至少条缝加热器的端子部附近的条缝满足条缝加热器的条缝宽度S即可。另外，上述的玻璃母材用加热炉在向炉框体内流入有氩气或氮气的情况下更加有效。

发明的效果

根据本发明，在根据玻璃母材的大小等而预先设定了条缝加热器的大小、和炉心管与条缝加热器之间的间隔等时，能够通过仅使条缝加热器的条缝宽度增大这样的简单结构变更，而高效地抑制在条缝加热器和炉心管、或者条缝加热器和最接近条缝加热器的导电性部件之间发生电弧放电。

附图说明

图1是说明在本发明中作为对象的一个例子即光纤拉丝炉的概略的图。

图2是针对本发明所涉及的条缝加热器进行说明的图。

图3是图2的端子部分的放大图。

图4是针对向条缝加热器供电时的电场强度进行说明的图。

图5是对单相用条缝加热器的条缝宽度和放电电压以及放电功率的关系进行说明的图。

图6是对三相用条缝加热器的条缝宽度和放电电压之间的关系进行说明的图。

图7是对向条缝加热器施加电压的状态进行说明的模拟电路图。

具体实施方式