玻璃母材用加熱爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種抑制爐內(nèi)發(fā)生電弧放電的玻璃母材用加熱爐。玻璃母材用加熱爐具有：爐心管，玻璃母材被供給至該爐心管；條縫加熱器（4），其包圍該爐心管，呈圓筒狀并交替地從上端和下端形成有條縫（7）；隔熱材料，其包圍在該條縫加熱器的外側(cè)；以及爐框體，其圍住整個(gè)加熱爐，在將條縫加熱器（4）和爐心管（3）、或者條縫加熱器（4）和最接近條縫加熱器的導(dǎo)電性部件之間的間隔設(shè)為D，將該間隔中的電場的最大值設(shè)為E1，將條縫加熱器的條縫數(shù)量設(shè)為N，將條縫加熱器的條縫寬度設(shè)為S，將條縫間的電場的最大值設(shè)為E2時(shí)，按照E1≥E2的方式設(shè)定所述D、N、S的值。
【專利說明】玻璃母材用加熱爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種玻璃母材用加熱爐，其對玻璃母材進(jìn)行加熱以進(jìn)行延伸、拉絲等。【背景技術(shù)】 [0002]針對玻璃母材用加熱爐，以光纖拉絲爐為例進(jìn)行說明。如專利文獻(xiàn)I所述(參照圖1)，在光纖拉絲爐中，按照下述方式進(jìn)行拉絲，即，對吊掛支撐的光纖母材2的下部進(jìn)行加熱，使光纖2a從通過加熱熔融而變?yōu)榧?xì)徑的下端熔融垂下，成為規(guī)定的外徑。用于這一目的的拉絲爐I構(gòu)成為，以包圍被供給光纖母材2的爐心管3的方式配置加熱用的圓筒狀加熱器4，并用隔熱材料5包圍該圓筒狀加熱器4以使得該圓筒狀加熱器4的熱量不會被釋放到外部，將上述結(jié)構(gòu)的外側(cè)整體用爐框體6包圍。
[0003]爐框體6由不銹鋼等耐腐蝕性優(yōu)良的金屬形成，其能夠通過隔熱材料5而避免因圓筒狀加熱器4的熱量使得溫度上升，除此之外，能夠設(shè)置冷卻水路等進(jìn)行冷卻。由此，爐框體6能夠?qū)崿F(xiàn)即使在工作時(shí)，也不會由于熱膨脹而使尺寸實(shí)質(zhì)性地發(fā)生變動的狀態(tài)。另外，向爐框體6內(nèi)供給氦(He)氣、氬(Ar)氣、氮(N2)氣等惰性氣體等，以避免圓筒狀加熱器4以及隔熱材料5等的碳質(zhì)部件發(fā)生氧化而老化。
[0004]圓筒狀加熱器4例如由條縫加熱器而形成，在一側(cè)的端部具有電力供給用的至少一對端子部9a、9b，其中，該條縫加熱器構(gòu)成為，在由碳質(zhì)電阻體構(gòu)成的圓筒體上，從上端和下端側(cè)開始交替形成條縫7，具有沿上下方向蛇行的發(fā)熱部8。一對端子部9a和9b設(shè)置在分離180°的相對位置上，與支撐固定在爐框體6上的供電部10電氣且機(jī)械連接而設(shè)置。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利3377131號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在上述的拉絲爐中，在使圓筒狀加熱器(以下稱為條縫加熱器)4的通電電力(電壓)上升，逐漸達(dá)到規(guī)定的加熱溫度時(shí)，有時(shí)在爐心管3和條縫加熱器4、或者條縫加熱器4和最接近條縫加熱器的導(dǎo)電性部件之間發(fā)生電弧放電。已知該電弧放電特別是在供給至爐框體6內(nèi)的惰性氣體等中使用Ar氣的情況下容易發(fā)生，但即使在使用He氣的情況下，如果通電電力(電壓)較大，也會同樣地發(fā)生電弧放電。一旦發(fā)生電弧放電，則在放電路徑上流過電流，因此，不會在條縫加熱器中適當(dāng)?shù)亓鬟^電流，妨礙加熱升溫，無法實(shí)現(xiàn)光纖拉絲。另外，有時(shí)由于放電產(chǎn)生的過電流而使設(shè)備受到損傷。
[0007]本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于提供一種能夠抑制在爐心管和條縫加熱器之間發(fā)生電弧放電的玻璃母材用加熱爐。
[0008]本發(fā)明所涉及的玻璃母材用加熱爐具有:爐心管，玻璃母材被供給至該爐心管；條縫加熱器，其包圍該爐心管，呈圓筒狀并交替地從上端和下端形成有條縫；隔熱材料，其包圍在所述條縫加熱器的外側(cè)；以及爐框體，其圍住整個(gè)加熱爐，玻璃母材用加熱爐的特征在于，在將條縫加熱器和爐心管、或者條縫加熱器和最接近條縫加熱器的導(dǎo)電性部件之間的間隔設(shè)為D，將該間隔中的電場的最大值設(shè)為E1，將條縫加熱器的條縫數(shù)量設(shè)為N，將條縫加熱器的條縫寬度設(shè)為S，將條縫間的電場的最大值設(shè)為E2時(shí)，按照El ^ E2的方式設(shè)定所述D、N、S的值。
[0009]在所述的條縫加熱器為單相用條縫加熱器的情況下，將條縫加熱器的條縫寬度S設(shè)為大于或等于8X (D/N)，在條縫加熱器為三相用條縫加熱器的情況下，將條縫加熱器的條縫寬度S設(shè)為大于或等于9X (D/N)，優(yōu)選將條縫寬度S設(shè)為大于或等于12X (D/N)。
[0010]另外，至少條縫加熱器的端子部附近的條縫滿足條縫加熱器的條縫寬度S即可。另外，上述的玻璃母材用加熱爐在向爐框體內(nèi)流入有氬氣或氮?dú)獾那闆r下更加有效。
[0011]發(fā)明的效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明，在根據(jù)玻璃母材的大小等而預(yù)先設(shè)定了條縫加熱器的大小、和爐心管與條縫加熱器之間的間隔等時(shí)，能夠通過僅使條縫加熱器的條縫寬度增大這樣的簡單結(jié)構(gòu)變更，而高效地抑制在條縫加熱器和爐心管、或者條縫加熱器和最接近條縫加熱器的導(dǎo)電性部件之間發(fā)生電弧放電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是說明在本發(fā)明中作為對象的一個(gè)例子即光纖拉絲爐的概略的圖。
[0014]圖2是針對本 發(fā)明所涉及的條縫加熱器進(jìn)行說明的圖。
[0015]圖3是圖2的端子部分的放大圖。
[0016]圖4是針對向條縫加熱器供電時(shí)的電場強(qiáng)度進(jìn)行說明的圖。
[0017]圖5是對單相用條縫加熱器的條縫寬度和放電電壓以及放電功率的關(guān)系進(jìn)行說明的圖。
[0018]圖6是對三相用條縫加熱器的條縫寬度和放電電壓之間的關(guān)系進(jìn)行說明的圖。
[0019]圖7是對向條縫加熱器施加電壓的狀態(tài)進(jìn)行說明的模擬電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]基于附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，下面主要以單相用條縫加熱器為例進(jìn)行說明，但除了電極部的配置位置以外，三相用條縫加熱器的構(gòu)造與單相條縫加熱器相同，加熱器本身也配置在加熱爐的相同位置。圖1 (A)是說明在本發(fā)明中使用的光纖拉絲爐的一個(gè)例子的圖，圖1 (B)是表示條縫加熱器的一個(gè)例子的圖。在圖中，I表示拉絲爐，2表不光纖母材,2a表不光纖,3表不爐心管,4表不條縫加熱器,5表不隔熱材料,6表不爐框體，7表示條縫,8表示發(fā)熱部，9a、9b表示端子部，10表示供電部。
[0021]光纖拉絲如圖1 (A)所示，按照下述方式進(jìn)行，即，對懸掛支撐的光纖母材2的下部進(jìn)行加熱，使光纖2a從通過加熱熔融而變?yōu)榧?xì)徑的下端熔融垂下，成為規(guī)定的外徑。用于這一目的的拉絲爐I構(gòu)成為，以包圍被供給光纖母材2的爐心管3的方式，配置由加熱用碳質(zhì)電阻體形成的圓筒狀條縫加熱器4，并用隔熱材料5包圍該條縫加熱器4以使得該條縫加熱器4的熱量不會被釋放到外部，將上述結(jié)構(gòu)的外側(cè)整體用爐框體6包圍。
[0022]光纖母材2通過母材供給機(jī)構(gòu)(省略圖示)懸掛支撐，被控制為隨著光纖拉絲的進(jìn)行而逐漸向下方移動。爐框體6由不銹鋼等耐腐蝕性優(yōu)良的金屬形成，在中心部配置有由例如高純度碳形成的圓筒狀爐心管3。爐框體6利用隔熱材料5避免由于條縫加熱器4的熱量而使溫度上升，除此以外，雖然省略圖示，但能夠設(shè)置冷卻水路等進(jìn)行冷卻。由此，爐框體6能夠成為實(shí)質(zhì)上不會由于熱膨脹而引起尺寸變動的狀態(tài)。另外，向爐框體6內(nèi)供給Ar、N2氣或He氣等惰性氣體等，以避免條縫加熱器4以及隔熱材料5由于氧化而引起老化。
[0023]對于條縫加熱器4，在后面進(jìn)行詳細(xì)敘述，但如圖1 (B)所示，以圓筒形狀形成，在由碳質(zhì)電阻體構(gòu)成的圓筒體上，從上端和下端側(cè)交替形成條縫7，具有沿上下方向蛇行的發(fā)熱部8。在為單相用的情況下，用于向該條縫加熱器4 一側(cè)的端部(在本例中為下端部)供給電力的至少一對端子部9a和9b設(shè)置在分離180°的相對位置上，并連接固定在經(jīng)由絕緣體而設(shè)置在爐框體6上的供電部10上。即，供電部10除了向條縫加熱器4供給電力以外，還具有固定支撐條縫加熱器4的功能。另外，在為三相用的情況下，上述端子部設(shè)置在彼此分離120°的三個(gè)位置處(三相三角接線)。
[0024]本發(fā)明的特征在于上述的光纖拉絲爐1的條縫加熱器4這部分，利用圖2及其之后的圖，對其詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說明。圖2 (A)為單相用，是由圖2 (B)的X — X線剖開后的狀態(tài)的斜視圖，圖2 (B)是從上表面觀察的圖，圖2 (C)是表不二相用的例子的圖。圖3是圖2 (B)、(C)的端子部分的放大圖。
[0025]條縫加熱器4的概略如在圖1 (B)中說明所示，但在本發(fā)明中，其特征在于，在將條縫加熱器4和爐心管3、或者條縫加熱器4和最接近條縫加熱器的導(dǎo)電性部件之間的間隔設(shè)為D，將該間隔中的電場的最大值設(shè)為E1，將條縫加熱器的條縫數(shù)量設(shè)為N，將條縫加熱器的條縫寬度設(shè)為S，將條縫間的電場的最大值設(shè)為E2時(shí)，按照El ^ E2的方式設(shè)定上述D、N、S的值。在為單相用條縫加熱器的情況下，如后所述，將條縫7的寬度S設(shè)為大于或等于8X (D/N)，在為三相條縫加熱器的情況下，將條縫7的寬度S設(shè)為大于或等于9X CD/N)，優(yōu)選設(shè)為大于或等于12X (D/N)。
[0026]另外，通常爐心管是最接近條縫加熱器的導(dǎo)電性部件，由于D是爐心管與條縫加熱器之間的距離，因此，下面將與爐心管之間的距離設(shè)為D進(jìn)行說明。另外，在這里所說的條縫數(shù)量N，是指在條縫加熱器4上交替形成的條縫的總數(shù)。
[0027]另外，在條縫加熱器4和爐心管3、或者條縫加熱器4和最接近條縫加熱器的導(dǎo)電性部件之間產(chǎn)生的電弧放電，大多發(fā)生在端子部9a~9c附近的以M表示的區(qū)域，因此，優(yōu)選該端子部附近的條縫，例如從端子部9a~9c兩側(cè)的下方開始形成的條縫7b滿足上述條件。
[0028]首先，針對圖2 (A)、(B)所示的單相用條縫加熱器的情況進(jìn)行說明。關(guān)于條縫7，交替地形成從發(fā)熱部8的上方開始形成的條縫7a和從下方開始形成的條縫7b，能夠使這些條縫7沿上下方向蛇行而獲得規(guī)定的電阻長度。端子部9a、9b例如形成在從上方開始形成的條縫7a的下端側(cè)，在兩側(cè)的端子部上連接有單相三線式電源的未接地兩端的電位線。另外，由于爐心管3通常被施加零電位，因此，會在爐心管3和條縫加熱器4之間產(chǎn)生由電位差引起的電場。在條縫加熱器4中，端子部9a、9b中的一方電位最高，而另一方最低，因此，與爐心管3之間的電位差在該端子部9a、9b處達(dá)到最大。
[0029]另外，條縫加熱器4為電阻體，會在蛇形的長度方向上產(chǎn)生電壓降，因此，在條縫彼此相對的間隙(條縫之間)也會產(chǎn)生電場。如果對在該條縫之間、以及條縫加熱器和爐心管之間的電場的發(fā)生狀態(tài)進(jìn)行調(diào)查，則在圖2 (A)所示的條縫加熱器4的下部位置L (例如，加熱器1/4高度的位置)和上部位置H (例如，加熱器3/4高度的位置)處為不同的狀態(tài)。
[0030]圖4表示施加最大電位時(shí)與高電位側(cè)的端子部相鄰的條縫7b部分的電場等電位線，圖4 (A)表示條縫加熱器4的下部位置L的電場狀態(tài)，圖4 (B)表示條縫加熱器4的上部位置H的電場狀態(tài)。
[0031]如該等電位線所示，可知條縫加熱器4的下部位置L處的條縫7b的電場強(qiáng)度，比上部位置H處的條縫7b的電場強(qiáng)度大(等電位線較密)，上部位置H處的條縫7b的電場強(qiáng)度小(等電位線較疏)。這種在下部位置L處電場強(qiáng)度變大的原因在于，在上述的從下方開始形成的條縫的情況下，條縫彼此相對的間隙的條縫加熱器的電位差在下部位置(端子部附近)處成為最大。
[0032]如上所述，在端子部9a、 9b附近，條縫加熱器和爐心管之間的電位差最大，因此，如果沿條縫加熱器的周向來考慮，則電場強(qiáng)度在端子部9a、9b附近最大。如上所述，條縫之間、以及條縫和爐心管之間的電場強(qiáng)度在端子部9a、9b附近為最大，因此，可以認(rèn)為在端子部9a、9b附近容易發(fā)生電弧放電。因此，特別地，能夠通過使端子附近的條縫7的條縫寬度S變大(擴(kuò)大)而減弱條縫之間的電場強(qiáng)度，從而難以發(fā)生放電，減少與爐心管之間的電弧放電的發(fā)生。另外，由于條縫7角部的電場強(qiáng)度最高，因此，為了緩和該電場強(qiáng)度而使條縫7的角部形成圓角R (參照圖3)也是有效的，從而優(yōu)選。
[0033]另外，爐心管3和條縫加熱器4之間的電場強(qiáng)度隨著遠(yuǎn)離端子部9a、9b而減弱，因此，在端子部9a、9b以外的部位處難以發(fā)生電弧放電(如果在端子部附近沒有發(fā)生放電，則在其它位置處不會發(fā)生放電)。因此，能夠通過使得僅端子部9a、9b附近的條縫寬度S擴(kuò)大，而減少電弧放電的發(fā)生。但是，如果僅使一部分條縫寬度擴(kuò)大，則有時(shí)會破壞圓筒狀條縫加熱器的電阻加熱的均勻性。因此，從加熱特性的角度優(yōu)選條縫寬度在全部的條縫中形成為一致的寬度。
[0034]另外，由于條縫間的電場強(qiáng)度在條縫的開口端側(cè)成為最大，因此，條縫也可以是開口端側(cè)的條縫寬度較寬的形狀、即錐狀(V字狀)。
[0035]圖5是表示在對外徑120mm的光纖母材進(jìn)行拉絲時(shí)，使用爐心管和單相用條縫加熱器之間的間隔D為10mm，條縫加熱器的條縫數(shù)量N為20的拉絲爐，進(jìn)行改變了條縫寬度S時(shí)的電弧放電發(fā)生試驗(yàn)的結(jié)果的圖，測定的是在爐心管和單相用條縫加熱器之間發(fā)生電弧放電時(shí)供給至端子部的電壓以及功率。另外，作為流入爐框體內(nèi)的氣體，使用Ar氣。
[0036]圖5 (A)表示條縫寬度和發(fā)生放電的放電電壓的關(guān)系，在條縫寬度小于4_時(shí)，以一次函數(shù)(虛線部分)表示，可知放電電壓與條縫寬度成正比。圖5 (B)表示條縫寬度和發(fā)生放電的放電功率的關(guān)系，在條縫寬度小于4_時(shí)，以二次函數(shù)(虛線部分)表示，可知放電功率相對于條縫寬度以二次函數(shù)增大。在任一種情況下，在條縫寬度大于或等于4mm時(shí)，SP使條縫寬度變大，放電電壓、放電功率也幾乎不會增加。除了爐心管和條縫加熱器之間的間隔D、條縫數(shù)量N以外，該條縫寬度的閾值(該情況下為4_)還會隨著氣體的種類等而變動，在單相用條縫加熱器中，在爐內(nèi)氣體為Ar氣的情況下，成為閾值的條縫寬度S為8X CD/N)。通過使條縫寬度大于或等于該閾值，從而能夠進(jìn)行穩(wěn)定的拉絲。
[0037]另外，對于閾值成為上述值的理由，也可以如下進(jìn)行說明。
[0038]圖7 (A)是模擬示出單相用條縫加熱器的電阻電路的圖。如果兩個(gè)端子部9a和9b之間形成以條縫數(shù)量N分割的電阻元件r，則其成為將兩個(gè)由rX (N/2)構(gòu)成的串聯(lián)電阻進(jìn)行并聯(lián)連接的形態(tài)。如果施加在端子間9a和9b之間的電壓是將對地電壓設(shè)為V的單相三線式電源的兩端側(cè)的+電位和一電位，則其為“2V”。因此，相鄰的兩個(gè)電阻元件之間的條縫間電壓(電位差)為2個(gè)電阻元件的分壓值，因此成為“2VX [2r + r (N/2) ] ” = 8V/N。如果條縫寬度為S，則該條縫間的電場(E2)成為(8V/N) /S。
[0039]另一方面，最接近條縫加熱器的導(dǎo)電性部件(包含爐心管在內(nèi))為零電位，因此，在條縫加熱器和最接近的導(dǎo)電性部件之間(間隔D)產(chǎn)生V/D的電場(El)。
[0040]為了使條縫加熱器和最接近的導(dǎo)電性部件之間的放電不受條縫構(gòu)造的影響，只要El ≥ E2 即可，即，V/D ≥(8V/N)/S—“S ≥ 8D/N”。
[0041]根據(jù)圖5的測定結(jié)果可知，在爐心管和單相用條縫加熱器之間的間隔D為10mm、條縫加熱器的條縫數(shù)量N為20、爐內(nèi)氣體為Ar氣的情況下的拉絲爐中，例如，如果將條縫加熱器的條縫寬度S設(shè)為3mm，則在放電電壓45V左右或者放電功率40kW左右時(shí)發(fā)生電弧放電，無法加熱至能夠進(jìn)行光纖拉絲的溫度。但是，例如，如果將條縫加熱器的條縫寬度S設(shè)為5mm，則即使在放電電壓50V或者放電功率60kW時(shí)也不會發(fā)生電弧放電，能夠加熱至可進(jìn)行光纖拉絲的溫度，能夠良好地進(jìn)行光纖拉絲。
[0042]下面，對三相用條縫加熱器的情況進(jìn)行說明。由于三相用條縫加熱器與單相用條縫加熱器相同，在端子部處與爐心管之間的電位差最大、以及在條縫的開口端側(cè)條縫間的電場最高等方面也相同，因此，省略與單相用條縫加熱器重復(fù)的說明。
[0043]三相用條縫加熱器如圖2 (C)所示，除了三個(gè)端子部9a、9b、9c以120°間隔設(shè)置以外，與單相用條縫加熱器相同地，交替形成從上方開始形成的條縫7a和從下方開始形成的條縫7b，沿著上下方向蛇行而得到規(guī)定的電阻長度。另外，如果向爐心管3施加零電位，則會在爐心管3和條縫加熱器4之間產(chǎn)生由電位差引起的電場。在三相用的條縫加熱器4中，端子部9a、9b、9c中的某一個(gè)電位最高,與爐心管3之間的電位差最大。
[0044]圖6是表不在對外徑120mm的光纖母材進(jìn)行拉絲時(shí),使用爐心管和三相用條縫加熱器之間的間隔D為10mm、條縫加熱器的條縫數(shù)量N為18的拉絲爐，進(jìn)行改變了條縫寬度S時(shí)的電弧放電發(fā)生試驗(yàn)的結(jié)果的圖，測定的是在爐心管和三相用條縫加熱器之間發(fā)生電弧放電時(shí)供給至端子部的相電壓。另外，作為流入爐框體內(nèi)的氣體，使用Ar氣。
[0045]條縫寬度和發(fā)生放電的放電電壓的關(guān)系，在條縫寬度小于5mm時(shí)以一次函數(shù)(虛線部分)示出，可知放電電壓與條縫寬度成正比。如果條縫寬度大于或等于5mm，則從正比關(guān)系偏離一定量，在條縫寬度大于或等于6.7mm時(shí)，即使條縫寬度變大，放電電壓也幾乎不會增加。除了爐心管和條縫加熱器之間的間隔D、條縫數(shù)量N以外，該條縫寬度的兩個(gè)閾值(在該情況下為5mm和6.7mm)還會隨著氣體的種類等而變動，在三相用條縫加熱器中，在爐內(nèi)氣體為Ar氣的情況下，成為閾值的條縫寬度S分別與9X (D/N)以及12X (D/N)相當(dāng)。通過使條縫寬度大于或等于這些閾值，從而能夠進(jìn)行穩(wěn)定的拉絲。
[0046]另外，對于閾值為上述值的理由，也可以如下進(jìn)行說明。
[0047]圖7(B)是模擬示出三相用條縫加熱器的電阻電路的圖。如果在三個(gè)端子部9a和9c之間、9b和9c之間、9c和9a之間形成以條縫數(shù)量N分割的電阻元件r，則其成為將r X(N/3)的串聯(lián)電阻三相三角接線的形態(tài)。如果將對地電壓設(shè)為V，則施加在各個(gè)端子之間的
電壓為#V。因此，相鄰的兩個(gè)電阻元件之間的條縫間電壓(電位差)為2個(gè)電阻元件的分壓值，因此成為“#VX[2r + r (N/3) ]” =6^3 V/N。如果條縫寬度為S，則該條縫間的電場(E2)成為(6VJV/N) /S。[0048]另一方面，由于條縫加熱器和最接近的導(dǎo)電性部件(包含爐心管在內(nèi))為零電位，因此，在條縫加熱器和最接近的導(dǎo)電性部件之間(間隔D)產(chǎn)生V/D的電場(E1)。
[0049]為了使條縫加熱器和最接近的導(dǎo)電性部件之間的放電不受條縫構(gòu)造的影響，只要El ≥ E2 即可，SP，V/D≥(6V3V/N) /S- “S≥ 6V3D/N"。
[0050]但是，由于是通過三相交流進(jìn)行供電，因此，條縫加熱器和導(dǎo)電性部件之間的電場(E1)、及條縫之間的電場(E2)的相位相差π/3。因此，為了使條縫之間的電場在任意的相
位狀態(tài)下都比在條縫加熱器和導(dǎo)電性部件之間產(chǎn)生的電場小，考慮^/2 X EI >Ε2即可。
SP，“S ≥ 12D/N”。
[0051]另外，如果使得在條縫之間產(chǎn)生的電場(E2)，在一段期間內(nèi)比在條縫加熱器和導(dǎo)電性部件之間產(chǎn)生的電場(El)小，則具有一定程度的效果。由于條縫間的電場(E2)有時(shí)為
V3/2,因此考慮El≥.^/2\￡2，則能夠成為“3 ^ 9D/N”。
[0052]通常，根據(jù)進(jìn)行拉絲的光纖母材的種類、拉絲爐等的規(guī)格等，預(yù)先將條縫加熱器的條縫數(shù)量N及其與爐心管之間的間隔D，作為設(shè)計(jì)值而確定下來。在本發(fā)明中已掌握到，在單相用條縫加熱器的情況下，將條縫寬度S設(shè)定為大于或等于8 X (D/N)，另外，在三相條縫加熱器的情況下，將條縫寬度S設(shè)定為大于或等于9X (D/N)，優(yōu)選設(shè)定為大于或等于12X(D/N)，從而能夠高效地抑制電弧放電的發(fā)生。
[0053]另外，如果爐框體內(nèi)的氣體使用He氣，則能夠提高電弧放電發(fā)生的電壓閾值。其理由被認(rèn)為是，一旦發(fā)生電弧放電，由于Ar氣和N2氣的熱傳導(dǎo)性較小，因此成為容易持續(xù)放電的狀態(tài)，與此相對，He氣的熱傳導(dǎo)性較大，難以持續(xù)放電。另外，與Ar和N2氣相比，He在高溫下的電離度較小，也被認(rèn)為是影響因素。但是，Ar氣和N2氣與He氣相比非常便宜，因此盡可能使用Ar氣和N2氣進(jìn)行拉絲，這在成本方面有利。
[0054]標(biāo)號的說明
[0055]I…拉絲爐、2…光纖母材、2a...光纖、3…爐心管、4…條縫加熱器、5…隔熱材料、6…爐框體、7、7a、7b…條縫、8…發(fā)熱部、9a~9c…端子部、10...供電部。
【權(quán)利要求】
1.一種玻璃母材用加熱爐，其具有:爐心管，玻璃母材被供給至該爐心管；條縫加熱器，其包圍該爐心管，呈圓筒狀并交替地從上端和下端形成有條縫；隔熱材料，其包圍在所述條縫加熱器的外側(cè)；以及爐框體，其圍住整個(gè)加熱爐， 所述玻璃母材用加熱爐的特征在于， 在將所述條縫加熱器和所述爐心管、或者所述條縫加熱器和最接近所述條縫加熱器的導(dǎo)電性部件之間的間隔設(shè)為D，將該間隔中的電場的最大值設(shè)為E1，將所述條縫加熱器的條縫數(shù)量設(shè)為N，將所述條縫加熱器的條縫寬度設(shè)為S，將條縫間的電場的最大值設(shè)為E2時(shí)，按照El≥E2的方式設(shè)定所述D、N、S的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃母材用加熱爐，其特征在于， 所述條縫加熱器為單相用條縫加熱器，將所述單相用條縫加熱器的條縫寬度S設(shè)為大于或等于8X (D/N)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃母材用加熱爐，其特征在于， 所述條縫加熱器為三相用條縫加熱器，將所述三相用條縫加熱器的條縫寬度S設(shè)為大于或等于9X (D/N)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃母材用加熱爐，其特征在于， 將所述三相用條縫加 熱器的條縫寬度S設(shè)為大于或等于12X (D/N)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的玻璃母材用加熱爐，其特征在于， 至少所述條縫加熱器的端子部附近的條縫滿足所述條縫加熱器的條縫寬度S。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的玻璃母材用加熱爐，其特征在于， 向所述爐框體內(nèi)流入有氬氣或氮?dú)狻?br> 【文檔編號】F27B9/36GK103648995SQ201280032793
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月29日
【發(fā)明者】榎本正, 岡崎巖, 山崎卓, 早川正敏 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社