[发明专利]玻璃车床

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃车床。尤其，本发明涉及一种对光纤预成型件等玻璃构件进行加热加工的玻璃车床。

背景技术

玻璃车床是这样一种装置，其使用燃烧器火焰对旋转的玻璃棒2或玻璃管等玻璃构件进行加热，进行熔接、熔断、扩展、火抛光等加工。本发明的装置广泛应用于光纤预成型件等的加工。玻璃车床对玻璃构件的加工中，主要使用氢氧焰。尤其，玻璃构件为石英玻璃的情况下，其温度达到2000℃左右。

在玻璃车床中，对玻璃构件进行加热时，通过对流传热由燃烧器火焰对玻璃构件施加热。由于辐射从被加热的玻璃构件放出热。由于玻璃构件的温度达到2000℃左右，这时的玻璃构件的辐射热量变得极大。玻璃构件的辐射热量的值根据斯蒂芬波尔兹曼定律来计算。如果设辐射率为1.0，周围温度为20℃，则每单位面积的辐射导致的能量损耗达1.5MW/m²。例如，假定为是直径80mm的玻璃棒2，长度80mm的加热区域，则侧面积为约20,000mm²，所以来自侧面的能量损耗为约30kW。即，为了保持2000℃的温度，需要经常对玻璃棒2投入30kW的热。因此，根据经验，需要的氢气的流量大概为400L/min。400L/min的氢气燃烧时的发热量为73kW，因此，可以计算出热效率大概为41％。

这样，玻璃构件的加工消耗大量的能量，因此，从环境负担和成本方面来说，需要降低能耗量。专利文献1公开了一种用由高纯度石英构成的包围件包围玻璃构件的加热部分周边的方法。由于包围件的温度为室温和玻璃构件温度的中间的温度，因此，与玻璃构件裸露的情况相比减少了从包围件向室内的热辐射。另外，燃烧所产生的热向玻璃构件传递的效率也得到提高。

专利文献1特表2009-508789号公报

在专利文献1的方法中，作为包围件的石英部件仅起到热绝缘部件及蓄热槽的作用。因此，在玻璃棒2中，将存在热辐射引起的热损耗变大，加热效率降低的问题。

另外，在专利文献1所述的方法中，在使用包围件对玻璃构件进行加热的情况下，玻璃从玻璃构件的表面蒸发。蒸发后的玻璃在更低温度的包围件内表面上堆积成煤烟子状，该煤烟子状堆积物剥离并附着在玻璃构件上，会有损害质量的问题。另外，在加工后，在降低一次温度后再次进行加工的情况下，包围件内表面上堆积的玻璃的煤烟子状物大量剥离落下并附着在玻璃棒上。为了避免这个问题，在再次加工前必须进行冷却、清扫，会有设备运转率降低的问题。

发明内容

鉴于上述课题，本发明的目的是提供一种玻璃车床，其在由燃烧器火焰对玻璃构件进行加热加工时，可以提高加热效率。这时，优选可以控制煤烟子等对玻璃构件的污染。

因此，本说明书中包含的技术革新的一个侧面中，其目的在于提供一种可以解决上述课题的玻璃车床。该目的是通过权利要求所述特征的结合而实现的。即，本发明的第1方式中提供在由燃烧器对玻璃构件加热来进行加工的玻璃车床，其特征在于，设置有在玻璃构件的被加热部分的周围反射电磁波的反射器1。

本发明的第2的方式中，优选具有在反射器1中将球面的一部分切除的形状。该反射器1优选具有与燃烧器相向的部位被切除的形状。反射器1的材料优选为金属的镜面抛光材料，可以使用SUS、铝或铝合金等。

本发明的第3的方式中，更优选的是，用金、白金或铑的任意一种覆盖反射器1的内表面，并在反射器1的外表面上，实施提高热辐射率的加工、例如红外线辐射涂敷。

而且，上述发明的概要并非列举了本发明的所有必要特征，这些特征组的变形也属于本发明。

附图说明

图1是用于说明本发明的玻璃车床的主要部分的概略图，(A)是(B)的I-I线剖面图。

图2是表示针对实施例及比较例的各方式的加工时间及反射器温度的曲线图。

具体实施方式

下面，通过发明的实施方式对本发明进行说明，但是，下述实施方式并非用于限定权利要求书所述的发明，另外，实施方式中说明的所有的特征组合并不限于发明的解决手段所必须的组合。

图1表示本发明的玻璃车床的主要部分。通过未图示的旋转机构旋转的玻璃棒(玻璃构件)2被燃烧器4加热，形成用斜线所示的被加热区域3。在玻璃棒2的被加热区域3的周围设置反射器1。从玻璃棒2的被加热区域3辐射的红外线和可见光等电磁波被该反射器1反射，并被玻璃棒2再次吸收，因此，可以降低来自玻璃棒2的电磁波的辐射引起的热损耗。