CN101186424B - 多孔质玻璃母材的制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种使玻璃微粒子沉积而制造多孔质玻璃母材的装置，其具备反应室与空气分配容器。反应室具备供气口。空气分配容器具备排气口，并将清洁空气从排气口排出至所述供气口。

Description

多孔质玻璃母材的制造装置
技术领域
本申请案主张2006年11月22日申请的日本专利申请案第2006-316025号的优先权，且将所述申请案的内容以引用的方式并入本文中。
本发明关于一种多孔质玻璃母材制造装置，通过使用此装置，即使在制造大型的多孔质玻璃母材时，透明玻璃化过程中气泡及杂质的产生量也较少。
背景技术
作为光纤(fiber)母材的制造方法，众所周知的是VAD(Vapor AxialDeposition；汽相轴向沉积法)法。此方法中，起始构件安装在一边旋转一边上升的轴(shaft)上，且在反应室内垂下，通过将设置在反应室内的纤芯(core)沉积用燃烧器(burner)和纤壳(clad)沉积用燃烧器所生成的玻璃(glass)微粒子沉积在起始构件前端，从而制造出包含纤芯层和纤壳层的多孔质玻璃母材(以下，简称作多孔质母材)。
因为所生成的玻璃微粒子的沉积效率并不是100％，所以在制造期间产生未沉积的未附着的剩余的玻璃微粒子。此剩余的玻璃微粒子中的大部分，和排出气体等其他气体一起从排气口排出到反应室外。
然而，从燃烧器内生成至排出的期间，其有一部分附着在反应室的顶部及侧壁。附着在此反应室内壁的玻璃微粒子剥离、落下，在反应室内飞散，附着在制造过程中的多孔质母材上，导致透明玻璃化过程中光纤母材中产生气泡及杂质。
近年来，要求降低制造成本(cost)，且谋求光纤母材的大型化。随着此光纤母材的大型化，原料投入量增加，即使沉积效率无变化，也会增加未附着的玻璃微粒子的绝对量。因此，无法避免附着在反应室内壁的玻璃微粒子剥离、落下的频率的上升。
为了解决所述问题，提出了下述方法：积极地向反应室内导入空气，使反应室内的气流成为整流，随着此流体，将剩余玻璃微粒子排出到反应室外。
专利文献1中，在设置于燃烧器两边的供气口设置过滤器(filter)，从该供气口将清洁空气强制性地导入到反应室内，这样形成整流。
并且，专利文献2中，向反应室前室供给吹风机(blower)的空气，通过设置在反应室内的过滤器，向反应室后室供给清洁空气，这样，形成整流。
【专利文献1】日本专利特开2000-109328号公报
【专利文献2】日本专利特开2004-161506号公报
发明内容
然而，所述方法会有下述问题产生：因为在燃烧器附近设有过滤器，所以由于热而加剧了过滤器的劣化，一部分成为粒子(particle)在反应室内飞散，导致透明玻璃化过程中在光纤母材中产生杂质。并且，反应室内的剩余玻璃微粒子附着在过滤器上，这些微粒子再次飞散，从而产生气泡。
因此，本发明的目的在于提供一种多孔质母材的制造装置，其利用VAD法而制造多孔质母材，且即使在制造大型多孔质玻璃母材时，也可获得气泡及杂质的产生量较少的多孔质玻璃母材。
于是，在本说明书所包含的技术革新的一个观点，其目的在于提供可以解决所述课题的多孔质玻璃母材的制造装置。此目的可以由权利要求范围中的独立权利要求记载的特征的组合来达成。而且从属权利要求限定了本发明更有利的具体实例。
亦即，根据本说明书所包含的技术革新的一个观点的多孔质玻璃母材的制造装置的一个实例，其是使玻璃微粒子沉积而制造多孔质玻璃母材的装置。此多孔质玻璃母材的制造装置具备反应室以及空气分配容器。反应室具备供气口。空气分配容器具备排气口，并将清洁空气从排气口排出至供气口。
所述空气分配容器可以具备突起状形状部，此突起状形状部是由对应于所述供气口的形状所形成的多个面而构成，使从导管所供给的清洁空气冲击此突起状形状部，而将清洁空气分配到排气口。所述反应室和所述空气分配容器可以利用滑轨和辊子而以可分离的方式构成。
所述空气分配容器可以利用密封衬垫而安装在所述排气口与所述反应室的所述供气口之间。所述空气分配容器可以利用阻力赋予构件而安装在所述排气口与所述反应室的所述供气口之间。
所述阻力赋予构件可以具有网眼结构。所述制造装置可以通过选择所述阻力赋予构件的网眼大小，来调整提供给所述各供气口的风量。
所述阻力赋予构件可以具有打孔且形成穿孔的打孔结构。所述制造装置可以通过选择所述阻力赋予构件的所述打孔结构的间隔以及大小，来调整提供给所述各供气口的风量。
上述所列举的本发明之概要，并不是完整的列举出本发明的所有必要特征，这些特征群的次组合可以构成再发明。
附图说明
图1是表示本发明的制造装置概略的纵向剖面图。
图2是表示设置在反应室后壁的供气口、和设置在空气分配容器的排气口的概略的立体图。
图3是表示透视空气分配容器内部的概略透视图。
图4是表示由设置在内部的3块板所形成的突起形状部的概略图。
图5是说明空气分配容器的进退机构的概略图。
1：反应室             2：多孔质母材
3a、3b、3c：燃烧器    4：排气口
5：后壁               6a、6b、6c：供气口
7a、7b、7c：排气口    8：空气分配容器
9：密封衬垫           10：阻力赋予构件
11：吹风机            12：过滤器
13：导管              14：导管用开口部
15a、15b、15c：板     16：辊子
17：滑轨              18：燃烧器用开口部
具体实施方式
以下，通过发明的实施形态说明本发明的(一)观点，以下的实施型态并不是用于限定本发明的权利要求范围，而且在实施型态中说明的全部的特征组合并不是用于限定本发明所必要的解决手段。
另外，图1是表示本发明的制造装置的概略的纵向剖面图，图2是表示设置在反应室后壁的供气口、和设置在空气分配容器的排气口的概略的立体图。图3是表示透视空气分配容器内部的概略透视图，图4是表示由设置在内部的3块板所形成的突起形状部的概略图。图5表示可将空气分配容器从反应室分离的机构。
此装置中，在反应室1内，面向多孔质母材2、在与燃烧器3a～3c对向的壁侧设有排气口4，在后壁5的燃烧器群的上部设有供气口6a，且在后壁5的燃烧器群的两边(side)分别设有供气口6b、6c。如图2的立体图所示，对于反应室1的供气  6a～6c，利用密封衬垫9和阻力赋予构件10，以使排气口7a～7c与供气口6a～6c对向的方式，安装着具有与供气口6a～6c形状相同的排气口7a～7c的空气分配容器8。作为阻力赋予构件10，可列举例如：铁氟龙薄膜(teflon sheet)上已打孔而形成的构件等。
利用吹风机11将室内空气通过过滤器12而成为清洁的清洁空气，将该清洁空气经过导管13、导管用开口部14而提供给空气分配容器8。如图2～4所示，提供给空气分配容器8的清洁空气流，冲击到设置于内部的由3块板15a～15c所形成的突起形状部，且沿各板被分配到上部以及两边这3个方向。也就是说，冲击到15a板的空气沿此板被引导到上方，从排气口7a通过反应室1的供气口6a而进入反应室1内，且沿顶部流动。冲击到板15b、15c的空气沿各个板而分为左右两部分，经过排气口7b、7c以及供气口6b、6c而进入反应室1内，然后分别沿反应室1的左右侧壁成为整流而流动，将剩余的玻璃微粒子排出到室外。另外，符号18表示燃烧器用开口部。
如图5所示，空气分配容器8可与反应室1分离，且可利用辊子16而沿滑轨17自由地进退，这样，可容易地更换燃烧器、或者调整燃烧器的位置等。
(实施例1)
向纤芯沉积用燃烧器3a提供450ml/min的SiCl4和25ml/min的GeCl4，作为原料气体。向纤壳沉积用燃烧器3b、3c分别供给1.01/min、3.01/min的SiCl4，作为原料气体。在玻璃微粒子的沉积过程中，使用空气分配容器8从吹风机将2m3/min的空气提供给反应室1内。
在此条件下，将玻璃微粒子的沉积持续36小时后，剩余的玻璃微粒子伴随着流经反应室内的整流而排出到室外，看不到烟灰(soot)附着在反应室壁面。另外，设置在吹风机前的过滤器12与反应室1分离，所以，其温度为室温，不会由于热而受损。并且，反应室1内的剩余玻璃微粒子也不会附着在过滤器12上。
使用按上述方法所制成的多孔质母材2，可获得无气泡、也无杂质的光纤用玻璃母材。
通过本发明，可获得光学特性优良的光纤用玻璃母材，且可降低制造成本。
以上，通过发明的实施形态说明本发明的(一)观点，本发明的技术范围并不限于上述的实施型态。在上述的实施型态可以增加各种变更或改良。些增加各种变更或改良的型态也包含在本发明的技术范围内，其可以由权利要求范围的记载清楚的界定。
由上述说明可以清楚了了解，通过本发明的(一)实施形态，可获得透明玻璃化时气泡及杂质的产生量较少的光纤母材、且可实现能够制造大型的多孔质母材的多孔质玻璃母材的制造装置。

Claims (6)

1.一种多孔质玻璃母材的制造装置，其是使玻璃微粒子沉积而制造多孔质玻璃母材的装置，其特征在于具备：
反应室，其具备供气口，所述供气口设置于反应室的上部及两边；以及
空气分配容器，其具备排气口，并将清洁空气从所述排气口排出至所述供气口，其中所述反应室和所述空气分配容器是利用滑轨和辊子而以可分离的方式构成，所述空气分配容器利用所述辊子而沿所述滑轨自由地进退，所述空气分配容器具备突起状形状部，所述突起状形状部对应于所述供气口的形状而由3块板所构成，
冲击到第一板的空气沿所述第一板被引导到上方的所述供气口，
冲击到第二板、第三板的空气沿各个板而分为左右两部分被引导到两边的所述供气口。
2.如权利要求1所述的多孔质玻璃母材的制造装置，其中所述空气分配容器具备突起状形状部，此突起状形状部是由对应于所述供气口的形状所形成的多个面而构成，使从导管所供给的清洁空气冲击此突起状形状部，而将清洁空气分配到排气口。
3.如权利要求1所述的多孔质玻璃母材的制造装置，其中所述空气分配容器是利用密封衬垫而安装在所述排气口与所述反应室的所述供气口之间。
4.如权利要求1所述的多孔质玻璃母材的制造装置，其中所述空气分配容器是利用阻力赋予构件而安装在所述排气口与所述反应室的所述供气口之间。
5.如权利要求4所述的多孔质玻璃母材的制造装置，其中所述阻力赋予构件具有网眼结构。
6.如权利要求5所述的多孔质玻璃母材的制造装置，其中通过选择所述阻力赋予构件的网眼大小，来调整提供给所述各供气口的风量。
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