CN107207319A - 气体分流装置及使用气体分流装置的玻璃微粒堆积体的制造方法 - Google Patents

气体分流装置及使用气体分流装置的玻璃微粒堆积体的制造方法 Download PDF

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Abstract

在将气体分流而供给到第一被供给部至第N被供给部(10‑1～10‑5)的气体分流装置(100)中，具有第一配管至第N配管(20‑1～20‑5)，第一配管至第N配管分别在下游端侧分流成第一分流配管至第N分流配管，分别关于1以上且N以下的整数i，第一配管至第N配管的第i分流配管分别共同地连接于第i被供给部，在第一配管至第N配管的所述第i分流配管分别设置阀(AVxy)。

Description

气体分流装置及使用气体分流装置的玻璃微粒堆积体的制造 方法
技术领域
本发明涉及将气体分流而向多个被供给部供给的气体分流装置及使用了该气体分流装置的玻璃微粒堆积体的制造方法。
背景技术
石英玻璃系的光纤通常通过制造被称为预成形品的光纤母材并对该光纤母材进行拉丝来制造。预成形品通过对玻璃微粒体集合而成的玻璃微粒堆积体进行加热而脱水及烧结来制造。作为玻璃微粒堆积体的制造方法，已知有例如VAD(Vapor-phase AxialDeposition：气相轴向沉积)法、OVD(Outside Vapor Deposition：外气相沉积)法等。
在OVD法中，对于长条的芯材沿着其长度方向配置多个燃烧器，向基于多个燃烧器的氢氧火焰中供给包含SiCl4等的原料气体。由此，生成玻璃微粒而堆积在芯材上，形成玻璃微粒堆积体。然后，对于玻璃微粒堆积体在炉中进行脱水及烧结，由此得到预成形品。
关于上述玻璃微粒堆积体的制造方法，专利文献1记载了对于遍及玻璃棒的全长而等间隔地配置的多个燃烧器各自的气体条件分别控制，以能够实现堆积体的形状的均匀化的情况。该各燃烧器的气体条件的控制使用设于各燃烧器的质量流控制器(MFC)。
另外，在专利文献2、专利文献3中记载有为了将向燃烧器的气体的输送的一致性及再现性保证为高的程度而使用将气流分流成多个部分气流的分流器等的情况。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开平3-279234号公报
【专利文献2】日本特开平8-284904号公报
【专利文献3】日本专利第5090646号说明书
发明内容
【发明的概要】
【发明要解决的课题】
如上述光纤用玻璃微粒堆积体的制造方法那样存在向沿着芯材等对象物的长度方向配置的燃烧器等的多个被供给部供给原料气体、可燃性气体、助燃性气体等气体，通过这多个被供给部来制造产品的情况。在这样的情况下，为了确保制造的产品的长度方向上的均匀性、稳定性而要求对多个被供给部以尽可能高的均匀性供给气体。
然而，在如专利文献1记载那样在各被供给部设有MFC的方法中，难以排除MFC的经时变化或MFC间的个体差的影响。
另外，在如专利文献2或专利文献3记载那样使用分流器的方法中，无法忽视分流器自身的加工精度的影响。而且，难以消除配管间的个体差引起的阻力差。因此，即便是使用分流器的方法，也难以完全均等地对气体进行分流。
本发明鉴于上述情况而作出，目的在于提供一种能够以高均匀性向多个被供给部供给气体的气体分流装置及使用了该气体分流装置的玻璃微粒堆积体的制造方法。
【用于解决课题的方案】
根据本发明的一观点，提供一种气体分流装置，将气体分流而供给到第一被供给部至第N(其中，N为2以上的整数)被供给部，其特征在于，所述气体分流装置具有第一配管至第N配管，所述第一配管至第N配管分别在下游端侧分流成第一分流配管至第N分流配管，分别关于1以上且N以下的整数i，所述第一配管至第N配管的所述第i分流配管分别共同地连接于所述第i被供给部，在所述第一配管至第N配管的所述第i分流配管分别设置阀。
根据本发明的另一观点，提供一种气体分流装置，将气体分流而供给到第一被供给部至第N(其中，N为2以上的整数)被供给部，其特征在于，所述气体分流装置具有：多个分流器，具有分流而导出所述气体的第一气体导出口至第N气体导出口；及多个配管，将所述多个分流器各自的所述第一气体导出口至第N气体导出口以1:1的方式连接于所述第一被供给部至第N被供给部中的任一个，所述多个分流器各自的所述第一气体导出口至第N气体导出口在所述分流器中的位置互不相同，与所述第一被供给部至第N被供给部分别连接的多个所述气体导出口在所述分流器中的位置互不相同。
根据本发明的再一观点，提供一种气体分流装置，将气体分流而供给到第一被供给部至第N(其中，N为2以上的整数)被供给部，其特征在于，所述气体分流装置具有：多个分流器，是具有分流而导出所述气体的第一气体导出口至第N气体导出口的多个分流器，且体积互不相同；及多个配管，将所述多个分流器各自的所述第一气体导出口至第N气体导出口以1:1的方式与所述第一被供给部至第N被供给部中的任一个连接。
根据本发明的再一观点，提供一种气体分流装置，将气体分流而供给到第一被供给部至第N(其中，N为2以上的整数)被供给部，其特征在于，所述气体分流装置具有：体积可变的分流器，具有分流而导出所述气体的第一气体导出口至第N气体导出口；及多个配管，将所述分流器的所述第一气体导出口至第N气体导出口以1:1的方式与所述第一被供给部至第N被供给部中的任一个连接。
【发明效果】
根据本发明，能够以高均匀性向多个被供给部供给气体。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的气体分流装置的概略图。
图2是表示本发明的第一实施方式的气体分流装置的动作的流程图。
图3是表示本发明的第三实施方式的气体分流装置的概略图。
图4是表示本发明的第三实施方式的气体分流装置的动作的流程图。
图5是表示本发明的第六实施方式的气体分流装置的概略图。
图6是表示本发明的第六实施方式的气体分流装置的动作的流程图。
图7是表示本发明的第七实施方式的气体分流装置的概略图。
具体实施方式
[第一实施方式]
使用图1及图2，说明本发明的第一实施方式的气体分流装置。图1是表示本实施方式的气体分流装置的概略图。图2是表示本实施方式的气体分流装置的动作的流程图。
首先，使用图1，说明本实施方式的气体分流装置的结构。
如图1所示，本实施方式的气体分流装置100将气体分流而向应被供给气体的被供给部即多个燃烧器10-1～10-5供给。需要说明的是，以下，说明燃烧器10-1～10-5是通过OVD法用于制造光纤用玻璃微粒堆积体的燃烧器的情况的例子。而且，燃烧器的个数只要是2个以上的多个即可，没有特别限定于此，以下，说明使用5个燃烧器10-1～10-5的情况的例子。
燃烧器10-1～10-5是相互以同一设计制作的例如石英玻璃制的结构。各燃烧器10-1～10-5形成火焰并向该火焰中导入原料气体，因此被供给多个气体。向各燃烧器10-1～10-5供给的多个气体是例如氢(H2)气、氧(O2)气、氩(Ar)气、及原料气体。原料气体包含SiCl4等。在OVD法中，在各燃烧器10-1～10-5中，使用这些气体形成氢氧火焰，并向该氢氧火焰中导入原料气体。将各气体向燃烧器10-1～10-5供给的流量没有特别限定，H2气体的流量为例如20000～40000sccm。O2气体的流量为例如35000～40000sccm。Ar气体的流量为例如3000～5000sccm。原料气体的流量为例如3000～10000sccm。
需要说明的是，以下，说明对于向各燃烧器10-1～10-5供给的多个气体中的一种气体进行供给的结构的例子，但是将其他的气体向各燃烧器10-1～10-5供给的结构也可以设为与以下说明的结构同样的结构。
燃烧器10-1～10-5的喷吹火焰的长条棒状的芯材12是将预成形品的玻璃微粒堆积而成的，例如是玻璃棒。芯材12被保持为其长度方向成为水平。而且，芯材12被保持为能够以其中心轴为旋转轴旋转。芯材12的长度没有特别限定，但是为例如几米，更具体而言为例如1～2m。
燃烧器10-1～10-5沿着长条棒状的芯材12的长度方向等间隔地在水平方向上排列配置。需要说明的是，在本实施方式中，以5个燃烧器10-1～10-5为例来说明，但是例如相对于长度1～2m的芯材12而配置的燃烧器数可以设为5～30。通过这样将燃烧器10-1～10-5等间隔地配置，从而燃烧器10-1～10-5产生的多个火焰等间隔地朝向芯材12喷吹。
另外，燃烧器10-1～10-5能够沿着芯材12的长度方向在规定的范围往复移动。需要说明的是，也可以取代将燃烧器10-1～10-5构成为能够往复移动，而使芯材12能够沿其长度方向往复移动。
本实施方式的气体分流装置100具有对于应向多个燃烧器10-1～10-5供给的气体进行分流的分流器14。而且，本实施方式的气体分流装置100具有向分流器14供给气体的配管系统和将分流器14与多个燃烧器10-1～10-5之间连接的配管系统。
分流器14为例如金属制的结构，具有2个气体导入口14i-1、14i-2和与多个燃烧器10-1～10-5的个数同数的多个气体导出口14o-1～14o-5。多个气体导出口14o-1～14o-5沿着一定的排列方向等间隔地排列设置。分流器14以多个气体导出口14o-1～14o-5的排列方向与例如芯材12的长度方向同样地成为水平的方式配置。
需要说明的是，分流器14的体积没有特别限定，可以根据气体的供给条件等进行选定，但是为例如1000～5000cm3。而且，虽然说明分流器14具有2个气体导入口14i-1、14i-2的情况，但是气体导入口的个数没有限定为2个。气体导入口的个数可以为1个，也可以为2个以上的多个，可以根据气体的供给条件、分流器14的体积等而适当变更。
本实施方式的气体分流装置100具有用于将应向燃烧器10-1～10-5供给的同种的气体向分流器14供给的配管16-1、16-2。配管16-1、16-2的上游端与应向燃烧器10-1～10-5供给的气体的供给源(未图示)连接。在配管16-1、16-2分别设有MFC18-1、18-2。通过MFC18-1、18-2能够分别控制在配管16-1、16-2内朝向分流器14流动的气体的流量。
在分流器14的2个气体导入口14i-1、14i-2上分别连接配管16-1、16-2的下游端。
另外，分流器14配置在多个配管20-1～20-5的上游。在分流器14的多个气体导出口14o-1～14o-5分别连接配管20-1～20-5的上游端。分流器14以向多个气体导出口14o-1～14o-5的气体的分流比成为均等的方式设计。即，分流器14以从配管16-1，16-2导入到分流器14的气体从多个气体导出口14o-1～14o-5以均等的分流比分别向配管20-1～20-5导出的方式设计。
各配管20-1～20-5在各自的下游端侧分流成与多个燃烧器10-1～10-5的个数同数的多个分流配管。即，配管20-1在其下游端侧分流成分流配管20-1-1～20-1-5。配管20-2在其下游端侧分流成分流配管20-2-1～20-2-5。配管20-3在其下游端侧分流成分流配管20-3-1～20-3-5。配管20-4在其下游端侧分流成分流配管20-4-1～20-4-5。配管20-5在其下游端侧分流成分流配管20-5-1～20-5-5。
在配管20-1～20-5的分流配管分别设有对分流配管进行开闭的气阀。即，在分流配管20-1-1～20-1-5分别设有气阀AV11、AV12、AV13、AV14、AV15。在分流配管20-2-1～20-2-5分别设有气阀AV21、AV22、AV23、AV24、AV25。在分流配管20-3-1～20-3-5分别设有气阀AV31、AV32、AV33、AV34、AV35。在分流配管20-4-1～20-4-5分别设有气阀AV41、AV42、AV43、AV44、AV45。在分流配管20-5-1～20-5-5分别设有气阀AV51、AV52、AV53、AV54、AV55。需要说明的是，在以下的说明中，有时将这些气阀标记为气阀AVxy(其中，x是满足1≤x≤5的整数，y是满足1≤y≤5的整数)。
在分流源的配管互不相同的分流配管20-1-1、20-2-1、20-3-1、20-4-1、20-5-1的下游端，共同地连接配管22-1的上游端。在分流源的配管互不相同的分流配管20-1-2、20-2-2、20-3-2、20-4-2、20-5-2的下游端，共同地连接配管22-2的上游端。在分流源的配管互不相同的分流配管20-1-3、20-2-3、20-3-3、20-4-3、20-5-3的下游端，共同地连接配管22-3的上游端。在分流源的配管互不相同的分流配管20-1-4、20-2-4、20-3-4、20-4-4、20-5-4的下游端，共同地连接配管22-4的上游端。在分流源的配管互不相同的分流配管20-1-5、20-2-5、20-3-5、20-4-5、20-5-5的下游端，共同地连接配管22-5的上游端。
配管22-1的下游端连接于燃烧器10-1，从配管22-1向燃烧器10-1供给气体。配管22-2的下游端连接于燃烧器10-2，从配管22-2向燃烧器10-2供给气体。配管22-3的下游端连接于燃烧器10-3，从配管22-3向燃烧器10-3供给气体。配管22-4的下游端连接于燃烧器10-4，从配管22-4向燃烧器10-4供给气体。配管22-5的下游端连接于燃烧器10-5，从配管22-5向燃烧器10-5供给气体。
本实施方式的气体分流装置100还具有对气阀AVxy的开闭进行控制的控制部24。控制部24具有执行各种运算、控制、判别等处理的CPU(未图示)。而且，控制部24具有存储通过CPU执行的各种控制程序、CPU参照的数据库等的ROM(未图示)。而且，控制部24具有暂时存储CPU处理中的数据或输入数据等的RAM(未图示)。
控制部24在使用燃烧器10-1～10-5的火焰来制造预成形品期间，以多次随机地切换气阀AVxy的开闭状态的方式控制气阀AVxy的开闭。在气阀AVxy的开闭状态的切换时，控制部24以满足以下的条件(I)及(II)的方式控制气阀AVxy的开闭。
(I)分别关于x＝1～5，使气阀AVx1、AVx2、AVx3、AVx4、AVx5中的任一个为开放状态，使其余为关闭状态。
(II)分别关于y＝1～5，使气阀AV1y、AV2y、AV3y、AV4y、AV5y中的任一个为开放状态，使其余为关闭状态。
控制部24以规定的时间间隔执行上述气阀AVxy的开闭状态的切换。该时间间隔没有特别限定，但是可以设为例如1～10分钟。
在制造玻璃微粒堆积体的期间，通过上述控制部24对气阀AVxy的开闭状态的切换，而将分流器14的多个气体导出口14o-1～14o-5与多个燃烧器10-1～10-5以一一对应的方式连接。此外，对于燃烧器10-1～10-5连接的分流器14的气体导出口14o-1～14o-5随机地切换。
在本实施方式的气体分流装置100中，以向多个气体导出口14o-1～14o-5的气体的分流比成为均等的方式设计分流器14。而且，以从多个气体导出口14o-1～14o-5至燃烧器10-1～10-5的配管阻力之差极力减小的方式设计。然而，以加工精度或经时变化为起因，分流器14的分流比有时不会完全均等。而且，以加工精度或经时变化为起因，从多个气体导出口14o-1～14o-5至燃烧器10-1～10-5的配管阻力有时会产生差异。此外，在燃烧器10-1～10-5之间，虽然它们相互以同一设计制作，但是以加工精度或经时变化为起因而存在个体差。这样，在从分流器14至燃烧器10-1～10-5之间，存在以加工精度或经时变化为起因的构件或部件的不均。构件或部件的不均存在的状态下，由于其影响，难以高均匀性地向多个燃烧器10-1～10-5供给气体。其结果是，沿着芯材12的长度方向制造的玻璃微粒堆积体的长度方向上的均匀性、稳定性可能受损。
相对于此，在本实施方式的气体分流装置100中，通过控制部24对气阀AVxy的开闭状态的切换，而随机地切换对于燃烧器10-1～10-5连接的分流器14的气体导出口14o-1～14o-5。由此，上述那样的以加工精度或经时变化为起因的构件或部件的不均产生的影响被抵消，因此能够降低构件或部件的不均产生的影响。因此，根据本实施方式，能够降低构件或部件的不均产生的影响，并以高均匀性向多个燃烧器10-1～10-5供给气体。这样，根据本实施方式，能够制造出长度方向上的均匀性、稳定性优异的玻璃微粒堆积体。而且，即使存在燃烧器或配管的更换的情况下，也能够以高再现性再现出与更换前同样的气体的供给状态，能够以高再现性制造出长度方向上的均匀性、稳定性优异的玻璃微粒堆积体。
接下来，关于本实施方式的气体分流装置100的动作，还使用图2进行说明。
在气体分流装置100的动作开始前，气阀AVxy全部成为关闭状态。
首先，开始气体分流装置100的动作，从配管16-1、16-2朝向分流器14导入气体。在从配管16-1、16-2导入气体期间，MFC18-1、18-2分别控制在配管16-1、16-2中流动的气体的流量。
接下来，通过控制部24，控制气阀AVxy的开闭(步骤S11)。由此，使气阀AVxy的开闭状态成为满足上述条件(I)及(II)的开闭状态。在气阀AVxy的开闭的控制时，控制部24例如生成随机数或伪随机数，基于生成的随机数或伪随机数来选定成为开放状态的气阀而使其成为开放状态，并使其余的气阀成为关闭状态。
在如上所述设定了气阀AVxy的开闭状态之后，向多个燃烧器10-1～10-5分别供给气体(步骤S12)。而且，关于玻璃微粒堆积体的制造使用的其他的气体，也同样地向多个燃烧器10-1～10-5供给。
在如上所述被供给气体的各燃烧器10-1～10-5中，通过供给的气体中的燃料气体来形成火焰，并将供给的气体中的原料气体导入到火焰中。这样，包含原料的火焰朝向以中心轴为旋转轴进行旋转的芯材12喷吹。由此，作为光纤的预成形品的玻璃微粒堆积在芯材12上。需要说明的是，在此期间，可以使多个燃烧器10-1～10-5沿着芯材12的长度方向往复移动。
在如上所述将玻璃微粒堆积在芯材12上的期间，对堆积在芯材12上的玻璃微粒的堆积重量进行监控，基于监控的堆积重量，判定玻璃微粒的堆积是否结束(步骤S13)。
在玻璃微粒的堆积重量小于规定的重量，堆积不结束而继续时(步骤S13为“否”)，判定是否经过了应切换气阀AVxy的开闭状态的时间间隔(步骤S14)。
在未经过应切换气阀AVxy的开闭状态的时间间隔时(步骤S14为“否”)，返回步骤S12，原封不动地供给各气体并继续玻璃微粒的堆积。
另一方面，在经过了应切换气阀AVxy的开闭状态的时间间隔时(步骤S14为“是”)，返回步骤S11，再次通过控制部24控制气阀AVxy的开闭。由此，在将气阀AVxy的开闭状态随机地切换成满足上述条件(I)及(II)的开闭状态之后，供给各气体，并继续玻璃微粒的堆积。在气阀AVxy的开闭的控制时，控制部24例如生成随机数或伪随机数，基于生成的随机数或伪随机数来选定成为开放状态的气阀而使其成为开放状态，并使其余的气阀成为关闭状态。
这样，根据本实施方式，通过控制部24对气阀AVxy的开闭状态的随机的切换，来随机地切换对于燃烧器10-1～10-5连接的分流器14的气体导出口14o-1～14o-5。由此，能够降低以加工精度或经时变化为起因的构件或部件的不均产生的影响。
需要说明的是，气阀AVxy的开闭状态的切换优选以从各气体导出口14o-1～14o-5导出的气体向各燃烧器10-1～10-5供给的时间的累计时间在燃烧器10-1～10-5之间相等的方式进行。由此，能够进一步降低以加工精度或经时变化为起因的构件或部件的不均产生的影响，能够以更高均匀性向多个燃烧器10-1～10-5供给气体。
另一方面，在玻璃微粒的堆积重量成为规定的重量而堆积结束时(步骤S13为“是”)，通过控制部24，使气阀AVxy全部成为关闭状态(步骤S15)。这样，结束玻璃微粒向芯材12上的堆积，得到作为玻璃微粒的堆积物的玻璃微粒堆积体。
然后，对于如上所述得到的玻璃微粒堆积体在炉中进行脱水及烧结，由此得到预成形品。
如以上所述，根据本实施方式，能够以高均匀性向多个被供给部供给气体。
[第二实施方式]
说明本发明的第二实施方式的气体分流装置。需要说明的是，对于与上述第一实施方式的气体分流装置同样的结构元件，标注同一符号而省略或简化说明。
在上述第一实施方式中，说明了以多次随机地切换气阀AVxy的开闭状态的方式控制气阀AVxy的开闭的情况的例子。然而，气阀AVxy的开闭的控制没有限定为以多次随机地切换气阀AVxy的开闭状态的方式进行的情况。可以是例如以多次有规律地切换气阀AVxy的开闭状态的方式控制气阀AVxy的开闭。
在本实施方式中，说明以多次有规律地切换气阀AVxy的开闭状态的方式控制气阀AVxy的开闭的情况。
这种情况下，例如，每当应切换气阀AVxy的开闭状态的规定的时间间隔经过时，如下同步地控制以下的各阀组的气阀Axy的开闭。
首先，关于气阀AV11～AV15的阀组，按照气阀AV11、气阀AV12、气阀AV13、气阀AV14及气阀AV15的顺序反复成为开放状态。另一方面，使开放状态的气阀以外的其余的气阀成为关闭状态。
另外，关于气阀AV21～AV25的阀组，按照气阀AV22、气阀AV23、气阀AV24、气阀AV25及气阀AV21的顺序反复成为开放状态。另一方面，开放状态的气阀以外的其余的气阀成为关闭状态。
另外，关于气阀AV31～AV35的阀组，按照气阀AV33、气阀AV34、气阀AV35、气阀AV31及气阀AV32的顺序反复成为开放状态。另一方面，开放状态的气阀以外的其余的气阀成为关闭状态。
另外，关于气阀AV41～AV45的阀组，按照气阀AV44、气阀AV45、气阀AV41、气阀AV42及气阀AV43的顺序反复成为开放状态。另一方面，开放状态的气阀以外的其余的气阀成为关闭状态。
另外，关于气阀AV51～AV55的阀组，按照气阀AV55、气阀AV51、气阀AV52、气阀AV53及气阀AV54的顺序反复成为开放状态。另一方面，开放状态的气阀以外的其余的气阀成为关闭状态。
如上所述，也可以是以多次有规律地将气阀AVxy的开闭状态切换成满足上述条件(I)及(II)的开闭状态的方式，控制气阀AVxy的开闭。通过这样的气阀AVxy的开闭状态的有规律的切换，来有规律地切换对于燃烧器10-1～10-5连接的分流器14的气体导出口14o-1～14o-5。通过这样的有规律的切换，也能够降低以加工精度或经时变化为起因的构件或部件的不均产生的影响。因此，根据本实施方式，能够降低构件或部件的不均产生的影响，并以高均匀性向多个燃烧器10-1～10-5供给气体。
需要说明的是，这种情况下，气阀AVxy的开闭状态的切换优选以从各气体导出口14o-1～14o-5导出的气体向各燃烧器10-1～10-5供给的时间的累计时间在燃烧器10-1～10-5之间相等的方式进行。
本发明并不局限于上述第一及第二实施方式，能够进行各种变形。
例如，在上述第一及第二实施方式中，说明了将气体分流而向5个燃烧器10-1～10-5供给的情况的例子，但是燃烧器的个数只要为2个以上的多个即可，没有特别限定。
在将气体分流而向第一～第N(其中，N为2以上的整数)燃烧器供给时，分流器具有导出气体的第一气体导出口至第N气体导出口，以向第一气体导出口至第N气体导出口的气体的分流比成为均等的方式设计。而且，在第一气体导出口至第N气体导出口分别连接第一配管至第N配管的上游端。而且，第一配管至第N配管分别在下游端侧分流成第一分流配管至第N分流配管。此外，分别关于1以上且N以下的整数i，将第一配管至第N配管的第i分流配管分别共同地连接于第i燃烧器，在第一配管至第N配管的第i分流配管上分别设置阀。
在将气体分流而向上述第一燃烧器至第N燃烧器供给的情况下，控制部只要以满足如下的第一条件及第二条件的方式控制阀的开闭即可。即，第一条件是分别关于1以上且N以下的整数j，使第j配管的第一分流配管至第N分流配管上设置的N个阀中的1个为开放状态，使其余为关闭状态的条件。而且，第二条件是分别关于1以上且N以下的整数k，使第一配管至第N配管的第k分流配管上设置的N个阀中的1个为开放状态，使其余为关闭状态的条件。
另外，在上述第一及第二实施方式中，作为被供给气体的多个被供给部，以燃烧器10-1～10-5为例进行了说明，但是被供给部没有限定燃烧器。被供给部只要是使用被供给的气体进行产品的制造、对于被加工品的加工等某些处理的结构即可。
另外，在上述第一及第二实施方式中，说明了作为被供给部的燃烧器10-1～10-5沿着长条的对象物即芯材12的长度方向配置的情况的例子，但是多个被供给部可以不必沿着对象物的长度方向配置。
另外，在上述第一及第二实施方式中，说明使用了气阀AVxy的情况的例子，但也可以取代气阀而使用通过控制部24能够控制开闭的各种阀。例如，可以取代气阀而使用电磁阀等。
另外，在上述第一及第二实施方式中，说明了将芯材12保持为其长度方向成为水平的情况的例子，但是保持芯材12的方式没有限定于此。例如，可以将芯材12保持为其长度方向成为铅垂方向。这种情况下，燃烧器10-1～10-5能够沿着铅垂方向地配置的芯材12的长度方向而等间隔地配置。而且，分流器14可以与上述同样地配置成多个气体导出口14o-1～14o-5的排列方向成为水平，也可以配置成多个气体导出口14o-1～14o-5的排列方向成为铅垂方向。
另外，上述第一及第二实施方式也可以适用于不使用分流器的情况或分流器的分流比不均等的情况。
[第三实施方式]
使用图3及图4，说明本发明的第三实施方式的气体分流装置。图3是表示本实施方式的气体分流装置的概略图。图4是表示本实施方式的气体分流装置的动作的流程图。
首先，使用图3，说明本实施方式的气体分流装置的结构。
如图3所示，本实施方式的气体分流装置1100将气体分流而向应被供给气体的作为被供给部的多个燃烧器110-1～110-3供给。需要说明的是，以下，说明燃烧器110-1～110-3为通过OVD法而用于制造光纤用玻璃微粒堆积体的燃烧器的情况的例子。而且，燃烧器的个数只要为2个以上的多个即可，没有特别限定，但是以下，说明使用了3个燃烧器110-1～110-3的情况的例子。
燃烧器110-1～110-3是相互以同一设计制作的例如石英玻璃制的结构。各燃烧器110-1～110-3形成火焰并向该火焰中导入原料气体，因此被供给多个气体。向各燃烧器110-1～110-3供给的多个气体是例如氢(H2)气、氧(O2)气、氩(Ar)气、及原料气体。原料气体包含SiCl4等。在OVD法中，在各燃烧器110-1～110-3中，使用上述的气体，形成氢氧火焰，并向该氢氧火焰中导入原料气体。将各气体向燃烧器110-1～110-3供给的流量没有特别限定，但是H2气体的流量为例如20000～40000sccm。O2气体的流量为例如35000～40000sccm。Ar气体的流量为例如3000～5000sccm。原料气体的流量为例如3000～10000sccm。
需要说明的是，以下，说明对于向各燃烧器110-1～110-3供给的多个气体中的一种气体进行供给的结构的例子，但是将其他的气体向各燃烧器110-1～110-3供给的结构也可以设为与以下说明的结构同样的结构。
燃烧器110-1～110-3的喷吹火焰的长条棒状的芯材112是预成形品的玻璃微粒堆积而成的，例如为玻璃棒。芯材112被保持为其长度方向成为铅垂方向。而且，芯材112被保持为能够以其中心轴为旋转轴旋转。芯材112的长度没有特别限定，但是为例如几米，更具体而言为例如1～2m。
当芯材112大型化而成为长条或变重时，将芯材112保持为其长度方向成为水平的话，芯材112产生挠曲。其结果是，难以沿长度方向确保均匀性地制造玻璃微粒堆积体。在本实施方式中，芯材112被保持为其长度方向成为铅垂方向，因此能够抑制芯材112的挠曲的发生。
燃烧器110-1～110-3沿着长条棒状的芯材112的长度方向等间隔地在铅垂方向方向上排列配置。需要说明的是，在本实施方式中，以3个燃烧器110-1～110-3为例进行说明，但是对于例如长度1～2m的芯材112配置的燃烧器数可以设为5～30。通过这样将燃烧器110-1～110-3等间隔地配置，燃烧器110-1～110-3的多个火焰等间隔地朝向芯材112喷吹。
另外，燃烧器110-1～110-3沿着芯材112的长度方向在规定的范围内能够往复移动。需要说明的是，也可以取代使燃烧器110-1～110-3能够往复移动的结构，而使芯材112能够沿其长度方向往复移动。
本实施方式的气体分流装置1100具有对于应向多个燃烧器110-1～110-3供给的气体进行分流的多个分流器114-1～114-3。而且，本实施方式的气体分流装置1100具有：向多个分流器114-1～114-3供给气体的配管系统；将多个分流器114-1～114-3与多个燃烧器110-1～110-3之间连接的配管系统。
分流器114-1～114-3分别为例如金属制的结构，相互以同一设计来制作。
分流器114-1具有2个气体导入口114-1i-1、114-1i-2和与多个燃烧器110-1～110-3的个数同数的多个气体导出口114-1o-1～114-1o-3。多个气体导出口114-1o-1～114-1o-3沿着一定的排列方向等间隔地排列设置。
分流器114-2具有2个气体导入口114-2i-1、114-2i-2和与多个燃烧器110-1～110-3的个数同数的多个气体导出口114-2o-1～114-2o-3。多个气体导出口114-2o-1～114-2o-3沿着一定的排列方向等间隔地排列设置。
分流器114-3具有2个气体导入口114-3i-1、114-3i-2和与多个燃烧器110-1～110-3的个数同数的多个气体导出口114-3o-1～114-3o-3。多个气体导出口114-3o-1～114-3o-3沿着一定的排列方向等间隔地排列设置。
分流器114-1～114-3从上侧向下侧依次铅垂方向地排列配置。在铅垂方向地排列配置的分流器114-1～114-3中，多个气体导出口114-1o-1～114-1o-3、114-2o-1～114-2o-3、114-3o-1～114-3o-3的排列方向与芯材112的长度方向同样地成为铅垂方向。
由于如上所述配置分流器114-1～114-3，因此分流器114-1～114-3的多个气体导出口的高度位置不同，在它们之间存在高低差。即，在分流器114-1中，气体导出口114-1o-1位于上段，气体导出口114-1o-2位于中段，气体导出口114-1o-3位于下段。在分流器114-2中，气体导出口114-2o-1位于上段，气体导出口114-2o-2位于中段，气体导出口114-2o-3位于下段。在分流器114-3中，气体导出口114-3o-1位于上段，气体导出口114-3o-2位于中段，气体导出口114-3o-3位于下段。
需要说明的是，分流器114-1～114-3的体积没有特别限定，可以根据气体的供给条件等进行选定，但是为例如1000～5000cm3。而且，说明分流器114-1～114-3分别具有2个气体导入口的情况，但是气体导入口的个数没有限定为2个。气体导入口的个数可以为1个，也可以为2个以上的多个，可以根据气体的供给条件、分流器114-1～114-3的体积等而适当变更。
本实施方式的气体分流装置1100具有用于将应向燃烧器110-1～110-3供给的同种的气体向分流器114-1～114-3供给的配管116-1、116-2。配管116-1、116-2的上游端与应向燃烧器110-1～110-3供给的气体的供给源(未图示)连接。在配管116-1、116-2分别设置MFC118-1、118-2。通过MFC118-1、118-2，能够分别控制在配管116-1、116-2内朝向分流器114-1～114-3流动的气体的流量。
配管116-1、116-2在各自的下游端侧，分流成与分流器114-1～114-3的个数同数的多个分流配管。即，配管116-1在其下游端侧，分流成分流配管116-1-1～116-1-3。配管116-2在其下游端侧，分流成分流配管116-2-1～116-2-3。
在分流器114-1的2个气体导入口114-1i-1、114-1i-2分别连接分流配管116-1-1、116-2-1的下游端。在分流器114-2的2个气体导入口114-2i-1、114-2i-2分别连接分流配管116-1-2、116-2-2的下游端。在分流器114-3的2个气体导入口114-3i-1、114-3i-2分别连分流配管116-1-3、116-2-3的下游端。
在配管116-1、116-2的分流配管分别设置对分流配管进行开闭的气阀。即，在分流配管116-1-1、116-2-1分别设置气阀BV11、BV12。在分流配管116-1-2、116-2-2分别设置气阀BV21、BV22。在分流配管116-1-3、116-2-3分别设置气阀BV31、BV32。需要说明的是，在以下的说明中，有时将上述气阀标记为气阀BVxy(其中，x为满足1≤x≤3的整数，y为1或2)。
另外，在分流器114-1的多个气体导出口114-1o-1～114-1o-3分别连接配管120-1-1～120-1-3的上游端。分流器114-1以向多个气体导出口114-1o-1～114-1o-3的气体的分流比成为均等的方式设计。即，分流器114-1以从分流配管116-1-1、116-2-1导入到分流器114-1的气体从多个气体导出口114-1o-1～114-1o-3以均等的分流比分别向配管120-1-1～120-1-3导出的方式设计。
在配管120-1-1～120-1-3分别设置止回阀(单向阀)CV11、CV12、CV13。止回阀CV11、CV12、CV13分别放置配管120-1-1～120-1-3中的气体的从下游侧向作为上游侧的分流器114-1侧的倒流。需要说明的是，也可以取代止回阀CV11、CV12、CV13，分别设置与气体导入侧的气阀BV11、BV12同步地开闭的气阀。
另外，在分流器114-2的多个气体导出口114-2o-1～114-2o-3分别连接配管120-2-1～120-2-3的上游端。分流器114-2以向多个气体导出口114-2o-1～114-2o-3的气体的分流比成为均等的方式设计。即，分流器114-2以从分流配管116-1-2、116-2-2导入到分流器114-2的气体从多个气体导出口114-2o-1～114-2o-3以均等的分流比分别向配管120-2-1～120-2-3导出的方式设计。
在配管120-2-1～120-2-3分别设置止回阀CV21、CV22、CV23。止回阀CV21、CV22、CV23分别防止配管120-2-1～120-2-3中的气体的从下游侧向作为上游侧的分流器114-2侧的倒流。需要说明的是，也可以取代止回阀CV21、CV22、CV23，分别设置与气体导入侧的气阀BV21、BV22同步地开闭的气阀。
另外，在分流器114-3的多个气体导出口114-3o-1～114-3o-3分别连接配管120-3-1～120-3-3的上游端。分流器114-3以向多个气体导出口114-3o-1～114-3o-3的气体的分流比成为均等的方式设计。即，分流器114-3以从分流配管116-1-3、116-2-3导入到分流器114-3的气体从多个气体导出口114-3o-1～114-3o-3以均等的分流比分别向配管120-3-1～120-3-3导出的方式设计。
在配管120-3-1～120-3-3分别设置止回阀CV31、CV32、CV33。止回阀CV31、CV32、CV33分别防止配管120-3-1～120-3-3中的气体的从下游侧向作为上游侧的分流器114-3侧的倒流。需要说明的是，也可以取代止回阀CV31、CV32、CV33，分别设置与气体导入侧的气阀BV31、BV32同步地开闭的气阀。
需要说明的是，在以下的说明中，有时将上述的止回阀标记为止回阀CVmn(其中，m为满足1≤m≤3的整数，n为满足1≤n≤3的整数)。
在配管120-1-1、120-2-2、120-3-3的下游端，共同地连接配管122-1的上游端。上述配管120-1-1、120-2-2、120-3-3连接于分流器的高低差不同的气体导出口。即，配管120-1-1连接于上段的气体导出口114-1o-1，配管120-2-2连接于中段的气体导出口114-2o-2，配管120-3-3连接于下段的气体导出口114-3o-3。
在配管120-1-3、120-2-1、120-3-2的下游端，共同地连接配管122-2的上游端。上述配管120-1-3、120-2-1、120-3-2连接于分流器的高低差不同的气体导出口。即，配管120-1-3连接于下段的气体导出口114-1o-3，配管120-2-1连接于上段的气体导出口114-2o-1，配管120-3-2连接于中段的气体导出口114-3o-2。
在配管120-1-2、120-2-3、120-3-1的下游端，共同地连接配管122-3的上游端。上述配管120-1-2、120-2-3、120-3-1连接于分流器的高低差不同的气体导出口。即，配管120-1-2连接于中段的气体导出口114-1o-2，配管120-2-3连接于下段的气体导出口114-2o-3，配管120-3-1连接于上段的气体导出口114-3o-1。
配管122-1的下游端连接于燃烧器110-1，从配管122-1向燃烧器110-1供给气体。配管122-2的下游端连接于燃烧器110-2，从配管122-2向燃烧器110-2供给气体。配管122-3的下游端连接于燃烧器110-3，从配管122-3向燃烧器110-3供给气体。
这样，多个分流器114-1～114-3各自的多个气体导出口通过配管以1:1的方式连接于多个燃烧器110-1～110-3中的任一个。即，分流器114-1的气体导出口114-1o-1经由配管120-1-1、122-1而连接于燃烧器110-1。分流器114-1的气体导出口114-1o-2经由配管120-1-2、122-3而连接于燃烧器110-3。分流器114-1的气体导出口114-1o-3经由配管120-1-3、122-2而连接于燃烧器110-2。分流器114-2的气体导出口114-2o-1经由配管120-2-1、122-2而连接于燃烧器110-2。分流器114-2的气体导出口114-2o-2经由配管120-2-2、122-1而连接于燃烧器110-1。分流器114-2的气体导出口114-2o-3经由配管120-2-3、122-3而连接于燃烧器110-3。分流器114-3的气体导出口114-3o-1经由配管120-3-1、122-3而连接于燃烧器110-3。分流器114-3的气体导出口114-3o-2经由配管120-3-2、122-2而连接于燃烧器110-2。分流器114-3的气体导出口114-3o-3经由配管120-3-3、122-1而连接于燃烧器110-1。
本实施方式的气体分流装置1100还具有对气阀BVxy的开闭进行控制的控制部124。控制部124具有执行各种运算、控制、判别等处理的CPU(未图示)。而且，控制部124具有存储通过CPU执行的各种控制程序、CPU参照的数据库等的ROM(未图示)。而且，控制部124具有暂时存储CPU处理中的数据或输入数据等的RAM(未图示)。
控制部124在使用燃烧器110-1～110-3的火焰来制造玻璃微粒堆积体的期间，以多次随机地将气体的分流所使用的分流器切换成分流器114-1～114-3中的任一个的方式控制气阀BVxy的开闭。在使用的分流器的切换时，控制部124同步地控制对于分流器114-1的气阀BV11、BV12的开闭。而且，同步地控制对于分流器114-2的气阀BV21、BV22的开闭。而且，同步地控制对于分流器114-3的气阀BV31、BV32的开闭。而且，控制部124使上述同步控制的气阀BV11、BV12的组、气阀BV21、BV22的组、及气阀BV31、BV32的组中的任1组为开放状态，使其余的组为关闭状态。
控制部124以规定的时间间隔执行上述使用的分流器的切换。该时间间隔没有特别限定，但是可以设为例如1～10分钟。
在制造玻璃微粒堆积体期间，通过上述控制部124对分流器的切换，为了对于向多个燃烧器110-1～110-3供给的气体进行分流而使用分流器114-1～114-3中的任一个，并随机地切换使用的分流器。
如果使用的分流器不同，则向多个燃烧器110-1～110-3供给气体的分流器的气体导出口的高度位置不同。即，当使用分流器114-1时，从上段的气体导出口114-1o-1向燃烧器110-1供给气体，从下段的气体导出口114-1o-3向燃烧器110-2供给气体，从中段的气体导出口114-1o-2向燃烧器110-3供给气体。当使用分流器114-2时，从中段的气体导出口114-2o-2向燃烧器110-1供给气体，从上段的气体导出口114-2o-1向燃烧器110-2供给气体，从下段的气体导出口114-2o-3向燃烧器110-3供给气体。当使用分流器114-3时，从下段的气体导出口114-3o-3向燃烧器110-1供给气体，从中段的气体导出口114-3o-2向燃烧器110-2供给气体，从上段的气体导出口114-3o-1向燃烧器110-3供给气体。
在玻璃微粒堆积体的制造时通过分流器对气体进行分流而向多个燃烧器供给的情况下，如果应制造的玻璃微粒堆积体大型化，则分流器自身也大型化，需要增加分流器的分流数。而且，将芯材保持为其长度方向成为水平的话，由于芯材及玻璃微粒堆积体的重量的增加而它们产生挠曲。为了抑制这样的挠曲，需要将芯材保持为其长度方向成为铅垂方向。而且，这种情况下，为了将分流器的多个气体导出口与多个燃烧器之间的配管距离差及与之相伴的配管阻力差抑制成最小限度，需要以使多个气体导出口的排列方向成为铅垂方向的方式将分流器纵向地配置。
然而，如上所述将分流器纵向地配置时，由于重力的影响而在分流器内，在高度位置产生压力差，其结果是，向多个气体导出口的分流比有时会产生差异。尤其是原料气体等的比重比较大的气体的情况下，容易受到重力的影响，因此分流比容易产生差异。这样分流器的分流比产生差异的话，难以高均匀性地向多个燃烧器供给气体。其结果是，沿着芯材的长度方向制造的玻璃微粒堆积体的长度方向上的均匀性、稳定性可能会受损。
相对于此，在本实施方式的气体分流装置1100中，通过控制部124，将气体的分流所使用的分流器随机地切换成分流器114-1～114-3中的任一个。当使用的分流器不同时，如上所述，向多个燃烧器110-1～110-3供给气体的分流器的气体导出口的高度位置不同。由此，能抵消上述那样的重力对于分流器的气体的分流的影响，因此能够降低重力的影响。
另外，在本实施方式的气体分流装置1100中，以向多个气体导出口的气体的分流比成为均等的方式分别设计多个分流器114-1～114-3。而且，以从多个气体导出口至燃烧器110-1～110-3的配管阻力之差极力减小的方式设计。然而，以加工精度或经时变化为起因，分流器114-1～114-3的分流比有时不是完全均等。而且，以加工精度或经时变化为起因，从多个气体导出口至燃烧器110-1～110-3的配管阻力有时会产生差异。此外，在燃烧器110-1～110-3之间，虽然它们相互以同一设计制作，但是以加工精度或经时变化而起因而存在个体差。这样，在从分流器114-1～114-3至燃烧器110-1～110-3之间，存在以加工精度或经时变化为起因的构件或部件的不均。在构件或部件的不均存在的状态下，难以高均匀性地向多个燃烧器110-1～110-3供给气体，其结果是，沿着芯材112的长度方向制造的玻璃微粒堆积体的长度方向上的均匀性、稳定性可能会受损。
相对于此，在本实施方式的气体分流装置1100中，如上所述，通过控制部124，随机地切换气体的分流所使用的分流器。由此，能抵消上述那样的以加工精度或经时变化为起因的构件或部件的不均产生的影响，因此能够降低构件或部件的不均产生的影响。
通过以上所述，根据本实施方式，能够降低重力产生的影响及构件或部件的不均产生的影响，并以高均匀性向多个燃烧器110-1～110-3供给气体。这样，根据本实施方式，能够制造长度方向上的均匀性、稳定性优异的玻璃微粒堆积体。而且，即使存在燃烧器或配管的更换的情况下，也能够以高再现性再现出与更换前同样的气体的供给状态，能够以高再现性制造长度方向上的均匀性、稳定性优异的玻璃微粒堆积体。
接下来，关于本实施方式的气体分流装置1100的动作，还使用图4进行说明。
在气体分流装置1100的动作开始前，气阀BVxy全部成为关闭状态。
首先，气体分流装置1100的动作开始，从配管116-1、116-2朝向分流器114-1～114-3导入气体。在从配管116-1、116-2导入气体期间，MFC118-1、118-2分别控制在配管116-1、116-2中流动的气体的流量。
接下来，通过控制部124，控制气阀BVxy的开闭。由此，使气阀BV11、BV12的组、气阀BV21、BV22的组、及气阀BV31、BV32的组中的任1组为开放状态，使其余的组为关闭状态。在气阀BVxy的开闭的控制时，控制部124例如生成随机数或伪随机数，基于生成的随机数或伪随机数来选定成为开放状态的气阀的组而使其成为开放状态，并使其余的气阀的组成为关闭状态。这样，将分流器114-1～114-3中的任一个设定为气体的分流所使用的分流器(步骤S111)。
在如上所述设定了气体的分流所使用的分流器之后，通过设定的分流器对气体进行分流，向多个燃烧器110-1～110-3分别供给气体(步骤S112)。需要说明的是，对于分流器114-1～114-3在气体导出侧分别设置止回阀CVmn，因此气体不会向气体的分流未使用的分流器倒流。而且，关于玻璃微粒堆积体的制造使用的其他的气体，也同样地向多个燃烧器110-1～110-3供给。
在如上所述供给气体的各燃烧器110-1～110-3中，通过供给的气体中的燃料气体来形成火焰，并将供给的气体中的原料气体导入到火焰中。这样，包含原料的火焰朝向以中心轴为旋转轴旋转的芯材112喷吹。由此，成为光纤的预成形品的玻璃微粒堆积在芯材112上。需要说明的是，在此期间，可以使多个燃烧器110-1～110-3沿着芯材112的长度方向往复移动。
在如上所述将玻璃微粒堆积在芯材112上的期间，对堆积在芯材112上的玻璃微粒的堆积重量进行监控，基于监控的堆积重量，判定玻璃微粒的堆积是否结束(步骤S113)。
在玻璃微粒的堆积重量小于规定的重量，堆积未结束而继续时(步骤S113为“否”)，判定是否经过了应切换气体的分流所使用的分流器的时间间隔(步骤S114)。
在未经过应切换气体的分流所使用的分流器的时间间隔时(步骤S114为“否”)，返回步骤S112，原封不动地供给各气体并继续玻璃微粒的堆积。
另一方面，在经过了应切换气体的分流所使用的分流器的时间间隔时(步骤S114为“是”)，返回步骤S111，再次通过控制部124，控制气阀BVxy的开闭。由此，使气阀BV11、BV12的组、气阀BV21、BV22的组、及气阀BV31、BV32的组中的任1组为开放状态，使其余的组为关闭状态。在气阀BVxy的开闭的控制时，控制部124例如生成随机数或伪随机数，基于生成的随机数或伪随机数来选定成为开放状态的气阀的组而使其成为开放状态，并使其余的气阀的组成为关闭状态。这样，通过再次设定气体的分流所使用的分流器，在随机地切换了气体的分流所使用的分流器之后，供给各气体，并继续玻璃微粒的堆积。
这样，根据本实施方式，通过控制部124对分流器的随机的切换，来随机地切换与燃烧器110-1～110-3连接的分流器的气体导出口的高度位置。由此，能够降低重力对于分流器的分流比的影响。而且，也能够降低以加工精度或经时变化为起因的构件或部件的不均产生的影响。
需要说明的是，气体的分流所使用的分流器的切换优选以各分流器114-1～114-3使用于气体的分流的时间的累计时间成为相互相等的方式进行。由此，能够进一步降低重力产生的影响及以加工精度或经时变化为起因的构件或部件的不均产生的影响，能够以更高均匀性向多个燃烧器110-1～110-3供给气体。
另一方面，在玻璃微粒的堆积重量成为规定的重量而堆积结束时(步骤S113为“是”)，通过控制部124，使气阀BVxy全部成为关闭状态(步骤S115)。这样，玻璃微粒向芯材112上的堆积结束，得到玻璃微粒的堆积物即玻璃微粒堆积体。
然后，对于如上所述得到的玻璃微粒堆积体在炉中进行脱水及烧结，由此得到预成形品。
如以上所述，根据本实施方式，能够以高均匀性及高再现性向多个被供给部供给气体。
[第四实施方式]
说明本发明的第四实施方式的气体分流装置。需要说明的是，关于与上述第三实施方式的气体分流装置同样的结构元件，标注同一符号而省略或简化说明。
在上述第三实施方式中，说明了以多次随机地切换气体的分流所使用的分流器的方式控制气阀BVxy的开闭的情况的例子。然而，气阀BVxy的开闭的控制没有限定为以多次随机地切换气体的分流所使用的分流器的方式进行的情况。也可以是例如以多次有规律地切换气体的分流所使用的分流器的方式控制气阀BVxy的开闭。
在本实施方式中，说明以多次有规律地切换气体的分流所使用的分流器的方式控制气阀BVxy的开闭的情况。
这种情况下，例如，每当应切换气体的分流所使用的分流器的规定的时间间隔经过时，按照气阀BV11、BV12的组、气阀BV21、BV22的组、及气阀BV31、BV32的组的顺序反复成为开放状态。另一方面，使开放状态的组以外的其余的组成为关闭状态。这样，气体的分流所使用的分流器按照分流器114-1、分流器114-2、分流器114-3的顺序依次反复切换。
如上所述，也可以是以多次有规律地切换气体的分流所使用的分流器的方式控制气阀BVxy的开闭。通过这样的有规律的切换，能够降低重力产生的影响及构件或部件的不均产生的影响。因此，根据本实施方式，能够降低重力产生的影响及构件或部件的不均产生的影响，并以高均匀性向多个燃烧器110-1～110-3供给气体。
需要说明的是，这种情况下，气体的分流所使用的分流器的切换也优选以各分流器114-1～114-3使用于气体的分流的时间的累计时间相互相等的方式进行。
[第五实施方式]
说明本发明的第五实施方式的气体分流装置。需要说明的是，关于与上述第三及第四实施方式的气体分流装置同样的结构元件，标注同一符号而省略或简化说明。
在上述第三及第四实施方式中，说明了多个分流器114-1～114-3铅垂方向地排列配置的情况的例子。这种情况下，多个气体导出口114-1o-1～114-1o-3、114-2o-1～114-2o-3、114-3o-1～114-3o-3的排列方向与芯材112的长度方向同样地成为铅垂方向。然而，配置多个分流器114-1～114-3的方式没有限定为铅垂方向地排列配置的情况。例如，多个分流器114-1～114-3可以水平地排列配置。
在本实施方式中，说明多个分流器114-1～114-3水平地配置的情况。
这种情况下，在水平地排列配置的分流器114-1～114-3中，多个气体导出口114-1o-1～114-1o-3、114-2o-1～114-2o-3、114-3o-1～114-3o-3的排列方向成为水平。
需要说明的是，芯材112与第三及第四实施方式同样地被保持为其长度方向成为铅垂方向。
如上所述，在多个分流器114-1～114-3水平地配置的本实施方式中，也与第三及第四实施方式同样，通过控制部124随机地切换气体的分流所使用的分流器。由此，能够降低上述那样的以加工精度或经时变化为起因的构件或部件的不均产生的影响。因此，根据本实施方式，能够降低构件或部件的不均产生的影响，并以高均匀性向多个燃烧器110-1～110-3供给气体。
本发明并不局限于上述第三至第五实施方式，能够进行各种变形。
例如，在上述第三至第五实施方式中，说明了将气体分流而向3个燃烧器110-1～110-3供给的情况的例子，但是燃烧器的个数只要是2个以上的多个即可，没有特别限定。而且，虽然说明了气体分流装置1100具有3个分流器114-1～114-3的情况的例子，但是分流器的个数只要为2个以上的多个即可，没有特别限定。但是，为了避免装置的复杂化，分流器的个数优选为10以下。
在将气体分流而向第一～第N(其中，N为2以上的整数)燃烧器供给的情况下，使用具有分流而导出气体的第一气体导出口至第N气体导出口并以向第一气体导出口至第N气体导出口的气体的分流比成为均等的方式设计的相互为同一设计的多个分流器。多个分流器各自的第一气体导出口至第N气体导出口在分流器中的高度位置等的位置互不相同。多个分流器各自的第一气体导出口至第N气体导出口以1:1的方式通过多个配管与第一燃烧器至第N燃烧器中的任一个连接。与第一燃烧器至第N燃烧器分别连接的多个气体导出口在分流器中的高度位置等位置互不相同。
在将气体分流而向上述第一燃烧器至第N燃烧器供给的情况下，控制部124只要以将多个分流器中的任一个使用于气体的分流的方式切换气体的分流所使用的分流器即可。
另外，在上述第三至第五实施方式中，作为被供给气体的多个被供给部，以燃烧器110-1～110-3为例进行了说明，但是被供给部没有限定为燃烧器。被供给部只要是使用供给的气体而进行产品的制造、对于被加工品的加工等某些处理的结构即可。
另外，在上述第三至第五实施方式中，虽然说明了作为被供给部的燃烧器110-1～110-3沿着对象物即芯材112的长度方向配置的情况的例子，但是多个被供给部可以不必沿着对象物的长度方向配置。
另外，在上述第三至第五实施方式中，虽然说明使用了气阀BVxy的情况的例子，但也可以取代气阀，使用通过控制部124能够控制开闭的各种阀。例如，可以取代气阀而使用电磁阀等。
另外，在上述第三至第五实施方式中，虽然说明了通过控制气阀的开闭来切换气体的分流所使用的分流器的情况的例子，但是分流器的切换方法没有限定于此。气体的分流所使用的分流器的切换可以通过各种方法进行。
另外，在上述第三至第五实施方式中，虽然说明了将芯材112保持为其长度方向成为铅垂方向的情况的例子，但是保持芯材112的方式没有限定于此。例如，可以将芯材112保持为其长度方向成为水平。这种情况下，燃烧器110-1～110-3可以沿着水平配置的芯材112的长度方向等间隔地配置。而且，分流器114-1～114-3可以如上所述铅垂方向或水平地排列配置。
另外，在上述第三至第五实施方式中，说明了多个燃烧器110-1～110-3的个数与多个分流器114-1～114-3的个数为同数的情况的例子，但是两者可以不必为同数。但是，多个燃烧器的个数与多个分流器的个数优选为同数。由此，对于各燃烧器能够连接分流器中的全部的位置的气体导出口。
另外，上述第三至第五实施方式也可以适用于分流器的分流比不均等的情况。
[第六实施方式]
关于本发明的第六实施方式的气体分流装置，使用图5及图6进行说明。图5是表示本实施方式的气体分流装置的概略图。图6是表示本实施方式的气体分流装置的动作的流程图。
首先，关于本实施方式的气体分流装置的结构，使用图5进行说明。
如图5所示，本实施方式的气体分流装置2100将气体分流而向应供给气体的作为被供给部的多个燃烧器210-1～210-3供给。需要说明的是，以下，说明燃烧器210-1～210-3是通过OVD法用于制造光纤用玻璃微粒堆积体的燃烧器的情况的例子。而且，燃烧器的个数只要是2个以上的多个即可，没有特别限定，但是以下，说明使用了3个燃烧器210-1～210-3的情况的例子。
燃烧器210-1～210-3是相互以同一设计制作的例如石英玻璃制的结构。各燃烧器210-1～210-3形成火焰并向该火焰中导入原料气体，因此被供给多个气体。向各燃烧器210-1～210-3供给的多个气体是例如氢(H2)气、氧(O2)气、氩(Ar)气、及原料气体。原料气体包含SiCl4等。在OVD法中，在各燃烧器210-1～210-3中，使用这些气体，形成氢氧火焰，并向该氢氧火焰中导入原料气体。将各气体向燃烧器210-1～210-3供给的流量没有特别限定，但是H2气体的流量可以为例如20000～40000sccm。O2气体的流量为例如35000～40000sccm。Ar气体的流量为例如3000～5000sccm。原料气体的流量为例如3000～10000sccm。
需要说明的是，以下，说明对于向各燃烧器210-1～210-3供给的多个气体中的一种气体进行供给的结构的例子，但是将其他的气体向各燃烧器210-1～210-3供给的结构也可以设为与以下说明的结构同样的结构。
燃烧器210-1～210-3的喷吹火焰的长条棒状的芯材212是预成形品的玻璃微粒堆积而成的，例如为玻璃棒。芯材212被保持为其长度方向成为水平。而且，芯材212被保持为能够以其中心轴为旋转轴旋转。芯材212的长度没有特别限定，但是例如为几米，更具体而言为例如1～2m。
燃烧器210-1～210-3沿着长条棒状的芯材212的长度方向等间隔地沿水平方向排列配置。需要说明的是，在本实施方式中，以3个燃烧器210-1～210-3为例进行说明，但是例如对于长度1～2m的芯材212配置的燃烧器数可以设为5～30。通过这样将燃烧器210-1～210-3等间隔地配置，燃烧器210-1～210-3产生的多个火焰等间隔地朝向芯材212喷吹。
另外，燃烧器210-1～210-3沿着芯材212的长度方向在规定的范围能够往复移动。需要说明的是，也可以取代使燃烧器210-1～210-3能够往复移动的结构，而使芯材212能够沿其长度方向往复移动。
本实施方式的气体分流装置2100具有对于应向多个燃烧器210-1～210-3供给的气体进行分流的多个分流器214-1～214-3。而且，本实施方式的气体分流装置2100具有向多个分流器214-1～214-3供给气体的配管系统和将多个分流器214-1～214-3与多个燃烧器210-1～210-3之间连接的配管系统。
分流器214-1～214-3分别为例如金属制的结构，体积互不相同。即，分流器214-1是小体积的结构。分流器214-2是体积比分流器214-1大的中体积的结构。分流器214-3是体积比分流器214-2大的大体积的结构。分流器214-1～214-3如后所述根据应分流的气体的流量而分开使用。
分流器214-1具有2个气体导入口214-1i-1、214-1i-2和与多个燃烧器210-1～210-3的个数同数的多个气体导出口214-1o-1～214-1o-3。多个气体导出口214-1o-1～214-1o-3沿着一定的排列方向等间隔地排列设置。
分流器214-2具有2个气体导入口214-2i-1、214-2i-2和与多个燃烧器210-1～210-3的个数同数的多个气体导出口214-2o-1～214-2o-3。多个气体导出口214-2o-1～214-2o-3沿着一定的排列方向等间隔地排列设置。
分流器214-3具有2个气体导入口214-3i-1、214-3i-2和与多个燃烧器210-1～210-3的个数同数的多个气体导出口214-3o-1～214-3o-3。多个气体导出口214-3o-1～214-3o-3沿着一定的排列方向等间隔地排列设置。
分流器214-1～214-3水平地排列配置。在水平地排列配置的分流器214-1～214-3中，多个气体导出口214-1o-1～214-1o-3、214-2o-1～214-2o-3、214-3o-1～214-3o-3的排列方向例如与芯材212的长度方向同样地成为水平。
需要说明的是，分流器214-1～214-3的体积没有特别限定，可以根据气体的供给条件等进行选定。小体积的分流器214-1的体积为例如500～1000cm3。中体积的分流器214-2的体积为例如1000～2000cm3。大体积的分流器214-3的体积为例如2000～3000cm3。而且，说明分流器214-1～214-3分别具有2个气体导入口的情况，但是气体导入口的个数没有限定为2个。气体导入口的个数可以为1个，也可以为2个以上的多个，根据气体的供给条件、分流器214-1～214-3的体积等可以适当变更。
本实施方式的气体分流装置2100具有将应向燃烧器210-1～210-3供给的同种的气体用于向分流器214-1～214-3供给的配管216-1、216-2。配管216-1、216-2的上游端与应向燃烧器210-1～210-3供给的气体的供给源(未图示)连接。在配管216-1、216-2分别设有MFC218-1、218-2。通过MFC218-1、218-2分别能够控制在配管216-1、216-2内朝向分流器214-1～214-3流动的气体的流量。
配管216-1、216-2在各自的下游端侧，分流成与分流器214-1～214-3的个数同数的多个分流配管。即，配管216-1在其下游端侧，分流成分流配管216-1-1～216-1-3。配管216-2在其下游端侧，分流成分流配管216-2-1～216-2-3。
在分流器214-1的2个气体导入口214-1i-1、214-1i-2分别连接分流配管216-1-1、216-2-1的下游端。在分流器214-2的2个气体导入口214-2i-1、214-2i-2分别连接分流配管216-1-2、216-2-2的下游端。在分流器214-3的2个气体导入口214-3i-1、214-3i-2分别连接分流配管216-1-3、216-2-3的下游端。
在配管216-1、216-2的分流配管上分别设置对分流配管进行开闭的导入侧气阀。即，在分流配管216-1-1、216-2-1分别设置导入侧气阀AVi11、AVi12。在分流配管216-1-2、216-2-2分别设置导入侧气阀AVi21、AVi22。在分流配管216-1-3、216-2-3分别设置导入侧气阀AVi31、AVi32。需要说明的是，在以下的说明中，有时将上述导入侧气阀标记为导入侧气阀AVixy(其中，x为满足1≤x≤3的整数，y为1或2)。而且，有时将导入侧气阀也简称为气阀。
另外，在分流器214-1的多个气体导出口214-1o-1～214-1o-3分别连接配管220-1-1～220-1-3的上游端。分流器214-1以向多个气体导出口214-1o-1～214-1o-3的气体的分流比成为均等的方式设计。即，分流器214-1以从分流配管216-1-1、216-2-1导入到分流器214-1的气体从多个气体导出口214-1o-1～214-1o-3以均等的分流比分别向配管220-1-1～220-1-3导出的方式设计。
在配管220-1-1～220-1-3分别设置对配管220-1-1～220-1-3进行开闭的导出侧气阀AVo11、AVo12、AVo13。需要说明的是，可以取代导出侧气阀AVo11、AVo12、AVo13而设置止回阀(单向阀)，通过止回阀防止配管220-1-1～220-1-3中的气体的从下游侧向作为上游侧的分流器214-1侧的倒流。
另外，在分流器214-2的多个气体导出口214-2o-1～214-2o-3分别连接配管220-2-1～220-2-3的上游端。分流器214-2以向多个气体导出口214-2o-1～214-2o-3的气体的分流比成为均等的方式设计。即，分流器214-2以从分流配管216-1-2、216-2-2导入到分流器214-2的气体从多个气体导出口214-2o-1～214-2o-3以均等的分流比分别向配管220-2-1～220-2-3导出的方式设计。
在配管220-2-1～220-2-3分别设置对配管220-2-1～220-2-3进行开闭的导出侧气阀AVo21、AVo22、AVo23。需要说明的是，也可以取代导出侧气阀AVo21、AVo22、AVo23而设置止回阀，通过止回阀，防止配管220-2-1～220-2-3中的气体的从下游侧向作为上游侧的分流器214-2侧的倒流。
另外，在分流器214-3的多个气体导出口214-3o-1～214-3o-3分别连接配管220-3-1～220-3-3的上游端。分流器214-3以向多个气体导出口214-3o-1～214-3o-3的气体的分流比成为均等的方式设计。即，分流器214-3以从分流配管216-1-3、216-2-3导入到分流器214-3的气体从多个气体导出口214-3o-1～214-3o-3以均等的分流比分别向配管220-3-1～220-3-3导出的方式设计。
在配管220-3-1～220-3-3分别设置对配管220-3-1～220-3-3进行开闭的导出侧气阀AVo31、AVo32、AVo33。需要说明的是，也可以取代导出侧气阀AVo31、AVo32、AVo33而设置止回阀，通过止回阀，防止配管220-3-1～220-3-3中的气体的从下游侧向作为上游侧的分流器214-3侧的倒流。
需要说明的是，在以下的说明中，有时将上述的导出侧气阀标记为导出侧气阀AVomn(其中，m为满足1≤m≤3的整数，n为满足1≤n≤3的整数)。而且，有时将导出侧气阀也简称为气阀。
在配管220-1-1、220-2-1、220-3-1的下游端，共同地连接配管222-1的上游端。在配管220-1-2、220-2-2、220-3-2的下游端，共同地连接配管222-2的上游端。在配管220-1-3、220-2-3、220-3-3的下游端，共同地连接配管222-3的上游端。
配管222-1的下游端连接于燃烧器210-1，从配管222-1向燃烧器210-1供给气体。配管222-2的下游端连接于燃烧器210-2，从配管222-2向燃烧器210-2供给气体。配管222-3的下游端连接于燃烧器210-3，从配管222-3向燃烧器210-3供给气体。
这样，多个分流器214-1～214-3各自的多个气体导出口通过配管以1:1的方式连接于多个燃烧器210-1～210-3中的任一个。即，分流器214-1的气体导出口214-1o-1经由配管220-1-1、222-1而连接于燃烧器210-1。分流器214-1的气体导出口214-1o-2经由配管220-1-2、222-2而连接于燃烧器210-2。分流器214-1的气体导出口214-1o-3经由配管220-1-3、222-3而连接于燃烧器210-3。分流器214-2的气体导出口214-2o-1经由配管220-2-1、222-1而连接于燃烧器210-1。分流器214-2的气体导出口214-2o-2经由配管220-2-2、222-2而连接于燃烧器210-2。分流器214-2的气体导出口214-2o-3经由配管220-2-3、222-3而连接于燃烧器210-3。分流器214-3的气体导出口214-3o-1经由配管220-3-1、222-1而连接于燃烧器210-1。分流器214-3的气体导出口214-3o-2经由配管220-3-2、222-2而连接于燃烧器210-2。分流器214-3的气体导出口214-3o-3经由配管220-3-3、222-3而连接于燃烧器210-3。
本实施方式的气体分流装置2100还具有对导入侧气阀AVixy及导出侧气阀AVomn的开闭进行控制的控制部224。控制部224具有执行各种运算、控制、判别等处理的CPU(未图示)。而且，控制部224具有存储通过CPU执行的各种控制程序、CPU参照的数据库等的ROM(未图示)。而且，控制部224具有暂时存储CPU处理中的数据或输入数据等的RAM(未图示)。
控制部224在使用燃烧器210-1～210-3的火焰来制造玻璃微粒堆积体的期间，以将气体的分流所使用的分流器切换成分流器214-1～214-3中的任一个的方式控制导入侧气阀AVixy及导出侧气阀AVomn的开闭。在使用的分流器的切换时，控制部224同步地控制对于分流器214-1的导入侧气阀AVi11、AVi12及导出侧气阀AVo11、AVo12、AVo13的开闭。而且，同步地控制对于分流器214-2的导入侧气阀AVi21、AVi22及导出侧气阀AVo21、AVo22、AVo23的开闭。而且，同步地控制对于分流器214-3的导入侧气阀AVi31、AVi32及导出侧气阀AVo31、AVo32、AVo33的开闭。而且，控制部224使上述同步控制的气阀AVi11、AVi12、AVo11、AVo12、AVo13的组、气阀AVi21、AVi22、AVo21、AVo22、AVo23的组、及气阀AVi31、AVi32、AVo31、AVo32、AVo33的组中的任1组为开放状态，并使其余的组为关闭状态。
控制部224从MFC218-1、218-2取得应分流的气体的流量，根据应分流的气体的流量来执行上述分流器的切换。即，控制部224在应分流的气体的流量为低流量的情况下，将气体的分流所使用的分流器切换成小体积的分流器214-1。在气体的流量为比低流量时高的中流量的情况下，将气体的分流所使用的分流器切换成中体积的分流器214-2。在气体的流量为比中流量时高的高流量的情况下，将气体的分流所使用的分流器切换成大体积的分流器214-3。
需要说明的是，使用各分流器214-1～214-3的气体的流量没有特别限定，但是例如应分流的气体的流量为3000～5000sccm的低流量的情况下，可以使用体积为500～1000cm3的小体积的分流器214-1。而且，在应分流的气体的流量为5000～8000sccm的中流量的情况下，可以使用体积为1000～2000cm3的中体积的分流器214-2。而且，在应分流的气体的流量为8000～10000sccm的高流量的情况下，可以使用体积为2000～3000cm3的大体积的分流器214-3。
从1个玻璃微粒堆积体的制造开始至制造结束为止的期间，随着时间的经过而使流量变化地向各燃烧器210-1～210-3供给气体。例如，在从制造开始至制造结束为止期间，以随着时间的经过而流量逐级增加的方式向各燃烧器210-1～210-3供给气体。因此，应分流的气体的流量也随着时间的经过而变化，例如逐级增加。在本实施方式的气体分流装置2100中，根据这样变化的气体的流量而将气体的分流所使用的分流器切换成分流器214-1～214-3中的任一个。需要说明的是，气体的流量变化的方式没有特别限定。除了随着时间的经过而逐级增加的方式之外，例如，可以是随着时间的经过而逐级减少的方式、随着时间的经过而渐增或渐减的方式、随着时间的经过而增减的方式、将这些方式组合的变化的方式。
在光纤用玻璃微粒堆积体的制造时，存在使向多个燃烧器供给的气体的流量变化的情况。因此，通过分流器应分流的气体的流量也变化。然而，相对于气体的流量而分流器的体积过小或过大而不适当时，会产生均等的分流变得困难等不良情况。
具体而言，首先，在应分流的气体为高流量的情况下，如果分流器的体积过小，则动压的影响增加。因此，通常在导出侧的流路缩减的构造的分流器中，均等的分流变得困难。而且，在应分流的气体为低流量的情况下，如果分流器的体积过大，则为了使分流器内成为均压而需要时间，因此导出侧的流量变化产生延迟，并且均等的分流变得困难。
因此，如果应分流的气体的流量变化，则因流量而分流器的分流比有时未均匀地稳定而变得不稳定。这样分流器的分流比变得不稳定的话，难以高均匀性地向多个燃烧器供给气体。其结果是，沿着芯材的长度方向制造的玻璃微粒堆积体的长度方向上的均匀性、稳定性可能会受损。
相对于此，在本实施方式的气体分流装置2100中，通过控制部224，根据应分流的气体的流量，将气体的分流所使用的分流器切换成体积互不相同的分流器214-1～214-3中的任一个。通过根据这样应分流的气体的流量来切换分流器，能够根据应分流的气体的流量而使用更适当的分流器。由此，能够降低流量产生的影响，并稳定地对气体进行分流而以高均匀性向燃烧器210-1～210-3供给。因此，根据本实施方式，能够制造长度方向上的均匀性、稳定性优异的玻璃微粒堆积体。
接下来，关于本实施方式的气体分流装置2100的动作，还使用图6进行说明。
在气体分流装置2100的动作开始前，导入侧气阀AVixy及导出侧气阀AVomn全部成为关闭状态。
首先，开始气体分流装置2100的动作，从配管216-1、216-2朝向分流器214-1～214-3导入气体。在从配管216-1、216-2导入气体期间，MFC218-1、218-2分别控制在配管216-1、216-2中流动的气体的流量。
控制部224从MFC218-1、218-2取得应分流的气体的流量(步骤S211)。
接下来，控制部224判定从MFC218-1、218-2取得的流量是否为使用小体积的分流器214-1的上限值即流量值f1以下(步骤S212)。在为流量值f1以下时(步骤S212为“是”)，控制部224使气阀AVi11、AVi12、AVo11、AVo12、AVo13的组成为开放状态。同时，控制部224使气阀AVi21、AVi22、AVo21、AVo22、AVo23的组、及气阀AVi31、AVi32、AVo31、AVo32、AVo33的组成为关闭状态。这样，将小体积的分流器214-1设定成气体的分流所使用的分流器(步骤S213)。
另一方面，在不为流量值f1以下时(步骤S212为“否”)，控制部224判定从MFC218-1、218-2取得的流量是否为使用中体积的分流器214-2的上限值即流量值f2以下(步骤S214)。需要说明的是，流量值f2是比流量值f1大的值。在为流量值f2以下时(步骤S214为“是”)，控制部224使气阀AVi21、AVi22、AVo21、AVo22、AVo23的组为开放状态。同时，控制部224使气阀AVi11、AVi12、AVo11、AVo12、AVo13的组、及气阀AVi31、AVi32、AVo31、AVo32、AVo33的组为关闭状态。这样，将中体积的分流器214-2设定成气体的分流所使用的分流器(步骤S215)。
另一方面，在不为流量值f2以下时(步骤S214为“否”)，控制部224使气阀AVi31、AVi32、AVo31、AVo32、AVo33的组为开放状态。同时，控制部224使气阀AVi11、AVi12、AVo11、AVo12、AVo13的组、及气阀AVi21、AVi22、AVo21、AVo22、AVo23的组为关闭状态。这样，将大体积的分流器214-3设定成气体的分流所使用的分流器(步骤S216)。
在如上所述根据气体的流量而设定了气体的分流所使用的分流器之后，通过设定的分流器对气体进行分流，向多个燃烧器210-1～210-3分别供给气体(步骤S217)。需要说明的是，关于玻璃微粒堆积体的制造使用的其他的气体，也同样地向多个燃烧器210-1～210-3供给。
在如上所述被供给气体的各燃烧器210-1～210-3中，通过供给的气体中的燃料气体形成火焰，并将供给的气体中的原料气体导入到火焰中。这样，包含原料的火焰朝向以中心轴为旋转轴旋转的芯材12喷吹。由此，成为光纤的预成形品的玻璃微粒堆积在芯材212上。需要说明的是，在此期间，可以使多个燃烧器210-1～210-3沿着芯材212的长度方向往复移动。
在如上所述将玻璃微粒堆积在芯材212上的期间，对堆积在芯材212上的玻璃微粒的堆积重量进行监控，基于监控的堆积重量，判定玻璃微粒的堆积是否结束(步骤S218)。
在玻璃微粒的堆积重量小于规定的重量，堆积未结束而继续时(步骤S218为“否”)，返回步骤S211，如上所述根据气体的流量来切换分流器，并供给各气体而继续玻璃微粒的堆积。
另一方面，在玻璃微粒的堆积重量成为规定的重量而堆积结束时(步骤S218为“是”)，通过控制部224，使导入侧气阀AVixy及导出侧气阀AVomn全部为关闭状态(步骤S219)。这样，结束玻璃微粒向芯材212上的堆积，得到玻璃微粒的堆积物即玻璃微粒堆积体。
然后，对于如上所述得到的玻璃微粒堆积体在炉中进行脱水及烧结，由此得到预成形品。
如以上所述，根据本实施方式，能够以高均匀性向多个被供给部供给气体。
需要说明的是，在上述中，说明了在制造1个玻璃微粒堆积体的期间对分流器214-1～214-3进行切换的情况。另一方面，在制造尺寸、材料结构等不同的不同种类的玻璃微粒堆积体的情况下，有时应向燃烧器供给的气体的流量也不同，应分流的气体的流量也不同。在制造这样尺寸等不同的不同种类的玻璃微粒堆积体的情况下，也可以根据玻璃微粒堆积体的种类来切换并分开使用分流而使用气体的分流器214-1～214-3。由此，即使在制造不同种类的玻璃微粒堆积体的情况下，在制造各玻璃微粒堆积体时也能够实现稳定的气体的分流。
[第七实施方式]
关于本发明的第七实施方式的气体分流装置，使用图7进行说明。图7是表示本实施方式的气体分流装置的概略图。需要说明的是，关于与上述第六实施方式的气体分流装置同样的结构元件，标注同一符号而省略或简化说明。
在上述第六实施方式中，说明了使用体积互不相同的多个分流器214-1～14-3的情况的例子。然而，只要能够变更气体的分流所使用的分流器的体积即可，可以不必使用多个分流器214-1～214-3。即，通过使用体积可变的分流器，与使用了多个分流器214-1～214-3的情况同样地能够降低流量产生的影响而实现稳定的气体的分流。
在本实施方式中，说明取代体积互不相同的多个分流器214-1～214-3而使用体积可变的单一的分流器的情况。
如图7所示，本实施方式的气体分流装置2200具有对于应向多个燃烧器210-1～210-3供给的气体进行分流的体积可变的分流器226。而且，本实施方式的气体分流装置2200具有向分流器226供给气体的配管系统、将分流器226与多个燃烧器210-1～210-3之间连接的配管系统。
分流器226例如是金属制的结构，具有能够使其体积变化的体积可变机构。体积可变机构的结构没有特别限定，只要是能够使分流器226的体积变化的结构即可。需要说明的是，体积可变的分流器226的体积由控制部228控制。
分流器226具有2个气体导入口226i-1、226i-2和与多个燃烧器210-1～210-3的个数同数的多个气体导出口226o-1～226o-3。多个气体导出口226o-1～226o-3沿着一定的排列方向等间隔地排列设置。分流器226配置成多个气体导出口226o-1～226o-3的排列方向与例如芯材212的长度方向同样地成为水平。
需要说明的是，分流器226的体积的可变范围没有特别限定，可以根据气体的供给条件等进行选定，但是可以例如在500～3000cm3的范围内使分流器226的体积变化。而且，虽然说明了分流器226具有2个气体导入口226i-1、226i-2的情况，但是气体导入口的个数没有限定为2个。气体导入口的个数可以为1个，也可以为2个以上的多个，根据气体的供给条件、分流器226的体积的可变范围等可以适当变更。
本实施方式的气体分流装置2200具有将应向燃烧器210-1～210-3供给的同种的气体用于向分流器226供给的配管216-1、216-2。配管216-1、216-2的上游端与应向燃烧器210-1～210-3供给气体的供给源(未图示)连接。在配管216-1、216-2分别设置MFC218-1、218-2。通过MFC218-1、218-2，能够分别控制在配管216-1、216-2内朝向分流器226流动的气体的流量。
在分流器226的2个气体导入口226i-1、226i-2分别连接配管216-1、216-2的下游端。
另外，在分流器226的多个气体导出口226o-1～226o-3分别连接配管220-1～220-3的上游端。分流器226在其体积的可变范围内，以向多个气体导出口226o-1～226o-3的气体的分流比成为均等的方式设计。即，分流器226在其体积的可变范围内，以从配管216-1、216-2导入到分流器226内的气体从多个气体导出口226o-1～226o-3以均等的分流比分别向配管220-1～220-3导出的方式设计。
在配管220-1～220-3分别设置对配管220-1～220-3进行开闭的气阀AV1～AV3。
配管220-1的下游端连接于燃烧器210-1，从配管220-1向燃烧器210-1供给气体。配管220-2的下游端连接于燃烧器210-2，从配管220-2向燃烧器210-2供给气体。配管220-3的下游端连接于燃烧器210-3，从配管220-3向燃烧器210-3供给气体。
本实施方式的气体分流装置2200还具有对气阀AV1～AV3的开闭进行控制并对体积可变的分流器226的体积进行控制的控制部228。控制部228具有执行各种运算、控制、判别等处理的CPU(未图示)。而且，控制部228具有存储通过CPU执行的各种控制程序、CPU参照的数据库等的ROM(未图示)。而且，控制部228具有暂时存储CPU处理中的数据或输入数据等的RAM(未图示)。
控制部228在使用燃烧器210-1～210-3的火焰来制造玻璃微粒堆积体的期间，使气阀AV1～AV3为开放状态，并通过分流器226，根据应分流的气体的流量来控制体积可变的分流器226的体积。
控制部228从MFC218-1、218-2取得应分流的气体的流量，并根据应分流的气体的流量来控制分流器226的体积。即，控制部228在应分流的气体的流量为比较低的流量的情况下，将分流器226的体积设定成比较小的值，在应分流的气体的流量为比较高的流量的情况下，将分流器226的体积设定成比较大的值。
需要说明的是，控制部228设定的分流器226的体积范围没有特别限定，但是例如在气体的流量为3000～5000sccm的低流量的情况下，可以将分流器226的体积设定成500～1000cm3的小体积的值。而且，在气体的流量为5000～8000sccm的中流量的情况下，可以将分流器226的体积设定成1000～2000cm3的中体积的值。而且，在气体的流量为8000～10000sccm的高流量的情况下，可以将分流器226的体积设定成2000～3000cm3的大体积的值。
这样，根据应分流的气体的流量来变更体积可变的分流器226的体积，由此能够根据应分流的气体的流量而将分流器226的体积设定成更适当的值。因此，根据本实施方式，与第六实施方式同样，能够降低流量产生的影响，并稳定地对气体进行分流而以高均匀性向燃烧器210-1～210-3供给。因此，根据本实施方式，能够制造长度方向上的均匀性、稳定性优异的玻璃微粒堆积体。
本发明并不局限于上述第六及第七实施方式，能够进行各种变形。
例如，在上述第六及第七实施方式中，虽然说明了将气体分流而向3个燃烧器210-1～210-3供给的情况的例子，但是燃烧器的个数只要是2个以上的多个即可，没有特别限定。而且，虽然说明了气体分流装置2100具有体积互不相同的3个分流器214-1～214-3的情况的例子，但是体积互不相同的分流器的个数只要是2个以上的多个即可，没有特别限定。但是，为了避免装置的复杂化，分流器的个数优选为10以下。
在将气体分流而向第一～第N(其中，N为2以上的整数)燃烧器供给的情况下，使用具有分流而导出气体的第一气体导出口至第N气体导出口且以向第一气体导出口至第N气体导出口的气体的分流比成为均等的方式设计的多个分流器。多个分流器的体积互不相同。多个分流器各自的第一气体导出口至第N气体导出口以1:1的方式通过多个配管与第一燃烧器至第N燃烧器中的任一个连接。
在将气体分流而向上述第一燃烧器至第N燃烧器供给的情况下，控制部只要以将多个分流器中的任一个使用于气体的分流的方式，根据气体的流量来切换气体的分流所使用的分流器即可。
另外，也可以取代多个分流器而使用具有分流而导出气体的第一气体导出口至第N气体导出口且以向第一气体导出口至第N气体导出口的气体的分流比成为均等的方式设计的体积可变的分流器。体积可变的分流器的第一气体导出口至第N气体导出口以1:1的方式通过多个配管而连接于第一燃烧器至第N燃烧器中的任一个。
在使用上述体积可变的分流器的情况下，控制部只要根据气体的流量来控制分流器的体积即可。
另外，在上述第六及第七实施方式中，作为被供给气体的多个被供给部，以燃烧器210-1～210-3为例进行了说明，但是被供给部没有限定为燃烧器。被供给部只要是使用被供给的气体而进行产品的制造、对于被加工品的加工等某些处理的结构即可。
另外，在上述第六及第七实施方式中，说明了将作为被供给部的燃烧器210-1～210-3沿着对象物即芯材212的长度方向配置的情况的例子，但是多个被供给部可以不必沿着对象物的长度方向配置。
另外，在上述第六及第七实施方式中，说明了使用气阀AVixy、AVomn、AV1～AV3的情况的例子，但是也可以取代气阀而使用通过控制部224、228能够控制开闭的各种阀。例如，可以取代气阀而使用电磁阀等。
另外，在上述第六及第七实施方式中，说明了通过控制气阀的开闭来切换气体的分流所使用的分流器的情况的例子，但是分流器的切换方法没有限定于此。气体的分流所使用的分流器的切换可以通过各种方法进行。
另外，在上述第六及第七实施方式中，说明了将芯材212保持为其长度方向成为水平的情况的例子，但是保持芯材212的方式没有限定于此。例如，可以将芯材212保持为其长度方向成为铅垂方向。这种情况下，燃烧器210-1～210-3沿着铅垂方向配置的芯材212的长度方向而等间隔地配置。分流器214-1～214-3可以如上所述水平地排列配置，也可以铅垂方向地排列配置。
另外，在上述第六及第七实施方式中，说明了多个燃烧器210-1～210-3的个数与多个分流器214-1～214-3的个数为同数的情况的例子，但是两者可以不必为同数。可以根据应分流的气体的流量范围等而设定体积互不相同的多个分流器的个数。
另外，上述第六及第七实施方式也可以适用于分流器的分流比不均等的情况。
【标号说明】
10-1～10-5…燃烧器
12…芯材
14…分流器
16-1、16-2…配管
18-1、18-2…MFC
20-1～20-5…配管
20-1-1～20-1-5…分流配管
20-2-1～20-2-5…分流配管
20-3-1～20-3-5…分流配管
20-4-1～20-4-5…分流配管
20-5-1～20-5-5…分流配管
22-1～22-5…配管
24…控制部
100…气体分流装置
AVxy…气阀
110-1～110-3…燃烧器
112…芯材
114-1～114-3…分流器
116-1、116-2…配管
116-1-1～116-1-3…分流配管
116-2-1～116-2-3…分流配管
118-1、118-2…MFC
120-1-1～120-1-3…配管
120-2-1～120-2-3…配管
120-3-1～120-3-3…配管
122-1～122-3…配管
124…控制部
1100…气体分流装置
BVxy…气阀
CVmn…止回阀
210-1～210-3…燃烧器
212…芯材
214-1～214-3…分流器
216-1、216-2…配管
216-1-1～216-1-3…分流配管
216-2-1～216-2-3…分流配管
218-1、218-2…MFC
220-1-1～220-1-3…配管
220-2-1～220-2-3…配管
220-3-1～220-3-3…配管
222-1～222-3…配管
224…控制部
226…分流器
228…控制部
2100…气体分流装置
2200…气体分流装置
AVixy…导入侧气阀
AVomn…导出侧气阀
AV1～AV3…气阀

Claims (21)

1.一种气体分流装置，将气体分流而供给到第一被供给部至第N被供给部，N为2以上的整数，其特征在于，
所述气体分流装置具有第一配管至第N配管，
所述第一配管至第N配管中的每个配管在下游端侧分流成第一分流配管至第N分流配管，
关于1以上且N以下的整数i中的每个整数i，所述第一配管至第N配管的所述第i分流配管分别共同地连接于所述第i被供给部，在所述第一配管至第N配管的所述第i分流配管分别设置有阀。
2.根据权利要求1所述的气体分流装置，其特征在于，
所述气体分流装置还具有控制部，该控制部控制在所述第一配管至第N配管的所述第一分流配管至第N分流配管设置的所述阀的开闭，
所述控制部在满足第一条件及第二条件的同时控制所述阀的开闭，所述第一条件是关于1以上且N以下的整数j中的每个整数j，使在所述第j配管的所述第一分流配管至第N分流配管设置的N个所述阀中的一个阀为开放状态，并使其余的阀为关闭状态的条件，所述第二条件是关于1以上且N以下的整数k中的每个整数k，使在所述第一配管至第N配管的所述第k分流配管设置的N个所述阀中的一个阀为开放状态，并使其余的阀为关闭状态的条件。
3.根据权利要求2所述的气体分流装置，其特征在于，
所述控制部以随机地切换所述阀的开闭状态的方式控制所述阀的开闭。
4.根据权利要求2所述的气体分流装置，其特征在于，
所述控制部以有规律地切换所述阀的开闭状态的方式控制所述阀的开闭。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的气体分流装置，其特征在于，
所述气体分流装置在所述第一配管至第N配管的上游还具有分流器，
所述分流器具有将所述气体分流而导出的第一气体导出口至第N气体导出口，在所述第一气体导出口至第N气体导出口分别连接有所述第一配管至第N配管的上游端。
6.根据权利要求5所述的气体分流装置，其特征在于，
所述分流器以向所述第一气体导出口至第N气体导出口导出的所述气体的分流比成为均等的方式设计。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的气体分流装置，其特征在于，
所述第一被供给部至第N被供给部沿着长条状的对象物的长度方向排列配置。
8.一种气体分流装置，将气体分流而供给到第一被供给部至第N被供给部，N为2以上的整数，其特征在于，
所述气体分流装置具有：
多个分流器，具有将所述气体分流而导出的第一气体导出口至第N气体导出口；及
多个配管，将所述多个分流器的每个分流器的所述第一气体导出口至第N气体导出口以1:1的方式连接于所述第一被供给部至第N被供给部中的任一个被供给部，
所述多个分流器的每个分流器的所述第一气体导出口至第N气体导出口在所述分流器中的位置互不相同，
与所述第一被供给部至第N被供给部的每个被供给部连接的多个所述气体导出口在所述分流器中的位置互不相同。
9.根据权利要求8所述的气体分流装置，其特征在于，
所述多个分流器是以向所述第一气体导出口至第N气体导出口导出的所述气体的分流比成为均等的方式设计的分流器。
10.根据权利要求8或9所述的气体分流装置，其特征在于，
所述多个分流器沿铅垂方向排列配置，
所述多个分流器的每个分流器的所述第一气体导出口至第N气体导出口在所述分流器中的高度位置互不相同。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的气体分流装置，其特征在于，
所述气体分流装置还具有控制部，该控制部以将所述多个分流器中的任一个分流器使用于所述气体的分流的方式切换所述气体的分流所使用的所述分流器。
12.根据权利要求11所述的气体分流装置，其特征在于，
所述控制部随机地切换所述气体的分流所使用的所述分流器。
13.根据权利要求11所述的气体分流装置，其特征在于，
所述控制部有规律地切换所述气体的分流所使用的所述分流器。
14.根据权利要求8～13中任一项所述的气体分流装置，其特征在于，
所述第一被供给部至第N被供给部沿着长条状的对象物的长度方向排列配置。
15.一种气体分流装置，将气体分流而供给到第一被供给部至第N被供给部，N为2以上的整数，其特征在于，
所述气体分流装置具有：
多个分流器，每个分流器具有将所述气体分流而导出的第一气体导出口至第N气体导出口，且每个分流器的体积互不相同；及
多个配管，将所述多个分流器的每个分流器的所述第一气体导出口至第N气体导出口以1:1的方式与所述第一被供给部至第N被供给部中的任一个被供给部连接。
16.根据权利要求15所述的气体分流装置，其特征在于，
所述气体分流装置还具有控制部，该控制部以将所述多个分流器中的任一个分流器使用于所述气体的分流的方式，根据所述气体的流量，来切换所述气体的分流所使用的所述分流器。
17.一种气体分流装置，将气体分流而供给到第一被供给部至第N被供给部，N为2以上的整数，其特征在于，
所述气体分流装置具有：
体积可变的分流器，具有分流而导出所述气体的第一气体导出口至第N气体导出口；及
多个配管，将所述分流器的所述第一气体导出口至第N气体导出口以1:1的方式与所述第一被供给部至第N被供给部中的任一个被供给部连接。
18.根据权利要求17所述的气体分流装置，其特征在于，
所述气体分流装置还具有控制部，该控制部根据所述气体的流量来控制所述分流器的体积。
19.根据权利要求15～18中任一项所述的气体分流装置，其特征在于，
所述分流器是以向所述第一气体导出口至第N气体导出口导出的所述气体的分流比成为均等的方式设计的分流器。
20.根据权利要求15～19中任一项所述的气体分流装置，其特征在于，
所述第一被供给部至第N被供给部沿着长条状的对象物的长度方向排列配置。
21.一种玻璃微粒堆积体的制造方法，使用权利要求1～20中任一项所述的气体分流装置。
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