CN1277773C - 光纤用初制品的制造方法及其制造装置 - Google Patents
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Abstract
将气体供应装置的气流从芯部等的引发构件下方引向炉膛的上方，以使其不直接吹入到烟粒沉积体上。通过用设置在引发构件4下方的氢氧燃烧装置6使四氯化硅发生热水解反应生成细玻璃颗粒，将细玻璃颗粒沉积到炉膛2内引发构件4上，膜制成包覆层状的外层部分3，形成光纤用初制品时，用气体供应装置7将气流从引发构件4的下方吹向炉膛2的上方而沉积细玻璃颗粒，为此，将气体供应装置7各自设置在氢氧燃烧装置6的两侧，以使气流从引发构件4的下方吹向斜上方的炉膛2的壁面2b而将该气流引向炉膛2的上方。
Description
技术领域
本发明涉及发生热水解反应、使气相状态氧化物变为细玻璃颗粒、进行合成烧结的光纤用初制品的制造方法及其制造装置，特别涉及在发生热水解反应时，用气体供应装置将气流从芯部等引发构件的下方吹向炉膛的上方并使细玻璃颗粒沉积形成光纤用初制品的制造方法及其制造装置。
背景技术
为了制造光纤用初制品，人们已经知道通过发生热水解反应、使气相状态氧化物变为细玻璃颗粒、进行合成烧结的光纤用初制品的制造方法。
如图3(a)、(b)所示，该制造方法用外附法，为了在用作芯棒的玻璃棒101的外围沉积多孔玻璃，各自单独设置了用于沉积的燃烧器喷出口102和气幕气体喷出口103，在多孔玻璃初制品形成的同时，通过在用作芯棒的玻璃棒101的整个长度上一边吹入清洁的气流一边沉积细玻璃颗粒，能够形成由烟粒沉积体104组成的光纤用初制品(参照专利公报特开平5-116979号)。通过将该气幕气体喷出口103与用于沉积的燃烧器喷出口102分别设置，①能够将导致异物或气泡的未沉积烟块从烟粒沉积体吹走，②因为能够使生成的细玻璃颗粒流推上去而不大幅扩散开来，所以能够很好地将细玻璃颗粒引导到烟粒沉积体104上，③通过使烟粒沉积体104冷却并加大其与从用于沉积的燃烧器喷出口102出来的火焰之间的温差，能够提高沉积的效率。
然而，这种光纤用初制品的制造方法，①由于烟粒沉积体104被从气幕气体喷出口103出来的吹入气流110快速冷却，在沉积过程中或在沉积完成后容易发生龟裂，②由于从气幕气体喷出口103出来的吹入气流110的作用，沉积烟粒被吹飞，沉积的效率降低，③如果增强用于沉积的燃烧器喷出口102出来的火焰的火力，或者如图3(b)所示增大烟粒沉积体104的直径，由于从用于沉积的燃烧器喷出口102出来的火焰流111的强度比从气幕气体喷出口103出来的吹入气流110的强度要强，所以有用气流110不能完全抑制住火焰流111的缺陷。
而且，如果通过进一步加强③中的气流110，虽然能够消除③中的缺陷，但是将会导致对①、②的影响被进一步加剧。
本发明就是为了解决以往的缺陷，目的是提供能够将气体供应装置的气流从芯部等引发构件下方引向炉膛的上方的光纤用初制品的制造方法及其制造装置，以使气体供应装置的气流不直接吹到烟粒沉积体上。
发明内容
实现上述目的的本发明的光纤用初制品的制造方法，是一种光纤用初制品的制造方法，用氢氧燃烧装置使四氯化硅发生热水解反应生成细玻璃颗粒、通过将细玻璃颗粒沉积到炉膛内的引发构件上在其外层部分上制膜形成光纤用初制品时，用气体供应装置使气流从上述引发构件的下方吹向上述炉膛上方，沉积上述细玻璃颗粒，其特征在于，将上述气体供应装置的上述气流从上述引发构件的下方吹向斜上方的上述炉膛的壁面将该气流引导到上述炉膛的上方。
另外，实现上述目的本发明的光纤用初制品的制造装置是一种光纤用初制品的制造装置，用设置在引发构件下方的氢氧燃烧装置使四氯化硅发生热水解反应生成细玻璃颗粒、通过将细玻璃颗粒沉积到炉膛内引发构件上在其外层部分上制膜形成光纤用初制品时，用气体供应装置使气流从上述引发构件的下方吹向上述炉膛上方，沉积上述细玻璃颗粒，其特征在于，为了将上述气流从上述引发构件的下方吹向斜上方的上述炉膛壁面而使该气流引向上述炉膛的上方，上述气体供应装置被各自设置在上述氢氧燃烧装置的两端。
根据本发明的光纤用初制品的制造方法和制造装置，因为能够将气体供应装置的气流从引发构件的下方吹向斜上方的炉膛壁面而将该气流引向炉膛的上方，所以气流不直接吹到烟粒沉积体上。
本发明的光纤用初制品的制造装置中的气体供应装置，最好设置有将气流从引发构件的下方吹向斜上方的炉膛壁面而使该气流引向炉膛上方的百页折流板。从而，使调整气流变得可能。
附图说明
图1表示本发明的光纤用初制品的制造方法及其制造装置的理想实施例的状态，(a)为示意图，(b)为(a)图的截面侧视图。
图2表示沉积实验比较例的示意图。
图3为表示现有的光纤用初制品制造方法的示意图，其中(a)为小直径烟粒层积体情况的图，(b)为大直径烟粒层积体情况的图。
具体实施方式
以下，据图说明应用本发明光纤用初制品的制造方法及其制造装置的理想实施例。
作为应用本发明光纤用初制品的制造方法的理想实施例的制造装置，如图1(a)、(b)所示，用OVD法(外附法)在引发构件4上沉积拟定的外层部分3的装置中，设置有作为用于制造光纤用初制品的反应炉的炉膛2、在炉膛2内使引发构件4保持水平并转动的回转装置5、使四氯化硅发生热水解反应而生成的细玻璃颗粒形成的外层部分3沉积到由回转装置5的作用而转动的引发构件4上的氢氧燃烧装置6、用气流形成气幕70的气体供应装置7、与氢氧燃烧装置6对向配置且排出由该氢氧燃烧装置6发生热水解反应所生成废气的排气罩8、与排气罩8相连的移动排气风管9、插嵌移动排气风管9并连接到炉膛2外侧面2a上的固定排气风管10。
回转装置5，能够用设置在炉膛2外的电机等旋转驱动部件50使引发构件4转动，所以能够使炉膛2小型化变成可能。
氢氧燃烧装置6，是一个通过将四氯化硅、氧气和氢气按规定的配比供应并点燃、在氢氧燃烧的过程中使四氯化硅发生热水解反应生成细玻璃颗粒的装置，配置在位于回转装置5的引发构件4下方的炉膛2内，能够在该引发构件4的轴向上作往复直线运动。
气体供应装置7，为了实际上形成能够在外层部分3的最大长度上延伸的气流气幕70，该外层部分3用于能够在该装置中制造光纤用初制品，可以将气体供应装置本身做成横长的长方形的形状，也可以将两个以上的气体供应部分设置成一列，但其形状和结构不限于此。另外，如图1(b)所示，为了将该气流从安装在转动装置5上的引发构件4的下方吹向斜上方的炉膛2壁面2b将该气流向炉膛2的上方引导，在炉膛2内从转动装置5上的引发构件4轴向看过去，该气体供应装置7被分别设置在氢氧燃烧装置6的两侧。因此，在将气体供应装置7的气流从引发构件4的下方吹向炉膛2的上方的时候，能够使气流形成的幕，也就是气幕70，不直接吹到烟粒沉积体上。
气体供应装置7上还设置了用于将气流从引发构件4的下方吹向斜上方的炉膛2的壁面2b将该气流引导到炉膛2的上方的百页折流板71。因此，能够调整气流。从该气体供应装置7流出的气体，如果是经过滤器等过滤的清洁干净的气体，除空气之外，氮气、氦气、氩气等隋性气体等等中的哪一个都可以。
排气罩8，与氢氧燃烧装置6的移动同步作往复直线运动，通过插嵌到连接在炉膛2的外侧面2a上的固定排气风管10中的移动排气风管9作往复直线运动，使排气罩8实际上平行配置在其往复直线运动方向上。还有，移动排气风管9在固定排气风管10内沿排气罩8往复直线运动方向作直线运动的部分用直管构成。因此，它能够在固定排气风管10内作平滑的直线移动。
这种使移动排气风管9在固定排气风管10内作直线移动的移动装置(图中未示出)，例如可考虑在移动排气风管9的附近、相对于排气罩8的往复直线运动方向设置平行的轨道，通过安装在移动排气风管9上的车轮使移动排气风管9沿轨道移动等等方法。另外，为了使该移动排气风管9与氢氧燃烧装置6同步往复移动，还可以分别连接控制装置(图中未示出)。该同步的方法，这里不对它们作限制，保持机械同步就可以了。
在固定排气风管10和插嵌到该固定排气风管10中的移动排气风管9之间，为了使从移动排气风管9排出的气体不通过固定排气风管10回到炉膛2内，设置了排气气密措施11。因此，能够防止未沉积的烟粒(产生的细玻璃颗粒)和未反应的玻璃原料在炉膛2内浮游。作为这样的排气气密措施11，例如可考虑在移动排气风管9和固定排气风管10之间嵌入聚四氟乙烯(テフロン)(注册商标)制的圆筒形密封材料。
转动装置5的旋转驱动部件50，从炉膛2的外面使引发构件4转动，这时，为了不使尘埃从炉膛2外侵入到炉膛2内，炉膛2的各个贯穿部分都要分别气密。
下面对这样构成的光纤用初制品的制造装置1的动作进行说明。
首先，将引发构件4安装在转动装置5上。引发构件4包含有芯部或者不是单纯的芯部而是具有薄薄的包覆层的芯部等。其次，用转动装置5的转动驱动部件50转动引发构件4，用氢氧燃烧装置6使四氯化硅发生热水解反应，生成由细玻璃颗粒构成的包覆层样的外层部分3。将由热水解反应生成的细玻璃颗粒附着沉积在转动的引发构件4上的同时，使氢氧燃烧装置6在引发构件4的轴向上作平行往复直线运动，使细玻璃颗粒在引发构件4的轴向上均匀沉积，膜制作为包覆层的外层部分3。因此，能够得到具有包覆层的、由烟粒层积体构成的光纤用初制品。
设置在氢氧燃烧装置6的两侧的各气体供应装置7，因为能够将各自的气流从安装在转动装置5上的引发构件4的下方吹向斜上方的炉膛2壁面2b而将该气流引向炉膛2的上方，所以能够使气幕70不直接吹到烟粒沉积体上。因此，能够取得这些特有的效果：①因为由各个气体供应装置7的气流形成的气幕70不直接吹到烟粒沉积体上，能够使氢氧燃烧装置6的火焰温度不急速降低，所以烟粒积层体不易形成龟裂，②因为来自氢氧燃烧装置6的细玻璃颗粒落到沉积体上不被吹散，所以提高了沉积效率，③因为气体供应装置7的气流被吹到炉膛2的壁面上，所以减少了壁面的烟粒附着，减少了导致形成气泡的烟粒的脱落，清扫变得容易了等等。
实施例
在以下的条件下，进行细玻璃颗粒的沉积试验，将实施例和比较例进行比较。在实施例和比较例中，送入到氢氧燃烧装置的四氯化硅、氧气和氢气的各供给量以及从气体供应装置喷出的气流的喷出量全都相同，这里省略说明。
实施例
实施例，用图1中所示的制造装置1进行沉积试验。
比较例1
比较例1在图2(a)中所示的制造装置200A中，将气体供应装置202的气流(空气)和氢氧燃烧装置201的火焰一起直接吹向外层部分3上。
比较例2
比较例2在图2(b)中所示的制造装置200B中，将气体供应装置202的气流(空气)和氢氧燃烧装置201的火焰一起直接吹向外层部分3上。还在炉膛203的左右壁面203a、203b上设置各自的进气口204，供应通过过滤的清洁的空气。
比较例3
比较例3在图2(c)中所示的制造装置300中，在氢氧燃烧装置301的两侧设置气体供应装置302，各个气体供应装置302将各自的气流(空气)直接吹向外层部分3上。
实验结果能够证实，实施例中烟粒沉积体不产生龟裂，沉积速度为5.5g/分钟，炉膛内的污染少。而与之相反，比较例1中烟粒沉积的过程中产生龟裂、沉积速度为3.4g/分钟、炉膛内的污染大，比较倒2中烟粒沉积完成后产生龟裂、沉积速度为5.0g/分钟、炉膛内的污染大；比较例3中烟粒沉积体不产生龟裂、沉积速度为5.5g/分钟，但是炉膛内的污染大。
从以上的说明中可以看出，根据本发明的光纤用初制品的制造方法及其制造装置，因为能够使气体供应装置的气流从引发构件的下方吹向斜上方的炉膛壁面而将该气流引向炉膛的上方，气流不直接吹到烟粒沉积体上，所以在烟粒沉积过程中和沉积后沉积体不产生龟裂，改良了沉积的效率，还减少了炉膛内的污染。
Claims (3)
1.一种光纤用初制品的制造方法，用氢氧燃烧装置使四氯化硅发生热水解反应生成细玻璃颗粒、通过将细玻璃颗粒沉积到炉膛内的引发构件上在其外层部分上制膜形成光纤用初制品时，用气体供应装置使气流从上述引发构件的下方吹向上述炉膛上方，沉积上述细玻璃颗粒，其特征在于，
将上述气体供应装置的上述气流从上述引发构件的下方吹向斜上方的上述炉膛的壁面将该气流引导到上述炉膛的上方。
2.一种光纤用初制品的制造装置，用设置在引发构件下方的氢氧燃烧装置使四氯化硅发生热水解反应生成细玻璃颗粒、通过将细玻璃颗粒沉积到炉膛内引发构件上在其外层部分上制膜形成光纤用初制品时，用气体供应装置使气流从上述引发构件的下方吹向上述炉膛上方，沉积上述细玻璃颗粒，其特征在于，
为了将上述气流从上述引发构件的下方吹向斜上方的上述炉膛壁面而使该气流引向上述炉膛的上方，上述气体供应装置被各自设置在上述氢氧燃烧装置的两端。
3.如权利要求2所述的光纤用初制品的制造装置，其特征在于，上述气体供应装置设置有将上述气流从上述引发构件的下方吹向斜上方的上述炉膛壁面而使该气流引向上述炉膛上方的百页折流板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHOWA ELECTRIC WIRE & CABLE SYSTEM CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SHOWE ELECTRIC WIRE + CABLE CO., LTD. Effective date: 20071019 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20071019 Address after: Tokyo, Japan Patentee after: Swcc Showa Cable Sys Co., Ltd. Address before: Kanagawa, Japan Patentee before: Showa Electric Wire & Cable Co. Ltd. |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20061004 |