JP2000327341A - 多孔質ガラス母材製造用多重管バーナおよびこれを用いた多孔質ガラス母材の製造方法並びに製造装置 - Google Patents
多孔質ガラス母材製造用多重管バーナおよびこれを用いた多孔質ガラス母材の製造方法並びに製造装置Info
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/06—Concentric circular ports
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/42—Assembly details; Material or dimensions of burner; Manifolds or supports
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大容量のガスを流しても先端部にＳｉＯ2 が
付着することがない多孔質ガラス母材製造用多重管バー
ナと、これを用いることによりガラス母材を燒結ガラス
化させる製造工程で泡が発生することのない多孔質ガラ
ス母材の製造方法を提供する。 【解決手段】 少なくともガラス原料ガス、可燃性ガス
および助燃性ガスを別々に供給するための管が集合した
多孔質ガラス母材製造用多重管バーナにおいて、各管の
少なくとも先端部の肉厚が１．５ｍｍ未満であることを
特徴とする多孔質ガラス母材製造用多重管バーナ、該バ
ーナに、少なくともガラス原料ガス、可燃性ガスおよび
助燃性ガスを別々に供給し、ガラス原料を酸水素火炎中
にて加水分解してガラス微粒子を生成し、生成したガラ
ス微粒子を出発部材上に堆積して多孔質ガラス母材を製
造する方法および該バーナと生成したガラス微粒子を堆
積させる出発部材を回転させるための回転機構を備えた
多孔質ガラス母材の製造装置。
付着することがない多孔質ガラス母材製造用多重管バー
ナと、これを用いることによりガラス母材を燒結ガラス
化させる製造工程で泡が発生することのない多孔質ガラ
ス母材の製造方法を提供する。 【解決手段】 少なくともガラス原料ガス、可燃性ガス
および助燃性ガスを別々に供給するための管が集合した
多孔質ガラス母材製造用多重管バーナにおいて、各管の
少なくとも先端部の肉厚が１．５ｍｍ未満であることを
特徴とする多孔質ガラス母材製造用多重管バーナ、該バ
ーナに、少なくともガラス原料ガス、可燃性ガスおよび
助燃性ガスを別々に供給し、ガラス原料を酸水素火炎中
にて加水分解してガラス微粒子を生成し、生成したガラ
ス微粒子を出発部材上に堆積して多孔質ガラス母材を製
造する方法および該バーナと生成したガラス微粒子を堆
積させる出発部材を回転させるための回転機構を備えた
多孔質ガラス母材の製造装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多孔質ガラス母材
製造用多重管バーナおよびこれを用いた多孔質ガラス母
材の製造方法並びに製造装置に関する。
製造用多重管バーナおよびこれを用いた多孔質ガラス母
材の製造方法並びに製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光ファイバ用多孔質ガラス母
材や高純度石英ガラスを製造する方法として、多重管バ
ーナを使用して、これより発する酸水素火炎中にてガラ
ス原料を加水分解し、生成したガラス微粒子を堆積する
方法が知られている。例えば、コアまたはコアとクラッ
ドからなる出発部材に対し水平方向に往復移動するバー
ナから発せられる酸水素火炎中で、生成したガラス微粒
子をこの出発部材に外付けし、クラッド部を堆積させて
スートを得る、いわゆるＯＶＤ法が知られている。
材や高純度石英ガラスを製造する方法として、多重管バ
ーナを使用して、これより発する酸水素火炎中にてガラ
ス原料を加水分解し、生成したガラス微粒子を堆積する
方法が知られている。例えば、コアまたはコアとクラッ
ドからなる出発部材に対し水平方向に往復移動するバー
ナから発せられる酸水素火炎中で、生成したガラス微粒
子をこの出発部材に外付けし、クラッド部を堆積させて
スートを得る、いわゆるＯＶＤ法が知られている。
【０００３】このＯＶＤ法によりクラッド部を堆積させ
る工程において、ガラス微粒子の堆積速度を向上させる
ためには、酸水素火炎中でのガラス原料の加水分解によ
り生成するガラス微粒子を増加させる必要がある。そこ
で、このガラス微粒子の発生を増加させるため、バーナ
の大型化や複数のバーナの使用等の方法が採られてい
る。
る工程において、ガラス微粒子の堆積速度を向上させる
ためには、酸水素火炎中でのガラス原料の加水分解によ
り生成するガラス微粒子を増加させる必要がある。そこ
で、このガラス微粒子の発生を増加させるため、バーナ
の大型化や複数のバーナの使用等の方法が採られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
バーナを使用した場合には、バーナ間の干渉があるため
バーナの本数に比例してガラス微粒子の堆積が不均一と
なり易く、またガラス母材端部のテーパー部が大きくな
り易い等の難点がある。従って、バーナの大型化が有効
であり、このようなバーナの大型化と共に、ガラス原料
ガスを増量しガラス微粒子を高速堆積させれば、スート
の堆積速度を飛躍的に向上させることができると予想さ
れた。
バーナを使用した場合には、バーナ間の干渉があるため
バーナの本数に比例してガラス微粒子の堆積が不均一と
なり易く、またガラス母材端部のテーパー部が大きくな
り易い等の難点がある。従って、バーナの大型化が有効
であり、このようなバーナの大型化と共に、ガラス原料
ガスを増量しガラス微粒子を高速堆積させれば、スート
の堆積速度を飛躍的に向上させることができると予想さ
れた。
【０００５】そこで、製造効率の向上を目的にバーナの
大型化と供給ガスの増量化を試行した。このようなバー
ナの大型化とガスの増量化を行うと、従来型のバーナで
は強度が不足すると考えられたので、バーナを構成する
各管の肉厚を厚くして実施したところ、バーナの先端部
にＳｉＯ2 が堆積し始め、バーナの閉塞による爆発等が
危惧されたため、製造を中止せざるを得なかった。さら
に、バーナ先端部へのＳｉＯ2 の付着は、ガラス母材を
燒結ガラス化させる製造工程で発生する泡の原因になる
等の製品品質の低下をもたらすという問題も発生した。
大型化と供給ガスの増量化を試行した。このようなバー
ナの大型化とガスの増量化を行うと、従来型のバーナで
は強度が不足すると考えられたので、バーナを構成する
各管の肉厚を厚くして実施したところ、バーナの先端部
にＳｉＯ2 が堆積し始め、バーナの閉塞による爆発等が
危惧されたため、製造を中止せざるを得なかった。さら
に、バーナ先端部へのＳｉＯ2 の付着は、ガラス母材を
燒結ガラス化させる製造工程で発生する泡の原因になる
等の製品品質の低下をもたらすという問題も発生した。
【０００６】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たもので、大容量のガスを流しても先端部にＳｉＯ2 が
付着することがない多孔質ガラス母材製造用多重管バー
ナと、これを用いることによりガラス母材を燒結ガラス
化させる製造工程で泡が発生する等の問題のない多孔質
ガラス母材の製造方法および製造装置を提供することを
主目的とするものである。
たもので、大容量のガスを流しても先端部にＳｉＯ2 が
付着することがない多孔質ガラス母材製造用多重管バー
ナと、これを用いることによりガラス母材を燒結ガラス
化させる製造工程で泡が発生する等の問題のない多孔質
ガラス母材の製造方法および製造装置を提供することを
主目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、本発明の請求項１に記載
した発明は、少なくともガラス原料ガス、可燃性ガスお
よび助燃性ガスを別々に供給するための管が集合した多
孔質ガラス母材製造用多重管バーナにおいて、各管の少
なくとも先端部の肉厚が１．５ｍｍ未満であることを特
徴とする多孔質ガラス母材製造用多重管バーナである。
決するためになされたもので、本発明の請求項１に記載
した発明は、少なくともガラス原料ガス、可燃性ガスお
よび助燃性ガスを別々に供給するための管が集合した多
孔質ガラス母材製造用多重管バーナにおいて、各管の少
なくとも先端部の肉厚が１．５ｍｍ未満であることを特
徴とする多孔質ガラス母材製造用多重管バーナである。
【０００８】このように、多重管バーナを構成する各管
の少なくとも先端部の肉厚が１．５ｍｍ未満であれば、
各管の先端部にＳｉＯ2 が付着することがない多孔質ガ
ラス母材製造用多重管バーナとすることができるので、
バーナの閉塞による爆発の危険から製造の中断を余儀な
くされることを防止することができる。
の少なくとも先端部の肉厚が１．５ｍｍ未満であれば、
各管の先端部にＳｉＯ2 が付着することがない多孔質ガ
ラス母材製造用多重管バーナとすることができるので、
バーナの閉塞による爆発の危険から製造の中断を余儀な
くされることを防止することができる。
【０００９】また、請求項２に記載した発明は、多孔質
ガラス母材製造用多重管バーナに、少なくともガラス原
料ガス、可燃性ガスおよび助燃性ガスを別々に供給し、
ガラス原料を酸水素火炎中にて加水分解してガラス微粒
子を生成し、生成したガラス微粒子を出発部材上に堆積
して多孔質ガラス母材を製造する方法において、前記多
重管バーナを構成する各管の少なくとも先端部の肉厚が
１．５ｍｍ未満であるものを用いることを特徴とする多
孔質ガラス母材の製造方法である。
ガラス母材製造用多重管バーナに、少なくともガラス原
料ガス、可燃性ガスおよび助燃性ガスを別々に供給し、
ガラス原料を酸水素火炎中にて加水分解してガラス微粒
子を生成し、生成したガラス微粒子を出発部材上に堆積
して多孔質ガラス母材を製造する方法において、前記多
重管バーナを構成する各管の少なくとも先端部の肉厚が
１．５ｍｍ未満であるものを用いることを特徴とする多
孔質ガラス母材の製造方法である。
【００１０】このように、各管の少なくとも先端部の肉
厚が１．５ｍｍ未満である多孔質ガラス母材製造用多重
管バーナを用いて多孔質ガラス母材を製造すれば、各管
の先端部にＳｉＯ2 が付着することがないので、バーナ
が閉塞されるようなこともなく、従って安全に多孔質ガ
ラス母材を製造することができる。さらに、母材を燒結
ガラス化させる製造工程で泡の発生を抑制することがで
きるため、品質的に欠陥のないガラス母材の製造が可能
となり、歩留を向上させることができる。
厚が１．５ｍｍ未満である多孔質ガラス母材製造用多重
管バーナを用いて多孔質ガラス母材を製造すれば、各管
の先端部にＳｉＯ2 が付着することがないので、バーナ
が閉塞されるようなこともなく、従って安全に多孔質ガ
ラス母材を製造することができる。さらに、母材を燒結
ガラス化させる製造工程で泡の発生を抑制することがで
きるため、品質的に欠陥のないガラス母材の製造が可能
となり、歩留を向上させることができる。
【００１１】この製造方法はＶＡＤ法およびＯＶＤ法に
適用できるが、請求項３に記載したように、多孔質ガラ
ス母材の製造方法は、回転する出発部材の外周部の半径
方向にガラス微粒子を堆積させて多孔質母材を形成する
ＯＶＤ法において、特に有効である。このように、いわ
ゆるＯＶＤ法により多孔質ガラス母材を製造する場合に
本法を用いれば、需要が増大しつつある大口径の母材を
堆積速度を向上させて効率的かつ大量に生産することが
できる。
適用できるが、請求項３に記載したように、多孔質ガラ
ス母材の製造方法は、回転する出発部材の外周部の半径
方向にガラス微粒子を堆積させて多孔質母材を形成する
ＯＶＤ法において、特に有効である。このように、いわ
ゆるＯＶＤ法により多孔質ガラス母材を製造する場合に
本法を用いれば、需要が増大しつつある大口径の母材を
堆積速度を向上させて効率的かつ大量に生産することが
できる。
【００１２】そして、本発明の請求項４に記載した発明
は、少なくともガラス原料ガス、可燃性ガスおよび助燃
性ガスを別々に供給し、加水分解してガラス微粒子を生
成させるための多孔質ガラス母材製造用多重管バーナと
生成したガラス微粒子を堆積させる出発部材を回転させ
るための回転機構を備えた多孔質ガラス母材の製造装置
において、前記多重管バーナを構成する各管の少なくと
も先端部の肉厚が１．５ｍｍ未満であることを特徴とす
る多孔質ガラス母材の製造装置である。
は、少なくともガラス原料ガス、可燃性ガスおよび助燃
性ガスを別々に供給し、加水分解してガラス微粒子を生
成させるための多孔質ガラス母材製造用多重管バーナと
生成したガラス微粒子を堆積させる出発部材を回転させ
るための回転機構を備えた多孔質ガラス母材の製造装置
において、前記多重管バーナを構成する各管の少なくと
も先端部の肉厚が１．５ｍｍ未満であることを特徴とす
る多孔質ガラス母材の製造装置である。
【００１３】このように、各管の少なくとも先端部の肉
厚が１．５ｍｍ未満である多孔質ガラス母材製造用多重
管バーナを備えた多孔質ガラス母材の製造装置であれ
ば、各管の先端部にＳｉＯ2 が付着することがない製造
装置とすることができるので、バーナの閉塞による爆発
の危険のない安全な製造装置を提供できる。さらに、母
材を燒結ガラス化させる製造工程で泡の発生が抑制され
る製造装置とすることができるため、欠陥製品の製造が
回避され、歩留の向上させることができる製造装置を提
供できる。
厚が１．５ｍｍ未満である多孔質ガラス母材製造用多重
管バーナを備えた多孔質ガラス母材の製造装置であれ
ば、各管の先端部にＳｉＯ2 が付着することがない製造
装置とすることができるので、バーナの閉塞による爆発
の危険のない安全な製造装置を提供できる。さらに、母
材を燒結ガラス化させる製造工程で泡の発生が抑制され
る製造装置とすることができるため、欠陥製品の製造が
回避され、歩留の向上させることができる製造装置を提
供できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。本発明者らは、製造効率の向上を目的とするバーナ
の大型化と供給ガスの増量化に伴い、バーナの強度補強
のためバーナを構成する各管の肉厚を厚くすると、バー
ナの各管の先端部にＳｉＯ2 が堆積するという問題を解
決すべく鋭意検討を行った結果、バーナの各管の先端部
に発生する図２に示すような気流が原因でＳｉＯ2 が堆
積するものと考え、これを解決するにはバーナを構成す
る各管の少なくとも先端部の肉厚が、１．５ｍｍ未満と
すればよいことに想到した。
て説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。本発明者らは、製造効率の向上を目的とするバーナ
の大型化と供給ガスの増量化に伴い、バーナの強度補強
のためバーナを構成する各管の肉厚を厚くすると、バー
ナの各管の先端部にＳｉＯ2 が堆積するという問題を解
決すべく鋭意検討を行った結果、バーナの各管の先端部
に発生する図２に示すような気流が原因でＳｉＯ2 が堆
積するものと考え、これを解決するにはバーナを構成す
る各管の少なくとも先端部の肉厚が、１．５ｍｍ未満と
すればよいことに想到した。
【００１５】以下、図１を参照しながら、本発明の多孔
質ガラス母材製造用多重管バーナについて詳細に説明す
る。本発明の多孔質ガラス母材製造用多重管バーナ１
（以下、単に「バーナ」という場合がある。）は、図１
に示すように、少なくともガラス原料ガス、可燃性ガス
としての水素ガスおよび助燃性ガスを別々に供給するた
めの管から構成されており、各管の少なくとも先端部２
の肉厚３が、１．５ｍｍ未満であることを特徴とする。
質ガラス母材製造用多重管バーナについて詳細に説明す
る。本発明の多孔質ガラス母材製造用多重管バーナ１
（以下、単に「バーナ」という場合がある。）は、図１
に示すように、少なくともガラス原料ガス、可燃性ガス
としての水素ガスおよび助燃性ガスを別々に供給するた
めの管から構成されており、各管の少なくとも先端部２
の肉厚３が、１．５ｍｍ未満であることを特徴とする。
【００１６】このように、バーナ１を構成する各管の少
なくとも先端部２（以下、単に「バーナの先端部」とい
う場合がある。）の肉厚３が、１．５ｍｍ未満であれ
ば、図２に示すような気流の乱れは発生せず、図３に示
すような滞りや乱れのない気流とすることができること
を見出した。従って、バーナ１をこのような構造とする
ことにより、バーナ１の先端部２にガラス微粒子が堆積
することが防止され、バーナ１が閉塞されたり、泡の原
因となるようなこともなく上記目的が達成された。
なくとも先端部２（以下、単に「バーナの先端部」とい
う場合がある。）の肉厚３が、１．５ｍｍ未満であれ
ば、図２に示すような気流の乱れは発生せず、図３に示
すような滞りや乱れのない気流とすることができること
を見出した。従って、バーナ１をこのような構造とする
ことにより、バーナ１の先端部２にガラス微粒子が堆積
することが防止され、バーナ１が閉塞されたり、泡の原
因となるようなこともなく上記目的が達成された。
【００１７】この場合、バーナ１の先端部２のみなら
ず、バーナを構成ずる各管全体の肉厚３を１．５ｍｍ未
満としても構わない。すなわち、使用するバーナの容量
に応じて、バーナの強度補強を望む場合には先端部以外
の肉厚を厚く設定し、一方バーナの強度を損なわない容
量である場合には、管全体を所定の肉厚とすることがで
きる。
ず、バーナを構成ずる各管全体の肉厚３を１．５ｍｍ未
満としても構わない。すなわち、使用するバーナの容量
に応じて、バーナの強度補強を望む場合には先端部以外
の肉厚を厚く設定し、一方バーナの強度を損なわない容
量である場合には、管全体を所定の肉厚とすることがで
きる。
【００１８】なお、本発明の多孔質ガラス母材製造用多
重管バーナ１の構造は、上述のように少なくともガラス
原料ガス、可燃性ガスとしての水素ガスおよび助燃性ガ
スを別々の流路で供給することが好ましいので、図１に
示す三重管以上有するものが望ましい。また、各管は、
従来公知の配置構造、例えば図１に示す同心円状に配置
した構造を採ることができる。
重管バーナ１の構造は、上述のように少なくともガラス
原料ガス、可燃性ガスとしての水素ガスおよび助燃性ガ
スを別々の流路で供給することが好ましいので、図１に
示す三重管以上有するものが望ましい。また、各管は、
従来公知の配置構造、例えば図１に示す同心円状に配置
した構造を採ることができる。
【００１９】ここで、ガラス原料ガスとしてはＳｉＣｌ
4 等のハロゲン化珪素化合物が、可燃性ガスとして水素
ガスが、そして助燃性ガスとして酸素ガスやエアー等が
挙げられる。バーナ１へ各ガスを供給する場合、可燃性
ガスである水素ガスは、最外層流路に流すと火炎が広が
ってしまうことがあるので、例えば図１（ｂ）に示すよ
うに、最外層流路に助燃性ガスを供給し、一方ガラス原
料ガスは、ガラス原料ガスを効率的に酸水素火炎中で加
水分解させるため、中央流路に流すのが好ましい。
4 等のハロゲン化珪素化合物が、可燃性ガスとして水素
ガスが、そして助燃性ガスとして酸素ガスやエアー等が
挙げられる。バーナ１へ各ガスを供給する場合、可燃性
ガスである水素ガスは、最外層流路に流すと火炎が広が
ってしまうことがあるので、例えば図１（ｂ）に示すよ
うに、最外層流路に助燃性ガスを供給し、一方ガラス原
料ガスは、ガラス原料ガスを効率的に酸水素火炎中で加
水分解させるため、中央流路に流すのが好ましい。
【００２０】さらに、この場合、ガラス原料ガスは、例
えばＡｒ2 、Ｎ2 等の不活性ガスからなる搬送ガスと共
に供給してもよい、また、バーナの先端の焼き付けを防
止するためシールガス等を供給してもよい。本発明にお
いて、ガラス微粒子の堆積速度を向上させ、大型の多孔
質ガラス母材を効率よく製造するには、ガス流量とし
て、ガラス原料ガスを、１０ｌ／ｍｉｎ以上、可燃性ガ
スを、３００ｌ／ｍｉｎ以上、助燃性ガスを、１００ｌ
／ｍｉｎ以上とするのが好適である。また、本発明は、
バーナ管の最外郭直径が３４ｍｍ以上の大口径のバーナ
に好適であり、内部のガラス原料供給管としては直径５
ｍｍ以上のものに好適である。
えばＡｒ2 、Ｎ2 等の不活性ガスからなる搬送ガスと共
に供給してもよい、また、バーナの先端の焼き付けを防
止するためシールガス等を供給してもよい。本発明にお
いて、ガラス微粒子の堆積速度を向上させ、大型の多孔
質ガラス母材を効率よく製造するには、ガス流量とし
て、ガラス原料ガスを、１０ｌ／ｍｉｎ以上、可燃性ガ
スを、３００ｌ／ｍｉｎ以上、助燃性ガスを、１００ｌ
／ｍｉｎ以上とするのが好適である。また、本発明は、
バーナ管の最外郭直径が３４ｍｍ以上の大口径のバーナ
に好適であり、内部のガラス原料供給管としては直径５
ｍｍ以上のものに好適である。
【００２１】なお、本発明の多孔質ガラス母材製造用多
重管バーナ１は、石英製であることが好ましい。金属製
では、酸水素火炎との反応によりバーナ１の先端部２が
酸化され易く、また破損したときに金属粉が発生し、こ
れが生成した多孔質ガラス母材を汚染する可能性がある
からである。
重管バーナ１は、石英製であることが好ましい。金属製
では、酸水素火炎との反応によりバーナ１の先端部２が
酸化され易く、また破損したときに金属粉が発生し、こ
れが生成した多孔質ガラス母材を汚染する可能性がある
からである。
【００２２】次に、上述した本発明の多孔質ガラス母材
製造用多重管バーナ１を用いて多孔質ガラス母材を製造
する方法について説明する。まず、ガラス原料を多孔質
ガラス母材製造用多重管バーナ１の酸水素火炎中にて加
水分解することによりガラス微粒子を生成させる。すな
わち、可燃性ガスおよび助燃性ガスにより酸水素火炎が
形成され、この火炎中にハロゲン化珪素やハロゲン化ゲ
ルマニウム等のガラス原料ガスを導入することにより、
上記ハロゲン化合物が加水分解され酸化物、すなわちガ
ラス微粒子に変換される。
製造用多重管バーナ１を用いて多孔質ガラス母材を製造
する方法について説明する。まず、ガラス原料を多孔質
ガラス母材製造用多重管バーナ１の酸水素火炎中にて加
水分解することによりガラス微粒子を生成させる。すな
わち、可燃性ガスおよび助燃性ガスにより酸水素火炎が
形成され、この火炎中にハロゲン化珪素やハロゲン化ゲ
ルマニウム等のガラス原料ガスを導入することにより、
上記ハロゲン化合物が加水分解され酸化物、すなわちガ
ラス微粒子に変換される。
【００２３】この生成したガラス微粒子を出発部材上、
例えば、予めＶＡＤ法等により製造されたコアまたはコ
アとクラッドからなる出発部材上に堆積させて多孔質ガ
ラス母材を製造する。ガラス微粒子の堆積方法は特に限
定されず、例えばＶＡＤ法（気相軸付法）やＯＶＤ法
（外付ＣＶＤ法）等を適宜選択し用いることができる。
例えば、予めＶＡＤ法等により製造されたコアまたはコ
アとクラッドからなる出発部材上に堆積させて多孔質ガ
ラス母材を製造する。ガラス微粒子の堆積方法は特に限
定されず、例えばＶＡＤ法（気相軸付法）やＯＶＤ法
（外付ＣＶＤ法）等を適宜選択し用いることができる。
【００２４】次に、本発明の多孔質ガラス母材の製造装
置を、ＯＶＤ法を用いた多孔質ガラス母材の製造装置を
例に説明する。図４は、ＯＶＤ法を用いた本発明の多孔
質ガラス母材の製造装置の概略断面構造を示す。この製
造装置においては、本発明の先端部の肉厚が１．５ｍｍ
未満である多重管バーナ１が、出発部材５の軸方向に繰
り返し往復し、ガラス微粒子を堆積していくようになっ
ている。この場合、多重管バーナ１として、三重管以上
の同心多重管バーナとすることが好ましい。また、製造
効率を向上させるため、バーナの大型化と共に、複数本
バーナを装置に装着して、供給ガス容量を増量してもよ
い。
置を、ＯＶＤ法を用いた多孔質ガラス母材の製造装置を
例に説明する。図４は、ＯＶＤ法を用いた本発明の多孔
質ガラス母材の製造装置の概略断面構造を示す。この製
造装置においては、本発明の先端部の肉厚が１．５ｍｍ
未満である多重管バーナ１が、出発部材５の軸方向に繰
り返し往復し、ガラス微粒子を堆積していくようになっ
ている。この場合、多重管バーナ１として、三重管以上
の同心多重管バーナとすることが好ましい。また、製造
効率を向上させるため、バーナの大型化と共に、複数本
バーナを装置に装着して、供給ガス容量を増量してもよ
い。
【００２５】この製造装置においては、出発部材５の回
転機構６を有する。回転機構６により出発部材５を回転
させることで、出発部材５の外周面上にガラス微粒子を
半径方向に均一に堆積させることができる。回転機構６
としては、通常用いられているものを用いればよく、例
えば出発部材５の両端部を把持し固定するためのチャッ
ク部および駆動源としての回転モータ等からなるものが
挙げられる。
転機構６を有する。回転機構６により出発部材５を回転
させることで、出発部材５の外周面上にガラス微粒子を
半径方向に均一に堆積させることができる。回転機構６
としては、通常用いられているものを用いればよく、例
えば出発部材５の両端部を把持し固定するためのチャッ
ク部および駆動源としての回転モータ等からなるものが
挙げられる。
【００２６】さらに、この製造装置においては、通常多
重管バーナ１の移動機構７を有する。移動機構７によ
り、ガラス微粒子を出発部材５の全長に亘って均一の厚
さで、しかも密着性高く堆積させることができる。移動
機構７としては、例えば図４に示すように、多重管バー
ナ１をレール上で摺動させることによって、出発部材５
の長手方向に繰り返し往復移動させるとすることができ
る。その他、本発明の多孔質ガラス母材製造装置には、
通常の多孔質ガラス母材の製造装置で使用される各種装
置、例えば排気装置、ガス整流板等を備えてもよい。
重管バーナ１の移動機構７を有する。移動機構７によ
り、ガラス微粒子を出発部材５の全長に亘って均一の厚
さで、しかも密着性高く堆積させることができる。移動
機構７としては、例えば図４に示すように、多重管バー
ナ１をレール上で摺動させることによって、出発部材５
の長手方向に繰り返し往復移動させるとすることができ
る。その他、本発明の多孔質ガラス母材製造装置には、
通常の多孔質ガラス母材の製造装置で使用される各種装
置、例えば排気装置、ガス整流板等を備えてもよい。
【００２７】このような装置によりＯＶＤ法によって多
孔質ガラス母材を製造するには、図４に示すように、例
えば出発部材５を水平に保持すると共に、回転機構６に
よって回転させる。そして、バーナ１を回転する出発部
材５に沿って、移動機構７によって平行に繰り返し往復
させて、生成させたガラス微粒子を出発部材５の周辺上
に吹き付け、半径方向にこれを堆積させて、多孔質ガラ
ス母材４を製造する。なお、出発部材５の回転速度とし
ては、例えば１０〜５０ｒｐｍである。
孔質ガラス母材を製造するには、図４に示すように、例
えば出発部材５を水平に保持すると共に、回転機構６に
よって回転させる。そして、バーナ１を回転する出発部
材５に沿って、移動機構７によって平行に繰り返し往復
させて、生成させたガラス微粒子を出発部材５の周辺上
に吹き付け、半径方向にこれを堆積させて、多孔質ガラ
ス母材４を製造する。なお、出発部材５の回転速度とし
ては、例えば１０〜５０ｒｐｍである。
【００２８】次いで、透明ガラス母材を得るためには、
常法に従い、上記本発明の製造方法で製造した多孔質ガ
ラス母材４を燒結すればよい。燒結は、多孔質ガラス母
材を、例えば１５００℃以上に加熱することにより行
う。その際、必要に応じて、塩素ガス等のハロゲン化合
物の雰囲気下に燒結することにより、脱水を同時に行う
こともできる。
常法に従い、上記本発明の製造方法で製造した多孔質ガ
ラス母材４を燒結すればよい。燒結は、多孔質ガラス母
材を、例えば１５００℃以上に加熱することにより行
う。その際、必要に応じて、塩素ガス等のハロゲン化合
物の雰囲気下に燒結することにより、脱水を同時に行う
こともできる。
【００２９】本発明の製造方法によれば、バーナ先端部
２にＳｉＯ2 が付着することがない多重管バーナとする
ことができると共に、母材を燒結ガラス化させる工程で
泡を発生することなく所望の多孔質ガラス母材を製造す
ることができる。
２にＳｉＯ2 が付着することがない多重管バーナとする
ことができると共に、母材を燒結ガラス化させる工程で
泡を発生することなく所望の多孔質ガラス母材を製造す
ることができる。
【００３０】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例を挙げて
説明する。
説明する。
【００３１】（実施例１）図４に示す製造装置に、図１
に示す各管の先端部の肉厚を１．０ｍｍとした石英製多
重管バーナを２本装着して、ＯＶＤ法により光ファイバ
母材の製造を次のようにして行った。水素ガスを１５０
ｌ／ｍｉｎ、酸素ガスを３０ｌ／ｍｉｎ、そして原料ガ
スである四塩化珪素とキャリアガスとしての酸素ガスと
を混合して３０ｇ／ｍｉｎとした条件で上記多重管バー
ナを構成する別々の管から供給し、酸水素火炎中にて加
水分解してガラス微粒子を生成し、このガラス微粒子を
ＶＡＤ法により予め作製した外径４０ｍｍの出発部材
に、最終外径が２５０ｍｍとなるまで堆積させて光ファ
イバ母材を製造した。
に示す各管の先端部の肉厚を１．０ｍｍとした石英製多
重管バーナを２本装着して、ＯＶＤ法により光ファイバ
母材の製造を次のようにして行った。水素ガスを１５０
ｌ／ｍｉｎ、酸素ガスを３０ｌ／ｍｉｎ、そして原料ガ
スである四塩化珪素とキャリアガスとしての酸素ガスと
を混合して３０ｇ／ｍｉｎとした条件で上記多重管バー
ナを構成する別々の管から供給し、酸水素火炎中にて加
水分解してガラス微粒子を生成し、このガラス微粒子を
ＶＡＤ法により予め作製した外径４０ｍｍの出発部材
に、最終外径が２５０ｍｍとなるまで堆積させて光ファ
イバ母材を製造した。
【００３２】製造終了後、バーナの先端部を確認したと
ころ、ＳｉＯ2 は付着しておりず、また、得られた母材
を脱水、燒結してガラス化させたところ、インゴット中
に泡の発生も見られなかった。この結果を表１に示し
た。この結果から明らかなように、多重管バーナを構成
する各管の先端部を１．５ｍｍとしたことで、優れた品
質の透明ガラス化光ファイバ母材を製造することができ
た。なお、バーナの強度も特に問題はなかった。
ころ、ＳｉＯ2 は付着しておりず、また、得られた母材
を脱水、燒結してガラス化させたところ、インゴット中
に泡の発生も見られなかった。この結果を表１に示し
た。この結果から明らかなように、多重管バーナを構成
する各管の先端部を１．５ｍｍとしたことで、優れた品
質の透明ガラス化光ファイバ母材を製造することができ
た。なお、バーナの強度も特に問題はなかった。
【００３３】（実施例２）各管全体の肉厚を１．２ｍｍ
とした石英製多重管バーナを１本装着した製造装置を用
いた以外は実施例１と同一条件で光ファイバ母材の製造
を行った。製造終了後、バーナの先端部を確認したとこ
ろ、ＳｉＯ2 は付着しておらず、また、得られた母材を
脱水、燒結してガラス化させたところ、インゴット中に
泡の発生も見られなかった。この結果を表１に示した。
とした石英製多重管バーナを１本装着した製造装置を用
いた以外は実施例１と同一条件で光ファイバ母材の製造
を行った。製造終了後、バーナの先端部を確認したとこ
ろ、ＳｉＯ2 は付着しておらず、また、得られた母材を
脱水、燒結してガラス化させたところ、インゴット中に
泡の発生も見られなかった。この結果を表１に示した。
【００３４】（比較例１）各管全体の肉厚を１．５ｍｍ
とした石英製多重管バーナを２本装着した製造装置を用
いた以外は実施例１と同一条件で光ファイバ母材の製造
を行った。製造終了後、バーナの先端部を確認したとこ
ろ、ＳｉＯ2 が約１ｍｍ堆積しており、また、得られた
母材を脱水、燒結してガラス化させたところ、インゴッ
ト中に多数の泡が発生し、製品の品質に欠陥が生じた。
この結果を表１に示した。
とした石英製多重管バーナを２本装着した製造装置を用
いた以外は実施例１と同一条件で光ファイバ母材の製造
を行った。製造終了後、バーナの先端部を確認したとこ
ろ、ＳｉＯ2 が約１ｍｍ堆積しており、また、得られた
母材を脱水、燒結してガラス化させたところ、インゴッ
ト中に多数の泡が発生し、製品の品質に欠陥が生じた。
この結果を表１に示した。
【００３５】（比較例２）各管全体の肉厚を２．０ｍｍ
とした石英製多重管バーナを２本装着した製造装置を用
いた以外は実施例１と同一条件で光ファイバ母材の製造
を行った。しかし、製造途中にバーナの先端部にＳｉＯ
2 が多量に堆積し、バーナの閉塞が予想されたため製造
の中止を余儀なくされた。この結果を表１に示した。
とした石英製多重管バーナを２本装着した製造装置を用
いた以外は実施例１と同一条件で光ファイバ母材の製造
を行った。しかし、製造途中にバーナの先端部にＳｉＯ
2 が多量に堆積し、バーナの閉塞が予想されたため製造
の中止を余儀なくされた。この結果を表１に示した。
【００３６】
【表１】
【００３７】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許
請求の範囲に記載された技術思想と実質的に同一な構成
を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるもの
であっても本発明の技術的範囲に包含される。
ではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許
請求の範囲に記載された技術思想と実質的に同一な構成
を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるもの
であっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００３８】例えば、上記においては、本発明の多孔質
ガラス母材製造用多重管バーナを用いたＯＶＤ法による
多孔質ガラス母材の製造方法について詳細に説明した
が、ＶＡＤ法によって多孔質ガラス母材の製造を行う場
合にも、本発明のバーナを用いれば同様の効果を奏す
る。
ガラス母材製造用多重管バーナを用いたＯＶＤ法による
多孔質ガラス母材の製造方法について詳細に説明した
が、ＶＡＤ法によって多孔質ガラス母材の製造を行う場
合にも、本発明のバーナを用いれば同様の効果を奏す
る。
【００３９】
【発明の効果】本発明に従って、多重管バーナを構成す
る各管の少なくとも先端部の肉厚を、１．５ｍｍ未満と
すれば、多重管バーナの先端部にガラス微粒子が堆積す
ることが防止され、バーナの閉塞を回避できるため、安
全に多孔質ガラス母材を製造することができる。さら
に、ガラス母材を燒結ガラス化させる製造工程で泡の発
生を抑制することができるため、品質的に欠陥のない多
孔質ガラス母材の製造が可能となり、歩留を向上させる
ことができる。
る各管の少なくとも先端部の肉厚を、１．５ｍｍ未満と
すれば、多重管バーナの先端部にガラス微粒子が堆積す
ることが防止され、バーナの閉塞を回避できるため、安
全に多孔質ガラス母材を製造することができる。さら
に、ガラス母材を燒結ガラス化させる製造工程で泡の発
生を抑制することができるため、品質的に欠陥のない多
孔質ガラス母材の製造が可能となり、歩留を向上させる
ことができる。
【図１】本発明の多孔質ガラス母材製造用多重管バーナ
の断面構造を示す。（ａ）は概略横断面構造図であり、
（ｂ）は概略縦断面構造図である。
の断面構造を示す。（ａ）は概略横断面構造図であり、
（ｂ）は概略縦断面構造図である。
【図２】従来の多孔質ガラス母材製造用多重管バーナの
縦断面方向から見た気流を示す。
縦断面方向から見た気流を示す。
【図３】本発明の多孔質ガラス母材製造用多重管バーナ
の縦断面方向から見た気流を示す。
の縦断面方向から見た気流を示す。
【図４】ＯＶＤ法による本発明の多孔質ガラス母材の製
造装置の概略断面構造を示す。
造装置の概略断面構造を示す。
１ ・・・多重管バーナ、 ２ ・・・多重管バーナ先端部、３
・・・多重管バーナ先端部の肉厚、 ４ ・・・多孔質ガラス
母材、５ ・・・出発部材、 ６ ・・・回転機構、 ７ ・・・移
動機構。
・・・多重管バーナ先端部の肉厚、 ４ ・・・多孔質ガラス
母材、５ ・・・出発部材、 ６ ・・・回転機構、 ７ ・・・移
動機構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 Ｆターム(参考） 4G014 AH15 AH16
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくともガラス原料ガス、可燃性ガス
および助燃性ガスを別々に供給するための管が集合した
多孔質ガラス母材製造用多重管バーナにおいて、各管の
少なくとも先端部の肉厚が１．５ｍｍ未満であることを
特徴とする多孔質ガラス母材製造用多重管バーナ。 - 【請求項２】 多孔質ガラス母材製造用多重管バーナ
に、少なくともガラス原料ガス、可燃性ガスおよび助燃
性ガスを別々に供給し、ガラス原料を酸水素火炎中にて
加水分解してガラス微粒子を生成し、生成したガラス微
粒子を出発部材上に堆積して多孔質ガラス母材を製造す
る方法において、前記多重管バーナを構成する各管の少
なくとも先端部の肉厚が１．５ｍｍ未満であるものを用
いることを特徴とする多孔質ガラス母材の製造方法。 - 【請求項３】 前記多孔質ガラス母材の製造方法が、回
転する出発部材の外周部の半径方向にガラス微粒子を堆
積させて多孔質母材を形成するＯＶＤ法であることを特
徴とする請求項２に記載の多孔質ガラス母材の製造方
法。 - 【請求項４】 少なくともガラス原料ガス、可燃性ガス
および助燃性ガスを別々に供給し、加水分解してガラス
微粒子を生成させるための多孔質ガラス母材製造用多重
管バーナと生成したガラス微粒子を堆積させる出発部材
を回転させるための回転機構を備えた多孔質ガラス母材
の製造装置において、前記多重管バーナを構成する各管
の少なくとも先端部の肉厚が１．５ｍｍ未満であること
を特徴とする多孔質ガラス母材の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11129987A JP2000327341A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 多孔質ガラス母材製造用多重管バーナおよびこれを用いた多孔質ガラス母材の製造方法並びに製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11129987A JP2000327341A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 多孔質ガラス母材製造用多重管バーナおよびこれを用いた多孔質ガラス母材の製造方法並びに製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000327341A true JP2000327341A (ja) | 2000-11-28 |
Family
ID=15023361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11129987A Pending JP2000327341A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 多孔質ガラス母材製造用多重管バーナおよびこれを用いた多孔質ガラス母材の製造方法並びに製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000327341A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004323319A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 石英バーナ及びガラス微粒子堆積体の製造方法 |
| US7165425B2 (en) | 2002-07-05 | 2007-01-23 | Fujikura Ltd. | Multi-tube burner and glass preform manufacturing method using the same |
| WO2009107392A1 (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-03 | 信越化学工業株式会社 | 多孔質ガラス母材製造用バーナー |
| KR101036064B1 (ko) | 2008-02-27 | 2011-05-19 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 다공질 유리 모재 제조용 버너 |
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| JP2022095574A (ja) * | 2020-12-16 | 2022-06-28 | ヘレウス・クアルツグラース・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンディット・ゲゼルシャフト | 合成石英ガラスの調製方法 |
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-
1999
- 1999-05-11 JP JP11129987A patent/JP2000327341A/ja active Pending
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| JP7568604B2 (ja) | 2020-12-16 | 2024-10-16 | ヘレウス・クアルツグラース・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンディット・ゲゼルシャフト | 合成石英ガラスの調製方法 |
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