JP2001019437A - ガラス微粒子堆積体の製造装置 - Google Patents
ガラス微粒子堆積体の製造装置Info
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- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
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- C03B37/01413—Reactant delivery systems
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- C03B2207/66—Relative motion
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】チャンバ内に浮遊しているガラス微粒子を効率
よくかつ確実に排出しつつ、ガラス微粒子堆積体を製造
する装置を提供する。 【解決手段】ガラス微粒子堆積体の製造装置は、水平に
配置され回転している始発棒１２にガラス微粒子を吹き
付けるバーナ７が、始発棒１２と平行に往復動を繰り返
して、ガラス微粒子の堆積体２を製造する装置であっ
て、始発棒１２およびバーナ７を取り囲み両端を封鎖し
た筒状のチャンバ３が、その棟に始発棒１２と平行な排
気用溝１７を有し、排気用溝１７を介してチャンバ３の
内部と外界とが通じている。
よくかつ確実に排出しつつ、ガラス微粒子堆積体を製造
する装置を提供する。 【解決手段】ガラス微粒子堆積体の製造装置は、水平に
配置され回転している始発棒１２にガラス微粒子を吹き
付けるバーナ７が、始発棒１２と平行に往復動を繰り返
して、ガラス微粒子の堆積体２を製造する装置であっ
て、始発棒１２およびバーナ７を取り囲み両端を封鎖し
た筒状のチャンバ３が、その棟に始発棒１２と平行な排
気用溝１７を有し、排気用溝１７を介してチャンバ３の
内部と外界とが通じている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの原材
料となるガラス微粒子堆積体を製造する際に用いられる
装置に関するものである。
料となるガラス微粒子堆積体を製造する際に用いられる
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガラス微粒子堆積体は、例えば外付け蒸
着法（ＯＶＤ法）により製造されるものであり、チャン
バ内で、回転している始発棒と平行に往復動するバーナ
の火炎中に、テトラクロロシラン等のガラス原料を供給
して加水分解させ、生成したガラス微粒子を始発棒の側
面に順次堆積させると得られる。堆積せずに浮遊してい
るガラス微粒子や副生する塩化水素ガスは、チャンバに
挿入された排気管により外界へ排出される。
着法（ＯＶＤ法）により製造されるものであり、チャン
バ内で、回転している始発棒と平行に往復動するバーナ
の火炎中に、テトラクロロシラン等のガラス原料を供給
して加水分解させ、生成したガラス微粒子を始発棒の側
面に順次堆積させると得られる。堆積せずに浮遊してい
るガラス微粒子や副生する塩化水素ガスは、チャンバに
挿入された排気管により外界へ排出される。
【０００３】従来、バーナや堆積体と同一な水平面上に
排気管が配置された製造装置が用いられていた。この装
置では、火炎により上昇気流が生じて、チャンバ内の気
流が乱れたり、渦流が発生するため、浮遊ガラス微粒子
の排出効率が悪い。排出できなかった浮遊ガラス微粒子
が凝集してガラス微粒子塊状物を形成し、成長途中の堆
積体に付着すると堆積体の堆積密度の不均一を誘発す
る。排気量を増大すると排出効率は向上するが、火炎が
揺らいだり、火炎の形状が変化して堆積体の堆積密度を
不均一にする。このような堆積体を焼結すると多数の気
泡を生じて、歩留まりが低下してしまう。
排気管が配置された製造装置が用いられていた。この装
置では、火炎により上昇気流が生じて、チャンバ内の気
流が乱れたり、渦流が発生するため、浮遊ガラス微粒子
の排出効率が悪い。排出できなかった浮遊ガラス微粒子
が凝集してガラス微粒子塊状物を形成し、成長途中の堆
積体に付着すると堆積体の堆積密度の不均一を誘発す
る。排気量を増大すると排出効率は向上するが、火炎が
揺らいだり、火炎の形状が変化して堆積体の堆積密度を
不均一にする。このような堆積体を焼結すると多数の気
泡を生じて、歩留まりが低下してしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の課題を
解決するためなされたもので、チャンバ内に浮遊してい
るガラス微粒子を効率よくかつ確実に排出しつつ、ガラ
ス微粒子堆積体を製造する装置を提供することを目的と
する。
解決するためなされたもので、チャンバ内に浮遊してい
るガラス微粒子を効率よくかつ確実に排出しつつ、ガラ
ス微粒子堆積体を製造する装置を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めになされた本発明のガラス微粒子堆積体の製造装置１
は、実施例に対応する図１を参照して説明すると、水平
に配置され回転している始発棒１２にガラス微粒子を吹
き付けるバーナ７が、始発棒１２と平行に往復動を繰り
返して、ガラス微粒子の堆積体２を製造する装置であっ
て、始発棒１２およびバーナ７を取り囲み両端を封鎖し
た筒状のチャンバ３が、その棟に始発棒１２と平行な排
気用溝１７を有し、排気用溝１７を介してチャンバ３の
内部と外界とが通じている。
めになされた本発明のガラス微粒子堆積体の製造装置１
は、実施例に対応する図１を参照して説明すると、水平
に配置され回転している始発棒１２にガラス微粒子を吹
き付けるバーナ７が、始発棒１２と平行に往復動を繰り
返して、ガラス微粒子の堆積体２を製造する装置であっ
て、始発棒１２およびバーナ７を取り囲み両端を封鎖し
た筒状のチャンバ３が、その棟に始発棒１２と平行な排
気用溝１７を有し、排気用溝１７を介してチャンバ３の
内部と外界とが通じている。
【０００６】チャンバ３がその棟、すなわちチャンバの
最上部の稜線に排気用溝１７を有していると、バーナ７
の火炎による上昇気流Ａに乗った浮遊ガラス微粒子は排
気用溝１７から外界へ排出される。排気によるチャンバ
３内の気流が、チャンバ３の棟に配置されている排気用
溝１７へ集束するため、少ない排気量で、気流の乱れを
生じたり渦流を生じたりすることなく、浮遊ガラス微粒
子を排出することができる。より効率よく気流を集束さ
せるには、チャンバ３が三乃至五角柱状の筒であること
が好ましい。その側面は緩やかに湾曲していてもよい。
最上部の稜線に排気用溝１７を有していると、バーナ７
の火炎による上昇気流Ａに乗った浮遊ガラス微粒子は排
気用溝１７から外界へ排出される。排気によるチャンバ
３内の気流が、チャンバ３の棟に配置されている排気用
溝１７へ集束するため、少ない排気量で、気流の乱れを
生じたり渦流を生じたりすることなく、浮遊ガラス微粒
子を排出することができる。より効率よく気流を集束さ
せるには、チャンバ３が三乃至五角柱状の筒であること
が好ましい。その側面は緩やかに湾曲していてもよい。
【０００７】チャンバ３が、始発棒１２と平行で、バー
ナ７に対向した別な排気溝２１を有していてもよい。ガ
ラス微粒子堆積体２の下を廻って上昇気流Ｂに乗った浮
遊ガラス微粒子は、別な排気用溝２１から排出される。
ナ７に対向した別な排気溝２１を有していてもよい。ガ
ラス微粒子堆積体２の下を廻って上昇気流Ｂに乗った浮
遊ガラス微粒子は、別な排気用溝２１から排出される。
【０００８】チャンバ３の内部空間が、排気用溝１７と
の間に設けられた仕切板１５の有するスリット１６を介
して排気用溝１７に繋がっていることが好ましい。スリ
ット１６があると、各スリット１６から均等な排気量を
排気用溝１７へ流すことができる。排気用溝２１にも同
様にスリット２０が設けられていることが好ましい。
の間に設けられた仕切板１５の有するスリット１６を介
して排気用溝１７に繋がっていることが好ましい。スリ
ット１６があると、各スリット１６から均等な排気量を
排気用溝１７へ流すことができる。排気用溝２１にも同
様にスリット２０が設けられていることが好ましい。
【０００９】チャンバ３の底面４が、外気を吸入する整
流構造を有していることで、好適に実施される。底面４
の整流構造は、複数の吸入孔の開いた板であってもよ
く、板状あるいは蛇腹状の不織布やフィルタであっても
よい。この底面４から外気を吸入すると、底面４の全面
から排気用溝１７・２１へ向けた一定な気流を維持する
ことができ、気流の乱れや渦流の発生を抑制し、効率的
に浮遊ガラス微粒子を排出することができる。これによ
り、生産性向上のために複数のバーナ７を並べたときで
も、気流の乱れや渦流の発生を生じることがない。
流構造を有していることで、好適に実施される。底面４
の整流構造は、複数の吸入孔の開いた板であってもよ
く、板状あるいは蛇腹状の不織布やフィルタであっても
よい。この底面４から外気を吸入すると、底面４の全面
から排気用溝１７・２１へ向けた一定な気流を維持する
ことができ、気流の乱れや渦流の発生を抑制し、効率的
に浮遊ガラス微粒子を排出することができる。これによ
り、生産性向上のために複数のバーナ７を並べたときで
も、気流の乱れや渦流の発生を生じることがない。
【００１０】このガラス微粒子堆積体の製造装置を用い
て製造したガラス微粒子堆積体は、ガラス微粒子の堆積
密度が均質である。
て製造したガラス微粒子堆積体は、ガラス微粒子の堆積
密度が均質である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を詳細に説
明する。図１に、本発明を適用するガラス微粒子堆積体
製造装置１の実施例の概要図を示す。
明する。図１に、本発明を適用するガラス微粒子堆積体
製造装置１の実施例の概要図を示す。
【００１２】ガラス微粒子堆積体製造装置１は、バーナ
７と、水平に配置された始発棒１２とを取り囲む五角柱
の筒状のチャンバ３を有している。チャンバ３は、両端
が封鎖され、その長手方向は始発棒１２と平行に配置さ
れている。
７と、水平に配置された始発棒１２とを取り囲む五角柱
の筒状のチャンバ３を有している。チャンバ３は、両端
が封鎖され、その長手方向は始発棒１２と平行に配置さ
れている。
【００１３】始発棒１２の真上方向にあって、チャンバ
３の最上部の稜線である棟には、排気用溝１７が始発棒
１２と平行して配置されている。チャンバ３の内部空間
が、排気用溝１７との間に設けられた仕切板１５の有す
るスリット１６を介して排気用溝１７に繋がっている。
排気用溝１７はその長手の中央部に配置された排気管１
８に接続している。
３の最上部の稜線である棟には、排気用溝１７が始発棒
１２と平行して配置されている。チャンバ３の内部空間
が、排気用溝１７との間に設けられた仕切板１５の有す
るスリット１６を介して排気用溝１７に繋がっている。
排気用溝１７はその長手の中央部に配置された排気管１
８に接続している。
【００１４】チャンバ３には、バーナ７に対向した排気
用溝２１が、別な稜線上に始発棒１２と平行して配置さ
れている。排気用溝２２と同様に、スリット２０を介し
た排気用溝２１は、排気管２２に接続している。
用溝２１が、別な稜線上に始発棒１２と平行して配置さ
れている。排気用溝２２と同様に、スリット２０を介し
た排気用溝２１は、排気管２２に接続している。
【００１５】排気管１８および２２がそれぞれ排気扇
（不図示）に接続しており、チャンバ３の内部は排気管
１８・２２を介して外界に通じている。
（不図示）に接続しており、チャンバ３の内部は排気管
１８・２２を介して外界に通じている。
【００１６】チャンバ３の封鎖された一端には、始発棒
１２を把持しているチャック１３に繋がった始発棒回転
用モータ１４が取り付けられている。対称なチャンバ３
の他の一端には、始発棒１２を把持している別なチャッ
クが取り付けられている（不図示）。始発棒１２と平行
に並んだ３本のバーナ７が台座８上に載置されている。
始発棒１２と平行に配置されてバーナ移動用モータ１２
に接続されている螺合棒１０と、台座８とは螺合してい
る。さらに始発棒１２と平行なガイド棒９が挿入されて
いる。各々のバーナ７には水素ガスおよび酸素ガスの供
給源に繋がった燃焼ガス供給管５と、テトラクロロシラ
ンガス供給源に繋がったガラス原料ガス供給管６とが、
接続されている。チャンバ３の底面には、蛇腹状のフィ
ルタが取り付けられている。
１２を把持しているチャック１３に繋がった始発棒回転
用モータ１４が取り付けられている。対称なチャンバ３
の他の一端には、始発棒１２を把持している別なチャッ
クが取り付けられている（不図示）。始発棒１２と平行
に並んだ３本のバーナ７が台座８上に載置されている。
始発棒１２と平行に配置されてバーナ移動用モータ１２
に接続されている螺合棒１０と、台座８とは螺合してい
る。さらに始発棒１２と平行なガイド棒９が挿入されて
いる。各々のバーナ７には水素ガスおよび酸素ガスの供
給源に繋がった燃焼ガス供給管５と、テトラクロロシラ
ンガス供給源に繋がったガラス原料ガス供給管６とが、
接続されている。チャンバ３の底面には、蛇腹状のフィ
ルタが取り付けられている。
【００１７】この製造装置１を用い、ガラス微粒子堆積
体２を製造する例を示す。排気管１８および２２に各々
接続している排気扇を駆動させ、チャンバ内の排気を開
始する。始発棒回転用モータ１４を駆動させ、始発棒１
２を回転させる。
体２を製造する例を示す。排気管１８および２２に各々
接続している排気扇を駆動させ、チャンバ内の排気を開
始する。始発棒回転用モータ１４を駆動させ、始発棒１
２を回転させる。
【００１８】バーナ７に水素ガスと酸素ガスとを供給
し、その混合ガスに点火して火炎を生じさせる。次いで
火炎にテトラクロロシランガスを供給して加水分解さ
せ、ガラス微粒子を生成させる。同時に、バーナ移動用
モータ１１を駆動し、螺合棒１０の順回転と逆回転とを
繰り返すことにより、始発棒１２と平行にバーナ７を往
復動させる。ガラス微粒子は始発棒１２の側面に順次堆
積し、ガラス微粒子堆積体２を形成する。
し、その混合ガスに点火して火炎を生じさせる。次いで
火炎にテトラクロロシランガスを供給して加水分解さ
せ、ガラス微粒子を生成させる。同時に、バーナ移動用
モータ１１を駆動し、螺合棒１０の順回転と逆回転とを
繰り返すことにより、始発棒１２と平行にバーナ７を往
復動させる。ガラス微粒子は始発棒１２の側面に順次堆
積し、ガラス微粒子堆積体２を形成する。
【００１９】外気はチャンバの底面４からチャンバ３内
へ吸入される。底面４は蛇腹状のフィルタであるので、
外気の不純異物がチャンバ内に吸入されることがなく、
均等かつ円滑に外気が吸入される。堆積できずに浮遊し
ているガラス微粒子や副生した塩化水素ガスは、吸入さ
れた外気と共に、スリット１６・２０を通り、排気用溝
１７・２０を経て、排気管１８・２２から外界へ効率よ
く確実に排出される。その気流は、乱れたり渦流を生じ
たりすることなく、一定に維持されている。複数並んだ
各スリット１６や各スリット２０からは均等に排気され
ているので、チャンバ３内の気流は、堆積体２の長手方
向のいずれの位置でも同様に流れている。
へ吸入される。底面４は蛇腹状のフィルタであるので、
外気の不純異物がチャンバ内に吸入されることがなく、
均等かつ円滑に外気が吸入される。堆積できずに浮遊し
ているガラス微粒子や副生した塩化水素ガスは、吸入さ
れた外気と共に、スリット１６・２０を通り、排気用溝
１７・２０を経て、排気管１８・２２から外界へ効率よ
く確実に排出される。その気流は、乱れたり渦流を生じ
たりすることなく、一定に維持されている。複数並んだ
各スリット１６や各スリット２０からは均等に排気され
ているので、チャンバ３内の気流は、堆積体２の長手方
向のいずれの位置でも同様に流れている。
【００２０】そのため、堆積体２は、ガラス微粒子の塊
状物が付着することがなく、長手方向で均質にガラス微
粒子が堆積している。
状物が付着することがなく、長手方向で均質にガラス微
粒子が堆積している。
【００２１】上記実施例の製造装置を用い、ガラス微粒
子堆積体を製造した。チャンバは、五角柱状で、その断
面積が４ｍ２、長さが５ｍのものである。３０ｍ３／分
で排気しつつ堆積体を製造し、焼結後、発生した気泡を
目視により観察したところ、気泡は認められなかった。
子堆積体を製造した。チャンバは、五角柱状で、その断
面積が４ｍ２、長さが５ｍのものである。３０ｍ３／分
で排気しつつ堆積体を製造し、焼結後、発生した気泡を
目視により観察したところ、気泡は認められなかった。
【００２２】比較のため、排気用溝が始発棒と同一水平
面上にのみ設置され、チャンバの側面から吸入されてい
ること以外は同様な装置を用いガラス微粒子堆積体を製
造したところ、５０ｍ３／分で排気しても渦流が発生
し、ガラス微粒子の塊状物が堆積体に付着したため、焼
結後に気泡が認められた。なお排気量をさらに増大させ
ると渦流は発生しなくなるが、火炎が揺らぎ堆積体には
ひび割れが生じた。
面上にのみ設置され、チャンバの側面から吸入されてい
ること以外は同様な装置を用いガラス微粒子堆積体を製
造したところ、５０ｍ３／分で排気しても渦流が発生
し、ガラス微粒子の塊状物が堆積体に付着したため、焼
結後に気泡が認められた。なお排気量をさらに増大させ
ると渦流は発生しなくなるが、火炎が揺らぎ堆積体には
ひび割れが生じた。
【００２３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明のガ
ラス微粒子堆積体の製造装置を用いると、チャンバ内で
気流の乱れや渦流の発生を抑制することができ、チャン
バ内に浮遊しているガラス微粒子を効率よくかつ確実に
排出できる。得られたガラス微粒子堆積体は、堆積密度
が均質で、焼結したときに気泡を生じない。そのため、
この堆積体から、高品質な光ファイバを製造することが
できる。
ラス微粒子堆積体の製造装置を用いると、チャンバ内で
気流の乱れや渦流の発生を抑制することができ、チャン
バ内に浮遊しているガラス微粒子を効率よくかつ確実に
排出できる。得られたガラス微粒子堆積体は、堆積密度
が均質で、焼結したときに気泡を生じない。そのため、
この堆積体から、高品質な光ファイバを製造することが
できる。
【図１】本発明を適用するガラス微粒子堆積体製造装置
の実施例を示す概略図である。
の実施例を示す概略図である。
１はガラス微粒子堆積体製造装置、２はガラス微粒子堆
積体、３はチャンバ、４は底面、５は燃焼ガス供給管・
６はガラス原料ガス供給管、７はバーナ、８は台座、９
はガイド棒、１０は螺合棒、１１はバーナ移動用モー
タ、１２は始発棒、１３はチャック、１４は始発棒回転
用モータ、１５は仕切板、１６はスリット、１７は排気
用溝、１８は排気管、１９は仕切板、２０はスリット、
２１は排気用溝、２２は排気管、Ａ・Ｂは気流である。
積体、３はチャンバ、４は底面、５は燃焼ガス供給管・
６はガラス原料ガス供給管、７はバーナ、８は台座、９
はガイド棒、１０は螺合棒、１１はバーナ移動用モー
タ、１２は始発棒、１３はチャック、１４は始発棒回転
用モータ、１５は仕切板、１６はスリット、１７は排気
用溝、１８は排気管、１９は仕切板、２０はスリット、
２１は排気用溝、２２は排気管、Ａ・Ｂは気流である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飛坂 優二 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 AH19 4G021 EA03 EB13 EB21
Claims (5)
- 【請求項１】 水平に配置され回転している始発棒に
ガラス微粒子を吹き付けるバーナが、該始発棒と平行に
往復動を繰り返して、該ガラス微粒子の堆積体を製造す
る装置であって、該始発棒および該バーナを取り囲み両
端を封鎖した筒状のチャンバが、その棟に該始発棒と平
行な排気用溝を有し、該排気用溝を介して該チャンバの
内部と外界とが通じているガラス微粒子堆積体の製造装
置。 - 【請求項２】 前記チャンバが、前記始発棒と平行
で、前記バーナに対向した別な排気溝を有していること
を特徴とする請求項１に記載のガラス微粒子堆積体の製
造装置。 - 【請求項３】 前記チャンバの内部空間が、前記排気
用溝との間に設けられた仕切板の有するスリットを介し
て該排気用溝に繋がっていることを特徴とする請求項１
または２に記載のガラス微粒子堆積体の製造装置。 - 【請求項４】 前記チャンバの底面が、外気を吸入す
る整流構造を有していることを特徴とする請求項１〜３
のいずれかに記載のガラス微粒子堆積体の製造装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のガラ
ス微粒子堆積体の製造装置を用いて、ガラス微粒子堆積
体を製造する方法。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11188829A JP2001019437A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | ガラス微粒子堆積体の製造装置 |
| EP00250218A EP1065175B1 (en) | 1999-07-02 | 2000-06-30 | Method and apparatus for manufacturing a glass optical fibre preform by the outside vapour deposition process |
| DE60019029T DE60019029T2 (de) | 1999-07-02 | 2000-06-30 | Verfahren und Vorrichtung zum herstellen einer Vorform aus Glas für optische Fasern mittels des Aussenabscheidungsverfahrens |
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