JP2005043002A - Burner for deposition, and manufacturing method of silica soot - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a burner for deposition, and a manufacturing method of silica soot capable of synthesizing the silica soot (a deposit of silica particulates) mainly composed of silica obtained by combustion reaction of raw material gas containing a silicon compound at a high yield and deposition speed. <P>SOLUTION: In the burner for deposition having a raw material gas blowout opening, and gas blowout openings on both sides of the raw material gas blowout opening, the raw material gas blowout opening is like a slit with an aspect ratio of 20 or more, and a gas jetting angle θ<SB>1</SB>of a gas blowout opening with the largest gas linear speed of the gas blowout openings provided on both sides of the raw material gas blowout opening spreads outward at an angle of 0.5-20° with respect to a jetting direction of the raw material gas. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光ファイバー母材の製造に使用される堆積バーナー、特には、ケイ素化合物を含む原料ガスの燃焼反応で生成するシリカを主成分とする化合物の堆積速度および収率に優れた堆積用バーナー及びシリカスートの製造方法に関する。   The present invention relates to a deposition burner used in the production of an optical fiber preform, and in particular, a deposition burner excellent in the deposition rate and yield of a silica-based compound produced by a combustion reaction of a raw material gas containing a silicon compound. And a method for producing silica soot.

原料ガスを燃焼させてターゲット表面にシリカスートを効率良く堆積させるためには、火炎中で生成した酸化ケイ素粉末がターゲット表面に向かって移動し付着する必要がある。この現象に大きく影響を及ぼすのがサーモフォレシス効果であると言われている。サーモフォレシス効果は、温度勾配のある空間を漂う微細な粒子が低温側に移動する現象を言い、温度勾配が大きいほどその効果が大きくなる。   In order to burn the source gas and deposit silica soot on the target surface efficiently, the silicon oxide powder generated in the flame needs to move toward and adhere to the target surface. It is said that the thermophoresis effect greatly affects this phenomenon. The thermophoresis effect refers to a phenomenon in which fine particles drifting in a space with a temperature gradient move to a low temperature side, and the effect increases as the temperature gradient increases.

サーモフォレシス効果を有効に働かせるためには、原料ガスの燃焼反応で生成した酸化ケイ素粉末を含む火炎(以下、原料火炎と称する)がターゲット表面をできるだけ薄く流れる必要がある。また、このときの火炎は、層流火炎であることが望ましい。
この目的に適したバーナーとして、同心円状の多重管バーナーが一般的に使用されている。このバーナーは、中心部のガス吹出し口から原料を含むガスを噴出し、その外側の吹出し口から水素や酸素などの燃焼用ガスを噴出する構造となっている。
In order to make the thermophoresis effect work effectively, it is necessary that a flame (hereinafter referred to as a raw material flame) containing silicon oxide powder generated by a combustion reaction of the raw material gas flows as thinly as possible on the target surface. The flame at this time is preferably a laminar flame.
As a burner suitable for this purpose, a concentric multi-tube burner is generally used. This burner has a structure in which a gas containing a raw material is ejected from a central gas outlet, and a combustion gas such as hydrogen or oxygen is ejected from an outer outlet.

上記バーナーを使用すると、比較的容易に層流の原料火炎が得られる。しかしながら、この構造のバーナーは、以下の問題により大量の原料ガスを流すことが困難である。
つまり、堆積速度を上げる目的で原料ガスの流量を増やすと、ガス線速が増すためにレイノルズ数が増加し、乱流火炎になりやすくなる。逆に、ガス吹出し口の径を大きくすることで、ガス線速を落とそうとすると、ターゲット表面の原料火炎の厚さが厚くなり、堆積効率が低下し収率の悪化を伴いやすい。
When the above burner is used, a laminar raw material flame can be obtained relatively easily. However, it is difficult for the burner having this structure to flow a large amount of source gas due to the following problems.
That is, when the flow rate of the source gas is increased for the purpose of increasing the deposition rate, the Reynolds number increases because the gas linear velocity increases, and a turbulent flame tends to occur. On the other hand, if the gas linear velocity is decreased by increasing the diameter of the gas outlet, the thickness of the raw material flame on the target surface is increased, the deposition efficiency is lowered, and the yield is likely to be deteriorated.

この問題を解決するために、バーナーのガス吹出し口を楕円又は長方形にすることが提案されている(特許文献1参照)。この提案によると、原料火炎のターゲット表面での広がりを、吹出し口の短軸の大きさで制御可能であるため、多くの原料ガスを流すことが可能となり、堆積速度および収率が向上するとしている。しかしながら、ガス吹出し口のアスペクト比を大きくすると、火炎が乱れやすくなり、バーナーの性能を十分に発揮できないという問題がある。   In order to solve this problem, it has been proposed to make the gas outlet of the burner elliptical or rectangular (see Patent Document 1). According to this proposal, since the spread of the raw material flame on the target surface can be controlled by the size of the short axis of the outlet, it is possible to flow a large amount of raw material gas, and the deposition rate and yield are improved. Yes. However, when the aspect ratio of the gas outlet is increased, there is a problem that the flame is easily disturbed and the performance of the burner cannot be exhibited sufficiently.

特開平04−260616号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-260616

本発明は、上記問題に鑑み、ケイ素化合物を含む原料ガスを燃焼反応させることによって得られるシリカを主成分とするシリカスート(シリカ微粒子の堆積体)を高収率、高堆積速度で合成できる堆積用バーナー及びシリカスートの製造方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention is for deposition capable of synthesizing silica soot (silica fine particle deposit) mainly composed of silica obtained by combustion reaction of a raw material gas containing a silicon compound at a high yield and a high deposition rate. It aims at providing the manufacturing method of a burner and a silica soot.

第1の発明は、原料ガス吹出し口とその両側にガス吹出し口を有するバーナーであって、該原料ガス吹出し口がアスペクト比20以上のスリット状であり、その両側に設けられたガス吹出し口のうち、最もガス線速の大きなガス吹出し口のガス噴射角度θ1が、原料ガスの噴射方向に対して外方に0.5〜20°の角度で広がっていることを特徴とする堆積用バーナーである。 A first invention is a burner having a source gas outlet and gas outlets on both sides thereof, wherein the source gas outlet has a slit shape with an aspect ratio of 20 or more, and gas outlets provided on both sides of the burner. Among them, the gas injection angle θ 1 of the gas outlet having the highest gas linear velocity is spread outward at an angle of 0.5 to 20 ° with respect to the injection direction of the raw material gas. It is.

第2の発明は、原料ガス吹出し口とその両側にガス吹出し口を有するバーナーであって、該原料ガス吹出し口がアスペクト比20以上のスリット状であり、該原料ガス吹出し口から噴射されるガス流が、スリット長手方向に0.5〜20°の角度θ2で広がっていることを特徴とする堆積用バーナーであり、原料ガス吹出し口のガス導入路は、そのスリット長手方向の側部に0.5〜20°の角度θ3で実質的に拡開したテーパー部を有した構造とするのが好ましい。 A second invention is a burner having a source gas outlet and gas outlets on both sides thereof, the source gas outlet having a slit shape with an aspect ratio of 20 or more, and a gas injected from the source gas outlet The deposition burner is characterized in that the flow spreads at an angle θ 2 of 0.5 to 20 ° in the longitudinal direction of the slit, and the gas introduction path of the raw material gas outlet is on the side in the longitudinal direction of the slit. A structure having a tapered portion substantially widened at an angle θ 3 of 0.5 to 20 ° is preferable.

第3の発明は、原料ガス吹出し口とその両側にガス吹出し口を有するバーナーであって、該原料ガス吹出し口がアスペクト比20以上のスリット状であり、原料ガス吹出し口の中心部のガス線速VOと、該中心部からスリットの長手方向に向かって80%の地点におけるガス線速V1との比VO/V1が0.9〜1.7であることを特徴とする堆積用バーナーである。 A third invention is a burner having a source gas outlet and gas outlets on both sides thereof, the source gas outlet having a slit shape with an aspect ratio of 20 or more, and a gas line at the center of the source gas outlet fast and V O, deposition ratio V O / V 1 with gas linear velocity V 1 at the 80% point towards the said center part in the longitudinal direction of the slit, characterized in that a 0.9 to 1.7 For burners.

第4の発明は、原料ガス吹出し口とその両側にガス吹出し口を有するバーナーであって、該原料ガス吹出し口がアスペクト比20以上のスリット状であり、原料ガス吹出し口のガス導入路に、該原料ガス吹出し口のスリット幅よりも広い幅のガス溜と目開0.2mm以下の網状整流部を有することを特徴とする堆積用バーナーであり、ガス溜の幅は、原料ガス吹出し口のスリット幅の2倍以上とするのが好ましい。   A fourth invention is a burner having a source gas outlet and gas outlets on both sides thereof, wherein the source gas outlet is in a slit shape with an aspect ratio of 20 or more, and a gas introduction path of the source gas outlet is provided. A deposition burner characterized by having a gas reservoir having a width wider than the slit width of the raw material gas outlet and a mesh rectifier having a mesh opening of 0.2 mm or less. The width of the gas reservoir is the same as that of the raw gas outlet. It is preferable that the width is not less than twice the slit width.

本発明の堆積用バーナーには、原料ガス吹出し口よりも長いスリット長を有するシールガス吹出し口を原料ガス吹出し口に隣接して設け、該シールガス吹出し口に隣接して燃焼用ガス吹出し口を設けると良く、また、シールガス吹出し口を構成するスリットの長さは、原料ガス吹出し口のスリット長よりもLだけ長く、該Lが、原料ガス吹出し口を挟むようにして設けられた両シールガス吹出し口の間隔Sの2倍以上とするのが良い。   The deposition burner according to the present invention is provided with a seal gas outlet having a slit length longer than that of the source gas outlet, adjacent to the source gas outlet, and a combustion gas outlet is provided adjacent to the seal gas outlet. The length of the slit constituting the seal gas outlet is longer by L than the slit length of the source gas outlet, and the two seal gas outlets provided such that L sandwiches the source gas outlet. It is good to set it as 2 times or more of the space | interval S of a mouth.

本発明のシリカスートの製造方法は、上記堆積用バーナーを用いて、原料ガス吹出し口から原料ガスと共に支燃性ガスを含有するキャリアガスを噴射させ、シールガス吹出し口からは支燃性ガスを含有するシールガスを噴射させ、燃焼用ガス吹出し口からは可燃性ガスを含有する燃焼用ガスを噴射させることを特徴とするものであり、これはまた、原料ガス吹出し口から原料ガスと共に可燃性ガスを含有するキャリアガスを噴射させ、シールガス吹出し口からは可燃性ガスを含有するシールガスを噴射させ、燃焼用ガス吹出し口からは支燃性ガスを含有する燃焼用ガスを噴射させるようにしてもよい。なお、シールガス吹出し口から噴射されるシールガスの線速は、原料ガス吹出し口から噴射されるガスの線速の5〜10%とするのが良い。   The method for producing silica soot according to the present invention uses the above-described deposition burner to inject a carrier gas containing a support gas together with a source gas from a source gas outlet, and contains a support gas from the seal gas outlet. And a combustion gas containing a combustible gas is injected from a combustion gas outlet, and this is also characterized in that the combustible gas together with the raw material gas is injected from the raw material gas outlet. The carrier gas containing the gas is injected, the seal gas containing the combustible gas is injected from the seal gas outlet, and the combustion gas containing the combustion-supporting gas is injected from the combustion gas outlet. Also good. Note that the linear velocity of the seal gas injected from the seal gas outlet is preferably 5 to 10% of the linear velocity of the gas injected from the raw material gas outlet.

本発明の堆積用バーナーは、原料ガス吹出し口のアスペクト比を20以上のスリット状にすることにより、多量の原料ガスを供給しても層流火炎を得ることができる。加えて、原料ガス吹出し口の周囲に配置したガス吹出し口のうち、最もガス線速の大きなガス吹出し口の噴射角度θ1を原料ガスの噴射方向に対して外方に広がった0.5〜20°の角度としたり、原料ガス吹出し口のガス導入路をそのスリット長手方向の側部形状が0.5〜20°の角度θ3で広がりを持つテーパー部を有した構造としたり、さらには、原料ガス吹出し口のガス導入路にガス溜と整流部を設けるものであり、これらにより安定した火炎流が得られ、堆積速度及び収率の向上に極めて優れている。 In the deposition burner of the present invention, a laminar flame can be obtained even when a large amount of source gas is supplied by making the aspect ratio of the source gas outlet to be 20 or more slits. In addition, among the gas outlets arranged around the raw material gas outlet, the injection angle θ 1 of the gas outlet having the highest gas linear velocity is spread outwardly with respect to the injection direction of the raw material gas. The angle of 20 °, the gas introduction path of the raw material gas outlet, the side portion of the slit in the longitudinal direction has a structure with a taper portion having an angle θ 3 of 0.5 to 20 °, A gas reservoir and a rectifying section are provided in the gas introduction path of the raw material gas outlet, and a stable flame flow is obtained by these, which is extremely excellent in improving the deposition rate and yield.

シリカスートの収率を向上させるためには、原料火炎中のシリカ微粒子がターゲット表面に効率良く付着する必要がある。この役割を担うのがサーモフォレシス効果であるが、サーモフォレシス効果を有効に働かせるためには、原料火炎がターゲット表面上をできるだけ薄く流れる必要がある。また、このときの火炎は、層流火炎であることが望ましい。   In order to improve the yield of silica soot, it is necessary that the silica fine particles in the raw material flame adhere to the target surface efficiently. It is the thermophoresis effect that plays this role, but in order for the thermophoresis effect to work effectively, the raw material flame needs to flow as thinly as possible on the target surface. The flame at this time is preferably a laminar flame.

火炎の層流又は乱流を決定するパラメータとしてレイノルズ数が知られている。レイノルズ数Reは、以下の式1で表される無次元数である。また、層流火炎を得るためには、レイノルズ数が小さいほど良いことが知られている。火炎のレイノルズ数を下げるためには、式1から、ガスの線速及び/又は代表寸法を小さくすると良いことが判る。
Re=μL/ν ……(式1)
(μ:ガスの線速、L:代表寸法(例えば、直径)、ν:ガスの動粘度)
The Reynolds number is known as a parameter for determining the laminar flow or turbulent flow of the flame. The Reynolds number Re is a dimensionless number represented by the following formula 1. Further, it is known that a smaller Reynolds number is better for obtaining a laminar flame. In order to reduce the Reynolds number of the flame, it can be seen from Equation 1 that the linear velocity and / or representative dimension of the gas should be reduced.
Re = μL / ν (Formula 1)
(Μ: linear velocity of gas, L: representative dimension (for example, diameter), ν: kinematic viscosity of gas)

一方、シリカスートの堆積速度を向上させるためには、単位時間当りの原料ガスの噴射量を大きくしなければならない。このためにバーナーの原料ガス吹出し口の形状を変えずに原料ガス噴射速度を上げると、原料ガスの線速が大きくなりレイノルズ数Reは大きくなる。この結果、安定した層流火炎は得られず、収率の低下につながる。   On the other hand, in order to improve the deposition rate of silica soot, the injection amount of the raw material gas per unit time must be increased. For this reason, if the raw material gas injection speed is increased without changing the shape of the raw material gas outlet of the burner, the linear velocity of the raw material gas increases and the Reynolds number Re increases. As a result, a stable laminar flame cannot be obtained, leading to a decrease in yield.

また、原料の層流火炎がターゲット表面に広がる領域(以下、層流火炎領域と称する)は、原料ガス噴射速度によって殆ど変わらないと仮定すると、一定の面積に多量の原料ガスを噴射することになり、ターゲット表面上の原料火炎は薄く広がることができず、サーモフォレシス効果を有効に働かせることが困難となる。   In addition, assuming that the laminar flame of the raw material spreads on the target surface (hereinafter referred to as a laminar flame region) hardly changes depending on the raw material gas injection speed, a large amount of raw material gas is injected over a certain area. Therefore, the raw material flame on the target surface cannot spread thinly, and it becomes difficult to make the thermophoresis effect work effectively.

原料ガス噴射速度を上げても収率が低下しない方法として、原料ガス吹出し口の直径を大きくして断面積を拡大することにより、原料ガスの線速を落とすことが考えられる。しかしながら、この方法では、代表寸法Lが大きくなるため、レイノルズ数を下げる効果が小さい上に、層流火炎領域の拡大効果も小さく、収率の向上効果が小さい。   As a method in which the yield does not decrease even if the raw material gas injection speed is increased, it is conceivable that the linear velocity of the raw material gas is decreased by increasing the diameter of the raw material gas outlet and increasing the cross-sectional area. However, in this method, since the representative dimension L is large, the effect of reducing the Reynolds number is small, and the effect of expanding the laminar flame region is small, and the effect of improving the yield is small.

そこで、本発明者らは、原料ガス吹出し口の断面積を拡大する方法として、吹出し口のアスペクト比を大きくすることを検討した。吹出し口のアスペクト比を大きくすることのメリットとして、次の2点が期待できる。
(a)レイノルズ数の減少
(b)層流火炎領域の拡大
Therefore, the present inventors examined increasing the aspect ratio of the outlet as a method of enlarging the cross-sectional area of the source gas outlet. The following two points can be expected as merits of increasing the aspect ratio of the outlet.
(A) Reduction of Reynolds number (b) Expansion of laminar flame area

まず、(a)の「レイノルズ数の減少」の効果について説明する。
アスペクト比の大きな導管の代表寸法Lは、次の式で表すことができる(流体工学、伊藤四郎、科学技術社)。
L=4×管路の断面積/管路断面の周の長さ ……(式2)
上記式1と式2から、同一断面積で、ガス吹出し口のアスペクト比を変えたときのレイノルズ数を求めると、図1のようになる。
First, the effect of “reducing the Reynolds number” in FIG.
The representative dimension L of a conduit having a large aspect ratio can be expressed by the following equation (fluid engineering, Shiro Ito, Science and Technology Company).
L = 4 × cross-sectional area of pipe line / peripheral length of pipe cross-section (Equation 2)
From the above formulas 1 and 2, the Reynolds number when the aspect ratio of the gas outlet is changed with the same cross-sectional area is as shown in FIG.

図1より、ガス吹出し口のアスペクト比を大きくすると、断面積が同じであってもレイノルズ数を実質上小さくすることができる。
アスペクト比が20を超えると、通常の円管型ガス吹出し口の半分以下のレイノルズ数に抑えることが可能となり、スリット型ガス吹出し口の効果が十分に現れると予測される。また、アスペクト比を十分に大きくしていくと、代表寸法Lは、スリット幅の2倍の値に収束し、スリット長さは、代表寸法Lに影響しなくなる。
From FIG. 1, when the aspect ratio of the gas outlet is increased, the Reynolds number can be substantially reduced even if the cross-sectional area is the same.
When the aspect ratio exceeds 20, it is possible to suppress the Reynolds number to half or less than that of a normal circular tube type gas outlet, and it is predicted that the effect of the slit type gas outlet is sufficiently exhibited. Further, when the aspect ratio is sufficiently increased, the representative dimension L converges to a value twice the slit width, and the slit length does not affect the representative dimension L.

円管の場合、直径を拡大することで断面積を広げると、代表寸法Lが大きくなるため、ガス線速を一定に保った場合、レイノルズ数の増加が起こるが、スリット状の吹出し口の場合、スリット長を延長して断面積を広げても代表寸法Lの変化はなく、線速一定の場合、レイノルズ数の増加は起こらない。
このように、スリット状のガス吹出し口を採用することによって、効果的に断面積を拡大でき、大量の原料ガスを燃焼しても層流火炎を保つことが可能となる。
In the case of a circular pipe, if the cross-sectional area is increased by increasing the diameter, the representative dimension L increases, so if the gas linear velocity is kept constant, the Reynolds number will increase, but in the case of a slit-shaped outlet Even if the slit length is extended to expand the cross-sectional area, the representative dimension L does not change, and the Reynolds number does not increase when the linear velocity is constant.
Thus, by adopting the slit-like gas outlet, the cross-sectional area can be effectively enlarged, and a laminar flame can be maintained even when a large amount of source gas is burned.

次に、(b)の「層流火炎領域の拡大」の効果について説明する。
原料火炎がターゲット表面上を広がる状態を図2に示し、層流火炎の広がる領域を、層流火炎を正面視した図3に示した。原料火炎は、ターゲット表面に衝突するとターゲットに沿って広がる。ここで、火炎は、ターゲットに衝突した地点から一定の距離までは、層流火炎を維持して広がる(図中実線)。しかし、この領域外では層流を維持できずに乱流火炎となる。層流火炎を維持して広がることのできる距離(層流火炎距離)は、火炎温度やターゲットの材質・形状によって異なるが、任意に変えることは困難である。
Next, the effect of “expansion of laminar flame region” in (b) will be described.
The state in which the raw material flame spreads on the target surface is shown in FIG. 2, and the region where the laminar flame spreads is shown in FIG. The raw material flame spreads along the target when it hits the target surface. Here, the flame spreads while maintaining a laminar flame up to a certain distance from the point of collision with the target (solid line in the figure). However, outside this region, laminar flow cannot be maintained and turbulent flames occur. The distance that the laminar flame can be maintained and spread (laminar flame distance) varies depending on the flame temperature and the material and shape of the target, but is difficult to change arbitrarily.

原料火炎中に生成したシリカ微粒子は、層流火炎領域においてターゲット表面に付着(シリカスート生成に寄与)するものと仮定した場合、層流火炎領域をできるだけ大きくすることで、収率の向上をはかることが可能となる。   Assuming that the silica fine particles generated in the raw material flame adhere to the target surface in the laminar flame region (contributes to silica soot formation), the yield can be improved by making the laminar flame region as large as possible. Is possible.

そこで、層流火炎領域を大きくする方法について検討した。
円形の吹出し口を有するバーナーの場合、吹出し口から噴射される火炎は円筒状である。この火炎がターゲット表面に衝突して得られる層流火炎領域は、火炎がターゲットに衝突した地点から一定の距離(層流火炎距離)で囲まれた円形領域となる。ここで、吹出し口の径を2倍に拡大しても、図4の破線領域で示すように、層流火炎領域の直径を2倍にすることはできない。
Then, the method of enlarging the laminar flame area was examined.
In the case of a burner having a circular outlet, the flame injected from the outlet is cylindrical. The laminar flame region obtained by the collision of the flame with the target surface is a circular region surrounded by a certain distance (laminar flame distance) from the point where the flame collides with the target. Here, even if the diameter of the outlet is doubled, the diameter of the laminar flame region cannot be doubled as shown by the broken line region in FIG.

一方、スリット型の吹出し口から得られる火炎の場合、図5に示すように、円形の吹出し口からの火炎と同一断面積の火炎でも、スリット長を長くするだけで層流火炎領域を拡大することが可能となる。
以上のように、(a)の「レイノルズ数」と(b)の「層流火炎領域」の両面から、堆積用バーナーにスリット型の吹出し口を採用することは、高収率、高堆積速度を目指す上で非常に有効であることが判る。
On the other hand, in the case of a flame obtained from a slit-type outlet, as shown in FIG. 5, even in a flame having the same cross-sectional area as that of a flame from a circular outlet, the laminar flame region is enlarged only by increasing the slit length. It becomes possible.
As described above, adopting a slit-type outlet for the deposition burner from both sides of the “Reynolds number” in (a) and the “laminar flame region” in (b) is a high yield and high deposition rate. It turns out that it is very effective in aiming at.

しかしながら、実際にスリット型のバーナー(以下、スリットバーナーと称する)を使用してシリカスート堆積を行うと、想定したほどの高収率、高堆積速度を得ることが困難であることが判明した。
この原因について検討を行った結果、スリット型の吹出し口から噴出した板状の火炎(以下、板状火炎と称する)は、円形の火炎と比較して外乱を受けやすく、層流状態が乱されやすいため、ターゲット表面に十分な面積の層流火炎領域を形成できないことによることが判った。
However, when silica soot deposition is actually performed using a slit-type burner (hereinafter referred to as a slit burner), it has been found that it is difficult to obtain a high yield and a high deposition rate as expected.
As a result of examining this cause, the plate-like flame ejected from the slit-type outlet (hereinafter referred to as plate-like flame) is more susceptible to disturbance than the circular flame, and the laminar flow state is disturbed. It was found that it was easy to form a laminar flame area with a sufficient area on the target surface.

このような知見を踏まえて、安定した層流の板状火炎と十分な面積の層流火炎領域を形成できる堆積用バーナーについて鋭意検討を行った結果、特許請求の範囲に記載の構成とするのが有効であることを見出し、本発明を完成した。   Based on such knowledge, as a result of earnest investigation on a deposition burner that can form a laminar flame region with a stable laminar flow and a sufficient laminar flame region, the configuration described in the claims Was found to be effective, and the present invention was completed.

第1の発明になる堆積用バーナーは、原料ガス吹出し口の周囲に配置したガス吹出し口のうち、最もガス線速の大きなガス吹出し口の噴射角度θ1を、原料ガスの噴射方向、換言すると図6に示すように、原料ガス導入路の中心線に平行な線Aに対して外方に広がった0.5〜20°の角度とするものであり、原料吹出し口に対して外方をプラスとしている。なお、図6は、本発明の堆積用バーナーをスリット長手方向に垂直に切断した縦断面図であり、原料ガス吹出し口と最も線速の大きな火炎吹出し口及び噴射方向が示されている。
これは、スリット型吹出し口から噴射される板状火炎が、同一バーナーの別のガス吹出し口から噴射される火炎流によって乱されやすいことを解決するための手段である。
The deposition burner according to the first aspect of the present invention is characterized in that the injection angle θ 1 of the gas outlet having the highest gas linear velocity among the gas outlets arranged around the source gas outlet is the injection direction of the source gas, in other words, As shown in FIG. 6, the angle is 0.5 to 20 ° spreading outward with respect to the line A parallel to the center line of the raw material gas introduction path, and the outer side is directed to the raw material outlet. It is a plus. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the deposition burner of the present invention cut perpendicularly to the longitudinal direction of the slit, showing the source gas outlet, the flame outlet with the highest linear velocity, and the injection direction.
This is a means for solving that the plate-like flame injected from the slit-type outlet is easily disturbed by the flame flow injected from another gas outlet of the same burner.

同一バーナーから噴射される火炎のうち、板状火炎を乱しやすい火炎は最も線速の大きな火炎である。そこで、このような火炎を噴射するガス吹出し口の噴射角度θ1とシリカスートの収率との関係を調査した結果、θ1が0.5〜20°の範囲でシリカスートの収率が向上した。また、θ1が2〜10°の範囲では、さらに収率が優れており、より望ましいことも判明した。 Of the flames injected from the same burner, the flame that tends to disturb the plate flame is the flame with the highest linear velocity. Therefore, as a result of investigating the relationship between the injection angle θ 1 of the gas outlet for injecting such a flame and the yield of silica soot, the yield of silica soot was improved when θ 1 was in the range of 0.5 to 20 °. It was also found that when θ 1 is in the range of 2 to 10 °, the yield is further excellent and more desirable.

なお、低角度側で収率が落ちる原因としては、最も線速の大きな火炎が原料火炎である板状火炎に直接影響を与え始める角度であると考えられる。また、高角度側で収率が落ちる原因としては、最も線速の大きな火炎が拡散することによる温度の低下などが考えられる。   In addition, it is considered that the reason why the yield decreases on the low angle side is the angle at which the flame with the highest linear velocity starts to directly affect the plate flame that is the raw material flame. Moreover, the cause of the decrease in yield on the high angle side may be a decrease in temperature due to diffusion of a flame having the largest linear velocity.

第2の発明による堆積用バーナーは、原料ガス吹出し口から噴射されるガス流が、スリット長手方向に0.5〜20°の角度θ2で拡開噴射されるようにしたものであり、それには、原料ガス吹出し口のガス導入路を、そのスリット長手方向の側部形状が0.5〜20°の角度θ3で広がりを持つテーパー形状とするものである。 The deposition burner according to the second invention is such that the gas flow injected from the raw material gas outlet is expanded and injected at an angle θ 2 of 0.5 to 20 ° in the longitudinal direction of the slit. Is a taper shape in which the side shape in the longitudinal direction of the slit is widened at an angle θ 3 of 0.5 to 20 °.

この対策は、板状火炎の火炎流の向きを最適化するものである。板状火炎は、スリット長手方向の火炎流を最適に設定しないと乱れを生じやすい。例えば、図7に示すように、火炎の中心線の方向に向って流れる火炎流が存在すると、火炎がターゲットに衝突する際に渦を発生し、火炎に乱れが生じる。   This measure optimizes the direction of the flame flow of the plate flame. The plate-shaped flame is likely to be disturbed unless the flame flow in the longitudinal direction of the slit is set optimally. For example, as shown in FIG. 7, when there is a flame flow flowing in the direction of the center line of the flame, a vortex is generated when the flame collides with the target, and the flame is disturbed.

この現象を解決するために、図8に示すように、火炎流を火炎の中心線に対して角度θ2で外側に向けることが有効である。このような火炎流を実現するためには、スリット型の火炎吹出し口を形成するガス導入路を、図9(a),(b)に示すように、角度θ3で外方に広がったテーパー状に形成すると良い。なお、図8,9において、原料火炎用以外の吹出し口は図示を省略してある。 In order to solve this phenomenon, as shown in FIG. 8, it is effective to direct the flame flow outward at an angle θ 2 with respect to the flame center line. In order to realize such a flame flow, a gas introduction path forming a slit-type flame outlet is tapered outwardly at an angle θ 3 as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b). It is good to form in a shape. 8 and 9, the outlets other than those for the raw material flame are not shown.

図9(b)では、原料ガス用ガス導入路は、そのスリット長手方向の側部が角度θ3で広がる単調なテーパー状となっている。また、原料ガス用ガス導入路を、図9(c)に示すように途中から角度θ3で拡開したり、図9(d)のように曲線部を有する実質的にテーパー状としても良い。これによりガスを0.5〜20°の吹出し角度θ2で噴射することができる。この角度θ2は、特には2〜10°が望ましい。
同様に、ガス吹出し口用ガス導入路についても、角度θ3のテーパー状とするのが良い。
9 (b), the raw material gas gas inlet passage has a monotonically taper shape slit longitudinal sides thereof extends at an angle theta 3. Further, the gas introduction passage for the source gas may be expanded at an angle θ 3 from the middle as shown in FIG. 9 (c), or may be substantially tapered with a curved portion as shown in FIG. 9 (d). . As a result, the gas can be injected at a blowing angle θ 2 of 0.5 to 20 °. This angle θ 2 is particularly preferably 2 to 10 °.
Similarly, the gas inlet gas introduction path is preferably tapered at an angle θ 3 .

第3の発明による堆積用バーナーは、原料ガス吹出し口の中心部のガス線速VOと、該中心部からスリットの長手方向に向かって80%位置におけるガス線速V1との比VO/V1を0.9〜1.7としている。
このガス線速を規定する対策も、板状火炎の乱れを抑制することを目的としている。スリットバーナーによって形成される板状火炎は、スリットの長手方向で安定しにくい。この原因の一つとして、スリットの長手方向にわたる火炎ガスの線速分布が関係していることを見出した。
The deposition burner according to the third invention is a ratio V O between the gas linear velocity V O at the center of the raw material gas outlet and the gas linear velocity V 1 at the 80% position from the center toward the longitudinal direction of the slit. / V 1 is set to 0.9 to 1.7.
The measure for regulating the gas linear velocity is also intended to suppress the disturbance of the plate flame. The plate flame formed by the slit burner is difficult to stabilize in the longitudinal direction of the slit. As one of the causes, it has been found that the flame gas linear velocity distribution in the longitudinal direction of the slit is related.

火炎ガスの線速分布が不適切である場合、図10(a)に示すように、火炎に渦が発生し火炎に乱れが生じる。これを解決する適切な火炎ガスの線速分布は、図10(b)に示すような、スリット中心部の線速を相対的に大きくしたものであり、具体的には、ガス線速比VO/V1を0.9〜1.7となるようにする。
なお、斜め噴射火炎の場合の上記ガス線速は、図11(a),(b) に示すように、バーナー垂直方向(ガス噴出方向)をy軸とし、吹出し口長手方向(スリット長手方向)をx軸とした場合のy成分ベクトルの大きさとして規定する。なお、図11において、原料ガス以外の吹出し口は図示を省略してある。
When the linear velocity distribution of the flame gas is inappropriate, as shown in FIG. 10A, vortices are generated in the flame and the flame is disturbed. An appropriate flame gas linear velocity distribution that solves this problem is obtained by relatively increasing the linear velocity at the slit center as shown in FIG. O / V 1 is set to 0.9 to 1.7.
In the case of the oblique injection flame, the gas linear velocity is, as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the burner vertical direction (gas ejection direction) as the y-axis and the outlet longitudinal direction (slit longitudinal direction). Is defined as the size of the y-component vector where x is the x-axis. In FIG. 11, the outlets other than the source gas are not shown.

また、ガス線速比VO/V1の値は、より望ましくは、1.1〜1.5の範囲である。ここで、80%の地点でガス線速を規定する理由は、ガス吹出し口の端部(100%位置)では、ガス流が安定せず、測定が困難なためである。
また、上記では、ガス線速の規定位置が中心部とその左右80%地点の3点であるが、この間の線速分布は、図11(b)のように、左右になだらかな分布を形成しているのが望ましい。
Further, the value of the gas linear velocity ratio V O / V 1 is more preferably in the range of 1.1 to 1.5. Here, the reason why the gas linear velocity is defined at the point of 80% is that the gas flow is not stable at the end (100% position) of the gas outlet and measurement is difficult.
In the above, the prescribed position of the gas linear velocity is the central portion and the left and right 80% points, but the linear velocity distribution between these is a gentle distribution on the left and right as shown in FIG. 11 (b). It is desirable to do.

第4の発明による堆積用バーナーは、原料ガス吹出し口のガス導入路に、該原料ガス吹出し口のスリット幅よりも広い幅のガス溜と目開0.2mm以下の網状整流部を設けるものである。
スリットバーナーでは、スリット状のガス導入路に均一なガス流の形成が望まれる。均一なガス流を形成するには、ガス導入路の流路を十分長く取れば良い。しかしながら、バーナーの寸法上の制約等で流路を十分に長く取ることができない場合が多く、図12(a),(b)に示すように、ガス流に乱れを生じる。
A deposition burner according to a fourth aspect of the present invention is provided with a gas reservoir having a width wider than the slit width of the raw material gas outlet and a mesh rectifier having a mesh size of 0.2 mm or less in the gas introduction path of the raw material gas outlet. is there.
In the slit burner, it is desired to form a uniform gas flow in the slit-like gas introduction path. In order to form a uniform gas flow, the gas introduction path should be long enough. However, there are many cases where the flow path cannot be made sufficiently long due to restrictions on the dimensions of the burner, and as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), the gas flow is disturbed.

この場合、上記してきた理想的な板状火炎を得るための対策が、十分に発揮できない可能性がある。この問題を解決するために、スリット状ガス導入路のガス管寄りに、スリット状ガス導入路よりも幅の広いガス溜を設けている。これはガス溜内もしくはガス導入路の任意の場所に、目開0.2mm以下の網状の整流板を少なくとも一箇所設けるものである。以上の対策により、ガス導入路内のガス流が均一となり、収率の大幅な向上が可能となる。
上記ガス溜の幅tは、スリット状ガス導入路の幅の2倍以上あれば良く、望ましくは4倍以上である。また、整流板は、2ヶ所以上設けても良い(図13、14参照)。
In this case, there is a possibility that the above-described measures for obtaining the ideal plate flame cannot be sufficiently exhibited. In order to solve this problem, a gas reservoir having a width wider than that of the slit-like gas introduction path is provided near the gas pipe of the slit-like gas introduction path. In this method, at least one mesh-like rectifying plate having a mesh size of 0.2 mm or less is provided in an arbitrary place in the gas reservoir or the gas introduction path. By the above measures, the gas flow in the gas introduction path becomes uniform, and the yield can be greatly improved.
The width t of the gas reservoir may be at least twice the width of the slit-like gas introduction path, and is preferably at least four times. Two or more rectifying plates may be provided (see FIGS. 13 and 14).

本発明の堆積用バーナーには、さらに下記の対策が施されている。すなわち、原料ガス吹出し口よりも長いスリット長を有するシールガス吹出し口が原料ガス吹出し口に隣接して設けられ、さらに、シールガス吹出し口に隣接して燃焼用ガス吹出し口が設けられている。このように、シールガス吹出し口を原料ガス吹出し口よりも長くすることによって、酸化ケイ素粉末のバーナーへの付着を確実に防ぐことが可能となる。   The deposition burner according to the present invention has the following countermeasures. That is, a seal gas outlet having a slit length longer than that of the source gas outlet is provided adjacent to the source gas outlet, and a combustion gas outlet is provided adjacent to the seal gas outlet. Thus, by making the sealing gas outlet longer than the source gas outlet, it is possible to reliably prevent the silicon oxide powder from adhering to the burner.

ここで、シールガス吹出し口のスリット長は、図15に示すように、原料ガス吹出し口のスリット長よりも長く、かつ両シールガス吹出し口の間隔Sの2倍以上とされる。また、酸化ケイ素粉末のバーナーへの付着を防ぐ効果をより確実にするためには、間隔Sの4倍以上の長さとするのが良い。なお、シールガス用の吹出し口は、スリットのみで形成されている必要はなく、スリット形状部を有し、そのスリット長が原料ガス吹出し口のスリット長よりも長い形状であれば良い。   Here, as shown in FIG. 15, the slit length of the seal gas outlet is longer than the slit length of the raw material gas outlet and more than twice the interval S between the two seal gas outlets. Further, in order to further ensure the effect of preventing the silicon oxide powder from adhering to the burner, the length is preferably at least four times the interval S. It should be noted that the blowout port for the seal gas does not need to be formed only by the slit, but may have a slit-shaped portion and the slit length may be longer than the slit length of the raw material gas blowout port.

燃焼用ガス吹出し口についても、必ずしもスリット状である必要はなく、円形の吹出し口を多数設けても良い。また、燃焼用ガス吹出し口は、可燃性ガス用と支燃性ガス用を別々に配置した拡散火炎用であっても良く、可燃性ガスと支燃性ガスとを予め混合した予混合火炎用であっても良い。また、予混合火炎用吹出し口と拡散火炎用吹出し口を共に配置しても良い。   The combustion gas outlet is not necessarily slit-shaped, and a large number of circular outlets may be provided. Further, the combustion gas outlet may be for a diffusion flame in which a combustible gas and a combustion-supporting gas are separately arranged, or for a premixed flame in which a combustible gas and a combustion-supporting gas are mixed in advance. It may be. Further, the premixed flame outlet and the diffusion flame outlet may be arranged together.

このような構成からなるスリットバーナーを用いてシリカスートを製造するに際し、原料ガスと共に導入するキャリアガスが支燃性ガスを含む場合には、シールガス吹出し口から噴射するシールガスは支燃性ガスを含むものとし、燃焼用ガス吹出し口からは可燃性ガスを含むガスを噴射する。一方、キャリアガスが可燃性ガスを含む場合には、シールガスは可燃性ガスを含むものとし、燃焼用ガス吹出し口からは支燃性ガスを含むガスを噴射する。   When the silica soot is produced using the slit burner having such a structure, when the carrier gas introduced together with the raw material gas includes a combustion-supporting gas, the seal gas injected from the seal gas blow-out port contains the combustion support gas. A gas containing a combustible gas is injected from the combustion gas outlet. On the other hand, when the carrier gas contains a combustible gas, the seal gas contains a combustible gas, and a gas containing a combustion-supporting gas is injected from the combustion gas outlet.

上記供給するガスの選択は、原料ガスを速やかに高温の火炎状態にして、安定した層流の板状火炎を得るための対策である。通常、ガスは、火炎状態になると動粘度が上昇し、安定した層流状態を形成しやすい。このことは、動粘度が上昇することにより、式1から求められるレイノルズ数が減少することで説明される。
従って、安定した層流火炎を得るには、ガス吹出し口から噴射されるガスが速やかに火炎状態になることが重要であることを意味している。
The selection of the gas to be supplied is a measure for quickly bringing the raw material gas into a high-temperature flame state to obtain a stable laminar plate flame. Normally, when a gas enters a flame state, the kinematic viscosity increases, and a stable laminar flow state is easily formed. This is explained by a decrease in the Reynolds number obtained from Equation 1 as the kinematic viscosity increases.
Therefore, in order to obtain a stable laminar flame, it means that it is important for the gas injected from the gas outlet to be in a flame state quickly.

原料ガスが速やかに火炎を形成するためには、火炎を形成しやすいガスをキャリアガスとして混入する。火炎を形成しやすいガスには、支燃性ガス又は可燃性ガスが挙げられる。
キャリアガスに支燃性ガスを原料ガスと共に混入する場合、原料ガス吹出し口のできるだけ近い位置に、可燃性ガスを含むガスを噴出する燃焼用ガス吹出し口を設ける。
In order for the source gas to quickly form a flame, a gas that easily forms a flame is mixed as a carrier gas. Examples of the gas that easily forms a flame include a combustion-supporting gas and a combustible gas.
When the combustion-supporting gas is mixed into the carrier gas together with the raw material gas, a combustion gas outlet for injecting a gas containing a combustible gas is provided as close as possible to the raw material gas outlet.

しかしながら、支燃性ガスとして酸素を含むガス(例えば、酸素ガス)を、可燃性ガスとして水素を含むガス(例えば、水素ガスやメタンなどの炭化水素ガス)を使用すると、以下の問題が発生する。
つまり、燃焼反応により発生した水は、原料であるケイ素化合物(例えば、4塩化ケイ素、メチルクロロシランなど)と速やかに反応して酸化ケイ素粉末をバーナー吹出し口近傍に析出させ、バーナー閉塞などの問題を生じる。
However, if a gas containing oxygen (for example, oxygen gas) is used as the combustion-supporting gas and a gas containing hydrogen (for example, hydrocarbon gas such as hydrogen gas or methane) is used as the combustible gas, the following problems occur. .
In other words, the water generated by the combustion reaction reacts quickly with the silicon compound (for example, silicon tetrachloride, methylchlorosilane, etc.) as a raw material, causing silicon oxide powder to deposit in the vicinity of the burner outlet, causing problems such as burner clogging. Arise.

この問題を解決する手段として、原料ガス吹出し口に隣接して、原料ガス吹出し口よりも長いスリット長を有するシールガス吹出し口を設け、シールガス吹出し口には、原料ガスと燃焼反応を起こさないシールガスを導入する。このシールガスには、原料のキャリアガスが支燃性ガスを含む場合は、支燃性ガスを使用し、キャリアガスが可燃性ガスを含む場合は、可燃性ガスを含むガスを使用するのが望ましい。これにより、シールガスは、燃焼ガスの燃焼により生成した水を遮断すると共に、燃焼ガスと燃焼反応を行い、原料ガスの着火を促進する。   As a means for solving this problem, a seal gas outlet having a slit length longer than the source gas outlet is provided adjacent to the source gas outlet, and the seal gas outlet does not cause a combustion reaction with the source gas. Introduce seal gas. For the seal gas, if the carrier gas of the raw material contains a flammable gas, use a flammable gas. If the carrier gas contains a flammable gas, use a gas containing a flammable gas. desirable. Thus, the seal gas blocks water generated by the combustion of the combustion gas and performs a combustion reaction with the combustion gas to promote ignition of the raw material gas.

なお、シールガス吹出し口から噴射されるシールガスの線速は、原料ガス吹出し口から噴射されるガスの線速の5〜10%とするのが良い。これよりも小さいと、火炎反応で生成した酸化ケイ素粉末がバーナーに付着するのを防止する能力が低下し、これよりも大きいと、原料ガスの火炎形成を阻害する。   Note that the linear velocity of the seal gas injected from the seal gas outlet is preferably 5 to 10% of the linear velocity of the gas injected from the raw material gas outlet. If it is smaller than this, the ability to prevent the silicon oxide powder produced by the flame reaction from adhering to the burner is lowered, and if it is larger than this, flame formation of the raw material gas is inhibited.

原料ガス吹出し口に最も近い燃焼用ガス吹出し口から噴射するガスは、原料ガスと共に供給されるキャリアガスの種類によって使い分けることが必要である。つまり、キャリアガスが支燃性ガスを含む場合は、原料ガス吹出し口に最も近い燃焼用ガス吹出し口からは可燃性ガスを噴射することが望ましく、キャリアガスが可燃性ガスを含む場合は、原料ガス吹出し口に最も近い燃焼用ガス吹出し口からは支燃性ガスを噴射することが望ましい。
これは、酸化ケイ素粉末のバーナーへの付着を防ぎつつ、原料ガスに速やかに火炎を生成させるための有効な手段である。
The gas injected from the combustion gas outlet closest to the source gas outlet must be properly used depending on the type of carrier gas supplied together with the source gas. That is, when the carrier gas contains a combustion-supporting gas, it is desirable to inject the combustible gas from the combustion gas outlet closest to the raw material gas outlet, and when the carrier gas contains a combustible gas, It is desirable to inject the combustion-supporting gas from the combustion gas outlet closest to the gas outlet.
This is an effective means for quickly generating a flame in the raw material gas while preventing the silicon oxide powder from adhering to the burner.

本発明の堆積用バーナーは、ケイ素化合物を含む原料ガスの燃焼反応で生成するシリカを主成分とする化合物の堆積速度および収率に優れ、光ファイバー母材の製造に好適に使用される。   The deposition burner of the present invention is excellent in the deposition rate and yield of a compound mainly composed of silica produced by a combustion reaction of a raw material gas containing a silicon compound, and is suitably used for producing an optical fiber preform.

吹出し口のアスペクト比とレイノルズ数の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the aspect-ratio of a blower outlet, and Reynolds number. ターゲット表面における原料火炎の広がり状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the spreading state of the raw material flame in the target surface. 火炎流を正面視した、層流火炎の広がり状態を示す図である。It is a figure which shows the spreading state of the laminar flame which looked at the flame flow front. 吹出し口の径を変えた場合の層流火炎の広がり状態を示す図である。It is a figure which shows the spreading state of the laminar flame when the diameter of a blower outlet is changed. 同一断面積の火炎で、円形火炎と板状火炎の層流火炎領域を比較して示す図である。It is a figure which compares and shows the laminar flow flame area | region of a circular flame and a plate-like flame with the flame of the same cross-sectional area. 本発明の堆積用バーナーを、スリット長手方向に垂直に切断した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which cut | disconnected the burning burner of this invention perpendicularly | vertically to the slit longitudinal direction. スリットバーナーの火炎の乱れを示す図である。It is a figure which shows the disturbance of the flame of a slit burner. 本発明のスリットバーナーの火炎の乱れ対策を説明する図である。It is a figure explaining the flame disorder countermeasure of the slit burner of this invention. (a)は、本発明のスリットバーナーの原料ガス吹出し口を示す正面図であり、(b), (c), (d)は、(a)のスリット厚み方向中心線に沿っての断面図であり、それぞれガス導入路を示している。(A) is a front view which shows the source gas blowing outlet of the slit burner of this invention, (b), (c), (d) is sectional drawing along the slit thickness direction centerline of (a). These indicate gas introduction paths. (a),(b)は、スリットバーナーの火炎線速分布と火炎の乱れとの関係を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the relationship between the flame linear velocity distribution of a slit burner, and the disturbance of a flame. (a),(b)は、本発明によるスリットバーナーのガス線速分布を説明する図である。(A), (b) is a figure explaining the gas linear velocity distribution of the slit burner by this invention. スリットバーナーのガス導入路内でのガス流を示す図である。It is a figure which shows the gas flow in the gas introduction path of a slit burner. 本発明によるスリットバーナーのガス流制御方法を説明する図である。It is a figure explaining the gas flow control method of the slit burner by this invention. 本発明によるスリットバーナーのガス流制御方法を説明する図である。It is a figure explaining the gas flow control method of the slit burner by this invention. 本発明によるスリットバーナーのシールガス吹出し口と燃焼用ガス吹出し口との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the sealing gas blower outlet and combustion gas blower outlet of the slit burner by this invention.

Claims (11)

原料ガス吹出し口とその両側にガス吹出し口を有するバーナーであって、該原料ガス吹出し口がアスペクト比20以上のスリット状であり、その両側に設けられたガス吹出し口のうち、最もガス線速の大きなガス吹出し口のガス噴射角度θ1が、原料ガスの噴射方向に対して外方に0.5〜20°の角度で広がっていることを特徴とする堆積用バーナー。 A burner having a source gas outlet and gas outlets on both sides thereof, the source gas outlet having a slit shape with an aspect ratio of 20 or more, and the gas linear velocity among the gas outlets provided on both sides thereof A deposition burner characterized in that the gas injection angle θ 1 of the large gas outlet widens outward at an angle of 0.5 to 20 ° with respect to the injection direction of the source gas. 原料ガス吹出し口とその両側にガス吹出し口を有するバーナーであって、該原料ガス吹出し口がアスペクト比20以上のスリット状であり、該原料ガス吹出し口から噴射されるガス流が、スリット長手方向に0.5〜20°の角度θ2で広がっていることを特徴とする堆積用バーナー。 A burner having a source gas outlet and gas outlets on both sides thereof, wherein the source gas outlet has a slit shape with an aspect ratio of 20 or more, and the gas flow injected from the source gas outlet is in the longitudinal direction of the slit The deposition burner is characterized by spreading at an angle θ 2 of 0.5 to 20 °. 原料ガス吹出し口のガス導入路が、スリット長手方向の側部に0.5〜20°の角度θ3で実質的に拡開したテーパー部を有している請求項2に記載の堆積用バーナー。 3. The deposition burner according to claim 2, wherein the gas introduction path of the raw material gas outlet has a tapered portion substantially widened at an angle θ3 of 0.5 to 20 ° on a side portion in the longitudinal direction of the slit. . 原料ガス吹出し口とその両側にガス吹出し口を有するバーナーであって、該原料ガス吹出し口がアスペクト比20以上のスリット状であり、原料ガス吹出し口の中心部のガス線速VOと、該中心部からスリットの長手方向に向かって80%の地点におけるガス線速V1との比VO/V1が0.9〜1.7であることを特徴とする堆積用バーナー。 A burner having a source gas outlet and gas outlets on both sides thereof, wherein the source gas outlet has a slit shape with an aspect ratio of 20 or more, a gas linear velocity V O at the center of the source gas outlet, A deposition burner characterized in that the ratio V O / V 1 to the gas linear velocity V 1 at a point of 80% from the center to the longitudinal direction of the slit is 0.9 to 1.7. 原料ガス吹出し口とその両側にガス吹出し口を有するバーナーであって、該原料ガス吹出し口がアスペクト比20以上のスリット状であり、原料ガス吹出し口のガス導入路に、該原料ガス吹出し口のスリット幅よりも広い幅のガス溜と目開0.2mm以下の網状整流部を有することを特徴とする堆積用バーナー。 A burner having a source gas outlet and gas outlets on both sides thereof, wherein the source gas outlet is slit-shaped with an aspect ratio of 20 or more, and the source gas outlet is connected to a gas introduction path of the source gas outlet. A deposition burner comprising a gas reservoir having a width wider than a slit width and a mesh-like rectifying portion having a mesh size of 0.2 mm or less. ガス溜の幅が、原料ガス吹出し口のスリット幅の2倍以上である請求項5に記載の堆積用バーナー 6. The deposition burner according to claim 5, wherein the width of the gas reservoir is at least twice the slit width of the raw material gas outlet. 原料ガス吹出し口よりも長いスリット長を有するシールガス吹出し口を原料ガス吹出し口に隣接して設け、該シールガス吹出し口に隣接して燃焼用ガス吹出し口を設けてなる請求項1乃至6の何れかに記載の堆積用バーナー。 7. A seal gas outlet having a slit length longer than that of the source gas outlet is provided adjacent to the source gas outlet, and a combustion gas outlet is provided adjacent to the seal gas outlet. The deposition burner according to any one of the above. シールガス吹出し口を構成するスリットの長さが、原料ガス吹出し口のスリット長よりもLだけ長く、該Lが、原料ガス吹出し口を挟むようにして設けられた両シールガス吹出し口の間隔Sの2倍以上である請求項1乃至7の何れかに記載の堆積用バーナー。 The length of the slit constituting the seal gas outlet is longer than the slit length of the raw material gas outlet by L, and this L is the distance S between the two seal gas outlets provided so as to sandwich the raw gas outlet. The deposition burner according to any one of claims 1 to 7, wherein the burner is at least double. 請求項1乃至8の何れかに記載の堆積用バーナーを用いて、原料ガス吹出し口から原料ガスと共に支燃性ガスを含有するキャリアガスを噴射させ、シールガス吹出し口からは支燃性ガスを含有するシールガスを噴射させ、燃焼用ガス吹出し口からは可燃性ガスを含有する燃焼用ガスを噴射させることを特徴とするシリカスートの製造方法。 Using the deposition burner according to any one of claims 1 to 8, a carrier gas containing a combustible gas together with the raw material gas is injected from the raw material gas outlet, and the auxiliary gas is injected from the seal gas outlet. A method for producing silica soot, comprising the steps of injecting a sealing gas contained therein and injecting a combustion gas containing a combustible gas from a combustion gas outlet. 請求項1乃至8の何れかに記載の堆積用バーナーを用いて、原料ガス吹出し口から原料ガスと共に可燃性ガスを含有するキャリアガスを噴射させ、シールガス吹出し口からは可燃性ガスを含有するシールガスを噴射させ、燃焼用ガス吹出し口からは支燃性ガスを含有する燃焼用ガスを噴射させることを特徴とするシリカスートの製造方法。 Using the deposition burner according to any one of claims 1 to 8, a carrier gas containing a combustible gas together with a source gas is injected from a source gas outlet, and a combustible gas is contained from a seal gas outlet. A method for producing silica soot, comprising: injecting a sealing gas and injecting a combustion gas containing a combustion-supporting gas from a combustion gas outlet. シールガス吹出し口から噴射されるシールガスの線速が、原料ガス吹出し口から噴射されるガスの線速の5〜10%である請求項9又は10に記載のシリカスートの製造方法。 The method for producing silica soot according to claim 9 or 10, wherein a linear velocity of the seal gas injected from the seal gas outlet is 5 to 10% of a linear velocity of the gas injected from the raw material gas outlet.
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