JP2010037122A - Manufacturing apparatus of porous glass preform and manufacturing method of porous glass preform - Google Patents
Manufacturing apparatus of porous glass preform and manufacturing method of porous glass preform Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010037122A JP2010037122A JP2008200598A JP2008200598A JP2010037122A JP 2010037122 A JP2010037122 A JP 2010037122A JP 2008200598 A JP2008200598 A JP 2008200598A JP 2008200598 A JP2008200598 A JP 2008200598A JP 2010037122 A JP2010037122 A JP 2010037122A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core tube
- porous glass
- gas
- low temperature
- base material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
- C03B37/0146—Furnaces therefor, e.g. muffle tubes, furnace linings
Abstract
Description
本発明は、多孔質ガラス母材を挿入した炉心管に処理ガスを供給して多孔質ガラス母材を加熱する多孔質ガラス母材の製造装置及び多孔質ガラス母材の製造方法に関する。 The present invention relates to a porous glass base material manufacturing apparatus and a porous glass base material manufacturing method for supplying a processing gas to a furnace core tube having a porous glass base material inserted therein to heat the porous glass base material.
従来より、例えば光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造の際に、クラッドの材質としてフッ素を添加するため、SiO2スート付けをした後にフッ素雰囲気で1200〜1650℃程度の高温に加熱してフッ素添加とともにガラスの焼結を進行させる方法が提案されている(特許文献1参照)。 Conventionally, for example, when manufacturing a porous glass preform for optical fibers, fluorine is added as a cladding material, and therefore, after applying SiO 2 soot, it is heated to a high temperature of about 1200 to 1650 ° C. in a fluorine atmosphere. A method has been proposed in which the sintering of glass proceeds with the addition (see Patent Document 1).
この方法では処理ガスとしてSiF4 を用い、得られたSiO2 スートをSiF4 を含有する雰囲気中で1200〜1600℃に加熱して、F添加、透明ガラス化処理を行い、コア外周にFを含有するSiO2ガラスからなるクラッドを形成する。このように、スス付け後にF添加と焼結を行なうフッ素添加焼結処理法は本明細書中で「F添加焼結法」と称する。 In this method, SiF 4 is used as a processing gas, and the obtained SiO 2 soot is heated to 1200 to 1600 ° C. in an atmosphere containing SiF 4 to perform F addition and transparent vitrification treatment, and F is added to the outer periphery of the core. forming a cladding made of SiO 2 glass containing. As described above, the fluorine-added sintering treatment method in which F is added and sintered after sooting is referred to as “F-added sintering method” in the present specification.
図5はF添加焼結法に用いられる従来の製造装置の概略構成図である。
製造装置500は、軸線を上下方向に配置した縦型の炉心管501と、炉心管501の外周から多孔質ガラス母材(光ファイバプリフォーム)503を加熱するヒータ505と、ヒータ505及び炉心管501の周囲を覆う炉ケーシング(不図示)とを備える。炉心管501には排気管507を介して排ガス処理装置(不図示)が接続される。炉心管501の上部には上蓋509が設けられ、上蓋509は多孔質ガラス母材503を吊持する支持棒511を昇降自在に挿通する。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a conventional manufacturing apparatus used in the F-added sintering method.
The
製造装置500は、図に矢印Gで示すように、炉心管501の下部の処理ガス供給口513から炉心管501内に、SiF4 等の処理ガスを所定圧で供給し、堆積体をフッ素化合物ガス雰囲気中で加熱焼結する。
As shown by an arrow G in the figure, the
ところで、上記したようなF添加焼結法においては、排ガス中の浮遊物質が堆積することがあり、この浮遊物質の堆積により排気管が詰まることが問題となる。このため、排気管の途中に、排ガスを衝突・滞留させるガス溜まりを有した浮遊物回収用配管を装備し、炉心管内で生成される浮遊物質をこの浮遊物回収用配管で付着させて回収する技術が知られている(特許文献2参照)。 By the way, in the F-added sintering method as described above, suspended substances in the exhaust gas may be accumulated, and the problem is that the exhaust pipe is clogged by the accumulation of the suspended substances. For this reason, a floating substance recovery pipe having a gas reservoir that collides and stays exhaust gas is provided in the middle of the exhaust pipe, and the floating substance generated in the reactor core pipe is attached and recovered by this floating substance recovery pipe. A technique is known (see Patent Document 2).
上記したように、F添加する光ファイバプリフォームの製造では、コア用シリカガラスの外周にガラス微粒子を堆積した後、この堆積体をフッ素化合物ガス雰囲気中で加熱焼結することにより、フッ素を含有するシリカガラスからなるクラッド層を形成する。
しかしながら、従来のF添加焼結法では、フッ素化合物ガスを添加するため、光ファイバプリフォーム503及び石英製炉心管501がエッチングされ、その成分(主にSiO2)が炉心管501の低温域LT1,LT2で析出して炉心管内壁に付着し、堆積する。その堆積物が膜状に成長(したがって、1回の製造で析出する程度の膜は問題とならない)してくると内壁から剥がれて脱落、浮遊して光ファイバプリフォーム503の表面に付着する。そのため、表面にその付着した痕跡が残ることがあり、光ファイバプリフォーム503の品質を低下させた。
また、プロセス中に浮遊した膜が排気管507に入り排気流路を狭くしてしまい不安定な排気要因となることもあった。更に、炉心管501から光ファイバプリフォーム503を取り出す時に、炉心管上部の上蓋509を解放するが、その際に炉心管内部に外気が混入して乱流が発生し、付着した膜が剥離して舞い上がる。その浮遊物質も光ファイバプリフォーム表面に付着した。
As described above, in the production of an optical fiber preform to which F is added, glass particles are deposited on the outer periphery of the silica glass for the core, and then this deposited body is heated and sintered in a fluorine compound gas atmosphere to contain fluorine. A cladding layer made of silica glass is formed.
However, in the conventional F-added sintering method, since the fluorine compound gas is added, the optical fiber preform 503 and the
In addition, a film floating during the process enters the
炉心管501の内壁に付着した部分を高温に加熱することで膜を除去することもできるが、石英ガラス管を高温(1000℃以上)に加熱した場合に石英ガラス管がクリストバライト(失透過現象)化してくる。その状態で温度を元の低い定常維持温度(300℃)以下に戻すと割れが発生し、高価な炉心管501が破損する深刻な問題を招く虞があった。
The film can be removed by heating the part attached to the inner wall of the
また、先の特許文献2に記載された、装置の稼働率を向上させるため、排気管の目詰まりを防止する技術は、排気管の目詰まりは防止できるものの、炉心管の内壁面に膜の付着することは防げず、炉心管を清浄に保つことはできなかった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、石英炉心管内を清浄に保ち、処理ガラス表面の異常を防ぎ、析出物質の浮遊を防ぐこのできる多孔質ガラス母材の製造方法及び多孔質ガラス母材の製造装置を提供することにある。
In addition, in order to improve the operating rate of the apparatus described in Patent Document 2, the technology for preventing clogging of the exhaust pipe can prevent clogging of the exhaust pipe, but the film on the inner wall surface of the reactor core pipe is prevented. Adhesion could not be prevented and the core tube could not be kept clean.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to keep the inside of a quartz furnace core tube clean, to prevent abnormalities on the surface of the treated glass, and to prevent the floating of the precipitated substances. An object of the present invention is to provide a material manufacturing apparatus.
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 多孔質ガラス母材を挿入した炉心管に処理ガスを供給して前記多孔質ガラス母材を加熱処理する多孔質ガラス母材の製造装置であって、前記炉心管の加熱部に隣接する低温域に、炉心管内壁に沿ってパージガスを噴出するガス吹き付けノズルと、排気管を設けたことを特徴とする多孔質ガラス母材の製造装置。
The above object of the present invention is achieved by the following configuration.
(1) A porous glass preform manufacturing apparatus that supplies a processing gas to a core tube into which a porous glass preform is inserted and heat-treats the porous glass preform, and is adjacent to a heating section of the core tube An apparatus for producing a porous glass base material, characterized in that a gas blowing nozzle for ejecting a purge gas along the inner wall of the core tube and an exhaust pipe are provided in a low temperature region.
この多孔質ガラス母材の製造装置によれば、ガス吹き付けノズルから低温域に吹き出されたパージガスが、同じく低温域に設けられた排気管から排出され、低温域にはガス吹き付けノズルから排気管に向かって流れる高速気流が形成される。この流れは、壁面に沿って流れるものであればよい。この高速気流にて、低温域で生成された光ファイバプリフォーム及び石英製炉心管のエッチングによる析出物質が、搬送されて排気管から炉心管外へ排出される。また、高速気流は、炉心管内壁に堆積したシリカ膜も剥離し、剥離したシリカ膜を同様に排気管から炉心管外へ排出する。 According to this porous glass base material manufacturing apparatus, the purge gas blown from the gas blowing nozzle to the low temperature region is discharged from the exhaust pipe provided in the low temperature region, and the gas blowing nozzle is discharged from the gas blowing nozzle to the exhaust pipe. A high-speed airflow that flows toward is formed. This flow should just flow along the wall surface. In this high-speed air stream, the optical fiber preform generated in the low temperature region and the deposited substance due to the etching of the quartz core tube are transported and discharged out of the core tube from the exhaust pipe. The high-speed air flow also peels off the silica film deposited on the inner wall of the furnace core tube, and similarly discharges the peeled silica film from the exhaust pipe to the outside of the furnace core tube.
(2) 前記ガス吹き付けノズルが、縦型の前記炉心管の低温域の下側に配置され、前記排気管が、該低温域の上側に配置されたことを特徴とする(1)の多孔質ガラス母材の製造装置。 (2) The porous structure according to (1), wherein the gas blowing nozzle is disposed below a low temperature region of the vertical core tube, and the exhaust pipe is disposed above the low temperature region. Glass base material manufacturing equipment.
この多孔質ガラス母材の製造装置によれば、炉心管内の低温域にエッチング成分が付着するので、その領域の下側からガスを吹き付けることにより、付着して剥離しかけているシリカ膜を剥がすことができる。剥がれたシリカ膜は上部に排気管があるのでそこから排出される。排出しきれない細かなシリカ膜は、処理ガス排気管から排出されるが、微量なので従来のように排気管がシリカ膜で詰まる程の量にならない。なお、炉心管には高温部の上方と下方に低温域ができるため、加熱部の両端側となる上部と下部のそれぞれにノズル及び排気管を配置するのがよい。
炉内は高温であり、炉心管の壁面近くには上昇気流が生じている。このため、下から上にガスを吹き付けることで、スムースにシリカ膜を排出することができる。
According to this porous glass base material manufacturing apparatus, the etching component adheres to the low temperature region in the core tube, and by blowing gas from the lower side of the region, the silica film adhering and peeling is peeled off. Can do. Since the peeled silica film has an exhaust pipe at the top, it is discharged from there. The fine silica film that cannot be exhausted is exhausted from the processing gas exhaust pipe. However, since it is in a very small amount, the exhaust pipe does not become so large that it is clogged with the silica film. Since the core tube has a low temperature region above and below the high temperature part, it is preferable to dispose a nozzle and an exhaust pipe on each of the upper part and the lower part on both ends of the heating part.
The inside of the furnace is hot and an updraft is generated near the wall of the core tube. For this reason, the silica film can be smoothly discharged by blowing the gas from the bottom to the top.
(3) 前記ガス吹き付けノズルと前記排気管が、前記炉心管の軸線を中心とし、前記炉心管内径近傍を通る螺旋の延長上に配置されたことを特徴とする(1)又は(2)の多孔質ガラス母材の製造装置。 (3) According to (1) or (2), the gas spray nozzle and the exhaust pipe are arranged on an extension of a spiral passing through the vicinity of the inner diameter of the core tube centering on the axis of the core tube. Porous glass base material manufacturing equipment.
この多孔質ガラス母材の製造装置によれば、吹き付けノズルと排気管を、ほぼ炉心管内径近傍を通る螺旋の延長上に配置することによって、下側から吹き出されたパージガスが、炉心管の内壁に沿って旋回しながら上昇し、同じく低温域の上側に設けられた排気管から排出される。つまり、ガス吹き付けノズルから排気管に向かって上昇する旋回流が形成される。この旋回流にて、低温域で生成された光ファイバプリフォーム及び石英製炉心管のエッチングによる析出物質が、搬送されて排気管から炉心管外へ排出される。また、旋回流は、炉心管内壁に堆積したシリカ膜も剥離し、剥離したシリカ膜を同様に排気管から炉心管外へ排出する。流れ方向が不特定な高速気流に比べて、旋回流は炉心管内壁に沿ってまんべんなく流れ、剥離効果、搬送作用を高める。 According to this porous glass preform manufacturing apparatus, the spray nozzle and the exhaust pipe are arranged on the extension of the spiral that passes through the vicinity of the inner diameter of the core tube, so that the purge gas blown from the lower side can be removed from the inner wall of the core tube. , As well as swirling along, and discharged from an exhaust pipe provided on the upper side of the low temperature region. That is, a swirling flow rising from the gas spray nozzle toward the exhaust pipe is formed. In this swirl flow, the optical fiber preform generated in the low temperature region and the deposited substance due to the etching of the quartz core tube are transported and discharged out of the core tube from the exhaust pipe. Further, the swirling flow also peels off the silica film deposited on the inner wall of the core tube, and similarly discharges the peeled silica film out of the core tube from the exhaust pipe. Compared with a high-speed air flow whose flow direction is unspecified, the swirl flow flows evenly along the inner wall of the core tube, enhancing the peeling effect and the conveying action.
(4) 前記ガス吹き付けノズルと前記排気管が、複数配置されたことを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1つの多孔質ガラス母材の製造装置。 (4) The porous glass preform manufacturing apparatus according to any one of (1) to (3), wherein a plurality of the gas spray nozzles and the exhaust pipes are arranged.
この多孔質ガラス母材の製造装置によれば、高速気流や旋回流が、炉心管内壁に沿って密に形成され、シリカ膜の剥離効果や、その搬送作用が増す。 According to this porous glass preform manufacturing apparatus, high-speed airflow and swirl flow are densely formed along the inner wall of the core tube, and the effect of separating the silica film and its transporting action are increased.
(5) 前記ガス吹き付けノズルが、上側へ向けて傾斜されたことを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1つの多孔質ガラス母材の製造装置。 (5) The apparatus for producing a porous glass base material according to any one of (1) to (4), wherein the gas spray nozzle is inclined upward.
この多孔質ガラス母材の製造装置によれば、ガス吹き付けノズルから炉心管内壁に沿いながら、排気管に向かって上昇する旋回流が形成され易くなる。 According to this porous glass preform manufacturing apparatus, a swirl flow that rises toward the exhaust pipe along the inner wall of the core tube from the gas spray nozzle is easily formed.
(6) 前記ガス吹き付けノズルから噴出されるパージガスを加熱するパージガス加熱手段が装備されたことを特徴とする(1)〜(5)のいずれか1つの多孔質ガラス母材の製造装置。 (6) The apparatus for producing a porous glass base material according to any one of (1) to (5), wherein purge gas heating means for heating purge gas ejected from the gas spray nozzle is provided.
この多孔質ガラス母材の製造装置によれば、予熱(200〜800℃)されたパージガスが噴出されることで、炉心管のクリストバライト化している部分に、常温のパージガスが吹き付けられ、高温域の炉心管が冷やされることによる割れ発生が防止される。 According to this porous glass base material manufacturing apparatus, the purge gas that has been preheated (200 to 800 ° C.) is ejected, so that the purge gas at room temperature is blown to the cristobalite portion of the core tube, Generation of cracks due to cooling of the core tube is prevented.
(7) 上記(1)〜(6)に記載の多孔質ガラス母材の製造装置を使用し、多孔質ガラス母材を加熱処理する多孔質ガラス母材の製造方法であって、前記加熱処理した多孔質ガラス母材を炉心管から取り出した後、前記炉心管の加熱部に隣接する低温域に対し、炉心管内壁に沿ってパージガスを噴出しながら外部へ排気することを特徴とする多孔質ガラス母材の製造方法。 (7) A method for producing a porous glass base material, wherein the porous glass base material is heat-treated using the porous glass base material producing apparatus described in (1) to (6) above, wherein the heat treatment The porous glass base material is taken out from the core tube, and then discharged to the outside while ejecting a purge gas along the inner wall of the core tube with respect to a low temperature region adjacent to the heating portion of the core tube Manufacturing method of glass base material.
この多孔質ガラス母材の製造方法によれば、シリカ膜の生成される低温域を対象として、高速な上昇気流を発生させ、炉心管内壁に付着した析出物質を高速気流にて搬送し、速やかに且つ効率よく炉心管外へ排出することができる。なお、炉心管内におけるシリカ膜の剥離は、ある程度成長して膜厚が厚くなると発生するので、定期的に剥離を促す程度に吹き付け・排気を行えばよく、1回の製造の都度、パージガスの吹き付け・排気を行わなくともよい。 According to this method for producing a porous glass base material, a high-speed updraft is generated in a low-temperature region where a silica film is generated, and the deposited substance adhering to the inner wall of the core tube is conveyed by the high-speed airflow, And can be discharged out of the core tube efficiently. In addition, since the silica film peeling in the furnace core tube occurs when the film grows to some extent and the film thickness increases, it is sufficient to spray and exhaust to the extent that the peeling is regularly promoted.・ There is no need to exhaust.
本発明に係る多孔質ガラス母材の製造方法によれば、加熱処理した多孔質ガラス母材を炉心管から取り出した後、炉心管の加熱部に隣接する低温域に対し、パージガスを噴出しながら外部へ排気するので、シリカ膜の生成される低温域を対象として、高速な上昇気流を発生させ、炉心管内壁に付着した析出物質を高速気流にて搬送し、速やかに且つ効率よく炉心管外へ排出することができる。この結果、石英炉心管内を清浄に保ち、処理ガラス表面の異常を防ぎ、析出物質の浮遊を防ぐことができる。 According to the method for producing a porous glass base material according to the present invention, after the heat-treated porous glass base material is taken out from the core tube, a purge gas is ejected to a low temperature region adjacent to the heating portion of the core tube. Since the exhaust gas is exhausted to the outside, a high-speed updraft is generated in the low-temperature region where the silica film is generated, and the deposited material adhering to the inner wall of the core tube is transported by the high-speed airflow, quickly and efficiently outside the core tube. Can be discharged. As a result, the inside of the quartz furnace core tube can be kept clean, abnormalities on the treated glass surface can be prevented, and precipitation substances can be prevented from floating.
本発明に係る多孔質ガラス母材の製造装置によれば、炉心管の加熱部に隣接する低温域に、パージガスを噴出させるガス吹き付けノズルと、排気管を設けたので、ガス吹き付けノズルから低温域に吹き出されたパージガスが、同じ低温域に設けられた排気管から排出され、低温域にはガス吹き付けノズルから排気管に向かって流れる高速気流が形成される。この高速気流にて、低温域で生成された光ファイバプリフォーム及び石英製炉心管のエッチングによる析出物質が、搬送されて排気管から炉心管外へ排出される。また、高速気流は、炉心管内壁に堆積したシリカ膜も剥離し、剥離したシリカ膜を同様に排気管から炉心管外へ排出する。この結果、石英炉心管内を清浄に保ち、処理ガラス表面の異常を防ぎ、析出物質の浮遊を防ぐことができる。 According to the porous glass base material manufacturing apparatus of the present invention, the gas spray nozzle for ejecting the purge gas and the exhaust pipe are provided in the low temperature region adjacent to the heating portion of the core tube. The purge gas blown out is discharged from an exhaust pipe provided in the same low temperature region, and a high-speed airflow flowing from the gas spray nozzle toward the exhaust pipe is formed in the low temperature region. In this high-speed air stream, the optical fiber preform generated in the low temperature region and the deposited substance due to the etching of the quartz core tube are transported and discharged out of the core tube from the exhaust pipe. The high-speed air flow also peels off the silica film deposited on the inner wall of the furnace core tube, and similarly discharges the peeled silica film from the exhaust pipe to the outside of the furnace core tube. As a result, the inside of the quartz furnace core tube can be kept clean, abnormalities on the treated glass surface can be prevented, and precipitation substances can be prevented from floating.
以下、本発明に係る多孔質ガラス母材の製造方法及び多孔質ガラス母材の製造装置の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る製造装置の概略を表す構成図である。
本実施の形態による製造装置100は、軸線を上下方向に配置した炉心管1と、炉心管1の外周から多孔質ガラス母材(光ファイバプリフォーム)3を加熱するヒータ5と、ヒータ5及び炉心管1の周囲を覆う炉ケーシング(不図示)と、ガス吹き付けノズルgn1,gn2と、排気管ep1,ep2を備える。炉心管1には処理ガス排気管7を介して排ガス処理装置(不図示)が接続される。炉心管1の上部には上蓋9が設けられ、上蓋9は光ファイバプリフォーム3を回転可能に吊持する支持棒11を昇降自在に挿通する。
Hereinafter, preferred embodiments of a method for producing a porous glass preform and an apparatus for producing a porous glass preform according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a manufacturing apparatus according to the present invention.
The
製造装置100は、図に矢印Gで示すように、炉心管1の下部の処理ガス供給口を設けた処理ガス供給管13から炉心管1内に、SiF4 等の処理ガスを所定圧で供給し、堆積体をフッ素化合物ガス雰囲気中で加熱焼結(F添加焼結)する。炉心管1は、石英により形成されており、ヒータ5の発熱により炉心管1のうちヒータ5の内側に位置する箇所(加熱部)HTを中心に昇温させる。光ファイバプリフォーム3は、支持棒11により吊り下げられる形で支持棒11と一体的に形成されており、支持棒11が取り付けられる昇降装置(不図示)により上下に昇降させることが可能である。また、昇降装置は支持棒11とともに光ファイバプリフォーム3をその軸回りに回転させることも可能となっている。また、上蓋9は、光ファイバプリフォーム3の導入時や取り出し時に、炉心管上端の開口部を開閉する。
As shown by an arrow G in the figure, the
処理ガス供給管13には処理ガスを供給するガス供給制御装置(不図示)が接続される。ガス供給制御装置は、炉心管1の下部に設けられた処理ガス供給管13から、炉心管1内に処理ガスを供給する。処理ガスとしては、前記理由からSiF4 が用いられる。
A gas supply control device (not shown) for supplying a processing gas is connected to the processing
また、炉心管1の上端近傍には炉心管内圧モニタ(不図示)が設けられており、炉内空間の圧力を適時モニタすることができるようになっている。この炉心管内圧モニタにて測定されたデータは、ガス供給制御装置に送られて、処理ガス供給管13への処理ガスの供給量を調節するのに利用される。炉内空間の圧力を大気圧以上に維持することで、炉内空間への外気の侵入を防ぐことができ、製造するガラス母材の品質を良好に維持することができる。
Further, a reactor core pressure monitor (not shown) is provided near the upper end of the
炉心管1の加熱部HTに隣接する炉心管1上下方向の低温域LT1,LT2には、パージガスを噴出させるガス吹き付けノズルgn1,gn2と、排気管ep1,ep2が設けられている。パージガスとしては不活性ガス、例えばN2などが用いられる。本実施の形態において、ガス吹き付けノズルgn1,gn2は、軸線15を上下方向に配置した炉心管1の低温域LT1,LT2の下側に配置され、排気管ep1,ep2は、低温域LT1,LT2の上側に配置される。
Gas blowing nozzles gn1, gn2 for ejecting purge gas and exhaust pipes ep1, ep2 are provided in the low temperature regions LT1, LT2 in the vertical direction of the
炉心管1内の低温域LT1,LT2にはエッチング成分が付着するので、その領域の下側からパージガスを吹き付けると、付着して剥離しかけているシリカ膜が剥がれる。剥がれたシリカ膜は上部に排気管ep1,ep2があるのでそこから排出される。また、排出しきれない細かいシリカ膜があっても、処理ガス排気管7から排出できる。炉心管1には高温部の上方と下方に、2つの低温域LT1,LT2ができるため、加熱部HTの両端側となる上部と下部のそれぞれにガス吹き付けノズルgn1,gn2及び排気管ep1,ep2を2組配置するのがよい。
Etching components adhere to the low temperature regions LT1 and LT2 in the
図2は低温域の軸線を含む断面視を(a)、その平面視を(b)で表したガス吹き付けノズルと排気管の位置関係の模式図である。
ガス吹き付けノズルgn1,gn2と排気管ep1,ep2は、図2に示すように、炉心管1の軸線15を中心とした螺旋17の延長上に配置されることが好ましい。なお、螺旋17は、軸線15を略中心として旋回する筋であり、厳密には円柱面上をまわりながら軸線方向に一定の速度で進んでいく時にできる渦巻き状の空間曲線を理想とするが、各旋回半径R、各段の旋回曲線の間隔Pは多少のバラツキがあってもよい。また、図例では下側の低温域LT1を示したが、上側の低温域LT2における構成も同様となる。
FIG. 2 is a schematic view of the positional relationship between the gas blowing nozzle and the exhaust pipe, in which the cross-sectional view including the axis of the low temperature region is represented by (a) and the plan view is represented by (b).
As shown in FIG. 2, the gas blowing nozzles gn1, gn2 and the exhaust pipes ep1, ep2 are preferably arranged on an extension of the spiral 17 with the
このようにガス吹き付けノズルgn1,gn2と排気管ep1,ep2をほぼ螺旋の延長上に配置することによって、下側から吹き出されたパージガスPGが、炉心管1の内壁1aに沿って旋回しながら上昇し、同じ低温域の上側に設けられた排気管ep1,ep2から排出される。つまり、ガス吹き付けノズルgn1,gn2から排気管ep1,ep2に向かう旋回流が形成される。この旋回流にて、低温域LT1,LT2で生成された光ファイバプリフォーム3及び石英製炉心管1のエッチングによる析出物質が、搬送されて排気管ep1,ep2から炉心管外へ排出される。また、旋回流は、炉心管内壁1aに堆積したシリカ膜も剥離し、剥離したシリカ膜を同様に排気管ep1,ep2から炉心管外へ排出する。流れ方向が不特定な高速気流に比べて、旋回流は炉心管内壁1aに沿ってまんべんなく流れ、剥離効果、搬送作用を高めることができる。
Thus, by arranging the gas blowing nozzles gn1, gn2 and the exhaust pipes ep1, ep2 almost on the extension of the spiral, the purge gas PG blown from the lower side rises while turning along the
図3は複数のガス吹き付けノズルが設けられた低温域の平面図である。
ガス吹き付けノズルgn1,gn2と排気管ep1,ep2は、複数配置されてもよい。例えば下側の低温域LT1に設けられるガス吹き付けノズルgn1は、図3に示すように、炉心管1の接線方向4つのガス吹き付けノズルgn1A,gn1B,gn1C,gn1Dを、円周方向等間隔(90度間隔)に配設することができる。ガス吹き付けノズルgn2、排気管ep1,ep2についても同様に構成することができる。これにより、高速気流や旋回流が、炉心管内壁1aに沿って密に形成され、シリカ膜の剥離効果や、その搬送作用を増大させることができる。
FIG. 3 is a plan view of a low temperature region in which a plurality of gas spray nozzles are provided.
A plurality of gas blowing nozzles gn1, gn2 and exhaust pipes ep1, ep2 may be arranged. For example, as shown in FIG. 3, the gas spray nozzle gn1 provided in the lower low temperature region LT1 has four gas spray nozzles gn1A, gn1B, gn1C, and gn1D in the tangential direction of the
また、ガス吹き付けノズルgn1,gn2は、上側へ向けて傾斜させることが好ましい。ガス吹き付けノズルgn1,gn2を上向き傾斜させて、パージガスPGを斜め上へ噴出させることで、ガス吹き付けノズルgn1,gn2から炉心管内壁1aに沿いながら、排気管ep1,ep2に向かって上昇する旋回流がより形成され易くなる。
Moreover, it is preferable that the gas spray nozzles gn1 and gn2 are inclined upward. The swirl flow that rises toward the exhaust pipes ep1 and ep2 from the gas spray nozzles gn1 and gn2 along the
更に、製造装置100には、ガス吹き付けノズルgn1,gn2から噴出されるパージガスを加熱するパージガス加熱手段(不図示)が装備されてもよい。パージガス加熱手段は、個々のガス吹き付けノズルgn1,gn2に取り付けても良いし、その前の個々のガス吹き付けノズルに供給する大元の箇所に取り付けてもよい。これにより、予熱(200〜800℃)されたパージガスが噴出されることで、炉心管1のクリストバライト化している部分に、常温のパージガスが吹き付けられ、高温域の炉心管1が冷やされることによる割れ発生が防止される。
Furthermore, the
図4は処理ガス供給管、処理ガス排気管を兼用する変形例の構成図である。
図4に示すように、製造装置100Aは、低温域LT1,LT2に設けられるガス吹き付けノズルgn1、排気管ep2を省略した構成とすることができる。なお、この変形例による構成において、処理ガス供給管13は、図例のように軸線15方向の下方から接続する他に、図1に示すガス吹き付けノズルgn1の位置で接続してもよい。このような構成とすることで、パージガスPGを螺旋状に流すことができ、しかも、ガス吹き付けノズルgn1、排気管ep2を省略して装置コストを低減することができる。処理ガス供給管13には不図示の切替弁にて処理ガス又はパージガスPGが選択的に供給されるようにする。また、低温域LT2において、パージガスPGが処理ガス排気管7から排気される。処理ガス排気管7からは切替弁にて処理ガス又はパージガスPGが選択的に排気されるようにしてもよい。
FIG. 4 is a configuration diagram of a modified example that also serves as a processing gas supply pipe and a processing gas exhaust pipe.
As shown in FIG. 4, the
次に、上記構成を有する製造装置100を用いた多孔質ガラス母材の製造方法について説明する。
上記製造装置100を用いた光ファイバプリフォーム3の製造方法では、F添加焼結した光ファイバプリフォーム3を炉心管1から取り出した後、炉心管1の加熱部HTに隣接する低温域LT1,LT2に対し、ガス吹き付けノズルgn1,gn2からパージガスPGを噴出させる。
Next, the manufacturing method of the porous glass base material using the
In the method of manufacturing the
ガス吹き付けノズルgn1,gn2から低温域LT1,LT2に吹き出されたパージガスPGは、同じ低温域LT1,LT2に設けられた排気管ep1,ep2から排出される。これにより、低温域LT1,LT2にはガス吹き付けノズルgn1,gn2から排気管ep1,ep2に向かって流れる高速気流が形成される。この流れは、壁面に沿って噴出するものであればよいが、好ましくは上記旋回流とすることがよい。 The purge gas PG blown from the gas blowing nozzles gn1 and gn2 to the low temperature regions LT1 and LT2 is discharged from exhaust pipes ep1 and ep2 provided in the same low temperature region LT1 and LT2. As a result, high-speed airflows flowing from the gas blowing nozzles gn1 and gn2 toward the exhaust pipes ep1 and ep2 are formed in the low temperature regions LT1 and LT2. Although this flow should just be ejected along a wall surface, Preferably it is the said swirl | flow.
この高速気流にて、低温域LT1,LT2で生成された光ファイバプリフォーム3及び石英製炉心管1のエッチングによる析出物質が、搬送されて排気管ep1,ep2から炉心管外へ排出される。また、高速気流は、炉心管内壁1aに堆積したシリカ膜も剥離し、剥離したシリカ膜を同様に排気管ep1,ep2から炉心管外へ排出する。
In this high-speed air stream, the precipitates produced by etching the
このように、シリカ膜の生成される低温域LT1,LT2を対象として、高速な気流を発生させ、炉心管内壁1aに付着した析出物質を高速気流にて搬送し、速やかに且つ効率よく炉心管外へ排出することが可能となる。なお、炉心管内におけるシリカ膜の剥離は、ある程度成長して膜厚が厚くなると発生するので、定期的に剥離を促す程度に吹き付け・排気を行えばよく、1回の製造の都度、パージガスPGの吹き付け・排気を行わなくともよい。
As described above, a high-speed air flow is generated for the low temperature regions LT1 and LT2 in which the silica film is generated, and the deposited material adhering to the
したがって、上記の多孔質ガラス母材の製造方法によれば、F添加焼結した光ファイバプリフォーム3を炉心管1から取り出した後、炉心管1の加熱部HTに隣接する低温域LT1,LT2に対し、パージガスPGを流しながら外部へ排気するので、シリカ膜の生成される低温域LT1,LT2を対象として、高速な気流を発生させ、炉心管内壁1aに付着した析出物質を高速気流にて搬送し、速やかに且つ効率よく炉心管外へ排出することができる。この結果、石英炉心管内を清浄に保ち、光ファイバプリフォーム表面への析出物質の付着を防ぎ、析出物質の浮遊を防ぐことができる。
Therefore, according to the method for manufacturing the porous glass preform described above, after the F-added and sintered
以上のように、多孔質ガラス母材の製造装置100によれば、炉心管1の加熱部HTに隣接する低温域LT1,LT2に、パージガスPGを噴出させるガス吹き付けノズルgn1,gn2と、排気管ep1,ep2を設けたので、ガス吹き付けノズルgn1,gn2から低温域LT1,LT2に吹き出されたパージガスPGが、同じ低温域LT1,LT2に設けられた排気管ep1,ep2から排出され、低温域LT1,LT2にはガス吹き付けノズルgn1,gn2から排気管ep1,ep2に向かって流れる高速気流が形成される。この高速気流にて、低温域LT1,LT2で生成された光ファイバプリフォーム3及び石英製炉心管1のエッチングによる析出物質が、搬送されて排気管ep1,ep2から炉心管外へ排出される。また、高速気流は、炉心管内壁1aに堆積したシリカ膜も剥離し、剥離したシリカ膜を同様に排気管ep1,ep2から炉心管外へ排出する。この結果、石英炉心管内を清浄に保ち、処理ガラス表面の異常を防ぎ、析出物質の浮遊を防ぐことができる。
As described above, according to the porous glass
また、プロセス中は炉心管1の下側から処理ガスを入れ、上側から排気を行っている。これは上昇気流の関係で下から上の方へ処理ガスが流れるためであるが、その様な炉心管1で上から下へ向かってシリカ膜を剥がそうとすると、炉心管下部にシリカ膜が溜まり、上昇気流によってプロセス時に舞い上がってしまう。上記実施の形態では、下側から上側へ向かって流れる旋回流を形成し、下から上へ剥がすことにより、プロセス時の舞い上がりを避けることができる。
Further, during the process, processing gas is introduced from the lower side of the
上記した多孔質ガラス母材の製造方法は、光ファイバ用焼結炉だけではなく、他のフッ素化合物ガス雰囲気中で加熱するガラス製造方法にも有効となる。 The above-described method for producing a porous glass preform is effective not only for a sintering furnace for optical fibers but also for a glass production method for heating in another fluorine compound gas atmosphere.
なお、上記した実施形態では、F添加焼結する焼結炉について説明したが、本発明は脱水炉に適用しても効果が得られるものである。 In the above-described embodiment, the sintering furnace that performs F addition sintering has been described. However, the present invention is effective even when applied to a dehydration furnace.
また、上記実施の形態では、上昇する旋回流を形成するので、特に円筒炉心管1に採用して顕著な効果が得られる。
Moreover, in the said embodiment, since the swirl | vortex flow which raises is formed, it employ | adopts especially for the
そして、パージガスPGは、ガス吹き付けノズルgn1,gn2と排気管ep1,ep2が正確に位置決めされることで、螺旋状に流すことが可能であるが、補助的に、壁面に螺旋状の溝を設けることも可能である。 The purge gas PG can flow spirally by accurately positioning the gas blowing nozzles gn1, gn2 and the exhaust pipes ep1, ep2. However, a spiral groove is provided on the wall surface as an auxiliary. It is also possible.
1 炉心管
3 光ファイバプリフォーム(多孔質ガラス母材)
15 軸線
17 螺旋
100 多孔質ガラス母材の製造装置
ep1,ep2 排気管
gn1,gn2 ガス吹き付けノズル
HT 加熱部
LT1,LT2 低温域
PG パージガス
1
15
Claims (7)
前記炉心管の加熱部に隣接する低温域に、炉心管内壁に沿ってパージガスを噴出するガス吹き付けノズルと、排気管を設けたことを特徴とする多孔質ガラス母材の製造装置。 An apparatus for producing a porous glass base material, wherein a processing gas is supplied to a furnace tube into which the porous glass base material is inserted to heat-treat the porous glass base material,
An apparatus for producing a porous glass base material, comprising a gas blowing nozzle for ejecting a purge gas along an inner wall of the core tube and an exhaust pipe in a low temperature region adjacent to the heating section of the core tube.
前記加熱処理した多孔質ガラス母材を炉心管から取り出した後、前記炉心管の加熱部に隣接する低温域に対し、炉心管内壁に沿ってパージガスを噴出しながら外部へ排気することを特徴とする多孔質ガラス母材の製造方法。
A manufacturing method of a porous glass preform using the porous glass preform manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the porous glass preform is heated.
After the heat-treated porous glass base material is taken out from the core tube, it is exhausted to the low temperature region adjacent to the heating portion of the core tube while ejecting purge gas along the inner wall of the core tube. A method for producing a porous glass base material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008200598A JP2010037122A (en) | 2008-08-04 | 2008-08-04 | Manufacturing apparatus of porous glass preform and manufacturing method of porous glass preform |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008200598A JP2010037122A (en) | 2008-08-04 | 2008-08-04 | Manufacturing apparatus of porous glass preform and manufacturing method of porous glass preform |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010037122A true JP2010037122A (en) | 2010-02-18 |
Family
ID=42010046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008200598A Pending JP2010037122A (en) | 2008-08-04 | 2008-08-04 | Manufacturing apparatus of porous glass preform and manufacturing method of porous glass preform |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010037122A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106746748A (en) * | 2016-12-09 | 2017-05-31 | 青海中利光纤技术有限公司 | The ventilation unit of optical fiber curing stove |
CN108178501A (en) * | 2018-02-05 | 2018-06-19 | 烽火通信科技股份有限公司 | For the muffle tube and its application method of the sintering of prefabricated rods loosening body |
-
2008
- 2008-08-04 JP JP2008200598A patent/JP2010037122A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106746748A (en) * | 2016-12-09 | 2017-05-31 | 青海中利光纤技术有限公司 | The ventilation unit of optical fiber curing stove |
CN106746748B (en) * | 2016-12-09 | 2023-04-07 | 青海中利光纤技术有限公司 | Ventilation device of optical fiber curing oven |
CN108178501A (en) * | 2018-02-05 | 2018-06-19 | 烽火通信科技股份有限公司 | For the muffle tube and its application method of the sintering of prefabricated rods loosening body |
CN108178501B (en) * | 2018-02-05 | 2024-02-27 | 武汉烽火锐拓科技有限公司 | Muffle tube for sintering loose body of preform and use method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101383603B1 (en) | Apparatus and method for manufacturing float glass | |
JP5446819B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing float glass | |
KR100799510B1 (en) | Exhaust gas washing and cooling tower | |
JP2010037122A (en) | Manufacturing apparatus of porous glass preform and manufacturing method of porous glass preform | |
WO2002102724A1 (en) | Method for producing glass particle deposited body | |
JP2010042940A (en) | Apparatus and method for producing glass parent material | |
JP5150365B2 (en) | Apparatus and method for manufacturing glass preform for optical fiber | |
JP2011088797A (en) | Method and system of cooling glass tube | |
EP1101745B1 (en) | Device and method for drawing optical fibres from a preform | |
JP4861939B2 (en) | Synthetic silica glass production apparatus and synthetic silica glass production method using the same | |
JP4450801B2 (en) | Glass lump forming apparatus, glass lump manufacturing method, and optical element manufacturing method | |
JP5598872B2 (en) | Optical fiber preform manufacturing method | |
JP6950881B2 (en) | Exhaust gas introduction nozzle, water treatment device and exhaust gas treatment device | |
JP2007022871A (en) | Method for producing glass microparticle deposit | |
CN111548002A (en) | Method for manufacturing porous glass base material for optical fiber | |
JP5416076B2 (en) | Optical fiber preform manufacturing method | |
JP2010155731A (en) | Method and apparatus for manufacturing optical fiber preform using high frequency induction thermal plasma torch | |
KR100456125B1 (en) | Apparatus for efficiently removing shoot, for the preparation of optical fiber preform | |
KR19990062715A (en) | Glass base material manufacturing method for optical fiber and apparatus used therefor | |
NL2025663B1 (en) | Particle exhaust apparatus for optical fiber draw furnace | |
JP2012036014A (en) | Method and apparatus for producing porous glass perform | |
JP4434083B2 (en) | Manufacturing apparatus and manufacturing method of glass fine particle deposit | |
EP3901108A1 (en) | Particle exhaust apparatus for optical fiber draw furnace | |
JP2006219309A (en) | Method and apparatus for producing porous quartz glass preform | |
JP3619637B2 (en) | Porous optical fiber preform manufacturing equipment |