JP2800554B2 - ガラス母材の製造方法 - Google Patents
ガラス母材の製造方法Info
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- 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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
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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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- C03B2207/08—Recessed or protruding ports
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス微粒子堆積体をＶ
ＡＤ法、ＯＶＤ法などの気相合成法により製造する方法
で、特に高品質な光ファイバ用のガラス母材の製造方法
に関するものである。
ＡＤ法、ＯＶＤ法などの気相合成法により製造する方法
で、特に高品質な光ファイバ用のガラス母材の製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】気体のガラス原料を燃焼バーナーから噴
出させ、火炎中での加水分解反応によりガラス微粒子を
形成し、回転する出発材の周囲または先端にガラス微粒
子を堆積させることによりガラス母材を製造する方法に
おいて、中心ポート径ｄ〔ｍｍ〕、バーナー突き出し長
さＬ0 〔ｍｍ〕、原料流量Ｑ〔ｃｃ／ｍｉｎ〕に対し
て、 ０．４ ≦ （Ｌ0 ｄ2 ／Ｑ） ≦ ０．６ なる限定で行う技術を、本発明者等はすでに特開平１−
２０１０４０号公報に提案している。ここで、〔Ｌ0 ｄ
2 ／Ｑ〕は原料が中心ポートを出てから母材堆積面に到
達するまでの時間に比例する量であり、この値が小さい
と原料ガスが十分反応する前に堆積面に到達することに
なり、また大きいと生成されたガラス微粒子が拡散して
堆積面への付着効率が悪くなる。
出させ、火炎中での加水分解反応によりガラス微粒子を
形成し、回転する出発材の周囲または先端にガラス微粒
子を堆積させることによりガラス母材を製造する方法に
おいて、中心ポート径ｄ〔ｍｍ〕、バーナー突き出し長
さＬ0 〔ｍｍ〕、原料流量Ｑ〔ｃｃ／ｍｉｎ〕に対し
て、 ０．４ ≦ （Ｌ0 ｄ2 ／Ｑ） ≦ ０．６ なる限定で行う技術を、本発明者等はすでに特開平１−
２０１０４０号公報に提案している。ここで、〔Ｌ0 ｄ
2 ／Ｑ〕は原料が中心ポートを出てから母材堆積面に到
達するまでの時間に比例する量であり、この値が小さい
と原料ガスが十分反応する前に堆積面に到達することに
なり、また大きいと生成されたガラス微粒子が拡散して
堆積面への付着効率が悪くなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ガラス微粒子の成長は
ガラス原料が第１火炎形成用ポート先端を飛び出してか
ら堆積面に到達するまでの間に起こるものであるが、従
来の方法では第１火炎形成用ポート先端から燃焼バーナ
ー先端までの距離のみが注目され、バーナー先端から堆
積面までの距離は考慮されていなかった。従って、バー
ナー先端から堆積面までの距離が長い場合には、バーナ
ー先端をガラス原料が通過する時点では未反応でも、そ
の後バーナー先端から堆積面に到達するまでに反応を完
了しガラス微粒子が十分に形成される場合もあり、ま
た、バーナー先端を通過する時点で十分反応している場
合には、堆積面に到達するまでにガラス微粒子が拡散し
て収率が下がることもある。つまり、従来の方法ではバ
ーナー先端から堆積面までの距離を変えた場合に、最適
値が前記の ０．４ ≦ （Ｌ0 ｄ2 ／Ｑ） ≦ ０．６ で指定された範囲からずれることになる、という問題に
気づいた。本発明はこのずれを解消できる燃焼バーナー
の条件を見だすことを課題としてなされたものである。
ガラス原料が第１火炎形成用ポート先端を飛び出してか
ら堆積面に到達するまでの間に起こるものであるが、従
来の方法では第１火炎形成用ポート先端から燃焼バーナ
ー先端までの距離のみが注目され、バーナー先端から堆
積面までの距離は考慮されていなかった。従って、バー
ナー先端から堆積面までの距離が長い場合には、バーナ
ー先端をガラス原料が通過する時点では未反応でも、そ
の後バーナー先端から堆積面に到達するまでに反応を完
了しガラス微粒子が十分に形成される場合もあり、ま
た、バーナー先端を通過する時点で十分反応している場
合には、堆積面に到達するまでにガラス微粒子が拡散し
て収率が下がることもある。つまり、従来の方法ではバ
ーナー先端から堆積面までの距離を変えた場合に、最適
値が前記の ０．４ ≦ （Ｌ0 ｄ2 ／Ｑ） ≦ ０．６ で指定された範囲からずれることになる、という問題に
気づいた。本発明はこのずれを解消できる燃焼バーナー
の条件を見だすことを課題としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
の本発明は、気体のガラス原料を燃焼バーナーから噴出
させて火炎中で加水分解することにより形成されるガラ
ス微粒子を回転する出発材の周囲または先端に堆積させ
てガラス母材を製造する方法において、燃焼バーナーと
して、燃料ガスポート、支燃性ガスポートおよび不活性
ガスポートよりなる火炎形成用ポートを３組以上保有
し、各火炎形成用ポートは同心円状に配置され、中心の
火炎形成用ポートを第１火炎形成用ポートとし、中心か
ら外側に向けて第ｎ番目の火炎形成用ポートを第ｎ火炎
形成用ポートとし、第（ｎ＋１）火炎形成用ポート先端
と第ｎ火炎形成用ポート先端との段差をＬn 〔ｍｍ〕と
するとき、第１火炎形成用ポート先端を基準として第
（ｎ＋１）火炎形成用ポート先端は、上記ガラス原料の
噴出方向に、第ｎ火炎形成用ポート先端と同じもしくは
遠ざかるように異なる距離にあり、かつΣＬ n ＞０であ
るバーナーを使用し、直径ｄ〔ｍｍ〕の中心ポートから
ガラス原料を噴出させ、このとき中心ポート流量Ｑ〔ｃ
ｃ／ｍｉｎ〕（ただしＱは原料ガス流量ＱS 〔ｃｃ／ｍ
ｉｎ〕と水素ガス流量ＱH 〔ｃｃ／ｍｉｎ〕との和であ
る）を、
の本発明は、気体のガラス原料を燃焼バーナーから噴出
させて火炎中で加水分解することにより形成されるガラ
ス微粒子を回転する出発材の周囲または先端に堆積させ
てガラス母材を製造する方法において、燃焼バーナーと
して、燃料ガスポート、支燃性ガスポートおよび不活性
ガスポートよりなる火炎形成用ポートを３組以上保有
し、各火炎形成用ポートは同心円状に配置され、中心の
火炎形成用ポートを第１火炎形成用ポートとし、中心か
ら外側に向けて第ｎ番目の火炎形成用ポートを第ｎ火炎
形成用ポートとし、第（ｎ＋１）火炎形成用ポート先端
と第ｎ火炎形成用ポート先端との段差をＬn 〔ｍｍ〕と
するとき、第１火炎形成用ポート先端を基準として第
（ｎ＋１）火炎形成用ポート先端は、上記ガラス原料の
噴出方向に、第ｎ火炎形成用ポート先端と同じもしくは
遠ざかるように異なる距離にあり、かつΣＬ n ＞０であ
るバーナーを使用し、直径ｄ〔ｍｍ〕の中心ポートから
ガラス原料を噴出させ、このとき中心ポート流量Ｑ〔ｃ
ｃ／ｍｉｎ〕（ただしＱは原料ガス流量ＱS 〔ｃｃ／ｍ
ｉｎ〕と水素ガス流量ＱH 〔ｃｃ／ｍｉｎ〕との和であ
る）を、
【数３】 に対して、
【数４】 となるように供給することを特徴とする。本発明におい
ては、第１火炎形成用ポート先端と第２火炎形成用ポー
ト先端との段差Ｌ1 〔ｍｍ〕が １００ ≦ Ｌ1 ≦ ２００ を満足する範囲にあることが特に好ましい。
ては、第１火炎形成用ポート先端と第２火炎形成用ポー
ト先端との段差Ｌ1 〔ｍｍ〕が １００ ≦ Ｌ1 ≦ ２００ を満足する範囲にあることが特に好ましい。
【０００５】
【作用】ガラス原料が第１火炎形成用ポート先端を飛び
出してから、その初速を維持したままて堆積面に到達す
る場合にかかる時間を「飛行時間τ」と定義する。中心
ート径ｄ〔ｍｍ〕、第１火炎形成用ポート先端から堆積
面までの距離Ｌ〔ｍｍ〕、中心ポートに流す気体の流量
をＱ〔ｃｃ／ｍｉｎ〕とすると、下記（１）式
出してから、その初速を維持したままて堆積面に到達す
る場合にかかる時間を「飛行時間τ」と定義する。中心
ート径ｄ〔ｍｍ〕、第１火炎形成用ポート先端から堆積
面までの距離Ｌ〔ｍｍ〕、中心ポートに流す気体の流量
をＱ〔ｃｃ／ｍｉｎ〕とすると、下記（１）式
【数５】 という関係が成り立つ。
【０００６】本発明者等は中心ポートから原料を流した
場合の、飛行時間τと収率（原料投入量に対して実際に
ガラス母材として堆積した割合）の関係について実験を
繰り返した。その結果、飛行時間が０．０３５〔ｓｅ
ｃ〕未満の場合にはガラス原料が十分反応する前に堆積
面に到達するため、収率が低下し、堆積面も変形するこ
とから、安定なガラス母材の作製ができないことが判っ
た。また、飛行時間が０．０３５〔ｓｅｃ〕を越える領
域では、０．０３５〜０．０５〔ｓｅｃ〕においては収
率はほぼ一定、０．０５〜０．０６〔ｓｅｃ〕において
飛行時間の増加と共に収率が緩やかに低下し、０．０６
〔ｓｅｃ〕を越える領域では飛行時間の増加と共に急激
に収率が下がることが判明した。従って効率よくガラス
母材を製造するには、下記（２）式 ０．０３５ ≦ τ ≦ ０．０６ （２） の条件を満たす必要がある。（１）式を（２）式に代入
して、Ｑ，Ｌ，ｄの関係に直すと下記（３）式
場合の、飛行時間τと収率（原料投入量に対して実際に
ガラス母材として堆積した割合）の関係について実験を
繰り返した。その結果、飛行時間が０．０３５〔ｓｅ
ｃ〕未満の場合にはガラス原料が十分反応する前に堆積
面に到達するため、収率が低下し、堆積面も変形するこ
とから、安定なガラス母材の作製ができないことが判っ
た。また、飛行時間が０．０３５〔ｓｅｃ〕を越える領
域では、０．０３５〜０．０５〔ｓｅｃ〕においては収
率はほぼ一定、０．０５〜０．０６〔ｓｅｃ〕において
飛行時間の増加と共に収率が緩やかに低下し、０．０６
〔ｓｅｃ〕を越える領域では飛行時間の増加と共に急激
に収率が下がることが判明した。従って効率よくガラス
母材を製造するには、下記（２）式 ０．０３５ ≦ τ ≦ ０．０６ （２） の条件を満たす必要がある。（１）式を（２）式に代入
して、Ｑ，Ｌ，ｄの関係に直すと下記（３）式
【数６】 となる。また、特に好ましくはτが０．０４以上であ
り、この場合には ０．８ ≦ （Ｌｄ2 ／Ｑ） ≦ １．３ となる。Ｎ個の火炎形成用ポートを保有するバーナーに
おいて、第（ｎ＋１）火炎用ポート先端と第ｎ火炎用ポ
ート先端との段差をＬn 、バーナー先端から堆積面まで
の距離をＡとすると、第１火炎形成用ポート先端から堆
積面までの距離Ｌ〔ｍｍ〕は下記（４）式
り、この場合には ０．８ ≦ （Ｌｄ2 ／Ｑ） ≦ １．３ となる。Ｎ個の火炎形成用ポートを保有するバーナーに
おいて、第（ｎ＋１）火炎用ポート先端と第ｎ火炎用ポ
ート先端との段差をＬn 、バーナー先端から堆積面まで
の距離をＡとすると、第１火炎形成用ポート先端から堆
積面までの距離Ｌ〔ｍｍ〕は下記（４）式
【数７】 と表すことができる。１段目突き出し長Ｌ1 を２００ｍ
ｍより大にした場合、バーナーの１段目突き出し内壁に
スートが付着し安定なガラス母材の製造ができないこと
が実験により確認された。またＬ1 を１００ｍｍより小
にして（３）式の関係を満たす場合、Ｌ2 以降の突き出
しを長くする必要があるが、この場合外側火炎形成用ポ
ート（第２，３・・・火炎用ポート）が堆積面から遠く
なり、火炎が堆積面に十分届かなくなるため収率が低下
する。従って、Ｌ1 に関しては １００ ≦ Ｌ1 ≦ ２００ の範囲にあることが特に好ましい。また、第２火炎形成
用ポート先端と第３火炎形成用ポート先端との段差Ｌ2
〔ｍｍ〕が、 ７０ ≦ Ｌ2 ≦ ２００ 更に、４組以上の火炎形成用ポートを有するバーナーに
は、第３火炎形成用ポート先端と第４火炎形成用ポート
先端との段差Ｌ3 〔ｍｍ〕が、 ０ ≦ Ｌ3 ≦ １５０ であることが好ましい。
ｍより大にした場合、バーナーの１段目突き出し内壁に
スートが付着し安定なガラス母材の製造ができないこと
が実験により確認された。またＬ1 を１００ｍｍより小
にして（３）式の関係を満たす場合、Ｌ2 以降の突き出
しを長くする必要があるが、この場合外側火炎形成用ポ
ート（第２，３・・・火炎用ポート）が堆積面から遠く
なり、火炎が堆積面に十分届かなくなるため収率が低下
する。従って、Ｌ1 に関しては １００ ≦ Ｌ1 ≦ ２００ の範囲にあることが特に好ましい。また、第２火炎形成
用ポート先端と第３火炎形成用ポート先端との段差Ｌ2
〔ｍｍ〕が、 ７０ ≦ Ｌ2 ≦ ２００ 更に、４組以上の火炎形成用ポートを有するバーナーに
は、第３火炎形成用ポート先端と第４火炎形成用ポート
先端との段差Ｌ3 〔ｍｍ〕が、 ０ ≦ Ｌ3 ≦ １５０ であることが好ましい。
【０００７】なお、本発明においてｄは約５〜１２ｍ
ｍ、Ｌは約１００〜５００ｍｍ、Ｑは約３〜３０リット
ル／分が一般的な条件であるが、これに限定されるもの
ではない。中心ポート流量Ｑは、中心ポートの原料ガス
流量と水素ガス流量との和（Ｑ＝ＱS ＋ＱH ）を意味す
る。また、本発明において原料ガス、支燃性ガス、燃焼
ガス、不活性ガスとしては、この種の技術分野で公知の
各種ガスを使用できるが、例えば原料ガスとしてはＳｉ
Ｃｌ4 ，ＳｉＨＣｌ3 ，ＳｉＨ2 Ｃｌ2 その他公知の添
加材等を、支燃性ガスとしてはＯ2 等を、燃焼ガスとし
てはＨ2 ，ＣＨ4 ，Ｃ2 Ｈ6 ，Ｃ3 Ｈ8 ，Ｃ 2 Ｈ4 ，Ｃ
2 Ｈ2 等を、不活性ガスとしてはＨe ，Ａr ，Ｎ2 等を
挙げることができる。
ｍ、Ｌは約１００〜５００ｍｍ、Ｑは約３〜３０リット
ル／分が一般的な条件であるが、これに限定されるもの
ではない。中心ポート流量Ｑは、中心ポートの原料ガス
流量と水素ガス流量との和（Ｑ＝ＱS ＋ＱH ）を意味す
る。また、本発明において原料ガス、支燃性ガス、燃焼
ガス、不活性ガスとしては、この種の技術分野で公知の
各種ガスを使用できるが、例えば原料ガスとしてはＳｉ
Ｃｌ4 ，ＳｉＨＣｌ3 ，ＳｉＨ2 Ｃｌ2 その他公知の添
加材等を、支燃性ガスとしてはＯ2 等を、燃焼ガスとし
てはＨ2 ，ＣＨ4 ，Ｃ2 Ｈ6 ，Ｃ3 Ｈ8 ，Ｃ 2 Ｈ4 ，Ｃ
2 Ｈ2 等を、不活性ガスとしてはＨe ，Ａr ，Ｎ2 等を
挙げることができる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１の同心円状１２重管バーナーにおいて、中心ポート
径６ｍｍ、１段目突き出し長１００ｍｍ、２段目突き出
し長１５０ｍｍのバーナーを使用し、中心ポートから堆
積面までの距離が３５０ｍｍになるようにした。中心ポ
ートから原料としてＳｉＣｌ4 を１２リットル／分、
２，６，１０ポートからＨ2 を２３０リットル／分、
４，８，１２ポートからＯ2 を１８０リットル／分、
３，５，７，９，１１ポートからＡｒを３３リットル／
分流して、ガラス母材の作製を行った。本実施例では Ｑ ＝１２０００ Ｌｄ2 ＝１２６００ Ｌｄ2 ／Ｑ＝１．０５ であるので、 ０．７５ ≦（Ｌｄ2 ／Ｑ）≦ １．３ （３） 上記（３）式の関係を満足している。本実施例の堆積速
度は１８ｇ／分、収率５６％と良好であった。
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１の同心円状１２重管バーナーにおいて、中心ポート
径６ｍｍ、１段目突き出し長１００ｍｍ、２段目突き出
し長１５０ｍｍのバーナーを使用し、中心ポートから堆
積面までの距離が３５０ｍｍになるようにした。中心ポ
ートから原料としてＳｉＣｌ4 を１２リットル／分、
２，６，１０ポートからＨ2 を２３０リットル／分、
４，８，１２ポートからＯ2 を１８０リットル／分、
３，５，７，９，１１ポートからＡｒを３３リットル／
分流して、ガラス母材の作製を行った。本実施例では Ｑ ＝１２０００ Ｌｄ2 ＝１２６００ Ｌｄ2 ／Ｑ＝１．０５ であるので、 ０．７５ ≦（Ｌｄ2 ／Ｑ）≦ １．３ （３） 上記（３）式の関係を満足している。本実施例の堆積速
度は１８ｇ／分、収率５６％と良好であった。
【０００９】比較例１ 中心ポート径のみを７ｍｍに変更し、その他は実施例１
と同じ構造のバーナーを用い、同条件でガラス母材の作
製を行った。本比較例においては、 Ｑ ＝１２０００ Ｌｄ2 ＝１７１５０ Ｌｄ2 ／Ｑ＝１．４３ であるので、上記（３）の関係を満足しない。本比較例
の堆積速度は１４ｇ／分、収率４４％と実施例に比べ低
かった。
と同じ構造のバーナーを用い、同条件でガラス母材の作
製を行った。本比較例においては、 Ｑ ＝１２０００ Ｌｄ2 ＝１７１５０ Ｌｄ2 ／Ｑ＝１．４３ であるので、上記（３）の関係を満足しない。本比較例
の堆積速度は１４ｇ／分、収率４４％と実施例に比べ低
かった。
【００１０】比較例２ 中心ポート径６ｍｍ、１段目突き出し長１００ｍｍ、２
段目突き出し長５０ｍｍの同心円状１２重管バーナーを
使用し、中心ポートから堆積面までの距離が２３０ｍｍ
になるようにした。流量条件は実施例１と同じにしてガ
ラス母材を作製した。本比較例においては、 Ｑ ＝１２０００ Ｌｄ2 ＝ ８２８０ Ｌｄ2 ／Ｑ＝０．６９ であるので、上記（３）の関係を満足しない。本比較例
により作製されたガラス母材の外径は変動し、堆積速度
１６ｇ／分、収率５０％であった。
段目突き出し長５０ｍｍの同心円状１２重管バーナーを
使用し、中心ポートから堆積面までの距離が２３０ｍｍ
になるようにした。流量条件は実施例１と同じにしてガ
ラス母材を作製した。本比較例においては、 Ｑ ＝１２０００ Ｌｄ2 ＝ ８２８０ Ｌｄ2 ／Ｑ＝０．６９ であるので、上記（３）の関係を満足しない。本比較例
により作製されたガラス母材の外径は変動し、堆積速度
１６ｇ／分、収率５０％であった。
【００１１】実施例２ ２段目の突き出し長を１００ｍｍに変更し、その他は実
施例１と同じ構造のバーナーを用い、中心ポートから堆
積面までの距離が３００ｍｍになるようにした。流量条
件は実施例１と同条件で外周母材の作製を行った。本実
施例においては、 Ｑ ＝１２０００ Ｌｄ2 ＝１０８００ Ｌｄ2 ／Ｑ＝０．９ であるので、上記（３）の関係を満足している。このと
き堆積速度は１８ｇ／分、収率５６％と良好であった。
施例１と同じ構造のバーナーを用い、中心ポートから堆
積面までの距離が３００ｍｍになるようにした。流量条
件は実施例１と同条件で外周母材の作製を行った。本実
施例においては、 Ｑ ＝１２０００ Ｌｄ2 ＝１０８００ Ｌｄ2 ／Ｑ＝０．９ であるので、上記（３）の関係を満足している。このと
き堆積速度は１８ｇ／分、収率５６％と良好であった。
【００１２】実施例３ 図２に示す同心円状１６重管バーナーにおいて、中心ポ
ート径８ｍｍ、１段目突き出し長１５０ｍｍ、２段目突
き出し長１００ｍｍ、３段目突き出し長０ｍｍのバーナ
ーを使用し、中心ポートから堆積面までの距離が４１０
ｍｍになるようにした。中心ポートから原料としてＳｉ
Ｃｌ4 を１９リットル／分、及びＨ2 を１０リットル／
分、２，６，１０，１４ポートからＨ2を４５０リット
ル／分、４，８，１２，１６ポートからＯ2 を３７０リ
ットル／分、３，５，７，９，１１，１３，１５ポート
からＡｒを７０リットル／分流して、ガラス母材を作製
した。本実施例では Ｑ ＝２９０００（ここでＱ＝ＱS ＋ＱH ） Ｌｄ2 ＝２６２４０ Ｌｄ2 ／Ｑ＝０．９０ であるので、上記（３）式の関係を満足している。本実
施例の堆積速度は３０ｇ／分、収率６０％と良好であっ
た。
ート径８ｍｍ、１段目突き出し長１５０ｍｍ、２段目突
き出し長１００ｍｍ、３段目突き出し長０ｍｍのバーナ
ーを使用し、中心ポートから堆積面までの距離が４１０
ｍｍになるようにした。中心ポートから原料としてＳｉ
Ｃｌ4 を１９リットル／分、及びＨ2 を１０リットル／
分、２，６，１０，１４ポートからＨ2を４５０リット
ル／分、４，８，１２，１６ポートからＯ2 を３７０リ
ットル／分、３，５，７，９，１１，１３，１５ポート
からＡｒを７０リットル／分流して、ガラス母材を作製
した。本実施例では Ｑ ＝２９０００（ここでＱ＝ＱS ＋ＱH ） Ｌｄ2 ＝２６２４０ Ｌｄ2 ／Ｑ＝０．９０ であるので、上記（３）式の関係を満足している。本実
施例の堆積速度は３０ｇ／分、収率６０％と良好であっ
た。
【００１３】比較例３ 中心ポート径のみを１０ｍｍに変更し、その他は実施例
３と同じ構造のバーナーを用い、同条件でガラス母材の
作製を行った。本比較例においては、 Ｑ ＝２９０００（ここでＱ＝ＱS ＋ＱH ） Ｌｄ2 ＝４１０００ Ｌｄ2 ／Ｑ＝１．４１ であるので、上記（３）式を満足していない。本比較例
の堆積速度は２３ｇ／分、収率４４．５％と実施例３に
比較して低かった。
３と同じ構造のバーナーを用い、同条件でガラス母材の
作製を行った。本比較例においては、 Ｑ ＝２９０００（ここでＱ＝ＱS ＋ＱH ） Ｌｄ2 ＝４１０００ Ｌｄ2 ／Ｑ＝１．４１ であるので、上記（３）式を満足していない。本比較例
の堆積速度は２３ｇ／分、収率４４．５％と実施例３に
比較して低かった。
【００１４】実施例４ 図３に示す同心円状１６重管バーナーにおいて、中心ポ
ート径８ｍｍ、１段目突き出し長１５０ｍｍ、２段目突
き出し長１００ｍｍ、３段目突き出し長５０ｍｍのバー
ナーを使用し、中心ポートから堆積面までの距離を４１
０ｍｍになるようにした。流量条件は実施例３と同じよ
うにしてガラス母材を作製した。本実施例においても Ｑ ＝２９０００ Ｌｄ2 ＝２６２４０ Ｌｄ2 ／Ｑ＝０．９０ であり、上記（３）式を満足していることは言うまでも
ない。本実施例の堆積速度は３２ｇ／分、収率６２％と
良好であった。
ート径８ｍｍ、１段目突き出し長１５０ｍｍ、２段目突
き出し長１００ｍｍ、３段目突き出し長５０ｍｍのバー
ナーを使用し、中心ポートから堆積面までの距離を４１
０ｍｍになるようにした。流量条件は実施例３と同じよ
うにしてガラス母材を作製した。本実施例においても Ｑ ＝２９０００ Ｌｄ2 ＝２６２４０ Ｌｄ2 ／Ｑ＝０．９０ であり、上記（３）式を満足していることは言うまでも
ない。本実施例の堆積速度は３２ｇ／分、収率６２％と
良好であった。
【００１５】実施例５ 中心ポート径を７．５ｍｍに変更し、その他は実施例３
と同じ構造のバーナを使用し、中心ポートから堆積面ま
での距離を４００ｍｍに設定した。流量条件は実施例３
と同一条件で供給した。本実施例において Ｑ ＝２９０００ Ｌｄ2 ＝２２５００ Ｌｄ2 ／Ｑ＝０．７８ であり、上記（３）式を満足している。本実施例の堆積
速度は２８ｇ／分、収率５５％であった。
と同じ構造のバーナを使用し、中心ポートから堆積面ま
での距離を４００ｍｍに設定した。流量条件は実施例３
と同一条件で供給した。本実施例において Ｑ ＝２９０００ Ｌｄ2 ＝２２５００ Ｌｄ2 ／Ｑ＝０．７８ であり、上記（３）式を満足している。本実施例の堆積
速度は２８ｇ／分、収率５５％であった。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＶＡＤ法やＯＶＤ法などの気相反応法により、安定で高
収率にガラス母材を合成できる。本発明により合成した
ガラス母材を電気炉にてガラス化温度以上に加熱処理す
ることにより、高品質の透明ガラス体を得ることがで
き、これは光ファイバー用プリフォームの中間製品とし
て好適に用いられるので、本発明は特に光ファイバー用
母材の製造に非常に適した製法である。
ＶＡＤ法やＯＶＤ法などの気相反応法により、安定で高
収率にガラス母材を合成できる。本発明により合成した
ガラス母材を電気炉にてガラス化温度以上に加熱処理す
ることにより、高品質の透明ガラス体を得ることがで
き、これは光ファイバー用プリフォームの中間製品とし
て好適に用いられるので、本発明は特に光ファイバー用
母材の製造に非常に適した製法である。
【図１】火炎形成用ポートを３組保有するバーナーを使
用して本発明によりガラス母材を作製する例を模式的に
示した図である。
用して本発明によりガラス母材を作製する例を模式的に
示した図である。
【図２】火炎形成用ポートを４組保有するバーナーを使
用して本発明によりガラス母材を作製する例を模式的に
示した図である。
用して本発明によりガラス母材を作製する例を模式的に
示した図である。
【図３】火炎形成用ポートを４組保有するバーナーを使
用して本発明によりガラス母材を作製する別の例を模式
的に示した図である。
用して本発明によりガラス母材を作製する別の例を模式
的に示した図である。
１１ 原料噴出用ポート並びに第１火炎形成用ポート １２ 第２火炎形成用ポート １３ 第３火炎形成用ポート １４ ガラス微粒子堆積体 １５ ガラス微粒子流 １６ 外側火炎 １７ 第４火炎形成用ポート
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C03B 37/018 C03B 8/04 C03B 20/00
Claims (3)
- 【請求項１】 気体のガラス原料を燃焼バーナーから噴
出させて火炎中で加水分解することにより形成されるガ
ラス微粒子を回転する出発材の周囲または先端に堆積さ
せてガラス母材を製造する方法において、燃焼バーナー
として、燃料ガスポート、支燃性ガスポートおよび不活
性ガスポートよりなる火炎形成用ポートを３組以上保有
し、各火炎形成用ポートは同心円状に配置され、中心の
火炎形成用ポートを第１火炎形成用ポートとし、中心か
ら外側に向けて第ｎ番目の火炎形成用ポートを第ｎ火炎
形成用ポートとし、第（ｎ＋１）火炎形成用ポート先端
と第ｎ火炎形成用ポート先端との段差をＬn 〔ｍｍ〕と
するとき、第１火炎形成用ポート先端を基準として第
（ｎ＋１）火炎形成用ポート先端は、上記ガラス原料の
噴出方向に、第ｎ火炎形成用ポート先端と同じもしくは
遠ざかるように異なる距離にあり、かつΣＬ n ＞０であ
るバーナーを使用し、直径ｄ〔ｍｍ〕の中心ポートから
ガラス原料を噴出させ、このとき中心ポート流量Ｑ〔ｃ
ｃ／ｍｉｎ〕（ただしＱは原料ガス流量ＱS 〔ｃｃ／ｍ
ｉｎ〕と水素ガス流量ＱH 〔ｃｃ／ｍｉｎ〕との和であ
る）を、 【数１】 に対して、 【数２】 となるように供給することを特徴とするガラス母材の製
造方法。 - 【請求項２】 第１火炎形成用ポート先端と第２火炎形
成用ポート先端との段差Ｌ1 〔ｍｍ〕が １００ ≦ Ｌ1 ≦ ２００ であることを特徴とする請求項１記載のガラス母材の製
造方法。 - 【請求項３】 第１火炎形成用ポート先端と第２火炎形
成用ポート先端との段差Ｌ1 〔ｍｍ〕が １００ ≦ Ｌ1 ≦ ２００ であり、かつ第２火炎形成用ポート先端と第３火炎形成
用ポート先端との段差Ｌ 2 〔ｍｍ〕が ７０ ≦ Ｌ2 ≦ ２００ であり、４組以上の火炎形成用ポートを有する場合に
は、第３火炎形成用ポート先端と第４火炎形成用ポート
先端との段差Ｌ3 〔ｍｍ〕が ０ ≦ Ｌ3 ≦ １５０ であることを特徴とする請求項１記載のガラス母材の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11886792A JP2800554B2 (ja) | 1991-07-23 | 1992-05-12 | ガラス母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-182502 | 1991-07-23 | ||
| JP18250291 | 1991-07-23 | ||
| JP11886792A JP2800554B2 (ja) | 1991-07-23 | 1992-05-12 | ガラス母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05147965A JPH05147965A (ja) | 1993-06-15 |
| JP2800554B2 true JP2800554B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=26456719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11886792A Expired - Lifetime JP2800554B2 (ja) | 1991-07-23 | 1992-05-12 | ガラス母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2800554B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5391923B2 (ja) * | 2009-08-19 | 2014-01-15 | 旭硝子株式会社 | 多孔質ガラス体の製造方法 |
| KR102484035B1 (ko) * | 2016-04-26 | 2023-01-02 | 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤 | 유리 미립자의 합성 방법 |
| KR102515742B1 (ko) * | 2020-12-24 | 2023-03-31 | 대한광통신(주) | 동심 다중관 버너를 이용한 글래스 수트 제조방법 |
-
1992
- 1992-05-12 JP JP11886792A patent/JP2800554B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05147965A (ja) | 1993-06-15 |
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