JP2873080B2 - 光ファイバ用ガラス母材の製造装置 - Google Patents
光ファイバ用ガラス母材の製造装置Info
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- 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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
- C03B2207/22—Inert gas details
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/36—Fuel or oxidant details, e.g. flow rate, flow rate ratio, fuel additives
Description
この発明は、いわゆる外付け法による光ファイバ用ガ
ラス母材の製造装置、つまり棒状のターゲット部材の周
囲にガラス微粒子を堆積させてガラス母材を作る製造装
置の改良に関する。
ラス母材の製造装置、つまり棒状のターゲット部材の周
囲にガラス微粒子を堆積させてガラス母材を作る製造装
置の改良に関する。
一般に外付け法と呼ばれる製造方法に基づく光ファイ
バ用ガラス母材の製造装置では、棒状のターゲット部材
の両端をガラス旋盤などで保持して回転させ、その周囲
に、ガラス微粒子生成用燃焼バーナの火炎中で生成され
たガラス微粒子を堆積させる。このターゲット部材は後
に除去されるものであったり、あるいは後に光ファイバ
とされたときにコア部となる石英系のガラス棒であった
りする。ガラス原料ガスを燃焼ガス及び助燃ガスととも
にバーナの火炎中に導入することにより、火炎中で火炎
加水分解反応等を生じさせてSiO2等のガラス微粒子を生
成する。このガラス微粒子を上記のように回転するター
ゲット部材の周囲に堆積する。ガラス微粒子生成用燃焼
バーナをターゲット部材の軸方向にトラバースさせなが
ら、この堆積工程を行うことによりターゲット部材の周
囲にガラス微粒子堆積層を形成し、その堆積層が所定の
重量となったとき堆積工程を終了する。こうして形成さ
れたターゲット部材とガラス微粒子堆積層との複合体で
あるガラス微粒子堆積体が、後に、高温の炉の中で加熱
処理され、ガラス微粒子堆積層の部分が焼結されて透明
ガラス化され、光ファイバ用ガラス母材が得られる。 この光ファイバ用ガラス母材の製造装置において、複
数のガラス微粒子生成用燃焼バーナを順次一方向にトラ
バースさせてガラス微粒子堆積を行うことがあるが、そ
のとき、一つのバーナは堆積開始点から終了点に至る期
間のみガラス微粒子生成・堆積を行った後、他の、トラ
バースしながらガラス微粒子堆積しているバーナの障害
とならないようにトラバース行程から外れた行程を経て
堆積開始点にまで戻るように移動させる。この戻りの期
間ではバーナの火炎は極力小さくする必要があるので、
従来では燃焼ガス及び助燃ガスの流量をできるだけ下げ
るか、あるいは、燃焼ガスの流量を極力下げるとともに
助燃ガスの弁を閉じてしまうようにしている。
バ用ガラス母材の製造装置では、棒状のターゲット部材
の両端をガラス旋盤などで保持して回転させ、その周囲
に、ガラス微粒子生成用燃焼バーナの火炎中で生成され
たガラス微粒子を堆積させる。このターゲット部材は後
に除去されるものであったり、あるいは後に光ファイバ
とされたときにコア部となる石英系のガラス棒であった
りする。ガラス原料ガスを燃焼ガス及び助燃ガスととも
にバーナの火炎中に導入することにより、火炎中で火炎
加水分解反応等を生じさせてSiO2等のガラス微粒子を生
成する。このガラス微粒子を上記のように回転するター
ゲット部材の周囲に堆積する。ガラス微粒子生成用燃焼
バーナをターゲット部材の軸方向にトラバースさせなが
ら、この堆積工程を行うことによりターゲット部材の周
囲にガラス微粒子堆積層を形成し、その堆積層が所定の
重量となったとき堆積工程を終了する。こうして形成さ
れたターゲット部材とガラス微粒子堆積層との複合体で
あるガラス微粒子堆積体が、後に、高温の炉の中で加熱
処理され、ガラス微粒子堆積層の部分が焼結されて透明
ガラス化され、光ファイバ用ガラス母材が得られる。 この光ファイバ用ガラス母材の製造装置において、複
数のガラス微粒子生成用燃焼バーナを順次一方向にトラ
バースさせてガラス微粒子堆積を行うことがあるが、そ
のとき、一つのバーナは堆積開始点から終了点に至る期
間のみガラス微粒子生成・堆積を行った後、他の、トラ
バースしながらガラス微粒子堆積しているバーナの障害
とならないようにトラバース行程から外れた行程を経て
堆積開始点にまで戻るように移動させる。この戻りの期
間ではバーナの火炎は極力小さくする必要があるので、
従来では燃焼ガス及び助燃ガスの流量をできるだけ下げ
るか、あるいは、燃焼ガスの流量を極力下げるとともに
助燃ガスの弁を閉じてしまうようにしている。
しかしながら、上記のように堆積終了点から堆積開始
点までの戻りの行程において燃焼ガス及び助燃ガスの流
量をできるだけ下げる場合には、ガラス微粒子生成用燃
焼バーナのノズル近辺で炎が燃焼し、ノズル先端が赤熱
してしまい、バーナの寿命が極端に短くなるという問題
がある。 また、戻りの行程において燃焼ガスの流量を極力下げ
るとともに助燃ガスの弁を閉じてしまう場合には、この
問題は生じないが、助燃ガスの弁を閉じている間に燃焼
ガスがガラス微粒子生成用燃焼バーナの助燃ガスのノズ
ル内に拡散することによって逆流し、堆積開始点におい
て再び助燃ガスの弁を開けたときにバーナ内部で燃焼ガ
スと助燃ガスとが反応して爆発的な燃焼を起こし、バー
ナを破損するという問題がある。 この発明は、ガラス微粒子生成用燃焼バーナの寿命を
延ばし、且つバーナの破損を防止するよう改善した、光
ファイバ用ガラス母材の製造装置を提供することを目的
とする。
点までの戻りの行程において燃焼ガス及び助燃ガスの流
量をできるだけ下げる場合には、ガラス微粒子生成用燃
焼バーナのノズル近辺で炎が燃焼し、ノズル先端が赤熱
してしまい、バーナの寿命が極端に短くなるという問題
がある。 また、戻りの行程において燃焼ガスの流量を極力下げ
るとともに助燃ガスの弁を閉じてしまう場合には、この
問題は生じないが、助燃ガスの弁を閉じている間に燃焼
ガスがガラス微粒子生成用燃焼バーナの助燃ガスのノズ
ル内に拡散することによって逆流し、堆積開始点におい
て再び助燃ガスの弁を開けたときにバーナ内部で燃焼ガ
スと助燃ガスとが反応して爆発的な燃焼を起こし、バー
ナを破損するという問題がある。 この発明は、ガラス微粒子生成用燃焼バーナの寿命を
延ばし、且つバーナの破損を防止するよう改善した、光
ファイバ用ガラス母材の製造装置を提供することを目的
とする。
上記の目的を達成するため、この発明による光ファイ
バ用ガラス母材の製造装置においては、棒状ターゲット
部材を支持して回転させる支持機構と、ガラス微粒子生
成用燃焼バーナと、該バーナに燃焼ガスと助燃ガスとガ
ラス原料ガスとを供給するガス供給装置と、上記バーナ
を上記ターゲットの軸方向にトラバースさせる機構と、
上記バーナがガラス微粒子堆積終了点から堆積開始点に
まで戻る行程において上記助燃ガスの供給路を閉じる弁
と、上記の戻り行程において上記助燃ガスの代わりにパ
ージガスを上記バーナに送る装置とが備えられる。
バ用ガラス母材の製造装置においては、棒状ターゲット
部材を支持して回転させる支持機構と、ガラス微粒子生
成用燃焼バーナと、該バーナに燃焼ガスと助燃ガスとガ
ラス原料ガスとを供給するガス供給装置と、上記バーナ
を上記ターゲットの軸方向にトラバースさせる機構と、
上記バーナがガラス微粒子堆積終了点から堆積開始点に
まで戻る行程において上記助燃ガスの供給路を閉じる弁
と、上記の戻り行程において上記助燃ガスの代わりにパ
ージガスを上記バーナに送る装置とが備えられる。
ガラス微粒子生成用燃焼バーナがトラバースすると
き、ガラス微粒子堆積開始点より終了点に至るまではバ
ーナには燃焼ガスと助燃ガスとガラス原料ガスとが供給
され、この区間でガラス微粒子が生成されてガラス微粒
子の堆積が行われる。 ガラス微粒子生成用燃焼バーナがガラス微粒子堆積終
了点より開始点にまで戻る行程では、助燃ガスの供給路
が閉じられ、この助燃ガスの代わりにパージガスがバー
ナに送られる。そのため、この戻りの行程では、助燃ガ
スのノズルにはパージガスが流れることになって、燃焼
ガスが助燃ガスのノズル内に拡散することがなくなり、
ガラス微粒子堆積開始点で再び助燃ガスを供給し始めた
ときにバーナ内部で爆発的な燃焼が生じることを防ぐこ
とができる。
き、ガラス微粒子堆積開始点より終了点に至るまではバ
ーナには燃焼ガスと助燃ガスとガラス原料ガスとが供給
され、この区間でガラス微粒子が生成されてガラス微粒
子の堆積が行われる。 ガラス微粒子生成用燃焼バーナがガラス微粒子堆積終
了点より開始点にまで戻る行程では、助燃ガスの供給路
が閉じられ、この助燃ガスの代わりにパージガスがバー
ナに送られる。そのため、この戻りの行程では、助燃ガ
スのノズルにはパージガスが流れることになって、燃焼
ガスが助燃ガスのノズル内に拡散することがなくなり、
ガラス微粒子堆積開始点で再び助燃ガスを供給し始めた
ときにバーナ内部で爆発的な燃焼が生じることを防ぐこ
とができる。
以下、この発明の一実施例について図面を参照しなが
ら詳細に説明する。第１図及び第２図において、棒状の
ターゲット部材１の両端がガラス旋盤（図示しない）の
チャックにより保持されて回転させられるようになって
いる。このターゲット部材１は、この実施例では後に光
ファイバとされたときにコア部となる石英系ガラス棒よ
りなる。このターゲット部材１の周囲に、この実施例で
は２本のガラス微粒子生成用燃焼バーナ３、３′が配置
される。これらのバーナ３、３′には燃焼ガス（ここで
はH2）、助燃ガス（O2）、ガラス原料ガス（SiCl4）、
不活性ガス（Ar）及びパージガス（N2）が供給される。
これらのガスは第２図に示すような弁６、７等によって
その流量が制御されるようになっている。 ガラス微粒子生成用燃焼バーナ３、３′は図示しない
移動機構により第１図の点線で示す経路をＡ→Ｂ→Ｃ→
Ｄ→Ａのように繰り返し移動させられる。バーナ３、
３′がターゲット部材１の軸方向に左から右へＡ→Ｂと
トラバースさせられるとき、バーナ３、３′に弁６が開
くとともに弁７が閉じて、燃焼ガス、助燃ガス、ガラス
原料ガス、不活性ガスが供給され、火炎加水分解反応に
よって火炎４中でガラス微粒子の生成が行われ、このガ
ラス微粒子がターゲット部材１の周囲に付着・堆積す
る。なお、弁６、７は一方が開くと他方が閉じるように
連動させられている。２つのバーナ３、３′の一つが単
一方向（この実施例ではＡ→Ｂの方向）に１回トラバー
スすると、ターゲット部材１の周囲にガラス微粒子堆積
層２が１層形成される。２つのバーナ３、３′により順
次このガラス微粒子堆積が行われ、ターゲット部材１の
周囲のガラス微粒子堆積層２が１層ごとに厚くなってい
く。 これらのバーナ３、３′は、位置Ｂに到達するとそこ
に供給される燃焼ガスの流量が下げられ、且つ助燃ガス
の弁６が閉じられるとともにパージガスの弁７が開かれ
る。そのため、バーナ３、３′における助燃ガスのノズ
ルには助燃ガスの代わりにパージガスが流されることに
なる。２つのバーナ３、３′のうちの、右端位置Ｂに到
達した一方のバーナはこのような状態となって位置Ｂか
ら後退してチャンバ５から外れて位置Ｃにまで下がり、
他方のバーナに接触しないようにして左側へＣ→Ｄと移
動する。そして、左端位置Ｄに到達したときＡ方向へと
上昇してチャンバ５内に入り、再びＡ→Ｂへと移動して
いく。この点Ａにおいて、燃焼ガスの流量が上げられ、
さらにパージガスの弁７が閉じるとともに助燃ガスの弁
６が開き、パージガスの代わりに助燃ガスがバーナに供
給されるようになる。こうしてＡ→Ｂの行程で再びガラ
ス微粒子堆積が行われる。 なお、チャンバ５は火炎４及びガラス微粒子流の整流
を行うとともに、ガラス微粒子堆積層２を保護するもの
である。 このようなプロセスを複数回繰り返して、ガラス微粒
子堆積層２を複数層形成し、その重量が所定値に達した
とき、バーナ３、３′への全てのガスの供給を停止して
ガラス微粒子堆積を終了する。その後、こうして形成さ
れたターゲット部材１とガラス微粒子堆積層２との複合
体であるガラス微粒子堆積体が、図示しない高温の炉の
中で加熱処理され、ガラス微粒子堆積層２の部分が焼結
されて透明ガラス化され、光ファイバ用ガラス母材とさ
れる。 このように、ガラス微粒子生成用燃焼バーナ３、３′
がガラス微粒子堆積終了点Ｂより点C,Dを経て開始点Ａ
にまで戻る行程では、弁６が閉じられることにより助燃
ガスの供給が停止され、同時に弁７が開いて助燃ガスの
代わりにパージガスが送られており、そのためこの戻り
行程では燃焼ガスが助燃ガスのノズル内に拡散すること
が見られなかった。その結果、堆積開始点Ａで再び弁６
を開いて助燃ガスを供給し始めたときにバーナ３、３′
の内部で爆発的な燃焼が生じることをなくすことができ
た。そのため、バーナ３、３′の破損を防ぐことができ
た。
ら詳細に説明する。第１図及び第２図において、棒状の
ターゲット部材１の両端がガラス旋盤（図示しない）の
チャックにより保持されて回転させられるようになって
いる。このターゲット部材１は、この実施例では後に光
ファイバとされたときにコア部となる石英系ガラス棒よ
りなる。このターゲット部材１の周囲に、この実施例で
は２本のガラス微粒子生成用燃焼バーナ３、３′が配置
される。これらのバーナ３、３′には燃焼ガス（ここで
はH2）、助燃ガス（O2）、ガラス原料ガス（SiCl4）、
不活性ガス（Ar）及びパージガス（N2）が供給される。
これらのガスは第２図に示すような弁６、７等によって
その流量が制御されるようになっている。 ガラス微粒子生成用燃焼バーナ３、３′は図示しない
移動機構により第１図の点線で示す経路をＡ→Ｂ→Ｃ→
Ｄ→Ａのように繰り返し移動させられる。バーナ３、
３′がターゲット部材１の軸方向に左から右へＡ→Ｂと
トラバースさせられるとき、バーナ３、３′に弁６が開
くとともに弁７が閉じて、燃焼ガス、助燃ガス、ガラス
原料ガス、不活性ガスが供給され、火炎加水分解反応に
よって火炎４中でガラス微粒子の生成が行われ、このガ
ラス微粒子がターゲット部材１の周囲に付着・堆積す
る。なお、弁６、７は一方が開くと他方が閉じるように
連動させられている。２つのバーナ３、３′の一つが単
一方向（この実施例ではＡ→Ｂの方向）に１回トラバー
スすると、ターゲット部材１の周囲にガラス微粒子堆積
層２が１層形成される。２つのバーナ３、３′により順
次このガラス微粒子堆積が行われ、ターゲット部材１の
周囲のガラス微粒子堆積層２が１層ごとに厚くなってい
く。 これらのバーナ３、３′は、位置Ｂに到達するとそこ
に供給される燃焼ガスの流量が下げられ、且つ助燃ガス
の弁６が閉じられるとともにパージガスの弁７が開かれ
る。そのため、バーナ３、３′における助燃ガスのノズ
ルには助燃ガスの代わりにパージガスが流されることに
なる。２つのバーナ３、３′のうちの、右端位置Ｂに到
達した一方のバーナはこのような状態となって位置Ｂか
ら後退してチャンバ５から外れて位置Ｃにまで下がり、
他方のバーナに接触しないようにして左側へＣ→Ｄと移
動する。そして、左端位置Ｄに到達したときＡ方向へと
上昇してチャンバ５内に入り、再びＡ→Ｂへと移動して
いく。この点Ａにおいて、燃焼ガスの流量が上げられ、
さらにパージガスの弁７が閉じるとともに助燃ガスの弁
６が開き、パージガスの代わりに助燃ガスがバーナに供
給されるようになる。こうしてＡ→Ｂの行程で再びガラ
ス微粒子堆積が行われる。 なお、チャンバ５は火炎４及びガラス微粒子流の整流
を行うとともに、ガラス微粒子堆積層２を保護するもの
である。 このようなプロセスを複数回繰り返して、ガラス微粒
子堆積層２を複数層形成し、その重量が所定値に達した
とき、バーナ３、３′への全てのガスの供給を停止して
ガラス微粒子堆積を終了する。その後、こうして形成さ
れたターゲット部材１とガラス微粒子堆積層２との複合
体であるガラス微粒子堆積体が、図示しない高温の炉の
中で加熱処理され、ガラス微粒子堆積層２の部分が焼結
されて透明ガラス化され、光ファイバ用ガラス母材とさ
れる。 このように、ガラス微粒子生成用燃焼バーナ３、３′
がガラス微粒子堆積終了点Ｂより点C,Dを経て開始点Ａ
にまで戻る行程では、弁６が閉じられることにより助燃
ガスの供給が停止され、同時に弁７が開いて助燃ガスの
代わりにパージガスが送られており、そのためこの戻り
行程では燃焼ガスが助燃ガスのノズル内に拡散すること
が見られなかった。その結果、堆積開始点Ａで再び弁６
を開いて助燃ガスを供給し始めたときにバーナ３、３′
の内部で爆発的な燃焼が生じることをなくすことができ
た。そのため、バーナ３、３′の破損を防ぐことができ
た。
この発明の光ファイバ用ガラス母材の製造装置によれ
ば、ガラス微粒子生成用燃焼バーナがガラス微粒子堆積
終了点より開始点にまで戻る行程では、助燃ガスの供給
路が閉じられ、この助燃ガスの代わりにパージガスがバ
ーナに送られるため、この戻り行程において燃焼ガスが
助燃ガスのノズル内に拡散することがなくなり、ガラス
微粒子堆積開始点で再び助燃ガスを供給し始めたときに
バーナ内部で爆発的な燃焼が生じることによるバーナの
破損を防ぐことができる。また、戻りの行程では助燃ガ
スをバーナに供給しないためバーナのノズル近辺での炎
によりノズル先端が赤熱してしまうということがなく、
バーナの寿命が極端に短くなるという問題が解決され
る。
ば、ガラス微粒子生成用燃焼バーナがガラス微粒子堆積
終了点より開始点にまで戻る行程では、助燃ガスの供給
路が閉じられ、この助燃ガスの代わりにパージガスがバ
ーナに送られるため、この戻り行程において燃焼ガスが
助燃ガスのノズル内に拡散することがなくなり、ガラス
微粒子堆積開始点で再び助燃ガスを供給し始めたときに
バーナ内部で爆発的な燃焼が生じることによるバーナの
破損を防ぐことができる。また、戻りの行程では助燃ガ
スをバーナに供給しないためバーナのノズル近辺での炎
によりノズル先端が赤熱してしまうということがなく、
バーナの寿命が極端に短くなるという問題が解決され
る。
第１図及び第２図はこの発明の一実施例を模式的に示す
もので、第１図は斜視図、第２図は断面図である。 １……ターゲット部材、２……ガラス微粒子堆積層、
３、３′……ガラス微粒子生成用燃焼バーナ、４……火
炎、５……チャンバ、６、７……弁。
もので、第１図は斜視図、第２図は断面図である。 １……ターゲット部材、２……ガラス微粒子堆積層、
３、３′……ガラス微粒子生成用燃焼バーナ、４……火
炎、５……チャンバ、６、７……弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀越 雅博 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株 式会社佐倉工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C03B 37/00 - 37/16 C03B 8/04
Claims (1)
- 【請求項１】棒状ターゲット部材を支持して回転させる
支持機構と、ガラス微粒子生成用燃焼バーナと、該バー
ナに燃焼ガスと助燃ガスとガラス原料ガスとを供給する
ガス供給装置と、上記バーナを上記ターゲットの軸方向
にトラバースさせる機構と、上記バーナがガラス微粒子
堆積終了点から堆積開始点にまで戻る行程において上記
助燃ガスの供給路を閉じる弁と、上記の戻り行程におい
て上記助燃ガスの代わりにパージガスを上記バーナに送
る装置とを備えることを特徴とする光ファイバ用ガラス
母材の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30484790A JP2873080B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 光ファイバ用ガラス母材の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30484790A JP2873080B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 光ファイバ用ガラス母材の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04175239A JPH04175239A (ja) | 1992-06-23 |
| JP2873080B2 true JP2873080B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=17937990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30484790A Expired - Fee Related JP2873080B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 光ファイバ用ガラス母材の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2873080B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1243851A3 (en) * | 1992-12-25 | 2002-11-06 | Kawasaki Seitetsu Kabushiki Kaisha | Heating apparatus including plurality of regenerative burner units and operating method thereof |
| JP3551006B2 (ja) * | 1998-02-26 | 2004-08-04 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ用多孔質母材の製造方法 |
| JP4845221B2 (ja) * | 2008-05-13 | 2011-12-28 | 信越化学工業株式会社 | 多孔質ガラス母材の製造方法 |
| JP5658912B2 (ja) | 2010-05-27 | 2015-01-28 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ母材の製造装置及び製造方法 |
| JP5793338B2 (ja) | 2011-05-02 | 2015-10-14 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法及び製造装置 |
| JP5619817B2 (ja) * | 2012-06-01 | 2014-11-05 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ用母材の製造方法 |
| JP7229792B2 (ja) | 2018-02-05 | 2023-02-28 | 株式会社フジクラ | 多孔質ガラス微粒子体の製造方法、多孔質ガラス微粒子体の製造装置、およびガラス母材の製造方法 |
-
1990
- 1990-11-08 JP JP30484790A patent/JP2873080B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04175239A (ja) | 1992-06-23 |
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