JP3182222B2 - 石英ガラス製バーナ - Google Patents
石英ガラス製バーナInfo
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- JP3182222B2 JP3182222B2 JP21773292A JP21773292A JP3182222B2 JP 3182222 B2 JP3182222 B2 JP 3182222B2 JP 21773292 A JP21773292 A JP 21773292A JP 21773292 A JP21773292 A JP 21773292A JP 3182222 B2 JP3182222 B2 JP 3182222B2
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- Japan
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- flange
- quartz glass
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- 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
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B23/00—Re-forming shaped glass
- C03B23/0086—Heating devices specially adapted for re-forming shaped glass articles in general, e.g. burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B23/00—Re-forming shaped glass
- C03B23/04—Re-forming tubes or rods
- C03B23/043—Heating devices specially adapted for re-forming tubes or rods in general, e.g. burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B29/00—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば石英ガラスを
加工する際に、被加工物を高温加熱するのに適した石英
ガラス製バーナに関する。
加工する際に、被加工物を高温加熱するのに適した石英
ガラス製バーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、石英ガラスを加工する際に被
加工物の高温加熱用のバーナとして、図９、図１０に示
すように、石英ガラス製の先端開放の管状の水素フード
１内に後方より石英ガラス製の酸素ノズル２を１本また
は複数本同心状に挿通させ酸素ノズル２の先端が水素フ
ード１の先端より、わずかに内側に位置するように配置
して構成された石英ガラス製の外部混合型バーナが主と
して用いられている。
加工物の高温加熱用のバーナとして、図９、図１０に示
すように、石英ガラス製の先端開放の管状の水素フード
１内に後方より石英ガラス製の酸素ノズル２を１本また
は複数本同心状に挿通させ酸素ノズル２の先端が水素フ
ード１の先端より、わずかに内側に位置するように配置
して構成された石英ガラス製の外部混合型バーナが主と
して用いられている。
【０００３】通常、石英加工用としては酸素ノズルを１
本にした１本ノズルバーナ（図９）が用いられ、石英ガ
ラス製造用としては酸素ノズルを４本にした４本ノズル
バーナ（図１０）が用いられているが、最近では、これ
より高温を必要とする用途に用いるために酸素ノズルを
さらに多くした１６本ノズルバーナ、３２本ノズルバー
ナを用いるとともにノズルを小径化することが行われて
いる。
本にした１本ノズルバーナ（図９）が用いられ、石英ガ
ラス製造用としては酸素ノズルを４本にした４本ノズル
バーナ（図１０）が用いられているが、最近では、これ
より高温を必要とする用途に用いるために酸素ノズルを
さらに多くした１６本ノズルバーナ、３２本ノズルバー
ナを用いるとともにノズルを小径化することが行われて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように近時、高
温を得るために石英ガラス製バーナのノズルを多本化す
るとともに個々のノズルを小径化することが行われてい
るが、このようなバーナでは構造が複雑化して製作コス
トが著しく高くなるうえに、使用ガス量が多くなってし
まうという問題があった。
温を得るために石英ガラス製バーナのノズルを多本化す
るとともに個々のノズルを小径化することが行われてい
るが、このようなバーナでは構造が複雑化して製作コス
トが著しく高くなるうえに、使用ガス量が多くなってし
まうという問題があった。
【０００５】このため、少ないガス量で高温の火炎が得
られ、しかも製作コストの低いバーナの開発が要望され
ていた。
られ、しかも製作コストの低いバーナの開発が要望され
ていた。
【０００６】本発明者らは、かかる問題を解決するため
鋭意検討をすすめたところ、外部混合型バーナの酸素ノ
ズルの先端にフランジを取付けることにより、水素流に
渦流を生じせしめて高温の火炎が得られることを見出し
た。
鋭意検討をすすめたところ、外部混合型バーナの酸素ノ
ズルの先端にフランジを取付けることにより、水素流に
渦流を生じせしめて高温の火炎が得られることを見出し
た。
【０００７】本発明は、かかる知見に基づいてなされた
もので、従来の同一ノズル本数、同一ノズル径の外部混
合型バーナと比較して、少ないガス量で安定した高温の
火炎が得られる石英ガラス製バーナを提供することを目
的とする。
もので、従来の同一ノズル本数、同一ノズル径の外部混
合型バーナと比較して、少ないガス量で安定した高温の
火炎が得られる石英ガラス製バーナを提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の石英ガラス製バ
ーナは、先端開放の管状の水素フード内に後方より酸素
ノズルを挿通させ、該酸素ノズルの先端が前記フード先
端より、わずかに内側に位置せしめてなる酸水素火炎石
英ガラス製バーナにおいて、前記酸素ノズルの先端に該
ノズルの外表面に沿って流れる水素に渦流を生じさせる
フランジを取付けたことを特徴としている。
ーナは、先端開放の管状の水素フード内に後方より酸素
ノズルを挿通させ、該酸素ノズルの先端が前記フード先
端より、わずかに内側に位置せしめてなる酸水素火炎石
英ガラス製バーナにおいて、前記酸素ノズルの先端に該
ノズルの外表面に沿って流れる水素に渦流を生じさせる
フランジを取付けたことを特徴としている。
【０００９】本発明は図１、図２に示すように、酸素ノ
ズル２の先端にフランジ３を取付けることにより、水素
フード１と酸素ノズル２の間で水素ガスが循環流となり
渦流が生じ、この渦流内に高温の燃焼ガスが巻込まれ、
これが着火源となって火炎の高温化が図られる。したが
って酸水素火炎の高温化をバーナ径の変化を伴わず、酸
素ノズルの本数の増加を伴わずに達成できる。
ズル２の先端にフランジ３を取付けることにより、水素
フード１と酸素ノズル２の間で水素ガスが循環流となり
渦流が生じ、この渦流内に高温の燃焼ガスが巻込まれ、
これが着火源となって火炎の高温化が図られる。したが
って酸水素火炎の高温化をバーナ径の変化を伴わず、酸
素ノズルの本数の増加を伴わずに達成できる。
【００１０】フランジの形状は、図３に示すような種々
のフランジの形状を試した結果、比較的薄いもの（ａ）
が最も好ましかった。その応用例として、形状のロース
ト状のもの（ｂ）、形状の厚いもの（ｃ）、ライフル溝
のあるもの（ｄ）、微細孔のあるもの（ｅ）なども高温
化が可能である。
のフランジの形状を試した結果、比較的薄いもの（ａ）
が最も好ましかった。その応用例として、形状のロース
ト状のもの（ｂ）、形状の厚いもの（ｃ）、ライフル溝
のあるもの（ｄ）、微細孔のあるもの（ｅ）なども高温
化が可能である。
【００１１】フランジ３の寸法は、表１に示すような水
素フード内径Ｘ、フランジ外径Ｚとの関係において水素
ガス流に渦流を生じさせる範囲で適宜調整して決められ
る。
素フード内径Ｘ、フランジ外径Ｚとの関係において水素
ガス流に渦流を生じさせる範囲で適宜調整して決められ
る。
【００１２】
【作用】酸素ノズルの先端にフランジを取付けることに
より、水素流に渦流を生じせしめて高温の火炎が得られ
る。
より、水素流に渦流を生じせしめて高温の火炎が得られ
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１４】実施例１ バーナ先端の形状を図４（ａ）、（ｂ）と、図５
（ａ）、（ｂ）に示すようなフランジ無しとフランジ付
きの各２個づつ４種類のバーナ（１本ノズルバーナ）を
作った。このバーナを用いてガス量を変えたときの火炎
維持可能なガス流量およびガス流量一定の火炎温度を調
べた。そしてフランジ３の有無による比較を行った。そ
の結果を表１に示す。Ｘはフードの内径、Ｚはフランジ
の外径である。 実施例２ 実施例１の４種類のバーナを用い、ガス量一定条件で火
炎形状（図６）と火炎温度を調べた。そしてフランジ３
の有無による比較を行った。
（ａ）、（ｂ）に示すようなフランジ無しとフランジ付
きの各２個づつ４種類のバーナ（１本ノズルバーナ）を
作った。このバーナを用いてガス量を変えたときの火炎
維持可能なガス流量およびガス流量一定の火炎温度を調
べた。そしてフランジ３の有無による比較を行った。そ
の結果を表１に示す。Ｘはフードの内径、Ｚはフランジ
の外径である。 実施例２ 実施例１の４種類のバーナを用い、ガス量一定条件で火
炎形状（図６）と火炎温度を調べた。そしてフランジ３
の有無による比較を行った。
【００１５】ガス量は、水素 6リットル／min 、酸素 3
リットル／min で行った。バーナの火炎形状と火炎温度
の調査方法は、Ｂ型熱電対７と、サーモトレーサ（測定
波長8〜13μｍ）５を用いて図８のような方法で行っ
た。その結果を表２に示す。Ｌは火炎の長さである。火
炎温度は最高温度である。
リットル／min で行った。バーナの火炎形状と火炎温度
の調査方法は、Ｂ型熱電対７と、サーモトレーサ（測定
波長8〜13μｍ）５を用いて図８のような方法で行っ
た。その結果を表２に示す。Ｌは火炎の長さである。火
炎温度は最高温度である。
【００１６】実施例３ バーナを図１０、図２に示すような、フランジ無しとフ
ランジ付きのもの各１個づつ２種類のバーナ（４本ノズ
ルバーナ）を作った。このバーナを用いてガス量一定条
件で火炎形状（図７）と火炎温度を調べた。そしてフラ
ンジ３の有無による比較を行った。
ランジ付きのもの各１個づつ２種類のバーナ（４本ノズ
ルバーナ）を作った。このバーナを用いてガス量一定条
件で火炎形状（図７）と火炎温度を調べた。そしてフラ
ンジ３の有無による比較を行った。
【００１７】ガス量は、水素20リットル／min 、酸素10
リットル／min で行った。バーナの火炎形状と火炎温度
の調査方法は実施例２と同様にして行った。その結果を
表３に示す。Ｌは火炎の長さである。火炎温度は最高温
度である。
リットル／min で行った。バーナの火炎形状と火炎温度
の調査方法は実施例２と同様にして行った。その結果を
表３に示す。Ｌは火炎の長さである。火炎温度は最高温
度である。
【００１８】
【表１】
【表２】
【表３】 表１に示すよう（１本ノズルバーナ）に、1600℃の高温
火炎を得るガス流量についてフランジの有無の比較を行
った結果、ノズル先端にフランジを有した方が無いもの
と比較してガス能率がよい。また表２に示すよう（１本
ノズルバーナ）に、ノズル先端にフランジを有した方
が、無いものと比較して火炎の長さ（Ｌ）の短い安定し
た火炎形状が得られ、高温火炎が維持できた。火炎の最
高温度が約6〜10％上がった。
火炎を得るガス流量についてフランジの有無の比較を行
った結果、ノズル先端にフランジを有した方が無いもの
と比較してガス能率がよい。また表２に示すよう（１本
ノズルバーナ）に、ノズル先端にフランジを有した方
が、無いものと比較して火炎の長さ（Ｌ）の短い安定し
た火炎形状が得られ、高温火炎が維持できた。火炎の最
高温度が約6〜10％上がった。
【００１９】表３に示すよう（４本ノズルバーナ）に、
ノズル先端にフランジを有した方が無いものと比較して
火炎の長さ（Ｌ）の短い安定した火炎形状が得られ、高
温火炎が維持できた。
ノズル先端にフランジを有した方が無いものと比較して
火炎の長さ（Ｌ）の短い安定した火炎形状が得られ、高
温火炎が維持できた。
【００２０】本発明のバーナを使用することにより、石
英の加工や製造の際、少ないガス量で等しい能力の加工
対象部位の加熱ができ、ガス能率のよい石英ガラスの製
造も可能となる。
英の加工や製造の際、少ないガス量で等しい能力の加工
対象部位の加熱ができ、ガス能率のよい石英ガラスの製
造も可能となる。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述たように本発明によれば、少な
いガス量で安定した高温火炎を得ることが可能となり、
またバーナ製作の低コスト化も可能となった。
いガス量で安定した高温火炎を得ることが可能となり、
またバーナ製作の低コスト化も可能となった。
【図１】本発明のフランジ付１本ノズルバーナを模式的
に示す断面図である。
に示す断面図である。
【図２】本発明のフランジ付４本ノズルバーナを模式的
に示す断面図である。
に示す断面図である。
【図３】本発明に係る酸素ノズル先端（ａ）およびその
先端の応用例として、形状のロスト状のもの（ｂ）、形
状の厚いもの（ｃ）、ライフル溝付のもの（ｄ）、微細
孔のあるもの（ｅ）などを拡大して模式的に示す斜視図
である。
先端の応用例として、形状のロスト状のもの（ｂ）、形
状の厚いもの（ｃ）、ライフル溝付のもの（ｄ）、微細
孔のあるもの（ｅ）などを拡大して模式的に示す斜視図
である。
【図４】実施例１に用いた４種類の中のフランジ無しの
１本ノズルバーナの先端形状（ａ）、（ｂ）を拡大して
模式的に示す断面図である。
１本ノズルバーナの先端形状（ａ）、（ｂ）を拡大して
模式的に示す断面図である。
【図５】実施例１に用いた４種類の中のフランジ付きの
１本ノズルバーナの先端形状（ａ）、（ｂ）を拡大して
模式的に示す断面図である。
１本ノズルバーナの先端形状（ａ）、（ｂ）を拡大して
模式的に示す断面図である。
【図６】実施例２で調べた火炎形状（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）を示す模式図である。
（ｃ）、（ｄ）を示す模式図である。
【図７】実施例３で調べた火炎形状（ａ）、（ｂ）を示
す模式図である。
す模式図である。
【図８】バーナの火炎温度分布の測定方法を示す模式図
である。
である。
【図９】従来の１本ノズルバーナを模式的に示す断面図
である。
である。
【図１０】従来の４本ノズルバーナを模式的に示す断面
図である。
図である。
【符号の説明】１ …バーナ、１…水素フード、２…酸素ノズル、３…フ
ランジ、４…火炎、５…サーモトレーサ、６…石英ガラ
ス板、７…熱電対、８…低温部、９…高温部、Ｌ…火炎
の長さ、Ｘ…フード内径、Ｙ…ノズル外径、Ｚ…フラン
ジ外径
ランジ、４…火炎、５…サーモトレーサ、６…石英ガラ
ス板、７…熱電対、８…低温部、９…高温部、Ｌ…火炎
の長さ、Ｘ…フード内径、Ｙ…ノズル外径、Ｚ…フラン
ジ外径
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 20/00 F23D 14/00 - 14/84 C03B 23/00
Claims (1)
- 【請求項１】先端開放の管状の水素フード内に後方より
酸素ノズルを挿通させ、該酸素ノズルの先端が前記フー
ド先端より、わずかに内側に位置せしめてなる酸水素火
炎石英ガラス製バーナにおいて、 前記酸素ノズルの先端に該ノズルの外表面に沿って流れ
る水素に渦流を生じさせるフランジを取付けたことを特
徴とする石英ガラス製バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21773292A JP3182222B2 (ja) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | 石英ガラス製バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21773292A JP3182222B2 (ja) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | 石英ガラス製バーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0656436A JPH0656436A (ja) | 1994-03-01 |
| JP3182222B2 true JP3182222B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=16708881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21773292A Expired - Fee Related JP3182222B2 (ja) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | 石英ガラス製バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3182222B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5526984A (en) * | 1994-07-18 | 1996-06-18 | Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Corp. | Hydrogen torch having concentric tubes and reverse ball joint connection |
| JP5036193B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2012-09-26 | 信越化学工業株式会社 | 石英ガラス製バーナの火炎調整方法 |
| KR101479539B1 (ko) * | 2013-05-06 | 2015-01-07 | (주) 디에스테크노 | 석영유리 잉곳 제조용 버너 |
| KR102080899B1 (ko) * | 2019-01-10 | 2020-02-24 | 김진동 | 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치 |
-
1992
- 1992-08-17 JP JP21773292A patent/JP3182222B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0656436A (ja) | 1994-03-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010410 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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