JP3215358B2 - ガラス微粒子生成用バーナ - Google Patents
ガラス微粒子生成用バーナInfo
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- JP3215358B2 JP3215358B2 JP17554497A JP17554497A JP3215358B2 JP 3215358 B2 JP3215358 B2 JP 3215358B2 JP 17554497 A JP17554497 A JP 17554497A JP 17554497 A JP17554497 A JP 17554497A JP 3215358 B2 JP3215358 B2 JP 3215358B2
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- gas
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
- C03B19/1415—Reactant delivery systems
- C03B19/1423—Reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/06—Concentric circular ports
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/14—Tapered or flared nozzles or ports angled to central burner axis
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/42—Assembly details; Material or dimensions of burner; Manifolds or supports
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス微粒子を効
率よく生成し、また生成したガラス微粒子を被堆積体に
効率良く堆積させるためのガラス微粒子生成用バーナに
関するものである。
率よく生成し、また生成したガラス微粒子を被堆積体に
効率良く堆積させるためのガラス微粒子生成用バーナに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガラス微粒子を生成する方法としては、
多重管バーナを用いてガラス原料ガスを火炎中で加水分
解反応させる方法がある。光ファイバ用ガラス母材の製
造においては、ガラス原料ガスとして四塩化ケイ素(SiC
l4) などのケイ素化合物や、屈折率を上げるためのドー
パント原料の四塩化ゲルマニウム(GeCl4) などがあり、
これらを水素ガス(H2)、メタンガス(CH4) などの可燃性
ガスと、酸素ガス(O2)などの助燃性ガスの混合炎中に供
給し、加水分解してガラス微粒子を生成させ、これを耐
熱性のターゲットやガラスロッドに堆積させて堆積体と
している。
多重管バーナを用いてガラス原料ガスを火炎中で加水分
解反応させる方法がある。光ファイバ用ガラス母材の製
造においては、ガラス原料ガスとして四塩化ケイ素(SiC
l4) などのケイ素化合物や、屈折率を上げるためのドー
パント原料の四塩化ゲルマニウム(GeCl4) などがあり、
これらを水素ガス(H2)、メタンガス(CH4) などの可燃性
ガスと、酸素ガス(O2)などの助燃性ガスの混合炎中に供
給し、加水分解してガラス微粒子を生成させ、これを耐
熱性のターゲットやガラスロッドに堆積させて堆積体と
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ガラス原料ガ
ス、可燃性ガス及び助燃性ガスの最適供給量は、ガラス
微粒子の生成の場合と、これを被付着体に堆積させる場
合とでは一般的に差があり、通常は生成及び堆積におけ
る最適供給量の中間の供給量で生成、堆積している。ま
た、従来のガラス微粒子生成用バーナでは、供給する原
料ガスの種類や量の如何に関わらず、ガラス微粒子を生
成させる最適供給量では、これを被付着体に堆積させる
際の堆積効率が悪くなる。そこで、本発明者らは、ガラ
ス微粒子生成用バーナの形状について検討した結果、多
重管バーナのガス流路間の隔壁先端の角部が90°である
と、ガス流に局所的な低圧部が生じ、時には渦が発生し
てガス流を乱し、ガスの反応が妨げられてガラス微粒子
の生成効率が低下し、更にガス流内の温度および温度分
布が不安定になり、ガラス微粒子の堆積効率が低下する
ことを見出し、この形状について種々検討して本発明を
完成させた。
ス、可燃性ガス及び助燃性ガスの最適供給量は、ガラス
微粒子の生成の場合と、これを被付着体に堆積させる場
合とでは一般的に差があり、通常は生成及び堆積におけ
る最適供給量の中間の供給量で生成、堆積している。ま
た、従来のガラス微粒子生成用バーナでは、供給する原
料ガスの種類や量の如何に関わらず、ガラス微粒子を生
成させる最適供給量では、これを被付着体に堆積させる
際の堆積効率が悪くなる。そこで、本発明者らは、ガラ
ス微粒子生成用バーナの形状について検討した結果、多
重管バーナのガス流路間の隔壁先端の角部が90°である
と、ガス流に局所的な低圧部が生じ、時には渦が発生し
てガス流を乱し、ガスの反応が妨げられてガラス微粒子
の生成効率が低下し、更にガス流内の温度および温度分
布が不安定になり、ガラス微粒子の堆積効率が低下する
ことを見出し、この形状について種々検討して本発明を
完成させた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス微粒子
生成用バーナにおいて、多重管バーナのガス流路間の隔
壁先端が、頂部に平坦部を有し、該頂部の両端が鈍角を
なしていること、または半月状アールで形成されている
ことを特徴とするものである。すなわち、本発明による
と、バーナ先端でのガス流に乱れが生じないために、原
料ガス、可燃性ガスおよび助燃性ガスの混合、反応が促
進されてガラス微粒子の生成効率が向上し、またガス流
の温度および温度分布の変動が抑えられるためにガラス
微粒子の堆積効率が向上するものである。
生成用バーナにおいて、多重管バーナのガス流路間の隔
壁先端が、頂部に平坦部を有し、該頂部の両端が鈍角を
なしていること、または半月状アールで形成されている
ことを特徴とするものである。すなわち、本発明による
と、バーナ先端でのガス流に乱れが生じないために、原
料ガス、可燃性ガスおよび助燃性ガスの混合、反応が促
進されてガラス微粒子の生成効率が向上し、またガス流
の温度および温度分布の変動が抑えられるためにガラス
微粒子の堆積効率が向上するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に基づいて詳細
に説明する。図１の（ａ）は、本発明のガラス微粒子生
成用バーナとして用いた多重管バーナの斜視概略図で、
バーナ１は複数の隔壁４により区切られていてその間の
ガス流路をガラス原料ガス、可燃性ガス、助燃性ガス及
びシールガスの各ガス流２が流れている。（ｂ）はバー
ナ１の先端のＡ−Ａ方向の縦断面図で、ガス流路間の隔
壁４の先端には角部３が形成されている。本発明では、
この角部を鈍角とするか、あるいは半月状アールとする
ものである。
に説明する。図１の（ａ）は、本発明のガラス微粒子生
成用バーナとして用いた多重管バーナの斜視概略図で、
バーナ１は複数の隔壁４により区切られていてその間の
ガス流路をガラス原料ガス、可燃性ガス、助燃性ガス及
びシールガスの各ガス流２が流れている。（ｂ）はバー
ナ１の先端のＡ−Ａ方向の縦断面図で、ガス流路間の隔
壁４の先端には角部３が形成されている。本発明では、
この角部を鈍角とするか、あるいは半月状アールとする
ものである。
【０００６】図２は、本発明の、隔壁先端の縦断面にお
ける角部の実施形態例を示したもので、（ａ）は角部の
角度θを鈍角としたもの、また、（ｂ）は角部を半月状
アールとしたものである。この角部の角度θはガラス原
料ガス、可燃性ガス、助燃性ガスの混合の点から、鈍角
では120 〜150 °の範囲とするのが好ましく、また、半
月状アールの曲率半径は１〜３mmの範囲とするのが好ま
しい。
ける角部の実施形態例を示したもので、（ａ）は角部の
角度θを鈍角としたもの、また、（ｂ）は角部を半月状
アールとしたものである。この角部の角度θはガラス原
料ガス、可燃性ガス、助燃性ガスの混合の点から、鈍角
では120 〜150 °の範囲とするのが好ましく、また、半
月状アールの曲率半径は１〜３mmの範囲とするのが好ま
しい。
【０００７】本発明では、ガラス原料ガス、可燃性ガ
ス、助燃性ガスのそれぞれの供給量はガラス微粒子生成
効率が最高となるものとすればよく、流量比は容量でガ
ラス原料ガス１に対して可燃性ガス２〜40、助燃性ガス
１〜20とすればよい。
ス、助燃性ガスのそれぞれの供給量はガラス微粒子生成
効率が最高となるものとすればよく、流量比は容量でガ
ラス原料ガス１に対して可燃性ガス２〜40、助燃性ガス
１〜20とすればよい。
【０００８】本発明では、ガラス微粒子生成用バーナと
して、中心管よりガラス原料ガス、助燃性ガス、可燃性
ガス、シールガスをこの順でノズルを設けた４重管が例
示されているが、４重管に限定されるものではなく、状
況や目的に応じて種々の数の多重管バーナを使用するこ
とができる。
して、中心管よりガラス原料ガス、助燃性ガス、可燃性
ガス、シールガスをこの順でノズルを設けた４重管が例
示されているが、４重管に限定されるものではなく、状
況や目的に応じて種々の数の多重管バーナを使用するこ
とができる。
【０００９】
【実施例】（実施例１） 各ガス流路間の隔壁の角部を図２（ａ）でθを110 °と
した４重管バーナを用い、中心ノズルより順に各ノズル
に、四塩化ケイ素ガス10SLM （標準状態でのガス流量、
リットル／分、以下同じ）、水素ガス100SLM、酸素ガス
80SLM 、アルゴンガス30SLM を供給して、ガラス微粒子
を、寸法100mm ×100mm ×3mm のガラス板上に７mmの厚
さに堆積させたところ、ガス流に乱れもなく、生成効率
は97％で、堆積効率は75％であった。
した４重管バーナを用い、中心ノズルより順に各ノズル
に、四塩化ケイ素ガス10SLM （標準状態でのガス流量、
リットル／分、以下同じ）、水素ガス100SLM、酸素ガス
80SLM 、アルゴンガス30SLM を供給して、ガラス微粒子
を、寸法100mm ×100mm ×3mm のガラス板上に７mmの厚
さに堆積させたところ、ガス流に乱れもなく、生成効率
は97％で、堆積効率は75％であった。
【００１０】（比較例） 各ガス流路間の隔壁先端の角部を90°とした４重管バー
ナを用いた以外は実施例１と同じ条件でガラス微粒子を
寸法100mm ×100mm ×3mm のガラス板上に７mmの厚さに
堆積させたところ、生成効率は93％で、堆積効率は50％
であった。
ナを用いた以外は実施例１と同じ条件でガラス微粒子を
寸法100mm ×100mm ×3mm のガラス板上に７mmの厚さに
堆積させたところ、生成効率は93％で、堆積効率は50％
であった。
【００１１】
【発明の効果】本発明によると、ガラス微粒子生成用バ
ーナにおいて、ガス流に局所的な低圧部や渦の発生がな
いため、ガスの混合、反応が促進されるのでガラス微粒
子の生成効率が向上し、またガス流の温度や温度分布の
変動が抑えられるためにガラス微粒子の堆積効率が向上
する。
ーナにおいて、ガス流に局所的な低圧部や渦の発生がな
いため、ガスの混合、反応が促進されるのでガラス微粒
子の生成効率が向上し、またガス流の温度や温度分布の
変動が抑えられるためにガラス微粒子の堆積効率が向上
する。
【図１】 （ａ）は本発明のガラス微粒子生成用バーナ
の斜視概略図、（ｂ）はバーナ先端のＡ−Ａ方向の縦断
面図である。
の斜視概略図、（ｂ）はバーナ先端のＡ−Ａ方向の縦断
面図である。
【図２】 （ａ），（ｂ）は、本発明のバーナの隔壁先
端の縦断面における角部の実施形態例を示した図であ
る。
端の縦断面における角部の実施形態例を示した図であ
る。
１…バーナ ２…ガス流 ３…角部 ４…隔壁 Ｒ…アール θ…角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越 化学工業株式会社 精密機能材料研究所 内 (56)参考文献 特開 平９−100133（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−78944（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−23066（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−105468（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−81827（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−78038（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 8/04 C03B 37/018
Claims (2)
- 【請求項１】 多重管バーナのガス流路間の隔壁先端
が、頂部に平坦部を有し、該頂部の両端が鈍角をなして
いることを特徴とするガラス微粒子生成用バーナ。 - 【請求項２】 多重管バーナのガス流路間の隔壁先端
が、半月状アールで形成されていることを特徴とするガ
ラス微粒子生成用バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17554497A JP3215358B2 (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | ガラス微粒子生成用バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17554497A JP3215358B2 (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | ガラス微粒子生成用バーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1121136A JPH1121136A (ja) | 1999-01-26 |
| JP3215358B2 true JP3215358B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=15997942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17554497A Expired - Fee Related JP3215358B2 (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | ガラス微粒子生成用バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3215358B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4750867B2 (ja) * | 2009-02-24 | 2011-08-17 | 信越化学工業株式会社 | 多孔質ガラス母材製造用バーナ及び多孔質ガラス母材の製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5523066A (en) * | 1978-08-07 | 1980-02-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Forming method for oxide powder layer for optical fiber |
| JPS5978944A (ja) * | 1982-10-25 | 1984-05-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸化物微粒子合成用多重管ト−チ |
| JPS6381827U (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-30 | ||
| JP3176949B2 (ja) * | 1991-04-10 | 2001-06-18 | 東ソー株式会社 | シリカ多孔質母材の製造方法 |
| JPH09100133A (ja) * | 1995-10-04 | 1997-04-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 |
-
1997
- 1997-07-01 JP JP17554497A patent/JP3215358B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1121136A (ja) | 1999-01-26 |
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Legal Events
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