JP6809302B2 - Manufacturing method and manufacturing equipment for glass fine particle deposits - Google Patents

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Description

本発明は、ガラス微粒子堆積体の製造方法および製造装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for producing a glass fine particle deposit.

軸方向に往復移動するとともに回転する出発材に、ガラス微粒子生成用のバーナでガラス微粒子の堆積層を形成するガラス微粒子堆積体の製造方法および製造装置が知られている（例えば、特許文献１参照） A method and an apparatus for producing a glass fine particle deposit, which forms a glass fine particle deposit layer with a burner for producing glass fine particles, are known as a starting material that reciprocates and rotates in the axial direction (see, for example, Patent Document 1). )

特開２００３−２１２５５４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-212554

ガラス微粒子堆積体の製造において、堆積層の両端部の近傍は、堆積量が一定でないため最終的に製品として使用できない。このため、堆積層の両端部を形成する際にバーナへのガラス原料の供給を止めるようにガラス原料の流量を調整することが考えられる。 In the production of glass fine particle deposits, the vicinity of both ends of the sedimentary layer cannot be finally used as a product because the amount of deposits is not constant. Therefore, it is conceivable to adjust the flow rate of the glass raw material so as to stop the supply of the glass raw material to the burner when forming both ends of the sedimentary layer.

例えば、特許文献１に開示されたガラス微粒子堆積体の製造方法においては、ガラス微粒子生成用のバーナへ供給するガラス原料の流量を流量制御機構で制御している。この流量制御機構の制御においては、出発材が往復移動する際に、ガラス微粒子の堆積層の両端部を形成する際にバーナへのガラス原料の供給がゼロになるようにし、前記両端部から中央部までを形成する際に徐々にガラス原料の供給を増やして規定の流量となるようにしている。バーナへ供給するガラス原料が規定の流量となるまでは、ガラス微粒子堆積層は非有効部となり、規定の流量となった状態で形成されたガラス微粒子堆積層は有効部となる。ところが、上記のような流量制御機構の制御では、流量を変えてから一定流量に落ち着くまで流量が変動するので、この流量変動が収まって安定した規定の流量にするまでの時間がかかり、この間のガラス微粒子の堆積層は非有効部となってしまう。このため、ガラス微粒子堆積体の有効部が短くなる。また、バーナへ供給するガラス原料の流量が安定していない箇所では、ガラス微粒子の堆積状態が安定せず、その箇所は、ガラス微粒子堆積体を脱水及び焼結させて透明化する際に破損するおそれがある。 For example, in the method for producing a glass fine particle deposit disclosed in Patent Document 1, the flow rate of the glass raw material supplied to the burner for producing the glass fine particles is controlled by the flow rate control mechanism. In the control of this flow control mechanism, when the starting material reciprocates, the supply of the glass raw material to the burner is set to zero when forming both ends of the deposited layer of the glass fine particles, and the supply of the glass raw material from both ends to the center is set to zero. When forming up to the part, the supply of glass raw material is gradually increased so that the specified flow rate is reached. Until the glass raw material supplied to the burner reaches a specified flow rate, the glass fine particle deposit layer becomes an ineffective part, and the glass fine particle deposit layer formed at the specified flow rate becomes an effective part. However, in the control of the flow rate control mechanism as described above, since the flow rate fluctuates from the change of the flow rate until it settles at a constant flow rate, it takes time for the flow rate fluctuation to settle and reach a stable specified flow rate. The deposited layer of glass fine particles becomes an ineffective part. Therefore, the effective portion of the glass fine particle deposit is shortened. Further, in a place where the flow rate of the glass raw material supplied to the burner is not stable, the deposited state of the glass fine particles is not stable, and the place is damaged when the glass fine particle deposit is dehydrated and sintered to make it transparent. There is a risk.

本発明は、製造されるガラス微粒子堆積体の有効部が短くなることを抑制し、ガラス微粒子堆積体を脱水及び焼結させて透明化する際に破損することを抑制することができるガラス微粒子堆積体の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can prevent the effective portion of the produced glass fine particle deposit from being shortened, and can prevent the glass fine particle deposit from being damaged when it is dehydrated and sintered to make it transparent. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a body.

本発明の一態様に係るガラス微粒子堆積体の製造方法は、
ガラス微粒子生成用のバーナに流量制御機構でガラス原料の流量を制御しつつ供給し、軸方向に往復移動するとともに回転する出発材に、ガラス微粒子の堆積層を形成するガラス微粒子堆積体の製造方法であって、
前記流量制御機構で制御する前記ガラス原料の流量を変えずに、前記堆積層の両端部を形成する際に前記バーナへ供給する前記ガラス原料の流量を、前記両端部以外の部分を形成する際に前記バーナへ供給する前記ガラス原料の流量よりも少なくする。 The method for producing a glass fine particle deposit according to one aspect of the present invention is
A method for producing a glass fine particle deposit that forms a glass fine particle deposit layer on a starting material that reciprocates and rotates in the axial direction by supplying the burner for producing glass fine particles while controlling the flow rate of the glass raw material with a flow control mechanism. And
When the flow rate of the glass raw material supplied to the burner when forming both ends of the deposited layer without changing the flow rate of the glass raw material controlled by the flow control mechanism is formed at a portion other than the both ends. The flow rate of the glass raw material supplied to the burner is less than the flow rate.

また、本発明の一態様に係るガラス微粒子堆積体の製造装置は、
軸方向に往復移動するとともに回転する出発材に、ガラス微粒子生成用のバーナでガラス微粒子の堆積層を形成する際に、前記バーナにガラス原料を供給するガラス原料供給装置を備えたガラス微粒子堆積体の製造装置であって、
前記ガラス原料供給装置は、
ガラス原料の流量制御機構と、
前記流量制御機構から前記バーナに前記ガラス原料を流す供給配管ラインと、
前記流量制御機構から除害装置に前記ガラス原料を流す排ガス配管ラインと、
圧力制御機構と、
を備えており、
前記排ガス配管ラインは、
開度調整弁と、
前記ガラス原料とは異なる第二のガスを、前記開度調整弁の下流に設けられた合流ポイントにおいて合流させる前記第二のガスの配管ラインと、
前記合流ポイント付近において前記排ガス配管ライン内の圧力を測定する圧力計と、を備え、
前記圧力制御機構は、
前記圧力計で測定される圧力が所定の圧力となるように前記第二のガスの配管ラインの流量を制御する機構である。 Further, the apparatus for producing a glass fine particle deposit according to one aspect of the present invention is
A glass fine particle deposit body provided with a glass raw material supply device that supplies a glass raw material to the burner when forming a glass fine particle deposit layer with a burner for producing glass fine particles on a starting material that reciprocates and rotates in the axial direction. It is a manufacturing equipment of
The glass raw material supply device is
Flow control mechanism for glass raw materials and
A supply piping line for flowing the glass raw material from the flow rate control mechanism to the burner,
An exhaust gas piping line that allows the glass raw material to flow from the flow control mechanism to the abatement device,
Pressure control mechanism and
Is equipped with
The exhaust gas piping line
Opening adjustment valve and
A piping line for the second gas that merges a second gas different from the glass raw material at a merging point provided downstream of the opening degree adjusting valve.
A pressure gauge for measuring the pressure in the exhaust gas piping line near the merging point is provided.
The pressure control mechanism is
It is a mechanism that controls the flow rate of the second gas piping line so that the pressure measured by the pressure gauge becomes a predetermined pressure.

上記発明によれば、製造されるガラス微粒子堆積体の有効部が短くなることを抑制し、ガラス微粒子堆積体を脱水及び焼結させて透明化する際に破損することを抑制することができる。 According to the above invention, it is possible to prevent the effective portion of the produced glass fine particle deposit from being shortened, and to prevent the glass fine particle deposit from being damaged when it is dehydrated and sintered to make it transparent.

本実施形態に係るガラス微粒子堆積体の製造装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the manufacturing apparatus of the glass fine particle deposit which concerns on this embodiment. ガラス原料供給装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the glass raw material supply apparatus. ガラス微粒子の堆積位置による開度調整弁の開度と除害装置および反応容器へのガラス原料の流量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the opening degree of the opening degree adjusting valve, and the flow rate of the glass raw material to the abatement apparatus and the reaction vessel by the deposition position of the glass fine particles.

（本発明の実施形態の説明）
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
本発明の一態様に係るガラス微粒子堆積体の製造方法は、
（１）ガラス微粒子生成用のバーナに流量制御機構でガラス原料の流量を制御しつつ供給し、軸方向に往復移動するとともに回転する出発材に、ガラス微粒子の堆積層を形成するガラス微粒子堆積体の製造方法であって、
前記流量制御機構で制御する前記ガラス原料の流量を変えずに、前記堆積層の両端部を形成する際に前記バーナへ供給する前記ガラス原料の流量を、前記両端部以外の部分を形成する際に前記バーナへ供給する前記ガラス原料の流量よりも少なくする。
上記方法は、堆積層の両端部を形成する際にも流量制御機構で制御するガラス原料の流量を変えないので、流量を変えてから一定流量に落ち着くまでの流量変動がない。これにより、流量変動に起因する非有効部の発生を抑え、製造されるガラス微粒子堆積体の有効部が短くなることを抑制できる。また、両端部を形成する際には、バーナへ供給するガラス原料の流量を少なくするので、製造されるガラス微粒子堆積体に対して脱水及び焼結を行って透明化する際に気泡の発生を抑制し、気泡によるガラス微粒子堆積体の破損を抑制することができる。 (Explanation of Embodiment of the Present Invention)
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
The method for producing a glass fine particle deposit according to one aspect of the present invention is
(1) A glass fine particle deposit that forms a deposited layer of glass fine particles on a starting material that is supplied to a burner for producing glass fine particles while controlling the flow rate of the glass raw material by a flow control mechanism and reciprocates and rotates in the axial direction. It is a manufacturing method of
When the flow rate of the glass raw material supplied to the burner when forming both ends of the deposited layer without changing the flow rate of the glass raw material controlled by the flow control mechanism is formed at a portion other than the both ends. The flow rate of the glass raw material supplied to the burner is less than the flow rate.
In the above method, since the flow rate of the glass raw material controlled by the flow rate control mechanism is not changed even when both ends of the sedimentary layer are formed, there is no change in the flow rate from changing the flow rate to settling at a constant flow rate. As a result, it is possible to suppress the generation of ineffective parts due to the fluctuation of the flow rate and to prevent the effective part of the produced glass fine particle deposit from being shortened. Further, when forming both ends, the flow rate of the glass raw material supplied to the burner is reduced, so that bubbles are generated when the produced glass fine particle deposits are dehydrated and sintered to make them transparent. It can be suppressed and damage to the glass fine particle deposit due to air bubbles can be suppressed.

（２）前記ガラス原料は、四塩化ゲルマニウムを含む。
ガラスの屈折率を調整するための添加剤としての四塩化ゲルマニウムがバーナへ供給するガラス原料に含まれる場合、バーナへ供給する四塩化ゲルマニウムの流量が不安定になることが抑制されるので、製造されるガラス微粒子堆積体の屈折率分布を安定化させることができる。 (2) The glass raw material contains germanium tetrachloride.
When germanium tetrachloride as an additive for adjusting the refractive index of glass is contained in the glass raw material supplied to the burner, the flow rate of germanium tetrachloride supplied to the burner is suppressed from becoming unstable. It is possible to stabilize the refractive index distribution of the glass fine particle deposit.

（３）前記流量制御機構から前記バーナに前記ガラス原料を流す供給配管ラインと、前記供給配管ラインの途中で前記供給配管ラインから分岐する分岐配管ラインと、前記分岐配管ラインの途中に配置された開度調整弁と、が設けられており、
前記開度調整弁の開度を調整し、前記堆積層の両端部を形成する際に前記バーナへ供給する前記ガラス原料の流量を、前記両端部以外の部分を形成する際に前記バーナへ供給する前記ガラス原料の流量よりも少なくする。
分岐配管ラインにガラス原料を流すことで、流量制御機構で制御するガラス原料の流量を変えずに、バーナへ供給するガラス原料の流量を減らすことができる。また、開度調整弁の開度を調整することで流量を徐々にさげて徐々にもどすことができ、バーナへ供給するガラス原料の流量を減らす際に急激に流量が変化しないので、非有効部に急にガラス原料が入らなくなることによる歪の発生を抑制する。 (3) A supply piping line for flowing the glass raw material from the flow control mechanism to the burner, a branch piping line branching from the supply piping line in the middle of the supply piping line, and a branch piping line arranged in the middle of the branch piping line. An opening adjustment valve is provided,
The opening degree of the opening degree adjusting valve is adjusted, and the flow rate of the glass raw material supplied to the burner when forming both ends of the deposited layer is supplied to the burner when forming the portions other than the both ends. The flow rate of the glass raw material is less than the flow rate.
By flowing the glass raw material through the branch piping line, the flow rate of the glass raw material supplied to the burner can be reduced without changing the flow rate of the glass raw material controlled by the flow rate control mechanism. Further, by adjusting the opening degree of the opening degree adjusting valve, the flow rate can be gradually reduced and gradually returned, and the flow rate does not change suddenly when the flow rate of the glass raw material supplied to the burner is reduced, so that the ineffective part It suppresses the occurrence of distortion due to the sudden loss of glass raw material.

（４）前記分岐配管ラインの出口には除害装置が設けられており、
前記堆積層の両端部を形成する際に、前記除害装置に前記ガラス原料を流すとともに、前記分岐配管ライン内の圧力を所定の圧力に調整する。
分岐配管ライン内の出口に除害装置が設けられている場合は、分岐配管ライン内に負圧がかかるため、分岐配管ライン内と供給配管ライン内とで圧力差が生じる。分岐配管ライン内の圧力を所定の圧力に調整することで、供給配管ライン内との圧力差を無くすことができる。これにより、堆積層の両端部を形成する際に例えば開度調整弁を全開にして、供給配管ライン側に流れるガラス原料の流量をターゲットとする流量に合わせやすくできる。 (4) An abatement device is provided at the outlet of the branch piping line.
When forming both ends of the sedimentary layer, the glass raw material is flowed through the abatement device, and the pressure in the branch piping line is adjusted to a predetermined pressure.
When an abatement device is provided at the outlet in the branch piping line, a negative pressure is applied in the branch piping line, so that a pressure difference occurs between the branch piping line and the supply piping line. By adjusting the pressure in the branch piping line to a predetermined pressure, the pressure difference from the inside of the supply piping line can be eliminated. As a result, when forming both ends of the sedimentary layer, for example, the opening degree adjusting valve can be fully opened so that the flow rate of the glass raw material flowing to the supply piping line side can be easily matched with the target flow rate.

また、本発明の一態様に係るガラス微粒子堆積体の製造装置は、
（５）軸方向に往復移動するとともに回転する出発材に、ガラス微粒子生成用のバーナでガラス微粒子の堆積層を形成する際に、前記バーナにガラス原料を供給するガラス原料供給装置を備えたガラス微粒子堆積体の製造装置であって、
前記ガラス原料供給装置は、
ガラス原料の流量制御機構と、
前記流量制御機構から前記バーナに前記ガラス原料を流す供給配管ラインと、
前記流量制御機構から除害装置に前記ガラス原料を流す排ガス配管ラインと、
圧力制御機構と、
を備えており、
前記排ガス配管ラインは、
開度調整弁と、
前記ガラス原料とは異なる第二のガスを、前記開度調整弁の下流に設けられた合流ポイントにおいて合流させる前記第二のガスの配管ラインと、
前記合流ポイント付近において前記排ガス配管ライン内の圧力を測定する圧力計と、を備え、
前記圧力制御機構は、
前記圧力計で測定される圧力が所定の圧力となるように前記第二のガスの配管ラインの流量を制御する機構である。
上記構成によれば、当該製造装置は、流量制御機構で制御するガラス原料の流量を変えずに、堆積層の両端部を形成する際にバーナへ供給するガラス原料の流量を、両端部以外の部分を形成する際にバーナへ供給するガラス原料の流量よりも少なくすることができる。これにより、製造されるガラス微粒子堆積体の有効部が短くなることを抑制し、ガラス微粒子堆積体を脱水及び焼結させて透明化する際に破損することを抑制することができる。
また、排ガス配管ライン内には除害装置から負圧がかかり、排ガス配管ライン内と供給配管ライン内とで圧力差が生じる。排ガス配管ライン内の圧力を圧力制御機構によって所定の圧力とすることで、供給配管ライン内との圧力差を無くすことができる。これにより、堆積層の両端部を形成する際に例えば開度調整弁を全開にして、供給配管ライン側に流れるガラス原料の流量をターゲットとする流量に合わせやすくできる。 Further, the apparatus for producing a glass fine particle deposit according to one aspect of the present invention is
(5) Glass provided with a glass raw material supply device that supplies a glass raw material to the burner when forming a deposited layer of glass fine particles with a burner for producing glass fine particles on a starting material that reciprocates and rotates in the axial direction. A device for producing fine particle deposits
The glass raw material supply device is
Flow control mechanism for glass raw materials and
A supply piping line for flowing the glass raw material from the flow rate control mechanism to the burner,
An exhaust gas piping line that allows the glass raw material to flow from the flow control mechanism to the abatement device,
Pressure control mechanism and
Is equipped with
The exhaust gas piping line
Opening adjustment valve and
A piping line for the second gas that merges a second gas different from the glass raw material at a merging point provided downstream of the opening degree adjusting valve.
A pressure gauge for measuring the pressure in the exhaust gas piping line near the merging point is provided.
The pressure control mechanism is
It is a mechanism that controls the flow rate of the second gas piping line so that the pressure measured by the pressure gauge becomes a predetermined pressure.
According to the above configuration, the manufacturing apparatus does not change the flow rate of the glass raw material controlled by the flow rate control mechanism, and the flow rate of the glass raw material supplied to the burner when forming both ends of the deposited layer is set to other than both ends. It can be less than the flow rate of the glass raw material supplied to the burner when forming the portion. As a result, it is possible to prevent the effective portion of the produced glass fine particle deposit from being shortened, and to prevent the glass fine particle deposit from being damaged when it is dehydrated and sintered to make it transparent.
Further, a negative pressure is applied to the exhaust gas piping line from the abatement device, and a pressure difference is generated between the exhaust gas piping line and the supply piping line. By setting the pressure in the exhaust gas piping line to a predetermined pressure by the pressure control mechanism, the pressure difference from the inside of the supply piping line can be eliminated. As a result, when forming both ends of the sedimentary layer, for example, the opening degree adjusting valve can be fully opened so that the flow rate of the glass raw material flowing to the supply piping line side can be easily matched with the target flow rate.

（本発明の実施形態の詳細）
本発明の実施形態に係るガラス微粒子堆積体の製造方法および製造装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 (Details of Embodiments of the present invention)
Specific examples of the method for producing the glass fine particle deposit and the production apparatus according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
It should be noted that the present invention is not limited to these examples, and is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

図１は、ガラス微粒子堆積体の製造装置の一例を示す図である。
図１に示すように、ガラス微粒子堆積体の製造装置１は、外周面にガラス微粒子が堆積される出発ガラスロッド２を備えている。出発ガラスロッド２の両端にはダミー棒３が融着により接続されており、その一方のダミー棒（上方側）３は、支持棒４に固定され吊り下げられている。支持棒４は、昇降回転装置５により、回転されるとともに上下方向に往復移動される。すなわち、昇降回転装置５により出発ガラスロッド２を駆動制御する。 FIG. 1 is a diagram showing an example of an apparatus for producing a glass fine particle deposit.
As shown in FIG. 1, the apparatus 1 for producing a glass fine particle deposit body includes a starting glass rod 2 on which glass fine particles are deposited on an outer peripheral surface. Dummy rods 3 are connected to both ends of the starting glass rod 2 by fusion, and one of the dummy rods (upper side) 3 is fixed to the support rod 4 and suspended. The support rod 4 is rotated and reciprocated in the vertical direction by the elevating and rotating device 5. That is, the starting glass rod 2 is driven and controlled by the elevating / rotating device 5.

また、ガラス微粒子堆積体の製造装置１は、反応容器６と、反応容器６の上方に取り付けられた上煙突７ａと、反応容器６の下方に取り付けられた下煙突７ｂとを備えている。上煙突７ａの上部には、出発ガラスロッド２を出し入れ可能とする上蓋（図示省略）が設けられている。上煙突７ａと下煙突７ｂとは、ガラス微粒子の堆積層Ｍの両端部ＭａとＭｂが同時に収納できる長さに形成され、反応容器６の上下に密封状にして結合一体化されている。反応容器６には、ガラス微粒子を生成するための複数本（本例では、３本）のガラス微粒子生成用のバーナ８と、容器内で浮遊するガラス微粒子等を排出する排気管９が設けられている。 Further, the glass fine particle deposit manufacturing apparatus 1 includes a reaction vessel 6, an upper chimney 7a attached above the reaction vessel 6, and a lower chimney 7b attached below the reaction vessel 6. An upper lid (not shown) is provided on the upper part of the upper chimney 7a so that the starting glass rod 2 can be taken in and out. The upper chimney 7a and the lower chimney 7b are formed to have a length that allows both ends Ma and Mb of the deposited layer M of glass fine particles to be stored at the same time, and are sealed and integrated at the top and bottom of the reaction vessel 6. The reaction vessel 6 is provided with a plurality of (three in this example) burners 8 for producing glass fine particles and an exhaust pipe 9 for discharging glass fine particles and the like floating in the container. ing.

また、ガラス微粒子堆積体の製造装置１は、バーナ８にガラス原料等を供給するガラス原料供給装置１０を備えている。ガラス原料供給装置１０には、ガラスの合成に使用されなかったガラス原料等を清浄化処理する除害装置１１が接続されている。 Further, the glass fine particle deposit manufacturing apparatus 1 includes a glass raw material supply apparatus 10 that supplies a glass raw material or the like to the burner 8. The glass raw material supply device 10 is connected to an abatement device 11 that purifies a glass raw material or the like that has not been used for synthesizing glass.

ガラス微粒子堆積体の製造装置１は、例えばＯＶＤ法（外付け気相蒸着法）により、光ファイバ用の円柱状ガラス母材等のガラス合成を行う。
ＯＶＤ法は、例えば、反応容器６内で出発ガラスロッド２を軸方向に往復移動させるとともに回転させながら、その外周に、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４），四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ４），シロキサン等のガラス原料ガスを、Ｈ２等の燃料ガスとＯ２等の助燃ガスとともにバーナ８から吹き付ける。そして、火炎加水分解反応によりガラス微粒子を生成して堆積させ、ガラス微粒子堆積体として円柱状ガラス母材を合成する。 The glass fine particle deposit manufacturing apparatus 1 performs glass synthesis such as a columnar glass base material for an optical fiber by, for example, an OVD method (external vapor deposition method).
In the OVD method, for example, silicon tetrachloride (SiCl 4 ), germanium tetrachloride (GeCl 4 ), siloxane, etc. are formed on the outer periphery of the starting glass rod 2 while being reciprocally moved and rotated in the reaction vessel 6 in the axial direction. The glass raw material gas is sprayed from the burner 8 together with the fuel gas such as H 2 and the auxiliary gas such as O 2 . Then, glass fine particles are generated and deposited by a flame hydrolysis reaction, and a columnar glass base material is synthesized as a glass fine particle deposit.

具体的には、先ず、出発ガラスロッド２の両端に取付けたダミー棒３の一方を昇降回転装置５の支持棒４に取付け、昇降回転装置５により出発ガラスロッド２を回転させながら下方向に移動させる。ガラス微粒子の堆積の始端（下端部Ｍａ）が反応容器６内に進入し、バーナ８から噴射されるガラス原料ガスを含む酸水素火炎によって、火炎加水分解反応によりガラス微粒子の生成と堆積が開始される。出発ガラスロッド２の外周面には、第一層目のガラス微粒子の堆積層Ｍ（以下、第一層目の堆積層Ｍと称す）が軸方向に沿って順次形成される。
以後、反応容器６内で出発ガラスロッド２を軸方向に往復移動させて堆積層Ｍを多層に積層し、所定の外径のガラス微粒子堆積体が形成される。形成されたガラス微粒子堆積体は、中央の有効部の両側がテーパー状の非有効部となっている。
形成されたガラス微粒子堆積体は、焼結炉（図示省略）で脱水加熱処理されて透明ガラス化される。 Specifically, first, one of the dummy rods 3 attached to both ends of the starting glass rod 2 is attached to the support rod 4 of the elevating and rotating device 5, and the starting glass rod 2 is rotated downward by the elevating and rotating device 5. Let me. The starting point (lower end Ma) of the deposition of the glass fine particles enters the reaction vessel 6, and the hydrogen acid flame containing the glass raw material gas injected from the burner 8 starts the generation and deposition of the glass fine particles by the flame hydrolysis reaction. To. On the outer peripheral surface of the starting glass rod 2, a first-layer glass fine particle deposit layer M (hereinafter, referred to as a first-layer deposit layer M) is sequentially formed along the axial direction.
After that, the starting glass rod 2 is reciprocated in the reaction vessel 6 in the axial direction to stack the deposited layers M in multiple layers, and a glass fine particle deposit having a predetermined outer diameter is formed. In the formed glass fine particle deposit, both sides of the central effective portion are tapered ineffective portions.
The formed glass fine particle deposits are dehydrated and heat-treated in a sintering furnace (not shown) to be transparently vitrified.

図２は、ガラス原料供給装置１０の構成を示すブロック図である。
ガラス原料供給装置１０は、ガスを供給する流路として、原料ガス供給部１２からバーナ８等に向けてガラス原料ガスを供給する原料ガス供給ラインＬ１と、パージガス供給部１３からバーナ８等に向けて不活性のパージガス（例えば、Ｎ２）を供給するパージガス供給ラインＬ２とを備えている。また、ガラス原料供給装置１０は、原料ガス供給ラインＬ１とパージガス供給ラインＬ２とが合流された合流ラインＬ３と、合流ラインＬ３から分岐してバーナ８に向かう供給配管ラインＬ４と、合流ラインＬ３から分岐して除害装置１１に向かう排ガス配管ラインＬ５（分岐配管ラインの一例）とを備えている。さらに、ガラス原料供給装置１０は、パージガス供給ラインＬ２から分岐して上記排ガス配管ラインＬ５に合流する第二のガス配管ラインＬ６を備えている。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the glass raw material supply device 10.
The glass raw material supply device 10 serves as a gas supply flow path from the raw material gas supply unit 12 toward the burner 8 and the like, and the raw material gas supply line L1 that supplies the glass raw material gas from the purge gas supply unit 13 toward the burner 8 and the like. Te inert purge gas (e.g., N 2) and a purge gas supply line L2 for supplying. Further, the glass raw material supply device 10 is provided from the merging line L3 where the raw material gas supply line L1 and the purge gas supply line L2 are merged, the supply piping line L4 branching from the merging line L3 and heading for the burner 8, and the merging line L3. It is provided with an exhaust gas piping line L5 (an example of a branch piping line) that branches and heads for the abatement device 11. Further, the glass raw material supply device 10 includes a second gas piping line L6 that branches from the purge gas supply line L2 and joins the exhaust gas piping line L5.

原料ガス供給ラインＬ１には、電磁弁１４ａで操作される空気式操作弁１５ａが設けられ、パージガス供給ラインＬ２には、電磁弁１４ｂで操作される空気式操作弁１５ｂが設けられている。そして、原料ガス供給ラインＬ１の空気式操作弁１５ａの下流側とパージガス供給ラインＬ２の空気式操作弁１５ｂの下流側とが合流して合流ラインＬ３となっている。 The raw material gas supply line L1 is provided with a pneumatically operated valve 15a operated by a solenoid valve 14a, and the purge gas supply line L2 is provided with a pneumatically operated valve 15b operated by a solenoid valve 14b. Then, the downstream side of the pneumatically operated valve 15a of the raw material gas supply line L1 and the downstream side of the pneumatically operated valve 15b of the purge gas supply line L2 merge to form a merging line L3.

合流ラインＬ３の途中には、当該合流ラインＬ３を通過するガスの流量を制御することが可能な流量制御機構１６（例えば、ＭＦＣ（Ｍａｓｓ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ））が設けられている。そして、合流ラインＬ３の流量制御機構１６の下流側において、合流ラインＬ３が供給配管ラインＬ４と排ガス配管ラインＬ５とに分岐されている。 A flow rate control mechanism 16 (for example, MFC (Mass Flow Controller)) capable of controlling the flow rate of the gas passing through the merging line L3 is provided in the middle of the merging line L3. Then, on the downstream side of the flow rate control mechanism 16 of the merging line L3, the merging line L3 is branched into a supply piping line L4 and an exhaust gas piping line L5.

供給配管ラインＬ４には、電磁弁１４ｃで操作される空気式操作弁１５ｃが設けられ、排ガス配管ラインＬ５には、電磁弁１４ｄで操作される空気式操作弁１５ｄが設けられている。また、排ガス配管ラインＬ５における空気式操作弁１５ｄの下流側には、通過するガスの流量を制御することが可能な開度調整弁１７が設けられている。供給配管ラインＬ４の空気式操作弁１５ｃの下流側にはバーナ８が接続され、排ガス配管ラインＬ５の開度調整弁１７の下流側（出口）には除害装置１１が接続されている。 The supply piping line L4 is provided with a pneumatic operation valve 15c operated by the solenoid valve 14c, and the exhaust gas piping line L5 is provided with a pneumatic operation valve 15d operated by the solenoid valve 14d. Further, on the downstream side of the pneumatically operated valve 15d in the exhaust gas piping line L5, an opening degree adjusting valve 17 capable of controlling the flow rate of the passing gas is provided. A burner 8 is connected to the downstream side of the pneumatic operation valve 15c of the supply piping line L4, and an abatement device 11 is connected to the downstream side (outlet) of the opening degree adjusting valve 17 of the exhaust gas piping line L5.

第二のガス配管ラインＬ６の途中には、当該第二のガス配管ラインＬ６を通過する不活性ガス（例えば、Ｎ２）の流量を制御することが可能な圧力制御機構１８（例えば、ＭＦＣ）が設けられている。第二のガス配管ラインＬ６は、圧力制御機構１８の下流側において、上記排ガス配管ラインＬ５の開度調整弁１７の下流側（例えば、合流ポイント１９と称する）に合流されている。圧力制御機構１８は、第二のガス配管ラインＬ６を通過するガスの流量を制御することにより、すなわち、第二のガス配管ラインＬ６から排ガス配管ラインＬ５へ流すガスの流量を制御することにより、排ガス配管ラインＬ５内の圧力を変化させうる。 In the middle of the second gas piping line L6, a pressure control mechanism 18 (for example, MFC) capable of controlling the flow rate of the inert gas (for example, N 2 ) passing through the second gas piping line L6 is used. Is provided. The second gas piping line L6 joins the downstream side of the opening degree adjusting valve 17 of the exhaust gas piping line L5 (for example, referred to as a merging point 19) on the downstream side of the pressure control mechanism 18. The pressure control mechanism 18 controls the flow rate of the gas passing through the second gas piping line L6, that is, by controlling the flow rate of the gas flowing from the second gas piping line L6 to the exhaust gas piping line L5. The pressure in the exhaust gas piping line L5 can be changed.

排ガス配管ラインＬ５には、合流ポイント１９付近における排ガス配管ラインＬ５内の圧力を測定する圧力計２０が設けられている。本例において、圧力を測定する「合流ポイント付近」とは、排ガス配管ラインＬ５における合流ポイント１９より下流側の領域も含むが、好ましくは、合流ポイント１９と開度調整弁１７との間の領域を意味する。特に、開度調整弁１７直後の領域が好ましい。圧力制御機構１８は、圧力計２０で測定される排ガス配管ラインＬ５内の圧力が所定の圧力となるように、第二のガス配管ラインＬ６から排ガス配管ラインＬ５へ流すガスの流量を制御する。上記の所定の圧力は、好ましくは、バーナ８側の反応容器６内の圧力と同じ圧力（例えば、大気圧）である。 The exhaust gas piping line L5 is provided with a pressure gauge 20 for measuring the pressure in the exhaust gas piping line L5 near the confluence point 19. In this example, the “near the merging point” for measuring the pressure includes a region on the downstream side of the merging point 19 in the exhaust gas piping line L5, but preferably a region between the merging point 19 and the opening degree adjusting valve 17. Means. In particular, the region immediately after the opening degree adjusting valve 17 is preferable. The pressure control mechanism 18 controls the flow rate of gas flowing from the second gas piping line L6 to the exhaust gas piping line L5 so that the pressure in the exhaust gas piping line L5 measured by the pressure gauge 20 becomes a predetermined pressure. The above-mentioned predetermined pressure is preferably the same pressure as the pressure in the reaction vessel 6 on the burner 8 side (for example, atmospheric pressure).

次に、図２に示すガラス原料供給装置１０の動作を図３のガラス微粒子の堆積位置による開度調整弁の開度と除害装置および反応容器へのガラス原料の流量の関係を参照しつつ説明する。 Next, the operation of the glass raw material supply device 10 shown in FIG. 2 is performed with reference to the relationship between the opening degree of the opening degree adjusting valve according to the deposition position of the glass fine particles in FIG. 3 and the flow rate of the glass raw material to the abatement device and the reaction vessel. explain.

図３に示す一回（今回）のトラバース（バーナ８に対する出発ガラスロッド２の一方向への相対移動）において、堆積層Ｍの下端部Ｍａから上端部Ｍｂまで一層分のガラス微粒子の堆積が行なわれる。
前回のトラバース（上端部Ｍｂから下端部Ｍａまで）において、有効部が終了するガラス微粒子の堆積位置Ｓ１において、開度調整弁１７を開放させる制御信号が制御部（図示省略）から出力される。この制御信号に基づいて、開度調整弁１７が駆動され開度調整弁１７の開度が０％から徐々に大きくなる。これにより、合流ラインＬ３の流量制御機構１６から供給される一定流量Ｆ１のガラス原料ガスは、排ガス配管ラインＬ５へ流れ始め、その流量が開度調整弁１７の開度に応じて０から徐々に増加していく。反対に供給配管ラインＬ４へ流れていたガラス原料ガスの流量はＦ１から徐々に減少していく。排ガス配管ラインＬ５へ流れるガラス原料ガスは除害装置１１へ排出され、供給配管ラインＬ４へ流れるガラス原料ガスはバーナ８へ供給される。 In one traverse (relative movement of the starting glass rod 2 with respect to the burner 8 in one direction) shown in FIG. 3, one layer of glass fine particles is deposited from the lower end Ma to the upper end Mb of the sedimentary layer M. Is done.
In the previous traverse (from the upper end portion Mb to the lower end portion Ma), a control signal for opening the opening degree adjusting valve 17 is output from the control unit (not shown) at the deposition position S1 of the glass fine particles at which the effective portion ends. Based on this control signal, the opening degree adjusting valve 17 is driven, and the opening degree of the opening degree adjusting valve 17 gradually increases from 0%. As a result, the glass raw material gas having a constant flow rate F1 supplied from the flow rate control mechanism 16 of the merging line L3 starts to flow to the exhaust gas piping line L5, and the flow rate gradually starts from 0 according to the opening degree of the opening degree adjusting valve 17. It will increase. On the contrary, the flow rate of the glass raw material gas flowing to the supply piping line L4 gradually decreases from F1. The glass raw material gas flowing to the exhaust gas piping line L5 is discharged to the abatement device 11, and the glass raw material gas flowing to the supply piping line L4 is supplied to the burner 8.

ガラス微粒子の堆積位置が下端部Ｍａに至った時点において前回のトラバースが終了し、開度調整弁１７の開度が１００％になる。このとき、排ガス配管ラインＬ５の流量はＦ２となり、供給配管ラインＬ４の流量はＦ１よりも小さくなる。トラバース方向が反転し、下端部Ｍａから今回のトラバースが開始され、開度調整弁１７の開度が１００％から徐々に小さくなる。これにより、排ガス配管ラインＬ５へ流れるガラス原料ガスの流量はＦ２から徐々に減少していく。反対に供給配管ラインＬ４へ流れるガラス原料ガスの流量は徐々に増加していく。排ガス配管ラインＬ５へ流れるガラス原料ガスは除害装置１１へ排出され、供給配管ラインＬ４へ流れるガラス原料ガスはバーナ８へ供給される。 When the deposition position of the glass fine particles reaches the lower end Ma, the previous traverse ends, and the opening degree of the opening degree adjusting valve 17 becomes 100%. At this time, the flow rate of the exhaust gas piping line L5 becomes F2, and the flow rate of the supply piping line L4 becomes smaller than that of F1. The traverse direction is reversed, the current traverse is started from the lower end Ma, and the opening degree of the opening degree adjusting valve 17 gradually decreases from 100%. As a result, the flow rate of the glass raw material gas flowing to the exhaust gas piping line L5 gradually decreases from F2. On the contrary, the flow rate of the glass raw material gas flowing to the supply piping line L4 gradually increases. The glass raw material gas flowing to the exhaust gas piping line L5 is discharged to the abatement device 11, and the glass raw material gas flowing to the supply piping line L4 is supplied to the burner 8.

続いて、開度調整弁１７の開度が０％となったガラス微粒子の堆積位置Ｓ１で非有効部が終了し、排ガス配管ラインＬ５を閉じる制御信号が制御部から出力される。この制御信号に基づいて、空気式操作弁１５ｄが開から閉状態とされる。これにより、この時点で、排ガス配管ラインＬ５へ流れるガラス原料ガスの流量は０となる。また、供給配管ラインＬ４へ流れるガラス原料ガスの流量はＦ１になる。流量が一定流量Ｆ１となったガラス原料ガスがバーナ８へ供給されることにより、有効部が形成されていく。 Subsequently, the ineffective portion ends at the deposition position S1 of the glass fine particles in which the opening degree of the opening degree adjusting valve 17 becomes 0%, and a control signal for closing the exhaust gas piping line L5 is output from the control unit. Based on this control signal, the pneumatic operation valve 15d is opened to closed. As a result, at this point, the flow rate of the glass raw material gas flowing to the exhaust gas piping line L5 becomes zero. Further, the flow rate of the glass raw material gas flowing to the supply piping line L4 becomes F1. The effective portion is formed by supplying the glass raw material gas having a constant flow rate F1 to the burner 8.

続いて、ガラス微粒子の堆積位置が上端部Ｍｂに近づきＳ２（非有効部の開始位置）となった時点で、制御信号が制御部から出力される。この制御信号に基づいて、空気式操作弁１５ｄが閉から開状態とされ、開度調整弁１７がその開度を０％から徐々に大きくするように駆動される。これにより、合流ラインＬ３の流量制御機構１６から一定流量Ｆ１で供給されるガラス原料ガスは、排ガス配管ラインＬ５へ流れ始める。そして、排ガス配管ラインＬ５への流量が開度調整弁１７の開度に応じて徐々に増加していく。反対に供給配管ラインＬ４へ流れていたガラス原料ガスの流量は徐々に減少していく。 Subsequently, when the deposition position of the glass fine particles approaches the upper end portion Mb and reaches S2 (start position of the ineffective portion), a control signal is output from the control unit. Based on this control signal, the pneumatic operation valve 15d is opened from the closed state, and the opening degree adjusting valve 17 is driven so as to gradually increase the opening degree from 0%. As a result, the glass raw material gas supplied from the flow rate control mechanism 16 of the merging line L3 at a constant flow rate F1 starts to flow to the exhaust gas piping line L5. Then, the flow rate to the exhaust gas piping line L5 gradually increases according to the opening degree of the opening degree adjusting valve 17. On the contrary, the flow rate of the glass raw material gas flowing to the supply piping line L4 gradually decreases.

ガラス微粒子の堆積位置が上端部Ｍｂとなった時点で開度調整弁１７の開度は１００％となり、排ガス配管ラインＬ５へ流れるガスの流量は最大のＦ２となる。また、供給配管ラインＬ４へ流れるガスの流量は最小となり、今回のトラバース（堆積層Ｍの下端部Ｍａから上端部Ｍｂまで）のガラス微粒子の堆積が終了する。 When the deposition position of the glass fine particles reaches the upper end portion Mb, the opening degree of the opening degree adjusting valve 17 becomes 100%, and the flow rate of the gas flowing to the exhaust gas piping line L5 becomes the maximum F2. Further, the flow rate of the gas flowing to the supply piping line L4 becomes the minimum, and the deposition of the glass fine particles in the traverse (from the lower end Ma to the upper end Mb of the deposition layer M) is completed.

続いて、トラバース方向が反転し、次回のトラバース（堆積層Ｍの上端部Ｍｂから下端部Ｍａまで）に入り、制御信号により開度調整弁１７が駆動され開度調整弁の開度が１００％から小さくなっていく。これにより、排ガス配管ラインＬ５へ流れるガラス原料ガスの流量はＦ２から徐々に減少していく。反対に供給配管ラインＬ４へ流れるガラス原料ガスの流量は徐々に増加していく。ガラス微粒子の堆積位置がＳ２となった時点で開度調整弁１７の開度が０％となり、下端部Ｍａ側に向かう堆積が上記と同様の各段階を経て行われる。 Subsequently, the traverse direction is reversed, and the next traverse (from the upper end Mb to the lower end Ma of the deposition layer M) is entered, the opening adjustment valve 17 is driven by the control signal, and the opening degree of the opening adjustment valve is 100%. It gets smaller from. As a result, the flow rate of the glass raw material gas flowing to the exhaust gas piping line L5 gradually decreases from F2. On the contrary, the flow rate of the glass raw material gas flowing to the supply piping line L4 gradually increases. When the deposition position of the glass fine particles becomes S2, the opening degree of the opening degree adjusting valve 17 becomes 0%, and the deposition toward the lower end Ma side is performed through the same steps as described above.

上記のようにして、堆積層Ｍを多層に積層していき、所定の外径のガラス微粒子堆積体が形成されたら、ガラス微粒子の堆積を終了する。このとき、原料ガス供給ラインＬ１の空気式操作弁１５ａを閉じて、パージガス供給ラインＬ２の空気式操作弁１５ｂを開ける。これにより、パージガス供給部１３からパージガスが、パージガス供給ラインＬ２，合流ラインＬ３（流量制御機構１６），供給配管ラインＬ４を通って、バーナ８を介して反応容器６に供給され、これらの経路内に残っているガラス原料ガスが排出される。 As described above, the sedimentary layers M are laminated in multiple layers, and when a glass fine particle deposit having a predetermined outer diameter is formed, the deposition of the glass fine particles is completed. At this time, the pneumatically operated valve 15a of the raw material gas supply line L1 is closed, and the pneumatically operated valve 15b of the purge gas supply line L2 is opened. As a result, the purge gas is supplied from the purge gas supply unit 13 to the reaction vessel 6 via the burner 8 through the purge gas supply line L2, the merging line L3 (flow rate control mechanism 16), and the supply piping line L4, and in these paths. The glass raw material gas remaining in the glass is discharged.

以上のように、本実施形態のガラス微粒子堆積体の製造装置および製造方法は、堆積層Ｍの両端部Ｍａ，Ｍｂを形成する際にも流量制御機構１６で制御するガラス原料ガスの流量を変えないので、流量を変えてから一定流量に落ち着くまでの流量変動がない。これにより、流量変動に起因する非有効部の発生を抑えることができ、製造されるガラス微粒子堆積体の有効部が短くなることを抑制できる。
また、両端部Ｍａ，Ｍｂおよびその近傍を形成する際には、例えば、流量制御機構１６から供給されるガラス原料ガスの一部を排ガス配管ラインＬ５に流すことで、バーナ８へ供給するガラス原料ガスの流量を少なくする。これにより、製造されるガラス微粒子堆積体に対して脱水及び焼結を行って透明化する際に気泡の発生を抑制し、気泡によるガラス微粒子堆積体の破損を抑制することができる。 As described above, the apparatus and method for producing the glass fine particle deposits of the present embodiment change the flow rate of the glass raw material gas controlled by the flow rate control mechanism 16 even when forming both ends Ma and Mb of the sedimentary layer M. Since there is no such thing, there is no change in the flow rate from changing the flow rate to settling at a constant flow rate. As a result, it is possible to suppress the generation of ineffective parts due to the fluctuation of the flow rate, and it is possible to suppress the shortening of the effective parts of the produced glass fine particle deposit.
Further, when forming Ma, Mb at both ends and their vicinity, for example, a glass raw material supplied to the burner 8 by flowing a part of the glass raw material gas supplied from the flow rate control mechanism 16 through the exhaust gas piping line L5. Reduce the gas flow rate. As a result, it is possible to suppress the generation of bubbles when dehydrating and sintering the produced glass fine particle deposits to make them transparent, and to suppress damage to the glass fine particle deposits due to the bubbles.

また、バーナ８へ供給するガラス原料ガスにガラスの屈折率を調整するための添加剤としての四塩化ゲルマニウムが含まれる場合、バーナ８へ供給される四塩化ゲルマニウムの流量が不安定になることを抑制することができる。このため、製造されるガラス微粒子堆積体の屈折率分布を安定化させることができる。 Further, when the glass raw material gas supplied to the burner 8 contains germanium tetrachloride as an additive for adjusting the refractive index of the glass, the flow rate of the germanium tetrachloride supplied to the burner 8 becomes unstable. It can be suppressed. Therefore, the refractive index distribution of the produced glass fine particle deposit can be stabilized.

また、排ガス配管ラインＬ５に設けられた開度調整弁１７の開度を調整することで供給配管ラインＬ４に供給されるガラス原料ガスの流量を徐々に増減させることができる。このため、ガラス原料ガスの流量が急激に変化することに起因する非有効部の歪みの発生を抑制することができる。 Further, the flow rate of the glass raw material gas supplied to the supply piping line L4 can be gradually increased or decreased by adjusting the opening degree of the opening degree adjusting valve 17 provided in the exhaust gas piping line L5. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of distortion of the ineffective portion due to a sudden change in the flow rate of the glass raw material gas.

また、排ガス配管ラインＬ５内には除害装置１１から負圧がかかるため、排ガス配管ラインＬ５内と供給配管ラインＬ４内とで圧力差が生じうる。これに対して、圧力制御機構１８による圧力制御により排ガス配管ラインＬ５内の圧力を所定の圧力に調整することで、供給配管ラインＬ４内との圧力差を無くすことができる。このため、堆積層Ｍの非有効部を形成する際に、開度調整弁１７を開閉させていく過程において供給配管ラインＬ４側に流れるガラス原料ガスの流量を安定して変化させることができる。これにより、例えば開度調整弁１７を全開にしたとき、供給配管ラインＬ４側に流れるガラス原料ガスの流量をターゲットとする流量に合わせやすくできる。 Further, since a negative pressure is applied from the abatement device 11 in the exhaust gas piping line L5, a pressure difference may occur between the exhaust gas piping line L5 and the supply piping line L4. On the other hand, by adjusting the pressure in the exhaust gas piping line L5 to a predetermined pressure by pressure control by the pressure control mechanism 18, it is possible to eliminate the pressure difference from the supply piping line L4. Therefore, when the ineffective portion of the deposited layer M is formed, the flow rate of the glass raw material gas flowing to the supply piping line L4 side can be stably changed in the process of opening and closing the opening / closing valve 17. Thereby, for example, when the opening degree adjusting valve 17 is fully opened, the flow rate of the glass raw material gas flowing on the supply piping line L4 side can be easily matched with the target flow rate.

以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。 Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Further, the number, position, shape and the like of the constituent members described above are not limited to the above-described embodiment, and can be changed to a number, position, shape and the like suitable for carrying out the present invention.

１ ガラス微粒子堆積体の製造装置
２ 出発ガラスロッド
６ 反応容器
８ バーナ
１０ ガラス原料供給装置
１１ 除害装置
１２ 原料ガス供給部
１３ パージガス供給部
１６ 流量制御機構
１７ 開度調整弁
１８ 圧力制御機構
１９ 合流ポイント
２０ 圧力計
Ｌ４ 供給配管ライン
Ｌ５ 排ガス配管ライン（分岐配管ラインの一例）
Ｌ６ 第二のガス配管ライン
Ｍ 堆積層
Ｍａ 下端部
Ｍｂ 上端部 1 Manufacturing equipment for glass fine particle deposits 2 Starting glass rod 6 Reaction vessel 8 Burner 10 Glass raw material supply equipment 11 Harmment equipment 12 Raw material gas supply unit 13 Purge gas supply unit 16 Flow control mechanism 17 Opening adjustment valve 18 Pressure control mechanism 19 Confluence Point 20 Pressure gauge L4 Supply piping line L5 Exhaust gas piping line (an example of branch piping line)
L6 Second gas piping line M Sedimentary layer Ma Lower end Mb Upper end

Claims (5)

ガラス微粒子生成用のバーナに流量制御機構でガラス原料の流量を制御しつつ供給し、軸方向に往復移動するとともに回転する出発材に、ガラス微粒子の堆積層を形成するガラス微粒子堆積体の製造方法であって、
前記流量制御機構から前記バーナに前記ガラス原料を流す供給配管ラインと、前記供給配管ラインの途中で前記供給配管ラインから分岐する分岐配管ラインと、が設けられており、
前記流量制御機構で制御する前記分岐配管ラインが分岐する前の前記供給配管ラインにおける前記ガラス原料の流量を変えずに、前記分岐配管ラインに前記ガラス原料を流す流量を変えることで、前記堆積層の両端部を形成する際に前記バーナへ供給する前記ガラス原料の流量を、前記両端部以外の部分を形成する際に前記バーナへ供給する前記ガラス原料の流量よりも少なくする、ガラス微粒子堆積体の製造方法。 A method for producing a glass fine particle deposit that forms a glass fine particle deposit layer on a starting material that reciprocates and rotates in the axial direction by supplying the burner for producing glass fine particles while controlling the flow rate of the glass raw material with a flow control mechanism. And
A supply piping line for flowing the glass raw material from the flow rate control mechanism to the burner and a branch piping line branching from the supply piping line in the middle of the supply piping line are provided.
The deposited layer is formed by changing the flow rate of the glass raw material flowing through the branch piping line without changing the flow rate of the glass raw material in the supply piping line before the branch piping line controlled by the flow rate control mechanism branches. The flow rate of the glass raw material supplied to the burner when forming both ends of the glass is smaller than the flow rate of the glass raw material supplied to the burner when forming the portions other than the both ends. Manufacturing method. 前記ガラス原料は、四塩化ゲルマニウムを含む、請求項１に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法。 The method for producing a glass fine particle deposit according to claim 1, wherein the glass raw material contains germanium tetrachloride. 前記分岐配管ラインの途中に配置された開度調整弁が設けられており、
前記開度調整弁の開度を調整し、前記堆積層の両端部を形成する際に前記バーナへ供給する前記ガラス原料の流量を、前記両端部以外の部分を形成する際に前記バーナへ供給する前記ガラス原料の流量よりも少なくする、請求項１または請求項２に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法。 And before Symbol branch pipes disposed in the middle of the line the opening regulating valve is provided,
The opening degree of the opening degree adjusting valve is adjusted, and the flow rate of the glass raw material supplied to the burner when forming both ends of the deposited layer is supplied to the burner when forming the portions other than the both ends. The method for producing a glass fine particle deposit according to claim 1 or 2, wherein the flow rate is smaller than the flow rate of the glass raw material. 前記分岐配管ラインの出口には除害装置が設けられており、
前記堆積層の両端部を形成する際に、前記除害装置に前記ガラス原料を流すとともに、前記分岐配管ライン内の圧力を所定の圧力に調整する、請求項３に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法。 An abatement device is provided at the outlet of the branch piping line.
The glass fine particle deposit according to claim 3, wherein when both ends of the sedimentary layer are formed, the glass raw material is flowed through the abatement device and the pressure in the branch piping line is adjusted to a predetermined pressure. Production method. 軸方向に往復移動するとともに回転する出発材に、ガラス微粒子生成用のバーナでガラス微粒子の堆積層を形成する際に、前記バーナにガラス原料を供給するガラス原料供給装置を備えたガラス微粒子堆積体の製造装置であって、
前記ガラス原料供給装置は、
ガラス原料の流量制御機構と、
前記流量制御機構から前記バーナに前記ガラス原料を流す供給配管ラインと、
前記供給配管ラインの途中で前記供給配管ラインから分岐して除害装置に前記ガラス原料を流す排ガス配管ラインと、
圧力制御機構と、
を備えており、
前記排ガス配管ラインは、
開度調整弁と、
前記ガラス原料とは異なる第二のガスを、前記開度調整弁の下流に設けられた合流ポイントにおいて合流させる前記第二のガスの配管ラインと、
前記合流ポイント付近において前記排ガス配管ライン内の圧力を測定する圧力計と、を備え、
前記圧力制御機構は、
前記圧力計で測定される圧力が所定の圧力となるように前記第二のガスの配管ラインの流量を制御する機構であり、
前記ガラス原料供給装置は、
さらに、前記開度調整弁の開度を調整する制御部を備え、
前記制御部は、前記開度調整弁の開度を調整して前記排ガス配管ラインに流す前記ガラス原料の流量を変えることで、前記流量制御機構で制御される前記排ガス配管ラインが分岐する前の前記供給配管ラインにおける前記ガラス原料の流量を変えずに、前記堆積層の両端部を形成する際に前記バーナへ供給する前記ガラス原料の流量を、前記両端部以外の部分を形成する際に前記バーナへ供給する前記ガラス原料の流量よりも少なくするように制御する、ガラス微粒子堆積体の製造装置。 A glass fine particle deposit body provided with a glass raw material supply device that supplies a glass raw material to the burner when forming a glass fine particle deposit layer with a burner for producing glass fine particles on a starting material that reciprocates and rotates in the axial direction. It is a manufacturing equipment of
The glass raw material supply device is
Flow control mechanism for glass raw materials and
A supply piping line for flowing the glass raw material from the flow rate control mechanism to the burner,
An exhaust gas piping line that branches off from the supply piping line in the middle of the supply piping line and flows the glass raw material to the abatement device.
Pressure control mechanism and
Is equipped with
The exhaust gas piping line
Opening adjustment valve and
A piping line for the second gas that merges a second gas different from the glass raw material at a merging point provided downstream of the opening degree adjusting valve.
A pressure gauge for measuring the pressure in the exhaust gas piping line near the merging point is provided.
The pressure control mechanism is
Mowing mechanism der the pressure measured by the pressure gauge for controlling the flow rate of the pipeline of the second gas to a predetermined pressure,
The glass raw material supply device is
Further, a control unit for adjusting the opening degree of the opening degree adjusting valve is provided.
The control unit adjusts the opening degree of the opening degree adjusting valve to change the flow rate of the glass raw material flowing through the exhaust gas piping line, so that the exhaust gas piping line controlled by the flow rate control mechanism is before branching. The flow rate of the glass raw material supplied to the burner when forming both ends of the deposition layer without changing the flow rate of the glass raw material in the supply piping line is used when forming the portions other than the both ends. An apparatus for producing a glass fine particle deposit , which is controlled to be smaller than the flow rate of the glass raw material supplied to the burner .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020116522A1 (en) * 2018-12-04 2020-06-11 住友電気工業株式会社 Raw material supply device for production of glass fine particle deposits and raw material supply method
JP7058627B2 (en) * 2019-06-11 2022-04-22 信越化学工業株式会社 Manufacturing equipment and manufacturing method for porous glass base material for optical fiber
JP7194301B2 (en) * 2019-06-11 2022-12-21 信越化学工業株式会社 Manufacturing method of porous glass base material for optical fiber
JP7310373B2 (en) * 2019-07-03 2023-07-19 住友電気工業株式会社 Frit feeder and filter replacement method for frit feeder
CN112939447A (en) * 2021-03-22 2021-06-11 杭州金星通光纤科技有限公司 Manufacturing method for reducing production cost of optical fiber preform

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3521415B2 (en) * 1995-10-26 2004-04-19 住友電気工業株式会社 Manufacturing method of optical fiber preform
JP3521681B2 (en) * 1996-08-13 2004-04-19 住友電気工業株式会社 Manufacturing method of optical fiber preform
JP2001048550A (en) * 1999-07-30 2001-02-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Apparatus and method for producing porous glass preform
JP4467197B2 (en) * 2001-02-26 2010-05-26 信越化学工業株式会社 Porous glass base material manufacturing apparatus and manufacturing method
JP2003212554A (en) * 2002-01-24 2003-07-30 Sumitomo Electric Ind Ltd Method and apparatus for manufacturing fine glass particle deposit
JP2009102207A (en) * 2007-10-25 2009-05-14 Sumitomo Electric Ind Ltd Method and apparatus for manufacturing fine glass particle deposit
JP2012176861A (en) * 2011-02-25 2012-09-13 Asahi Glass Co Ltd Method and apparatus for producing porous glass fine particle deposit

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