JPH06227825A - 多孔質ガラス母材の製造方法 - Google Patents
多孔質ガラス母材の製造方法Info
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 本発明は多重管バーナー中で気体ガラス原
料を反応させてガラス微粒子を発生させ、これを担体上
に高い付着率で堆積させ、この際に気体ガラス原料が爆
発可燃性のものであっても逆火現象を防止できるように
した多孔質ガラス母材製造方法の提供を目的とするもの
である。 【構成】 本発明による多孔質ガラス母材の製造方法
は、気体ガラス原料を火炎中で反応させてガラス微粒子
を生成させる多重管構造バーナーにおいて、その中心ノ
ズルに酸素ガスを流し、その外側周囲のノズルから気体
ガラス原料ガスを供給し、さらにその外側周囲のノズル
から酸素ガスを供給することを特徴とするものである。
料を反応させてガラス微粒子を発生させ、これを担体上
に高い付着率で堆積させ、この際に気体ガラス原料が爆
発可燃性のものであっても逆火現象を防止できるように
した多孔質ガラス母材製造方法の提供を目的とするもの
である。 【構成】 本発明による多孔質ガラス母材の製造方法
は、気体ガラス原料を火炎中で反応させてガラス微粒子
を生成させる多重管構造バーナーにおいて、その中心ノ
ズルに酸素ガスを流し、その外側周囲のノズルから気体
ガラス原料ガスを供給し、さらにその外側周囲のノズル
から酸素ガスを供給することを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多孔質ガラス母材の製造
方法、特には多重管バーナーを用いて気体ガラス原料か
らガラス微粒子を生成させ、これを担体上に堆積して多
孔質ガラス母材を製造する方法の改良に関するものであ
る。
方法、特には多重管バーナーを用いて気体ガラス原料か
らガラス微粒子を生成させ、これを担体上に堆積して多
孔質ガラス母材を製造する方法の改良に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ用ガラス母材の製造は四塩化
けい素などの気体ガラス原料を多重管構造のバーナーに
送り、この火炎中での火炎加水分解または酸化反応でガ
ラス微粒子を生成させ、このガラス微粒子を担体上に堆
積して多孔質ガラス母材を作り、ついでこの多孔質ガラ
ス母材を焼結、溶融して透明ガラス化するという方法で
作られている。
けい素などの気体ガラス原料を多重管構造のバーナーに
送り、この火炎中での火炎加水分解または酸化反応でガ
ラス微粒子を生成させ、このガラス微粒子を担体上に堆
積して多孔質ガラス母材を作り、ついでこの多孔質ガラ
ス母材を焼結、溶融して透明ガラス化するという方法で
作られている。
【０００３】この場合、多重管バーナーに対するガスの
供給は通常その斜視図である図２に示されているよう
に、５重管からなるバーナーの中心ノズル11に気体ガラ
ス原料ガスまたは気体原料ガスと不活性ガスとの混合ガ
スが流され、その外側周囲の No.２のノズル12に不活性
ガスが、その外側周囲の No.３のノズル13から水素ガス
が、その外側周囲の No.４のノズル14からは不活性ガス
が、さらにその外側周囲の No.５ノズル15から酸素ガス
がそれぞれ供給されるようにされている。
供給は通常その斜視図である図２に示されているよう
に、５重管からなるバーナーの中心ノズル11に気体ガラ
ス原料ガスまたは気体原料ガスと不活性ガスとの混合ガ
スが流され、その外側周囲の No.２のノズル12に不活性
ガスが、その外側周囲の No.３のノズル13から水素ガス
が、その外側周囲の No.４のノズル14からは不活性ガス
が、さらにその外側周囲の No.５ノズル15から酸素ガス
がそれぞれ供給されるようにされている。
【０００４】そして、このノズル13、15から供給される
水素ガス、酸素ガスによってこのバーナーには酸水素火
炎が形成され、この火炎中で中心ノズル１から供給され
る気体ガラス原料が火炎加水分解され、ここに発生した
シリカ微粒子が担体上に堆積されて多孔質ガラス母材と
なるのであるが、この方法においては気体ガラス原料の
反応性を高めるためにこの中心ノズル11に酸素ガスを添
加することも公知とされている。
水素ガス、酸素ガスによってこのバーナーには酸水素火
炎が形成され、この火炎中で中心ノズル１から供給され
る気体ガラス原料が火炎加水分解され、ここに発生した
シリカ微粒子が担体上に堆積されて多孔質ガラス母材と
なるのであるが、この方法においては気体ガラス原料の
反応性を高めるためにこの中心ノズル11に酸素ガスを添
加することも公知とされている。
【０００５】しかし、この中心ノズルに気体ガラス原料
とＯ2 との混合ガスを流すと、この気体原料ガスが四塩
化けい素(SiCl4) のように非爆発可燃性のものであると
きには問題がないものの、この気体ガラス原料がCH3SiC
l3、(CH3)2SiCl2 、(CH3)3SiCl、HSiCl3などのように爆
発可燃性のものであるときにはバーナー中で逆火現象が
生ずるという問題がある。
とＯ2 との混合ガスを流すと、この気体原料ガスが四塩
化けい素(SiCl4) のように非爆発可燃性のものであると
きには問題がないものの、この気体ガラス原料がCH3SiC
l3、(CH3)2SiCl2 、(CH3)3SiCl、HSiCl3などのように爆
発可燃性のものであるときにはバーナー中で逆火現象が
生ずるという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがってこの逆火現
象を防止するために、気体ガラス原料としてこの種の爆
発可燃性ガスを使用する場合には、その斜視図である図
３に示されているように、このバーナーを６重管とし、
バーナーの中心ノズル21に爆発可燃性ガスと不活性ガス
（Ａｒ、Ｎ2 、Ｈｅなど）との混合ガスを供給し、活性
化のための酸素ガスはその外側周囲の No.２のノズル22
から供給し、その外側周囲の No.３、 No.４、 No.５、
No.６のノズル23、24、25、26から不活性ガス、水素ガ
ス、不活性ガス、酸素ガスをそれぞれ供給するという方
法が採られているが、この場合にはノズル22からの酸素
ガスのガラス原料中心部への拡散距離が長くなるために
原料ガスの反応性が低下するという問題点が発生する。
象を防止するために、気体ガラス原料としてこの種の爆
発可燃性ガスを使用する場合には、その斜視図である図
３に示されているように、このバーナーを６重管とし、
バーナーの中心ノズル21に爆発可燃性ガスと不活性ガス
（Ａｒ、Ｎ2 、Ｈｅなど）との混合ガスを供給し、活性
化のための酸素ガスはその外側周囲の No.２のノズル22
から供給し、その外側周囲の No.３、 No.４、 No.５、
No.６のノズル23、24、25、26から不活性ガス、水素ガ
ス、不活性ガス、酸素ガスをそれぞれ供給するという方
法が採られているが、この場合にはノズル22からの酸素
ガスのガラス原料中心部への拡散距離が長くなるために
原料ガスの反応性が低下するという問題点が発生する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような欠
点、問題点を解決した多孔質ガラス母材の製造方法に関
するものであり、これは気体ガラス原料を火炎中で反応
させてガラス微粒子を生成させる多重管構造バーナーに
おいて、中心ノズルに酸素ガスを流し、その外側周囲の
ノズルから気体ガラス原料ガスを供給し、さらにその外
側周囲のノズルから酸素ガスを供給することを特徴とす
るものである。
点、問題点を解決した多孔質ガラス母材の製造方法に関
するものであり、これは気体ガラス原料を火炎中で反応
させてガラス微粒子を生成させる多重管構造バーナーに
おいて、中心ノズルに酸素ガスを流し、その外側周囲の
ノズルから気体ガラス原料ガスを供給し、さらにその外
側周囲のノズルから酸素ガスを供給することを特徴とす
るものである。
【０００８】すなわち、本発明者らは気体ガラス原料と
して爆発可燃性ガスを使用する多孔質ガラス母材の製造
を効率よく行なう方法について種々検討した結果、爆発
可燃性ガスを使用する多孔質ガラス母材の製造方法にお
いて、この多重管バーナーの中心ノズルには酸素ガスを
流し、爆発可燃性ガスはその外側周囲のノズルから供給
し、さらにその外側周囲のノズルから酸素ガスを供給す
れば爆発可燃性への酸素ガスの拡散がその内側と外側の
両面から行なわれるのでその拡散距離が従来法の約半分
となり、したがって原料ガス供給量が大きい場合でも十
分な酸素供給が行なわれるので反応ガスの反応性が低下
することがなくなるということを見出し、これによれば
爆発可燃性ガスの逆火現象も防止できるし、従来法では
30〜40％であった多孔質ガラス母材へのガラス微粒子の
付着効率を50％以上とすることができることを確認して
本発明を完成させた。以下にこれをさらに詳述する。
して爆発可燃性ガスを使用する多孔質ガラス母材の製造
を効率よく行なう方法について種々検討した結果、爆発
可燃性ガスを使用する多孔質ガラス母材の製造方法にお
いて、この多重管バーナーの中心ノズルには酸素ガスを
流し、爆発可燃性ガスはその外側周囲のノズルから供給
し、さらにその外側周囲のノズルから酸素ガスを供給す
れば爆発可燃性への酸素ガスの拡散がその内側と外側の
両面から行なわれるのでその拡散距離が従来法の約半分
となり、したがって原料ガス供給量が大きい場合でも十
分な酸素供給が行なわれるので反応ガスの反応性が低下
することがなくなるということを見出し、これによれば
爆発可燃性ガスの逆火現象も防止できるし、従来法では
30〜40％であった多孔質ガラス母材へのガラス微粒子の
付着効率を50％以上とすることができることを確認して
本発明を完成させた。以下にこれをさらに詳述する。
【０００９】
【作用】本発明は多孔質ガラス母材の製造の製造方法に
関するもので、これは気体ガラス原料を火炎中で反応さ
せてガラス微粒子を発生させる多重管構造バーナーにお
いて、その中心ノズルに酸素ガスを流し、その外側周囲
のノズルから気体ガラス原料ガスを供給し、さらにその
外側周囲のノズルから酸素ガスを供給することを特徴と
するものであるが、これによれば気体ガラス原料ガスに
対する酸素ガスの拡散がその内側と外側の両方が行なわ
れて従来法にくらべてその拡散距離が短くなるので、原
料ガスの反応性が低下することがなく、この場合にはこ
の原料ガスが爆発可燃性ガスであるときもその逆火現象
が防止されるので、多孔質ガラス母材を効率よく製造す
ることができるという有利性が与えられる。
関するもので、これは気体ガラス原料を火炎中で反応さ
せてガラス微粒子を発生させる多重管構造バーナーにお
いて、その中心ノズルに酸素ガスを流し、その外側周囲
のノズルから気体ガラス原料ガスを供給し、さらにその
外側周囲のノズルから酸素ガスを供給することを特徴と
するものであるが、これによれば気体ガラス原料ガスに
対する酸素ガスの拡散がその内側と外側の両方が行なわ
れて従来法にくらべてその拡散距離が短くなるので、原
料ガスの反応性が低下することがなく、この場合にはこ
の原料ガスが爆発可燃性ガスであるときもその逆火現象
が防止されるので、多孔質ガラス母材を効率よく製造す
ることができるという有利性が与えられる。
【００１０】本発明による多孔質ガラス母材の製造方法
は気体ガラス原料の多重管構造バーナーへの供給方法に
関するものであり、これは多重管構造バーナーの中心ノ
ズルに酸素ガスを流し、その外側周囲のノズルに気体ガ
ラス原料を供給し、さらにその外側周囲のノズルからも
酸素ガスを供給するものであるが、このバーナーが酸水
素火炎を発生するものであることから、これに供給され
る水素ガス、不活性ガス、酸素ガスの供給は従来通りと
される。
は気体ガラス原料の多重管構造バーナーへの供給方法に
関するものであり、これは多重管構造バーナーの中心ノ
ズルに酸素ガスを流し、その外側周囲のノズルに気体ガ
ラス原料を供給し、さらにその外側周囲のノズルからも
酸素ガスを供給するものであるが、このバーナーが酸水
素火炎を発生するものであることから、これに供給され
る水素ガス、不活性ガス、酸素ガスの供給は従来通りと
される。
【００１１】したがって、本発明における多重管構造バ
ーナーへの供給は図１に示したように行なわれる。図１
は本発明で使用される多重管構造バーナーの斜視図を示
したものであるが、この多重管バーナーは７重管とされ
ており、この中心ノズル１には酸素ガスが流され、この
外側周囲の No.２のノズル２には気体ガラス原料ガスま
たは気体ガラス原料ガスと不活性ガスとの混合ガスが、
またその外側周囲の No.３のノズル３には酸素ガスが供
給される。なお、多重管バーナーはこれが酸水素火炎発
生バーナーであることから、このノズル３の外側周囲の
No.４のノズル４からは不活性ガスが、その外側周囲の
No.５のノズル５からは水素ガスが、またその外側周囲
の No.６のノズル６からは不活性ガスが、さらにその外
側周囲の No.７のノズル７からは助燃性ガスとしての酸
素ガスがそれぞれ供給される。
ーナーへの供給は図１に示したように行なわれる。図１
は本発明で使用される多重管構造バーナーの斜視図を示
したものであるが、この多重管バーナーは７重管とされ
ており、この中心ノズル１には酸素ガスが流され、この
外側周囲の No.２のノズル２には気体ガラス原料ガスま
たは気体ガラス原料ガスと不活性ガスとの混合ガスが、
またその外側周囲の No.３のノズル３には酸素ガスが供
給される。なお、多重管バーナーはこれが酸水素火炎発
生バーナーであることから、このノズル３の外側周囲の
No.４のノズル４からは不活性ガスが、その外側周囲の
No.５のノズル５からは水素ガスが、またその外側周囲
の No.６のノズル６からは不活性ガスが、さらにその外
側周囲の No.７のノズル７からは助燃性ガスとしての酸
素ガスがそれぞれ供給される。
【００１２】多重管バーナーへのガス供給を図１に示し
たように行なうとノズル５、７から供給される水素ガ
ス、酸素ガスによってこのバーナーには酸水素火炎が発
生するが、この火炎中には気体ガラス原料ガスがノズル
２から供給されているので、このものは火炎中で加水分
解されてシリカ微粒子を発生し、これが担体上に堆積さ
れて多孔質ガラス母材を形成する。
たように行なうとノズル５、７から供給される水素ガ
ス、酸素ガスによってこのバーナーには酸水素火炎が発
生するが、この火炎中には気体ガラス原料ガスがノズル
２から供給されているので、このものは火炎中で加水分
解されてシリカ微粒子を発生し、これが担体上に堆積さ
れて多孔質ガラス母材を形成する。
【００１３】しかし、この場合にはこのノズル２の内側
になる中心ノズル１およびそのすぐ外側のノズル３から
酸素ガスが供給されており、この気体ガラス原料にはノ
ズルから流れ出たところでこの内側および外側から酸素
ガスが供給され、気体ガラス原料への酸素供給の拡散距
離が従来法の約半分となるので、この気体ガラス原料の
供給量が大きい場合でもこれは十分な反応性をもつもの
となり、したがってこれによれば多孔質ガラス母材を形
成するシリカ微粒子の生成がより多くなり、従来法で30
〜40％とされている多孔質ガラス母材へのガラス微粒子
付着効率が50％以上にまで向上されるし、この場合には
逆火現象も防止されるという有利性が与えられる。
になる中心ノズル１およびそのすぐ外側のノズル３から
酸素ガスが供給されており、この気体ガラス原料にはノ
ズルから流れ出たところでこの内側および外側から酸素
ガスが供給され、気体ガラス原料への酸素供給の拡散距
離が従来法の約半分となるので、この気体ガラス原料の
供給量が大きい場合でもこれは十分な反応性をもつもの
となり、したがってこれによれば多孔質ガラス母材を形
成するシリカ微粒子の生成がより多くなり、従来法で30
〜40％とされている多孔質ガラス母材へのガラス微粒子
付着効率が50％以上にまで向上されるし、この場合には
逆火現象も防止されるという有利性が与えられる。
【００１４】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例 図１に示した７重管からなる合成石英製の酸水素火炎バ
ーナーを使用し、この中心ノズルに酸素ガスを５リット
ル／分、 No.２のノズルに気体ガラス原料としての爆発
可燃性ガス・メチルトリクロロシラン(CH3SiCl3) 27g／
分とアルゴンガス５リットル／分の混合ガス、 No.３の
ノズルに酸素ガス３リットル／分、 No.４のノズルにア
ルゴンガス２リットル／分、 No.５のノズルに水素ガス
30リットル／分、 No.６のノズルにアルゴンガス４リッ
トル／分、 No.７のノズルに酸素ガス30リットル／分を
供給し、この酸水素火炎中でCH3SiCl3を火炎加水分解さ
せ、発生したシリカ微粒子を担体上に堆積したところ、
逆火現象を発生することなく反応を進めることができ、
２時間反応を継続したところ、直径 102mmφで長さが 2
00mmの多孔質ガラス母材が得られ、このもののガラス微
粒子付着率をしらべたところ、これは52％であった。
ーナーを使用し、この中心ノズルに酸素ガスを５リット
ル／分、 No.２のノズルに気体ガラス原料としての爆発
可燃性ガス・メチルトリクロロシラン(CH3SiCl3) 27g／
分とアルゴンガス５リットル／分の混合ガス、 No.３の
ノズルに酸素ガス３リットル／分、 No.４のノズルにア
ルゴンガス２リットル／分、 No.５のノズルに水素ガス
30リットル／分、 No.６のノズルにアルゴンガス４リッ
トル／分、 No.７のノズルに酸素ガス30リットル／分を
供給し、この酸水素火炎中でCH3SiCl3を火炎加水分解さ
せ、発生したシリカ微粒子を担体上に堆積したところ、
逆火現象を発生することなく反応を進めることができ、
２時間反応を継続したところ、直径 102mmφで長さが 2
00mmの多孔質ガラス母材が得られ、このもののガラス微
粒子付着率をしらべたところ、これは52％であった。
【００１５】比較例 図３に示した６重管からなる合成石英製の酸水素火炎バ
ーナーを使用し、この中心ノズルにメチルトリクロロシ
ラン(CH3SiCl3) 27g／分とアルゴンガス５リットル／分
との混合ガスを供給し、 No.２のノズルに酸素ガス８リ
ットル／分、 No.３のノズルにアルゴンガス２リットル
／分、 No.４のノズルに水素ガス30リットル／分、 No.
５のノズルにアルゴンガス４リットル／分、 No.６のノ
ズルに酸素ガス30リットル／分をそれぞれ供給し、以下
実施例と同様に処理して多孔質ガラス母材を作ったとこ
ろ、この場合も逆火現象は発生しなかったけれども、こ
のもののガラス微粒子付着率は37％と低かった。
ーナーを使用し、この中心ノズルにメチルトリクロロシ
ラン(CH3SiCl3) 27g／分とアルゴンガス５リットル／分
との混合ガスを供給し、 No.２のノズルに酸素ガス８リ
ットル／分、 No.３のノズルにアルゴンガス２リットル
／分、 No.４のノズルに水素ガス30リットル／分、 No.
５のノズルにアルゴンガス４リットル／分、 No.６のノ
ズルに酸素ガス30リットル／分をそれぞれ供給し、以下
実施例と同様に処理して多孔質ガラス母材を作ったとこ
ろ、この場合も逆火現象は発生しなかったけれども、こ
のもののガラス微粒子付着率は37％と低かった。
【００１６】
【発明の効果】本発明は多孔質ガラス母材の製造方法に
関するものであり、これは前記したように気体ガラス原
料を火炎中で反応させてガラス微粒子を生成させる多重
管構造バーナーにいおいて、その中心ノズルに酸素ガス
を流し、その外側周囲のノズルから気体ガラス原料ガス
を供給し、さらにその外側周囲のノズルから酸素ガスを
供給することを特徴とするものであり、これによれば酸
素ガスの気体ガラス原料への拡散距離が短くなるので気
体ガラス原料の反応性が高まり、ガラス微粒子の付着率
も50％以上とすることができ、この気体ガラス原料が爆
発可燃性ガスであるときの逆火現象も防止できるという
有利性が与えられる。
関するものであり、これは前記したように気体ガラス原
料を火炎中で反応させてガラス微粒子を生成させる多重
管構造バーナーにいおいて、その中心ノズルに酸素ガス
を流し、その外側周囲のノズルから気体ガラス原料ガス
を供給し、さらにその外側周囲のノズルから酸素ガスを
供給することを特徴とするものであり、これによれば酸
素ガスの気体ガラス原料への拡散距離が短くなるので気
体ガラス原料の反応性が高まり、ガラス微粒子の付着率
も50％以上とすることができ、この気体ガラス原料が爆
発可燃性ガスであるときの逆火現象も防止できるという
有利性が与えられる。
【図１】本発明による７重管からなる多重管バーナーへ
のガス供給の斜視図を示したものである。
のガス供給の斜視図を示したものである。
【図２】従来例としての５重管からなる多重管バーナー
へのガス供給の斜視図を示したものである。
へのガス供給の斜視図を示したものである。
【図３】他の従来例としての６重管からなる多重管バー
ナーへのガス供給の斜視図を示したものである。
ナーへのガス供給の斜視図を示したものである。
１，11，21…中心ノズル、 ２，12，22… No.２ノズ
ル、３，13，23… No.３ノズル、 ４，14，24… No.４
ノズル、５，15，25… No.５ノズル、 ６，26… No.６
ノズル、７… No.７ノズル。
ル、３，13，23… No.３ノズル、 ４，14，24… No.４
ノズル、５，15，25… No.５ノズル、 ６，26… No.６
ノズル、７… No.７ノズル。
Claims (3)
- 【請求項１】気体ガラス原料を火炎中で反応させてガラ
ス微粒子を生成させる多重管構造バーナーにおいて、そ
の中心ノズルに酸素ガスを流し、その外側周囲のノズル
から気体ガラス原料ガスを供給し、さらにその外側周囲
のノズルから酸素ガスを供給することを特徴とする多孔
質ガラス母材の製造方法。 - 【請求項２】気体ガラス原料が爆発可燃性ガスである請
求項１に記載した多孔質ガラス母材の製造方法。 - 【請求項３】気体ガラス原料がCH3SiCl3、(CH3)2SiCl
2 、(CH3)3SiCl、HSiCl3である請求項１に記載した多孔
質ガラス母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03474093A JP3157637B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 多孔質ガラス母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03474093A JP3157637B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 多孔質ガラス母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06227825A true JPH06227825A (ja) | 1994-08-16 |
| JP3157637B2 JP3157637B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=12422723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03474093A Expired - Fee Related JP3157637B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 多孔質ガラス母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3157637B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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