JPH07144929A - 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

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JPH07144929A
JPH07144929A JP31263993A JP31263993A JPH07144929A JP H07144929 A JPH07144929 A JP H07144929A JP 31263993 A JP31263993 A JP 31263993A JP 31263993 A JP31263993 A JP 31263993A JP H07144929 A JPH07144929 A JP H07144929A
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Sadanori Ishida
禎則 石田
Tetsuya Kumada
哲哉 熊田
Yukio Komura
幸夫 香村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 原料ガスの付着速度を大きくし、付着時間を
短縮できる多孔質ガラス母材の製造方法を提供する。 【構成】 バーナーを構成する原料ガス供給管から原料
ガスをバーナーの火炎中に送り込み、火炎中で火炎加水
分解してガラス微粒子を形成し、該ガラス微粒子をター
ゲットに吹きつけて付着させる多孔質ガラス母材の製造
方法において、原料ガス流量を一定にすることで母材の
材質を変化させることなく、原料ガス供給管の原料ガス
流出口における原料ガス流速を時間とともに変化させな
がら吹きつける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、外付け法によって多孔
質ガラス母材を製造する多孔質ガラス母材の製造方法に
関する。
【0002】
【従来技術】一般的に、多孔質ガラス母材を製造するに
は、酸水素バーナーを用いて、原料ガス(例えばSiC
4 、GeCl4 )の蒸気を酸水素火炎中で加水分解し
て、ガラス微粒子(SiO2 、GeO2 )を形成し、回
転するターゲット(被堆積物)へ付着させている。例え
ば、光ファイバ母材を製造するには、ターゲットとなる
芯棒に外付け法によりコア、クラッドをそれぞれ連続し
て合成し、または、VAD法によってコアおよびクラッ
ドの一部を多孔質ガラス母材として製造し、この母材を
ガラス化後に、外付け法によって残りのクラッド部を合
成している。
【0003】外付け法は、例えば、図7に示すような方
法でおこなわれる。即ち、回転するターゲット1上にバ
ーナー2からの火炎3を当てて、火炎中で生成するガラ
ス微粒子6をターゲット1に付着させて多孔質ガラス母
材5を形成する。バーナー2はターゲット1の軸方向に
相対的に往復移動し、長手方向に均一な多孔質ガラス母
材5を形成する。なお、図中、7は原料ガス供給管であ
る。図8は図7におけるA−A側面図である。図8に示
すように、バーナー2で生成したガラス微粒子6の流れ
は、ターゲット1の周囲を流れていくが、付着に寄与す
るガラス微粒子6は、ターゲット1近傍の流線に沿って
流れる。また、ガラス微粒子6の流れは、ターゲット1
の背後ではターゲット1表面から離れ、付着に寄与せず
に排気される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来の外付け
法では、発生したガラス微粒子のうちターゲットに付着
する割合(付着率)は平均して50%以下と充分な値で
はなく、製品のコストアップにつながっていた。また、
付着速度という評価基準もあるが、従来の外付け法の場
合、この付着速度は平均して10g/minであった。
この付着速度も単位時間当たりの製造コストとして製品
コストに関係している。従って、付着率、付着速度の両
方を同時に向上せしめることが製品のコストダウンにと
って必要である。ところが付着率を向上させる条件と、
付着速度を高めるための条件は必ずしも一致しない。通
常、バーナ形状を一定にして原料ガスの流量(バーナ形
状が一定であるから、流量を変えるということは流速を
変えることと同義)を増加させていくと、付着速度は向
上するが、付着率は低下する。また、最初から最後まで
原料ガスの流量を一定にすると、付着速度も付着率もタ
ーゲット外径の増加と共に大きくなるが、それぞれの増
加率はあまり大きくない。そこで、ターゲット外径の増
加に伴って原料ガスの流量を増加していくと、付着速度
は増加するが、付着率は低下する。逆に原料ガスの流量
を減少させていくと、付着率は増加するが、付着速度は
低下してしまう。このように、従来の方法、即ち原料ガ
スの流量(形状の決まった1本のバーナを用いる場合に
は、原料ガスの流速に同義)を単純に変化させるのみで
は、付着速度と付着率を同時に向上せしめることは非常
に困難であった。また同時に、付着率が低いと、その分
排ガス処理設備、例えばスクラバーに捨てられるガラス
微粒子の量が多くなる。その結果、排ガス処理コストが
高くなる、という問題もあった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した多孔質ガラス母材の製造方法を提供するもので、
バーナーを構成する原料ガス供給管から原料ガスをバー
ナーの火炎中に送り込み、火炎中で火炎加水分解してガ
ラス微粒子を形成し、該ガラス微粒子をターゲットに吹
きつけて付着させる多孔質ガラス母材の製造方法におい
て、原料ガス流量を一定にした状態で原料ガス供給管の
原料ガス流出口における原料ガス流速を時間の経過とと
もに変化させることを特徴とするものである。
【0006】
【作用】多孔質ガラス母材の製造に当たって、製造され
た母材の密度などを変えることなく、材質を均一にする
ため、原料ガス流量を変えないで、原料ガスをバーナー
の火炎中で火炎加水分解させてガラス微粒子を形成し、
このガラス微粒子をターゲットに吹きつけて付着させた
ところ、付着速度は原料ガス供給管の原料ガス流出口に
おける原料ガス流速により変化するという新しい実験的
知見を得た。この現象は、母材の外径が刻刻と変化する
ために生じる。即ち、原料ガスの流速が遅いと、原料ガ
ス供給管先端部出口からの原料ガス流出角度が広がり、
細い径の母材への付着速度が低下する。また、原料ガス
の流速が速いと、太い径の母材の場合にはガラス微粒子
流が母材の裏側で早いうちにターゲットから離れてしま
うため付着速度が低下する。そこで、予め母材外径に対
応して付着速度が最も大きくなる最適合成条件、即ち原
料ガス流速を把握しておき、これより母材外径が大きく
なるのに合わせて、最適な原料ガス流速を実現すること
により、付着速度を大きくすることができる。しかも、
ガス流量は変化していないので、火炎の温度に大きな変
化はなく、それ故密度を変化させず、最適密度を保持し
ながら製造することができる。また、こうすることによ
り、付着しないガラス微粒子を減少させ、スクラバーで
の処理コストを低減させることができる。
【0007】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。図1はターゲットにガラス微粒子を60分間付着
させた場合に、付着量が原料ガスの流速により変化する
様子を示したものである。原料ガスの流速は、4種類の
内径の異なる原料ガス供給管を用いて変化させた。原料
ガスはSiCl4 、その流量は60g/minとした。
図1からわかるように、付着量と原料ガスの流速との関
係は、ターゲットの最初の径の大きさにより異なる。太
い径(70mm)では、流速が遅い方が付着速度は上昇
し、細い径(10mm)では、流速が速い方が付着速度
が上昇する。そこで、この場合には、ターゲット径が細
い(10mm)状態では流速を40m/sとし、太くな
るにつれて流速を遅くして、70mmの径では10m/
sとすることにより、付着速度を上げ、付着時間を短く
することができる。
【0008】一定流量の原料ガスを供給しながら、原料
ガスの流速を変化させる方法には、各種の方法がある。
図2は、本発明にかかる多孔質ガラス母材の製造方法に
用いるバーナーの一実施例の断面図であり、図3は前記
バーナーを構成する原料ガス供給管の縦断面図である。
バーナー10中に設けられた原料ガス供給管11は、外
管12とその内部に挿入された軸方向に先端部の断面積
が小さく変化する棒状の介在物13から構成されてい
る。図3の外管12の先端部17はテーパを有して窄ま
っており、また、介在物13も先端部14にテーパを有
している。この介在物13を原料ガス供給管11の軸方
向に移動させると、原料ガス供給管11の先端部の原料
ガス流出口面積(外管12と介在物13の間の隙間の面
積)が、外管12の先端部17と介在物13の先端部1
4の相対的位置関係により変化する。即ち、介在物13
を外管12の先端方向に突き出すと、原料ガス流出口面
積が減少する。従って、介在物13を原料ガス供給管1
1の軸方向に移動することにより、原料ガス流出口面積
を変化させ、原料ガスの流速を変化させることができ
る。なお、図中、15はベローズ、16はシール材であ
る。
【0009】図4は、原料ガス供給管の他の実施例の部
分縦断面図である。この原料ガス供給管21は、外管2
2とそれに内接して軸方向に摺動可能に挿入された内管
23とから構成された二重円管である。外管22の先端
には、内径が先端方向に向かって次第に拡径する広内径
部22aが設けられている。また、内管23には、先端
に主吹き出し口24が設けられ、先端から所定位置の管
壁上に副吹き出し口25が例えば周方向に均一間隔で複
数個設けられている。この原料ガス供給管21におい
て、副吹き出し口25が外管22の内壁に接する位置に
あるときは、原料ガスは主吹き出し口24からのみ流出
するが、外管22に対して内管23を軸方向に摺動して
副吹き出し口25が広内径部22aに位置するときは、
原料ガスは主吹き出し口24と副吹き出し口25の両方
から流出し、外管22と内管23の隙間からも流出する
ため、原料ガス流出速度は低下する。即ち、内管23を
軸方向に摺動させて外管22との相対的な位置を変える
ことにより、原料ガス流出速度を変えることができる。
【0010】図5(a)、(b)は、原料ガス供給管の
他の実施例の部分縦断面図と平面図である。この原料ガ
ス供給管31は、外管32とそれに対して同心軸の回り
に回転可能に挿入された内管33とから構成された二重
円管である。外管32の先端部には、リング状部32a
が設けられ、このリング状部32aには固定側副吹き出
し口32bが、例えば図5(b)のように複数個、周方
向に均一な間隔で設けられている。また、内管33の先
端部は主吹き出し口34を形成するとともに、リング状
部32aの下側に接するように縮径されており、その肩
部33aには回転側副吹き出し口33bが設けられてい
る。内管33をその軸の回りに回転することにより、副
吹き出し口32bと33bの重なりの割合が変えられ、
原料ガス流出面積を変化させ、原料ガス流出速度を変え
ることができる。
【0011】図6(a)、(b)は、原料ガス供給管の
さらなる他の実施例の部分縦断面図である。この原料ガ
ス供給管41は、外管42とそれに対して同心になるよ
うに挿入された内管43とから構成されている。外管4
2および内管43は、先端で窄まるように肩部42a、
43aを有している。内管43は、その先端部が主吹き
出し口44を形成するとともに、肩部43aには副吹き
出し口43bが設けられている。肩部43aを肩部42
aに内接すると、図6(a)に示すように、副吹き出し
口43bが塞がれて、原料ガスは主吹き出し口44から
のみ流出する。また、肩部43aと肩部42aを離す
と、図6(b)に示すように、原料ガスは主吹き出し口
44と副吹き出し口43bの両方から流出する。このよ
うに、内管43を軸方向に移動させて原料ガス流出面積
を変化させ、原料ガス流出速度を変えることができる。
なお、原料ガス流出速度を変える方法は、上記構造の原
料ガス供給管を用いることに限定されないことはいうま
でもない。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
ーナーを構成する原料ガス供給管から原料ガスをバーナ
ーの火炎中に送り込み、火炎中で火炎加水分解してガラ
ス微粒子を形成し、該ガラス微粒子をターゲットに吹き
つけて付着させる多孔質ガラス母材の製造方法におい
て、原料ガス流量を一定にすることで母材の材質を変化
させることがなく、原料ガス供給管の原料ガス流出口に
おける原料ガス流速を時間とともに変化させながら吹き
つけるため、最適な原料ガス流速を実現することがで
き、付着速度を大きくして付着時間を短縮できるという
優れた効果がある。また、この結果、ターゲットに付着
しないでスクラバーへ排気されるガラス微粒子の量も低
下するので、スクラバーでの処理コストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】原料ガスの流量を一定にして、流速と付着量と
の関係を示す図である。
【図2】本発明にかかる多孔質ガラス母材の製造方法に
用いるバーナーの一実施例の断面図である。
【図3】前記バーナーを構成する原料ガス供給管の縦断
面図である。
【図4】原料ガス供給管の他の実施例の部分縦断面図で
ある。
【図5】(a)、(b)は原料ガス供給管の他の実施例
の部分縦断面図と平面図である。
【図6】(a)、(b)は、原料ガス供給管のさらなる
他の実施例の部分縦断面図である。
【図7】従来の外付け法の説明図である。
【図8】上図のA−A側面説明図である。
【符号の説明】
10 バーナー 11、21、31、41 原料ガス供給管 12、22、32、42 外管 13 介在物 14、17 先端部 15 ベローズ 16 シール材 22a 広内径部 23、33、43 内管 24、34、44 主吹き出し口 25、32b、33b、43b 副吹き出し口 32a リング状部 33a、42a、43a 肩部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バーナーを構成する原料ガス供給管から
    原料ガスをバーナーの火炎中に送り込み、火炎中で火炎
    加水分解してガラス微粒子を形成し、該ガラス微粒子を
    ターゲットに吹きつけて付着させる多孔質ガラス母材の
    製造方法において、原料ガス流量を一定にした状態で原
    料ガス供給管の原料ガス流出口における原料ガス流速を
    時間の経過とともに変化させることを特徴とする多孔質
    ガラス母材の製造方法。
  2. 【請求項2】 原料ガス流速を時間の経過とともに遅く
    させることを特徴とする請求項1記載の多孔質ガラス母
    材の製造方法。
  3. 【請求項3】 原料ガス供給管は、外管と該外管内部に
    挿入された介在物からなり、前記外管は先端開口部が他
    の部分よりも縮小しており、前記介在物は端部断面積が
    前記外管の先端部方向に減少するように変化しており、
    前記介在物を前記外管の軸方向に移動させて、原料ガス
    供給管先端部のガス流出口のガス流出面積を変化させる
    ことにより原料ガス流速を変化させることを特徴とする
    請求項1記載の多孔質ガラス母材の製造方法。
  4. 【請求項4】 原料ガス供給管は、外管と該外管に内接
    して軸方向に摺動可能な内管とからなる二重管で構成さ
    れ、前記外管は先端開口部が他の部分よりも拡大してお
    り、前記内管は先端開口部と管壁にガス流出口を有し、
    前記内管を前記外管の軸方向に摺動させて、管壁のガス
    流出口を開閉し、原料ガス供給管先端部のガス流出口の
    ガス流出面積を変化させることにより原料ガス流速を変
    化させることを特徴とする請求項1記載の多孔質ガラス
    母材の製造方法。
  5. 【請求項5】 原料ガス供給管は、外管と中心軸の回り
    に回転可能な内管とからなる同心二重円筒管で構成さ
    れ、前記外管は内面にガス流出口を有するリング状物が
    設けられおり、前記内管は前記リング状物に接し、管壁
    にガス流出口が設けられた径が変化する肩部を有し、前
    記内管を回転させて、管壁のガス流出口をリング状物で
    開閉し、原料ガス供給管先端部のガス流出口のガス流出
    面積を変化させることにより原料ガス流速を変化させる
    ことを特徴とする請求項1記載の多孔質ガラス母材の製
    造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008058894A1 (de) * 2006-11-16 2008-05-22 Wacker Chemie Ag PYROGENE KIESELSÄURE HERGESTELLT IN EINER PRODUKTIONS-ANLAGE MIT GROßER KAPAZITÄT
CN110431116A (zh) * 2017-03-16 2019-11-08 康宁股份有限公司 可调节烟管燃烧器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008058894A1 (de) * 2006-11-16 2008-05-22 Wacker Chemie Ag PYROGENE KIESELSÄURE HERGESTELLT IN EINER PRODUKTIONS-ANLAGE MIT GROßER KAPAZITÄT
JP2010510151A (ja) * 2006-11-16 2010-04-02 ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト 大量生産設備でのヒュームドシリカの製造
US8142753B2 (en) 2006-11-16 2012-03-27 Wacker Chemie Ag Pyrogenic silica produced in a production facility with high capacity
CN110431116A (zh) * 2017-03-16 2019-11-08 康宁股份有限公司 可调节烟管燃烧器
JP2020512260A (ja) * 2017-03-16 2020-04-23 コーニング インコーポレイテッド 調整可能ヒュームチューブバーナ
US11577983B2 (en) 2017-03-16 2023-02-14 Corning Incorporated Adjustable fume tube burner

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