JPH1095623A - 多孔質ガラス母材の製造方法及びその製造用バーナ - Google Patents
多孔質ガラス母材の製造方法及びその製造用バーナInfo
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- JPH1095623A JPH1095623A JP24797896A JP24797896A JPH1095623A JP H1095623 A JPH1095623 A JP H1095623A JP 24797896 A JP24797896 A JP 24797896A JP 24797896 A JP24797896 A JP 24797896A JP H1095623 A JPH1095623 A JP H1095623A
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- 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
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- 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
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/12—Nozzle or orifice plates
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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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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外部からの力とか自重による多孔質ガラス母
材製造用バーナのパイプの変形を抑制すること。 【解決手段】 断面形状が円形、楕円形、あるいは角型
の複数のガラスパイプの片端を溶着して構成された複数
のガス噴出ポートを持つ多孔質ガラス母材製造用バーナ
において、上記溶着部の接触長さが該ガラスパイプの変
形を抑制するのに充分な長さとするか、同心円状に形成
されるパイプの隙間に外側に設置されるパイプの内壁あ
るいは内側に設置されるパイプの外壁にそれぞれのパイ
プを固定する少なくとも一つの突起を設けたことを特徴
とする多孔質ガラス母材製造用バーナ。
材製造用バーナのパイプの変形を抑制すること。 【解決手段】 断面形状が円形、楕円形、あるいは角型
の複数のガラスパイプの片端を溶着して構成された複数
のガス噴出ポートを持つ多孔質ガラス母材製造用バーナ
において、上記溶着部の接触長さが該ガラスパイプの変
形を抑制するのに充分な長さとするか、同心円状に形成
されるパイプの隙間に外側に設置されるパイプの内壁あ
るいは内側に設置されるパイプの外壁にそれぞれのパイ
プを固定する少なくとも一つの突起を設けたことを特徴
とする多孔質ガラス母材製造用バーナ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多孔質ガラス母材、
特に光ファイバの中間製品である多孔質ガラス母材を気
相合成法により安定に製造する方法及びその方法の実施
に用いる多孔質ガラス母材製造用バーナに関する。該中
間製品を用いるときは通信用の高純度の石英ファイバを
安定に製造することができる。
特に光ファイバの中間製品である多孔質ガラス母材を気
相合成法により安定に製造する方法及びその方法の実施
に用いる多孔質ガラス母材製造用バーナに関する。該中
間製品を用いるときは通信用の高純度の石英ファイバを
安定に製造することができる。
【０００２】
【従来の技術】高純度のガラス母材を合成する方法とし
て、ＶＡＤ法（気相軸付け法：VapourPhase Axial Depo
sition method) 又はＯＶＤ法（外付け法：Outside Vap
our Deposition method）が一般的である。ＶＡＤ法
は、例えば、特公昭５９−１３４５２号公報に開示され
ているように、バーナで形成された酸素水素火炎中にガ
ラス原料ガス（例えばＳｉＣｌ4 ）を供給し、火炎加水
分解反応あるいは酸化反応によりガラス微粒子を生成
し、これをターゲットに堆積し、このターゲットを回転
しつつ母材の軸方向に引き上げることにより多孔質状の
ガラス母材（多孔質ガラス母材と略称する）を合成する
方法である。こうして合成した多孔質ガラス母材は焼結
炉で加熱することにより透明な高純度ガラス母材を製造
することができる。このとき、屈折率分布を形成する場
合には屈折率を変化させるドーパント原料（例えばＧｅ
Ｃｌ4 ）をガラス原料とともにバーナに供給することに
より屈折率分布を形成することができる。
て、ＶＡＤ法（気相軸付け法：VapourPhase Axial Depo
sition method) 又はＯＶＤ法（外付け法：Outside Vap
our Deposition method）が一般的である。ＶＡＤ法
は、例えば、特公昭５９−１３４５２号公報に開示され
ているように、バーナで形成された酸素水素火炎中にガ
ラス原料ガス（例えばＳｉＣｌ4 ）を供給し、火炎加水
分解反応あるいは酸化反応によりガラス微粒子を生成
し、これをターゲットに堆積し、このターゲットを回転
しつつ母材の軸方向に引き上げることにより多孔質状の
ガラス母材（多孔質ガラス母材と略称する）を合成する
方法である。こうして合成した多孔質ガラス母材は焼結
炉で加熱することにより透明な高純度ガラス母材を製造
することができる。このとき、屈折率分布を形成する場
合には屈折率を変化させるドーパント原料（例えばＧｅ
Ｃｌ4 ）をガラス原料とともにバーナに供給することに
より屈折率分布を形成することができる。
【０００３】この場合に用いられるバーナは前記特公昭
５９−１３４５２号公報に示されるような同心円状の多
重管バーナが用いられているが、さらに合成の効率を上
げるため特開昭６１−１８３１４０号公報に示すような
いわゆる２重火炎バーナのような構造のバーナが開示さ
れている。ＯＶＤ法は、例えば、特開昭４８−７３５２
２号公報に示されるように、回転するガラスロッドの外
周部に、ガラス原料の加水分解反応あるいは酸化反応に
より生成したガラス微粒子を堆積させ、母材外径を次第
に大きくし、所定量のガラス微粒子が堆積された後、堆
積を停止し、ガラスロッドの外周に多孔質ガラス母材を
合成する方法である。この母材は中心のガラスロッドを
引き抜いた後透明化することにより透明ガラスパイプを
製造する場合と、そのまま焼結し透明ガラス化する場合
とが知られている。出発ロッドの外周に多孔質ガラス母
材を合成する方法では、上記のＯＶＤ法以外に、例え
ば、特公平５−８３４９９号公報に開示されているよう
に出発ロッドの片端からガラス微粒子を合成し始め、ガ
ラスロッドの軸方向にガラスロッドを引き上げて製造す
る方法も知られている。
５９−１３４５２号公報に示されるような同心円状の多
重管バーナが用いられているが、さらに合成の効率を上
げるため特開昭６１−１８３１４０号公報に示すような
いわゆる２重火炎バーナのような構造のバーナが開示さ
れている。ＯＶＤ法は、例えば、特開昭４８−７３５２
２号公報に示されるように、回転するガラスロッドの外
周部に、ガラス原料の加水分解反応あるいは酸化反応に
より生成したガラス微粒子を堆積させ、母材外径を次第
に大きくし、所定量のガラス微粒子が堆積された後、堆
積を停止し、ガラスロッドの外周に多孔質ガラス母材を
合成する方法である。この母材は中心のガラスロッドを
引き抜いた後透明化することにより透明ガラスパイプを
製造する場合と、そのまま焼結し透明ガラス化する場合
とが知られている。出発ロッドの外周に多孔質ガラス母
材を合成する方法では、上記のＯＶＤ法以外に、例え
ば、特公平５−８３４９９号公報に開示されているよう
に出発ロッドの片端からガラス微粒子を合成し始め、ガ
ラスロッドの軸方向にガラスロッドを引き上げて製造す
る方法も知られている。
【０００４】このように、従来から気相法による光ファ
イバ用母材の製造は石英製の多重管バーナを用いて行う
ことが一般的であったが、最も一般的なバーナ構造は径
の異なる複数のパイプを同心円状に組み立てた構造で、
パイプの根元を溶着して組み立て、ここに原料、又はガ
スの供給チューブを接続して使用していた。バーナは通
常最外周をＶブロックタイプの治具で挟み込んで固定し
ていた。しかし、組み立て精度をどんなに向上させて
も、製造条件は完全に再現せず、微妙に条件の調整が必
要であった。しかも、同一バーナを用いて母材を合成し
ている場合でも、製造条件がずれてしまうという問題が
生じていた。
イバ用母材の製造は石英製の多重管バーナを用いて行う
ことが一般的であったが、最も一般的なバーナ構造は径
の異なる複数のパイプを同心円状に組み立てた構造で、
パイプの根元を溶着して組み立て、ここに原料、又はガ
スの供給チューブを接続して使用していた。バーナは通
常最外周をＶブロックタイプの治具で挟み込んで固定し
ていた。しかし、組み立て精度をどんなに向上させて
も、製造条件は完全に再現せず、微妙に条件の調整が必
要であった。しかも、同一バーナを用いて母材を合成し
ている場合でも、製造条件がずれてしまうという問題が
生じていた。
【０００５】この原因を調査した結果、原因は組立精度
ではなく、組み立てられた後の変形によるものであるこ
とが判明した。すなわち、複数のパイプを同心円状に組
み合わせ、パイプの元を溶着した構造となっているの
で、この溶着部の厚さが薄かったり、あるいはパイプが
細かったり、更にはバーナが長い場合には、パイプが自
重で垂れ下がることが判明した。しかも、このバーナの
噴出ポートと反対側にはガラス原料ガスあるいは燃料ガ
ス、助燃性ガスまたは不活性ガスなどの配管が接続され
ており、この接続したチューブによりバーナを構成する
パイプに力が加わると、パイプが変形し、偏心したり、
ガスの噴出方向が変化したりすることがわかった。この
ような現象はこれまで知られておらず、従来、多孔質母
材の製造の再現性が良くないのは同心円状のバーナの組
立精度が悪いため、あるいはバーナをきちんと固定でき
ないためと考えられてきた。このため、実公平３−２２
２５６号公報に開示されたようにバーナの固定方法の工
夫がなされてきた。すなわち、該公告公報には、バーナ
本体の途中に樹脂や石膏等のモールド把持体を設け、該
モールド把持体の一部に取付ベース部を設けて、該ベー
ス部で相手側に取付けるようにした光ファイバ用バーナ
が示されている。この考案ではバーナ取付時に締付力の
制限を受けなくなるので、バーナの取付、取外しの再現
性を高精度で得ることができるけれども、バーナ自体の
構造に起因する上記のような欠点は改善されていない。
ではなく、組み立てられた後の変形によるものであるこ
とが判明した。すなわち、複数のパイプを同心円状に組
み合わせ、パイプの元を溶着した構造となっているの
で、この溶着部の厚さが薄かったり、あるいはパイプが
細かったり、更にはバーナが長い場合には、パイプが自
重で垂れ下がることが判明した。しかも、このバーナの
噴出ポートと反対側にはガラス原料ガスあるいは燃料ガ
ス、助燃性ガスまたは不活性ガスなどの配管が接続され
ており、この接続したチューブによりバーナを構成する
パイプに力が加わると、パイプが変形し、偏心したり、
ガスの噴出方向が変化したりすることがわかった。この
ような現象はこれまで知られておらず、従来、多孔質母
材の製造の再現性が良くないのは同心円状のバーナの組
立精度が悪いため、あるいはバーナをきちんと固定でき
ないためと考えられてきた。このため、実公平３−２２
２５６号公報に開示されたようにバーナの固定方法の工
夫がなされてきた。すなわち、該公告公報には、バーナ
本体の途中に樹脂や石膏等のモールド把持体を設け、該
モールド把持体の一部に取付ベース部を設けて、該ベー
ス部で相手側に取付けるようにした光ファイバ用バーナ
が示されている。この考案ではバーナ取付時に締付力の
制限を受けなくなるので、バーナの取付、取外しの再現
性を高精度で得ることができるけれども、バーナ自体の
構造に起因する上記のような欠点は改善されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、外部からの
力とか自重によるパイプの変形を抑制することができ、
上記従来の多孔質ガラス母材の製造用バーナの欠点を解
消することのできる多孔質ガラス母材の製造用バーナ並
びに該バーナを用いる多孔質ガラス母材の製造方法を提
供することを目的とする。
力とか自重によるパイプの変形を抑制することができ、
上記従来の多孔質ガラス母材の製造用バーナの欠点を解
消することのできる多孔質ガラス母材の製造用バーナ並
びに該バーナを用いる多孔質ガラス母材の製造方法を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記のよ
うな特徴的な技術事項を有する発明により達成すること
ができる。 （１）断面形状が円形、楕円形、あるいは角型の複数の
ガラスパイプの片端を溶着して構成された複数のガス噴
出ポートを持つ多孔質ガラス母材製造用バーナにおい
て、上記溶着部の接触長さが該ガラスパイプの変形を抑
制するのに充分な長さ、好ましくは２ｍｍ以上であるこ
とを特徴とする多孔質ガラス母材製造用バーナ。 （２）断面形状が円形、楕円形、あるいは角型の複数の
ガラスパイプの片端を溶着して構成された複数のガス噴
出ポートを持つ多孔質ガラス母材製造用バーナにおい
て、同心円状に形成されるパイプの隙間に外側に設置さ
れるパイプの内壁あるいは内側に設置されるパイプの外
壁にそれぞれのパイプを固定する少なくとも一つの突起
を設けたことを特徴とする多孔質ガラス母材製造用バー
ナ。 （３）ガラスパイプのガス噴出口近傍の内壁に設ける突
起は噴出口から３０ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲に設
けることを特徴とする上記（２）に記載の多孔質ガラス
母材製造用バーナ。
うな特徴的な技術事項を有する発明により達成すること
ができる。 （１）断面形状が円形、楕円形、あるいは角型の複数の
ガラスパイプの片端を溶着して構成された複数のガス噴
出ポートを持つ多孔質ガラス母材製造用バーナにおい
て、上記溶着部の接触長さが該ガラスパイプの変形を抑
制するのに充分な長さ、好ましくは２ｍｍ以上であるこ
とを特徴とする多孔質ガラス母材製造用バーナ。 （２）断面形状が円形、楕円形、あるいは角型の複数の
ガラスパイプの片端を溶着して構成された複数のガス噴
出ポートを持つ多孔質ガラス母材製造用バーナにおい
て、同心円状に形成されるパイプの隙間に外側に設置さ
れるパイプの内壁あるいは内側に設置されるパイプの外
壁にそれぞれのパイプを固定する少なくとも一つの突起
を設けたことを特徴とする多孔質ガラス母材製造用バー
ナ。 （３）ガラスパイプのガス噴出口近傍の内壁に設ける突
起は噴出口から３０ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲に設
けることを特徴とする上記（２）に記載の多孔質ガラス
母材製造用バーナ。
【０００８】（４）突起は円周状に３つ以上配列させる
ことを特徴とする上記（２）又は（３）に記載の多孔質
ガラス母材製造用バーナ。 （５）突起は第二ポート内に形成することを特徴とする
上記（２）〜（４）のいずれかに記載の多孔質ガラス母
材製造用バーナ。 （６）ガス状のガラス原料を多孔質ガラス母材合成用バ
ーナにより形成された火炎内に噴出し、火炎内で酸化反
応あるいは加水分解反応させガラス微粒子を生成し、該
ガラス微粒子を出発ロッドの先端あるいは外周に堆積さ
せ、多孔質ガラス母材を製造する方法において、断面形
状が円形、楕円形、あるいは角型の複数のガラスパイプ
の片端を溶着して構成された複数のガス噴出ポートを持
ち、かつ同心円状に形成されるパイプの隙間に外側に設
置されるパイプの内壁あるいは内側に設置されるパイプ
の外壁にそれぞれのパイプを固定する突起を設けた多孔
質ガラス母材製造用バーナを用いることを特徴とする多
孔質ガラス母材の製造方法。
ことを特徴とする上記（２）又は（３）に記載の多孔質
ガラス母材製造用バーナ。 （５）突起は第二ポート内に形成することを特徴とする
上記（２）〜（４）のいずれかに記載の多孔質ガラス母
材製造用バーナ。 （６）ガス状のガラス原料を多孔質ガラス母材合成用バ
ーナにより形成された火炎内に噴出し、火炎内で酸化反
応あるいは加水分解反応させガラス微粒子を生成し、該
ガラス微粒子を出発ロッドの先端あるいは外周に堆積さ
せ、多孔質ガラス母材を製造する方法において、断面形
状が円形、楕円形、あるいは角型の複数のガラスパイプ
の片端を溶着して構成された複数のガス噴出ポートを持
ち、かつ同心円状に形成されるパイプの隙間に外側に設
置されるパイプの内壁あるいは内側に設置されるパイプ
の外壁にそれぞれのパイプを固定する突起を設けた多孔
質ガラス母材製造用バーナを用いることを特徴とする多
孔質ガラス母材の製造方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】上記発明（１）においては、各ガ
ラスパイプの端部の溶着部の接触長さ（図１のａ）を該
ガラスパイプの外部からの力又は自重に由る変形を抑制
するのに充分な長さとする。例えば、図１で外側に設置
されるパイプ２の内径が５〜１２ｍｍ、内側に設置され
るパイプ１の外径が３〜１０ｍｍ程度のバーナではａ＝
１．５ｍｍ以上〜１０ｍｍ以下、特に２ｍｍ以上〜５ｍ
ｍ以下とするのが好ましい。バーナを構成する各パイプ
の溶着部において、溶着部の長さが短いと溶着部が動き
やすく、ガス供給用チューブなどの影響でバーナに力が
加わると、変形しやすくなるのでバーナ溶着部の長さを
管理し、極端に長さが短く、固定状態が不十分なバーナ
を排除し、これにより、外部からの力に対して十分耐力
のあるバーナを得ることができる。
ラスパイプの端部の溶着部の接触長さ（図１のａ）を該
ガラスパイプの外部からの力又は自重に由る変形を抑制
するのに充分な長さとする。例えば、図１で外側に設置
されるパイプ２の内径が５〜１２ｍｍ、内側に設置され
るパイプ１の外径が３〜１０ｍｍ程度のバーナではａ＝
１．５ｍｍ以上〜１０ｍｍ以下、特に２ｍｍ以上〜５ｍ
ｍ以下とするのが好ましい。バーナを構成する各パイプ
の溶着部において、溶着部の長さが短いと溶着部が動き
やすく、ガス供給用チューブなどの影響でバーナに力が
加わると、変形しやすくなるのでバーナ溶着部の長さを
管理し、極端に長さが短く、固定状態が不十分なバーナ
を排除し、これにより、外部からの力に対して十分耐力
のあるバーナを得ることができる。
【００１０】上記発明（２）〜（４）においては、外側
のパイプ１と内側のパイプ２の間に突起Ｐを先端部近傍
に設ける。バーナに外部から力が加わっても、バーナの
先端近傍に、その動きを抑える突起を設けて置くことに
より、同心度をそこなうことが無く、ガスの噴出方向が
ばらつくこともなくなる。すなわち、バーナの精度が根
元の溶着部だけの従来のバーナに対して、先端近傍でも
突起で固定することができるため、外部からの力あるい
は自重での変形を抑えることが可能となり、従来以上に
再現性の良好なバーナを得ることができる。ここで、パ
イプのガス噴出口近傍に設けられる突起Ｐの先端からの
距離Ｌは、一般に３０〜２００ｍｍ、特に４０〜１５０
ｍｍとするのが好ましい。３０ｍｍ未満では突起による
乱れがそのまま残るので多孔質ガラス母材の合成状態に
悪影響を与えることになり、また２００ｍｍを超えると
ガラスパイプの固定化の効果が無くなってしまう。この
ように突起の位置を上記範囲内にするとバーナの再現性
に加え、この再現性改善により生じるガス流の乱れを無
くし、より良好なスス合成を実現することができる。
のパイプ１と内側のパイプ２の間に突起Ｐを先端部近傍
に設ける。バーナに外部から力が加わっても、バーナの
先端近傍に、その動きを抑える突起を設けて置くことに
より、同心度をそこなうことが無く、ガスの噴出方向が
ばらつくこともなくなる。すなわち、バーナの精度が根
元の溶着部だけの従来のバーナに対して、先端近傍でも
突起で固定することができるため、外部からの力あるい
は自重での変形を抑えることが可能となり、従来以上に
再現性の良好なバーナを得ることができる。ここで、パ
イプのガス噴出口近傍に設けられる突起Ｐの先端からの
距離Ｌは、一般に３０〜２００ｍｍ、特に４０〜１５０
ｍｍとするのが好ましい。３０ｍｍ未満では突起による
乱れがそのまま残るので多孔質ガラス母材の合成状態に
悪影響を与えることになり、また２００ｍｍを超えると
ガラスパイプの固定化の効果が無くなってしまう。この
ように突起の位置を上記範囲内にするとバーナの再現性
に加え、この再現性改善により生じるガス流の乱れを無
くし、より良好なスス合成を実現することができる。
【００１１】ガラスパイプが円形の場合は、固定化には
３点以上の接触点が必要となるので上記突起は円周状に
等間隔で３個以上配列させることが望ましい。特にガラ
ス原料の噴出する中心ポートと第二ポートの同心度が重
要なので一般には該突起は第二ポート内に形成するが、
全ポートに該突起を形成してもよい。
３点以上の接触点が必要となるので上記突起は円周状に
等間隔で３個以上配列させることが望ましい。特にガラ
ス原料の噴出する中心ポートと第二ポートの同心度が重
要なので一般には該突起は第二ポート内に形成するが、
全ポートに該突起を形成してもよい。
【００１２】本発明において用いられる多重管バーナ
は、例えば図２（ａ）又は（ｂ）に示されるようなもの
である。図２（ａ）の構成は中心にガラス原料ガス噴出
ポート１、この外周に円環状の第一の水素噴出ポート
２、第一の水素噴出ポート２の外周に円環状の不活性ガ
ス噴出ポート３、更にこの外周に円環状の酸素噴出ポー
ト４、円環状の不活性ガス噴出ポート５を有し、該第二
の水素噴出ポート６の外周に環状の不活性ガス噴出ポー
ト７、更にこの外周に環状の酸素噴出ポート８を設けた
ものである。
は、例えば図２（ａ）又は（ｂ）に示されるようなもの
である。図２（ａ）の構成は中心にガラス原料ガス噴出
ポート１、この外周に円環状の第一の水素噴出ポート
２、第一の水素噴出ポート２の外周に円環状の不活性ガ
ス噴出ポート３、更にこの外周に円環状の酸素噴出ポー
ト４、円環状の不活性ガス噴出ポート５を有し、該第二
の水素噴出ポート６の外周に環状の不活性ガス噴出ポー
ト７、更にこの外周に環状の酸素噴出ポート８を設けた
ものである。
【００１３】図２（ｂ）の構成では、中心のガラス原料
ガス噴出ポート１の外周に第一の水素ガス噴出ポート２
を設け、この外周に不活性ガス噴出ポート３、更にその
外周に複数の酸素噴出ポート４を内包する環状の第二の
水素噴出ポート５を設け、さらにこの外周に環状の不活
性ガス噴出ポート６及び酸素ガス噴出ポート７を設けた
ものである。酸素ガス噴出ポート７を設けることで複数
の酸素ポートにより形成される火炎の外周に更に環状の
火炎面を形成でき、水素ガスの燃焼効率を向上させ、母
材の加熱に貢献できる。これにより更に大きな母材の製
造が可能になる。上記いずれの場合も、片端での溶着は
中心ポートを除き全てのパイプに行う。また突起を設け
るのは、第二ポート（中心パイプ外側と第二パイプの内
側）、更には第三ポート（第二パイプ外側と第三パイプ
の内側）という具合に順次に設けることができる。
ガス噴出ポート１の外周に第一の水素ガス噴出ポート２
を設け、この外周に不活性ガス噴出ポート３、更にその
外周に複数の酸素噴出ポート４を内包する環状の第二の
水素噴出ポート５を設け、さらにこの外周に環状の不活
性ガス噴出ポート６及び酸素ガス噴出ポート７を設けた
ものである。酸素ガス噴出ポート７を設けることで複数
の酸素ポートにより形成される火炎の外周に更に環状の
火炎面を形成でき、水素ガスの燃焼効率を向上させ、母
材の加熱に貢献できる。これにより更に大きな母材の製
造が可能になる。上記いずれの場合も、片端での溶着は
中心ポートを除き全てのパイプに行う。また突起を設け
るのは、第二ポート（中心パイプ外側と第二パイプの内
側）、更には第三ポート（第二パイプ外側と第三パイプ
の内側）という具合に順次に設けることができる。
【００１４】
【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により更に詳
細に説明するがこれに限定されるものではない。 （比較例）図２（ａ）に示されるような８重管バーナを
用いて光ファイバ用母材の合成を行った。使用したバー
ナは中心ポートを構成するパイプに外径８ｍｍ、肉厚１
ｍｍのものを使用し、この外周に隙間がそれぞれ１ｍｍ
になるように肉厚１ｍｍのパイプを配置し、同心円状に
組み合わせたものを使用した。バーナの長さは全長で３
５０ｍｍとした。このバーナを１０本作って、光ファイ
バ用母材の製造を行い、再現性のチェックを行った。ガ
スの流し方は中心から順番に、ガラス原料ガスＳｉＣｌ
4 、水素、アルゴン、酸素、アルゴン、水素、アルゴ
ン、酸素の順番とした。流量はＳｉＣｌ4 を３．２リッ
トル／ｍｉｎ、水素を４０リットル／ｍｉｎ、酸素を５
０リットル／ｍｉｎ、アルゴンを１０リットル／ｍｉｎ
とした。母材の合成は石英製の出発ロッドの先端にガラ
ス微粒子を付着し、ガラス微粒子の成長に合わせて出発
ロッドを引き上げるいわゆるＶＡＤ法で行った。この結
果、光ファイバ用母材の成長速度はバーナ毎に７０〜９
２ｍｍ／Ｈと大きくばらつき、合成速度も５．３〜６．
４ｇ／ｍｉｎとばらつく事が判明した。
細に説明するがこれに限定されるものではない。 （比較例）図２（ａ）に示されるような８重管バーナを
用いて光ファイバ用母材の合成を行った。使用したバー
ナは中心ポートを構成するパイプに外径８ｍｍ、肉厚１
ｍｍのものを使用し、この外周に隙間がそれぞれ１ｍｍ
になるように肉厚１ｍｍのパイプを配置し、同心円状に
組み合わせたものを使用した。バーナの長さは全長で３
５０ｍｍとした。このバーナを１０本作って、光ファイ
バ用母材の製造を行い、再現性のチェックを行った。ガ
スの流し方は中心から順番に、ガラス原料ガスＳｉＣｌ
4 、水素、アルゴン、酸素、アルゴン、水素、アルゴ
ン、酸素の順番とした。流量はＳｉＣｌ4 を３．２リッ
トル／ｍｉｎ、水素を４０リットル／ｍｉｎ、酸素を５
０リットル／ｍｉｎ、アルゴンを１０リットル／ｍｉｎ
とした。母材の合成は石英製の出発ロッドの先端にガラ
ス微粒子を付着し、ガラス微粒子の成長に合わせて出発
ロッドを引き上げるいわゆるＶＡＤ法で行った。この結
果、光ファイバ用母材の成長速度はバーナ毎に７０〜９
２ｍｍ／Ｈと大きくばらつき、合成速度も５．３〜６．
４ｇ／ｍｉｎとばらつく事が判明した。
【００１５】（実施例１）比較例と同じ構成であるが、
同心円状バーナの溶着部の接触長さを３ｍｍになるよう
に管理してバーナの製造を行った。このバーナを１０本
製造し、比較例１と同様の試験を実施した。この結果、
成長速度のバラツキは７５〜８７ｍｍ／Ｈと改善され、
合成速度も５．８〜６．４ｇ／ｍｉｎと改善前より良い
再現性が得られた。接触長さは短いと固定が十分では無
く、少なくとも１．５ｍｍ以上は必要である。更に好ま
しくは２ｍｍ以上が良い。但し、接触長さを長くすると
バーナのサイズが大きくなる事から長すぎて弊害になる
ことは考えられないが、目安として、１０ｍｍ以下が望
ましい。
同心円状バーナの溶着部の接触長さを３ｍｍになるよう
に管理してバーナの製造を行った。このバーナを１０本
製造し、比較例１と同様の試験を実施した。この結果、
成長速度のバラツキは７５〜８７ｍｍ／Ｈと改善され、
合成速度も５．８〜６．４ｇ／ｍｉｎと改善前より良い
再現性が得られた。接触長さは短いと固定が十分では無
く、少なくとも１．５ｍｍ以上は必要である。更に好ま
しくは２ｍｍ以上が良い。但し、接触長さを長くすると
バーナのサイズが大きくなる事から長すぎて弊害になる
ことは考えられないが、目安として、１０ｍｍ以下が望
ましい。
【００１６】（実施例２）比較例と同じ構成であるが、
第二ポートの内壁に噴出口先端から５０ｍｍの位置に中
心ポートを支持する突起を設けた。この突起はバーナ中
心軸に対して、それぞれ１２０°の角度毎に等間隔で３
個形成した。幅はそれぞれ１ｍｍ程度にした。このバー
ナを１０本製造し、比較例１と同様の試験を実施した。
この結果、成長速度のバラツキは７７〜８５ｍｍ／Ｈと
大幅に改善され、合成速度も６．０〜６．４ｇ／ｍｉｎ
と良い再現性が得られた。この突起を噴出口先端から３
０ｍｍ未満の先端近傍に設置したところ、この突起によ
りガスの流れが乱され、合成速度の劣化が見られた。こ
の事から、突起の位置は先端から３０ｍｍ以上の位置、
好ましくは４０ｍｍ以上の位置が好ましい。また、突起
の位置を２００ｍｍを超える距離にした場合には先端の
固定効果が発揮されず、良好な結果が得られなかった。
従って、２００ｍｍ以下、好ましくは１５０ｍｍ以下が
望ましい。このときバーナの溶着部の肉厚は特に考慮し
なかったが良好な再現性を得る事が出来た。突起の設置
とともに溶着部の肉厚管理を更に進めれば、更に再現性
の良いバーナを得る事が可能と考えられる。
第二ポートの内壁に噴出口先端から５０ｍｍの位置に中
心ポートを支持する突起を設けた。この突起はバーナ中
心軸に対して、それぞれ１２０°の角度毎に等間隔で３
個形成した。幅はそれぞれ１ｍｍ程度にした。このバー
ナを１０本製造し、比較例１と同様の試験を実施した。
この結果、成長速度のバラツキは７７〜８５ｍｍ／Ｈと
大幅に改善され、合成速度も６．０〜６．４ｇ／ｍｉｎ
と良い再現性が得られた。この突起を噴出口先端から３
０ｍｍ未満の先端近傍に設置したところ、この突起によ
りガスの流れが乱され、合成速度の劣化が見られた。こ
の事から、突起の位置は先端から３０ｍｍ以上の位置、
好ましくは４０ｍｍ以上の位置が好ましい。また、突起
の位置を２００ｍｍを超える距離にした場合には先端の
固定効果が発揮されず、良好な結果が得られなかった。
従って、２００ｍｍ以下、好ましくは１５０ｍｍ以下が
望ましい。このときバーナの溶着部の肉厚は特に考慮し
なかったが良好な再現性を得る事が出来た。突起の設置
とともに溶着部の肉厚管理を更に進めれば、更に再現性
の良いバーナを得る事が可能と考えられる。
【００１７】（実施例３）実施例１の突起に加え、第三
ポートの内壁に噴出口先端から５０ｍｍの位置に第二ポ
ートを支持する突起を更に設けた。この突起は第二ポー
トの突起と同様、バーナ中心軸に対して、それぞれ１２
０°の角度毎に等間隔で３個形成した。幅はそれぞれ１
ｍｍ程度にした。このバーナを１０本製造し、比較例１
と同様の試験を実施した。この結果、成長速度のバラツ
キは７８〜８４ｍｍ／Ｈと大幅に改善され、合成速度も
６．１〜６．４ｇ／ｍｉｎと良い再現性が得られた。
ポートの内壁に噴出口先端から５０ｍｍの位置に第二ポ
ートを支持する突起を更に設けた。この突起は第二ポー
トの突起と同様、バーナ中心軸に対して、それぞれ１２
０°の角度毎に等間隔で３個形成した。幅はそれぞれ１
ｍｍ程度にした。このバーナを１０本製造し、比較例１
と同様の試験を実施した。この結果、成長速度のバラツ
キは７８〜８４ｍｍ／Ｈと大幅に改善され、合成速度も
６．１〜６．４ｇ／ｍｉｎと良い再現性が得られた。
【００１８】このように、噴出ポートを固定する突起を
設けることで、バーナの内部での変形を防ぎ、再現性の
良いバーナを得ることが出来る。この突起は全層に入れ
なくても、特に第二ポートあるいは第二ポートと第三ポ
ートに設けるだけでもかなりの効果を発揮できる。ま
た、この突起は内側の先端を内部のパイプの外壁に溶着
しない構成で説明したが、技術的に可能であれば、完全
に溶着し固定してしまっても効果を損ねることはない。
むしろ固定状態が改善されるので、より良い再現性が期
待できる。更に、突起をパイプの内壁に設けた例を説明
したが、パイプの外壁に設けても同様の効果を期待する
ことが出来る。この実施例では、バーナの構造として図
２（ａ）に示されるような同心円状の８重管バーナのみ
を説明したが、この８重管バーナと同様、図２（ｂ）に
示されるようなバーナやガラスパイプあるいは断面が角
型のパイプの元を溶着して組み立てる石英製あるいはパ
イレックス製のバーナには同様の効果を期待することが
出来る。さらにガスの流し方、流量は本発明の効果の範
囲を限定するものではない。本発明は、特にバーナを構
成するパイプの肉厚が薄い場合、あるいは外径が小さい
場合に効果的である。肉厚は特に１．５ｍｍ以下、外径
は１０ｍｍ以下の場合に効果が現れ、肉厚１ｍｍ以下、
あるいは外径８ｍｍ以下で特に大きな効果が期待でき
る。
設けることで、バーナの内部での変形を防ぎ、再現性の
良いバーナを得ることが出来る。この突起は全層に入れ
なくても、特に第二ポートあるいは第二ポートと第三ポ
ートに設けるだけでもかなりの効果を発揮できる。ま
た、この突起は内側の先端を内部のパイプの外壁に溶着
しない構成で説明したが、技術的に可能であれば、完全
に溶着し固定してしまっても効果を損ねることはない。
むしろ固定状態が改善されるので、より良い再現性が期
待できる。更に、突起をパイプの内壁に設けた例を説明
したが、パイプの外壁に設けても同様の効果を期待する
ことが出来る。この実施例では、バーナの構造として図
２（ａ）に示されるような同心円状の８重管バーナのみ
を説明したが、この８重管バーナと同様、図２（ｂ）に
示されるようなバーナやガラスパイプあるいは断面が角
型のパイプの元を溶着して組み立てる石英製あるいはパ
イレックス製のバーナには同様の効果を期待することが
出来る。さらにガスの流し方、流量は本発明の効果の範
囲を限定するものではない。本発明は、特にバーナを構
成するパイプの肉厚が薄い場合、あるいは外径が小さい
場合に効果的である。肉厚は特に１．５ｍｍ以下、外径
は１０ｍｍ以下の場合に効果が現れ、肉厚１ｍｍ以下、
あるいは外径８ｍｍ以下で特に大きな効果が期待でき
る。
【００１９】
【発明の効果】本発明によりバーナを構成する各ガラス
パイプの溶着部を充分な溶着長さを以て溶着し、バーナ
先端近傍にその動きを抑える突起を設けて、外部からの
力とから自重によるパイプの変形を抑制することがで
き、更に再現性の良いバーナを得ることができる。これ
により多孔質ガラス母材を安定に製造することを可能と
する。
パイプの溶着部を充分な溶着長さを以て溶着し、バーナ
先端近傍にその動きを抑える突起を設けて、外部からの
力とから自重によるパイプの変形を抑制することがで
き、更に再現性の良いバーナを得ることができる。これ
により多孔質ガラス母材を安定に製造することを可能と
する。
【図１】図１は本発明によりガラスパイプの片端を溶着
してなる多孔質母材合成用バーナの概略断面図である。
してなる多孔質母材合成用バーナの概略断面図である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は、夫々本発明が適用さ
れる多孔質母材合成用バーナの実施形態を示す模式横断
面図である。
れる多孔質母材合成用バーナの実施形態を示す模式横断
面図である。
図１について： １：第一パイプ ２：第二パイプ ａ：溶着長さ Ｌ：突起設置位置 Ｐ：突起
Claims (6)
- 【請求項１】 断面形状が円形、楕円形、あるいは角型
の複数のガラスパイプの片端を溶着して構成された複数
のガス噴出ポートを持つ多孔質ガラス母材製造用バーナ
において、上記溶着部の接触長さが該ガラスパイプの変
形を抑制するのに充分な長さであることを特徴とする多
孔質ガラス母材製造用バーナ。 - 【請求項２】 断面形状が円形、楕円形、あるいは角型
の複数のガラスパイプの片端を溶着して構成された複数
のガス噴出ポートを持つ多孔質ガラス母材製造用バーナ
において、同心円状に形成されるパイプの隙間に外側に
設置されるパイプの内壁あるいは内側に設置されるパイ
プの外壁にそれぞれのパイプを固定する少なくとも一つ
の突起を設けたことを特徴とする多孔質ガラス母材製造
用バーナ。 - 【請求項３】 ガラスパイプのガス噴出口近傍の内壁に
設ける突起は噴出口から３０ｍｍ以上２００ｍｍ以下の
範囲に設けることを特徴とする請求項２に記載の多孔質
ガラス母材製造用バーナ。 - 【請求項４】 突起は円周状に３つ以上配列させること
を特徴とする請求項２又は３に記載の多孔質ガラス母材
製造用バーナ。 - 【請求項５】 突起は第二ポート内に形成することを特
徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の多孔質ガラス
母材製造用バーナ。 - 【請求項６】 ガス状のガラス原料を多孔質ガラス母材
製造用バーナにより形成された火炎内に噴出し、火炎内
で酸化反応あるいは加水分解反応させガラス微粒子を生
成し、該ガラス微粒子を出発ロッドの先端あるいは外周
に堆積させ、多孔質ガラス母材を製造する方法におい
て、断面形状が円形、楕円形、あるいは角型の複数のガ
ラスパイプの片端を溶着して構成された複数のガス噴出
ポートを持ち、かつ同心円状に形成されるパイプの隙間
に外側に設置されるパイプの内壁あるいは内側に設置さ
れるパイプの外壁にそれぞれのパイプを固定する突起を
設けた多孔質ガラス母材製造用バーナを用いることを特
徴とする多孔質ガラス母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24797896A JPH1095623A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 多孔質ガラス母材の製造方法及びその製造用バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24797896A JPH1095623A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 多孔質ガラス母材の製造方法及びその製造用バーナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1095623A true JPH1095623A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17171383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24797896A Pending JPH1095623A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 多孔質ガラス母材の製造方法及びその製造用バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1095623A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000327341A (ja) * | 1999-05-11 | 2000-11-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 多孔質ガラス母材製造用多重管バーナおよびこれを用いた多孔質ガラス母材の製造方法並びに製造装置 |
| WO2001079126A1 (de) * | 2000-04-14 | 2001-10-25 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines quarzglaskörpers |
| JP2004323319A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 石英バーナ及びガラス微粒子堆積体の製造方法 |
| JP2005029396A (ja) * | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス微粒子堆積体の製造方法及びガラス微粒子生成用バーナ |
| JP2008063179A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Fujikura Ltd | 光ファイバ用ガラス母材の製造装置及び製造方法 |
| EP2223899A1 (en) | 2009-02-27 | 2010-09-01 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Burner for producing glass fine particles and method for manufacturing porous glass base material using the same |
| JP2010280548A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多重管バーナの製造方法及び多重管バーナの検査方法 |
| JP2012096942A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Asahi Glass Co Ltd | 気中溶融バーナー、ガラス原料の溶融方法、溶融ガラスの製造方法、ガラスビーズの製造方法、ガラス製品の製造方法、気中溶融装置およびガラス製品の製造装置 |
| JP2018135238A (ja) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 古河電気工業株式会社 | 多孔質体合成用多重管バーナー及び多孔質体合成装置 |
-
1996
- 1996-09-19 JP JP24797896A patent/JPH1095623A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000327341A (ja) * | 1999-05-11 | 2000-11-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 多孔質ガラス母材製造用多重管バーナおよびこれを用いた多孔質ガラス母材の製造方法並びに製造装置 |
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| CN101817631A (zh) * | 2009-02-27 | 2010-09-01 | 信越化学工业株式会社 | 玻璃微粒合成用燃烧器及使用其的多孔质玻璃母材的制造方法 |
| EP2223899A1 (en) | 2009-02-27 | 2010-09-01 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Burner for producing glass fine particles and method for manufacturing porous glass base material using the same |
| US8312744B2 (en) | 2009-02-27 | 2012-11-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Burner for producing glass fine particles and method for manufacturing porous glass base material using the same |
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| JP2018135238A (ja) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 古河電気工業株式会社 | 多孔質体合成用多重管バーナー及び多孔質体合成装置 |
| WO2018155036A1 (ja) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 古河電気工業株式会社 | 多孔質体合成用多重管バーナー及び多孔質体合成装置 |
| CN110248900A (zh) * | 2017-02-22 | 2019-09-17 | 古河电气工业株式会社 | 多孔体合成用多重管燃烧器及多孔体合成装置 |
| US11524917B2 (en) | 2017-02-22 | 2022-12-13 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Multiple tube burner for synthesizing porous material and apparatus for synthesizing porous material |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040824 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041022 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050215 |