JPH0627624Y2 - Optical fiber base material manufacturing burner - Google Patents
Optical fiber base material manufacturing burnerInfo
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- JPH0627624Y2 JPH0627624Y2 JP1986171339U JP17133986U JPH0627624Y2 JP H0627624 Y2 JPH0627624 Y2 JP H0627624Y2 JP 1986171339 U JP1986171339 U JP 1986171339U JP 17133986 U JP17133986 U JP 17133986U JP H0627624 Y2 JPH0627624 Y2 JP H0627624Y2
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は光ファイバ用母材製造用のバーナに関するもの
であつて、VAD法(気相軸付法)、OVPO法(外付気相
酸化法)等におけるスート(ガラス微粒子)生成を効率
良く高速度で行うためのバーナの改良に係わる。[Detailed Description of the Invention] [Industrial field of application] The present invention relates to a burner for manufacturing a base material for an optical fiber, which includes a VAD method (gas phase axis method) and an OVPO method (external gas phase oxidation). Method) to improve the burner for efficiently producing soot (glass particles) at a high speed.
光ファイバ用多孔質ガラス母材を製造する1方法とし
て、燃焼バーナから燃焼ガスおよびガラス原料を混合噴
出し、火炎中での加水分解反応または酸化反応によりガ
ラス微粒子を生成し、このガラス微粒子を回転する出発
材の先端に堆積させ、該堆積体の成長に合わせて出発材
をバーナと相対的に移動することにより多孔質ガラス母
材を製造するVAD法がある。As one method for producing a porous glass preform for optical fibers, a combustion gas and a glass raw material are mixed and jetted from a combustion burner to generate glass particles by a hydrolysis reaction or an oxidation reaction in a flame, and the glass particles are rotated. There is a VAD method in which a porous glass base material is manufactured by depositing the starting material on the tip of the starting material and moving the starting material relative to the burner as the deposit grows.
また出発材の外周部に燃焼バーナの火炎中で酸化反応に
より生成されたガラス微粒子を堆積させ、出発材または
燃焼バーナを複数回トラバースすることにより多孔質ガ
ラス母材を製造するOVPO法もある。(特開昭48−73
522号公報) 〔考案が解決しようとする問題点〕 従来VAD法に使用されていた燃焼バーナは第6図(a)
及び(b)にその径方向断面図と軸方向断面図を示すよう
な、同心円状多重管バーナが一般的で、このバーナの噴
出ポートは第6図(b)のようにストレートな形状をして
いる。第6図(a)及び(b)において、1,2,3及び4は中心
部から外周に向かう各層の噴出ポートを示す。バーナの
各層からは例えば中心からガラス原料、水素、アルゴ
ン、酸素のような順でガスが流される。又、2層目にガ
ラス原料を投入することもある。There is also an OVPO method in which glass particles produced by an oxidation reaction in the flame of a combustion burner are deposited on the outer periphery of the starting material and the starting material or the combustion burner is traversed multiple times to produce a porous glass preform. (JP-A-48-73
No. 522) [Problems to be solved by the invention] The combustion burner conventionally used in the VAD method is shown in FIG. 6 (a).
A concentric multi-tube burner, whose radial and axial sectional views are shown in (b) and (b), is common, and the jet port of this burner has a straight shape as shown in Fig. 6 (b). ing. In FIGS. 6 (a) and 6 (b), reference numerals 1, 2, 3 and 4 indicate jet ports of each layer from the central portion toward the outer periphery. From each layer of the burner, for example, gas is flowed from the center in the order of glass raw material, hydrogen, argon and oxygen. Further, the glass raw material may be added to the second layer.
ところで、光フアイバ母材の合成速度(単位時間あたり
に合成される母材重量)を上げる目的で原料流量を増加
させた場合には、流量の増量に伴なつて流速が増大し、
この結果、反応が十分に進行しないうちに母材表面に達
してしまい、原料の大半は反応しないまま排気されてし
まうという問題があつた。これに対し流速を下げるため
にバーナの原料の噴出ポート径を大きくすると、原料と
外層を流れるH2,O2との拡散に時間がかかり、やはり
反応が進行しなくなる。これと同時に、ポート径が大き
くなると、その分だけ反応したガラス微粒子が火炎の中
心から外周方向に分散した形となり、ガラス微粒子の空
間数密度は薄くなる。これによつてガラス微粒子が母材
表面に付着する効率も劣化し、合成速度を上げることが
難しくなる。すなわち合成速度を上げるためには、原料
の流速を遅くするとともに生成されるガラス微粒子の空
間数密度を上げガラス微粒子の付着収率を上げることが
必要となる。By the way, when the raw material flow rate is increased for the purpose of increasing the synthesis rate of the optical fiber base material (base material weight synthesized per unit time), the flow rate increases as the flow rate increases,
As a result, there is a problem that the reaction reaches the surface of the base material before the reaction proceeds sufficiently, and most of the raw materials are exhausted without reacting. On the other hand, if the diameter of the ejection port of the raw material of the burner is increased in order to reduce the flow velocity, it takes time for the raw material and H 2 and O 2 flowing in the outer layer to diffuse, and the reaction also does not proceed. At the same time, when the port diameter becomes large, the reacted glass fine particles are dispersed in the outer peripheral direction from the center of the flame, and the space number density of the glass fine particles becomes thin. As a result, the efficiency with which the glass particles adhere to the surface of the base material also deteriorates, making it difficult to increase the synthesis rate. That is, in order to increase the synthesis rate, it is necessary to reduce the flow rate of the raw material and increase the space number density of the glass particles produced to increase the deposition rate of the glass particles.
本考案はこれらの問題点を解決し、母材合成速度を上げ
る新規な構造の光フアイバ母材製造用バーナを目的とし
てなされたものである。The present invention is intended to solve these problems and to provide a burner for producing an optical fiber preform having a novel structure that increases the preform synthesis rate.
本考案は4重以上の同心多重管からなり、中心部は気体
のガラス原料又は気体のガラス原料と燃料ガスの混合ガ
ス用の原料噴出ポート、該原料噴出ポート外周は燃料ガ
ス,助燃性ガスを流して火炎を形成するポートであり、
気体のガラス原料を噴出させて火炎加水分解し、これに
よつて生成するガラス微粒子を回転する出発材又は心棒
の周囲に堆積させる多孔質ガラス母材製造用の多重管燃
焼バーナであつて、中心部に位置する原料噴出ポートは
他のポートと段差なく設けられ且つ該原料噴出ポートの
先端部が細くなるようテーパがつけられてなる光ファイ
バ母材製造用バーナである。The present invention comprises four or more concentric multi-tubes, a central portion of which is a raw material ejection port for a gaseous glass raw material or a mixed gas of a gaseous glass raw material and a fuel gas, and the outer periphery of the raw material ejection port is provided with a fuel gas and a supporting gas. It is a port that flows and forms a flame,
A multi-tube combustion burner for producing a porous glass preform, in which a gaseous glass raw material is jetted to cause flame hydrolysis and the glass particles produced thereby are deposited around a rotating starting material or mandrel. The raw material jetting port located in the section is a burner for producing an optical fiber preform, which is provided without a step with other ports and is tapered so that the tip of the raw material jetting port becomes thin.
本考案に係わる光ファイバ母材製造用バーナの1実施例
の径方向断面図を第1図(a)に、軸方向断面図を第1図
(b)に示す。この例は同心円状4重管バーナであり、原
料ガスを噴出する中心のポート11を除いて、その他の
ポート1,2,3及び4は第1図(b)のように長手方向にスト
レートな形状をしている。一方原料を噴出する中心ポー
ト11は、先端部に先細りのテーパ11′を設けてあ
る。FIG. 1 (a) is a radial sectional view of an embodiment of a burner for manufacturing an optical fiber preform according to the present invention, and FIG. 1 is an axial sectional view thereof.
Shown in (b). This example is a concentric quadruple burner. Except for the central port 11 that ejects the source gas, the other ports 1, 2, 3 and 4 are straight in the longitudinal direction as shown in Fig. 1 (b). It has a shape. On the other hand, the central port 11 for ejecting the raw material has a tapered taper 11 'at the tip.
本考案のバーナは原料ガスを噴出するポートの先端がテ
ーパ形状を有しているために、原料ポートを太径化した
ために生ずる不具合点、すなわち外層のガスとの混合に
時間がかかり、しかも反応して生成したガラス微粒子の
空間数密度が小さくなることが防止される。すなわち原
料ポートを飛び出した原料ガスは、先端のテーパ部で第
1図(b)に矢印で示すようにバーナの中心軸方向に向か
う速度を受ける。このため、原料ガスはポートが太径化
しても分散することなく、中心でのガラス微粒子の数密
度は下がることがない。また、中心ポートがテーパ状と
なつているため、そのすぐ外層を流れるガスもバーナ中
心軸方向に拡散しやすくなり、原料との拡散が促進され
ることになる。The burner of the present invention has a taper at the tip of the port for injecting the raw material gas, and therefore has a disadvantage caused by increasing the diameter of the raw material port, that is, it takes time to mix with the gas in the outer layer and the reaction It is possible to prevent the space number density of the glass fine particles generated as a result from decreasing. That is, the raw material gas that has flowed out of the raw material port is subjected to a velocity toward the central axis direction of the burner at the tapered portion at the tip, as indicated by the arrow in FIG. 1 (b). Therefore, the raw material gas does not disperse even if the diameter of the port increases, and the number density of the glass fine particles at the center does not decrease. In addition, since the central port is tapered, the gas flowing immediately outside the central port is also easily diffused in the central axis direction of the burner, and diffusion with the raw material is promoted.
このように本考案のバーナは、流速を遅くすべく原料ポ
ート径を大きくしても拡散を阻害することなく、しかも
生成されるガラス微粒子の数密度を低減させることがな
いため、光フアイバ母材の合成速度を上げることが容易
となる。As described above, the burner of the present invention does not hinder the diffusion even if the raw material port diameter is increased in order to slow down the flow velocity, and further, does not reduce the number density of the glass fine particles produced. It becomes easy to increase the synthesis speed of.
以上の説明では中心ポートのみテーパ状としたものを例
示したが、原料ガスを2層目,3層目まで流す場合に
は、それぞれのポートをテーパ状とすればよく、同様の
効果が得られる。また、4重管でなくそれ以上の多重管
バーナであつてもよいし、さらに多重管であれば同心状
のバーナでなくても同様の効果が得られる。In the above description, only the central port is tapered, but when the source gas is supplied to the second and third layers, the respective ports may be tapered, and the same effect can be obtained. . Further, a multi-tube burner may be used instead of the quadruple tube, and if the multi-tube is used, the same effect can be obtained without using the concentric burner.
第3図は本考案の8重管バーナの別の実施態様の軸方向
断面図であつて、31〜34及び5〜8は中心から第8
層目までの噴出ポートであつて、この例では第3層目3
3までテーパ部31′,32′,及び33′を有している。第
4図(a)及び(b)は本考案の角型4重管バーナの横断面図
及び縦断面図であつて、41〜44は各噴出ポートを、
又41′は中心ポートのテーパ部を示す。さらに第5図
(a)及び(b)は本考案の偏心多重管バーナの径方向断面図
及び軸方向断面図であつて、51,52,3,4は各ポート
を、又51′は偏心した中心ポート51に設けられたテー
パ部を示す。FIG. 3 is an axial sectional view of another embodiment of the 8-tube burner of the present invention, wherein 31 to 34 and 5 to 8 are from the center to the eighth.
The jetting ports up to the third layer, in this example the third layer 3
Up to three taper portions 31 ', 32', and 33 'are provided. 4 (a) and 4 (b) are a horizontal sectional view and a vertical sectional view of the square quadruple tube burner of the present invention, wherein 41 to 44 are respective ejection ports,
Reference numeral 41 'indicates a taper portion of the center port. Fig. 5
(a) and (b) are a radial sectional view and an axial sectional view of the eccentric multi-tube burner of the present invention, wherein 51, 52, 3 and 4 are respective ports, and 51 'is an eccentric center port 51. The taper part provided in FIG.
比較例 第7図に示すようなストレートタイプの8重管バーナを
用い、光フアイバ母材の製造を行つた。ガラス原料ガス
は、中心のポートのみから流した。中心ポート径は6mm
であつた。ガラス原料としてはSiC4、燃料として
は水素、助燃ガスとして酸素を用い、燃焼調整用ガスと
してアルゴンを使用した。それぞれの流量はSiC4
3/分,水素45/分,酸素46/分,アルゴン
11/分とした。Comparative Example An optical fiber preform was manufactured using a straight type octotube burner as shown in FIG. The glass raw material gas was flowed only from the central port. Center port diameter is 6 mm
It was. SiC 4 was used as the glass raw material, hydrogen was used as the fuel, oxygen was used as the combustion supporting gas, and argon was used as the combustion adjusting gas. Each flow rate is SiC 4
3 / min, hydrogen 45 / min, oxygen 46 / min, and argon 11 / min.
この結果合成速度は4.2g/分であり、原料収率は52
%であつた。ここで原料収率とは、バーナに投入する原
料重量に対する母材に堆積する重量の割合いを示すもの
である。As a result, the synthesis rate was 4.2 g / min, and the raw material yield was 52.
It was in%. Here, the raw material yield indicates the ratio of the weight deposited on the base material to the weight of the raw material charged into the burner.
実施例 第2図に軸方向断面図を示すようなバーナの中心ポート
21のみテーパ部21′を持つ本考案の8重管バーナを用
いて、光フアイバ母材の合成を行つた。中心ポートの先
端径は6mmであり、ガス上部側に向かつて20mmで10
mmとなるテーパをつけた。ガスの流量は比較例と同一に
設定した。EXAMPLE An optical fiber preform was synthesized by using an octotube burner of the present invention having a tapered portion 21 'only at the center port 21 of the burner as shown in the axial sectional view in FIG. The diameter of the tip of the center port is 6mm, and it is 10mm at 20mm toward the upper gas side.
It has a taper of mm. The gas flow rate was set to be the same as that of the comparative example.
この結果、合成速度は5.0g/分に向上し、原料収率は
63%と良好であつた。As a result, the synthesis rate was improved to 5.0 g / min, and the raw material yield was 63%, which was good.
本考案の光フアイバ母材製造用バーナは原料噴出ポート
の先端部をテーパ状の形状とすることにより、原料ガス
の外層との混合を促進し、かつ原料ガスのバーナ中心軸
への集中性を良くでき、これにより生成されるガラス微
粒子の数密度を上げて母材合成における原料収率の向
上、合成速度の向上ができ、光フアイバ母材製造に用い
て大いに効果的である。The burner for producing optical fiber preform of the present invention promotes mixing of the raw material gas with the outer layer and makes the concentration of the raw material gas on the central axis of the burner by forming the tip of the raw material ejection port into a tapered shape. It can be improved, and the number density of the glass fine particles produced thereby can be increased to improve the raw material yield in the base material synthesis and the synthesis rate, which is highly effective for the production of optical fiber base material.
第1図(a)及び(b)ないし第5図(a)及び(b)は本考案に係
る光フアイバ母材製造用バーナの種々の実施態様を示す
断面図である。 第1図(a)及び(b)は中心ポートにテーパ部を設けた例の
径方向断面図及び軸方向断面図、 11,12,3及び4:中心から第4層目までの各ポート、1
1′:テーパ部 第2図は実施例で用いた中心ポートにテーパ部を設けた
8重管バーナの断面図、 21,22及び3〜8:中心から8層目までの各ポート、2
1′:テーパ部 第3図は3層目までテーパ部を設けた8重管バーナの断
面図、 31〜34及び5〜8:中心から8層目までの各ポー
ト、31′,32′及び33′:テーパ部 第4図(a)及び(b)は角型4重管バーナの横断面図及び縦
断面図、 41〜44:中心から4層目までの各ポート、41′:テーパ
部 第5図(a)及び(b)は偏心4重管バーナの径方向断面図及
び縦断面図、 51,52,3及び4:中心から4層目までの各ポート、5
1′:テーパ部 第6図(a)及び(b)は従来のストレート形状バーナの径方
向断面図及び軸方向断面図であり、第7図は比較例で用
いた従来のストレート形状8重管バーナの軸方向断面図
である。1〜8:中心から第8層目までの各ポート1 (a) and (b) to FIGS. 5 (a) and (b) are sectional views showing various embodiments of a burner for manufacturing an optical fiber preform according to the present invention. 1 (a) and 1 (b) are radial and axial sectional views of an example in which a tapered portion is provided in the center port, 11, 12, 3 and 4: each port from the center to the fourth layer, 1
1 ': Taper part Fig. 2 is a sectional view of an octuple burner in which a taper part is provided in the center port used in the embodiment, 21, 22 and 3 to 8: each port from the center to the 8th layer, 2
1 ': Taper part Fig. 3 is a sectional view of an octuple burner provided with a taper part up to the third layer, 31 to 34 and 5 to 8: each port from the center to the eighth layer, 31', 32 'and 33 ': Taper part Fig. 4 (a) and (b) are horizontal and vertical cross-sectional views of the square quadruple burner, 41 to 44: Ports from the center to the fourth layer, 41': Tapered part 5 (a) and 5 (b) are radial and vertical cross-sectional views of an eccentric quadruple tube burner, 51, 52, 3 and 4: each port from the center to the fourth layer, 5
1 ': Taper part FIGS. 6 (a) and 6 (b) are a radial sectional view and an axial sectional view of a conventional straight burner, and FIG. 7 is a conventional straight octave pipe used in a comparative example. It is an axial sectional view of a burner. 1-8: Each port from the center to the 8th layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−20024(JP,A) 特開 昭58−213639(JP,A) 特開 昭55−23066(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) Reference JP 54-20024 (JP, A) JP 58-213639 (JP, A) JP 55-23066 (JP, A)
Claims (2)
気体のガラス原料又は気体のガラス原料と燃料ガスの混
合ガス用の原料噴出ポート、該原料噴出ポート外周は燃
料ガス,助燃性ガスを流して火炎を形成するポートであ
り、気体のガラス原料を噴出させて火炎加水分解し、こ
れによつて生成するガラス微粒子を回転する出発材又は
心棒の周囲に堆積させる多孔質ガラス母材製造用の多重
管燃焼バーナであつて、中心部に位置する原料噴出ポー
トは他のポートと段差なく設けられ且つ該原料噴出ポー
トの先端部が細くなるようテーパがつけられてなる光フ
ァイバ母材製造用バーナ。1. A raw material injection port for a gas glass raw material or a mixed gas of a gas glass raw material and a fuel gas, comprising a concentric multi-tube of four or more layers, the outer periphery of the raw material injection port being a fuel gas and an auxiliary burner. It is a port that flows gas to form a flame, and a porous glass base material that ejects a gaseous glass raw material and undergoes flame hydrolysis to deposit the fine glass particles thus produced around a rotating starting material or mandrel. In a multi-tube combustion burner for production, an optical fiber preform in which a raw material ejection port located at the center is provided without a step with other ports and the tip of the raw material ejection port is tapered to be thin. Burner for manufacturing.
心した位置に設けられてなることを特徴とする実用新案
登録請求の範囲第(1)項に記載の光ファイバ母材製造用
バーナ。2. A burner for manufacturing an optical fiber preform according to claim (1), characterized in that the raw material ejection port located at the center is provided at an eccentric position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986171339U JPH0627624Y2 (en) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | Optical fiber base material manufacturing burner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986171339U JPH0627624Y2 (en) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | Optical fiber base material manufacturing burner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6378038U JPS6378038U (en) | 1988-05-24 |
| JPH0627624Y2 true JPH0627624Y2 (en) | 1994-07-27 |
Family
ID=31106873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986171339U Expired - Lifetime JPH0627624Y2 (en) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | Optical fiber base material manufacturing burner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627624Y2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5420024A (en) * | 1977-07-15 | 1979-02-15 | Fujitsu Ltd | Burner for flame hydrolysis |
| JPS5523066A (en) * | 1978-08-07 | 1980-02-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Forming method for oxide powder layer for optical fiber |
| JPS58213639A (en) * | 1982-06-04 | 1983-12-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Formation of soot of optical glass |
-
1986
- 1986-11-10 JP JP1986171339U patent/JPH0627624Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6378038U (en) | 1988-05-24 |
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