JPH0725563B2 - 光フアイバ用母材の製造方法 - Google Patents
光フアイバ用母材の製造方法Info
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- JPH0725563B2 JPH0725563B2 JP61166233A JP16623386A JPH0725563B2 JP H0725563 B2 JPH0725563 B2 JP H0725563B2 JP 61166233 A JP61166233 A JP 61166233A JP 16623386 A JP16623386 A JP 16623386A JP H0725563 B2 JPH0725563 B2 JP H0725563B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/80—Feeding the burner or the burner-heated deposition site
- C03B2207/81—Constructional details of the feed line, e.g. heating, insulation, material, manifolds, filters
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光フアイバ用母材の製造方法に関し、とくにVA
D法（気相軸付法）やOVPO法（外付気相酸化法）などの
スート生成法により光フアイバ用多孔質ガラス母材を製
造する方法に関するものである。
D法（気相軸付法）やOVPO法（外付気相酸化法）などの
スート生成法により光フアイバ用多孔質ガラス母材を製
造する方法に関するものである。
光フアイバ用多孔質ガラス母材を製造する一方法とし
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
部材の先端に堆積させ、多孔質ガラス母材の成長に合わ
せて出発部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。
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
部材の先端に堆積させ、多孔質ガラス母材の成長に合わ
せて出発部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。
また出発部材の外周部に、燃焼バーナにより形成される
火炎中で酸化反応により生成したガラス微粒子を堆積さ
せ、出発部材または燃焼バーナを１回以上トラバースす
ることにより多孔質ガラス母材を製造するOVPO法（たと
えば特開昭48-73522号公報）もある。
火炎中で酸化反応により生成したガラス微粒子を堆積さ
せ、出発部材または燃焼バーナを１回以上トラバースす
ることにより多孔質ガラス母材を製造するOVPO法（たと
えば特開昭48-73522号公報）もある。
従来VAD法では、燃焼バーナとして第３図a,bに示すよう
な同心円状多重管バーナが使用されており、中心ポート
から外周の数層のポートにわたつて原料ガスが流され
る。たとえば第２図ａに示す４重管バーナの場合には、
中心およびその外周の第２ポートから原料ガスを噴出さ
せる。原料は常温で液体となるものが用いられ、たとえ
ば第４図ａに示すような原料供給装置を用いて不活性ガ
スに飽和させて供給される。41はバーナ、42はキヤリア
ガス、43は液体原料容器、44は液体原料、45は原料加熱
装置を示す。また第４図ｂは他の原料供給装置の例で、
原料ガス自体の蒸気圧により、ガス状で燃焼バーナに原
料ガスが送られる。第４図ａと同じ符号は同じ部分を示
す。原料ガスは常温で液体であるため、原料供給装置か
ら燃焼バーナまでの配管は、原料ガスの飽和温度または
沸点温度以上に保温されるのが一般的である。この原料
ガス配管には、途中燃焼ガスとして、たとえばH2が混入
されることもあるが、この混合ガスの保温は行つていな
い。また、燃焼バーナの原料ガス噴出ポートの周囲に流
される燃焼ガスについても同様に加熱・保温を行つてい
ない。このため、原料ガスに混入されるガスまたは原料
ガス噴出ポートの周囲のポートに流される燃焼用のガス
により原料ガスの熱は奪われ、原料ガスの温度は低下す
る。したがつて従来は、原料ガスから奪われる熱量に相
当して低下した原料ガスの温度を、原料ガス供給時の温
度まで上げ原料ガスの供給温度を保持するため、配管保
温について配慮している。
な同心円状多重管バーナが使用されており、中心ポート
から外周の数層のポートにわたつて原料ガスが流され
る。たとえば第２図ａに示す４重管バーナの場合には、
中心およびその外周の第２ポートから原料ガスを噴出さ
せる。原料は常温で液体となるものが用いられ、たとえ
ば第４図ａに示すような原料供給装置を用いて不活性ガ
スに飽和させて供給される。41はバーナ、42はキヤリア
ガス、43は液体原料容器、44は液体原料、45は原料加熱
装置を示す。また第４図ｂは他の原料供給装置の例で、
原料ガス自体の蒸気圧により、ガス状で燃焼バーナに原
料ガスが送られる。第４図ａと同じ符号は同じ部分を示
す。原料ガスは常温で液体であるため、原料供給装置か
ら燃焼バーナまでの配管は、原料ガスの飽和温度または
沸点温度以上に保温されるのが一般的である。この原料
ガス配管には、途中燃焼ガスとして、たとえばH2が混入
されることもあるが、この混合ガスの保温は行つていな
い。また、燃焼バーナの原料ガス噴出ポートの周囲に流
される燃焼ガスについても同様に加熱・保温を行つてい
ない。このため、原料ガスに混入されるガスまたは原料
ガス噴出ポートの周囲のポートに流される燃焼用のガス
により原料ガスの熱は奪われ、原料ガスの温度は低下す
る。したがつて従来は、原料ガスから奪われる熱量に相
当して低下した原料ガスの温度を、原料ガス供給時の温
度まで上げ原料ガスの供給温度を保持するため、配管保
温について配慮している。
光フアイバ用母材の製造速度が高速化するに伴い、バー
ナに供給する原料ガスおよびその他の燃焼ガスなどの流
量が増加し、このため、原料ガスから奪われる熱量も増
加し、これに伴つて原料ガス配管の保温温度を上げる必
要がある。この原料ガス配管の保温温度を上げることに
より、配管を全体的に均一な温度に保温維持を制御する
ことは難かしくなり、設備上の障害が発生するようにな
つた。たとえば巻付け式のテープヒータなど使用した場
合には、ヒータの断線が発生し易くなる。また第３図ｂ
に例示したポート層の多い多重バーナにおいては、バー
ナ表面を加熱しても、この熱量は中心ポート部を流れる
原料ガスまで伝達されず、保温効果が小さく、原料ガス
が外周ポートから流れる混合ガスや燃焼ガスなどに奪わ
れる熱量のためにバーナ中で液化してしまうという問題
が発生した。原料ガスが液化すると、原料ガスが定常に
流れなくなり、光フアイバ用母材の成長が不安定とな
り、高品質な母材を製造することが困難となる。このた
め原料ガスを保温する有効な方法が必要となる。
ナに供給する原料ガスおよびその他の燃焼ガスなどの流
量が増加し、このため、原料ガスから奪われる熱量も増
加し、これに伴つて原料ガス配管の保温温度を上げる必
要がある。この原料ガス配管の保温温度を上げることに
より、配管を全体的に均一な温度に保温維持を制御する
ことは難かしくなり、設備上の障害が発生するようにな
つた。たとえば巻付け式のテープヒータなど使用した場
合には、ヒータの断線が発生し易くなる。また第３図ｂ
に例示したポート層の多い多重バーナにおいては、バー
ナ表面を加熱しても、この熱量は中心ポート部を流れる
原料ガスまで伝達されず、保温効果が小さく、原料ガス
が外周ポートから流れる混合ガスや燃焼ガスなどに奪わ
れる熱量のためにバーナ中で液化してしまうという問題
が発生した。原料ガスが液化すると、原料ガスが定常に
流れなくなり、光フアイバ用母材の成長が不安定とな
り、高品質な母材を製造することが困難となる。このた
め原料ガスを保温する有効な方法が必要となる。
本発明は従来の問題点を解決するため、ガラス原料の気
体を噴出するガラス原料噴出ポートおよびその外周に配
置された燃焼ガス噴出ポートを備えた燃焼バーナにおけ
る、前記ガラス原料噴出ポートから、気体のガラス原料
と場合によって燃焼ガスを噴出させ、その外周から燃焼
ガスを噴出し、ガラス原料を火炎加水分解することによ
り生成する粒状ガラスを、回転する出発部材または、心
棒の周囲に堆積させ、回転軸方向に成長させて、多孔質
ガラス母材を製造する光フアイバ用母材の製造方法にお
いて、気体のガラス原料と混合する燃焼ガスおよびその
外周に供給噴出する燃焼ガスのうち少くとも１つ以上の
ガスを加熱して流し、とくに加熱して流すガスの温度を
ガラス原料の飽和温度以上に設定することを特徴とす
る。
体を噴出するガラス原料噴出ポートおよびその外周に配
置された燃焼ガス噴出ポートを備えた燃焼バーナにおけ
る、前記ガラス原料噴出ポートから、気体のガラス原料
と場合によって燃焼ガスを噴出させ、その外周から燃焼
ガスを噴出し、ガラス原料を火炎加水分解することによ
り生成する粒状ガラスを、回転する出発部材または、心
棒の周囲に堆積させ、回転軸方向に成長させて、多孔質
ガラス母材を製造する光フアイバ用母材の製造方法にお
いて、気体のガラス原料と混合する燃焼ガスおよびその
外周に供給噴出する燃焼ガスのうち少くとも１つ以上の
ガスを加熱して流し、とくに加熱して流すガスの温度を
ガラス原料の飽和温度以上に設定することを特徴とす
る。
本発明は、ガラス原料噴出ポートから噴出するガラス原
料に混合するガスまたは外周に供給噴出する燃焼ガスの
温度を、ガラス原料の飽和温度以上に設定することによ
り、原料ガスの配管の温度を過大に設定する必要なく原
料ガスのバーナ内での液化を防止できる。以下図面にも
とづき実施例について説明する。
料に混合するガスまたは外周に供給噴出する燃焼ガスの
温度を、ガラス原料の飽和温度以上に設定することによ
り、原料ガスの配管の温度を過大に設定する必要なく原
料ガスのバーナ内での液化を防止できる。以下図面にも
とづき実施例について説明する。
第１図は本発明の構成を説明する図で、燃焼バーナ１に
供給される原料ガス６は、原料供給装置４から保温され
た配管５を通つて燃焼バーナ１に供給される。一方、原
料ガス６と燃焼バーナ１の手前で混合される混合ガス７
および原料ガス噴出ポートの外周層に供給されるバーナ
原料ポートの周囲流入ガス（以下周囲流入ガスとい
う。）８は、ガス供給装置９からガス加熱装置10を通過
し、配管５中に存在する原料ガス６の飽和温度以上に加
熱され燃焼バーナ１に供給される。２は燃焼バーナ１に
より形成される火炎、３は製造される光フアイバ用母材
である。
供給される原料ガス６は、原料供給装置４から保温され
た配管５を通つて燃焼バーナ１に供給される。一方、原
料ガス６と燃焼バーナ１の手前で混合される混合ガス７
および原料ガス噴出ポートの外周層に供給されるバーナ
原料ポートの周囲流入ガス（以下周囲流入ガスとい
う。）８は、ガス供給装置９からガス加熱装置10を通過
し、配管５中に存在する原料ガス６の飽和温度以上に加
熱され燃焼バーナ１に供給される。２は燃焼バーナ１に
より形成される火炎、３は製造される光フアイバ用母材
である。
第２図は、本発明を説明する多重管の燃焼バーナの中心
部を模式的に示したもので、11は中心ポート、12は第２
ポート、13は第３ポートを示す。中心ポート11には原料
ガスにH2を混合したガスを、第２ポート12にはH2ガス
を、また第３ポート13にはArガスが周囲流入ガス８とし
て供給されている。原料ガスは飽和温度以上の温度T0に
保温して送られ、燃焼バーナの手前で温度T1（T1＜T0）
のH2ガスと混合することにより熱量を奪われ、温度はT2
（T1＜T2＜T0）まで下がる。さらに原料ガスは、中心ポ
ート11中を流れる間に、外周の第２ポート12を流れる温
度T3（T3＜T2）のH2ガスに熱を奪われることにより、温
度T4（T1＜T4＜T2＜T0）まで下がることになる。ここで
温度T4が原料ガスの飽和温度以下になる場合には、原料
ガスは中心ポート11内で液化してしまう。
部を模式的に示したもので、11は中心ポート、12は第２
ポート、13は第３ポートを示す。中心ポート11には原料
ガスにH2を混合したガスを、第２ポート12にはH2ガス
を、また第３ポート13にはArガスが周囲流入ガス８とし
て供給されている。原料ガスは飽和温度以上の温度T0に
保温して送られ、燃焼バーナの手前で温度T1（T1＜T0）
のH2ガスと混合することにより熱量を奪われ、温度はT2
（T1＜T2＜T0）まで下がる。さらに原料ガスは、中心ポ
ート11中を流れる間に、外周の第２ポート12を流れる温
度T3（T3＜T2）のH2ガスに熱を奪われることにより、温
度T4（T1＜T4＜T2＜T0）まで下がることになる。ここで
温度T4が原料ガスの飽和温度以下になる場合には、原料
ガスは中心ポート11内で液化してしまう。
本発明の構成では、原料ガスと混合するガスの温度T1お
よび原料ガスを流す中心ポートの外周のポートを流れる
ガスの温度T3を、原料ガスの飽和温度以上に加熱保温す
るものである。すなわち、T1＜T4，T3＜T4の関係から、
原料ガスは常に飽和温度以上に保たれることになり、原
料ガスが燃焼バーナ内で液化するのを防止できる。また
本発明の構成により、原料ガスの配管の温度T0は原料ガ
スの飽和温度に保てば良いことになる。ここで第４図ｂ
に示すような原料ガス単体でバーナに送る場合には、原
料ガスの飽和温度は沸点ということになる。以下に本発
明の具体的実施例について、従来の比較例とともに述べ
る。
よび原料ガスを流す中心ポートの外周のポートを流れる
ガスの温度T3を、原料ガスの飽和温度以上に加熱保温す
るものである。すなわち、T1＜T4，T3＜T4の関係から、
原料ガスは常に飽和温度以上に保たれることになり、原
料ガスが燃焼バーナ内で液化するのを防止できる。また
本発明の構成により、原料ガスの配管の温度T0は原料ガ
スの飽和温度に保てば良いことになる。ここで第４図ｂ
に示すような原料ガス単体でバーナに送る場合には、原
料ガスの飽和温度は沸点ということになる。以下に本発
明の具体的実施例について、従来の比較例とともに述べ
る。
比較例： 第３図ｂに示す同心円状８重管バーナを使用し、原料ガ
スとしてSiCl4を用い、第４図ｂに示す直送方式にて原
料ガスの供給を行つた。原料ガスは燃焼バーナの中心ポ
ートのみに供給し、中心ポートの周囲に燃焼ガスとして
H2、助燃ガスとしてO2、燃焼調整用ガスとしてArガスを
流した。流量は、SiCl43.0/min,H446/min,O248/m
in,Ar14l/minとした。バーナまでのそれぞれのガス配管
の保温については、原料ガスは70℃に加熱し、その他の
ガスは室温のままとした。燃焼バーナの外側にはテープ
状ヒータを巻き、60℃に保温した。この結果、原料ガス
供給後、数10分で燃焼バーナにより形成された火炎に断
続的にゆらぎが生じ、さらに燃焼を続けたところ、その
後５〜６分後に原料が液状で燃焼バーナ出口から噴出し
出し、多孔質ガラス母材の製造を続けることはできなか
つた。なお原料のSiCl4の沸点は約57℃である。
スとしてSiCl4を用い、第４図ｂに示す直送方式にて原
料ガスの供給を行つた。原料ガスは燃焼バーナの中心ポ
ートのみに供給し、中心ポートの周囲に燃焼ガスとして
H2、助燃ガスとしてO2、燃焼調整用ガスとしてArガスを
流した。流量は、SiCl43.0/min,H446/min,O248/m
in,Ar14l/minとした。バーナまでのそれぞれのガス配管
の保温については、原料ガスは70℃に加熱し、その他の
ガスは室温のままとした。燃焼バーナの外側にはテープ
状ヒータを巻き、60℃に保温した。この結果、原料ガス
供給後、数10分で燃焼バーナにより形成された火炎に断
続的にゆらぎが生じ、さらに燃焼を続けたところ、その
後５〜６分後に原料が液状で燃焼バーナ出口から噴出し
出し、多孔質ガラス母材の製造を続けることはできなか
つた。なお原料のSiCl4の沸点は約57℃である。
実施例： 比較例と同様の構成において、H2,O2,Arガスのすべての
温度を60℃に保温し、光フアイバ用ガラス母材の製造を
行つた。この結果、原料のSiCl4の液化は見られず、き
わめて安定した火炎を実現することができた。この場
合、燃焼バーナ近くの原料配管の温度を60℃まで下げた
が、原料の液化は見られなかつた。この結果、良好な光
フアイバ用ガラス母材の製造を行うことができた。なお
本実施例においては、同心円状８重管バーナの例につい
て行つたが、バーナ構造はこれに限ることなく、原料を
ガス状態で送る場合にはすべてに適用することができ
る。また加熱するガスについても、本実施例では、すべ
てのガスについて加熱・保温を行つたが、必ずしもすべ
てのガスでなく、たとえば原料ガスへの混合ガス、また
は原料ガス外周の燃焼ガスのいずれかを加熱し、原料ガ
スを飽和温度以上に保持すればよく、この態様も本発明
に含まれる。
温度を60℃に保温し、光フアイバ用ガラス母材の製造を
行つた。この結果、原料のSiCl4の液化は見られず、き
わめて安定した火炎を実現することができた。この場
合、燃焼バーナ近くの原料配管の温度を60℃まで下げた
が、原料の液化は見られなかつた。この結果、良好な光
フアイバ用ガラス母材の製造を行うことができた。なお
本実施例においては、同心円状８重管バーナの例につい
て行つたが、バーナ構造はこれに限ることなく、原料を
ガス状態で送る場合にはすべてに適用することができ
る。また加熱するガスについても、本実施例では、すべ
てのガスについて加熱・保温を行つたが、必ずしもすべ
てのガスでなく、たとえば原料ガスへの混合ガス、また
は原料ガス外周の燃焼ガスのいずれかを加熱し、原料ガ
スを飽和温度以上に保持すればよく、この態様も本発明
に含まれる。
以上述べたように、本発明によれば、原料ガスに混入す
るガスおよび原料ガスポートの外周に流す燃焼ガスのう
ち少くとも一つのガスを、原料ガスの飽和温度以上に加
熱・保温することにより原料ガスの液化を防ぎ、安定に
良好な光フアイバ用母材の製造を行うことができる。
るガスおよび原料ガスポートの外周に流す燃焼ガスのう
ち少くとも一つのガスを、原料ガスの飽和温度以上に加
熱・保温することにより原料ガスの液化を防ぎ、安定に
良好な光フアイバ用母材の製造を行うことができる。
第１図は本発明の構成を説明する図、 第２図は本発明を説明する模式図、 第３図a,bはVAD法を用いる燃焼バーナの例、 第４図a,bは従来の原料供給装置の例である。 １……燃焼バーナ ２……火炎 ３……光フアイバ用母材 ４……原料供給装置 ５……配管 ６……原料ガス ７……混合ガス ８……バーナ原料ポートの周囲流入ガス ９……ガス供給装置 10……ガス加熱装置 11……中心ポート 12……第２ポート 13……第３ポート 41……バーナ 42……キヤリアガス 43……液体原料容器 44……液体原料 45……原料加熱装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−260437（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−221334（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−151032（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】ガラス原料の気体を噴出するガラス原料噴
出ポートおよびその外周に配置された燃焼ガス噴出ポー
トを備えた燃焼バーナにおける、前記ガラス原料噴出ポ
ートから、気体のガラス原料と場合によって燃焼ガスを
噴出させ、その外周から燃焼ガスを噴出し、ガラス原料
を火炎加水分解することにより生成する粒状ガラスを、
回転する出発部材または心棒の周囲に堆積させ、回転軸
方向に成長させて、多孔質ガラス母材を製造する光フア
イバ用母材の製造方法において、 気体のガラス原料と混合する燃焼ガスおよびその外周に
供給噴出する燃焼ガスのうち少くとも１つ以上のガスを
加熱して流す ことを特徴とする光フアイバ用母材の製造方法。 - 【請求項２】前記加熱して流すガスの温度は、前記燃焼
バーナのガラス原料噴出ポート内に存在するガラス原料
の飽和温度以上に設定することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の光フアイバ用母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61166233A JPH0725563B2 (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61166233A JPH0725563B2 (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6321233A JPS6321233A (ja) | 1988-01-28 |
| JPH0725563B2 true JPH0725563B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=15827578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61166233A Expired - Lifetime JPH0725563B2 (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0725563B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2944557B2 (ja) * | 1997-02-27 | 1999-09-06 | 日本電気ソフトウェア株式会社 | 縞パターン照合装置 |
| JP3241028B2 (ja) | 1999-12-22 | 2001-12-25 | 日本電気株式会社 | 画像撮像装置及びその画像撮像方法 |
| JP6236866B2 (ja) * | 2013-05-15 | 2017-11-29 | 住友電気工業株式会社 | ガラス微粒子堆積体の製造方法およびガラス微粒子堆積体製造用バーナー |
| JP2017036172A (ja) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ母材の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60260437A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用ガラス母材の製造方法 |
-
1986
- 1986-07-15 JP JP61166233A patent/JPH0725563B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6321233A (ja) | 1988-01-28 |
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