JPH092830A - ガラス母材の製造装置 - Google Patents

ガラス母材の製造装置

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JPH092830A
JPH092830A JP17794295A JP17794295A JPH092830A JP H092830 A JPH092830 A JP H092830A JP 17794295 A JP17794295 A JP 17794295A JP 17794295 A JP17794295 A JP 17794295A JP H092830 A JPH092830 A JP H092830A
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JP
Japan
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glass
rod
chamber
shaped member
burner
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JP17794295A
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English (en)
Inventor
Shigeru Emori
滋 江森
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/0144Means for after-treatment or catching of worked reactant gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B37/01406Deposition reactors therefor

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  • Materials Engineering (AREA)
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  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外付け法におけるガラス微粒子の付着効率を
高める装置を提供する。 【構成】 チャンバ内で外付け法によって光ファイバ母
材を製造する装置において、チャンバの上壁と下壁の間
隔をバーナ側から排気側に次第に狭まるようにするとと
もに、チャンバの上壁と下壁と棒状部材の周りに堆積さ
れたガラス微粒子体との間隔が棒状部材へのガラス微粒
子の堆積中、所定の値となるようにチャンバをバーナと
離れる方向に平行移動させる。これにより、チャンバの
上壁および下壁とガラス微粒子体との間をガス流が定常
状態で流れるため、バーナ炎はこのガス流によってガラ
ス微粒子体に押しつけられることとなり、炎がばたつい
たり、拡がることがなく、もって、ガラス微粒子の堆積
効率が高められる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ガラス母材の製造装
置に関するもので、特に、光ファイバ母材の製造に好適
に使用しうる製造装置を提供する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ母材の製造方法としては、い
わゆる外付け法が知られている。この方法は、コアとな
る部分もしくはコアとクラッドの一部となる部分からな
る棒状部材の周りにバーナを用いて生成されるクラッド
となるガラス微粉末を付着堆積させる方法であり、その
装置としては、例えば図2に示す装置が挙げられる。図
2において、1は箱形のチャンバで、1a,1bは互い
に平行な上壁と下壁で、1cは前部の開口5を有する前
壁、1dは後部の開口6を有する後壁であり、両者すな
わち前壁と後壁の開口(仮想線で示す)はそれぞれ平行
に形成されている。また、石英ガラス棒はこれら開口
5,6と平行な軸を有し、その周りに回転するようにな
っており石英ガラスの棒状部材2を設けてある。3はチ
ャンバ1の前壁1cの開口5より軸に直交するように対
峙しているバーナで、燃焼ガス(酸素、水素、LNG
等)と石英ガラス生成ガス(SiCl4 ) が供給され
る。火炎3a中で反応生成された石英ガラス微粉末は、
石英系ガラス棒2の周囲に付着堆積してガラス微粒子体
(クラッド)2aを構成する。4はチャンバ1の後壁1
dの開口6に取付けられた排気管で、排気手段(図示せ
ず)と直結して未反応ガスや非付着ガラス微粉末を吸引
排気する。このように全体をチャンバで囲むのは、ガラ
ス原料ガスに前記のように塩素系ガスを用いているた
め、生成されるHCl等の有害ガスや未反応ガスおよび
非付着ガラス微粉末を周囲と隔離して効率よく吸引排気
するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバの製造コストを低減するために、大型の母材を作成
する要求が高まり、これへの代表的な対応手段として、
投入原料の供給量を多くすることによりガラス微粉末の
堆積速度を速めて製造時間を短縮することが提案されて
いる。ところが、単に投入原料ガスを増量しても、それ
に伴って排気量も増えるためにその処理能力を高めねば
ならず、結果として設備の増強となり、必ずしもコスト
ダウンとはならない。また、投入原料の量を増大させる
とバーナ炎の集束が困難となって、生成されるガラス微
粒子の堆積効率が必ずしも高まるというものでもない。
従って、投入原料の絶対量を増加させずに堆積効率を高
めることで堆積速度を向上させることが望まれている。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、以上の観点
からなされたもので、その特徴とする請求項1記載の発
明は、全体として箱形でその前後に互いに平行な開口を
有するチャンバと、チャンバの開口の中間部の前記開口
面に平行な軸の周囲に回動自在に支持されたターゲット
となる棒状部材と、一方の開口側に前記棒状部材に直交
して対峙して設置されたガラス微粉末発生用バーナと、
他方の開口側に設けられた排気手段とを具備し、前記バ
ーナによって生成されるガラス微粉末を棒状部材の周囲
に付着堆積すると共に、非付着ガラス微粉末を排気手段
によって排出するようにしたガラス母材の製造装置にお
いて、チャンバの上壁及び下壁とは排気側開口に至るに
従い間隔が次第に小さくなるように傾斜(テーパー)が
付されており、かつ前記棒状部材に堆積されたガラス微
粉末の表面との最小距離が所定の大きさとなるように、
チャンバを棒状部材の軸と直交する方向に移動しうるよ
うに形成されていることを特徴とするガラス母材の製造
装置であり、その特徴とする請求項2記載の発明は、チ
ャンバの上壁及び下壁と、棒状部材の周囲に付着堆積さ
れたガラス微粉末の最小距離を50〜100mmとした
ことにある。更に、その特徴とする請求項3記載の発明
は、棒状部材が少なくとも光ファイバのコアとなる部分
を含む石英系ガラスからなり、その周りに付着堆積され
るガラス微粉末が光ファイバのクラッドとなる石英系ガ
ラスからなることにある。
【0005】
【作用】本発明は、上記の構成を有するので、光ファイ
バ母材を製造する過程で、チャンバ内を排気手段により
排気すると、チャンバ内の気流は、上壁および下壁とガ
ラス微粒子体の間の次第に小さくなった隙間を流れ、か
つその隙間すなわち上壁および下壁とガラス微粒子体の
間の最小距離が母材の製造中一定になるので、バーナの
炎はこの空間を流れる気流によりガラス微粒子体に常に
一定して押しつけられるので、ガラス微粒子の堆積効率
が向上する。
【0006】
【実施例】図1は、この発明方法の光ファイバ母材の製
造装置の概略説明図である。図1において、10はチャ
ンバで、10aは上壁で10bはその排気方向の傾斜部
である。また12aは下壁で12bはその排気方向の傾
斜部である。さらに10cは前方の壁で開口5(仮想線
で示す)を有している。この開口5にはガラス微粒子生
成用バーナ3が中央にあるガラス微粒子を堆積用の軸に
直角に設けられている。10dは排気側の壁で開口6
(仮想線で示す)を有している。なお、排気側の開口6
には蛇腹40aを有する排気管40が連結されている。
この排気管40には図示してないが吸引排気装置が取付
けられている。なお、rは棒状部材2に付着堆積された
ガラス微粒子体2aとチャンバ10の上壁12aおよび
下壁12bとの最小距離を示す。
【0007】チャンバ10は、棒状部材2に付着堆積さ
れるガラス微粒子の堆積量が増すにつれて矢印方向に移
動させ(図では右側)、棒状部材2もガラス微粒子体2
aの径が増大するにつれて同方向に移動させる。その
際、チャンバ10の移動速度を棒状部材2の速度を調製
することにより、丁度距離rは常に一定に保たれた状態
とする。これにより、上壁および下壁の傾斜部10bお
よび12bとガラス微粒子体2の間を流れるガス流の流
れが一定になってバーナ炎3aがガラス微粒子体2aに
押しつけられる状態となりガラス微粒子が効率良く堆積
される。なお、チャンバ10の移動吸収は蛇腹40aの
伸縮によってなされる。また、棒状部材2を矢印方向に
移動させるのは、この移動によって棒状部材とバーナ2
との距離を一定に保つためである。実験によれば、距離
rは50〜100mm程度が好ましく、50mm未満で
はバーナ炎のバタツキが見られ、ガラス微粒子の付着効
率が落ちる現象が生じた。その理由は距離rが狭過ぎる
とガス流に乱れが生じて、バーナ炎がガラス微粒子体2
a側に押さえつけにくくなるためと考えられる。また、
距離rが100mmをこえて大きいとガス流の速度が低
下するため付着効率が従来と余り変わらないことが判っ
た。
【0008】具体例 棒状部材2として、20mmφ、長さ600mmのもの
を使用し、バーナに供給する原料ガスSiCl4 :4S
LM,酸素:20SLM,水素;40SLM、バーナと
棒状部材との距離170mm,チャンバの上壁および下
壁と棒状部材との最小距離rを80mmとして、これを
一定に維持しながら棒状部材の周りにSiO2 ガラス微
粒子を付着堆積させた。本発明では上記の条件下にSi
2 ガラス微粒子を3Kg付着させ、図2の従来法でも
同じくSiO2 ガラス微粒子を3Kg付着させてその付
着効率を比較したところ、従来の装置によるものは、上
記のSiO2 ガラス微粒子の35%が付着したのに対
し、本発明の装置を用いた場合は40%が付着し、本発
明によるものは明らかに付着効率が向上した。
【0009】
【発明の効果】この発明は、以上のように棒状部材の周
りにガラス状微粒子を付着堆積させる装置において、チ
ャンバの上壁と下壁に後部の排気方向に向かう傾斜部を
設け、かつ、これら傾斜部と棒状部材の周りに付着堆積
されるガラス微粒子との間の最小距離が一定に保たれる
ようにチャンバが移動可能になされているので、上記上
下の壁の傾斜部とガラス微粒子体との間を流れるガス流
が常に一定の流速で流れるので、バーナの炎がガラス微
粒子側に押しつけられることとなり、これによってガラ
ス微粒子の棒状部材への付着効率を高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一例を示す概略説明図。
【図2】従来の装置の概略説明図。
【符号の説明】
1 チャンバ 1a 上壁 1b 下壁 1c 前壁 1d 後壁 2 石英ガラス棒 2a クラッド 3 バーナ 3a バーナ炎 4 排気管 5 前部開口 6 後部開口 10 チャンバ 10a 上壁 10b 傾斜部 10c 前壁 10d 後壁 12a 下壁 12b 傾斜部 40 排気管 40a 蛇腹 r 傾斜部とガラス微粒子体との最小距離

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 全体として箱形でその前後に互いに平行
    な開口を有するチャンバと、チャンバの開口の中間部の
    前記開口面に平行な軸の周囲に回動自在に支持されたタ
    ーゲットとなる棒状部材と、一方の開口側に前記棒状部
    材に直交して対峙して設置されたガラス微粉末発生用バ
    ーナと、他方の開口側に設けられた排気手段とを具備
    し、前記バーナによって生成されるガラス微粉末を棒状
    部材の周囲に付着堆積すると共に、非付着ガラス微粉末
    を排気手段によって排出するようにしたガラス母材の製
    造装置において、チャンバの上壁及び下壁とは排気側開
    口に至るに従い間隔が小さくなるように傾斜が付されて
    おり、かつ前記棒状部材に堆積されたガラス微粉末の表
    面との最小距離が所定の大きさとなるように、チャンバ
    を棒状部材の軸と直交する方向に移動しうるように形成
    されていることを特徴とするガラス母材の製造装置。
  2. 【請求項2】 チャンバの上壁及び下壁と、棒状部材の
    周囲に付着堆積されたガラス微粉末体との最小距離が5
    0〜100mmであることを特徴とする請求項1記載の
    ガラス母材の製造装置。
  3. 【請求項3】 棒状部材が少なくとも光ファイバのコア
    となる部分を含む石英系ガラスからなり、その周りに付
    着堆積されるガラス微粉末が光ファイバのクラッドとな
    る石英系ガラスからなる請求項1もしくは2記載のガラ
    ス母材の製造装置。
JP17794295A 1995-06-22 1995-06-22 ガラス母材の製造装置 Pending JPH092830A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1270521A1 (en) * 2000-05-09 2003-01-02 PIRELLI CAVI E SISTEMI S.p.A. Method and device for manufacturing a preform for optical fibres
WO2003000609A1 (en) * 2001-06-25 2003-01-03 Pirelli & C. S.P.A. Device and method for manufacturing a preform for optical fibres by chemical vapour deposition
WO2003000608A1 (en) * 2001-06-25 2003-01-03 Pirelli & C. S.P.A. Device for manufacturing a preform for optical fibres through chemical deposition
US8387416B2 (en) 2001-06-25 2013-03-05 Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L. Device and method for manufacturing a preform for optical fibres by chemical vapour deposition
CN117023971A (zh) * 2023-07-17 2023-11-10 长飞光纤光缆股份有限公司 一种用于ovd工艺的变截面沉积腔

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