JP5090646B2 - バーナー装置 - Google Patents
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Description
合成石英ガラスを製造するのに用いられるバーナー装置であって、
ガスを導入するための一個のガス導入口と前記導入されたガスを分流するための多数のガス分流口とを有し前記ガス導入口から導入されたガスを分流するためのガス分流装置を複数個設置してなる複数個のガス分流装置と、
前記複数個のガス分流装置の各ガス分流装置における多数のガス分流口のそれぞれに複数の接続手段を介してそれぞれ接続された多本数のバーナー本体と、
所定の寸法精度の穴径で開穿され前記ガスが通過するためのガス通過孔を有し前記接続手段に取り付けられた平板状のガス流量規制プレートと、
前記多本数のバーナー本体に必要なガス流量の合計量を調整するために前記一個のガス導入口に接続する一本のガス導入管に設けられたマスフロコントローラーと、からなり、
前記接続手段がノズル及び分流管を有し該ノズルは第1ノズル及び第2ノズルからなり、該第1ノズル及び第2ノズルは前記ガス流量規制プレートを挟むような形で雄接合部材及び雌接合部材によって接合されることにより前記ガス流量規制プレートが前記接続手段に着脱自在に取り付けられる構造となっており、
前記各ガス分流装置から分流された前記ガスが前記ガス流量規制プレートを通過することにより前記多本数のバーナー本体に均一かつ同量で安定供給され、
前記複数個のガス分流装置の各ガス分流装置のそれぞれに異種のガスを導入し、各ガス分流装置から前記各接続手段を介して異種のガスがそれぞれ各バーナー本体に必要なガス流量の合計量が前記マスフロコントローラーによって調整されて導入されるようにしたことを特徴とする。
((各ポジションの外径/長手方向中央部外径)−1)×100 ・・・・(1)
図5と同様のバーナー装置を用い、OVD法により、10本バーナーで出発部材25にガラス微粒子を堆積させて多孔質母材26の製造を室温(25℃)で行った(図示例では5本バーナーの例を示したが、本実施例では10本バーナーの装置を用いた)。このバーナー装置おけるガス分流装置14は、内径80mm、ガス導入管13は内径12.7mm、そしてノズル16は内径9.52mmのものを使用した。バーナー本体20は三重管バーナーを用い、最内側の第1管には、原料ガスとして四塩化ケイ素ガス、内側から2番目の第2管には酸素ガス、最外側の第3管には水素ガスを供給した。複数のガス流量規制プレート22はニッケル鋼製のものを用い、微細放電加工によりガス通過孔24を開穿した。ガス通過孔24の穴径は、全て5mmとし、その全てのガス通過孔24における複数の穴径の寸法精度の最大誤差は±5μmのものを用いた。この穴径は、走査電子顕微鏡を使用して測定した。
ガス流量規制プレート22のガス通過孔24の穴径を2mm、その穴径の寸法精度は±1μmとした以外は実施例1と同様な条件で行った。このようにして得られた多孔質母材26の外径をピッチ幅100mm毎に、赤外線半導体レーザ式変位センサを用いて10ポジション(10箇所)測定したところ、298〜301mmであった。多孔質母材26の長手方向中央部外径は301mmで、長手方向中央部外径に対する外径変動率は±1.0%であった。この多孔質母材26を1600℃にて透明ガラス化を行った。得られた合成石英ガラス体の外径をピッチ幅100mm毎に赤外線半導体レーザ式変位センサを用いて10ポジション(10箇所)測定したところ、158〜160mmであった。この合成石英ガラス体の長手方向中央部外径は159mmで、長手方向中央部外径に対する外径変動率は±0.6%となり、非常に均一な外径の合成石英ガラスが得られた。
ガス流量規制プレート22のガス通過孔24の穴径を8mm、その穴径の寸法精度は±5μmとした以外は実施例1と同様の条件で行った。しかし、得られた多孔質母材26の外径をピッチ幅100mm毎に、赤外線半導体レーザ式変位センサを用いて10ポジション(10箇所)測定したところ、287〜320mmであった。多孔質母材26の長手方向中央部外径は304mmで、長手方向中央部外径に対する外径変動率は±5.6%であった。この多孔質母材26を1600℃にて透明ガラス化を行った。得られた合成石英ガラス体の外径をピッチ幅100mm毎に赤外線半導体レーザ式変位センサを用いて10ポジション(10箇所)測定したところ、152〜170mmであった。この合成石英ガラス体の長手方向中央部外径は161mmで、長手方向中央部外径に対する外径変動率は±5.6%となり、不均一な外径のガラスが得られた。
ガス流量規制プレート22のガス通過孔24の穴径を2mm、その穴径の寸法精度は±10μmとした以外は実施例1と同様の条件で行った。しかし、得られた多孔質母材26の外径をピッチ幅100mm毎に、赤外線半導体レーザ式変位センサを用いて10ポジション(10箇所)測定したところ、280〜320mmであった。多孔質母材26の長手方向中央部外径は310mmで、長手方向中央部外径に対する外径変動率は±9.7%であった。この多孔質母材26を1600℃にて透明ガラス化を行った。得られた合成石英ガラス体の外径をピッチ幅100mm毎に赤外線半導体レーザ式変位センサを用いて10ポジション(10箇所)測定したところ、148〜170mmであった。この合成石英ガラス体の長手方向中央部外径は161mmで、長手方向中央部外径に対する外径変動率は±8.1%となり、不均一な外径のガラスが得られた。
Claims (3)
- 合成石英ガラスを製造するのに用いられるバーナー装置であって、
ガスを導入するための一個のガス導入口と前記導入されたガスを分流するための多数のガス分流口とを有し前記ガス導入口から導入されたガスを分流するためのガス分流装置を複数個設置してなる複数個のガス分流装置と、
前記複数個のガス分流装置の各ガス分流装置における多数のガス分流口のそれぞれに複数の接続手段を介してそれぞれ接続された多本数のバーナー本体と、
所定の寸法精度の穴径で開穿され前記ガスが通過するためのガス通過孔を有し前記接続手段に取り付けられた平板状のガス流量規制プレートと、
前記多本数のバーナー本体に必要なガス流量の合計量を調整するために前記一個のガス導入口に接続する一本のガス導入管に設けられたマスフロコントローラーと、からなり、
前記接続手段がノズル及び分流管を有し該ノズルは第1ノズル及び第2ノズルからなり、該第1ノズル及び第2ノズルは前記ガス流量規制プレートを挟むような形で雄接合部材及び雌接合部材によって接合されることにより前記ガス流量規制プレートが前記接続手段に着脱自在に取り付けられる構造となっており、
前記各ガス分流装置から分流された前記ガスが前記ガス流量規制プレートを通過することにより前記多本数のバーナー本体に均一かつ同量で安定供給され、
前記複数個のガス分流装置の各ガス分流装置のそれぞれに異種のガスを導入し、各ガス分流装置から前記各接続手段を介して異種のガスがそれぞれ各バーナー本体に必要なガス流量の合計量が前記マスフロコントローラーによって調整されて導入されるようにしたことを特徴とするバーナー装置。 - 前記ガス通過孔の穴径が5mm以下であり、かつ全てのガス通過孔における穴径の寸法精度の最大誤差が±5μm以下であることを特徴とする請求項1記載のバーナー装置。
- 前記ガス分流装置が、15℃以上35℃以下の恒温下で使用されることを特徴とする請求項1又は2記載のバーナー装置。
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