JPH05193972A - Heat treatment device for glass particulate deposit - Google Patents
Heat treatment device for glass particulate depositInfo
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- JPH05193972A JPH05193972A JP2720792A JP2720792A JPH05193972A JP H05193972 A JPH05193972 A JP H05193972A JP 2720792 A JP2720792 A JP 2720792A JP 2720792 A JP2720792 A JP 2720792A JP H05193972 A JPH05193972 A JP H05193972A
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- 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]
- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
- C03B37/0146—Furnaces therefor, e.g. muffle tubes, furnace linings
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、VAD法や外付け法
などで光ファイバ母材を製造する方法に関し、とくにそ
の工程中の、ガラス微粒子堆積体を加熱することにより
脱水処理や焼結(透明ガラス化)処理の工程を行なうガ
ラス微粒子堆積体の加熱処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an optical fiber preform by a VAD method, an external attachment method or the like, and in particular, dehydration treatment or sintering by heating a glass fine particle deposit during the process. The present invention relates to a heat treatment device for glass particulate deposits that performs the step of (transparent vitrification) treatment.
【0002】[0002]
【従来の技術】VAD法や外付け法などで光ファイバ母
材を製造するとき、バーナより酸水素火炎を生じさせて
その中に四塩化珪素などのガラスの原料ガス及びドーパ
ント材のガスを送り込み、加水分解反応によってガラス
微粒子(二酸化珪素)を生成し、これをターゲットに堆
積させて円柱状の多孔質のガラス微粒子堆積体を形成す
る。そして、この多孔質のガラス微粒子堆積体を加熱す
ることによって、OH基を除去(脱水)し、透明ガラス
化(焼結)処理する。脱水処理と焼結処理とは、同時に
行なうこともあるし、最初にガラスの溶融温度よりも低
い温度で加熱することにより脱水処理のみを行ない、つ
ぎに温度をガラス溶融温度に上昇させて透明ガラス化処
理を行なうというように2段階に分けて処理を行なうこ
ともある。こうして透明なガラス母材を作り、これを溶
融して線引き紡糸することによって細い光ファイバを作
る。2. Description of the Related Art When manufacturing an optical fiber preform by a VAD method or an external attachment method, an oxyhydrogen flame is generated from a burner and a raw material gas of glass such as silicon tetrachloride and a gas of a dopant material are sent into the flame. Glass particles (silicon dioxide) are generated by the hydrolysis reaction and deposited on a target to form a cylindrical porous glass particle deposit body. Then, by heating this porous glass particle deposit body, the OH groups are removed (dehydrated), and a transparent vitrification (sintering) process is performed. The dehydration treatment and the sintering treatment may be performed at the same time, or only the dehydration treatment is performed by first heating at a temperature lower than the melting temperature of glass, and then the temperature is raised to the glass melting temperature to clear glass. In some cases, the processing is performed in two steps, such as performing the processing. In this way, a transparent glass preform is produced, and this is melted and drawn and spun to form a thin optical fiber.
【0003】従来、この脱水や焼結の処理は図3または
図4のような加熱処理装置により行なわれている。すな
わち、たとえばカーボンなどで作ったヒーター2を、石
英管で形成したマッフル1の周囲に配置し、マッフル1
を加熱する加熱炉(電気炉)を形成する。そして、この
マッフル1中にガラス微粒子堆積体3を挿入する。ガラ
ス微粒子堆積体3はターゲット棒31の下部に形成され
ており、このターゲット棒31によりつり下げられて保
持される。マッフル1の最上部には着脱可能な蓋が設け
られており、この蓋を開いてガラス微粒子堆積体3を挿
入する。マッフル1中でガラス微粒子堆積体3を加熱
し、脱水や透明ガラス化処理を行なう。透明ガラス化さ
れた部分は、体積が減少するので図4のガラス微粒子堆
積体3の下部のように細くなる。マッフル1には給気管
4と排気管5とが設けられており、これらを通じてたと
えば不活性ガスや脱水性のガスがマッフル1中に給・排
気され、マッフル1の内部の雰囲気の調整が行なわれ
る。Conventionally, the dehydration and sintering treatments have been performed by a heat treatment apparatus as shown in FIG. 3 or FIG. That is, for example, a heater 2 made of carbon or the like is arranged around a muffle 1 formed of a quartz tube, and the muffle 1
A heating furnace (electric furnace) for heating is formed. Then, the glass particle deposit body 3 is inserted into the muffle 1. The glass particle deposit body 3 is formed below the target rod 31, and is suspended and held by the target rod 31. A removable lid is provided on the top of the muffle 1, and the glass particulate deposit body 3 is inserted by opening the lid. The fine glass particle deposit body 3 is heated in the muffle 1 to perform dehydration and transparent vitrification treatment. Since the volume of the transparent vitrified portion decreases, it becomes thin like the lower portion of the glass particle deposit body 3 in FIG. The muffle 1 is provided with an air supply pipe 4 and an exhaust pipe 5, through which, for example, an inert gas or a dehydrating gas is supplied / exhausted into the muffle 1 to adjust the atmosphere inside the muffle 1. .
【0004】図3に示す加熱処理装置はいわゆる均熱炉
であり、ヒーター2がマッフル1のほぼ全体を覆ってそ
の全体を均一に加熱する。そのため、この図3の加熱処
理装置ではガラス微粒子堆積体3はマッフル1の内部で
固定されたままの状態でよい。また、図4に示す加熱処
理装置はいわゆる傾斜型の加熱炉であり、マッフル1の
中央部にのみヒーター2が装着してあって、その中央部
のみが高熱のヒートゾーンとなっている。そこで、ガラ
ス微粒子堆積体3の全体を均一に加熱するため、ガラス
微粒子堆積体3を上下方向にトラバースさせるようにし
ている。The heat treatment apparatus shown in FIG. 3 is a so-called soaking furnace, and the heater 2 covers almost the entire muffle 1 and heats the entire muffle 1 uniformly. Therefore, in the heat treatment apparatus of FIG. 3, the glass particle deposit body 3 may remain fixed inside the muffle 1. The heat treatment apparatus shown in FIG. 4 is a so-called slant type heating furnace, in which the heater 2 is attached only to the central portion of the muffle 1, and only the central portion is a high heat heat zone. Therefore, in order to uniformly heat the entire glass particle deposit body 3, the glass particle deposit body 3 is traversed in the vertical direction.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ガラス微粒子堆積体の加熱処理装置ではいずれも問題が
ある。すなわち、図3の均熱炉型の加熱処理装置ではマ
ッフル1の全体を加熱するため、大きな電力が必要であ
る。また、長期間使用した場合、マッフル1の交換が必
要となるが、このときマッフル1の広い範囲をヒーター
2で加熱するようにしているので、マッフル1の部分的
な修理や交換ができず、マッフル1の全体を廃却せねば
ならず、不経済である。However, all of the conventional heat treatment apparatuses for glass particle deposits have problems. That is, since the soaking furnace type heat treatment apparatus of FIG. 3 heats the entire muffle 1, a large amount of electric power is required. In addition, when used for a long period of time, the muffle 1 needs to be replaced, but at this time, since the wide range of the muffle 1 is heated by the heater 2, the muffle 1 cannot be partially repaired or replaced, It is uneconomical because the whole muffle 1 must be abolished.
【0006】一方、図4の傾斜型加熱処理装置の場合
は、ヒーター2でマッフル1の一部を加熱するようにし
ているのでこのような問題は生じないが、脱水あるいは
焼結のための加熱処理工程にしたがってガラス微粒子堆
積体3を上下にトラバースさせなければならないので、
そのガラス微粒子堆積体3の移動にともなってマッフル
1内の空間領域が変動することになる。そのため、給・
排気の気流が乱れ、マッフル1内の全域にわたり均一な
一定の雰囲気に保つことが難しくなり、ガラス微粒子堆
積体3の長手方向にわたって一定したプロファイルを持
つプリフォームを製造することが困難になる、等々の問
題がある。On the other hand, in the case of the inclined type heat treatment apparatus of FIG. 4, since the heater 2 heats a part of the muffle 1, this problem does not occur, but heating for dehydration or sintering is performed. Since it is necessary to traverse the glass particle deposit body 3 up and down according to the treatment process,
With the movement of the glass particle deposit body 3, the spatial region in the muffle 1 changes. Therefore, salary
The air flow of the exhaust gas is disturbed, it becomes difficult to maintain a uniform and uniform atmosphere throughout the muffle 1, it becomes difficult to manufacture a preform having a constant profile in the longitudinal direction of the glass particle deposit body 3, and so on. There is a problem.
【0007】この発明は、上記に鑑み、大電力が不要
で、かつ修理・交換時の経済性を高めることができると
ともに、給・排気の気流の乱れを防いで均一なプロファ
イルを持つガラスプリフォームを作製することを可能な
らしめる、ガラス微粒子堆積体の加熱処理装置を提供す
ることを目的とする。In view of the above, the present invention is a glass preform which does not require a large amount of electric power, can improve the economical efficiency at the time of repair / replacement, and can prevent the turbulence of the air flow of supply / exhaust and have a uniform profile It is an object of the present invention to provide a heat treatment apparatus for glass particulate deposits, which makes it possible to produce
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるガラス微粒子堆積体の加熱処理装置
では、マッフルに補助排気管を設けてその排気状態を監
視し、これにより給気系及び排気系をフィードバック制
御することが特徴となっており、その結果、ガラス微粒
子堆積体のトラバースにかかわらずマッフル内の雰囲気
ガスの気流が一定のものとすることができ、もって長手
方向に安定したプロファイルをもつ透明ガラスプリフォ
ームを低い製造コストで得ることができるようになる。In order to achieve the above object, in the heat treatment apparatus for depositing glass fine particles according to the present invention, an auxiliary exhaust pipe is provided in the muffle to monitor the exhaust condition, and thereby the air supply system is provided. Also, feedback control of the exhaust system is featured, and as a result, the air flow of the atmospheric gas in the muffle can be made constant regardless of the traverse of the glass particulate deposits, and thus stable in the longitudinal direction. It becomes possible to obtain a transparent glass preform having a profile at a low manufacturing cost.
【0009】[0009]
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら詳細に説明する。図1はこの発明の一実施例
にかかるガラス微粒子堆積体の加熱処理装置の全体を示
すものである。この実施例では図4と同様の傾斜型加熱
炉を採用している。すなわち図1に示すように、石英ガ
ラスで円筒形に形成したマッフル1の中央部の周囲に、
たとえばカーボンなどで作ったヒーター2が配置され、
マッフル1の中央部のみが加熱され、その中央部のみが
高熱のヒートゾーンとなっている。ガラス微粒子堆積体
3はこのマッフル1中に挿入されて加熱され、脱水処理
や透明ガラス化処理が行なわれるが、ガラス微粒子堆積
体3の全体を均一に加熱するため、ガラス微粒子堆積体
3が上下方向にトラバースさせられる。ガラス微粒子堆
積体3はターゲット棒31の下部に形成されており、こ
のターゲット棒31によりつり下げられて保持される。
マッフル1の最上部には着脱可能な蓋が設けられてお
り、この蓋を開いてガラス微粒子堆積体3を挿入する。
この図ではマッフル1中でガラス微粒子堆積体3の透明
ガラス化処理が行なわれており、透明ガラス化された部
分が、図1のガラス微粒子堆積体3の下部のように細く
なっている。マッフル1には給気管4と排気管5とが設
けられており、これらを通じてたとえば不活性ガスや脱
水性のガスがマッフル1中に給・排気され、マッフル1
の内部の雰囲気の調整が行なわれる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an entire heat treatment apparatus for glass particulate deposits according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, an inclined heating furnace similar to that shown in FIG. 4 is used. That is, as shown in FIG. 1, around the center of the muffle 1 formed of quartz glass into a cylindrical shape,
For example, the heater 2 made of carbon is placed,
Only the central part of the muffle 1 is heated, and only the central part is a high heat heat zone. The glass particle deposit body 3 is inserted into the muffle 1 and heated, and dehydration treatment or transparent vitrification treatment is performed. However, since the entire glass particle deposit body 3 is heated uniformly, the glass particle deposit body 3 is vertically moved. To be traversed in the direction. The glass particle deposit body 3 is formed below the target rod 31, and is suspended and held by the target rod 31.
A removable lid is provided on the top of the muffle 1, and the glass particulate deposit body 3 is inserted by opening the lid.
In this figure, the glass particle deposit 3 is subjected to the transparent vitrification treatment in the muffle 1, and the transparent vitrified portion is thin like the lower part of the glass particle deposit 3 in FIG. The muffle 1 is provided with an air supply pipe 4 and an exhaust pipe 5, through which, for example, an inert gas or a dehydrating gas is supplied / exhausted into the muffle 1.
The atmosphere inside is adjusted.
【0010】マッフル1にはさらに補助の排気管6、6
がヒーター2の上下近傍に取り付けられている。この排
気管6には、図2に示すように蝶番などによって揺動自
在に保持された揺動弁7が設けられている。この補助排
気管6及び揺動弁7等は純粋石英ガラスにより形成され
る。この揺動弁7の状態、つまりその角度がたとえばテ
レビカメラなどによるモニター装置8によって監視され
るようになっている。The muffle 1 further has auxiliary exhaust pipes 6, 6
Are attached near the top and bottom of the heater 2. As shown in FIG. 2, the exhaust pipe 6 is provided with a swing valve 7 swingably held by a hinge or the like. The auxiliary exhaust pipe 6, the swing valve 7 and the like are made of pure quartz glass. The state of the rocking valve 7, that is, the angle thereof is monitored by a monitor device 8 such as a television camera.
【0011】そして、この2つのモニター装置8の出力
はそれぞれ制御装置12に送られる。制御装置12は、
モニター装置8の出力に基づいて、給気管にガスを供給
する給気装置9と、排気管5に連結された排気装置10
及び補助排気管6、6に連結された排気装置11、11
を制御する。The outputs of the two monitor devices 8 are sent to the control device 12, respectively. The controller 12 is
An air supply device 9 for supplying gas to the air supply pipe and an exhaust device 10 connected to the exhaust pipe 5 based on the output of the monitor device 8.
And the exhaust device 11, 11 connected to the auxiliary exhaust pipe 6, 6.
To control.
【0012】この焼結装置において、マッフル1には給
気装置9により給気管4を経て所定の雰囲気のガスが供
給され、この実施例の場合、上方に設けた排気管5を通
じて排気装置10により排気される。同時に排気装置1
1、11により補助排気管6、6を通じて排気がなされ
(なお、補助排気管6、6における排気圧は、排気管5
におけるものよりも弱いものとされる)、その結果、揺
動弁7は排気側に傾いた状態となる。ここで、補助排気
管6、6の引き圧がマッフル1の内圧よりもやや低くな
るように排気装置11、11を制御することとする。マ
ッフル1の内圧は給気管4からの給気圧及び排気管5か
らの排気圧の相互作用によって定まる。そのため、揺動
弁7、7は補助排気管6、6において一定の角度に傾い
た状態となる。In this sintering apparatus, the muffle 1 is supplied with a gas of a predetermined atmosphere by an air supply device 9 through an air supply pipe 4, and in this embodiment, an exhaust device 10 is provided through an exhaust pipe 5 provided above. Exhausted. Exhaust device 1 at the same time
Exhaust is performed through the auxiliary exhaust pipes 6 and 6 by the exhaust pipes 1 and 11 (exhaust pressure in the auxiliary exhaust pipes 6 and 6 is
It is weaker than that of the rocking valve 7), and as a result, the rocking valve 7 is tilted toward the exhaust side. Here, the exhaust devices 11, 11 are controlled so that the drawing pressure of the auxiliary exhaust pipes 6, 6 is slightly lower than the internal pressure of the muffle 1. The internal pressure of the muffle 1 is determined by the interaction between the supply pressure from the supply pipe 4 and the exhaust pressure from the exhaust pipe 5. Therefore, the swing valves 7 and 7 are inclined in the auxiliary exhaust pipes 6 and 6 at a constant angle.
【0013】この揺動弁7、7の傾き角度がモニター装
置8、8によってそれぞれ検出される。制御装置12は
これを給気装置9、排気装置10、11、11にフィー
ドバックしてこれらを制御し、上記の揺動弁7、7の傾
き角度が常に一定の角度となるようにする。そのため、
脱水や焼結の各工程において、ガラス微粒子堆積体3が
トラバースされてその位置が変動しても、常に、マッフ
ル1内の雰囲気ガスの気流を一定のものにすることがで
きる。The tilt angles of the swing valves 7, 7 are detected by the monitor devices 8, 8, respectively. The control device 12 feeds this back to the air supply device 9 and the exhaust devices 10, 11 and 11 to control them so that the tilt angles of the rocking valves 7 and 7 are always constant. for that reason,
In each step of dehydration and sintering, even if the glass particle deposit body 3 is traversed and its position is changed, the air flow of the atmospheric gas in the muffle 1 can be kept constant.
【0014】その結果、脱水や焼結の各工程を、常に均
一な条件下で行うことができ、ガラス微粒子堆積体3の
長手方向にわたって安定したプロファイルを持つ透明ガ
ラスプリフォーム(光ファイバ母材)を得ることができ
る。As a result, the steps of dehydration and sintering can be performed under uniform conditions at all times, and the transparent glass preform (optical fiber preform) has a stable profile in the longitudinal direction of the glass particle deposit body 3. Can be obtained.
【0015】また、この焼結装置では、傾斜型加熱炉の
場合と同様に、ヒーター2がマッフル1の一部にしか装
着されていないので、マッフル1の交換時にはマッフル
1の全体を廃却せず、ヒーター2の付近の一部のみを廃
却し、他の大部分は再利用することができるため、経済
的にも有利で、光ファイバ母材の製造コストの削減に寄
与できる。Further, in this sintering apparatus, as in the case of the inclined heating furnace, the heater 2 is mounted only on a part of the muffle 1, so that when replacing the muffle 1, the entire muffle 1 should be discarded. Instead, only a part of the vicinity of the heater 2 can be discarded and the other part can be reused, which is economically advantageous and can contribute to the reduction of the manufacturing cost of the optical fiber preform.
【0016】なお、上記ではマッフル1に対して下方に
給気管4を上方に排気管5を設けているが、これら給気
管4、排気管5、及び補助排気管6、6の位置は上記の
実施例に限定されず、適宜変更することが可能である。In the above description, the air supply pipe 4 is provided below the muffle 1, and the exhaust pipe 5 is provided above the muffle 1. However, the positions of the air supply pipe 4, the exhaust pipe 5, and the auxiliary exhaust pipes 6 and 6 are as described above. The present invention is not limited to the embodiment, and can be changed as appropriate.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上説明したように、この発明のガラス
微粒子堆積体の加熱処理装置によれば、マッフル内の雰
囲気ガスの気流を、脱水や焼結の工程でのガラス微粒子
堆積体のトラバースにかかわらず一定のものに保つこと
ができるため、ヒーターをマッフルの一部に設けてガラ
ス微粒子堆積体をトラバースさせる構成としても、長手
方向に安定したプロファイルを持つ透明ガラスプリフォ
ームを得ることができる。また、マッフルの一部にヒー
ターを設けてマッフルの一部を加熱するようにできるの
で、マッフル修理・交換時のコストを削減し、透明ガラ
スプリフォームの製造コストを低下させることができ
る。As described above, according to the heat treatment apparatus for a glass particle deposit of the present invention, the air flow of the atmospheric gas in the muffle can be used to traverse the glass particle deposit during the dehydration and sintering steps. Since it can be kept constant regardless of the structure, a transparent glass preform having a stable profile in the longitudinal direction can be obtained even if a heater is provided in a part of the muffle to traverse the glass particle deposit body. Further, since it is possible to provide a heater to a part of the muffle to heat a part of the muffle, it is possible to reduce the cost at the time of repair / replacement of the muffle and reduce the manufacturing cost of the transparent glass preform.
【図1】この発明の一実施例の全体の模式図。FIG. 1 is an overall schematic diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】この発明の一実施例の要部の模式図。FIG. 2 is a schematic diagram of a main part of an embodiment of the present invention.
【図3】従来例の模式図。FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional example.
【図4】他の従来例の模式図。FIG. 4 is a schematic view of another conventional example.
1 マッフル 2 ヒーター 3 ガラス微粒子堆積体 31 ターゲット棒 4 給気管 5 排気管 6 補助排気管 7 揺動弁 8 モニター装置 9 給気装置 10、11 排気装置 12 制御装置 1 Muffle 2 Heater 3 Glass Fine Particle Deposit 31 Target Rod 4 Air Supply Pipe 5 Exhaust Pipe 6 Auxiliary Exhaust Pipe 7 Swing Valve 8 Monitor Device 9 Air Supply Device 10, 11 Exhaust Device 12 Control Device
Claims (2)
と、該マッフルの外部に配置されたヒーターと、上記の
マッフルにガスを供給する給気装置と、上記マッフルか
らガスを排気する排気装置と、上記のマッフルに設けら
れた補助排気管と、該補助排気管における排気状態を監
視するモニター手段と、該モニター手段の出力に応じて
上記給気装置及び排気装置を制御する制御装置とを備え
ることを特徴とするガラス微粒子堆積体の加熱処理装
置。1. A muffle for accommodating a glass particulate deposit, a heater arranged outside the muffle, an air supply device for supplying gas to the muffle, and an exhaust device for exhausting gas from the muffle. An auxiliary exhaust pipe provided in the muffle, a monitor means for monitoring an exhaust state of the auxiliary exhaust pipe, and a control device for controlling the air supply device and the exhaust device according to the output of the monitor device. A heat treatment device for glass particulate deposits, characterized by:
と、該マッフルの外部に配置されたヒーターと、上記の
マッフルにガスを供給する給気装置と、上記マッフルか
らガスを排気する排気装置と、上記のマッフルに設けら
れた補助排気管と、該補助排気管に揺動自在に取り付け
られた揺動弁と、該揺動弁の状態を監視するモニター手
段と、該モニター手段の出力に応じて上記給気装置及び
排気装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とす
るガラス微粒子堆積体の加熱処理装置。2. A muffle for accommodating the glass particulate deposit, a heater arranged outside the muffle, an air supply device for supplying gas to the muffle, and an exhaust device for exhausting gas from the muffle. Auxiliary exhaust pipe provided in the muffle, a swing valve swingably attached to the auxiliary exhaust pipe, monitor means for monitoring the state of the swing valve, and depending on the output of the monitor means. A heat treatment device for glass particulate deposits, comprising: a control device that controls the air supply device and the exhaust device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2720792A JPH05193972A (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Heat treatment device for glass particulate deposit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2720792A JPH05193972A (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Heat treatment device for glass particulate deposit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05193972A true JPH05193972A (en) | 1993-08-03 |
Family
ID=12214660
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2720792A Pending JPH05193972A (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Heat treatment device for glass particulate deposit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05193972A (en) |
-
1992
- 1992-01-17 JP JP2720792A patent/JPH05193972A/en active Pending
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