JPS598980Y2 - バ−ナ - Google Patents
バ−ナInfo
- Publication number
- JPS598980Y2 JPS598980Y2 JP1899279U JP1899279U JPS598980Y2 JP S598980 Y2 JPS598980 Y2 JP S598980Y2 JP 1899279 U JP1899279 U JP 1899279U JP 1899279 U JP1899279 U JP 1899279U JP S598980 Y2 JPS598980 Y2 JP S598980Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outlet
- burner
- glass
- pipe
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Landscapes
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、火炎加水分解により形状安定で、かつ、均質
な石英ガラスを製造することを目的とするバーナーの改
良に関するものである。
な石英ガラスを製造することを目的とするバーナーの改
良に関するものである。
火炎加水分解による石英ガラス製造法とは、SiCl4
等の、気化可能な原料を気相状態にして、酸水素炎の中
り送りこみ、火炎加水分解反応によって、SiO2等の
ガラス微粒子を生威させ、ガラス微粒子を出発部材上に
堆積させて円柱状のガラス微粒子体を形或し、高温炉中
で加熱し、透明なガラス体とする方法である。
等の、気化可能な原料を気相状態にして、酸水素炎の中
り送りこみ、火炎加水分解反応によって、SiO2等の
ガラス微粒子を生威させ、ガラス微粒子を出発部材上に
堆積させて円柱状のガラス微粒子体を形或し、高温炉中
で加熱し、透明なガラス体とする方法である。
上記製造方法に用いる従来のバーナーは第1図に示す如
く、原料及び燃焼用ガスの複数の吹出口が同心状に配列
された多重管構造を有し、中心部の第1吹出口1に連結
された管5を経由して気相状態のガラス原料SiCl4
,PCl3及びGeCl4等を送り出し、第1吹出口1
の外側の第2吹出口2からは管6を経由して不活性ガス
(例えばAr , N2ガス)を、さらに第2吹出口2
の外側の第3吹出口3からは管7より送り込んだ可燃性
ガス(例えばH2ガス,プロパンガス)を、さらに第3
吹出口3の外側、すなわち最外側の第4吹出口4からは
管8を経由して送り込んだ酸素ガスをそれぞれ吹き出さ
せる。
く、原料及び燃焼用ガスの複数の吹出口が同心状に配列
された多重管構造を有し、中心部の第1吹出口1に連結
された管5を経由して気相状態のガラス原料SiCl4
,PCl3及びGeCl4等を送り出し、第1吹出口1
の外側の第2吹出口2からは管6を経由して不活性ガス
(例えばAr , N2ガス)を、さらに第2吹出口2
の外側の第3吹出口3からは管7より送り込んだ可燃性
ガス(例えばH2ガス,プロパンガス)を、さらに第3
吹出口3の外側、すなわち最外側の第4吹出口4からは
管8を経由して送り込んだ酸素ガスをそれぞれ吹き出さ
せる。
そして可燃性ガスを酸素ガスで燃焼せしめ、SiC14
,PCl3,GeCl4等を加水分解し、Si02 ,
P2 0 s ,Gem2等のガラス微粒子体を生戊し
ている。
,PCl3,GeCl4等を加水分解し、Si02 ,
P2 0 s ,Gem2等のガラス微粒子体を生戊し
ている。
しかし、このような従来のバーナーを用いてガラス微粒
子を作製する場合、ガラス微粒子が堆積している面(以
下或長面と呼ぶ)における温度分布によってガラス微粒
子体の密度が敏感に影響される。
子を作製する場合、ガラス微粒子が堆積している面(以
下或長面と呼ぶ)における温度分布によってガラス微粒
子体の密度が敏感に影響される。
すなわち、火炎が戒長面に噴出している部分は600〜
700℃の高温となり、ガラス微粒子体の密度が高くな
る。
700℃の高温となり、ガラス微粒子体の密度が高くな
る。
逆に、火炎の中心からはずれた外側の部分は温度が低く
、その結果密度が小さくなってしまう。
、その結果密度が小さくなってしまう。
このように前記バーナーを用いた場合、生成したガラス
微粒子体内に密度のゆらぎが生じ、透明ガラス化時に、
気泡が残ったり、ひびわれが生じ、透明なガラス化が容
易には行えないという欠点があった。
微粒子体内に密度のゆらぎが生じ、透明ガラス化時に、
気泡が残ったり、ひびわれが生じ、透明なガラス化が容
易には行えないという欠点があった。
本考案は、これらの欠点を除去するために、バーナーの
最外側吹出口の外周囲の前方且つ外方に吸気口を設け、
ガラス微粒子が堆積する部分は、酸水素炎のあたってい
る部分のみに限定し、その周辺部および堆積せずに逃げ
てしまうガラス微粒子は、この吸気口に吸い込まれるよ
うにし、生戊したガラス微粒子堆積層体の密度が均一に
なるようにしたものである。
最外側吹出口の外周囲の前方且つ外方に吸気口を設け、
ガラス微粒子が堆積する部分は、酸水素炎のあたってい
る部分のみに限定し、その周辺部および堆積せずに逃げ
てしまうガラス微粒子は、この吸気口に吸い込まれるよ
うにし、生戊したガラス微粒子堆積層体の密度が均一に
なるようにしたものである。
以下図面によって本考案の実施例を詳細に説明する。
第2図は本考案に係るバーナーの構造を長手方向断面図
により示したものである。
により示したものである。
1は多重管構造をなすバーナーの吹出口群の中心部に開
口した第1の吹出口で、原料供給源(図示せず)に接続
された管5を経由してガス状のSiCl4等のガラス原
料を吹出す。
口した第1の吹出口で、原料供給源(図示せず)に接続
された管5を経由してガス状のSiCl4等のガラス原
料を吹出す。
2は第1吹出口1の外側に開口した第2吹出口で、バー
ナーの先端にガラス微粒子が付着しないようにするため
ガス供給源(図示せず)に接続された管6を経由して不
活性ガスを吹出す。
ナーの先端にガラス微粒子が付着しないようにするため
ガス供給源(図示せず)に接続された管6を経由して不
活性ガスを吹出す。
3は第2吹出口の外側に開口した第3吹出口で、供給源
(図示せず)に接続された管7を経由して燃焼用ガスを
吹出す。
(図示せず)に接続された管7を経由して燃焼用ガスを
吹出す。
4は第3吹出口3の外周、すなわちバーナーの最外周に
開口した第4吹出口で、供給源(図示せず)に接続され
た管8を経由して酸素ガスを吹出す。
開口した第4吹出口で、供給源(図示せず)に接続され
た管8を経由して酸素ガスを吹出す。
9は前記第4吹出口4の外周囲に、第4吹出口4の先端
より少くとも20mm前方に且つ半径方向に少くとも1
0mm外方の位置にバーナーの吹出口群を包囲するよう
に円環形状に開口した吸気口である。
より少くとも20mm前方に且つ半径方向に少くとも1
0mm外方の位置にバーナーの吹出口群を包囲するよう
に円環形状に開口した吸気口である。
10は該吸気口に連結された吸気管で図示しない排気装
置に接続される。
置に接続される。
つぎにこのように構威されたバーナーを用いて石英ガラ
スを形戊させた具体例を述べる。
スを形戊させた具体例を述べる。
ガラス形戊原料ガスとして、SiCl4とGeCl4と
の混合ガス(90 : 10 mo1%)を200 m
l /分の速度で管5を経由して第1吹出口1に、A
rガスを1l/分の速度で管6を経由して第2吹出口2
に、H2ガスを2.51/分の速度で管7を経由して第
3吹出口3に、02ガスを5.Oll分の速度で管8を
貫流させて第4吹出口4にそれぞれ供給した。
の混合ガス(90 : 10 mo1%)を200 m
l /分の速度で管5を経由して第1吹出口1に、A
rガスを1l/分の速度で管6を経由して第2吹出口2
に、H2ガスを2.51/分の速度で管7を経由して第
3吹出口3に、02ガスを5.Oll分の速度で管8を
貫流させて第4吹出口4にそれぞれ供給した。
バーナーの吹出口1,2,3.4の前方で火炎を形威し
、火炎加水分解反応によってガラス微粒子を生或させ、
直径50〜60mmφの多孔質母材を50mm/時の速
度で軸方向に或長させた。
、火炎加水分解反応によってガラス微粒子を生或させ、
直径50〜60mmφの多孔質母材を50mm/時の速
度で軸方向に或長させた。
また、本考案の効果を確認するため、吸気口9を取り除
いた場合、すなわち従来のバーナー構造とした場合、及
びその取り付け位置を変えた場合について多孔質母材を
作製した。
いた場合、すなわち従来のバーナー構造とした場合、及
びその取り付け位置を変えた場合について多孔質母材を
作製した。
第3図は、それぞれの場合について得られた多孔質母材
の半径方向のカサ密度(g/Cm3)の秤量経果を示し
たものである。
の半径方向のカサ密度(g/Cm3)の秤量経果を示し
たものである。
第3図において横軸は多孔質母材の半径を、縦軸軸ばか
さ密度を示し、曲線イは吸気口9を取り除いた場合、す
なわち従来構造のバーナーを用いた場合で、多孔質母材
の外縁部にかさ密度0.03g/cm3の多孔質ガラス
が堆積した。
さ密度を示し、曲線イは吸気口9を取り除いた場合、す
なわち従来構造のバーナーを用いた場合で、多孔質母材
の外縁部にかさ密度0.03g/cm3の多孔質ガラス
が堆積した。
曲線町よ吸気口9の開口端を第4吹出口4の先端よりも
20mm前方に位置させた場合で、また曲線ハは吸気口
9の開口端を第4吹出口4の先端よりも30mm前方に
突出させた場合を示している。
20mm前方に位置させた場合で、また曲線ハは吸気口
9の開口端を第4吹出口4の先端よりも30mm前方に
突出させた場合を示している。
第3図よりわかるように、吸気口9をバーナー吹出口先
端から前方に突き出すほど、すなわち吸気口9を被加熱
物体である多孔質母材に近づけるほど、合威した多孔質
母材の周辺部まで密度は均一になることを示して,いる
。
端から前方に突き出すほど、すなわち吸気口9を被加熱
物体である多孔質母材に近づけるほど、合威した多孔質
母材の周辺部まで密度は均一になることを示して,いる
。
しかし、実際の合或に際しては、吸気口9を20mm以
上前方につき出すと、多孔質母材の外径が細くなり、単
位時間当りのガラス合或速度が低下することが見い出さ
れた。
上前方につき出すと、多孔質母材の外径が細くなり、単
位時間当りのガラス合或速度が低下することが見い出さ
れた。
このため、20mm程度つき出すことが母材の安定合戊
、収率の向上の観点から望ましいことがわかった。
、収率の向上の観点から望ましいことがわかった。
また第4吹出口4から吸気口9まで半径方向距離は少く
とも10mm以上とすることが望ましい。
とも10mm以上とすることが望ましい。
それ以下であると、酸水素炎の熱によって吸気口9を形
戊する内壁部の一部が焼損するおそれがあることがわか
った。
戊する内壁部の一部が焼損するおそれがあることがわか
った。
したがって吸気口9は最外側吹出口の先端より前方に2
0mm程度、半径方向に少くとも10mm以上の位置に
設定すると、吸気効率が良好であり、また熱による損傷
を防ぐことが出来、かつ、生威中のガラス微粒子体温度
は均一となり、密度ゆらぎが少なく、容易に透明なガラ
ス体が得られる。
0mm程度、半径方向に少くとも10mm以上の位置に
設定すると、吸気効率が良好であり、また熱による損傷
を防ぐことが出来、かつ、生威中のガラス微粒子体温度
は均一となり、密度ゆらぎが少なく、容易に透明なガラ
ス体が得られる。
以上説明したように、従来の多重管バーナーの最外側吸
出口の前方且つ外方に吹い込み口をもうけることによっ
て、生或中のガラス微粒子の密度ゆらぎが少なく、容易
に透明なガラス体が得られ、ガラス化行程における歩留
りを大幅に向上することが出来た。
出口の前方且つ外方に吹い込み口をもうけることによっ
て、生或中のガラス微粒子の密度ゆらぎが少なく、容易
に透明なガラス体が得られ、ガラス化行程における歩留
りを大幅に向上することが出来た。
また、本考案の効果として、ガラス微粒子の流れが安定
となり、生戊したガラス微粒子の形状を安定に保つこと
も可能となるなどの利点を有する。
となり、生戊したガラス微粒子の形状を安定に保つこと
も可能となるなどの利点を有する。
第1図は、従来のバーナー構造の断面図、第2図は本考
案のバーナーの実施例を示す構造断面図、第3図は本考
案の効果を明らかにするため行ったガラス生或実験結果
の一例を示す。 1・・・・・・バーナー中央部の第1吹出口、2・・・
・・・第1吹出口1に隣接する外側の吹出口、3・・・
・・・第2吹出口2に隣接する外側の吹出口、4・・・
・・・第3吹出口に隣接する外側の吹出口、5・・・・
・・第1吹出口に連結される管、6・・・・・・第2吹
出口に連結される管、7・・・・・・第3吹出口に連結
される管、8・・・・・・第4吹出口に連結される管、
9・・・・・・吸気口、10・・・・・・吸気口9に連
結される吸気管。
案のバーナーの実施例を示す構造断面図、第3図は本考
案の効果を明らかにするため行ったガラス生或実験結果
の一例を示す。 1・・・・・・バーナー中央部の第1吹出口、2・・・
・・・第1吹出口1に隣接する外側の吹出口、3・・・
・・・第2吹出口2に隣接する外側の吹出口、4・・・
・・・第3吹出口に隣接する外側の吹出口、5・・・・
・・第1吹出口に連結される管、6・・・・・・第2吹
出口に連結される管、7・・・・・・第3吹出口に連結
される管、8・・・・・・第4吹出口に連結される管、
9・・・・・・吸気口、10・・・・・・吸気口9に連
結される吸気管。
Claims (1)
- 火炎加水分解法により石英ガラスの多孔質体を生戊する
際に用いる複数の同心状吹出口を有する多重管構造のバ
ーナーにおいて、該バーナーの最外側吹出口の外側面に
前記同心状吹出口を包囲するように前記最外側吹出口の
先端の前方に且つ半径方向の外方に円環形状に開口した
吸気口及び該吸気口に連結した吸気管を有することを特
徴とするバーナー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1899279U JPS598980Y2 (ja) | 1979-02-19 | 1979-02-19 | バ−ナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1899279U JPS598980Y2 (ja) | 1979-02-19 | 1979-02-19 | バ−ナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55120732U JPS55120732U (ja) | 1980-08-27 |
JPS598980Y2 true JPS598980Y2 (ja) | 1984-03-21 |
Family
ID=28847266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1899279U Expired JPS598980Y2 (ja) | 1979-02-19 | 1979-02-19 | バ−ナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS598980Y2 (ja) |
-
1979
- 1979-02-19 JP JP1899279U patent/JPS598980Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55120732U (ja) | 1980-08-27 |
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