[發明專利]多孔玻璃預制件的制造設備

有效

• 申請號: 201610843000.7
• 申請日: 2016-09-22
• 公開（公告）號: CN106986534B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 小島大輝;彌永富久
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: C03B37/018
• 分類號: C03B37/018;C03B37/014
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發明涉及多孔玻璃預制件的制造設備。將能夠抑制在基材夾持器和轉動機構上的銹的產生的制造設備提供于多孔玻璃預制件的制造中。在多孔玻璃預制件的制造設備中，所述多孔玻璃預制件通過將使用燃燒器借助火焰水解反應生產的玻璃細顆粒沉積在反應容器中由基材夾持器夾持的起始構件上來形成，所述基材夾持器覆蓋有罩子，并且將氣體供給至所述罩子內部并且使所述氣體從所述罩子內部流動至所述反應容器內部。

技術領域

本發明涉及用于生產光纖的多孔玻璃預制件的制造設備。

背景技術

光纖通過將稱為光纖預制件的玻璃棒拉絲(wire-drawing)來生產，所述玻璃棒通過將具有大直徑的玻璃預制件的直徑減小至適于拉絲的直徑來獲得。所述具有大直徑的玻璃預制件通過將借助氣相軸向沉積(vapor phase axial deposition)(VAD法)或外氣相沉積(outside vapor deposition)(OVD法)生產的多孔玻璃預制件(灰體(soot body))通過熱處理燒結從而使其形成為透明玻璃來獲得。

圖1示出借助OVD法的多孔玻璃預制件的制造設備的一個實例。多孔玻璃預制件的制造設備1包括轉動機構2、重量檢測器3、反應容器4、基材夾持器5、罩子6、燃燒器7和排氣罩8。

反應容器4設置在制造設備1中，并且也稱為“起始構件(starting member)”的基材玻璃棒11在棒11的兩端由基材夾持器5來支承的狀態下配置在反應容器4中。各基材夾持器5在反應容器4中用罩子6覆蓋，以防止夾持器暴露至由用于沉積玻璃細顆粒的燃燒器(下文中稱為燃燒器)7導致的高溫。設置各基材夾持器5以致其從反應容器4內部向反應容器4外部突出并且其突出的部分設置在反應容器4外部設置的轉動機構2上。轉動機構2使由基材夾持器5夾持的基材玻璃棒11圍繞棒11的軸旋轉。轉動機構2設置在進行產品的重量測量的重量檢測器3上。

將使用燃燒器7借助原料的火焰水解反應生產的玻璃細顆粒(灰體)吹至旋轉的基材玻璃棒11的周面上，并且沿基材玻璃棒11的直徑方向沉積。灰體12以以下方式來形成：燃燒器7沿著基材玻璃棒11的長度方向往復運動，并且玻璃細顆粒的沉積持續直至獲得預定的外徑。使燃燒器7向后退，使得根據灰體12的直徑的增加來確保在燃燒器7與灰體12之間預定的間隔。

排氣罩8使通過原料的燃燒產生的廢氣排出至制造設備1外部。制造設備1還包括用于供給作為清潔化氣體的清潔空氣的清潔空氣供給裝置(未示出)，并且將清潔空氣供給至反應容器4中(參見，例如，JP 2003-40626A)。清潔空氣為經過能夠捕獲顆粒的過濾器例如HEPA過濾器的空氣。

發明內容

最近，為了降低生產成本，已經需要具有高生產性的預制件的制造方法。例如，較大的灰體可以通過在燃燒器往復運動時燃燒器移動至基材夾持器的附近而在一次生產中獲得。然而，當燃燒器移動至基材夾持器的附近時，以下問題發生。

當轉變為灰體的氧化硅通過火焰水解反應來產生時，起始氣體的反應式如下：

2H₂₊O₂→2H₂O 2H₂O+SiCl₄→SiO₂+4HCl

如上所述，除了產生氧化硅以外，大量的氯化氫氣體作為副產物產生。當基材夾持器暴露至氯化氫氣體時，基材夾持器腐蝕或生銹。進一步，由燃燒器的往復運動導致的熱循環向基材夾持器提供大的熱應力(thermal stress)。

銹和熱應力導致基材夾持器的故障。另外，在反應容器的基材夾持器設置的部分上存在間隙，并且氯化氫氣體從該間隙流出導致在轉動機構上的銹的產生。