[發明專利]用于制造多孔玻璃預型體的燃燒器

有效

• 申請號: 201110100265.5
• 申請日: 2011-04-20
• 公開（公告）號: CN102234177A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 吉田真
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: C03B37/01
• 分類號: C03B37/01;C03B37/018
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 梁興龍;王維玉

技術領域

本發明涉及一種用于制造多孔玻璃預型體的燃燒器，其具有其中多個氣體噴射口同心配置的多噴嘴型同心多重管結構。

背景技術

過去，已經提出各種方法來制造光纖預型體。其中，外部氣相沉積法(OVD法)被廣泛應用，因為可以相對自由地設定將要獲得的光纖預型體的折射率分布，而且可以批量生產大直徑光纖預型體。OVD法包括通過使燃燒器或起始件相對往復運動，將在燃燒器的火焰中產生的玻璃微粒沉積并粘附到轉動的起始件上，從而合成玻璃微粒沉積體(以下稱為“煙灰”)，得到的煙灰在電爐內脫水并燒結，從而制造透明的玻璃體。

過去，同心多重管燃燒器已被用于合成煙灰。具有這種構造的燃燒器不能使玻璃原料氣體、可燃氣體和助燃氣體充分混合，使得不能充分產生玻璃微粒。結果，玻璃微粒的收率不令人滿意，因此難以實現高速合成。

為了解決上述問題，日本專利(JP-B)No.1773359提出了一種多噴嘴型燃燒器，其中小直徑助燃氣體噴射口設置在可燃氣體噴射口內，并包圍設置在燃燒器中央的原料氣體噴射口。

此外，已經提出以下方法來進一步改善這類燃燒器的沉積效率。

例如，日本專利申請公開(JP-A)No.2003-206154、JP-A?No.2004-331440、JP-A?No.2006-182624和JP-B?No.3744350提出了小直徑助燃氣體噴射口的構造。此外，例如，JP-A?No.Hei?05-323130、JP-B?No.3543537和JP-A?No.2003-226544提出了優化小直徑助燃氣體噴射口的焦距。此外，例如，日本專利No.3591330、JP-A?No.2003-165737、JP-A?No.2003-212555和日本專利No.3653902提出了優化氣體流量和氣體線速度。

用于制造多孔玻璃預型體的燃燒器一般由石英玻璃制成，從而防止污染，并且可以由吹玻璃工人手動制作。特別地，多噴嘴型燃燒器具有比常規同心多重管燃燒器更復雜的結構，并且具體而言，非常難于制作具有其中多個氣體噴射口設置在小直徑氣體噴射口外側并且尖端處直徑減小的構造的多噴嘴型燃燒器。

因此，盡管熟練的吹玻璃工人可以在充分注意精密度下制作具有這種復雜結構的多噴嘴型燃燒器，但是燃燒器的個體差異傾向于比常規同心多重管燃燒器更大。燃燒器的這種個體差異起因于各部件的公差累積。

即使在相同沉積條件下，個體差異也會不利地引起沉積效率變化或者導致燃燒器尖端因燃燒而損壞。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于制造多孔玻璃預型體的多噴嘴型燃燒器，即使在所述燃燒器的同心多重管部分發生軸向位移時，所述燃燒器的沉積效率變化也很小，并且燃燒器尖端未被燒壞。

為實現上述目的，完成了本發明，提供一種具有同心多重管結構的用于制造多孔玻璃預型體的燃燒器，其包括：在中央的玻璃原料氣體噴射口；在所述玻璃原料氣體噴射口外側同心設置的多個氣體噴射口；和與所述玻璃原料氣體噴射口同心設置成一排或多排的小直徑氣體噴射口，所述小直徑氣體噴射口被包圍在中央和最外側的氣體噴射口之外的一個氣體噴射口內，并且同一排的小直徑氣體噴射口具有相等焦距。在所述燃燒器中，在包圍所述小直徑氣體噴射口的氣體噴射口外側設置的各氣體噴射口在朝向燃燒器尖端方向上直徑減小并滿足關系L1＞L2＞L3＞...＞Ln，其中L1、L2、L3、...Ln分別代表自內側開始順次的從燃燒器尖端到外側設置的各氣體噴射口的直徑減小開始位置的長度，使得所述氣體噴射口的位置越朝外，所述氣體噴射口的直徑減小開始位置越接近燃燒器尖端。

此外，本發明的制造多孔玻璃預型體的方法是一種使用上述用于制造多孔玻璃預型體的燃燒器的制造方法。

在具有上述構造的燃燒器中，管子的直徑從內側到外側順次朝尖端減小，使得直徑減小開始位置順次移動，從而防止氣體流路的間隙變得極小。

附圖說明

圖1是顯示制造光纖預型體的設備的一個例子的示意圖；

圖2是用于合成玻璃微粒的燃燒器的橫截面圖，其具有小直徑氣體噴射口；

圖3是顯示本發明的用于合成玻璃微粒的燃燒器的一個例子的示意性縱剖視圖。

圖4是顯示在實施例中使用的燃燒器的軸向位移方向的示意圖，其中軸線已經移位。

圖5是顯示比較例中使用的用于合成玻璃微粒的燃燒器的一個例子的示意性縱剖視圖。

圖6是顯示測量燃燒器的線速度分布的位置的示意圖。

圖7是顯示第四管的線速度分布的示圖。

圖8是顯示第五管的線速度分布的示圖。

附圖標記說明