專利名稱：石英玻璃制燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石英玻璃制燃燒器。更詳細(xì)涉及適合用于火焰加工、 合成石英玻璃的制造等的石英玻璃制燃燒器。
另外，對(duì)于承認(rèn)文獻(xiàn)參照的指定國，將通過參照下述專利申請(qǐng)說 明書所記載的內(nèi)容而加入本申請(qǐng)，并作為本說明書的記載內(nèi)容的一部 分。
日本特愿2006-053215 申請(qǐng)日2006年2月28日
背景技術(shù)：
石英玻璃制燃燒器，是通過在外管流通燃燒氣體，從內(nèi)管噴嘴流 出助燃性氣體并使其燃燒而獲得高溫，因此，其被使用在各種各樣的 火焰加工上。此外，使用將多個(gè)作為噴嘴的細(xì)管插通到外管內(nèi)的燃燒 器，在外管流通燃燒氣體，在從噴嘴噴出助燃性氣體的同時(shí)，在任意 的細(xì)管中流通玻璃原料氣體，并通過使火焰加水分解進(jìn)行石英玻璃微 粒子的合成。
圖4是現(xiàn)有的石英玻璃制燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖，如該圖所示，其 包括石英玻璃制的外管和石英玻璃制的噴嘴，該石英玻璃制的噴嘴包 括細(xì)管分支部以及連著細(xì)管分支部而形成的多個(gè)細(xì)管且具有多分支管 型的形狀，并被配置在外管的內(nèi)側(cè)。
3過去，關(guān)于這種石英玻璃制燃燒器，是以提高火焰加工時(shí)的火力、 提高玻璃微粒子的堆積效率為目的，研究了用于噴射助燃性氣體的噴 嘴的配置方法及噴嘴的數(shù)量。
例如，在專利文獻(xiàn)l中，以提高玻璃微粒子的合成效率及堆積效 率為目的，規(guī)定了噴嘴的配置和數(shù)量。另外，在專利文獻(xiàn)2中，規(guī)定 了噴嘴的直徑和線速。
然而，提高火焰加工效率及提高堆積效率，不僅要最優(yōu)化由噴嘴 提供的氣體，而且，從外管提供的氣體的最優(yōu)化也很重要。從外管提 供的氣體通常因?yàn)榱鞯烂娣e大，因此在燃燒器頂端部容易產(chǎn)生流速不 同的流速分布。從而產(chǎn)生溫度瑕斑，而使火焰加工效率及堆積效率降 低。這樣的現(xiàn)象，尤其在想要加大火焰而增大外管管徑后尤為顯著。
專利文獻(xiàn)1 :日本特開2003 - 206154 專利文獻(xiàn)2:日本特開2003 - 16573
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種石英玻璃制燃燒器，其通過使 從外管提供的氣體流速分布均勻，從而能夠提高火焰加工時(shí)的火力及 提高玻璃微粒子的堆積效率。
本發(fā)明的石英玻璃制燃燒器的特征是，在石英玻璃制外管內(nèi)具有 由多個(gè)細(xì)管構(gòu)成的多分支管型的石英玻璃制噴嘴，外管頂端的內(nèi)徑被 縮徑至外管直腔部分內(nèi)徑的0.65倍以上0.90倍以下。
另外，所述噴嘴優(yōu)選為，其結(jié)構(gòu)是從細(xì)管分支部到其頂端被收容 到外管內(nèi)，用于收容細(xì)管的外管部的長度為外管頂端內(nèi)徑的1.5倍以 上。但是，上述發(fā)明的概要，并沒有列舉出本發(fā)明的全部必要特征，這 些特征群的子組合也能再構(gòu)成本發(fā)明。
本發(fā)明的石英玻璃制燃燒器，在燃燒器的外管頂端部可使燃燒氣 體的流速分布變得均勻，并降低火焰加工及堆積體表面的溫度瑕斑， 從而獲得提高火焰加工時(shí)的火力，以及提高玻璃微粒子的堆積效率等 優(yōu)良效果。


圖l是表示本發(fā)明的石英玻璃制燃燒器的一個(gè)例子，是沿燃燒器 的軸線剖開的縱斷面示意圖。
圖2是圖1所示的石英玻璃制燃燒器的橫斷面圖。
圖3是表示燃燒器的縮徑比與加熱后的石英玻璃棒表面的最高溫 度之間的關(guān)系圖。
圖4是沿現(xiàn)有的石英玻璃制燃燒器的軸線剖開的縱斷面示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下，通過本發(fā)明的實(shí)施方式說明本發(fā)明。但是，以下的實(shí)施方 式并不限定本發(fā)明的權(quán)力要求范圍，另外，在實(shí)施方式中說明的特征 的全部組合也并不一定是發(fā)明的必需解決方法。
圖l表示本發(fā)明的石英玻璃制燃燒器的一個(gè)例子，是沿燃燒器的 軸線剖開的縱斷面示意圖。圖2是其橫斷面圖。
該石英玻璃制燃燒器，是作為用于合成石英玻璃的火焰加工而設(shè) 計(jì)的，在外管l內(nèi)，收容了在細(xì)管分支部2安裝了多個(gè)細(xì)管的多分支 管型的噴嘴3。用于導(dǎo)入作為燃燒氣體的氫氣的氫氣導(dǎo)管4，被連接在外管l。用于導(dǎo)入作為助燃?xì)怏w的氧氣的氧氣導(dǎo)管5，被連接在安裝了 多個(gè)細(xì)管的細(xì)管分支部2上。
另外，該燃燒器通過將玻璃原料導(dǎo)管(無圖示)連接到任何一個(gè) 細(xì)管上，就能夠作為玻璃微粒子的合成、堆積用燃燒器使用。
如圖1所示，外管1在頂端的縮徑部6中，其內(nèi)徑從B被縮徑到 A;具體是將外管頂端的內(nèi)徑縮徑至外管直腔部分的0.65倍以上0.90 倍以下。
當(dāng)縮徑比大于0.90時(shí)，在噴出時(shí)不能施加足夠的壓力，在外管頂 端部的流速分布變得不均勻，火焰加工效率低下。另外，在為了能夠 對(duì)任意細(xì)管提供玻璃原料而用于合成玻璃微粒子時(shí)，堆積面的溫度降 低，被合成的玻璃^f敖粒子的附著效率會(huì)下降。另一方面，縮徑比小于 0.65時(shí)，由于已經(jīng)充分施加壓力，所以，不僅無法期望進(jìn)一步提高火 焰加工效率或者附著效率，就連外管直腔部分的外徑也變大，而使裝 置設(shè)置上需要更大的空間。
這樣，如果對(duì)外管的頂端部進(jìn)行縮徑，則即使在外管頂端部的直 徑變大時(shí)，在縮徑部也會(huì)施加壓力。其結(jié)果為，在外管頂端部，燃燒 氣體的流速分布變得均勻，可降低火焰加工面及堆積表面的溫度瑕斑， 獲得提高火焰加工時(shí)的火力，或者提高了玻璃微粒子堆積效率的效果。
另外，通過將外管的長度設(shè)為外管頂端直徑的1.5倍以上，從而獲 得更均勻的流速分布。
實(shí)施例1
如圖2所示，在外管內(nèi)的中心配置1個(gè)助燃?xì)怏w用的噴嘴，在其周 圍配置6個(gè)助燃?xì)怏w用的噴嘴，將外管的頂端內(nèi)徑設(shè)為25毫米4)，通 過改變外管直腔部分的內(nèi)徑，制作了各種縮徑比的石英玻璃制燃燒器。利用改變了這些縮徑比的石英玻璃制燃燒器，進(jìn)行了外徑60毫米 cl)的石英玻璃棒的火焰加工。其中，構(gòu)成噴嘴的7根各個(gè)細(xì)管，可以 平行設(shè)置于燃燒器的中心軸線上，也可以設(shè)置在外管內(nèi)，以使其在中 心軸延長線上的所希望位置結(jié)成匯聚點(diǎn)。
圖3表示了 ，對(duì)各燃燒器一邊用放射溫度計(jì)測量火焰加工部的表 面溫度， 一邊分別調(diào)整在外管和噴嘴流通的氣體量以使其表面溫度變 成最高，而獲得的縮徑比與最高溫度的關(guān)系。
在圖3中，雖然確認(rèn)了在縮徑比(A/B)大于0.90的時(shí)候，表面溫度 變低，并且加熱效率下降,但是，這是因?yàn)榭s徑不夠，而在外管頂端部 的燃燒氣體的流速分布變大引起的。另一方面，如果縮徑比變?yōu)樾∮?等于0.65時(shí)，因?yàn)楸怀浞值剡M(jìn)行縮徑，所以，進(jìn)一步提高效率的希望 很小，或者，縮徑比為0.65時(shí)，如果將縮徑部的頂端內(nèi)徑設(shè)為25毫米 (J),外管直腔部分的內(nèi)徑就變?yōu)?8毫米4>,而在裝置設(shè)置上需要更大 的空間，因此不優(yōu)選。
以上，通過實(shí)施方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明的技術(shù)范圍不受上 述實(shí)施方式記載的范圍所限。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，上述實(shí)施方式可 以加以多種多樣的變更和改良。從權(quán)利要求書的記載可以明確，增加 了這種變更或改良的實(shí)施方式，也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍之內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性
本發(fā)明的石英玻璃制燃燒器，是優(yōu)良的用于合成石英玻璃的制造 或者火焰加工用的燃燒器，并且有助于降低制造成本以及提高質(zhì)量。
權(quán)利要求
1、一種石英玻璃制燃燒器，其特征在于，在石英玻璃制外管內(nèi)具有由多個(gè)細(xì)管構(gòu)成的多分支管型的石英玻璃制噴嘴，外管頂端的內(nèi)徑被縮徑至外管直腔部分內(nèi)徑的0.65倍以上、0.90倍以下。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英玻璃制燃燒器，其中，所述噴嘴從 細(xì)管分支部到其頂端被收容到外管內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石英玻璃制燃燒器，其中，用于收 容細(xì)管的外管部的長度是外管頂端內(nèi)徑的1.5倍以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種石英玻璃制燃燒器，其特征是，在石英玻璃制外管(1)內(nèi)具有由多個(gè)細(xì)管構(gòu)成的多分支管型的石英玻璃制噴嘴(3)，外管頂端的內(nèi)徑被縮徑至外管直腔部分內(nèi)徑的0.65倍以上、0.90倍以下。所述噴嘴(3)的結(jié)構(gòu)為，從細(xì)管分支部(2)到其頂端為止被收容到外管(1)內(nèi)，用于收容細(xì)管的外管部的長度為外管頂端內(nèi)徑的1.5倍以上。在燃燒器的頂端部，通過使由外管供應(yīng)的氣體的流速分布變得均勻，從而能夠提高火焰加工時(shí)的火力以及提高玻璃微粒子的堆積效率。
文檔編號(hào)F23D14/00GK101426738SQ20078001382
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者吉田真 申請(qǐng)人:信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社