专利名称：石英玻璃制燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及石英玻璃制燃烧器。更详细涉及适合用于火焰加工、 合成石英玻璃的制造等的石英玻璃制燃烧器。
另外，对于承认文献参照的指定国，将通过参照下述专利申请说 明书所记载的内容而加入本申请，并作为本说明书的记载内容的一部 分。
日本特愿2006-053215 申请日2006年2月28日
背景技术：
石英玻璃制燃烧器，是通过在外管流通燃烧气体，从内管喷嘴流 出助燃性气体并使其燃烧而获得高温，因此，其被使用在各种各样的 火焰加工上。此外，使用将多个作为喷嘴的细管插通到外管内的燃烧 器，在外管流通燃烧气体，在从喷嘴喷出助燃性气体的同时，在任意 的细管中流通玻璃原料气体，并通过使火焰加水分解进行石英玻璃微 粒子的合成。
图4是现有的石英玻璃制燃烧器的结构示意图，如该图所示，其 包括石英玻璃制的外管和石英玻璃制的喷嘴，该石英玻璃制的喷嘴包 括细管分支部以及连着细管分支部而形成的多个细管且具有多分支管 型的形状，并被配置在外管的内侧。
3过去，关于这种石英玻璃制燃烧器，是以提高火焰加工时的火力、 提高玻璃微粒子的堆积效率为目的，研究了用于喷射助燃性气体的喷 嘴的配置方法及喷嘴的数量。
例如，在专利文献l中，以提高玻璃微粒子的合成效率及堆积效 率为目的，规定了喷嘴的配置和数量。另外，在专利文献2中，规定 了喷嘴的直径和线速。
然而，提高火焰加工效率及提高堆积效率，不仅要最优化由喷嘴 提供的气体，而且，从外管提供的气体的最优化也很重要。从外管提 供的气体通常因为流道面积大，因此在燃烧器顶端部容易产生流速不 同的流速分布。从而产生温度瑕斑，而使火焰加工效率及堆积效率降 低。这样的现象，尤其在想要加大火焰而增大外管管径后尤为显著。
专利文献1 :日本特开2003 - 206154 专利文献2:日本特开2003 - 16573
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种石英玻璃制燃烧器，其通过使 从外管提供的气体流速分布均匀，从而能够提高火焰加工时的火力及 提高玻璃微粒子的堆积效率。
本发明的石英玻璃制燃烧器的特征是，在石英玻璃制外管内具有 由多个细管构成的多分支管型的石英玻璃制喷嘴，外管顶端的内径被 缩径至外管直腔部分内径的0.65倍以上0.90倍以下。
另外，所述喷嘴优选为，其结构是从细管分支部到其顶端被收容 到外管内，用于收容细管的外管部的长度为外管顶端内径的1.5倍以 上。但是，上述发明的概要，并没有列举出本发明的全部必要特征，这 些特征群的子组合也能再构成本发明。
本发明的石英玻璃制燃烧器，在燃烧器的外管顶端部可使燃烧气 体的流速分布变得均匀，并降低火焰加工及堆积体表面的温度瑕斑， 从而获得提高火焰加工时的火力，以及提高玻璃微粒子的堆积效率等 优良效果。
图l是表示本发明的石英玻璃制燃烧器的一个例子，是沿燃烧器 的轴线剖开的纵断面示意图。
图2是图1所示的石英玻璃制燃烧器的横断面图。
图3是表示燃烧器的缩径比与加热后的石英玻璃棒表面的最高温 度之间的关系图。
图4是沿现有的石英玻璃制燃烧器的轴线剖开的纵断面示意图。
具体实施例方式
以下，通过本发明的实施方式说明本发明。但是，以下的实施方 式并不限定本发明的权力要求范围，另外，在实施方式中说明的特征 的全部组合也并不一定是发明的必需解决方法。
图l表示本发明的石英玻璃制燃烧器的一个例子，是沿燃烧器的 轴线剖开的纵断面示意图。图2是其横断面图。
该石英玻璃制燃烧器，是作为用于合成石英玻璃的火焰加工而设 计的，在外管l内，收容了在细管分支部2安装了多个细管的多分支 管型的喷嘴3。用于导入作为燃烧气体的氢气的氢气导管4，被连接在外管l。用于导入作为助燃气体的氧气的氧气导管5，被连接在安装了 多个细管的细管分支部2上。
另外，该燃烧器通过将玻璃原料导管(无图示)连接到任何一个 细管上，就能够作为玻璃微粒子的合成、堆积用燃烧器使用。
如图1所示，外管1在顶端的缩径部6中，其内径从B被缩径到 A;具体是将外管顶端的内径缩径至外管直腔部分的0.65倍以上0.90 倍以下。
当缩径比大于0.90时，在喷出时不能施加足够的压力，在外管顶 端部的流速分布变得不均匀，火焰加工效率低下。另外，在为了能够 对任意细管提供玻璃原料而用于合成玻璃微粒子时，堆积面的温度降 低，被合成的玻璃^f敖粒子的附着效率会下降。另一方面，缩径比小于 0.65时，由于已经充分施加压力，所以，不仅无法期望进一步提高火 焰加工效率或者附着效率，就连外管直腔部分的外径也变大，而使装 置设置上需要更大的空间。
这样，如果对外管的顶端部进行缩径，则即使在外管顶端部的直 径变大时，在缩径部也会施加压力。其结果为，在外管顶端部，燃烧 气体的流速分布变得均勻，可降低火焰加工面及堆积表面的温度瑕斑， 获得提高火焰加工时的火力，或者提高了玻璃微粒子堆积效率的效果。
另外，通过将外管的长度设为外管顶端直径的1.5倍以上，从而获 得更均匀的流速分布。
实施例1
如图2所示，在外管内的中心配置1个助燃气体用的喷嘴，在其周 围配置6个助燃气体用的喷嘴，将外管的顶端内径设为25毫米4)，通 过改变外管直腔部分的内径，制作了各种缩径比的石英玻璃制燃烧器。利用改变了这些缩径比的石英玻璃制燃烧器，进行了外径60毫米 cl)的石英玻璃棒的火焰加工。其中，构成喷嘴的7根各个细管，可以 平行设置于燃烧器的中心轴线上，也可以设置在外管内，以使其在中 心轴延长线上的所希望位置结成汇聚点。
图3表示了 ，对各燃烧器一边用放射温度计测量火焰加工部的表 面温度， 一边分别调整在外管和喷嘴流通的气体量以使其表面温度变 成最高，而获得的缩径比与最高温度的关系。
在图3中，虽然确认了在缩径比(A/B)大于0.90的时候，表面温度 变低，并且加热效率下降,但是，这是因为缩径不够，而在外管顶端部 的燃烧气体的流速分布变大引起的。另一方面，如果缩径比变为小于 等于0.65时，因为被充分地进行缩径，所以，进一步提高效率的希望 很小，或者，缩径比为0.65时，如果将缩径部的顶端内径设为25毫米 (J),外管直腔部分的内径就变为38毫米4>,而在装置设置上需要更大 的空间，因此不优选。
以上，通过实施方式说明了本发明，但本发明的技术范围不受上 述实施方式记载的范围所限。本领域技术人员清楚，上述实施方式可 以加以多种多样的变更和改良。从权利要求书的记载可以明确，增加 了这种变更或改良的实施方式，也包含在本发明的技术范围之内。
产业上利用的可能性
本发明的石英玻璃制燃烧器，是优良的用于合成石英玻璃的制造 或者火焰加工用的燃烧器，并且有助于降低制造成本以及提高质量。
权利要求
1、一种石英玻璃制燃烧器，其特征在于，在石英玻璃制外管内具有由多个细管构成的多分支管型的石英玻璃制喷嘴，外管顶端的内径被缩径至外管直腔部分内径的0.65倍以上、0.90倍以下。
2、 根据权利要求1所述的石英玻璃制燃烧器，其中，所述喷嘴从 细管分支部到其顶端被收容到外管内。
3、 根据权利要求1或2所述的石英玻璃制燃烧器，其中，用于收 容细管的外管部的长度是外管顶端内径的1.5倍以上。
全文摘要
本发明提供一种石英玻璃制燃烧器，其特征是，在石英玻璃制外管(1)内具有由多个细管构成的多分支管型的石英玻璃制喷嘴(3)，外管顶端的内径被缩径至外管直腔部分内径的0.65倍以上、0.90倍以下。所述喷嘴(3)的结构为，从细管分支部(2)到其顶端为止被收容到外管(1)内，用于收容细管的外管部的长度为外管顶端内径的1.5倍以上。在燃烧器的顶端部，通过使由外管供应的气体的流速分布变得均匀，从而能够提高火焰加工时的火力以及提高玻璃微粒子的堆积效率。
文档编号F23D14/00GK101426738SQ20078001382
公开日2009年5月6日 申请日期2007年2月28日 优先权日2006年2月28日
发明者吉田真 申请人:信越化学工业株式会社