專利名稱：合成玻璃顆粒的燃燒器以及制造多孔玻璃體的方法
1.發明領域本發明涉及合成玻璃顆粒的燃燒器和為通過氣相合成法制造玻璃制品而制造多孔玻璃體的方法。
2.相關技術描述通常將例如VAD(氣相軸向沉積)法、OVA(外部氣相沉積)法等氣相合成方法作為得到多孔玻璃體的方法，所述多孔玻璃體是制造諸如光纖、光掩膜材料、石英玻璃等各種玻璃制品的前體。在這些方法中，從多個不同的孔口噴射出原料氣體(SiCl4等等)、易燃氣體(氫、甲烷、丙烷等等)、以及助燃氣體(氧氣等等)，它們相互混合以形成火焰。玻璃原料在這樣形成的火焰中經過氧化反應或水解反應，以形成玻璃顆粒流。然后，玻璃顆粒在起動棒前端或圍繞起動棒順序地沉積下來。
該氣相合成反應是在稍稍遠離各個孔出口的區域內進行，在該區域內各氣體相互混合。圖3A和3B示意性地表示燃燒器內原料水解或氧化的反應狀態的例子。在該實施例中，燃燒器16包括四層同軸形成的噴氣口，玻璃原料/易燃氣體9供給燃燒器16的中心噴孔口，而易燃氣體10、隔離氣體11和氧氣12供給中心噴孔口的外部。由此形成了進行反應的火焰。在圖3A的反應區內，水解或氧化反應依照下面的反應式進行。也就是說，在該氣相合成法中，原料的有效混合等是提高顆粒玻璃生產率由此提高多孔玻璃體沉積效率以及提高原料成品率的必要條件。順便提及，圖3A中的附圖標記14表示原料氣體/易燃氣體的展開區域，而15是氧氣的展開區域。
作為以該氣相合成法合成玻璃顆粒的燃燒器，已知的是同心多管燃燒器(日本專利未審公開昭61-183140號，日本專利未審公開昭63-55135號等)和多噴嘴燃燒器(日本專利未審公開昭62-187135號和日本專利未審公開平6-247722號等)等等，在上述同心多管燃燒器中同心地設置了多個同軸環形噴嘴，而在多噴嘴燃燒器中，從多個單個噴嘴提供助燃氣或易燃氣體。
在同心多管燃燒器中，原料氣體、助燃氣體和易燃氣體是從同心設置的同軸環形噴嘴中噴射出來，它們相互混合，以使原料在氫氧焰中經歷水解反應或氧化反應。盡管同心多管燃燒器具有容易制造的優點，但是原料氣體、易燃氣體(燃氣)和氧化氣體(助燃氣體)從燃燒氣的開口端噴射的方向相互間基本平行，這樣就不能認為這些氣體的混合效率好。因此，也不能認為由原料變成玻璃顆粒的水解反應和氧化反應的效率足夠高。于是，存在這樣一個問題，原料成品率(多孔玻璃體的產量與所加入的原料量的比)相對較低。
另一方面，在多噴嘴燃燒器中，助燃氣體或易燃氣體從單個小直徑的噴嘴中噴出，從而使原料氣體、助燃氣體和易燃氣體彼此混合，以便使原料在氫氧焰中經歷水解反應或氧化反應。氣體混合效率高，由此氣相合成反應的效率提高，并提高了原料成品率。另外，從每個小直徑噴嘴噴出的氣體流速比其周圍的其它氣體的流速高，但是由于極好的方向性、較小的流量等因素火焰很穩定。然而，在多噴嘴燃燒器中，必需在燃燒器的有限面積內布置大量小直徑的噴嘴，由此與制造同心多管燃燒器相比，要花費更多力氣來制造多噴嘴燃燒器。另外，噴嘴的位置和方向將極其靈敏的影響反應，因此由于燃燒器結構(噴嘴布置等)的輕微變位會使原料成品率產生很大變化。因此，存在這樣一個問題很難獲得穩定的燃燒器性能，由此很難獲得穩定的多孔玻璃體產量。
如上所述，在多噴嘴燃燒器中，氧氣等氣體可從具有方向性的小直徑噴嘴噴向中心部分(朝原料)。這樣，原料氣體、助燃氣體和易燃氣體之間的混合效率很高，由此可高產量地沉積多孔玻璃。相反，存在這樣一個問題噴嘴的形狀很大地影響著多孔玻璃的沉積率(在各燃燒器中間存在著很大的個體差別)。實際上，要花費很大力氣來制造大量噴嘴。
另一方面，制造同心多管燃燒器比制造多噴嘴燃燒器要容易得多(指對制造過程的控制)。然而，在同心多管燃燒器中存在這樣一個問題，這樣原料氣體、助燃氣體與易燃氣體中的混合效率不象多噴嘴燃燒器中進行的那樣高。作為該原因的調查結果，已經證明擴散到原料中心部分的氧氣量總是不足(在氧氣擴散速度測定過程中)。然而，已經證明，如果增加供氧量，火焰的溫度就會下降，從而使原料的反應效率也下降。由此也證明，簡單增加氧氣量不能解決該問題。
控制光纖傳輸區域折射率的一種方法是向作為光纖主成分的SiO2中加入適量的GeO2。為了向SiO2中添加GeO2，通常的作法是同時提供SiCl4和GeCl4作原料，具體說就是向燃燒器提供一定量的GeCl4(形成GeO2的原料)和SiCl4(形成SiO2的原料)以在預定的區域沉積玻璃顆粒，并制成光纖前體多孔玻璃體，當使用這種混合氣體作為原料氣體時，本發明的合成玻璃顆粒的燃燒器以及使用這種燃燒器來制造多孔玻璃體的方法特別有用。
因為GeCl4水解反應的平衡常數比SiCl4的小很多，在原料流附近擴散并展開的氧氣主要被SiCl4的水解反應所消耗。因此，當SiCl4與GeCl4混合并注入原料噴孔時，SiCl4的水解反應要優先于GeCl4的水解反應進行，結果，GeCl4的反應效率比較低。因此，為獲得所希望的GeO2濃度，就必需添加過量的GeCl4。
根據本發明的合成玻璃顆粒的燃燒器以及使用本發明的燃燒器制造多孔玻璃體的方法，最靠近原料的氧氣很快朝著原料的中心部分擴散，從而使得大量的氧可供入到原料的展開區。因此，不僅SiCl4的水解反應速度而且GeCl4的水解反應速度也得到提高。結果，在玻璃顆粒沉積速度加快的同時，SiCl4和GeCl4的反應效率，尤其是GeCl4的反應效率得到提高。
發明概述考慮到背景技術中的上述問題，本發明的一個目的是提供一種玻璃顆粒合成燃燒器，它是易于制造的同心多管燃燒器，其在原料氣體、助燃氣體和易燃氣體的混合方面效率很高，并能獲得高的原料成品率；本發明的目的還提供一種通過利用該玻璃顆粒合成燃燒器制造多孔玻璃體的方法。
本發明包括以下從(1)到(10)個方案，用以作為解決前述問題的手段。
(1)合成玻璃顆粒的同心多管燃燒器，包括由原料氣體噴孔、易燃氣體噴孔和氧氣噴孔的組合，或原料氣體與易燃氣體的噴孔、易燃氣體的噴孔和氧氣噴孔的組合，或原料氣體和易燃氣體的噴孔和氧氣噴孔的組合構成的中心噴孔群組，以從中心逐漸增加距離的順序設置上述噴孔，(在相應的孔口之間可設置噴射惰性氣體的隔離氣體噴孔)。在同心多管燃燒器中，中心噴孔群組的氧氣噴射孔外壁朝燃燒器頂部比氧氣噴孔內壁伸出更多，且外壁的伸出長度不短于氧氣噴孔間隙的30倍。
(2)根據上述方案(1)所述的合成玻璃顆粒的燃燒器，其中在中心噴孔群組外部可設置具有易燃氣體噴孔和氧氣噴孔的外圍噴孔群組。
(3)根據上述方案(1)或(2)所述的合成玻璃顆粒的燃燒器，其中易燃氣體為氫氣。
(4)根據上述方案(1)到(3)中任一項所述的合成玻璃顆粒的燃燒器，其中中心噴孔群組的氧氣噴孔的外壁伸出長度不長于外壁內徑的9倍。
(5)根據上述方案(4)所述的合成玻璃顆粒的燃燒器，其中中心噴孔群組的氧氣噴孔的外壁伸出長度不長于外壁內徑的8倍。
(6)一種通過氣相合成法制造多孔玻璃體的方法，其中玻璃原料氣體在火焰中經歷水解反應或氧化反應；其中通過利用上述方案(1)到(5)中任一項限定的玻璃顆粒合成燃燒器，從中心噴孔群組的氧氣噴孔噴出的氧氣流速不低于從比氧氣噴孔更靠里的噴孔噴出的氣體的平均流速的1.2倍，所述的平均流速是指內部氣體的總流量除以總噴口截面積的值。
(7)根據上述方案(6)所述的多孔玻璃體制造方法，其中從中心噴孔群組的氧氣噴孔噴出的氧氣流速不低于從比氧氣噴孔更靠里的噴孔噴出的氣體平均流速(內部氣體的總流量/噴孔截面積)的1.35倍。
(8)根據上述方案(6)或(7)所述的多孔玻璃體制造方法，其中從中心噴孔群組的氧氣噴孔噴出的氧氣流速不低于3.0m/s。
(9)根據上述方案(6)到(8)中任一項所述的多孔玻璃體制造方法，其中從中心噴孔群組的氧氣噴孔噴出的氧氣流速不高于50m/s。
(10)根據上述方案(6)到(9)中任一項所述的多孔玻璃體制造方法，其中中心噴孔群組中氧氣噴孔的外壁伸出長度不長于外壁內徑的8倍，且所有比外壁更靠里的氣體通過外壁內側的時間不長于50ms(毫秒)。
根據本發明，提供了一種合成玻璃顆粒的同心多管燃燒器，它包括由原料氣體噴孔、易燃氣體噴孔和氧氣噴孔組合，或原料氣體與易燃氣體噴孔、易燃氣體噴孔和氧氣噴孔的組合，或原料氣體噴孔與易燃氣體噴孔和氧氣噴孔的組合構成的中心噴孔群組，噴孔以離中心距離漸增的順序設置。另外，同心多管燃燒器設有位于中心噴孔群組外部的外部噴孔群組。外部噴孔群組包括易燃氣體噴孔和氧氣噴孔。就不一一限定外部噴孔群組的結構了。外部噴孔群組可具有這樣的結構在中心噴孔群組外部至少同心地設置一對易燃氣體噴孔和氧氣噴孔?？蛇x擇的是，圍繞多個其它的氣體噴孔同心設置了易燃氣體噴孔和氧氣噴孔之一。進一步可選擇的是，可通過這些結構的組合構成外部噴孔群組。另外，該外部噴孔群組可設有依據需要供給原料氣體的噴孔。
該同心多管燃燒器屬于這樣一個方案向各孔群組內輸送氧氣。順便提及，可在各噴孔中間設置噴射惰性氣體如氬氣、氦氣或氮氣的隔離氣體噴孔。
根據本發明的玻璃顆粒合成燃燒器在其中心噴孔群組的結構中具有這樣一個特征中心噴孔群組中最外部的氧氣噴孔(此后稱為“第一氧氣噴孔”)外壁向燃燒器頭部比第一氧氣噴孔內壁伸出更多。由此，氧氣在沿壁面流動的同時形成向內部擴散的擾動壁面射流。由于壁面僅在一側沿氧氣的噴射方向形成，因此氧氣擴散有效的向內展開，由此氧氣在中心部分內有效地擴散并與原料氣體和易燃氣體混和。如果壁面較短，那么向中心部分的擴散和展開效果就不能令人滿意地進行。因此，外壁的伸出長度為第一氧氣噴孔的間隙(外壁內表面與內壁外表面之間的間隙)的30倍或更多倍。
基于促進氧氣以壁面射流為基礎朝中心部分的紊流擴散的觀點；優選的是增加外壁的伸出長度。然而，如果外壁太長，原料氣體和玻璃顆粒就從中心部分擴散到壁面附近并開始在壁面上沉積。為避免該沉積，理想的是將外壁的伸出長度設定為外壁內徑大小的9倍或更少，盡管該長度也取決于氣體從各噴孔噴出的流速。
順便提及，在具有上述結構的中心噴孔群組外部設置的外部噴孔群組可這樣設計使各噴孔的噴射端與第一氧氣噴孔的伸出的外壁噴射端平齊。外部噴孔群組通常由易燃氣體噴孔和氧氣噴孔(如果需要還有惰性氣體噴孔)構成，以便具有形成為廣泛地加熱玻璃顆粒沉積表面的火焰的功能。
通過利用這種構造的玻璃顆粒合成燃燒器，可將從第一氧氣噴孔噴出的氧氣流速控制為從比第一氧氣噴孔更靠里的噴孔噴出的氣體平均流速(內部氣體的總流量/噴孔橫截面積)的1.2或更多倍，優選為1.35或更多倍。由此，就能夠增加向中心部分擴散和輸送的氧氣量，而無需增加氧氣的絕對量(即，不會導致溫度下降從而導致反應率降低)。于是，就能高原料成品率地制造出多孔玻璃體。如果從第一氧氣噴孔噴出的氧氣流速低于內部氣體平均流速大小的1.2倍，就不能獲得將氧氣有效帶入內部紊流擴散的效果。
當從與原料氣體為同一噴孔的噴孔或與原料噴孔最接近的噴孔噴出的易燃氣體是氫氣時，氧氣的紊流擴散因子相對增加。由此，有效地加速了氧氣朝中心部分的擴散，由此提高了原料玻璃化的反應效率。
另外，為將氧氣帶入有效紊流擴散，優選的是將氧氣從第一氧氣噴孔噴出的流速設定為不低于3.0m/s(米/秒)。然而，如果第一氧氣噴孔的孔寬(間隙)變得太窄而流速變得太高，都會使氧氣朝中心部分的擴散變得困難。另外，由于氧氣沿壁面流動產生的力會阻止原料氣體從中心部分擴散，或阻止所產出的玻璃顆粒向壁面擴散或粘附到壁面上，該力變得很弱。因此優選的是，氧氣流速的上限最大可設定為大約20m/s或50m/s。
在根據本發明的玻璃顆粒合成燃燒器中，由于第一氧氣噴孔的外壁是伸出的，因此如果氣體很長時間都呆在外壁的內側，就存在這樣一個擔心玻璃顆粒會粘附到外壁伸出部分的內表面上，從而最終使燃燒器發生阻塞。由此優選的是，將外壁的伸出長度設定為外壁內徑大小的8倍或更小，將比外壁更靠里的所有氣體通過外壁內側的時間設定為不長于50ms(毫秒)。此處通過外壁內側的時間意指由氣體在向后傾斜部分中的平均流速(內部總的氣體流量/開口部分的橫截面積)計算得到的外壁內側(在向后傾斜部分)中的平均通過時間(伸出長度/平均流速)。
為有效地制造玻璃顆粒，優選的是這樣設置氣體將原料氣體設置在中心，易燃氣體位于與原料氣體相同的位置或與其最接近的位置(為提高反應區域的溫度)，同時從周圍向反應區域提供氧氣。具體的是，在該設置形式中，氧氣是從相對狹窄的區域噴出的。如果下面兩個關于氧氣噴孔結構的條件得到滿足，氧氣就會有效地擴散并輸送到中心部分。也就是說，氧氣噴孔的外壁表面應當比其內壁表面伸出更長的長度，其伸出長度是內外壁表面間隙寬度大小的30倍或更多。另外，氧氣流速應當為比氧氣更靠里氣體的平均流速的1.2倍或更多。由此，就有了這樣的效果加速了中心部分原料的氧化速度和水解速度，從而顯著提高了原料成為玻璃的反應率。滿足這些條件的燃燒器結構和反應條件對本發明來說是必不可少的。
附圖的簡要說明

圖1是表示根據本發明實施例制造多孔玻璃體的狀態的示意圖；圖2是表示根據本發明實施方案的燃燒器中心噴孔群組結構的示意性截面圖；圖3A和3B分別是示意性地表示原料在燃燒器中進行玻璃化的反應狀態的說明性示圖；圖4示意性地表示了在實施例7中沉積玻璃顆粒的狀態。
優選實施方案的詳細描述根據實施例和比較例對本發明的效果進行以下說明，但本發明并不限于這些實施例(實施例1到6，以及比較例1到4)。
如圖1所示，通過利用根據本發明結構的合成玻璃顆粒的燃燒器8來合成玻璃顆粒，通過在起動棒6周圍沉積玻璃顆粒7的VAD方法制造多孔玻璃體。
所用燃燒器8為同心16管燃燒器。如圖2的側視圖所示，通過噴射原料氣體(SiCl4)和氫氣的第一噴孔1、噴射氫氣的第二噴孔2、噴射作為隔離氣體的氬氣的第三噴孔3、和噴射氧氣的第四噴孔4(對應于本發明的第一氧氣噴孔)構成燃燒器8的中心噴孔群組5。在該中心噴孔群組的外部設置了三組以(Ar/H2/Ar/O2)的組合形成火焰的外部噴孔群組。
在燃燒器8中，將標準噴孔用作作為第一氧氣噴孔的第四噴孔4，該噴孔的內徑為20mm，外徑為25mm，一個改進例如表1和表2中所示，它在第四噴孔的間隙(圖2中的b0)、第四噴孔外壁的內徑(第四噴孔的外徑)和伸出長度(圖2中的a0)上作了變化。然后，通過利用直徑為30mm的起動棒6，玻璃顆粒在表1和2中所示的條件下沉積下來，從而形成直徑為200mm的多孔玻璃體。當例如第四噴孔的間隙、氧氣流速等條件改變時，調節外焰(主要是氫氣流速)，以便使玻璃顆粒沉積表面的溫度、多孔玻璃體的直徑等保持在目標固定值。生產條件和結果(原料成品率)示于表1(實施例中的生產條件和結果)和表2(比較例的生產條件和生產成效)中。
在此，原料成品率是用(C/B)×100(％)表示的值，其中C表示沉積的玻璃顆粒重量，而B表示當所有被提供的玻璃原料形成玻璃顆粒時玻璃顆粒的重量(理論產量)。順便提及，基于作為玻璃原料的SiCl4供應量為A的假設，則玻璃顆粒的理論產量B可表示為B＝(A/170)×60。
〔表1〕
〔表2〕
注1.第一到第三噴孔平均流速＝第一到第三噴孔總流量/第一到第三噴孔開口面積2.原料成品率＝(沉積的玻璃顆粒重量/生產玻璃顆粒的理論重量)×100(％)3.第四噴孔外徑＝第四噴孔外壁的內徑從表1和表2可清楚看到，在通過利用根據本發明的玻璃顆粒合成燃燒器并依照本發明的制造方法制造的實施例1到6的多孔玻璃體中，原料成品率最好能在53％到59的范圍內。另一方面，在比較例1中，其第四噴孔流速/第一到第三噴孔平均流速為1.2，原料成品率為50％?？梢哉J為，這是因為第四噴孔的流速相對于第一到第三噴孔噴孔的平均流速不夠高，以致氧氣朝向中心部分的紊流擴散不能有效發生造成的。在比較例4中，中心部分的流速高于第四噴孔的流速，因此原料朝周圍的擴散要優先于氧氣朝中心部分的擴散。于是，當玻璃顆粒沉積時，它就開始粘附在第四噴孔伸出部分的內壁上，并且粘附的物質快速增加。最后，就會出現燃燒器阻塞的問題，表中的成品率為燃燒器阻塞之前的數值。
另外，在比較例2中，第四噴孔外壁的伸出長度相對于第四噴孔的間隙不夠大，在氧氣的紊流擴散朝中心部分前進前，助溶劑被釋放出來。從而使原料成品率降低到42％。相反的是，在比較例3中，第四噴孔外壁的伸出長度相對于第四噴孔的間隙太大，當玻璃顆粒沉積時，它開始粘附到第四噴孔伸出部分的內壁上。最后會出現燃燒器阻塞的問題。另外，原料成品率為48％。
在前面的實施方案中，只討論了SiCl4作為原料流入燃燒器中心，并提出提高水解反應效率并獲得高的原料成品率。
另外，根據本發明，如果將“GeCl4”和“GeCl4+SiCl4”作為流入燃燒器中心的原料，也能得到同樣顯著提高水解反應效率和原料成品率的效果。
(實施例7和比較例5和6)使用根據本發明的玻璃顆粒合成燃燒器來合成玻璃顆粒。然后，通過VAD方法制備了多孔玻璃體，其中玻璃顆粒由起動棒的一端順序沉積。然后使多孔玻璃體固結，固結體的折射率隨著由中心向周邊徑向距離的平方成比例減小，也就是說固結體的折射率為GI型。
燃燒器8是同心8管燃燒器。如圖2的側視圖所示，燃燒器8的中心噴孔群組是由噴射原料氣體(SiCl4和GeCl4)和氫氣的第一噴孔1、噴射氫氣的第二噴孔、噴射氬氣作為隔離氣體的第三噴孔、和噴射氧氣的第四噴孔(對應于本發明的第一氧氣噴孔)。在該中心噴孔群組5以外，提供了(Ar/H2/Ar/O2)組合以形成火焰的外部噴孔群組。
如圖4所示，使用直徑為20mm的起動棒6，在表3所示的條件下，由燃燒器8合成的玻璃顆粒7由起動棒6的一端開始沉積，從而形成直徑130mm的多孔玻璃體。表3示出了燃燒器的主要部分的結構，生產條件和結果(原料成品率)。調節由外部噴孔群組形成的火焰(主要是氫氣流速)以便在第四噴孔的伸出長度(圖2中的a)、第四噴孔的間隙(圖2中的b0)、氧氣的流速等變化時，使玻璃顆粒沉積表面的溫度，多孔玻璃體的直徑等維持恒定值。
〔表3〕
注1.第一到第三噴孔的平均流速＝第一到第三噴孔的總流量/第一到第三噴孔的開口面積2.原料成品率＝(沉積的玻璃顆粒重量/生產的玻璃顆粒的理論重量重量)×100％3.第四噴孔外徑＝第四噴孔外壁的內徑從表3中可清楚看到，實施例7表現出好的結果，即原料SiCl4的成品率為73％，原料GeCl4的成品率為49％。而另一方面，比較例5中原料SiCl4的成品率為50％、原料GeCl4的成品率為34％，比較例6中原料SiCl4的成品率為52％、原料GeCl4的成品率為40％。與實施例7相比，比較例5和6中SiCl4和GeCl4的原料成品率明顯低。這是因為在實施例7中，第四噴孔的間隙寬度、伸出長度、以及原料的流速得到了優化，而比較例5中第四噴孔的間隙寬度太大，因此氧氣噴孔的流速降低，結果氧氣未滿意地擴散到中心部分。而在比較例6中，第四噴孔的伸出長度太小，因此在氧氣紊流擴散至中心部分之前助熔劑被釋放出來，由此導致原料成品率降低。
如上所述，通過利用根據本發明的玻璃顆粒合成燃燒器，將第一氧氣噴孔外壁作得比其內壁表面長，以便實現擾動壁表面射流，在該射流中噴射的氧氣向中心部分流動。控制從第一氧氣噴孔噴出的的氧氣流速對從比第一氧氣噴孔更靠里的噴孔噴出的氣體的平均流速的比，使其落入適當范圍內。由此，增強了原料與氫氧氣體之間的混合效率。由此通過容易制造的同心多管燃燒器可增加朝中心部分擴散和輸送的氧氣量，而無需增加氧氣的絕對量(即，不會使溫度降低，致使反應效率降低)。結果，就可以高原料成品率地制造出多孔玻璃體。
另外，與原料最接近的氧氣朝中心部分非常有效地擴散，致使將更大量的氧氣輸送到中心部分的原料展開區域。由此，不僅顯著地加速了SiCl4的水解反應，而且也顯著加速了GeCl4的水解反應。結果，SiCl4和GeCl4的反應效率、特別是GeCl4的反應效率顯著提高，同時也提高了沉積速度。
此外，通過使用GeCl4和SiCl4的混合原料，本發明可以有效地以高原料成品率生產多孔玻璃體。
權利要求
1.一種合成玻璃顆粒的同心多管燃燒器，它包括中心噴孔群組，它包括原料氣體噴孔；易燃氣體噴孔；和設置在所述原料氣體噴孔和易燃氣體噴孔外圍的氧氣噴孔，其中所述中心噴孔群組的所述氧氣噴孔的外壁比所述氧氣噴孔的內壁朝所述燃燒器頭部伸出更多，所述外壁的伸出長度不短于所述氧氣噴孔外壁內表面與內壁外表面之間間隙大小的30倍。
2.根據權利要求1所述的合成玻璃顆粒的燃燒器，其中所述中心噴孔群組還包括噴射惰性氣體的隔離氣體噴孔，該隔離氣體噴孔設置在易燃氣體噴孔和氧氣噴孔之間。
3.根據權利要求1所述的合成玻璃顆粒的燃燒器，進一步包括；外部噴孔群組，它包括易燃氣體噴孔；以及氧氣噴孔，其中外部噴孔設置在所述中心噴孔群組的外部。
4.根據權利要求1所述的合成玻璃顆粒的燃燒器，其中所述中心噴孔群組的所述氧氣噴孔所述外壁的所述伸出長度不長于所述外壁內徑大小的9倍。
5.根據權利要求4所述的合成玻璃顆粒的燃燒器，其中所述中心噴孔群組的所述氧氣噴孔所述外壁的所述伸出長度不長于所述外壁內徑大小的8倍。
6.一種通過氣相合成法制造多孔玻璃體的方法，其中玻璃原料氣體在火焰中經受水解反應或氧化反應，該方法包括使用權利要求1限定的玻璃顆粒合成燃燒器，從所述中心噴孔群組的所述氧氣噴孔中噴射氧氣，氧氣流速不低于從比所述氧氣噴孔更靠里的噴孔噴出的氣體的平均流速的1.2倍，平均流速為內部氣體的總流量對噴孔橫截面積的比。
7.根據權利要求6所述的多孔玻璃體制造方法，其中從所述中心噴孔群組的所述氧氣噴孔噴出的所述氧氣流速不低于從比所述氧氣噴孔更靠里的噴孔噴出的氣體的所述平均流速的1.35倍。
8.根據權利要求6所述的多孔玻璃體制造方法，其中從所述中心噴孔群組的所述氧氣噴孔噴出的氧氣的所述流速不低于3.0m/s。
9.根據權利要求6所述的多孔玻璃體制造方法，其中從所述中心噴孔群組的所述氧氣噴孔噴出的氧氣的所述流速不高于50m/s。
10.根據權利要求6所述的多孔玻璃體制造方法，其中在所述外壁以內的所有氣體通過所述外壁內部的時間不長于50毫秒。
全文摘要
一種合成玻璃顆粒的同心多管燃燒器,它具有由原料氣體、易燃氣體和氧氣噴孔的組合構成的中心噴孔群組,其中中心噴孔群組中的氧氣噴孔外壁比氧氣噴孔的內壁朝燃燒器頭部伸出更多?？蓪闹行膰娍兹航M的氧氣噴孔噴出的氧氣流速控制在適當范圍。
文檔編號C03B37/018GK1343638SQ0113302
公開日2002年4月10日 申請日期2001年9月14日 優先權日2000年9月14日
發明者榎本正, 大賀裕一, 赤池暢哉, 相川晴彥, 松尾尚, 中村元宣 申請人:住友電氣工業株式會社