[发明专利]石英玻璃燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种石英玻璃燃烧器。

背景技术

已知石英玻璃燃烧器具有：多个小直径喷嘴，该小直径喷嘴由较小直径内管制成，并喷出诸如氧气等燃烧辅助气体；和大直径喷嘴，该大直径喷嘴由包围这些小直径喷嘴的较大直径管制成，并喷出诸如氢气等燃烧气体。通过经由小直径喷嘴流出燃烧辅助气体，经由包围小直径喷嘴的大直径喷嘴流出燃烧气体以使其燃烧，石英玻璃燃烧器被用于各种火焰加工。另外，通过经由置于燃烧器中心的中心管流出玻璃原料气体、经由小直径喷嘴流出燃烧辅助气体、并经由大直径喷嘴流出燃烧气体以采用火焰水解反应产生玻璃粒，这种石英玻璃燃烧器被用于将玻璃粒沉积于多孔玻璃预制体。

传统地，为了提高火焰加工的加热功率，或为了提高将玻璃粒沉积在多孔玻璃预制体上的沉积效率，各种研究均集中于这种石英玻璃燃烧器中用于流入燃烧辅助气体的喷嘴的数量和配置。日本特开2003-206154号公报限定了喷嘴的配置和数量，日本特开2003-165737号公报限定了喷嘴的直径和线速度。然而，为了提高火焰加工效率和沉积的效率，重要的是不仅要考虑优化从小直径喷嘴供给的燃烧辅助气体，而且要考虑调整从大直径喷嘴供给的燃烧气体。

在外管内同心地配置有一排以上的小直径喷嘴。典型地，从位于最外周的排的小直径喷嘴中喷出的燃烧气体扩散到周围气氛中并在不与燃烧辅助气体发生反应的情况下燃烧。因此，在最外周的排的小直径喷嘴外侧的燃烧气体喷入的区域越宽，使得对目标的加热作出贡献的燃烧气体的比率越低，并且加热效率越低。

此外，增加小直径喷嘴的数量以提高加热功率将导致包围这些小直径喷嘴的大直径喷嘴增大。因此，燃烧气体喷口的直径的增大致使从位于最外周的排的小直径喷嘴到外管的外部流动区的进一步增大，导致有效地对目标的加热作出贡献的燃烧气体的比例的降低。因此，为了提高加热功率，燃烧气体的增加量必须比燃烧辅助气体的增加量大，以便增大加热功率。

发明内容

本发明提供一种用于在没有不必要地增加燃烧气体的流量的情况下提高火焰加工的加热功率的石英玻璃燃烧器。本发明还提供一种能够提高将玻璃粒沉积在多孔玻璃预制体上的沉积效率的石英玻璃燃烧器。

根据本发明的石英玻璃燃烧器包括：

较大直径的外管，其由石英玻璃形成；

多个较小直径的内管，其由石英玻璃形成并被包围在所述外管中，所述多个内管中的每一个内管均限定燃烧辅助气体的流路并且均具有限定燃烧辅助气体喷出用的喷口的前端开口，所述多个内管沿圆心在所述外管的中心轴线上的圆的圆周配置，从而形成内管排，所述多个内管的外周与所述外管的内周一起限定燃烧气体的燃烧气体流路；以及

端口限定构件，其被布置在所述外管的前端并限定喷出燃烧气体的燃烧气体喷口的外形，所述端口限定构件从所述外管的内周侧向所述中心轴线所在侧伸出，从而阻挡所述燃烧气体流路的径向最外侧区域。

根据本发明，端口限定构件阻挡燃烧气体流路的最外侧区域可以使流路的截面面积变窄，并且限制不对燃烧作出贡献的燃烧气体的体积并提高火焰加工的加热功率。另外，根据本发明，火焰加工的加热功率的提高也提高了在形成多孔玻璃预制体时玻璃粒的沉积效率。

本发明的进一步特征可以从对下面的示例性实施方式的说明(参照附图)中明显得出。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施方式的石英玻璃燃烧器的示意性主视图；

图2示出了图1中的燃烧器沿燃烧器的II-II方向的端视图；

图3示出了不具有端口限定构件的石英玻璃燃烧器的示意性主视图；

图4示出了图3中的燃烧器沿燃烧器的IV-IV方向的端视图；

图5示出了根据本发明的另一实施方式的石英玻璃燃烧器的示意性主视图；

图6示出了图5中的燃烧器沿燃烧器的VI-VI方向的端视图；

图7示出了用于制造光纤预制体的设备的一个实施例；

图8示出了不具有端口限定构件的石英玻璃燃烧器的示意性主视图。

具体实施方式

现在将参照附图描述本发明的多种实施方式。注意，本发明并不限于这些实施方式。

第一实施方式

图1是根据本发明的实施方式的用于处理石英玻璃的石英玻璃燃烧器的示意性主视图，图2表示图1中沿II-II方向的端视图。