(57)【要約】【課題】多重管バーナの長手方向の組付け精度を向上させることができ、石英バーナ先端の消耗や、破損を抑止できる多重管バーナの製造方法及び多重管バーナを提供する。【解決手段】石英管を多重に配置し、組み付けることにより製造される多重管バーナの製造方法において、内側石英管に環状スペーサ３５ａ〜３５ｇを外挿する工程と、外側石英管を基端側から内側石英管の外側に挿入するとともに基端部１９ａ〜３１ａの内周を環状スペーサ３５ａ〜３５ｇに外挿する工程と、外側石英管の基端部１９ａ〜３１ａを円周方向に渡って縮径方向に加熱変形させて内側石英管の外周に溶着する工程と、を実施して組み付ける。【選択図】図１
2010280549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英管を多重に配置し、組み付けることにより製造される多重管バーナの製造方法であって、
内側石英管の外側石英管を溶着する位置近傍に環状スペーサを外挿する工程と、
前記外側石英管を基端側から前記内側石英管に外挿するとともに前記外側石英管の基端部を前記環状スペーサに外挿する工程と、
前記外側石英管の基端部を円周方向に渡って縮径方向に加熱変形させて前記内側石英管の外周に溶着する工程と、を実施し、
前記スペーサの厚みにより設定した間隔で前記石英管を多重に組み付けることを特徴とする多重管バーナの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の多重管バーナの製造方法であって、
前記内側石英管の先端外周と前記外側石英管の内周との間に、先端部の位置決め治具を挿入し、前記内側石英管の先端と前記外側石英管との間隔が、前記位置決め治具の厚みにより設定した間隔となるように位置決めすることを特徴とする多重管バーナの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の多重管バーナの製造方法であって、
石英製の前記環状スペーサを使用し、
該環状スペーサを前記基端部と共に前記内側石英管の外周に溶着することを特徴とする多重管バーナの製造方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載の多重管バーナの製造方法であって、
カーボン製の前記環状スペーサを使用し、
前記基端部を前記内側石英管の外周に溶着した後、前記環状スペーサを酸化除去することを特徴とする多重管バーナの製造方法。
【請求項５】
内側石英管と、
該内側石英管に外挿した環状スペーサと、
前記内側石英管の外側に基端側から挿入され基端部が前記環状スペーサに外挿されるとともに円周方向に渡って縮径方向に加熱変形された該基端部が前記内側石英管の外周に溶着される外側石英管と、
を具備することを特徴とする多重管バーナ。
【請求項６】
請求項５記載の多重管バーナであって、
径の異なる複数の前記石英管が相互に配置され、
内側の石英管群が生成する火炎と、外側の石英管群が生成する火炎とで複数の火炎を生成し、外側の火炎を生成する前記外側の石英管群の先端位置より、内側の火炎を生成する前記内側の石英管群の先端位置が内側に後退して設けられたことを特徴とする多重管バーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、径の異なる複数本の石英管を多重管構造に溶接してバーナ本体が形成される多重管バーナの製造方法及び多重管バーナに関し、特に、多重管構造の精度を向上させるための改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ用多孔質母材の製造法として、Ｈ2ガスを燃焼ガスとし、Ｏ2ガスを助燃ガスとし、Ａｒガス又はＮ2ガスなどの不活性ガスをキャリアガス又はシールガスとし、ＳｉＣｌ4、ドープ剤としてのＧｅＣｌ4などの各種の原料ガスをバーナに供給し、これら原料ガスの加水分解反応により生じたガラス微粒子を、堆積基準点に設置した出発ターゲット材に向けて噴出・堆積させる方法が知られている。
【０００３】
光ファイバ用多孔質母材は、製造時に金属系の不純物が混入すると光ファイバ化した際に伝送損失の増大を招くため、製造時の金属系不純物の混入を防止する目的で石英バーナが用いられる（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
図６（ａ），（ｂ）は、従来の石英多重管（４重管）バーナを示したものである。
石英多重管バーナ５００は、各種の原料ガス用に複数のガス導入路５０１ａ〜５０１ｄを備えたバーナ本体５０１と、バーナ本体５０１の各ガス導入路５０１ａ〜５０１ｄに接続される複数個のガス供給用枝管５０３ａ〜５０３ｄとを備えている。
【０００５】
バーナ本体５０１は、径の異なる複数本の石英管５０５，５０７，５０９，５１１相互を同心状に嵌合配置すると共に、隣接する石英管同士は内側の石英管の外周に外側の石英管の基端部５０７ａ，５０９ａ，５１１ａを溶接することで同心状多重管構造に形成される。このバーナ本体５０１は、最内側の石英管５０５の内部空間と、隣接する石英管相互間の隙間とが、それぞれ原料ガスなどを導くガス導入路５０１ａ〜５０１ｄとなる。
【０００６】
また、各ガス供給用枝管５０３ａ〜５０３ｄは、石英ガラス製の管体で、図示せぬガス供給装置からのガス供給用チューブを前述した各ガス導入路５０１ａ〜５０１ｄに接続するために、各石英管５０５〜５１１の基端部５０５ａ，５０７ａ，５０９ａ，５１１ａ寄り位置に溶接装備される。以上の石英多重管バーナ５００は、同心状多重管構造をなしたバーナ本体５０１の先端に、複数種の原料ガスによる火炎を形成する。
【０００７】
従来、この種の石英多重管バーナ５００は、精度の良い石英管５０５〜５１１を製作し、隣接する石英管相互の溶接部において、図６（ａ）に示すように、外側の石英管の基端部５０７ａ，５０９ａ，５１１ａを、徐々に縮径する湾曲面形態で内側の石英管の外周に繋がる溶接構造にて組み付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２４６６２７号公報
【特許文献２】特開２００４−５１３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の石英多重管バーナ５００は、組付け溶接に際し、特許文献２に開示されるように、先端部に精度の良い調芯用治具やスペーサを挿入し先端の精度を維持しながら組み付けを実施し、溶接後に先端の調芯用治具等を外して組み付けられる。このため、先端の間隙Ｓ１（図７参照）は、調芯用治具を入れるので精度良く製作できるが、基端部５０７ａ，５０９ａ，５１１ａが溶接時に偏り、図７（ａ）に示すように、多重管バーナの長手方向全長においてガス導入路５０１の間隙Ｓ２が一定とならず、長手方向に精度がでない場合がある。長手方向の精度が悪いと、図７（ｂ）に示すように、例えば外側石英管５０９の基端部５０９ａと内側石英管５０７が偏心し、多重管バーナから出る火炎が安定しない。なお、図７，８中、Ｇは多重管バーナ５００（図６参照）の軸線を表す。このような偏心により長手方向の精度が悪いと、図８に示すように、例えば、径の異なる８本の石英管が相互に配置され、内側の石英管（群）５０５が生成する火炎５１２と、外側の石英管群５０７，５０９が生成する火炎５１３とで複数の火炎５１２，５１３を生成し、外側の火炎５１３を生成する外側の石英管群５０７，５０９の先端位置より、内側の火炎５１２を生成する内側の石英管（群）５０５の先端位置が内側に後退した２重火炎バーナにおいては、内側の火炎５１２が不安定になり、外側の石英管５０７，５０９等の先端（特に内周部分５０７ｂ，５０９ｂ）を自身の内側の火炎５１２で消耗したり、破損したりする。
【００１０】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、多重管バーナの長手方向の組付け精度を向上させることができ、石英バーナ先端の消耗や、破損を抑止できる多重管バーナの製造方法及び多重管バーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  石英管を多重に配置し、組み付けることにより製造される多重管バーナの製造方法であって、
内側石英管の外側石英管を溶着する位置近傍に環状スペーサを外挿する工程と、
前記外側石英管を基端側から前記内側石英管の外側に外挿するとともに前記外側石英管の基端部を前記環状スペーサに外挿する工程と、
前記外側石英管の基端部を円周方向に渡って縮径方向に加熱変形させて前記内側石英管の外周に溶着する工程と、を実施し、
前記スペーサの厚みにより設定した間隔で前記石英管を多重に組み付けることを特徴とする多重管バーナの製造方法。
【００１２】
この多重管バーナの製造方法によれば、内側石英管の外周に精度の良い環状スペーサが挿入され、この内側石英管に外挿された外側石英管の基端部が環状スペーサの厚みにより設定した間隔で外挿され、環状スペーサを入れた状態で溶接されることで基端部の位置決めが確実に実施されるので、基端部における半径方向の石英管の位置精度が向上する。
【００１３】
（２）  （１）の多重管バーナの製造方法であって、
前記内側石英管の先端外周と前記外側石英管の内周との間に、先端部の位置決め治具を挿入し、前記内側石英管の先端と前記外側石英管との間隔が、前記位置決め治具の厚みにより設定した間隔となるように位置決めすることを特徴とする多重管バーナの製造方法。
【００１４】
この多重管バーナの製造方法によれば、内側石英管と外側石英管の長手方向の両端において、半径方向の位置決めが確実に実施され、長手方向全長に渡る石英管の位置精度が確実に確保される。
【００１５】
（３）  （１）又は（２）の多重管バーナの製造方法であって、
石英製の前記環状スペーサを使用し、
該環状スペーサを前記基端部と共に前記内側石英管の外周に溶着することを特徴とする多重管バーナの製造方法。
【００１６】
この多重管バーナの製造方法によれば、環状スペーサの一部分が外側石英管の基端部と共に内側石英管の外周に溶着され、位置精度が向上する。
【００１７】
（４）  （１）又は（２）の多重管バーナの製造方法であって、
カーボン製の前記環状スペーサを使用し、
前記基端部を前記内側石英管の外周に溶着した後、前記環状スペーサを酸化除去することを特徴とする多重管バーナの製造方法。
【００１８】
この多重管バーナの製造方法によれば、内側石英管の外周に挿入された環状スペーサにて外側石英管の基端部が高精度に位置決めされて溶着された後、燃焼等により環状スペーサが除去されることにより、通常の石英管と同じ形状の多重管を、溶着部付近における半径方向の位置精度を向上して製造することができる。カーボンの場合、石英より寸法精度を高く加工することができるので、より位置精度を高くすることが可能である。
【００１９】
（５）  内側石英管と、
該内側石英管に外挿した環状スペーサと、
前記内側石英管の外側に基端側から挿入され基端部が前記環状スペーサに外挿されるとともに円周方向に渡って縮径方向に加熱変形された該基端部が前記内側石英管の外周に溶着される外側石英管と、
を具備することを特徴とする多重管バーナ。
【００２０】
この多重管バーナによれば、外側石英管基端部の内面と内側石英管の外面の隙間がスペーサの厚みにより任意に設定した値となることで基端部における半径方向の石英管の位置精度が向上し、ガスの流れが安定する結果、火炎が安定する。
【００２１】
（６）  （５）の多重管バーナであって、
径の異なる複数の前記石英管が相互に配置され、
内側の石英管群が生成する火炎と、外側の石英管群が生成する火炎とで複数の火炎を生成し、外側の火炎を生成する前記外側の石英管群の先端位置より、内側の火炎を生成する前記内側の石英管群の先端位置が内側に後退して設けられたことを特徴とする多重管バーナ。
【００２２】
この多重管バーナによれば、２重火炎などの複数火炎となるバーナにおいて、内側火炎の精度（傾き）を上げることができるので、外側の石英管が内側の火炎により損傷を受けることが少なくなり、多重管バーナの耐久性を高めることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る多重管バーナの製造方法によれば、内側石英管に環状スペーサを外挿し、外側石英管を基端側から内側石英管に挿入して環状スペーサの外周に外挿し、その基端部を円周方向に渡って縮径方向に加熱変形させて内側石英管の外周に溶着するので、外側石英管の基端部における半径方向の位置精度を向上させることができる。さらに先端部にも位置決め治具を挿入してから溶着させることで、多重管バーナの長手方向の組付け精度を向上させることができる。
【００２４】
本発明に係る多重管バーナによれば、内側石英管に外挿した環状スペーサと、内側石英管に外挿され基端部が環状スペーサに外挿されるとともに、この基端部が内側石英管の外周に溶着される外側石英管とを備えるので、溶着部付近における半径方向の石英管の位置精度が向上し、多重管バーナの長手方向の精度が高まり、ガスの流れが安定する。その結果、火炎が安定し、石英バーナ先端の消耗や、破損を抑止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は実施の形態による多重管バーナの縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図２】図１のＤ部拡大図である。
【図３】図１に示した多重管バーナの組付け工程を（ａ）〜（ｅ）に示した組付け手順説明図である。
【図４】内側石英管と外側石英管の先端部における位置規制状況を（ａ）（ｂ）で表した要部断面図である。
【図５】他の実施の形態による多重管バーナの要部拡大断面図である。
【図６】従来の石英多重管バーナの構造説明図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【図７】従来の石英多重管バーナにおける内側石英管と外側石英管の偏心状況を表す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】火炎を受けて損傷の生じる石英管先端の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１（ａ）は実施の形態による多重管バーナの縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
多重管バーナ（本例では８重管を図示）１００は、光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造に使用するもので、詳しくは、Ｈ2ガスを燃焼ガスとし、Ｏ2ガスを助燃ガスとし、Ａｒガス又はＮ2 ガスなどの不活性ガスをキャリアガス又はシールガスとして、ＳｉＣｌ4、ドープ剤としてのＧｅＣｌ4などの各種の原料ガスによる火炎の加水分解反応により生じたガラス微粒子を、堆積基準点に設置した出発ターゲット材に向けて噴出・堆積させる製造法で使用するバーナである。
【００２７】
この多重管バーナ１００は、各種の原料ガス用に複数のガス導入路１１ａ〜１１ｈを備えたバーナ本体１３と、バーナ本体１３の各ガス導入路１１ａ〜１１ｈに接続される複数個のガス供給用枝管１５ａ〜１５ｈとを備えている。軸線Ｇに沿う方向の全長は、数１００ｍｍ程度にて製作される。
【００２８】
このバーナ本体１３は、径の異なる複数本の石英管１７，１９，２１，２３，２５，２７，２９，３１（１７〜３１）相互を同心状に嵌合配置すると共に、隣接する石英管同士は内側石英管の外周に外側石英管の基端部１９ａ〜３１ａを溶接することで、同心状多重管構造に形成されている。バーナ本体１３は、最内側の石英管１７の内部空間と、隣接する石英管相互間の隙間が、それぞれガス導入路１１ａ〜１１ｈとなっている。
【００２９】
また、各ガス供給用枝管１５ａ〜１５ｈは、石英ガラス製の管体で、図示せぬガス供給装置からのガス供給用チューブを接続するために、各石英管１７〜３１の基端部１７ａ〜３１ａ寄り位置に溶接装備されている。また、本実施の形態による多重管バーナ１００は、石英管２３〜３１の先端が軸線Ｇに直交する垂直面３３上に配置され、石英管２１〜１７が垂直面３３よりも後退した位置に配置される。以上の多重管バーナ１００は、同心状多重管構造を成したバーナ本体１３の先端に、複数種の原料ガスによる火炎を形成する。なお、この多重管バーナ１００は、一例として２重火炎となる８重管バーナの構造を記載し説明したが、３重火炎となる１２重管バーナ、４重火炎となる１６重管バーナなどの、他の多重管バーナの構造においても、同様な構成にすることができる。
【００３０】
多重管バーナ１００は、内側石英管に同心円状に外挿した石英製の環状スペーサ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ（３５ａ〜３５ｇ）を、外側石英管の基端部１９ａ〜３１ａとの間に有する。環状スペーサ３５ａ〜３５ｇは、ガス供給用枝管１５ａ〜１５ｈよりも基端部１９ａ〜３１ａ寄りに配置される。環状スペーサ３５ａ〜３５ｇは、内周が内側石英管の外周に密着し、外周が外側石英管の内周に密着する。
【００３１】
図２は図１のＤ部拡大図である。
環状スペーサ３５ａ〜３５ｇは、半径方向が所定厚（定められた厚み）ｄで高精度に形成される。具体的にはｄ＝１ｍｍの寸法で交差が±０．０５ｍｍ程度で製作される。精度±０．０５ｍｍの環状スペーサ３５ａ〜３５ｇを設けることにより、全長の隙間精度が±０．１〜０．２ｍｍ程度以下に確保可能となる。なお、環状スペーサ３５ａ〜３５ｇの軸線Ｇに沿う方向の寸法Ｔは、例えば５ｍｍ程度で製作されるが、特にこの値に限定されるものではなく、１ｍｍであっても１０ｍｍであってもよい。
【００３２】
外側石英管は、内側石英管の外側に基端部１９ａ〜３１ａ側から挿入され、基端部１９ａ〜３１ａの内周が環状スペーサ３５ａ〜３５ｇに同心円状に外挿される。環状スペーサ３５ａ〜３５ｇに外挿された基端部１９ａ〜３１ａは、円周方向に渡って縮径方向に加熱変形され、溶着部３７にて内側石英管の外周に溶着されている。本実施の形態では、環状スペーサ３５ａ〜３５ｇは直接溶融しないが、内側石英管と外側石英管との間に嵌め込まれ、多重管バーナ１００に一体的に設けられる。
【００３３】
このように、内側石英管の外周と外側石英管の間に、環状スペーサ３５ａ〜３５ｇを挟持した多重管バーナ１００では、外側石英管の内面と内側石英管の外面の隙間（ガス導入路１１ａ〜１１ｈの半径方向の隙間）Ｓが一定となることで、環状のガス流路断面積が長手方向全長に渡る石英管の任意の位置でほぼ等しくなり、ガスの流れが安定し、その結果、火炎が安定する。
【００３４】
次に、上記構成を有する多重管バーナ１００の製造方法を説明する。
図３は図１に示した多重管バーナの組付け工程を（ａ）〜（ｅ）に示した組付け手順説明図、図４は内側石英管と外側石英管の先端部における位置規制状況を（ａ）（ｂ）で表した要部断面図である。
本実施の形態では、最内側石英管１７の外周に、外側石英管１９を溶着するが、本発明に係る製造方法は、全ての石英管１９〜３１を予め挿入しておき、基端部１９ａ〜３１ａを一工程で溶着するものであってもよい。
例えば、内側石英管１７に外側石英管１９を溶着するには、先ず、図３（ａ）に示すように、内側石英管１７の外周に環状スペーサ３５ａを同心円状に外挿し、図３（ｂ）に示すように、環状スペーサ３５ａを内側石英管１７の軸線Ｇ方向の所定位置に配置する。
【００３５】
次いで、図３（ｃ）に示すように、外側石英管１９を成形前の基端部１９ｂ側から内側石英管１７の外側に挿入する。外側石英管１９は、図３（ｄ）に示すように、基端部１９ｂの内周が、環状スペーサ３５ａに同心円状に外挿されるまで挿入する。基端部１９ｂは、溶接代を環状スペーサ３５ａよりも挿入方向側（図３の右側）へ突出させておく。
【００３６】
次いで、内側石英管１７の先端外周と、外側石英管１９の内周との間に、図４（ａ）に示すように、半径方向所定厚ｄの位置決め治具３９を挿入し、内側石英管１７の先端と外側石英管１９を同心円状に位置決めする。位置決め治具３９は、円周方向に複数のものを挿入してもよく、環状のものであってもよい。また、内側石英管の先端が外側石英管の先端よりも後退する例えば内側石英管２１と外側石英管２３の場合には、図４（ｂ）に示すように、内側石英管２１の先端外周と、外側石英管２３の内周との間に位置決め治具３９を挿入する。
【００３７】
このように、先端側に位置決め治具３９を挿入することで、内側石英管と外側石英管の長手方向の両端において、半径方向の位置決めが確実に実施され、長手方向全長に渡る石英管１７〜３１の位置精度が確実に確保される。
【００３８】
内側石英管１７と外側石英管１９の両端が位置決めされたなら、図３（ｅ）に示すように、外側石英管１９の基端部１９ａを、バーナ等の加熱手段３９にて円周方向に渡って縮径方向に加熱変形させ、変形先端を内側石英管１７の外周に溶着する。この間、基端部１９ａは、内側石英管１７との間に挟入された環状スペーサ３５ａにより同心円状に高精度に位置保持され続ける。
【００３９】
この製造方法では、内側石英管１７の外周に精度の良い環状スペーサ３５ａが挿入され、この内側石英管１７に外挿された外側石英管１９の基端部１９ｂが環状スペーサ３５ａに同心状となって外挿される。環状スペーサ３５ａを入れた状態で溶接を実施することで、成形後の基端部１９ａの位置決めが確実に実施される。これにより、長手方向全長に渡って石英管１７，１９の位置精度が向上することになる。
なお、上述においてはスペーサの厚みが均一で、バーナを同心円状に配置することを前提として記載したが、例えば、バーナ上部の間隔を広く、下部を狭くしたい場合などは、そのように設定する間隔に合わせ、スペーサの厚みを調整すればよい。
【００４０】
本実施の形態による製造方法では、内側石英管１７と外側石英管１９のみの溶着を例に説明したが、本発明に係る製造方法は、上記したように全ての石英管１９〜３１を同時に溶着するものであってもよい。この場合、各内側石英管の外周に環状スペーサ３５ａ〜３５ｇを介して各外側石英管を外挿し、これら石英管１７〜３１の先端を位置決め治具３９にて位置決めした状態で、基端部１９ａ〜３１ａを溶着する。このような一括溶着を行う場合の先端部位置決め治具３９としては、例えば特許文献２に開示される調心用治具を好適に併用することができる。
【００４１】
したがって、本実施の形態による多重管バーナ１００の製造方法によれば、内側石英管に環状スペーサ３５ａ〜３５ｇを外挿し、外側石英管を基端側から内側石英管に挿入して環状スペーサ３５ａ〜３５ｇの外周に外挿し、その基端部１９ａ〜３１ａを円周方向に渡って縮径方向に加熱変形させて内側石英管の外周に溶着するので、外側石英管の基端部における半径方向の位置精度を向上させることができる。さらに先端部にも位置決め治具３９を挿入してから溶着させることで、多重管バーナ１００の長手方向の組付け精度を向上させることができる。
【００４２】
また、このようにして組み付けられた本実施の形態による多重管バーナ１００によれば、内側石英管に外挿した環状スペーサ３５ａ〜３５ｇと、内側石英管に外挿され基端部１９ａ〜３１ａが環状スペーサ３５ａ〜３５ｇに外挿されるとともに、この基端部１９ａ〜３１ａが内側石英管の外周に溶着される外側石英管とを備えるので、溶着部付近における半径方向の石英管の位置精度が向上し、多重管バーナ１００の長手方向の精度が高まり、ガスの流れが安定する。その結果、火炎が安定し、石英バーナ先端の消耗や、破損を抑止できる。本実施の形態による８重管による２重火炎バーナ（多重管バーナ１００）においては、バーナ間隔の精度を上げることができるので、内側火炎の精度（傾き）も上げることができ、外側の石英管が内側の火炎により損傷を受けることが少なくなり、多重管バーナの耐久性を高めることができる。
【００４３】
このようにして長手方向全長の精度を向上させた多重管バーナ１００では、従来２ヶ月〜１年であった石英多重管バーナの寿命が、平均２年の連続使用可能となる程に延長されることが確認された。また、寿命が長くなる分、多重管バーナ１００のトータルのコストとしては安価で済むことになる。さらに、バーナの長手方向の精度を向上させているため、このバーナを使用して堆積する光ファイバ用多孔質母材の品質の向上も図ることができる。
【００４４】
次に、本発明に係る他の実施の形態について説明する。
図５は他の実施の形態による多重管バーナの要部拡大断面図である。なお、以下の説明において、上記した図１〜図４に示す部材、部位と同等の部材、部位には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
本実施の形態による多重管バーナ１００Ａは、上記同様の石英製環状スペーサ３５ａ〜３５ｇを使用する。上記実施の形態では、環状スペーサ３５ａ〜３５ｇは、直接溶融せず、基端部１９ａ〜３１ａの溶着温度にて内側石英管或いは外側石英管との接触面に溶融接合されたが、本実施の形態では、環状スペーサ３５ａ〜３５ｇの一部分が直接溶着される。
【００４５】
すなわち、環状スペーサ３５ａ〜３５ｇは、後端部４１を溶融して基端部１９ａと共に内側石英管１７の外周に溶着される。溶融させるのは環状スペーサ３５ａ〜３５ｇ全体でも良いし、後端部４１のみとして前端部は内側石英管１７と外側石英管１９の位置規制のために形状を保持させたまま残しても良い。なお、このようにスペーサを溶着する場合は、熱処理の条件によっては熱歪で割れてしまう可能性も出てくるので、熱歪が生じないように熱処理する必要がある。
【００４６】
この実施の形態による製造方法及び多重管バーナ１００Ａによれば、環状スペーサ３５ａ〜３５ｇの一部分が外側石英管の基端部１９ａ〜３１ａと共に内側石英管の外周に溶着され、環状スペーサ３５ａ〜３５ｇが接合部の一部分となる。
【００４７】
次に、本発明に係るさらなる他の実施の形態について説明する。
上記実施の形態では、環状スペーサ３５ａ〜３５ｇが石英製である場合を例に説明したが、他の実施の形態に係る多重管バーナは、環状スペーサ３５ａ〜３５ｇがカーボン製となる。
【００４８】
図示は省略するが、カーボン製環状スペーサは、上記同様にして内側石英管に外挿され、外側石英管の基端部１９ａ〜３１ａを溶着する際の外側石英管を位置決めし、高精度な組付けを実現する。そして、カーボン製環状スペーサは、基端部１９ａ〜３１ａを内側石英管の外周に溶着した後、酸化除去される。したがって、カーボン製環状スペーサは、基端部１９ａ〜３１ａの溶着にて燃焼しない位置に離間配置されることが好ましい。
【００４９】
このようなカーボン製環状スペーサを用いた多重管バーナの製造方法及び多重管バーナによれば、内側石英管の外周に挿入されたカーボン製環状スペーサにて外側石英管の基端部１９ａ〜３１ａが高精度に位置決めされて溶着された後、燃焼等によりカーボン製環状スペーサが除去されるので、通常の石英管と同じ形状の多重管を、溶着部付近における半径方向の位置精度を向上させて製造することができる。さらに先端部にも位置決め治具を挿入してから溶着させることで、長手方向の位置精度を向上して製造することができる。カーボンの場合、石英より寸法精度を高く加工することができるので、より位置精度を高くすることが可能である。カーボンが酸化除去されるので、多重管バーナが石英管のみの多重管となる。
【符号の説明】
【００５０】
１７  内側石英管
１９  外側石英管
１９ａ〜３１ａ  基端部
３５ａ〜３５ｇ  環状スペーサ
３９  位置決め治具
４１  環状スペーサの後端部
１００  多重管バーナ
ｄ  所定厚
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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