(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つ以上のガス供給部より供給されるガスを前記ガス供給部の数より多くの部分ガスに分流するガス分流装置であって、
前記ガスを流入させる少なくとも１つの流入口と、前記流入口から流入したガスを流出させる複数の流出口と、を有するガス均等分岐室と、
前記ガス供給部と前記流入口とを接続するガス流入パイプと、
前記複数の流出口それぞれに対して各々接続される複数のガス流出パイプと、
前記複数のガス流出パイプの少なくとも１本に設けられ、当該ガス流出パイプを流れる部分ガスの流量を測定し、この測定の結果を測定信号として出力するガス流量測定手段と、
前記ガス流入パイプに設けられ、前記測定信号を入力し、入力した測定信号に基づいて当該ガス流入パイプを流れるガスの流量を調整するガス流量調整手段と、
を備えることを特徴とするガス分流装置。
【請求項２】
前記複数のガス流出パイプそれぞれが接続され、前記複数のガス流出パイプに流れるガスを流入させる複数の第１の開口部と、
前記複数の第１の開口部から流入したガスを流出させる複数の第２の開口部と、
を有する副ガス均等分岐室を更に備えることを特徴とする請求項１記載のガス分流装置。
【請求項３】
前記複数のガス流出パイプそれぞれに、ガス流量の測定と調整とを実施可能なガス流量測定調整手段が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス分流装置。
【請求項４】
複数の供給部から供給される複数種類のガスを混合し、混合されたガスを複数の部分ガスに分流するガス分流装置であって、
ガスを流入させる少なくとも１つの流入口と、前記流入口から流入したガスを流出させる複数の流出口と、を有する複数のガス均等分岐室と、
ガスを流入させる複数の第１の開口部と、前記複数の第１の開口部から流入したガスを流出させる複数の第２の開口部と、を有する副ガス均等分岐室と、
前記複数のガス均等分岐室及び前記複数のガス供給部に対し一対一に設置され前記流入口と前記ガス供給部とをそれぞれ接続する複数の第１のパイプと、
前記複数のガス均等分岐室のうちの一つにおける複数のガス流出口のそれぞれと前記副ガス均等分岐室の第１の開口部のそれぞれとを接続する複数のパイプ、及び、当該複数のパイプのそれぞれと前記複数のガス均等分岐室のうちの残りの分岐室それぞれにおける複数の流出口のそれぞれとを接続する複数のパイプからなる複数の第２のパイプと、
個々の前記ガス均等分岐室について、前記流入口に接続された前記第１のパイプに設けられ、前記複数の流出口に接続された前記複数の第２のパイプの少なくとも１本に設けられた当該第２のパイプを流れるガスの流量を測定するガス流量測定手段の測定結果に基づき当該第１のパイプを流れるガスの流量を調整するガス流量調整手段と、
を備えることを特徴とするガス分流装置。
【請求項５】
ガラスロッドの周囲に多孔質ガラスを堆積させ多孔質ガラス母材を製造する多孔質ガラス母材製造装置であって、
請求項１記載のガス分流装置と、
前記複数のガス流出パイプそれぞれに接続されるバーナと、
を備え、
前記複数のガス流出パイプの長さはそれぞれ等しいことを特徴とする多孔質ガラス母材製造装置。
【請求項６】
ガラスロッドの周囲に多孔質ガラスを堆積させ多孔質ガラス母材を製造する多孔質ガラス母材製造装置であって、
請求項２又は請求項４に記載のガス分流装置と、
前記複数の第２の開口部それぞれに一方端が接続された複数の第３のパイプと、
前記第３のパイプの他方端に接続されたバーナと、
を備え、
前記複数の第３のパイプの長さはそれぞれ等しいことを特徴とする多孔質ガラス母材製造装置。
【請求項７】
前記バーナは金属製であることを特徴とする請求項５又は６に記載の多孔質ガラス母材製造装置。
【請求項８】
前記バーナは、中心管と、該中心管に対して同心円状になるように構成された少なくとも１つの外管とを含むことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の多孔質ガラス母材製造装置。
【請求項９】
請求項５に記載の多孔質ガラス母材製造装置を用いて多孔質ガラス母材を製造する方法であって、
多孔質ガラスの原料を含むガスを前記ガス流入パイプを介して前記ガス均等分岐室へ流し、
前記ガス均等分岐室により分流された部分ガスを前記ガス流出パイプを介して前記バーナへ流して多孔質ガラス母材を製造することを特徴とする多孔質ガラス母材製造方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の多孔質ガラス母材製造装置を用いて多孔質ガラス母材を製造する方法であって、
多孔質ガラスの原料を含むガスを前記複数の第１のパイプを介して前記複数のガス均等分岐室へ流し、
前記複数のガス均等分岐室により分流された部分ガスを前記複数の第２のパイプを介して前記副ガス均等分岐室へ流し、
前記副ガス均等分岐室より分流された部分ガスを前記第３のパイプを介して前記バーナへ流して、多孔質ガラス母材を製造することを特徴とする多孔質ガラス母材製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス流を略均一な流量の複数の分流に分岐するガス分流装置、ガス分流装置を備える多孔質ガラス母材製造装置、及び、多孔質ガラス母材製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガラスロッドの長手方向に沿って複数の合成用バーナを配置し、ガラスロッドの周囲に多孔質ガラスを堆積させることにより、光ファイバ母材を製造する製造方法がある。これら複数の合成用バーナは、その先端の開口部がガラスロッドの中心軸に対向するとともに、ガラスロッドの長手方向に沿って等間隔に並置される。また、各合成用バーナの先端開口部とガラスロッドの中心軸との距離は、それぞれほぼ等しく保たれる。このような構成により、合成速度が高速化されるとともに、製造コストが低減される。この光ファイバ母材の製造方法は、例えば、特許第２６１２９４９号公報に記載されている。
【０００３】
しかし、複数の合成用バーナを使用する場合であっても、例えば、合成用バーナへのガス供給量がそれぞれ異なると、長手方向に沿ってガラス微粒子堆積量が異なることになってしまう。そこで、各合成用バーナに供給されるガスの流量を略同一とするため、通常、ガス分流装置が使用される。
【０００４】
ガス分流装置は、例えば、特開平８−２８４９０４号公報に記載されている。当該公報に記載のガス分流装置には、複数のガス流入口及び複数のガス流出口を有するガス均等化室が備えられている。ガス流入口のそれぞれには、ガス供給源からのガス流入管が接続されている。また、ガス流出口と合成用バーナとを接続するガス流出管が設けられている。各ガス流出管には最大流れ抵抗手段が設けられている。以上の構成により、ガス供給源からガス均等化室へ流入されたガスは、略同一の流量に分流される。そのため、各合成用バーナに流量が略等しいガスを供給できる。また、ガス流入口及びガス流出口の数は等しいと好ましく、さらに、複数のガス流入管それぞれには質量流量制御器(Mass Flow Controller：ＭＦＣ)が設けられると尚好ましいと、上記の公報に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記のガス分流装置について鋭意研究を行った結果、以下の問題点を見出した。すなわち、上記ガス分流装置においては、ガス流入口が複数個設けられており、それぞれに接続されるガス流入管もまた複数本設けられる。そのため、設備のコストが増加するという問題がある。また、ガス流入管のそれぞれにＭＦＣを設ける場合には、ＭＦＣのコストがかかる。さらに、ＭＦＣを制御する制御装置が必要となるため、設備コストの更なる増加を招いてしまう。また、今後は、作製する光ファイバ母材の長尺化を図るために合成用バーナの本数は増加されることが予想されているため、設備コストが一層増加されることとなる。設備コストが増加すれば、合成用バーナの本数を増やすことにより合成速度を向上させるようにしても、製造コストの低減といった効果は相殺されてしまう。
【０００６】
本発明は、上記問題を解消するためになされたもので、ガスの流れを略同一の流量を有する部分ガスに分流することが可能であるとともに、設備コストを低減できるガス分流装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面に係るガス分流装置は、少なくとも１つ以上のガス供給部より供給されるガスをガス供給部の数より多くの部分ガスに分流するガス分流装置であって、(ａ)ガスを流入させる少なくとも１つの流入口と、流入口から流入したガスを流出させる複数の流出口と、を有するガス均等分岐室と、(ｂ)ガス供給部と流入口とを接続するガス流入パイプと、(ｃ)複数の流出口それぞれに対して各々接続される複数のガス流出パイプと、(ｄ)複数のガス流出パイプの少なくとも１本に設けられ、当該ガス流出パイプを流れる部分ガスの流量を測定し、この測定の結果を測定信号として出力するガス流量測定手段と、(ｅ)ガス流入パイプに設けられ、上記の測定信号を入力し、入力した測定信号に基づいて当該ガス流入パイプを流れるガスの流量を調整するガス流量調整手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、ガス供給部から供給されるガスは、ガス流入パイプを介して、ガス均等分岐室へ流れ込む。ガス均等分岐室に流れ込んだガスは、略同一な流量を有する部分ガスとなって複数のガス流出パイプから流出する。部分ガスの流量は、ガス流出パイプに設けられたガス流量測定手段により測定される。部分ガスの流量に変動があった場合には、ガス流量測定手段からの測定結果に基づきガス流入パイプに設けられたガス流量調整器によって変動量が補償される。そのため、部分ガスの流量は安定化される。また、上記構成のガス分流装置においては、部分ガスの流量は、ガス流出パイプに設けられたガス流量測定手段と、ガス流入パイプに設けられたガス流量調整器とにより安定化される。なお、略同一な流量とは、流出口の各々から流れ出る部分ガスの流量のばらつきが、分流前の総流量をガス流出パイプの本数で割り算した値の５％以内であることを言う。
【０００９】
また、上記ガス分流装置は、複数のガス流出パイプそれぞれが接続され、複数のガス流出パイプに流れるガスを流入させる複数の第１の開口部と、複数の第１の開口部から流入したガスを流出させる複数の第２の開口部と、を有する副ガス均等分岐室を更に備えることを特徴とする。このような副ガス均等分岐室を更に備えれば、ガス均等分岐室により分流された部分ガスは一層確実に均等化され得る。
【００１０】
さらに、複数のガス流出パイプそれぞれに、ガス流量の測定と調整とを実施可能なガス流量測定調整手段が設けられてよい。これにより、部分ガスはより一層確実に均等化される。
【００１１】
また、本発明の別の側面に係るガス分流装置は、複数の供給部から供給される複数種類のガスを混合し、混合されたガスを複数の部分ガスに分流するガス分流装置であって、（ａ）ガスを流入させる少なくとも１つの流入口と、流入口から流入したガスを流出させる複数の流出口と、を有する複数のガス均等分岐室と、
（ｂ）ガスを流入させる複数の第１の開口部と、複数の第１の開口部から流入したガスを流出させる複数の第２の開口部と、を有する副ガス均等分岐室と、（ｃ）複数のガス均等分岐室及び複数のガス供給部に対し一対一に設置され流入口とガス供給部とをそれぞれ接続する複数の第１のパイプと、（ｄ）複数のガス均等分岐室のうちの一つにおける複数のガス流出口のそれぞれと副ガス均等分岐室の第１の開口部のそれぞれとを接続する複数のパイプ、及び、当該複数のパイプのそれぞれと複数のガス均等分岐室のうちの残りの分岐室それぞれにおける複数の流出口のそれぞれとを接続する複数のパイプからなる複数の第２のパイプと、（ｅ）個々のガス均等分岐室について、流入口に接続された第１のパイプに設けられ、複数の流出口に接続された複数の第２のパイプの少なくとも１本に設けられた当該第２のパイプを流れるガスの流量を測定するガス流量測定手段の測定結果に基づき当該第１のパイプを流れるガスの流量を調整するガス流量調整手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、複数種類のガスのそれぞれは、ガス均等分岐室のそれぞれに流入し、ガス均等分岐室内で少なくとも一部が循環されて、複数のガス流出口から流出される。その後、それぞれのガス均等分岐室を経た複数種類のガスは、第１の開口部から副ガス均等分岐室内へ流入する。そして、その少なくとも一部が循環された後、副ガス均等分岐室の第２の開口部から流出される。副ガス均等分岐室は、流路形成手段によりガスが循環し得る流路が形成されているため、副ガス均等分岐室内に流入した複数種類のガスは十分に混合され、その濃度が略均一な混合ガスとなる。さらに、上記流路形成手段により、副ガス均等分岐室内のガス圧力は均一化されるので、副ガス均等分岐室の第２の開口部から流出する部分ガスの流量は各々ほぼ同一となる。すなわち、上記構成により、複数種類のガスは、ガス濃度及び流量がほぼ等しい部分ガスに分流されることになる。
【００１３】
また、本発明に係る多孔質ガラス母材製造装置は、ガラスロッドの周囲に多孔質ガラスを堆積させ多孔質ガラス母材を製造する多孔質ガラス母材製造装置であって、上記のガス分流装置と、上記複数のガス流出パイプそれぞれに接続されるバーナと、を備え、上記複数のガス流出パイプの長さはそれぞれ等しいことを特徴とする。この構成によれば、ガス流出パイプの長さがほぼ等しいため、各ガス流出パイプに流れるガスが受ける抵抗もまたほぼ等しくなる。そのため、ガス分流装置によりほぼ等しい流量に分流された部分ガスの流量がガス流出パイプ毎に異なるのを防ぐことができる。ここで、ほぼ等しい流量に分流された部分ガスの流量とは、複数のバーナを所定の方向に沿って並置する場合には、流出口の各々から流れ出る部分ガスの流量のばらつきが分流前の最大流量をガス流出パイプの本数で割り算した値の５％以内であることを意味する。さらに、２％以内であると好ましい。なお、ここに言う多孔質ガラス母材とは、所定のガラスロッドの周囲に多孔質ガラスが堆積された部材を意味し、多孔質ガラス母材が所定の熱処理により透明ガラス化されて光ファイバ母材等が製造される。
【００１４】
また、本発明による多孔質ガラス母材製造装置は、ガラスロッドの周囲に多孔質ガラスを堆積させ多孔質ガラス母材を製造する多孔質ガラス母材製造装置であって、上記のガス分流装置と、複数の第２の開口部それぞれに一方端が接続された複数の第３のパイプと、第３のパイプの他方端に接続されたバーナと、を備え、複数の第３のパイプの長さはそれぞれ等しいと好ましい。
【００１５】
さらに、上記のバーナは金属製であると好ましい。金属から作製されれば、例えば石英ガラス製のバーナなどと比べ、バーナの内径、外径、及び長さの精度を高くできる。そのため、バーナを複数個作製したとしても、それぞれの寸法の個体差が低減される。バーナの内径又は長さがバーナ毎に異なってしまうと、バーナに流れ込むガスの流量が異なってしまうことになる。しかし、金属から作製されれば、バーナの個体差は低減されるので、各バーナへ流れるガスの流量もまた容易に略同一とすることができる。
【００１６】
さらにまた、バーナは、中心管と、該中心管に対して同心円状になるように構成された少なくとも１つの外管とを含むと尚好ましい。この構成によれば、原料ガス、燃料ガス、助燃ガス、及び添加物ガスを含むガスを中心管に流し、外管に不活性ガス又は清浄空気を流すことができる。よって、中心管から酸素火炎を噴出させ、その周りを清浄空気又は不活性ガスにより覆うことができる。そのため、中心管の周囲の雰囲気が酸性となるのを防ぐことができる。したがって、金属製バーナの腐食が抑制される。また、清浄空気又は不活性ガスには、金属製バーナを冷却する効果があるため、金属製バーナの熱膨張を抑えることができる。その結果、熱膨張に伴う金属の劣化が抑制され、金属製バーナが長寿命化される。
【００１７】
なお、ここで言う清浄空気とは、一定体積中に含まれる汚染物又は異物の大きさ及び数が所定の数値以下であり、空気清浄装置などによって清浄化される空気を意味する。例えば、粒径０．５μｍ以上の微粒子の密度が１００個／ｍ3以下であると好ましい。
【００１８】
本発明に係る多孔質ガラス母材製造方法は、上記の多孔質ガラス母材製造装置を用いて多孔質ガラス母材を製造する方法であって、多孔質ガラスの原料を含むガスをガス流入パイプを介してガス均等分岐室へ流し、ガス均等分岐室により分流された部分ガスをガス流出パイプを介して前記バーナの前記中心管へ流し、不活性ガス又は清浄空気をバーナの外管へ流して多孔質ガラス母材を製造することを特徴とする。または、本発明に係る多孔質ガラス母材製造方法は、上記の多孔質ガラス母材製造装置を用いて多孔質ガラス母材を製造する方法であって、多孔質ガラスの原料を含むガスを複数の第１のパイプを介して複数のガス均等分岐室へ流し、複数のガス均等分岐室により分流された部分ガスを複数の第２のパイプを介して副ガス均等分岐室へ流し、副ガス均等分岐室より分流された部分ガスを第３のパイプを介してバーナへ流して、多孔質ガラス母材を製造することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係るガス分流装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下では、同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態によるガス分流装置を示す模式図である。同図において、ガス分流装置１は、１つの流入口と複数の流出口とを有するガス均等分岐室２と、ガス供給部(図示せず)から供給されるガスをガス均等分岐室２の流入口に導く流入パイプ３と、ガス均等分岐室２の複数の流出口それぞれに１本ずつ接続される流出パイプ４とを備える。また、複数の流出パイプ４の１本には、この流出パイプ４を流れるガスの流量を測定し、この測定の結果を測定信号として出力するガス流量測定器４ａが設けられている。さらに、流入パイプ３には、ガス流量測定器４ａからの測定信号を入力し、入力した測定信号に基づいて流入パイプ３を流れるガスの流量を制御するガス流量調整器３ａが設けられている。
【００２１】
流入パイプ３は、ガス供給部とガス均等分岐室２のガス流入口２１に接続されている。流入パイプ３には減圧器３ｂが設けられている。減圧器３ｂは、ガス供給部から供給されるガスの圧力を所定の圧力に低下させる。また、減圧器３ｂは、ガスの圧力をその所定の圧力にて安定化させる機能を有するため、流入パイプ３を流れるガスの流量を安定化させる効果を奏する。ガス流量の調整は、流入パイプ３に設けられたガス流量調整器３ａにより行われる。ガス流量調整器３ａはバルブ３０とバルブ制御部３１とを有する。バルブ３０は、その内部のガス流路の断面積を変更するための機構を備える。また、バルブ制御部３１は、後述するように、流出パイプ４に設けられたガス流量測定器４ａが出力する流量信号を入力し、この信号に基づいてバルブ３０内部のガス流路の断面積を変更する。この変更により、流入パイプ３を流れるガスの流量が調整される。バルブ制御部３１としては、所定のＣＰＵを備えたコンピュータを利用することができる。
【００２２】
また、流出パイプ４は、ガス均等分岐室２の複数の流出口２３のそれぞれに接続されている。流出パイプ４のうち１本にはガス流量測定器４ａが設けられており、これにより、当該流出パイプ４を流れるガスの流量が測定される。ガス流量測定器４ａとしては、例えば、質量流量計(Mass Flow Meter：ＭＦＭ)を使用することができる。ガス流量測定器４ａにおいては、ガスが流れる管路の断面積が流出パイプ４の断面積と略同一であり、そのため、ガス流量測定器４ａのある流出パイプ４を流れるガスの流量は、ガス流量測定器４ａのない流出パイプ４を流れるガスの流量と略同一である。ガス流量測定器４ａによる測定の結果は、流量信号として出力される。出力された流量信号はバルブ制御部３１に入力される。そして、バルブ制御部３１は、上述のように、バルブ３０内のガス流路の断面積を制御し、これにより流入パイプ３を流れるガスの流量が調整される。
【００２３】
次に、図２及び図３(ａ)〜(ｄ)を参照しながら、ガス均等分岐室２の構成について説明する。図２は、ガス均等分岐室２の斜視図である。図３(ａ)は、図２のＩ−Ｉ線に沿うｘｙ断面図である。図３(ｂ)は、図２のI−I線に沿うｘｚ断面図である。図３(ｃ)は、図２のII−II線に沿うｙｚ断面図である。図３(ｄ)は、図２のIII−III線に沿うｙｚ断面図である。
【００２４】
図２に示す通り、ガス均等分岐室２は、容器２０と、容器２０の側面２０ｓに設けられたガス流入口２１と、容器２０の側面２０ｔに設けられたガス流出口２３とを有する。また、ガス均等分岐室２の内部には、ガス流入口２１から流入したガスの少なくとも一部を循環させる流路を形成する流路手段が設けられている。すなわち、ガス均等分岐室２内を流れるガスの流路を画定する流路形成板２２ａ〜２２ｄを有する。流路形成板２２ａ，２２ｃは略同一の形状を有する。また、流路形成板２２ｂ，２２ｄは略同一の形状を有する。流路形成板２２ａは、図３(ａ)に示す通り、複数の開口部２２０を有する。複数の開口部２２０の開口面積は、図３(ａ)に示す通り、いずれも略同一である。また、流路形成板２２ｂ，２２ｄには、開口２２１が設けられている。
【００２５】
流路形成板２２ａ〜２２ｄは、図２から分かる通り、その一対の辺において隣り合う流路形成板と互いに接続されており、その結果、ガス圧が略均一化するための内部空間が構成されている。また、流路形成板２２ａ〜２２ｄにより構成される管の開口部は、図２、図３(ｃ)及び図３(ｄ)から分かるように、容器２０の内壁面に接している。以上の構成により、ガス均等分岐室２の内部には、図３(ｂ)に示す通り、これら流路形成板２２ａ〜２２ｄで囲まれた領域が形成される。説明の便宜上、この領域を内部領域と記す。また、流路形成板２２ａ〜２２ｄの外側と容器２０の内面との間には、図３(ｂ)に示す通り、間隙が形成される。容器２０に流入したガスは、この間隙を循環するように流れることができる。以下、説明の便宜上、この間隙をガス還流部と記す。
【００２６】
ガス流出口２３のそれぞれには流出パイプ４が接続される。ここで、ガス流出口２３の数は、流出パイプ４に接続され得るガラス合成用バーナといったガス消費手段の個数と同一とすることができる。また、複数のガス流出口２３は、ガス流出口２３のそれぞれと、内部領域(流路形成板２２ａ〜２２ｄで囲まれた領域)とが繋がるよう設けられている。
【００２７】
以下に、図２及び図３(ａ)〜(ｄ)を参照しながら、流入パイプ３から供給されるガスがどのように分流されるかについて説明する。先ず、流入パイプ３からのガスはガス流入口２１から容器２０の内部へと流れ込む。すると、容器２０の内部に流れ込んだガスの殆どは、図３(ｂ)中の矢印Ａで示す通り、ガス還流部へと流れる。これは、流入口２１から内部領域へと流れ込む経路(図３(ｂ)中の矢印Ｂ)に比べ、ガス還流部へ流れる経路の方がガスに対する抵抗が低いためである。
【００２８】
そして、矢印Ａに沿うよう流れたガスの大部分は、ガス還流部を循環するよう流れる(図３(ｂ)中の矢印Ｃ)。これは、図３(ｃ)に示すように、容器２０の内面と流路形成板２２ａ又は２２ｃとで形成される断面の面積Ｓが開口部２２０の面積に比べ大きいためである。また、ガスがガス還流部を循環するよう流れるため、ガス還流部におけるガスの圧力はガス還流部内で略均一となる。そして、ガス還流部のガスは、その圧力がある圧力以上となると、開口部２２０を通して内部領域へと流れる(図３(ｂ)中の矢印Ｂ及びＤ)。ここで、ガス還流部内ではガス圧力が略均一であり、開口部２２０の開口面積がそれぞれ略同一であることから、開口部２２０のそれぞれを通過するガスの流量は略一定である。その結果、内部領域のガス圧力もまたその内部で略均一となる。
【００２９】
内部領域へ到達したガスは、その圧力がある程度の圧力以上となると、ガス流出口２３から流出パイプ４へと流出する(図３(ｃ)の矢印Ｅ)。ここで、内部領域でのガスの圧力は略均一であり、ガス流出口２３の開口面積もまたいずれも略同一であるため、各流出パイプ４へと流出するガスの流量もまたほぼ等しくなる。
【００３０】
以上のように、ガス分流装置１においては、ガス供給部から供給されるガスは、流入パイプ３を通ってガス均等分岐室２に流入する。ガス供給部から供給されるガスは、ガス均等分岐室２により、略同一の流量を有する複数の部分ガスに分流される。流出パイプ４を流れる部分ガスの流量は、流出パイプの１本に設けられたガス流量測定器４ａにより測定される。この測定結果は、流量信号として出力される。流入パイプ３には、流入パイプ３を流れるガスの流量を制御するガス流量調整器３ａが設けられている。このガス流量調整器３ａは、上記ガス流量測定器４ａから出力される流量信号を入力し、この信号に従って、流入パイプ３を流れるガスの流量を調整する。したがって、流出パイプ４を流れる部分ガスの流量が変化しても、その変化分は流入パイプ３に設けられたガス流量調整器３ａにより補償される。そのため、ガス均等分岐室２により分流された部分ガスの流量もまた一定化されるとともに、流量制御が行われる。
【００３１】
上述の通り、ガス分流装置１においては、ガス流量の測定は流出パイプ４の１つに設けられたガス流量測定器４ａにより行われる。そして、ガス流量の制御は、ガス流量測定器４ａによる測定結果に基づき、流入パイプ３に設けられたガス流量調整器３ａにより行われる。ガス流量測定器４ａとして、ＭＦＭといった比較的安価な機器を利用できる。また、本構成であれば、従来のように流出パイプの本数分のＭＦＣを用いて流量の制御と均一化とを行なう必要はなく、１つのＭＦＭとＣＰＵ、及び流入パイプ３の流量を調整するバルブの組み合わせで流量制御が可能であり、設備コストを大幅に低減できる。
【００３２】
また、これらの機器を１つずつ使用すれば良く、従来のガス分流装置に比べると、ガス分流装置１では、ガス流量調整器３ａ及びガス流量測定器４ａに要する費用の増加を抑えることができる。さらに、従来のガス分流装置では、ＭＦＣといったガス流量の測定と制御とを兼ねる機器が使用されていた。入手可能なＭＦＣの最大流量は３００リットル／分程度であるため、例えば、６００リットル／分といった大量のガスを供給する際には、流入パイプ３に相当するパイプを複数本設けざるを得なかった。そして、当該パイプのそれぞれにＭＦＣを設けなければならなかった。ガス分流装置１で使用されるバルブ３０は、ＭＦＣとは異なり、バルブ３０の開閉度と流量の関係とをＣＰＵに入れておけば、６００リットル／分程度の大流量のガスを流すことができる。そのため、ガス分流装置１は、流入パイプ３を１本とする構成を採用できる。
【００３３】
（第２の実施形態）
本発明によるガス分流装置の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態のガス分流装置は、第２のガス均等分岐室が付加される点を除くと、第１の実施形態のガス分流装置１と略同一の構成を有する。以下の説明では、ガス分流装置１との相違点を中心に説明する。
【００３４】
図４は、第２の実施形態によるガス分流装置を示す模式図である。同図において、ガス分流装置１０は、１つの流入口と複数の流出口とを有するガス均等分岐室２と、ガス供給部(図示せず)から供給されるガスをガス均等分岐室２の流入口に導く流入パイプ３と、ガス均等分岐室２の複数の流出口それぞれと接続される流出パイプ４と、その第１の開口部５ａに流出パイプ４がそれぞれ接続される副ガス均等分岐室５と、副ガス均等分岐室５の複数の第２の開口部５ｂに１本ずつ接続される第３のパイプ６とを備える。また、ガス均等分岐室２に接続された複数の流出パイプ４の１本には、この流出パイプ４を流れるガスの流量を測定し、この測定の結果を測定信号として出力するガス流量測定器４ａが設けられている。さらに、流入パイプ３には、ガス流量測定器４ａからの測定信号を入力し、入力した測定信号に基づいて流入パイプ３を流れるガスの流量を制御するガス流量調整器３ａが設けられている。
【００３５】
上記の構成によれば、ガス供給部からのガスは、流入パイプ３を介してガス均等分岐室２に流入する。ガス均等分岐室２に流入したガスは、複数の流出口２３から流出パイプ４へ流出する際には、流量が略同一な部分ガスに分流される。この部分ガスの流量は、ガス流量測定器４ａとガス流量調整器３ａとによって安定化される。この流量が安定化された部分ガスは副ガス均等分岐室５に流入する。副ガス均等分岐室５は、流入口である開口部を複数有する以外は、ガス均等分岐室２と略同一な構成を有する。よって、副ガス均等分岐室５はガス均等分岐室２と同一な機能を奏し、そのため、副ガス均等分岐室５に流入したガスは、副ガス均等分岐室５の第２の開口部から第３のパイプ６へと流れ出る。これにより、略同一の流量を有する部分ガスに分流される。上記の構成によれば、流出パイプ４を流れるガスの流量が流出パイプ間で変動するような事態が発生したとしても、副ガス均等分岐室５により部分ガス間での流量均等化がなされる。
【００３６】
以上のように、第２の実施形態によるガス分流装置１０においては、ガス均等分岐室２により分流された部分ガスの流量が副ガス均等分岐室５によって更に確実に均等化される。
【００３７】
（第３の実施形態）
第３の実施形態として、複数種類のガスを使用する場合に特に好適なガス分流装置について説明する。図５は、第３の実施形態によるガス分流装置を示す概略図である。同図において、ガス分流装置１１は、第１のガス均等分岐室３１ａ〜３１ｄと、第２のガス均等分岐室３４とを備える。第１のガス均等分岐室３１ａ〜３１ｄは、第１の実施形態におけるガス均等分岐室２と略同一の構成を有しており、ガス均等分岐室２と略同一の効果を奏する。また、第２のガス均等分岐室３４は、第２の実施形態における副ガス均等分岐室５と略同一の構成を有する。
【００３８】
第１のガス均等分岐室３１ａ〜３１ｄは、ガス流入口５１ａ〜５１ｄを有している。流入口５１ａ〜５１ｄには、ガス供給部２９ａ〜２９ｄからガスを導く第１のパイプ３２ａ〜３２ｄが接続されている。第１のパイプ３２ａ〜３２ｄには、ガス流量調整器５２ａ〜５２ｄが設けられている。ガス流量調整器５２ａ〜５２ｄは、第１の実施形態によるガス分流装置１に備えられたガス流量調整器３ａと同一の構成を有し、同一の役割を果たす。また、ガス均等分岐室３１ａ〜３１ｄは、複数の流出口５３ａ〜５３ｄを有している。複数の流出口５３ａ〜５３ｄには、第２のパイプ３３ａ〜３３ｄの一方端が接続されている。第２のパイプ３３ａ〜３３ｄのそれぞれのうち１本には、ガス流量測定器５４ａ〜５４ｄが設けられている。ガス流量測定器５４ａ〜５４ｄによるガス流量測定値は、測定信号として出力される。出力された測定信号は、ガス流量調整器５２ａ〜５２ｄに入力される。これにより、第１のパイプ３２ａ〜３２ｂを流れるガスの流量が調整される。
【００３９】
第２のガス均等分岐室３４は、複数の開口部３４ａを有している。複数の開口部３４ａのそれぞれには、第１のガス均等分岐室３１ａからの第２のパイプ３３ａの他方端が接続されている。また、第２のパイプ３３ａには、所定の位置において、第２のパイプ３３ｂ〜３３ｄが接続されている。さらに、第２のガス均等分岐室３４は、複数の開口部３４ｂを有している。複数の部開口３４ｂには、複数の第３のパイプ３５が接続されている。
【００４０】
上記の構成においては、例えば、ガス供給部２９ａには水素ガスといった可燃性ガス、又は酸素ガスといった助燃性ガスのいずれか一方が貯蔵されてよい。ガス供給部２９ｂにはヘリウム(Ｈｅ)、アルゴン(Ａｒ)、及び窒素(Ｎ2)といった不活性ガスが貯蔵され、ガス供給部２９ｃにはＳｉＣｌ4といった原料ガスが貯蔵され、ガス供給部２９ｄにはＧｅＣｌ4、弗化物(ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、ＳｉＦ4)、ＰＯＣｌ3又はＢ2Ｏ3といった添加物ガスが貯蔵されてよい。さらに、原料ガス及び添加物ガスは、適切な希釈ガスにより所定の濃度に希釈され貯蔵されてよい。これらのガスのそれぞれは、先ず、第１のパイプ３２ａ〜３２ｄを介して第１のガス均等分岐室３１ａ〜３１ｄへ流入する。そして、それぞれのガスは、第１のガス均等分岐室３１ａ〜３１ｄにより略同一の流量を有する部分ガスに分流される。部分ガスの流量は、ガス流量測定器５４ａ〜５４ｄ及びガス流量調整器５２ａ〜５２ｄにより一定化される。その後、これらの部分ガスは第２のパイプ３３ａ〜３３ｄを介して第２のガス均等分岐室３４へ流入する。そして、これらのガスは、第２のガス均等分岐室３４の内部で混合され、その濃度が略均一な混合ガスとされる。第２のガス均等分岐室３４は、第２の実施形態による副ガス均等分岐室５と略同一の構成を有しており、同様の効果を奏する。すなわち、第２のガス均等分岐室３４の開口部３４ｂから第３のパイプ３５へと略同一の流量を有する複数の部分ガスが流出する。これらの部分ガスは、それぞれの流量が等しいばかりでなく、各種ガスの濃度もまた略同一となる。第３の実施形態によるガス分流装置１１によれば、複数種類のガスが、流量及び濃度が略同一な複数の部分ガスに分流される。
【００４１】
（第４の実施形態）
第４の実施形態として、本発明に係る多孔質ガラス母材の製造方法に適用するに好適な多孔質ガラス母材製造装置について説明する。図６は、多孔質ガラス母材製造装置の概略図である。同図において、多孔質ガラス母材製造装置７０は、ガス供給部２９ａ〜２９ｄと、ガス分流装置１１と、ガス分流装置１１が有する第２のガス均等分岐室３４に接続された複数の第３のパイプ３５と、複数の金属製のバーナ６０とを有する。以下に、各構成について説明する。
【００４２】
図７は、バーナ６０を示す概略図である。図７を参照すると、バーナ６０は、中心管６１と、中心管６１に対して同心円状に設けられる外管６２とを有する。中心管６１は、その内部に第１内管６１ａ、第２内管６１ｂ、及び第３内管６１ｃを有する。中心管６１、第１内管６１ａ、第２内管６１ｂ、及び第３内管６１ｃは互いに同心円状に設けられている。以下、説明の便宜上、第１内管６１ａの内側を第１ポートとし、第１内管６１ａ及び第２内管６１ｂの間を第２ポートとし、第２内管６１ｂ及び第３内管６１ｃの間を第３ポートとし、第３内管６１ｃ及び中心管６１の間を第４ポートとする。
【００４３】
中心管６１は、４００℃以上の耐熱性を有するとともに耐腐食性に優れた材料から作製されると好ましい。このような材料としては、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼を挙げることができる。また、その表面がフッ素加工された耐熱性材料を用いて中心管６１を作製できる。さらに、バーナ６０又は中心管６１が乾燥状態に保たれるのであれば、ニッケルを用いることも可能である。さらにまた、ニッケル・タングステン系合金を用いて中心管６１を作製してもよい。第１内管６１ａ、第２内管６１ｂ、及び第３内管６１ｃもまた、中心管６１と同様の材料から作製される。また、外管６２もまた、これらと同様の材料から作製できる。ただし、外管６２には後述するように清浄空気又は不活性ガスが供給されるため、中心管６１及び第１〜第３内管６１ａ〜ｃほど高い精度は必ずしも必要ない。そのため、外管６２は例えば石英ガラスから作製されてもよい。
【００４４】
上述のように、中心管６１、第１内管６１ａ、第２内管６１ｂ、及び第３内管６１ｃは金属製であるため、例えば石英ガラス製から作製される場合と比べ、内径、外径、及び長さ等の精度を高くするのが容易である。そのため、バーナ６０を複数個作製したとしても、それぞれの寸法の個体差を低減できる。中心管の内外径又は長さがバーナ毎に異なってしまうと、バーナに流れ込むガスの流量が異なってしまうことになる。しかし、バーナ６０の個体差は低減されるので、各バーナ６０へ流れるガスの流量もまた容易に略同一とすることができる。
【００４５】
また、図７に示す通り、第１ポートにはパイプ６３が接続されており、パイプ６３を介して原料ガス、添加物ガス、及び燃料ガスが第１ポートへと流入する。第２ポートにはパイプ６３ａが接続されており、パイプ６３ａを介して例えばＨ2ガスが第２ポートへ流入する。第３ポートにはパイプ６３ｂが接続されており、パイプ６３ｂを介してＡｒ又はＮ2ガスといった不活性ガスが第３ポートに流入する。第３ポートから放出される不活性ガスは、第１及び第２ポートから流出するガスを取り囲む、或いは封じ込める働きをする。そのため、シールガスと呼ばれることがある。第４ポートにはパイプ６３ｃが接続されており、パイプ６３ｃを介して助燃ガスが第４ポートに流入する。燃料ガスとしてＨ2ガスを用い、助燃ガスとしてＯ2ガスを用いれば、第１ポートから放出されるＨ2ガスと第４ポートから放出されるＯ2ガスとにより、中心管６１からは酸水素火炎が放射される。そして、この酸水素火炎により、第１のポートから放出されるＳｉＣｌ4といった原料ガスが分解されてガラス微粒子が得られる。
【００４６】
また、中心管６１及び外管６２の間には、外管用パイプ６４を介して清浄空気又は不活性ガスが流入する。この清浄空気又は不活性ガスにより、中心管６１の外側の雰囲気が酸性となるのが防がれる。そのため、金属製のバーナ６０の腐食が確実に抑制される。また、清浄空気又は不活性ガスには、金属製のバーナ６０を冷却する効果があるため、金属製のバーナ６０の熱膨張を抑えることができる。その結果、熱膨張に伴う金属の劣化が抑制され、バーナ６０が長寿命化されるという効果を奏する。
【００４７】
次に、多孔質ガラス母材製造装置７０の他の構成について説明する。図６に示す通り、ガス分流装置１１は第３の実施形態におけるガス分流装置と同一の構成を有する。ガス供給部２９ａには水素ガス又はプロパンガスといった可燃性ガスが貯蔵されてよい。ガス供給部２９ｂにはヘリウム(Ｈｅ)、アルゴン(Ａｒ)、及び窒素(Ｎ2)といった不活性ガスが貯蔵されてよい。ガス供給部２９ｃにはＳｉＣｌ4といった原料ガスが貯蔵されてよい。ガス供給部２９ｄにはＧｅＣｌ4、弗化物(ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、ＳｉＦ4)、ＰＯＣｌ3又はＢ2Ｏ3といった添加物ガスが貯蔵されてよい。これらのガスは、ガス分流装置１１により略均一な濃度に混合されるとともに、略同一の流量にて第３のパイプ３５へ至る。第３のパイプ３５の各々は、各バーナ６０のパイプ６３に接続されている。第３のパイプ３５の各々、及び各バーナ６０のパイプ６３の各々の長さは略同一である。よって、ガス分流装置１１から流出する部分ガスが受ける抵抗が略等しくなるので、ガス分流装置１１により略同一の流量となるよう分流された各部分ガスの流量が変化してしまうことはない。したがって、各バーナ６０へ略同一の流量で部分ガスを供給できる。
【００４８】
また、多孔質ガラス母材製造装置７０は、ガス分流装置１１の他に図示しないガス分流装置を３つ有する。これらのガス分流装置は、例えば、第１の実施形態によるガス分流装置１であってよい。これら３つのガス分流装置のうち１つは、各バーナ６０のパイプ６３ａの各々に、ほぼ等しい流量に分流されたＨ2ガスを供給する。よって、各バーナ６０の第２ポートから、ほぼ等しい流量でＨ2ガスが放出される。また、３つのガス分流装置のうち他の１つは、各バーナ６０のパイプ６３ｂの各々に、ほぼ等しい流量に分流された不活性ガスを供給する。よって、各バーナ６０の第３ポートから、ほぼ等しい流量で不活性ガスが放出される。さらに、３つのガス分流装置の残りの１つは、各バーナ６０のパイプ６３ｃの各々に、ほぼ等しい流量に分流されたＯ2ガスを供給する。よって、各バーナ６０の第４ポートから、ほぼ等しい流量でＯ2ガスが放出される。
【００４９】
多孔質ガラス母材製造装置７０は、ガラスロッド７１を保持するとともに、ガラスロッド７１を長手方向に沿って往復運動させ、ガラスロッド７１の中心軸を回転軸として回転させるよう設けられたロッド保持部を有する。ガス分流装置１１によりガス供給部から供給されるガスが略同一の濃度と流量とを持つ複数の部分ガスに分流される。
【００５０】
続いて、多孔質ガラス母材製造装置を用いた多孔質ガラス母材の製造方法について説明する。先ず、ガラス微粒子が堆積されるべき石英ガラスロッド７１をロッド保持部に取り付ける。このガラスロッド７１がコア部となるべきガラスロッドである場合、その外径、長さ、屈折率、及び屈折率分布は、最終製造物である光ファイバが所定の特性を有するよう適宜決定されてよい。石英製のガラスロッド７１は、ロッド保持部に取り付けられた後、ロッド保持部によって所定の速度及び所定の移動距離範囲内で、その長手方向に沿って往復運動される。また、石英製のガラスロッド７１は、ロッド保持部により所定の回転速度にて回転される。
【００５１】
次に、ガス供給部２９ａ〜２９ｄから所定の流量で各ガスをガス分流装置１１へ供給する。これらのガスは、ガス分流装置１１により、十分に混合されるとともに略同一の流量を有する部分ガスに分流される。そして、部分ガスは、第３のパイプ３５と各バーナ６０に接続されるパイプ６３を通って各バーナ６０の第１ポートへ流れる。また、上述の通り、図示しないガス分流装置を用いて、各バーナ６０の第２ポートへＨ2ガスを流し、第３ポートへ不活性ガスを流し、第４ポートへＯ2ガスを流す。さらに、バーナ６０の外管６２に、図示しないクリーンエア発生器からのクリーンエアを所定の流量にて供給する。このような準備ができたところで、所定の点火装置により点火し、酸水素火炎を噴出させる。この酸水素火炎によりＳｉＣｌ4ガスが分解され、多孔質ガラス粒子がガラスロッドに堆積する。多孔質ガラスの堆積量が所定の値となった時点で原料ガスの供給を停止し、多孔質ガラス母材の製造を終了させる。上述の通り、各バーナ６０に供給されるガスの濃度及び流量は略同一であるため、外径が略均一な多孔質ガラス母材が作製される。
【００５２】
（実施例）
続いて、実施例として、実際に製造した多孔質ガラス母材の製造手順、及びその母材についての測定結果を説明する。多孔質ガラス母材の作製に用いた多孔質ガラス母材製造装置は、上記第４の実施形態による多孔質ガラス母材製造装置とほぼ同一の構成を有する。ただし、使用するバーナを４本とし、バーナの本数に合せて部分ガスが４つに分流されるよう同製造装置を構成した。
【００５３】
多孔質ガラス母材製造装置のロッド保持部に、直径２０ｍｍ、有効部長さ５００ｍｍの石英ガラスロッドを取り付けた。このガラスロッドの長手方向に並置される４本のバーナの間隔は２００ｍｍ程度である。使用したガス及びその流量は、ＳｉＣｌ4ガス６ＳＬＭ、Ｈ2ガス１００ＳＬＭ、及びＯ2ガス１２０ＳＬＭである。ここで、ＳＬＭは、Standard Litter per Minuteを意味する。多孔質ガラスの堆積中には、ガラスロッドをその中心軸を回転軸として３０回／分で回転させた。また、ガラスロッドをその長手方向に沿って約２００ｍｍの幅で６０ｍｍ／分の速度で、特開平３−２２８８４５号公報に記載されたジグザグ運動をさせた。
【００５４】
以上のようにして作製した多孔質ガラス母材の有効部に対し測定を行なったところ、その外径は約２４０ｍｍであり、有効部の長さは５００ｍｍ程度であることが分かった。また、外径については、長手方向に沿って１０点測定した結果、その変動（(最大値−最小値)／(２×平均値)×１００％）は２％程度であった。この結果は、ガラス化して光ファイバプリフォームを作製するための多孔質ガラス母材として問題のない値である。
【００５５】
以上、幾つかの実施形態及び実施例を示して本発明に係るガス分流装置及び多孔質ガラス母材製造装置を説明したが、本発明はこれに限られることなく様々な変形が可能である。
【００５６】
例えば、ガス均等分岐室は、図８に示すように、パイプを通してガスを循環させる構成を備えていても良い。同図において、ガス流入口８１からガスが流入すると、容器８５内部の圧力は、開口８２側で高く、ガス流入口８１側で低くなり易い。すると、開口８２と開口８３とがパイプ８４により接続されているため、図中の矢印Ｆで示すように、開口８２からパイプ８４を通って開口８３へとガスが流れる。これにより、ガス均等分岐室８０の内部の圧力が略均一化される。そのため、複数の流出口８６から流出されるガスの流量を略同一とできる。
【００５７】
また、本発明に係る多孔質ガラス母材製造装置は、第４の実施形態の多孔質ガラス母材製造装置に限られることなく、様々に変形可能である。例えば、第１の実施形態の流出パイプ４の長さをそれぞれ略同一とし、その開放端にバーナを接続する形態としてもよい。また、第２の実施形態の第３のパイプを同様にそれぞれ略同一の長さとし、その開放端にバーナを接続するようにしてもよい。
【００５８】
さらに、ガス均等分岐室２に接続される流出パイプ４に、ガス流量の測定と調整とを行なう機能をフローメータ及びニードルバルブの組み合わせにより実現することも有用である。これにより、流出パイプより下流側での配管の圧損差がある場合にもそれを吸収させることが可能となる。
【００５９】
また、第４の実施形態においては、合計４つのガス分流装置が用いられていたが、使用するガス分流装置の数は、使用するバーナの中心管が有するポートの数と同数とすると好ましい。バーナのポートが１つであれば、ガス分流装置は１つだけでよい。また、１本のパイプとその外側に外管が設けられたバーナを使用する場合、パイプ及び外管の間に供給する清浄空気又は不活性ガスに対しては、ガス分流装置を使用する必要は必ずしもない。清浄空気又は不活性ガスに対してガス分流装置を使用しない場合は、１本のパイプから流出するガスの流量とできるだけ同一の流量の清浄空気又は不活性ガスを供給することが望ましい。
【００６０】
なお、設備の信頼性向上のため、例えば流出パイプの３本にＭＦＭを設けることもできる。また、ＣＰＵに関しても２つ以上を用いてよい。さらに、ガス流入パイプ３を２本設けてもよい。この場合、ガス流入パイプ３のそれぞれには、ガス流量調整器３ａ及びバルブを設けておくと好ましい。こうすれば、通常は、これらのバルブのうち１個のバルブを開いておき、このバルブの開いているガス流入パイプ３を使用して流量の一定化及び流量制御を実現できる。そして、使用しているガス流入パイプ３に何らかの原因により故障などが発生した場合には、他のガス流入パイプ３のバルブを開き、このガス流入パイプ３を使用することができる。そのため、ガス分流装置及び多孔質ガラス母材製造装置の信頼性及び安全性が向上される。また、このような構成であっても、従来のガス分流装置が複数個のＭＦＣを使っていたのに比べると、設備コストの低減効果は十分に得られる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明に係るガス分流装置によれば、ガスの流れを略同一の流量を有する部分ガスに分流し、流量制御することが可能であるとともに、設備コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、第１の実施形態によるガス分流装置を示す模式図である。
【図２】図２は、ガス均等分岐室の斜視図である。
【図３】図３(ａ)は、図２のＩ−Ｉ線に沿うｘｙ断面図である。図３(ｂ)は、図２のI−I線に沿うｘｚ断面図である。図３(ｃ)は、図２のII−II線に沿うｙｚ断面図である。図３(ｄ)は、図２のIII−III線に沿うｙｚ断面図である。
【図４】図４は、第２の実施形態によるガス分流装置を示す模式図である。
【図５】図５は、第３の実施形態によるガス分流装置を示す概略図である。
【図６】図６は、多孔質ガラス母材製造装置の概略図である。
【図７】図７は、金属製のバーナを示す斜視図である。
【図８】図８は、ガス均等分岐室の他の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…ガス分流装置、２…ガス均等分岐室、３…流入パイプ、３ａ…ガス流量調整器、４…流出パイプ、４ａ…ガス流量測定器、５…副ガス均等分岐室、１０, １１…ガス分流装置、２１…流入口、２２ａ…流路形成板、２３…ガス流出口、２９ａ〜２９ｄ…ガス供給部、３０…バルブ、３１…バルブ制御部、３２…ガス均等分岐室、３４…第２のガス均等分岐室、２２ａ〜２２ｄ…流路形成板、６０…バーナ、６１…中心管、６２…外管。
【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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