JPH0139814B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、関連した液体を通して気体を泡立て
て流す型の液体の蒸気で気体を飽和させる装置
と、方法とに関するものである。

この型の装置と方法とは文献に記載されてい
る。これらの装置は、例えば、SiCl₄のようなハ
ロゲン化物と、酸素とから二酸化珪素を製造する
のに用いられる。二酸化珪素の前記の製造が、光
フアイバーの製造の処理工程である場合には、反
応が起こつてそのときSiO₂が生成する反応室に、
一定量のSiCl₄ ^-蒸気と共に、酸素又は他の別の担
体気体を供給する可能性があることが重要であ
る。最も好ましくは、SiCl₄ ^-担体気体の混合物の
供給が、反応室に単位時間当り供給されるSiCl₄
の量に何等影響されずに、高速度で実施されるべ
きである。例えば光フアイバーの製造中、SiCl₄ ^-
担体気体の流れは、一定量で、又はガラス状
SiO₂の屈折率を修正する物質のための出発材料
の時間の函数として増加又は減少する量で、反応
室中で、又は反応室の前でしばしば混合される。
屈折率勾配を有する段階付き（ステツプド−イン
デツクス）フアイバー又は傾斜付き（グレーデツ
ド−インデツクス）フアイバーの芯（コア）材料
の製造を例として述べることができる。

担体気体、例えば酸素が、一定温度に保たれる
液体、例えばSiCl₄を通して泡立てて流される装
置において、液体蒸気と担体気体の比は、この担
体気体がこの液体を通過する流速が増加する場合
に一般的に減少する傾向がある。

この液体が作動温度においてむしろ揮発性であ
る場合には、この液体は、担体気体の流速が増加
すると冷却し、その結果この蒸発が一定温度にお
いてもはや起こらなくなる。これは又、この液体
の蒸気と担体気体の比を、制御できなくかつ望ま
しくないように変える。その上、この液体と気体
とが接触する時間が余り短かすぎて飽和をもたら
さなくなる。

担体気体がこの液体表面一面にわたつてかすめ
過ぎる、すなわち、「スキム」する装置がある。
泡立て装置にでくわす幾つかの欠点がこれらの装
置には起こらないけれども、制御できない変化が
液体蒸気／担体気体の比において起こる。

本発明の目的は、気体がその気体の高い流速に
対して好適である液体を通して泡立てて流される
型の装置を提供することである。本発明によれ
ば、この型の装置は、作動中液体を容れた互いに
連通する２個の室によつて形成され、第１の室
が、作動中この第１の室に存在しかつ気体を前記
の液体の蒸気で飽和させなければならない温度よ
りも高い温度に保たれる前記液体の表面レベルの
下方に終わる気体入口管を有し、さらに、前記の
第１の室は、作動中この液体が気体を飽和させな
ければならない温度に保たれる第２の室に気体管
によつて連結され、該気体連通管を通して、作動
中前記第１の室の液体を通して泡立てて流された
気体が、この気体がこの装置を出て行く前に前記
第２の室に容れた液体と前記の第２の室において
接触することを特徴とする。

この装置が作動している時には、第１の室にお
ける担体気体が、最終的に必要とするよりも高い
温度で液体と接触され、その後にこの担体気体が
所望温度にある液体と第２の室において接触され
る。担体気体における液体蒸気の一部が次いで凝
縮し、第２の室から流れ出る気体は、その後第２
の室の液体のその温度における分圧に相当するだ
けの液体の蒸気を含む。液体の凝縮に際し蒸発の
潜熱が放出されるので、ある一定の環境において
第２の室を所望温度まで冷却することが必要であ
ろう。液体の蒸気が第２の室で常に凝縮し、続い
て第２の室の液体の数量が増加するので、第１の
室は、作動中液体の表要レベルの間に位置する両
方の室の適切な位置に端末が終わる閉じることの
できる連通管によつて、この装置の好適の実施例
においては、第２の室にさらに連通される。

本発明の好適の実施例によれば、第２の室は、
気体が液体一面にわたつてかすめ過ぎるような構
造をしている。しかしながら、これに代わつて、
液体を通して気体の泡を持つことが可能である
が、そのときには液滴が室から持ち去られる危険
がある。

本発明による装置の実施例と、液体の蒸気で気
体を飽和させる方法とを以下図面について非限定
例によつてさらに説明する。

図面は本発明による装置を略図で示す。原則と
して、この装置は、各々液体８を入れた２個の密
閉室１及び２から作られている。管３を通して入
る気体は、温度Ｔにおいてこの液体８の蒸気によ
つて飽和されなければならない。その目的のため
室１の液体８は（Ｔ＋ΔT）の温度にある。好適
の温度差ΔTは、例えば、この液体８の揮発性の
如何によつて25℃〜100℃になる。この温度（Ｔ
＋ΔT）は、勿論この液体の沸点よりも低くなけ
ればならない。室１からこの担体気体が、連通管
４と、室２に存在する液体８の上方の管６とを通
して流れる。この室２においてはこの液体８が温
度Ｔに保たれる。この室２の液体８と接触する
と、この担体気体中の液体の蒸気濃度が、凝縮に
よつて、温度Ｔにおける液体８の蒸気圧に相当す
る蒸気分圧まで低下する。液体蒸気を伴なつた担
体気体が接続管７を通して室２から出て行く。図
示しない反応室へのその後の連通管を、Ｔよりも
幾度か高い温度に保つのが好都合である。その結
果として、前記の連通管には、この液体の蒸気の
凝縮が何等起こり得ない。２個の室１及び２が、
弁５Ａを有する連通管５によつて相互に連通され
るため、室２の液体の蒸気の凝縮にも拘らず２個
の室の液体レベルを前記の弁の助けにより相等し
くすることができる。実際には、これらの室が加
熱装置と温度センサとを含むため、それらの温度
を可能な最良限度まで一定に保つことができる。

ある一定の環境において、室２からの熱を冷却
装置を経て放出することが必要である。第２の室
における気体がその液体に熱を引渡すので、気体
の流速の増加はその液体の温度の降下をもたらす
ことができない。

実際の場合には、液８はSiCl₄から成つた。室
１における温度（Ｔ＋ΔT）は80℃に保され、室
２における温度Ｔは32℃に保たれた。反応室への
連結管７は35℃に保たれた。酸素がこの装置に通
された。2500sccmまで増大する気体の流速は、
室２を出て行く気流中の液体蒸気の濃度に何等影
響を及ぼさないように思われた。（sccmは、標準
状態（０℃、１バール）において１分当り１cm³の
流速を意味するものと理解される。） 以上要するに本発明においては、気体を液体の
蒸気で飽和させる装置は２個の室によつて形成さ
れる。第１の室において、気体がこの装置を出て
行く際に最終的に飽和されなければならない温度
よりも高い温度を有する液体を通して気体が流さ
れる。その後、この気体が第２の室の中に通され
る。この第２の室における液体は、気体が飽和さ
れなければならない温度を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による装置を略図で示す。 １，２……密閉室、３……管、４……連通管、
５……連通管、５Ａ……弁、６……管、７……連
結管、８……液体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 与えられた一定の温度Ｔにおいて気体を液体
   の蒸気で飽和させる方法において、 温度（Ｔ＋ΔT）を呈するある数量の液体を通
   して気体を通過させ、その後に温度Ｔを呈するあ
   る数量の液体とこの気体を接触させることを特徴
   とする気体を液体の蒸気で飽和させる方法。 ２ （Ｔ＋ΔT）が、液体を通過させた気体の圧
   力における関連した液体の沸点よりも低いという
   条件で、ΔTが25℃と100℃との間にあり、ΔTが
   少なくとも25℃であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ３ 関連した液体を通して気体を泡立てて流す型
   の液体の蒸気で気体を飽和させる装置において、 この装置が作動中液体を容れた互いに連通する
   ２個の室によつて形成され、第１の室が、作動中
   この第１の室に存在しかつ気体を前記の液体の蒸
   気で飽和させなければならない温度よりも高い温
   度に保たれる前記液体の表面レベルの下方に終わ
   る気体入口管を有し、さらに、前記の第１の室
   は、作動中この液体が気体を飽和させなければな
   らない温度に保たれる第２の室に気体管によつて
   連結され、該気体連通管を通して、作動中前記第
   １の室の液体を通して泡立てて流された気体が、
   この気体がこの装置を出て行く前に前記第２の室
   に容れた液体と前記の第２の室において接触する
   ことを特徴とする液体の蒸気で気体を飽和させる
   装置。 ４ 第１の室が、作動中それぞれの室の液体の表
   面レベルの下方にある両方の室の適切な位置に端
   末が終わる閉じることのできる連通管によつてさ
   らに第２の室に連通されることを特徴とする特許
   請求の範囲第３項記載の装置。