JPS61254242A - 原料供給装置 - Google Patents

原料供給装置

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JPS61254242A
JPS61254242A JP60092272A JP9227285A JPS61254242A JP S61254242 A JPS61254242 A JP S61254242A JP 60092272 A JP60092272 A JP 60092272A JP 9227285 A JP9227285 A JP 9227285A JP S61254242 A JPS61254242 A JP S61254242A
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Ichiro Tsuchiya
一郎 土屋
Hiroshi Yokota
弘 横田
Toshio Danzuka
彈塚　俊雄
Hideki Minami
秀樹 南
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、光ファ・イバ母材あるいは半導体管の製造に
用いられるＳｉ　Ｃ１ａ　、Ｇｅ　Ｃ１４等の原料ガス
を精密にかつ、安定に流量制御して供給する原料供給装
置に係わる。
〈従来の技術〉 原料供給装置が光フアイバ用母材の製造装置の場合につ
いて説明する。光フアイバ用母材の製造方法にはＶＡＤ
法、外付は法、内付は法等が知られている。これらの内
とくに長時間連続原料ガスの供給を必要とするＶＡＤ法
においては、液体ガラス原料を気化した原料ガスを大気
圧以上で反応容器の１個または複数の多重管バーナに送
り、これら多重管バーナで燃焼させてガラス媒体を生成
し、回転する出発部材上に堆積させて棒状多孔質母材を
作り、更にこの多孔質母材を光ファイバに紡糸するもの
である。このために、連続して大量かつ安定して原料ガ
スを反応容器へ供給する原料供給装置が必要になった。
外付は法あるいは内付は法においても連続して原料ガス
を反応容器へ供給する原料供給装置が用いられている。
また半導体プロセスにおいても原料ガスを大気圧以上あ
るいは以下で送る同様な原料供給装置が広く用いられて
いる。このような原料供給装置の一例を第６図に示す。
第６図に示す原料供給装置によれば、気密な原料タンク
１には大気中に酸素または水分と反応する原料液２が収
容されていて、原料タンク１の外周には原料液２を気化
するためのヒータ３が取り付けられている。原料タンク
上の上部空間４には原料液が気化した原料ガスが原料タ
ンク１の温度における蒸気圧で満されており、原料タン
ク１の上部空間４と反応容器（図示せず）との間には原
料ガスを送給する配管５が配置されている。配管５には
開閉弁６、自動開閉弁７、流量制御装置８が介装されて
いる。流量制御装置８には質量流！計（マスフローコン
トローラ）が広く用いらねている。自動開閉弁７と流量
制御装置８との間には自動開閉弁１０を介在した配管９
が接続されていて、配管９を通じて窒素ガスが供給され
るようになっている。自動開閉弁１０は自動開閉弁７と
連動し、原料供給中は自動開閉弁７が開で自動開閉弁１
０が閉となって原料を反応容器に流し、原料供給をして
いないときは自動開閉弁７が閉で自動開閉弁１０が開と
なって配管中に窒素ガスを流して配管保護のためのパー
ジを行う。第６図に示した原料供給装置を用いて原料ガ
スを反応容　・器へ導く手順は次の如くである。原料を
供給していない状態では自動開閉弁７は閉め、自動開閉
弁工０は開放していて、配管５の反応容器側は窒素ガス
によりパージされる。このような状態から原料供給を開
始するためには、まず、ヒータ３を加熱し、原料タンク
１内の原料液を加熱し、原料タンクｌの上部空間４の原
料ガス圧力を大気圧以上の所定の値にする。例えば原料
液がＳ　ｉ　ｃｅ４で原料ガスの圧力を約１”／ｃｙＪ
Ｇにするためには、原料タンクの温度を８０℃まで加熱
する。次に自動開閉弁１０を閉じ、自動開閉弁７ｆ、開
いて、原料ガスを反応容器へ送る。この際流量制御装置
８は原料ガスの送給量を必要な流量に制御する。
原料ガス供給の終了時には、自動開閉弁７を閉め、自動
開閉弁ｌＯを開いて配管５内を窒素ガスでパージする。
さらに短時間で原料ガスの供給を再開しない場合はヒー
タ３を切り、原料タンク１を冷却する。
て発明が解決しようとする問題点〉 光フアイバ用母材の製造方法のＶＡＤ法では一つの反応
容器に複数の多重管バーナが含まれていることがあり、
それぞれの多重管バ−すに同じ原料を別々に制御された
流量で送給したシ、別々のタイミングで供給する必要が
あることがある。また一つの多重管バーナの別のポート
に同じ原料をそれぞれのバーナに別々に制御された流量
で供給する必要があることがある。いずれの場合でもこ
れらのそれぞれの多重管バーナのポートごとに第６図に
示すような原料供給装置を備えた、第７図に示すような
製造装置となる。このため製造装置が高価となり、製造
コストが高くなることはさけられない。第７図に示す第
６図と同一番号は第６図のものと同一部分を示す。また
、光フアイバ用母材の製造方法の外付は法、内封は法あ
るいはＭＡＤ法で、一つの反応容器に同じ原料を１個所
しか流さない場合でも。
複数台の製造装置を併動に同時運転する場合には、第６
図に示したような原料供給装置を製造装置の台数だけ必
要となシ製造コストが高くなる欠点があった。特に外付
は法ではｖＡＤ法と同様に、１反応容器に複数の多重管
バーナを必要としたり、一つの多重管バーナの異るポー
トに同一の原料を供給することがあり、この様な場合は
多数の第６図に示すような原料供給装置が必要とされ、
製品コストのコスト高はさけられない欠点があった。
本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑みてなされたもの
で、光フアイバ母材あるいは半導体等の製造に用いられ
る原料ガスを、単一の原料タンクから複数の配管によっ
て反応容器の複数のがスバーナあるいは多重管バーナの
異るポートに精密かつ安定に流量制御しながら供給でき
る原料供給装置を提供することを目的としている。
く問題点を解決するための手段〉 かかる目的を達成した本発明による原料供給装置の構成
は、大気中の酸素または水分と反応する原料液を収容す
る気密な原料タンクと、該原料タンクの原料液を加熱気
化するヒータと、上記原料タンクで気化された原料ガス
を反応装置へ導く配管と、該配管に装荷された開閉弁及
び流量制御装置からなる原料供給装置において、上記原
料タンクから上記反応装置へ導く配管が複数本からなり
、各配管毎にそれぞれ開閉弁及び流量制御装置を備えて
いることを特徴とするものである。
く実　施　例〉 本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明による原料供給装置の一実施の構成図で
ある。第１図に示すものではＳ　ｉ　Ｃ１４やＧｅα４
等の原料液２を貯えた気密の原料タンク１はヒータ３に
よって加熱され、原料液２の一部は気化して、原料タン
クｌの温度における蒸気圧の原料ガスとして上部空間４
に充満される。上部空間４に充満された原料ガスは開閉
弁６を介して導出される配管５、複数ｏ分岐管５．．５
．、５．ニ分しテ、ＭＡＤ法の反応容器１２に設けられ
たバーナ１１．．１１．。
１１、にそれぞれ送られる。分岐された配管５１゜５、
．５．にはそれぞれ自動（手動でもよい）開閉弁７．．
７．．７．、流量制御装置８．　、８．、８．が介装さ
れている。また配管５１＋５１＋５３には各径流量制御
装置８１　ｐ　８！　ｒ　ｓ、と自動開閉弁７１＋７、
．７ｓの間に管内パージ用窒素ガスを供給する配管９、
分岐配管９．　、９．、９．が自動（手動でもよい）開
閉弁１０＋、１０２．１０ｇを介して接続されている。
第１図に示す本発明による原料供給装置によれば自動開
閉弁１０．と７１．１０宜と７．．１０゜と７．とはそ
れぞれ連動していて、原料供給中は自動開閉弁７．　、
７．、７．が開で自動開閉弁ｔｏ、、　１０．、１０．
が閉となってバーナｌｌＩ、１１宜。
１１、を介して原料ガスを反応容器１２に供給し、原料
供給をしていないときは自動開閉弁７、、７．、７．が
閉で、自動開閉弁１０．．１０．。
１０、は開となって窒素ガスを配管５１　＋　５ｔ　ｔ
　５ｍの中へそれぞれ送給して配管保護のパージを行な
う。尚、反応容器１２に取り付けられたバーナｌ　１１
　、１１４　、１１ｇへはそれぞれ所定の流量の原料ガ
スが流量制御装置８．．８．．８．によつて供給される
。バーナ１１．、　ｌｉｔ、　１１．　　はそれぞれ独
立なバーナであることもあり、多重管バーナの異なるポ
ートであることもある。
かくして反応容器１２内に設けられた回転する出発母材
１４上に原料ガスが反応し、ガラス多孔質母材として堆
積され、徐々に引き上げられ、光フアイバ母材１３が次
第に形成される。第２図は本発明の他の実施例の構成図
を示す。第２図と第１図に示すものとを比較すると、第
１図に示すものは、原料タンクｌから配管５が開閉弁６
を介して導出され、配管５から直接配管５１，５！＋５
３が分岐されている。これに対し、第２図に示す実施例
では原料タンクエから導出された配管５は圧力吸収手段
としてのガス溜め１５に配管され、配管５１　＊　５１
　＋　ｓ、はガス溜め１５から導出されている。
第１図に示す実施例のものは配管５１＋５１＋５３の基
部が、同径の配管５に直接配管されているため、自動開
閉弁のいずれかが急激に開放あるいは閉じられたり、流
量制御装置のいずれかが急激に流量制御することによっ
て、いずれかの配管で原料ガスの急激な流量変化が起っ
た場合、他の配管に挿入された流量制御装置は正確な流
量制御ができなくなることが起った。ところで、流量制
御装置ｓ、　ｌ　ｇ、　ｔ８３が正確な流量制御を行な
うためには一次側と二次側では圧力差が０．５〜１．ｏ
　’ｐ、イーＧ程度必要である。また、配管等の部品の
耐熱性の問題により原料タンクｌの温度ｔ６まり上げら
れないこともあって、−次側圧力はおまり高くできずに
低い圧力差の状態で使用されている。また流量制御装置
は緩やかな圧力変化には応答できるが、急激な圧力変化
には追随できないこともらって、第１図に示す構成のも
のでは、配管５□Ｈｓ、　＋　”３の何れかの流量に急
激な変動があると、他の配管の流量に影響を与えること
が起った。尚、バーナ１１１１１１！＋１１、及び出発
母材１４を装備した反応容器１２は反応装置を構成して
いる。
第２図に示すものは配管５．．５．．５．がガス溜め１
５を介して配管されている。このため一つの配管に起っ
た急激な流量変動の影響が他の配管に及ぶことがなくな
り、各配管の流量制御装置が精密にかつ安定して流量を
制御できるようになった。尚第２図中第１図と同一番号
は第１図の部分と同一部分を示す。
第３図は本発明の他の実施例の構成図である。第３図に
示すものは原料タンクｌから亘　。
接複数本の配管５１＋５１＋５ｍが直接配管されていて
、圧力吸収手段として、原料タンクｌの上部空間４を利
用している。第３図中第１図と同一番号は第１図の部分
と同一部分を示す。
第４図は本発明の更に他の実施例の構成図を示す。第４
図に示すものは原料タンクｌから導出された、断面積が
分岐配管５１ｔ５ｔ１５ｇの合計の断面積よりも大きい
断面積をもつガス溜り兼配管１６は圧力吸収手段を構成
している。その他の構成は第１図に示すものと変らない
。第４図中第１図に示す番号と同一番号の部分は第１図
に示す部分と同一である。
第５図は本発明の更に他の実施例の構成図を示す。第５
図に示すものは分岐配管５１ｙ”！＋５、と配管５との
間に何個にガス溜め１５．　、１５．。
１５、を配備したものであり、分岐配管同志の流量の急
激な変動の影響を防止している。第５図中、第１図と同
一番号の部分は第１図の部分と同一である。
で発明の効果〉 本発明による原料供給装置によれば、単一の原料タンク
からの原料ガスを、反応容器に設けられた複数個のバー
力に、あるいは多重管バーナの複数のポートに、それぞ
れ自動開閉弁と流量制御装置を介装した複数の配管を介
して送給することによって、任意のバーナに所定の流量
の原料ガスを独立に供給することができ、原料供給装置
が全体として小型化され、装置全体のコストが低下され
、製品コストが低下された。
また、原料タンクと分岐配管との間に圧力吸収手段を含
む構成のものではさらに分岐配管間の原料ガスの流量の
急激な変動の影響がなく、各配管による原料ガスの供給
は精密にかつ安定して制御できるようになった。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第５図は本発明による原料供給装置の実施
例の構成図、第６図及び第７図は従来の原料供給装置の
構成図である。 図　　面　　中、 １は原料タンク、２は原料液、３はヒータ、４は上部空
間、５　、５．、５．、５．は配管、６は開閉弁、７１
＋　７２　＋　７３は自動開閉弁、８１＋８！Ｔ８Ｓは
流量制御装置、９．．９．．９．は配管、１０．．１０
．。 １０ｊは自動開閉弁、１１１．１１１．　ｌ１ｍはバー
ナ、１２は反応容器、１３は光フアイバ母材、１４は出
発母材、１５　、１５１．１５１．１５３はガス溜ジ、
１６はガス溜り無配管である。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）大気中の酸素または水分と反応する原料液を収容
    する気密な原料タンクと、該原料タンクの原料液を加熱
    する加熱手段と、上記原料タンクで気化された原料ガス
    を反応装置へ導く配管と、該配管に装荷された開閉弁及
    び流量制御装置からなる原料供給装置において、上記原
    料タンクから上記反応装置へ導く配管が複数本からなり
    、各配管にそれぞれ開閉弁及び流量制御装置を備えてい
    ることを特徴とする原料供給装置。
  2. （２）上記原料タンクから反応装置へ導出されるそれぞ
    れに開閉弁及び流量制御装置を備えた配管がそれぞれ直
    接上記原料タンクから導出されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載の原料供給装置。
  3. （３）上記反応装置が１個または複数のガラスファイバ
    母材製造用反応容器であり、上記複数本の配管の端末が
    該反応容器に取り付けられた１本または複数本の多重管
    バーナの異なるポートへ接続されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載の原料供給装置。
  4. （４）上記原料タンクと上記複数本の配管の間に、上記
    配管のいずれかの流量の急激な変化が他の配管の流量に
    影響を与えないための圧力吸収手段が設けられているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の原料供給装
    置。
  5. （５）上記圧力吸収手段がガス溜りであつて、上記開閉
    弁と流量制御装置を備えた複数本の配管が、該ガス溜り
    から導出されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    ２項記載の原料供給装置。
  6. （６）上記圧力吸収手段がガス溜りであつて、上記開閉
    弁と流量制御装置をそれぞれに備えた複数本の配管がそ
    れぞれガス溜りを介して上記原料タンクから導出されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の原料
    供給装置。
  7. （７）上記原料タンクと上記複数本の配管との間に、こ
    れら複数本の配管の合計断面積より大きい断面積をもの
    配管が配設されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第２項記載の原料供給装置。
JP60092272A 1985-05-01 1985-05-01 原料供給装置 Pending JPS61254242A (ja)

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