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KR20040095428A - Feeding device of porous glass preform material gas - Google Patents

Feeding device of porous glass preform material gas Download PDF

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Publication number
KR20040095428A
KR20040095428A KR1020030028114A KR20030028114A KR20040095428A KR 20040095428 A KR20040095428 A KR 20040095428A KR 1020030028114 A KR1020030028114 A KR 1020030028114A KR 20030028114 A KR20030028114 A KR 20030028114A KR 20040095428 A KR20040095428 A KR 20040095428A
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KR
South Korea
Prior art keywords
gas
porous glass
raw material
base material
glass base
Prior art date
Application number
KR1020030028114A
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Korean (ko)
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KR100990792B1 (en
Inventor
쯔무라히로시
고이데히로유끼
Original Assignee
신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 filed Critical 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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Publication of KR20040095428A publication Critical patent/KR20040095428A/en
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Abstract

PURPOSE: Provided is a device for supplying a charge gas of a porous glass preform for optical fiber, comprising no droplets, to a burner for vapor-phase synthesis of the preform, so as to prevent the change in flow of charge gas and to produce the preform in a stable manner with no extra cost. CONSTITUTION: The device for supplying a charge gas for a porous glass preform comprises a vaporizer(14) for vaporizing raw materials for the porous glass preform to be subjected to vapor-phase synthesis, wherein the vaporizer(14) is connected to a knock-out container(19) for removing droplets from the charge gas, and the knock-out container(19) is connected, in turn, to a burner(25) for forming the porous glass preform via a duct(20) for supplying the charge gas.

Description

다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치{FEEDING DEVICE OF POROUS GLASS PREFORM MATERIAL GAS}Feeding device of porous glass base material gas {FEEDING DEVICE OF POROUS GLASS PREFORM MATERIAL GAS}

본 발명은, 광섬유의 원재료가 되는 다공질 유리 모재를 기상(氣相) 합성하는 버너로, 원료 가스를 공급하는 장치에 관하 것이다.This invention relates to the apparatus which supplies raw material gas with the burner which gas-phase synthesizes the porous glass base material used as a raw material of an optical fiber.

광섬유는, 상온 상압에서 액상인 테트라클로로실란이나 테트라클로로게르마늄과 같은 원료액이 기화된 원료 가스를 버너의 산수소 화염에 의해 가수 분해시켜, 생성한 유리 미립자를 퇴적시키는 기상 합성에 의해 얻은 다공질 유리 모재를원재료로 하고 있다. 이 모재를 소결하여 탈수 및 투명 유리화하고, 연신 후, 선으로 뽑으면 광섬유를 얻을 수 있다.The optical fiber is a porous glass base material obtained by vapor phase synthesis in which a raw material gas such as tetrachlorosilane or tetrachloro germanium, which is liquid at room temperature and atmospheric pressure, is hydrolyzed by an oxyhydrogen flame of a burner to deposit the formed glass fine particles. It is made from raw materials. The base material is sintered, dehydrated and transparent vitrified, stretched, and then drawn by a line to obtain an optical fiber.

이 원료액은, 가열하여 비등시키는 기화기에 의해 기화되어 단일 조성의 원료 가스가 되거나, 캐리어 가스인 아르곤 가스나 산소 가스로 버블링하는 기화기에 의해 기화되어 평형 증기압의 분압을 갖는 원료 가스가 되거나 한 후, 가스 유량이 조정되어 버너로 공급된다.The raw material liquid is vaporized by a vaporizer that is heated and boiled to become a raw material gas of a single composition, or vaporized by a vaporizer that is bubbled with argon gas or oxygen gas, which is a carrier gas, to a raw material gas having a partial pressure of equilibrium vapor pressure. After that, the gas flow rate is adjusted and supplied to the burner.

원료 가스는 기화시에 비등한 거품이나 버블링한 기포가 원료액의 액면에서 튀어 비산한 미스트라 불리우는 미소한 액적을 소량 포함하고 있다. 이 액적은 원료액 중의 고비점물(高費點物)이나 고형물의 불순 이물질이 혼합되어 있는 일도 있다.The raw material gas contains a small amount of micro droplets called mists in which bubbles boiled or bubbles bubbled out of the raw material liquid at the time of vaporization are scattered. This droplet may contain a mixture of high-boiling substances or solid impurities in the raw material liquid.

버너로 공급되는 원료 가스가 액적을 포함하고 있으면, 버너로의 유량을 조정하는 매스 플로우 제어기(질량 유량 제어 장치), 필터, 배관 등의 정밀한 공급 경로에 액적이 부착되는 결과 원료 가스가 유량 변동되거나, 액적 중 불순 이물질이 막히는 결과 원료 가스가 흘러 없어지거나 하여, 다공질 유리 모재가 안정되게 형성될 수 없게 된다. 또한, 공급 경로가 일단 폐색되어 버리면, 폐색 부분을 교체해야 하고, 번거로운데다가 막대한 비용이 들게 된다.If the source gas supplied to the burner contains droplets, the resultant gas may be flow rate fluctuated as a result of droplets being attached to a precise supply path such as a mass flow controller (mass flow controller), a filter, or a pipe that adjusts the flow rate to the burner. As a result, clogging of impurities in the droplets causes the source gas to flow away, and the porous glass base material cannot be stably formed. In addition, once the supply path is obstructed, the obstruction must be replaced, which is cumbersome and costly.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 광섬유의 원재료가 되는 다공질 모재를 기상 합성하는 버너로, 액적을 포함하지 않은 원료 가스를 공급하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus for supplying a raw material gas containing no droplets as a burner for vapor-phase synthesizing a porous base material as a raw material of an optical fiber.

도1은 본 발명을 적용하는 다공질 유리 모재 원료액의 공급 장치의 실시예를 도시한 골격 구성도.1 is a skeleton configuration diagram showing an embodiment of a supply apparatus for a porous glass base material stock solution to which the present invention is applied.

도2는 본 발명을 적용하는 다공질 유리 모재 원료액의 공급 장치의 다른 실시예를 도시한 부분 골격 구성도.Fig. 2 is a partial skeleton configuration diagram showing another embodiment of the supply apparatus of the porous glass base material stock solution to which the present invention is applied.

도3은 본 발명을 적용하는 다공질 유리 모재 원료액의 공급 장치의 다른 실시예를 도시한 부분 골격 구성도.3 is a partial skeleton configuration diagram showing another embodiment of the supply apparatus of the porous glass base material stock solution to which the present invention is applied.

도4는 본 발명을 적용하는 다공질 유리 모재 원료액의 공급 장치의 다른 실시예를 도시한 부분 골격 구성도.4 is a partial skeleton configuration diagram showing another embodiment of the supply apparatus of the porous glass base material stock solution to which the present invention is applied.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

11 : 저장 용기11: storage container

12 : 원료액12: raw material liquid

13 : 유량 조정 밸브13: flow control valve

14 : 기화기14: carburetor

15 : 공간15: space

16 : 원료액16: raw material liquid

17 : 열원17: heat source

18 : 원료 가스 송출 배관18: raw material gas sending pipe

19 : 노크 아웃 용기19: knock out containers

20 : 원료 가스 공급 배관20: raw material gas supply piping

21 : 가열 히터21: heating heater

22 : 필터22: filter

23 : 매스 플로우 제어기23: mass flow controller

24 : 보온 히터24: insulation heater

25 : 버너25: burner

26 : 다공질 유리 모재26: porous glass base material

30 : 환류관30: reflux pipe

31, 32 :배플31, 32: baffle

상기한 목적을 달성하기 위해 이루어진 본 발명의 다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치는, 실시예에 대응하는 도1을 참조하여 설명하면, 기상 합성되는 다공질 유리 모재의 원료액(16)의 기화기(14)가 기화된 원료 가스의 송출 배관(18)을 거쳐, 원료 가스 중 액적을 제거하는 노크 아웃 용기(19)에 접속하고, 노크 아웃 용기(19)가 원료 가스의 공급 배관(20)을 거쳐, 다공질 유리 모재 합성 버너(25)에 접속하고 있다.The vaporizing apparatus 14 of the raw material liquid 16 of the porous glass base material synthesize | combined by gas phase is demonstrated with reference to FIG. 1 corresponding to an Example, The supply apparatus of the porous glass base material raw material gas of this invention made in order to achieve said objective. ) Is connected to the delivery pipe 18 of the vaporized raw material gas, connected to the knock-out container 19 for removing the droplets in the raw material gas, and the knock-out container 19 is passed through the supply pipe 20 of the raw material gas, It is connected to the porous glass base material synthesis burner 25.

노크 아웃 용기(19)는, 예를 들어 빈 탱크이다. 원료 가스가 송출 배관(18)을 지나 이 탱크(19)에 서서히 유입하면, 원료 가스 중 액적은 침강한다. 그 결과, 액적을 거의 포함하지 않은 원료 가스가 탱크(19)의 상방으로 모이고, 탱크(19)의 상부에 있는 원료 가스 공급 배관(20)을 지나, 버너(25)로 공급된다.The knock-out container 19 is an empty tank, for example. When source gas flows in into this tank 19 gradually through the delivery piping 18, the droplet in source gas will settle. As a result, the source gas which hardly contained the droplet collects above the tank 19, passes through the source gas supply piping 20 in the upper part of the tank 19, and is supplied to the burner 25. FIG.

기화기(14)가 노크 아웃 용기(19)와 일체화하고, 기화기(14) 내에서 액적이 비산해도 기화기(14) 상부에 있는 송출 배관(18)에까지 도달하지 않을 정도의 충분한 공간(15)을 갖고 있어도 좋다. 이에 의해, 액적을 포함하지 않은 원료 가스가 버너(25)로 공급된다.The vaporizer 14 is integrated with the knock-out container 19, and has enough space 15 so that even if the droplets scatter in the vaporizer 14, the vaporizer 14 does not reach the delivery pipe 18 located above the vaporizer 14. You may be. As a result, the raw material gas containing no droplets is supplied to the burner 25.

노크 아웃 용기(19) 내로의 원료 가스의 단위 면적당 질량 유량은, 300 ㎏/㎡h 이하인 것이 바람직하다. 이보다 많으면 노크 아웃 용기(19) 내를 상승하는 원료 가스의 기세가 지나치게 강하여, 액적이 침강하지 않고 날아 오르므로, 원료 가스 중 액적을 제거할 수 없다.The mass flow rate per unit area of the source gas into the knock-out container 19 is preferably 300 kg / m 2 h or less. If there is more than this, the momentum of the raw material gas which rises in the knock-out container 19 is too strong, and a droplet will fly without settling, and it cannot remove a droplet in source gas.

다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치는, 도2에 도시한 바와 같이 송출배관(18)이 노크 아웃 용기(19) 내에까지 삽입되어 있고, 그 선단부가 하향으로 되어 있어도 좋다.In the supply apparatus of the porous glass base material raw material gas, as shown in FIG. 2, the delivery piping 18 is inserted in the knock-out container 19, and the tip part may be downward.

다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치는, 노크 아웃 용기(19) 내에 액적의 확산을 방지하는 부재가 설치되어 있어도 좋다. 이 부재는, 예를 들어 도3에 도시한 바와 같이 하향으로 절곡된 차폐판으로 이루어지는 배플(31)이라도 좋다. 또한 이 부재는, 도4에 도시한 바와 같이 넓게 송출 배관(18)을 덮는 차폐 평판인 배플(32)이라 좋다. 또한 이 부재는, 노크 아웃 용기(19) 내에서 상방으로부터 송출 배관(18)을 향하여 가스를 분출하는 디미스터라도 좋다.In the supply apparatus of the porous glass base material raw material gas, the member which prevents the spread of a droplet may be provided in the knock-out container 19. This member may be the baffle 31 which consists of a shielding plate bent downward, for example as shown in FIG. This member may be referred to as baffle 32, which is a shielded flat plate covering the delivery pipe 18 widely as shown in FIG. In addition, this member may be a demister which blows gas toward the delivery pipe 18 from above in the knock-out container 19.

원료 가스 공급 배관(20)이 원료액의 압력에 있어서의 비점 이상으로 가열하는 히터(21, 24)를 갖고 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the source gas supply piping 20 has the heaters 21 and 24 which heat above the boiling point in the pressure of a raw material liquid.

히터는 원료액의 압력에 있어서의 비점 이상으로 원료 가스 중 액적을 완전히 기화시키는 가열 히터(21)와, 그것을 거친 원료 가스를 보온하는 히터(24)라도 좋다.The heater may be a heating heater 21 for completely vaporizing droplets in the source gas above the boiling point in the pressure of the source liquid and a heater 24 for insulating the source gas having passed therethrough.

가열 히터(21)는 이중관식 열교환기나, 쉘 튜브 열교환기가 바람직하고, 단순한 구조인 이중관식 열교환기가 한층 더 바람직하다. 가열 히터(21)에 의해, 원료 가스는 그 압력 하에서의 원료액의 비점보다도 20 ℃ 이상 높게 가열되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어 원료액이 압력 0.1 ㎫G에서 비점 80 ℃인 테트라클로로실란인 경우에는, 약 100 ℃로 가열된다. 노크 아웃 용기(19)에서 제거할 수 없었던 극미소한 액적이 잔존하고 있어도, 가열 히터(21)에 의해 완전히 기화된다.The heating heater 21 is preferably a double tube heat exchanger or a shell tube heat exchanger, and more preferably a double tube heat exchanger having a simple structure. It is preferable that the source gas is heated 20 degreeC or more higher than the boiling point of the source liquid under the pressure by the heater heater 21. For example, when a raw material liquid is tetrachlorosilane which has a boiling point of 80 degreeC by the pressure of 0.1 MpaG, it heats to about 100 degreeC. Even if a minute droplet which could not be removed from the knock-out container 19 remains, it is completely vaporized by the heating heater 21.

보온 히터(24)는 전기 히터, 가열 매체 오일을 열원으로 하는 히터 및 스팀을 열원으로 하는 히터인 것이 바람직하다. 이 보온 히터(24)에 의해 원료 가스는 원료액의 압력에 있어서의 비점 이상으로 가열 히터의 가열 온도 미만의 적절한 온도로 보온되고, 응축하는 일 없이 완전히 기화한 상태로 버너(25)에 공급된다.It is preferable that the thermal insulation heater 24 is an electric heater, the heater which uses a heating medium oil as a heat source, and the heater which uses steam as a heat source. By this heat retention heater 24, raw material gas is warmed to the appropriate temperature below the heating temperature of a heating heater more than the boiling point in the pressure of a raw material liquid, and is supplied to the burner 25 in the state fully vaporized without condensation. .

기화기(14)는 상하 거울판으로 한 원통 종형 또는 원통 횡형인 것이 바람직하고, 내압이면서 일정하게 기화시키기 쉬운 원통 종형이면 한층 더 바람직하다. 기화기(14)의 외벽에 전기 히터, 스팀, 가열 매체 오일과 같은 열원(17)이 설치되어 있다. 기화기(14)의 열원(17)은 원료액(16)에 투입되어 원료액(16)을 직접 가열하는 스팀 환류 튜브 및 전기 히터라도 좋다.It is preferable that the vaporizer | carburetor 14 is a cylindrical vertical type or a cylindrical horizontal type which used the up-and-down mirror board, and it is still more preferable if it is a cylindrical vertical type which is easy to vaporize uniformly with internal pressure. On the outer wall of the vaporizer | carburetor 14, the heat source 17, such as an electric heater, steam, and a heating medium oil, is provided. The heat source 17 of the vaporizer | carburetor 14 may be a steam reflux tube and an electric heater which are injected into the raw material liquid 16 and directly heat the raw material liquid 16.

또한 기화기(14)는 불활성 가스를 버블링시키면서 가열하는 것이라도 좋다.The vaporizer 14 may be heated while bubbling an inert gas.

이 다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치를 이용하면, 액적을 포함하지 않은 원료 가스를 버너(25)로 안정되게 공급할 수 있다.By using this porous glass base material feed gas supply device, the raw material gas containing no droplets can be stably supplied to the burner 25.

이하, 본 발명을 적용하는 다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the Example of the supply apparatus of the porous glass base material raw material gas to which this invention is applied is explained in full detail.

도1은 다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치의 골격 구성도이다.1 is a skeleton configuration diagram of a device for supplying a porous glass base material gas.

이 장치는 원료액 저장 용기(11)로 연결되어 있는 기화기(14)가 원료 가스 송출 배관(18)을 거쳐 노크 아웃 용기(19)에 접속하고, 노크 아웃 용기(19)가 원료 가스 공급 배관(20)을 거쳐서 버너(25)에 접속되어 있다.In this apparatus, the vaporizer 14 connected to the raw material liquid storage container 11 is connected to the knock-out container 19 via the raw material gas delivery pipe 18, and the knock-out container 19 is connected to the raw material gas supply pipe ( It is connected to the burner 25 via 20).

저장 용기(11)의 상부에 질소 가스원이 연결되어 있다. 이 저장 용기(11)에 테트라클로로실란, 테트라클로로게르마늄, 또는 할로겐화 알킬실란과 같은 다공질 유리 모재 원료액(12)이 충전되어 있다. 이 저장 용기(11)의 하부로부터, 유량 조정 밸브(13)를 갖는 보급관이 연장되어, 기화기(14)의 바닥 근방에까지 삽입되어 있다.The nitrogen gas source is connected to the upper part of the storage container 11. The storage container 11 is filled with a porous glass base material stock 12 such as tetrachlorosilane, tetrachlorogermanium, or halogenated alkylsilane. From the lower part of this storage container 11, the supply pipe which has the flow regulating valve 13 is extended, and is inserted in the vicinity of the bottom of the vaporizer | carburetor 14.

기화기(14)는 원통 종형이며, 열원(17)인 전기 히터가 외벽을 둘러싸고 있고, 다공질 유리 모재 원료액(16)이 충전되어 있다. 원료 가스 송출 배관(18)이 기화기(14)의 상부로부터 연장되고, 빈 탱크인 노크 아웃 용기(19)의 본체부의 중간 정도에 접속되어 있다.The vaporizer | carburetor 14 is a cylindrical longitudinal type, the electric heater which is the heat source 17 surrounds the outer wall, and the porous glass base material raw material 16 is filled. The raw material gas sending pipe 18 extends from the upper part of the vaporizer | carburetor 14, and is connected to the intermediate degree of the main-body part of the knock-out container 19 which is an empty tank.

송출 배관(18)은 노크 아웃 용기(19)의 내부에까지 삽입되어 있는 것이 바람직하다. 또, 도2와 같이 송출 배관(18)은 선단부가 수직인 하향으로 되어 있어도 좋다. 도3과 같이, 노크 아웃 용기(19) 내에서 송출 배관(18)보다도 높은 내벽으로부터 돌출하여 하향으로 절곡되어 송출 배관(18)의 선단부를 차단하는 차폐판인 배플(31)이 설치되어 있어도 좋다. 도4와 같이, 노크 아웃 용기(19)의 내벽으로부터 수평으로 돌출하여 송출 배관(18)보다도 높게 설치되고, 송출 배관(18)을 덮으면서, 용기(19)의 동체의 절반 이상을 막는 차폐 평판인 배플(32)이 설치되어 있어도 좋다. 노크 아웃 용기(19)의 상방으로 내부를 향하여 가스를 분출하는 디미스터라도 좋다. 이들을 조합하면 액적의 확산이 한층 더 적어진다.The delivery pipe 18 is preferably inserted into the knock-out container 19. In addition, as shown in FIG. 2, the discharging pipe 18 may be vertically downward. As shown in Fig. 3, a baffle 31 which is a shielding plate which protrudes from the inner wall higher than the delivery pipe 18 and is bent downward in the knock-out container 19 to block the tip end of the delivery pipe 18 may be provided. . As shown in Fig. 4, a shielding plate which protrudes horizontally from the inner wall of the knock-out container 19 and is installed higher than the delivery pipe 18, and covers at least half of the body of the container 19 while covering the delivery pipe 18. Phosphorus baffle 32 may be provided. It may be a demister that blows gas upwards above the knock-out container 19. Combining them further reduces the diffusion of the droplets.

노크 아웃 용기(19)의 하부로부터, 필요에 따라서, 개폐 밸브와 역지 밸브를 갖는 환류관(30)이 연장되어, 기화기(14)에 삽입되어 있다.From the lower part of the knock-out container 19, the reflux tube 30 which has an opening-closing valve and a check valve is extended and inserted in the vaporizer | carburetor 14 as needed.

노크 아웃 용기(19)의 상부로부터, 이중관식 열교환기인 가열 히터(21)를 갖는 원료 가스 공급 배관(20)이 연장되어 있다. 그 앞에서 원료 가스 공급 배관(20)이 분기되고, 각각에 필터(22)와 매스 플로우 제어기(23)가 설치되고, 그주위에 전기 히터인 보온 히터(24)가 설치되어 있다. 매스 플로우 제어기(23)는 버너(25)에 접속하고 있다. 버너(25)는 수소 가스원 및 산소 가스원에 연결되어 있다.From the upper part of the knock-out container 19, the source gas supply piping 20 which has the heating heater 21 which is a double tube type heat exchanger is extended. The raw material gas supply piping 20 is branched in front of it, the filter 22 and the mass flow controller 23 are provided in each, and the heat insulation heater 24 which is an electric heater is provided in the periphery. The mass flow controller 23 is connected to the burner 25. The burner 25 is connected to a hydrogen gas source and an oxygen gas source.

이 다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치는, 아래와 같이 동작한다.This porous glass base material supply device operates as follows.

저장 용기(11)에 질소 가스를 도입한다. 유량 조정 밸브(13)를 개폐 또는 개방도 조정하고, 기화기(14)에 원료액(16)이 항상 충분히 충전되어 있도록, 저장 용기(11)의 원료액(12)을 수시 보충한다.Nitrogen gas is introduced into the storage container 11. The flow rate control valve 13 is opened or closed, and the raw material liquid 12 of the storage container 11 is replenished at any time so that the vaporizer 14 is always sufficiently filled with the raw material liquid 16.

기화기(14)의 전기 히터(17)에서, 기화기(14) 내의 원료액(16)을 가열하여 비등시킨다. 원료액(16)은, 비등시에 액면에서 거품이 튀어 비산한 미소한 액적을 포함한 원료 가스가 된다.In the electric heater 17 of the vaporizer | carburetor 14, the raw material liquid 16 in the vaporizer | carburetor 14 is heated and boiled. The raw material liquid 16 becomes a raw material gas containing the micro droplets which splashed and scattered from the liquid surface at the time of boiling.

이 원료 가스는 기화기(14)로부터 원료 가스 송출 배관(18)을 지나, 노크 아웃 용기(19)로 완만하게 유입된다. 원료 가스에 포함되어 있는 액적은, 노크 아웃 용기(19) 내에서 자중을 위해 침강하고, 응집하여 결국은 액형이 되어 노크 아웃 용기(19) 내 바닥에 저장된다. 응집액이 어느 정도 모이면, 개폐 밸브를 개방하여 환류관(30)을 지나, 기화기(14)로 복귀된다. 또, 이 개폐 밸브를 항상 개방하고 있어도 좋다.This source gas flows gently from the vaporizer | carburetor 14 to the source gas delivery piping 18, and to the knock-out container 19. FIG. The droplets contained in the source gas are settled in the knock-out container 19 for their own weight, aggregate, and eventually form a liquid and are stored at the bottom in the knock-out container 19. When the aggregate liquid accumulates to some extent, the open / close valve is opened to pass through the reflux tube 30 and return to the vaporizer 14. Moreover, you may always open this open / close valve.

한편, 노크 아웃 용기(19) 내의 상방에 아주 약간 극미세한 액적이 잔존하는 것이 있는 원료 가스가 저장된다. 이 원료 가스는 노크 아웃 용기(19)로부터 원료 가스 공급 배관(20)으로 흐르고, 가열 히터(21)에서 원료액의 압력에 있어서의 비점 이상으로 가열되어, 완전히 기화된다.On the other hand, the raw material gas in which the very small droplets remain slightly above the knock-out container 19 is stored. This raw material gas flows from the knock-out container 19 to the raw material gas supply pipe 20, and is heated in the heating heater 21 above the boiling point in the pressure of the raw material liquid and completely vaporized.

완전히 기화한 원료 가스는 분기되어 흐르고, 보온 히터(24)로 데우면서, 필터(22)를 통과하여 매스 플로우 제어기(23)로 유량이 조정되어, 버너(25)로 공급된다.The completely vaporized raw material gas flows branched, is heated by the warm heater 24, passes through the filter 22, the flow rate is adjusted to the mass flow controller 23, and is supplied to the burner 25.

버너(25)의 산수소 화염에 의해 원료 가스는 가수 분해된다. 이에 의해 생성한 유리 미립자를 퇴적시켜, 다공질 유리 모재(26)가 형성된다.The raw gas is hydrolyzed by the oxyhydrogen flame of the burner 25. The glass fine particles thus produced are deposited to form a porous glass base material 26.

상기 실시예에 따라서 다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치를 이용하여, 다공질 유리 모재를 제조한 예를 이하의 제1 실시예 및 제2 실시예에 나타낸다.The example which manufactured the porous glass base material using the supply apparatus of a porous glass base material raw material according to the said Example is shown to the following 1st Example and 2nd Example.

<제1 실시예><First Embodiment>

다공질 유리 모재 원료액(16)으로서 테트라클로로실란을 이용하였다. 기화기(14)의 운전 압력은 0.1 ㎫G였다. 노크 아웃 용기(19)로서 직경 1100 ㎜에서 단면적 0.95 ㎡인 것을 이용하고, 거기에서 원료 가스 공급 배관(20)으로 흐른 원료 가스를 가열 히터(21)에서 110 ℃로 가열하고, 가열 히터(21)로부터 필터(22)와 매스 플로우 제어기(23)를 지나 버너(25)에 이르기까지의 원료 가스 공급 배관을 보온 히터(24)에서 100 ℃로 따뜻하게 하였다. 원료 가스를 배치 운전이 가능한 16대의 버너(25)로 공급하였다. 배치 운전하고 있는 버너(25)의 수의 변동과 함께, 기화기(14)로부터 노크 아웃 용기(19)로 흐르는 원료 가스의 질량 유량은 150 내지 250 ㎏/h였으므로, 노크 아웃 용기(19) 내로의 단위 면적당의 질량 유량은 158 내지 263 ㎏/㎡h로 변동하였다.Tetrachlorosilane was used as the porous glass base material stock solution 16. The operating pressure of the vaporizer | carburetor 14 was 0.1 MpaG. As the knock-out container 19, a raw material gas having a cross-sectional area of 0.95 m 2 at a diameter of 1100 mm was used, and the raw material gas flowing there from the raw material gas supply pipe 20 was heated to 110 deg. C by the heating heater 21, and the heating heater 21 The raw material gas supply pipe from the filter 22 and the mass flow controller 23 to the burner 25 was warmed to 100 ° C. by the thermal insulation heater 24. The source gas was supplied to 16 burners 25 capable of batch operation. Since the mass flow rate of the source gas flowing from the vaporizer 14 to the knock-out container 19 with the fluctuation | variation of the number of the burners 25 which are batch operation | movement was 150-250 kg / h, into the knock-out container 19 The mass flow rate per unit area varied from 158 to 263 kg / m 2 h.

공급 장치를 6개월 계속하여 운전하였지만, 공급 장치는 아무곳도 폐색되지 않았다. 그 사이, 원료 가스의 버너(25)로의 공급량은 안정되어 있으며, 다공질유리 모재(26)를 연속적으로 형성할 수 있었다.The feeder continued to operate for six months, but the feeder was not blocked anywhere. In the meantime, the supply amount of source gas to the burner 25 was stable, and the porous glass base material 26 was able to be formed continuously.

<제2 실시예>Second Embodiment

다공질 유리 모재 원료액(16)으로서 테트라클로로실란을 이용하였다. 기화기(14)의 운전 압력은 0.05 ㎫G였다. 노크 아웃 용기(19)로서 직경 800 ㎜에서 단면적 0.50 ㎡인 것을 이용하고, 거기에서 원료 가스 공급 배관(20)으로 흐른 원료 가스는 가열 히터를 이용하지 않고, 버너(25)에 이르기까지의 원료 가스 공급 배관을 보온 히터(24)에서 100℃로 따뜻하게 하였다. 원료 가스를 배치 운전이 가능한 18대의 버너(25)로 공급하였다. 배치 운전하고 있는 버너(25)의 수의 변동과 함께, 기화기(14)로부터 노크 아웃 용기(19)로 흐르는 원료 가스의 질량 유량은 20 내지 40 ㎏/h이므로, 단위 면적당의 질량 유량은 40 내지 80 ㎏/㎡h로 변동하였다.Tetrachlorosilane was used as the porous glass base material stock solution 16. The operating pressure of the vaporizer | carburetor 14 was 0.05 MpaG. As the knock-out container 19, a raw material gas having a cross-sectional area of 0.50 m 2 at a diameter of 800 mm is used, and the raw material gas flowing there from the raw material gas supply pipe 20 does not use a heating heater, but the raw material gas up to the burner 25 is used. The supply piping was warmed to 100 ° C. in the warming heater 24. The source gas was supplied to 18 burners 25 capable of batch operation. Since the mass flow rate of the source gas which flows from the vaporizer 14 to the knock-out container 19 with the fluctuation | variation of the number of the burners 25 which are batch-operating is 20-40 kg / h, the mass flow rate per unit area is 40- It changed to 80 kg / m <2> h.

공급 장치를 6개월 계속하여 운전하였지만, 공급 장치는 아무곳도 폐색되지 않았다. 그 사이, 원료 가스의 버너(25)로의 공급량은 안정되어 있으며, 다공질 유리 모재(26)를 연속적으로 형성할 수 있었다.The feeder continued to operate for six months, but the feeder was not blocked anywhere. In the meantime, the supply amount of the source gas to the burner 25 was stable, and the porous glass base material 26 could be continuously formed.

이상, 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명의 다공질 모재 원료 가스의 공급 장치를 이용하면, 액적을 포함하지 않고 완전히 기화한 원료 가스를 버너로 안정되게 공급할 수 있다.As described above, when the porous base material gas supply device of the present invention is used as described in detail, it is possible to stably supply the source gas completely vaporized without the droplets to the burner.

기화기에 의해 원료액을 심하게 기화시켜 원료 가스에 액적이 많이 포함되어도, 버너에 공급하기까지 사이에 확실하게 액적을 제거할 수 있으므로, 기화 효율을 올릴 수 있다. 또한 서서히 기화시킬 필요가 없으므로 기화기를 소형화할 수 있다.Even if the raw material liquid is severely vaporized by the vaporizer and a large amount of liquid droplets are contained in the raw material gas, the droplets can be reliably removed until it is supplied to the burner, thereby increasing the vaporization efficiency. In addition, since it is not necessary to vaporize gradually, the vaporizer can be miniaturized.

또한, 액적을 포함하지 않은 원료 가스를 버너로 공급할 수 있으므로, 그것을 이용한 기상축 부착법(VAD법)이나 외부 부착 증착법(OVD법)의 기상 합성으로 형성한 다공질 유리 모재는 균질하며 품질이 우수하다.In addition, since the source gas containing no droplets can be supplied to the burner, the porous glass base material formed by vapor phase synthesis using the vapor phase deposition method (VAD method) or the external deposition method (OVD method) using the same is homogeneous and has excellent quality.

Claims (6)

기상 합성되는 다공질 유리 모재의 원료액의 기화기가, 기화된 원료 가스의 송출 배관을 거쳐 상기 원료 가스 중 액적을 제거하는 노크 아웃 용기에 접속하고, 상기 노크 아웃 용기가, 원료 가스의 공급 배관을 거쳐 다공질 유리 모재 합성 버너에 접속하고 있는 것을 특징으로 하는 다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치.The vaporizer of the raw material liquid of the porous glass base material synthesized in the gas phase is connected to a knock-out container for removing droplets in the source gas via a delivery pipe of vaporized source gas, and the knock-out container passes through a supply pipe of source gas. A porous glass base material feed device, which is connected to a porous glass base material synthesis burner. 제1항에 있어서, 상기 노크 아웃 용기 내로의 상기 원료 가스의 단위 면적당 질량 유량은, 300 ㎏/㎡h 이하인 것을 특징으로 하는 다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치.The mass flow rate per unit area of the said source gas into the said knockout container is 300 kg / m <2> h or less, The supply apparatus of the porous glass base material raw material gas of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 송출 배관이 상기 노크 아웃 용기 내에까지 삽입되어 있고, 그 선단부가 하향으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치.The porous glass base material supply device according to claim 1 or 2, wherein the delivery pipe is inserted into the knock-out container, and the tip thereof is downward. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 노크 아웃 용기 내에 상기 액적의 확산을 방지하는 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치.The apparatus for supplying a porous glass base material gas according to claim 1 or 2, wherein a member for preventing diffusion of the droplets is provided in the knock-out container. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 원료 가스 공급 배관이, 상기 원료액의 압력에 있어서의 비점 이상으로 가열하는 히터를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치.The porous glass base material feed gas supply device according to claim 1 or 2, wherein the raw material gas supply pipe has a heater that heats above a boiling point in the pressure of the raw material liquid. 제5항에 있어서, 상기 히터는, 상기 원료액의 압력에 있어서의 비점 이상으로 상기 원료 가스 중 액적을 완전히 기화시키는 가열 히터와, 그것을 거친 원료 가스를 보온하는 히터인 것을 특징으로 하는 다공질 유리 모재 원료 가스의 공급 장치.The porous glass base material according to claim 5, wherein the heater is a heating heater for completely vaporizing droplets in the raw material gas above a boiling point in the pressure of the raw material liquid and a heater for insulating the raw material gas having passed therethrough. Supply of raw gas.
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