JP2000211929A - シリカガラスの製造装置 - Google Patents
シリカガラスの製造装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、例えば気化したシリカガラス原料
を流量制御器を通してバーナに送り込むようにしたシリ
カガラス製造装置において、流量制御器の閉塞や故障を
防止し、また蒸気の圧力変動による品質不良を防止する
ことを目的とする。 【解決手段】 金属製容器６、７に貯留される液体状の
シリカガラス原料を蒸気発生機構８、９により気化し、
複数の通気路１１〜１３、１８に設けたＭＦＣ（質量流
量制御器）１４で流量を一定に制御しながらバーナ４ａ
〜４ｃに送り込み、ファイバ母材５を成長させるような
製造装置において、バッチ切替え等で各蒸気弁１５を閉
じて蒸気の流通を遮断した際、窒素ガス路１６の窒素ガ
ス弁１７を開いてＭＦＣ１４に加温した窒素ガスを流通
させるとともに、再開時にはコンピュータ２０により、
ＭＦＣ１４の流量がゼロからスタートして徐々に増加
し、一定時間後に定常流量となるよう制御する。
を流量制御器を通してバーナに送り込むようにしたシリ
カガラス製造装置において、流量制御器の閉塞や故障を
防止し、また蒸気の圧力変動による品質不良を防止する
ことを目的とする。 【解決手段】 金属製容器６、７に貯留される液体状の
シリカガラス原料を蒸気発生機構８、９により気化し、
複数の通気路１１〜１３、１８に設けたＭＦＣ（質量流
量制御器）１４で流量を一定に制御しながらバーナ４ａ
〜４ｃに送り込み、ファイバ母材５を成長させるような
製造装置において、バッチ切替え等で各蒸気弁１５を閉
じて蒸気の流通を遮断した際、窒素ガス路１６の窒素ガ
ス弁１７を開いてＭＦＣ１４に加温した窒素ガスを流通
させるとともに、再開時にはコンピュータ２０により、
ＭＦＣ１４の流量がゼロからスタートして徐々に増加
し、一定時間後に定常流量となるよう制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光通信用シ
リカガラスファイバ母材や、ＬＳＩフォトマスク基板と
なるシリカガラス母材の製造装置に関する。
リカガラスファイバ母材や、ＬＳＩフォトマスク基板と
なるシリカガラス母材の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば光通信用ファイバ母材の製
造においては、母材の原料となる四塩化珪素（ＳｉＣｌ
4 ）や屈折率を制御するためのドープ用化合物を気化さ
せて、酸水素火炎中で火炎加水分解反応を起こさせ、発
生したシリカ微粒子やドープ材料の微粒子を種棒上に付
着堆積することにより製造されるが、このような製造装
置として、例えば図２に示すような装置５１が知られて
いる。
造においては、母材の原料となる四塩化珪素（ＳｉＣｌ
4 ）や屈折率を制御するためのドープ用化合物を気化さ
せて、酸水素火炎中で火炎加水分解反応を起こさせ、発
生したシリカ微粒子やドープ材料の微粒子を種棒上に付
着堆積することにより製造されるが、このような製造装
置として、例えば図２に示すような装置５１が知られて
いる。
【０００３】この装置５１では、ファイバ母材を成長さ
せて製造するための反応室５２ａ、５２ｂを複数備えて
おり、各反応室５２ａ、５２ｂで回転すると同時に上方
に引上げられる種棒５３に向けて、複数の酸水素火炎バ
ーナ５４ａ、５４ｂ、５４ｃから気化した四塩化珪素
（ＳｉＣｌ4 ）を吹き付けるとともに、所定のバーナ５
４ａからはドープ材料として気化した四塩化ゲルマニウ
ム（ＧｅＣｌ4 ）をも吹き付けることでファイバ母材５
５を製造するようにしている。
せて製造するための反応室５２ａ、５２ｂを複数備えて
おり、各反応室５２ａ、５２ｂで回転すると同時に上方
に引上げられる種棒５３に向けて、複数の酸水素火炎バ
ーナ５４ａ、５４ｂ、５４ｃから気化した四塩化珪素
（ＳｉＣｌ4 ）を吹き付けるとともに、所定のバーナ５
４ａからはドープ材料として気化した四塩化ゲルマニウ
ム（ＧｅＣｌ4 ）をも吹き付けることでファイバ母材５
５を製造するようにしている。
【０００４】そして、各反応室５２ａ、５２ｂの各バー
ナ５４ａ〜５４ｃに対する原料蒸気の供給は、共通の金
属製容器５６に貯留した液体状の四塩化珪素（ＳｉＣｌ
4 ）と、他の金属製容器５７に貯留した液体状の四塩化
ゲルマニウム（ＧｅＣｌ4 ）を気化して分配供給するよ
うにされ、それぞれ、容器内液に熱量を加えて気化させ
る各蒸気発生機構５８、５９を設けている。
ナ５４ａ〜５４ｃに対する原料蒸気の供給は、共通の金
属製容器５６に貯留した液体状の四塩化珪素（ＳｉＣｌ
4 ）と、他の金属製容器５７に貯留した液体状の四塩化
ゲルマニウム（ＧｅＣｌ4 ）を気化して分配供給するよ
うにされ、それぞれ、容器内液に熱量を加えて気化させ
る各蒸気発生機構５８、５９を設けている。
【０００５】そして気化した蒸気を各バーナ５４ａ〜５
４ｃに送るため、四塩化珪素（ＳｉＣｌ4 ）の容器５６
と前記各バーナ５４ａ〜５４ｃとの間にはそれぞれの通
気路６１、６２、６３を連通させるとともに、各通気路
６１、６２、６３の途中には、蒸気流量を制御する質量
流量制御器（以下、ＭＦＣと記す。）６４と、蒸気流量
のオンオフを制御する蒸気弁６５を、それぞれ上流側と
下流側に順次配設するとともに、更にその下流には、不
活性ガスとして例えば加温された窒素ガスを送り込む窒
素ガス路６６を接続しており、各窒素ガス路６６の途中
には窒素ガスのオンオフを制御する窒素ガス弁６７を配
設している。
４ｃに送るため、四塩化珪素（ＳｉＣｌ4 ）の容器５６
と前記各バーナ５４ａ〜５４ｃとの間にはそれぞれの通
気路６１、６２、６３を連通させるとともに、各通気路
６１、６２、６３の途中には、蒸気流量を制御する質量
流量制御器（以下、ＭＦＣと記す。）６４と、蒸気流量
のオンオフを制御する蒸気弁６５を、それぞれ上流側と
下流側に順次配設するとともに、更にその下流には、不
活性ガスとして例えば加温された窒素ガスを送り込む窒
素ガス路６６を接続しており、各窒素ガス路６６の途中
には窒素ガスのオンオフを制御する窒素ガス弁６７を配
設している。
【０００６】一方、四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ4 ）
の容器５７と前記通気路６１との間には、所定のバーナ
５４ａにドープ原料を供給するための通気路６８が接続
され、この通気路６８の途中にも、ＭＦＣ６４と蒸気弁
６５が配設されるとともに、その下流には窒素ガス路６
６が接続され、その途中に窒素ガス弁６７が配設されて
いる。
の容器５７と前記通気路６１との間には、所定のバーナ
５４ａにドープ原料を供給するための通気路６８が接続
され、この通気路６８の途中にも、ＭＦＣ６４と蒸気弁
６５が配設されるとともに、その下流には窒素ガス路６
６が接続され、その途中に窒素ガス弁６７が配設されて
いる。
【０００７】以上のような装置構成により、各反応室５
２ａ、５２ｂでは、それぞれのスケジュールに従って、
長時間の反応製造工程と短時間の稼動停止を繰り返しな
がらバッチ生産するようにされ、反応製造工程では四塩
化珪素（ＳｉＣｌ4 ）や四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ
4 ）の蒸気が各バーナ５４ａ〜５４ｃに供給され、稼動
停止時には、蒸気弁６５が閉じられ、窒素ガス弁６７が
開けられて、加温された窒素ガスがバーナ５４ａ〜５４
ｃ側に供給される。尚、ＭＦＣ６４と蒸気弁６５を併設
しているのは、ＭＦＣ６４は定常流量の制御が主目的
で、流路の完全密閉は困難なためである。
２ａ、５２ｂでは、それぞれのスケジュールに従って、
長時間の反応製造工程と短時間の稼動停止を繰り返しな
がらバッチ生産するようにされ、反応製造工程では四塩
化珪素（ＳｉＣｌ4 ）や四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ
4 ）の蒸気が各バーナ５４ａ〜５４ｃに供給され、稼動
停止時には、蒸気弁６５が閉じられ、窒素ガス弁６７が
開けられて、加温された窒素ガスがバーナ５４ａ〜５４
ｃ側に供給される。尚、ＭＦＣ６４と蒸気弁６５を併設
しているのは、ＭＦＣ６４は定常流量の制御が主目的
で、流路の完全密閉は困難なためである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な装置では、バッチ切替えに伴う短時間の停止時におい
て、ＭＦＣ６４に対する蒸気等のガスの流れがなくな
り、そのため、ＭＦＣ６４の放熱が進行して凝縮性のあ
る高温蒸気がＭＦＣ６４より上流側の通気路内において
凝縮し、反応製造工程を再開した初期において、ミスト
が発生したり、甚だしい場合はＭＦＣ６４のセンサ部位
が閉塞したり故障したりするという不具合があった。
な装置では、バッチ切替えに伴う短時間の停止時におい
て、ＭＦＣ６４に対する蒸気等のガスの流れがなくな
り、そのため、ＭＦＣ６４の放熱が進行して凝縮性のあ
る高温蒸気がＭＦＣ６４より上流側の通気路内において
凝縮し、反応製造工程を再開した初期において、ミスト
が発生したり、甚だしい場合はＭＦＣ６４のセンサ部位
が閉塞したり故障したりするという不具合があった。
【０００９】また、各反応室５２ａ、５２ｂに通じる個
々の通気路６１〜６３、６８は、それぞれの蒸気弁６５
を開放することで蒸気の流れが開始され、それぞれのＭ
ＦＣ６４によって定常流量制御が行われるが、この流量
制御は、例えばあるバーナ５４ａ〜５４ｃで必要とされ
る最高の背圧を基準にして、それより所定値以上のある
一定の圧力になるよう蒸気発生機構５８、５９の加熱量
を制御することで行うようにしているため、例えば、一
方側の反応室５２ａ（５２ｂ）のあるラインから小流量
の蒸気を吹き付けながら成長させている時に、他方側の
反応室５２ｂ（５２ａ）の最も大流量を必要とするライ
ンを開放すると、個々の通気路６１〜６３、６８が集合
する上流側の集合路において大幅な圧力変動が生じるこ
とがあり、小流量ラインで成長させているファイバ母材
５５に悪影響を与え、例えば当該成長部位に光学特性の
変異部が生じる等の不具合があった。
々の通気路６１〜６３、６８は、それぞれの蒸気弁６５
を開放することで蒸気の流れが開始され、それぞれのＭ
ＦＣ６４によって定常流量制御が行われるが、この流量
制御は、例えばあるバーナ５４ａ〜５４ｃで必要とされ
る最高の背圧を基準にして、それより所定値以上のある
一定の圧力になるよう蒸気発生機構５８、５９の加熱量
を制御することで行うようにしているため、例えば、一
方側の反応室５２ａ（５２ｂ）のあるラインから小流量
の蒸気を吹き付けながら成長させている時に、他方側の
反応室５２ｂ（５２ａ）の最も大流量を必要とするライ
ンを開放すると、個々の通気路６１〜６３、６８が集合
する上流側の集合路において大幅な圧力変動が生じるこ
とがあり、小流量ラインで成長させているファイバ母材
５５に悪影響を与え、例えば当該成長部位に光学特性の
変異部が生じる等の不具合があった。
【００１０】そこで、本発明は、バッチ切替えに伴う短
時間の稼動停止時に、ＭＦＣ６４が閉塞したり、故障し
たりするような不具合を防止するとともに、蒸気の供給
を再開する時に圧力変動が生じて品質不良が発生するよ
うな不具合を防止することを目的とする。
時間の稼動停止時に、ＭＦＣ６４が閉塞したり、故障し
たりするような不具合を防止するとともに、蒸気の供給
を再開する時に圧力変動が生じて品質不良が発生するよ
うな不具合を防止することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、気化したシリカガラス原料を種棒に吹き付け
て火炎加水分解反応を起こさせて付着させる少なくとも
１基のバーナと、液体状のシリカガラス原料を種類別に
貯留する少なくとも１基の貯留容器と、この貯留容器内
の液体原料を気化させる蒸気発生機構と、気化したシリ
カガラス原料を前記バーナに導く少なくとも１本の通気
路と、この通気路の途中に接続される不活性ガス通路を
備え、通気路の途中に、蒸気の流量を制御する流量制御
器と、蒸気の流通をオンオフ制御する蒸気弁が設けられ
るとともに、不活性ガス通路の途中に、不活性ガスの流
通をオンオフ制御する不活性ガス弁が設けられるシリカ
ガラスの製造装置において、蒸気弁を閉鎖して蒸気の流
通を遮断した際、不活性ガス弁を開いて流量制御器に不
活性ガスを流通させるようにした。
本発明は、気化したシリカガラス原料を種棒に吹き付け
て火炎加水分解反応を起こさせて付着させる少なくとも
１基のバーナと、液体状のシリカガラス原料を種類別に
貯留する少なくとも１基の貯留容器と、この貯留容器内
の液体原料を気化させる蒸気発生機構と、気化したシリ
カガラス原料を前記バーナに導く少なくとも１本の通気
路と、この通気路の途中に接続される不活性ガス通路を
備え、通気路の途中に、蒸気の流量を制御する流量制御
器と、蒸気の流通をオンオフ制御する蒸気弁が設けられ
るとともに、不活性ガス通路の途中に、不活性ガスの流
通をオンオフ制御する不活性ガス弁が設けられるシリカ
ガラスの製造装置において、蒸気弁を閉鎖して蒸気の流
通を遮断した際、不活性ガス弁を開いて流量制御器に不
活性ガスを流通させるようにした。
【００１２】このように蒸気弁を閉じて蒸気の流通を遮
断した際、不活性ガスを流通させることで、流量制御器
に常に流体流れを維持するようにし、蒸気が滞留して凝
縮することによる流量制御器の一部の閉塞、故障等の不
具合を防止する。因みに、このように蒸気弁を閉鎖した
時に、流量制御器に不活性ガスを流通されるためには、
例えば通気路の上流側に蒸気弁を、下流側に流量制御器
を配設するとともに、蒸気弁と流量制御器の間の通気路
に不活性ガス通路を接続するようにする。
断した際、不活性ガスを流通させることで、流量制御器
に常に流体流れを維持するようにし、蒸気が滞留して凝
縮することによる流量制御器の一部の閉塞、故障等の不
具合を防止する。因みに、このように蒸気弁を閉鎖した
時に、流量制御器に不活性ガスを流通されるためには、
例えば通気路の上流側に蒸気弁を、下流側に流量制御器
を配設するとともに、蒸気弁と流量制御器の間の通気路
に不活性ガス通路を接続するようにする。
【００１３】また請求項２では、気化したシリカガラス
原料を種棒に吹き付けて火炎加水分解反応を起こさせて
付着させる少なくとも１基のバーナと、液体状のシリカ
ガラス原料を種類別に貯留する少なくとも１基の貯留容
器と、この貯留容器内の液体原料を気化させる蒸気発生
機構と、気化したシリカガラス原料を前記バーナに導く
少なくとも１本の通気路を備え、この通気路の途中に、
少なくとも蒸気の流量を制御する流量制御器が設けられ
るシリカガラスの製造装置において、通気路に蒸気を流
通させる初期の段階に、流量をゼロからスタートさせて
その後徐々に増加させ、一定時間経過後に定常流量とな
るよう、流量制御器を制御するようにした。
原料を種棒に吹き付けて火炎加水分解反応を起こさせて
付着させる少なくとも１基のバーナと、液体状のシリカ
ガラス原料を種類別に貯留する少なくとも１基の貯留容
器と、この貯留容器内の液体原料を気化させる蒸気発生
機構と、気化したシリカガラス原料を前記バーナに導く
少なくとも１本の通気路を備え、この通気路の途中に、
少なくとも蒸気の流量を制御する流量制御器が設けられ
るシリカガラスの製造装置において、通気路に蒸気を流
通させる初期の段階に、流量をゼロからスタートさせて
その後徐々に増加させ、一定時間経過後に定常流量とな
るよう、流量制御器を制御するようにした。
【００１４】このように、通気路に蒸気を流通させる
際、流量をゼロからスタートさせてその後徐々に増加さ
せるようにすれば、上流側の集合路に圧力変動が生じに
くくなり、例えば他の通気路の流量変動の誘発が抑制さ
れる。因みに、このような流量制御器の制御は、例えば
ファイバ母材を製造するための既存のコンピュータ等を
活用すれば簡易に且つ安価に構成出来る。
際、流量をゼロからスタートさせてその後徐々に増加さ
せるようにすれば、上流側の集合路に圧力変動が生じに
くくなり、例えば他の通気路の流量変動の誘発が抑制さ
れる。因みに、このような流量制御器の制御は、例えば
ファイバ母材を製造するための既存のコンピュータ等を
活用すれば簡易に且つ安価に構成出来る。
【００１５】また請求項３では、請求項１に係る稼動停
止時の流量制御器に対する不活性ガスの流通と、請求項
２に係る反応工程開始時の流量制御器の制御を両方行う
ような装置とした。このように両者を組合わせること
で、流量制御器の閉塞、故障等の不具合を防止すると同
時に、上流側の集合路における圧力変動を起きにくくす
ることが出来、他の通気路の流量変動の誘発が抑制され
る。
止時の流量制御器に対する不活性ガスの流通と、請求項
２に係る反応工程開始時の流量制御器の制御を両方行う
ような装置とした。このように両者を組合わせること
で、流量制御器の閉塞、故障等の不具合を防止すると同
時に、上流側の集合路における圧力変動を起きにくくす
ることが出来、他の通気路の流量変動の誘発が抑制され
る。
【００１６】また請求項４では、前記不活性ガスを加温
するようにした。このように加温した不活性ガスを流量
制御器に流通させれば、流量制御器の温度低下が抑制さ
れ、原料ガスが凝縮するようなこともなく、例えば反応
工程開始初期のミストの発生を防止することが出来、ま
た流量制御器の閉塞、故障等の不具合をより効果的に防
止できる。
するようにした。このように加温した不活性ガスを流量
制御器に流通させれば、流量制御器の温度低下が抑制さ
れ、原料ガスが凝縮するようなこともなく、例えば反応
工程開始初期のミストの発生を防止することが出来、ま
た流量制御器の閉塞、故障等の不具合をより効果的に防
止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
に基づき説明する。ここで図１は本発明に係るシリカガ
ラスの製造装置のシステム構成例図である。
に基づき説明する。ここで図１は本発明に係るシリカガ
ラスの製造装置のシステム構成例図である。
【００１８】本発明に係るシリカガラスの製造装置は、
例えばシングルモード光ファイバ母材を製造する装置に
適用され、この装置１では、図１に示すように、複数の
反応室２ａ、２ｂにおいて、種棒３を回転させながら軸
方向に引上げてコア形成用バーナ４ａ、４ｂ及びクラッ
ド形成用バーナ４ｃから気化した四塩化珪素（ＳｉＣｌ
4 ）を吹き付けるとともに、コア形成用バーナ４ａから
は屈折率制御用の四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ4 ）の
蒸気を吹き付けることで、種棒３の軸方向にシリカ微粒
子やドープ材料微粒子を付着堆積し、ファイバ母材５を
成長させるようにしている。
例えばシングルモード光ファイバ母材を製造する装置に
適用され、この装置１では、図１に示すように、複数の
反応室２ａ、２ｂにおいて、種棒３を回転させながら軸
方向に引上げてコア形成用バーナ４ａ、４ｂ及びクラッ
ド形成用バーナ４ｃから気化した四塩化珪素（ＳｉＣｌ
4 ）を吹き付けるとともに、コア形成用バーナ４ａから
は屈折率制御用の四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ4 ）の
蒸気を吹き付けることで、種棒３の軸方向にシリカ微粒
子やドープ材料微粒子を付着堆積し、ファイバ母材５を
成長させるようにしている。
【００１９】そして、各バーナ４ａ〜４ｃに対する四塩
化珪素（ＳｉＣｌ4 ）蒸気の供給は、共通の金属製容器
６に貯留した液体状の四塩化珪素（ＳｉＣｌ4 ）を、蒸
気発生機構８で気化して分配供給するようにされ、所定
のコア形成用バーナ４ａに対する四塩化ゲルマニウム
（ＧｅＣｌ4 ）蒸気の供給は、金属製容器７に貯留した
液体状の四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ4 ）を、蒸気発
生機構９で気化して分配供給するようにされている。
化珪素（ＳｉＣｌ4 ）蒸気の供給は、共通の金属製容器
６に貯留した液体状の四塩化珪素（ＳｉＣｌ4 ）を、蒸
気発生機構８で気化して分配供給するようにされ、所定
のコア形成用バーナ４ａに対する四塩化ゲルマニウム
（ＧｅＣｌ4 ）蒸気の供給は、金属製容器７に貯留した
液体状の四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ4 ）を、蒸気発
生機構９で気化して分配供給するようにされている。
【００２０】この際、気化速度は加熱量に比例するた
め、前記各蒸気発生機構８、９は、総消費蒸気流量の変
化に応じて加熱量を増減出来るようにされており、また
気相圧力は、例えば複数の通気ラインの中で、最高の背
圧となるラインの圧力値より少なくとも０．３５kg/cm2
以上高い圧力値となるよう精度良く保持されるようにし
ている。
め、前記各蒸気発生機構８、９は、総消費蒸気流量の変
化に応じて加熱量を増減出来るようにされており、また
気相圧力は、例えば複数の通気ラインの中で、最高の背
圧となるラインの圧力値より少なくとも０．３５kg/cm2
以上高い圧力値となるよう精度良く保持されるようにし
ている。
【００２１】そして、気化した四塩化珪素（ＳｉＣｌ
4 ）の蒸気を各バーナ４ａ〜４ｃに送るため、金属製容
器６と各バーナ４ａ〜４ｃとの間にはそれぞれ通気路１
１、１２、１３を連通させ、各通気路１１、１２、１３
の途中には、蒸気流量のオンオフを制御する蒸気弁１５
と、蒸気流量を制御するＭＦＣ１４を設けるとともに、
蒸気弁１５を各通気路１１〜１３の上流側に、ＭＦＣ１
４を各通気路１１〜１３の下流側に配設している。ま
た、蒸気弁１５とＭＦＣ１４の間には、不活性ガスとし
て例えば高温の窒素ガスを送り込む窒素ガス路１６を接
続しており、各窒素ガス路１６の途中には窒素ガスのオ
ンオフを制御する窒素ガス弁１７を配設している。
4 ）の蒸気を各バーナ４ａ〜４ｃに送るため、金属製容
器６と各バーナ４ａ〜４ｃとの間にはそれぞれ通気路１
１、１２、１３を連通させ、各通気路１１、１２、１３
の途中には、蒸気流量のオンオフを制御する蒸気弁１５
と、蒸気流量を制御するＭＦＣ１４を設けるとともに、
蒸気弁１５を各通気路１１〜１３の上流側に、ＭＦＣ１
４を各通気路１１〜１３の下流側に配設している。ま
た、蒸気弁１５とＭＦＣ１４の間には、不活性ガスとし
て例えば高温の窒素ガスを送り込む窒素ガス路１６を接
続しており、各窒素ガス路１６の途中には窒素ガスのオ
ンオフを制御する窒素ガス弁１７を配設している。
【００２２】一方、四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ4 ）
の金属製容器７と前記通気路１１との間には、コア形成
用のバーナ４ａにドープ原料を供給するための通気路１
８が接続され、この通気路１８の途中にも、蒸気弁１５
とＭＦＣ１４がそれぞれ上流側と下流側に配設されると
ともに、その中間部には窒素ガス路１６が接続され、そ
の途中に窒素ガス弁１７が配設されている
の金属製容器７と前記通気路１１との間には、コア形成
用のバーナ４ａにドープ原料を供給するための通気路１
８が接続され、この通気路１８の途中にも、蒸気弁１５
とＭＦＣ１４がそれぞれ上流側と下流側に配設されると
ともに、その中間部には窒素ガス路１６が接続され、そ
の途中に窒素ガス弁１７が配設されている
【００２３】そして、各通気路１１〜１３のＭＦＣ１４
は、０．３５kg/cm2以上の圧力差によって各バーナ４ａ
〜４ｃ側に送気される蒸気流量の制御を行うようにされ
るとともに、このＭＦＣ１４の初期段階の流量制御を、
既存のコンピュータ２０で行うようにしている。
は、０．３５kg/cm2以上の圧力差によって各バーナ４ａ
〜４ｃ側に送気される蒸気流量の制御を行うようにされ
るとともに、このＭＦＣ１４の初期段階の流量制御を、
既存のコンピュータ２０で行うようにしている。
【００２４】すなわち、このコンピュータ２０は、ファ
イバ母材５の引上げ操作の制御や、各バーナ４ａ〜４ｃ
から吹き付けられる酸素、水素量の制御、及び四塩化珪
素（ＳｉＣｌ4 ）量の制御等のため、従来の装置にも利
用されているものであり、本装置では、このコンピュー
タ２０を利用して、ＭＦＣ１４による初期段階の流量制
御を行い、蒸気を流通させ始めた時に、流量をゼロから
スタートさせてその後徐々に増加させ、一定時間経過後
に定常流量になるようにしている。
イバ母材５の引上げ操作の制御や、各バーナ４ａ〜４ｃ
から吹き付けられる酸素、水素量の制御、及び四塩化珪
素（ＳｉＣｌ4 ）量の制御等のため、従来の装置にも利
用されているものであり、本装置では、このコンピュー
タ２０を利用して、ＭＦＣ１４による初期段階の流量制
御を行い、蒸気を流通させ始めた時に、流量をゼロから
スタートさせてその後徐々に増加させ、一定時間経過後
に定常流量になるようにしている。
【００２５】次に、以上のような製造装置１による製造
方法及び作用等について説明する。いずれか一方の反応
室２ａ（２ｂ）の反応工程が終了すると、当該反応室２
ａ（２ｂ）の各通気路１１〜１３の蒸気弁１５は閉鎖さ
れ、ＭＦＣ１４に対する蒸気の流れを停止させる。そし
てこれと同時に窒素ガス路１６の窒素ガス弁１７が開か
れてＭＦＣ１４に加温された窒素ガスが流される。
方法及び作用等について説明する。いずれか一方の反応
室２ａ（２ｂ）の反応工程が終了すると、当該反応室２
ａ（２ｂ）の各通気路１１〜１３の蒸気弁１５は閉鎖さ
れ、ＭＦＣ１４に対する蒸気の流れを停止させる。そし
てこれと同時に窒素ガス路１６の窒素ガス弁１７が開か
れてＭＦＣ１４に加温された窒素ガスが流される。
【００２６】このため、稼動停止時においても、ＭＦＣ
１４には常に流体流れが持続されることになり、蒸気が
滞留して凝縮するような不具合がなくなり、しかも加温
された窒素ガスによってＭＦＣ１４の温度低下が防止さ
れ、反応初期段階におけるミストの発生等も抑制され
る。
１４には常に流体流れが持続されることになり、蒸気が
滞留して凝縮するような不具合がなくなり、しかも加温
された窒素ガスによってＭＦＣ１４の温度低下が防止さ
れ、反応初期段階におけるミストの発生等も抑制され
る。
【００２７】次に、反応工程が再開される際、各窒素ガ
ス弁１７が閉じられて、各蒸気弁１５が開かれる。この
際、コンピュータ２０によってＭＦＣ１４が制御され、
蒸気の流量がゼロから始まって徐々に増加し、一定時間
経過後に定常流量にされる。このため、例えば他の反応
室２ｂ（２ａ）の通気路１１〜１３、１８に大きな圧力
変動が起きるような不具合を抑制することが出来、反応
室２ｂ（２ａ）で成長させているファイバ母材５に脈理
などの光学的不均質部位が生じるのを防止出来る。
ス弁１７が閉じられて、各蒸気弁１５が開かれる。この
際、コンピュータ２０によってＭＦＣ１４が制御され、
蒸気の流量がゼロから始まって徐々に増加し、一定時間
経過後に定常流量にされる。このため、例えば他の反応
室２ｂ（２ａ）の通気路１１〜１３、１８に大きな圧力
変動が起きるような不具合を抑制することが出来、反応
室２ｂ（２ａ）で成長させているファイバ母材５に脈理
などの光学的不均質部位が生じるのを防止出来る。
【００２８】
【実施例】以下に、本発明の実施例と比較例について説
明する。 （実施例１、比較例１）光ファイバファイバ母材の製造
装置として、共有の蒸発器（金属製容器及び蒸気発生機
構）に、２つの反応室分の通気路１１〜１３、１８（６
１〜６３、６８）を接続し、蒸発器として、８０℃の温
水を熱源にするとともに、その加熱量を調整することに
よって、四塩化珪素（ＳｉＣｌ4 ）の気相圧力が０．５
KGで、６９℃に保持されるようにした。この時の蒸発器
の内径は２００ｍｍφ、容量１０リットルであり、反応
室２ａ、２ｂ（５２ａ、５２ｂ）は２基で、それぞれの
反応室２ａ、２ｂ（５２ａ、５２ｂ）の各バーナ４ａ〜
４ｃ（５４ａ〜５４ｃ）は、５０SCCM、１００SCCM、１
SLM の３基１組で、各バーナ４ａ〜４ｃ（５４ａ〜５４
ｃ）での背圧は最大０．１KGであった。
明する。 （実施例１、比較例１）光ファイバファイバ母材の製造
装置として、共有の蒸発器（金属製容器及び蒸気発生機
構）に、２つの反応室分の通気路１１〜１３、１８（６
１〜６３、６８）を接続し、蒸発器として、８０℃の温
水を熱源にするとともに、その加熱量を調整することに
よって、四塩化珪素（ＳｉＣｌ4 ）の気相圧力が０．５
KGで、６９℃に保持されるようにした。この時の蒸発器
の内径は２００ｍｍφ、容量１０リットルであり、反応
室２ａ、２ｂ（５２ａ、５２ｂ）は２基で、それぞれの
反応室２ａ、２ｂ（５２ａ、５２ｂ）の各バーナ４ａ〜
４ｃ（５４ａ〜５４ｃ）は、５０SCCM、１００SCCM、１
SLM の３基１組で、各バーナ４ａ〜４ｃ（５４ａ〜５４
ｃ）での背圧は最大０．１KGであった。
【００２９】上記のような条件で、図２に示す従来の装
置５１を使用してファイバ母材５５を製造し、反応工程
が終了した際に蒸気弁６５を閉鎖し、ＭＦＣ６４に流体
流れを停止させる従来の方法で製造したところ、ＭＦＣ
６４の１台あたりの年間故障件数は３件であった。とこ
ろが、図１に示す本発明に係る製造装置１を使用して、
蒸気弁１５を閉鎖すると同時に、窒素ガス弁１７を開い
てＭＦＣ１４に加温された窒素ガスの流通を継続させた
ところ、ＭＦＣ１４の１台あたりの年間故障件数は、
０．３件と従来のほぼ１／１０に減少した。
置５１を使用してファイバ母材５５を製造し、反応工程
が終了した際に蒸気弁６５を閉鎖し、ＭＦＣ６４に流体
流れを停止させる従来の方法で製造したところ、ＭＦＣ
６４の１台あたりの年間故障件数は３件であった。とこ
ろが、図１に示す本発明に係る製造装置１を使用して、
蒸気弁１５を閉鎖すると同時に、窒素ガス弁１７を開い
てＭＦＣ１４に加温された窒素ガスの流通を継続させた
ところ、ＭＦＣ１４の１台あたりの年間故障件数は、
０．３件と従来のほぼ１／１０に減少した。
【００３０】（実施例２、比較例２）前記例と同様な条
件で、図２に示す従来の装置５１を使用して、一方側の
反応室５２ａ（５２ｂ）の稼動を継続中に、それまで停
止していた他方側の反応室５２ｂ（５２ａ）の稼動を再
開した。この時、５０SCCM、１００SCCM、１SLM の各バ
ーナ５４ａ〜５４ｃに対応するそれぞれの通気路６１〜
６３の蒸気弁６５が、定められたシーケンスに従って開
かれ、各ＭＦＣ６４によって定常流量制御が開始される
が、各通気路６１〜６３が集合する上流側の集合路で
は、特に１SLM に対応する通気路の開放動作に伴って急
激な圧力変動が誘発され、この時に稼動している反応室
５２ａ（５２ｂ）の５０SCCM、１００SCCM、１SLM のバ
ーナ５４ａ〜５４ｃにおいて、それぞれの設定流量に対
して５０％、３０％、１０％の流量変動が認められた。
また、この時に製造されたファイバ母材５５に光学特性
の変異部が生じるという不具合が発生した。
件で、図２に示す従来の装置５１を使用して、一方側の
反応室５２ａ（５２ｂ）の稼動を継続中に、それまで停
止していた他方側の反応室５２ｂ（５２ａ）の稼動を再
開した。この時、５０SCCM、１００SCCM、１SLM の各バ
ーナ５４ａ〜５４ｃに対応するそれぞれの通気路６１〜
６３の蒸気弁６５が、定められたシーケンスに従って開
かれ、各ＭＦＣ６４によって定常流量制御が開始される
が、各通気路６１〜６３が集合する上流側の集合路で
は、特に１SLM に対応する通気路の開放動作に伴って急
激な圧力変動が誘発され、この時に稼動している反応室
５２ａ（５２ｂ）の５０SCCM、１００SCCM、１SLM のバ
ーナ５４ａ〜５４ｃにおいて、それぞれの設定流量に対
して５０％、３０％、１０％の流量変動が認められた。
また、この時に製造されたファイバ母材５５に光学特性
の変異部が生じるという不具合が発生した。
【００３１】これに対して、図１に示す本発明に係る装
置１を使用し、コンピュータ２０制御により、再開時の
設定流量をゼロから徐々に増加させて、一定時間経過後
に定常流量になるようにしたところ、上流側の集合路に
おける圧力変動が回避されるとともに、稼動中の５０SC
CM、１００SCCM、１SLM のバーナ４ａ〜４ｃに対する流
量変動が１％未満となり、製造されたファイバ母材５の
光学特性変異部の検出は皆無となった。以上のことから
本発明の有効性が確認された。
置１を使用し、コンピュータ２０制御により、再開時の
設定流量をゼロから徐々に増加させて、一定時間経過後
に定常流量になるようにしたところ、上流側の集合路に
おける圧力変動が回避されるとともに、稼動中の５０SC
CM、１００SCCM、１SLM のバーナ４ａ〜４ｃに対する流
量変動が１％未満となり、製造されたファイバ母材５の
光学特性変異部の検出は皆無となった。以上のことから
本発明の有効性が確認された。
【００３２】尚、本発明は、上記実施形態に限定される
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００３３】例えば反応室２ａ、２ｂは２基以上でも良
く、各バーナ４ａ〜４ｃの配設数、通気路１１〜１３、
１８の配設数等も任意である。更に、不活性ガスとして
は、窒素ガスに限られるものではなく、Ａｒ、Ｈｅガス
等としても良く、また流す窒素ガス等の不活性ガスは必
ずしも加温されたものでなくても良い。
く、各バーナ４ａ〜４ｃの配設数、通気路１１〜１３、
１８の配設数等も任意である。更に、不活性ガスとして
は、窒素ガスに限られるものではなく、Ａｒ、Ｈｅガス
等としても良く、また流す窒素ガス等の不活性ガスは必
ずしも加温されたものでなくても良い。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明に係るシリカガラス
の製造装置は、貯留容器に貯留されるシリカガラス原料
を気化して通気路を通してバーナに送給し、これを種棒
に吹き付けるようにしたシリカガラスの製造装置におい
て、通気路の途中に配設される蒸気弁を閉鎖した時、流
量制御器に不活性ガスを流通させることで、流量制御器
に常に流体流れを維持するようにしたため、蒸気が滞留
して凝縮することによる流量制御器の一部の閉塞、故障
等の不具合を防止することが出来る。
の製造装置は、貯留容器に貯留されるシリカガラス原料
を気化して通気路を通してバーナに送給し、これを種棒
に吹き付けるようにしたシリカガラスの製造装置におい
て、通気路の途中に配設される蒸気弁を閉鎖した時、流
量制御器に不活性ガスを流通させることで、流量制御器
に常に流体流れを維持するようにしたため、蒸気が滞留
して凝縮することによる流量制御器の一部の閉塞、故障
等の不具合を防止することが出来る。
【００３５】また、通気路に蒸気を流通させる初期の段
階で、流量をゼロからスタートさせてその後徐々に増加
させ、一定時間経過後に定常流量となるよう、流量制御
器を制御すれば、通気路が集合する上流側に圧力変動を
生じにくくなり、他の通気路の流量変動の誘発を抑制す
ることが出来る。
階で、流量をゼロからスタートさせてその後徐々に増加
させ、一定時間経過後に定常流量となるよう、流量制御
器を制御すれば、通気路が集合する上流側に圧力変動を
生じにくくなり、他の通気路の流量変動の誘発を抑制す
ることが出来る。
【００３６】また、流量制御器に対する不活性ガスの流
通と、初期段階の流量制御器の制御を両方行うようにす
れば、流量制御器の閉塞、故障等の不具合を防止すると
同時に、上流側の集合路における圧力変動を起きにくく
することが出来る。また、この際、不活性ガスを加温す
れば、流量制御器の温度低下を防止して反応工程開始初
期のミストの発生や、閉塞、故障等の不具合をより効果
的に防止することが出来る。
通と、初期段階の流量制御器の制御を両方行うようにす
れば、流量制御器の閉塞、故障等の不具合を防止すると
同時に、上流側の集合路における圧力変動を起きにくく
することが出来る。また、この際、不活性ガスを加温す
れば、流量制御器の温度低下を防止して反応工程開始初
期のミストの発生や、閉塞、故障等の不具合をより効果
的に防止することが出来る。
【図１】本発明に係るシリカガラスの製造装置のシステ
ム構成例図である。
ム構成例図である。
【図２】従来のシリカガラスの製造装置のシステム構成
図である。
図である。
１…製造装置、 ２ａ…反応室、 ２ｂ…反応室、 ３
…種棒、４ａ…コア形成用バーナ、 ４ｂ…コア形成用
バーナ、４ｃ…クラッド形成用バーナ、 ５…ファイバ
母材、 ６…金属製容器、７…金属製容器、 ８…蒸気
発生機構、 ９…蒸気発生機構、１１…通気路、 １２
…通気路、 １３…通気路、１４…質量流量制御器（Ｍ
ＦＣ）、 １５…蒸気弁、 １６…窒素ガス路、１７…
窒素ガス弁、 １８…通気路、 ２０…コンピュータ、
５１…製造装置、 ５２ａ…反応室、 ５２ｂ…反応
室、 ５３…種棒、５４ａ…コア形成用バーナ、 ５４
ｂ…コア形成用バーナ、５４ｃ…クラッド形成用バー
ナ、 ５５…ファイバ母材、５６…金属製容器、 ５７
…金属製容器、 ５８…蒸気発生機構、５９…蒸気発生
機構、 ６１…通気路、 ６２…通気路、 ６３…通気
路、６４…質量流量制御器（ＭＦＣ）、 ６５…蒸気
弁、 ６６…窒素ガス路、６７…窒素ガス弁、 ６８…
通気路。
…種棒、４ａ…コア形成用バーナ、 ４ｂ…コア形成用
バーナ、４ｃ…クラッド形成用バーナ、 ５…ファイバ
母材、 ６…金属製容器、７…金属製容器、 ８…蒸気
発生機構、 ９…蒸気発生機構、１１…通気路、 １２
…通気路、 １３…通気路、１４…質量流量制御器（Ｍ
ＦＣ）、 １５…蒸気弁、 １６…窒素ガス路、１７…
窒素ガス弁、 １８…通気路、 ２０…コンピュータ、
５１…製造装置、 ５２ａ…反応室、 ５２ｂ…反応
室、 ５３…種棒、５４ａ…コア形成用バーナ、 ５４
ｂ…コア形成用バーナ、５４ｃ…クラッド形成用バー
ナ、 ５５…ファイバ母材、５６…金属製容器、 ５７
…金属製容器、 ５８…蒸気発生機構、５９…蒸気発生
機構、 ６１…通気路、 ６２…通気路、 ６３…通気
路、６４…質量流量制御器（ＭＦＣ）、 ６５…蒸気
弁、 ６６…窒素ガス路、６７…窒素ガス弁、 ６８…
通気路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 Ｆターム(参考） 4G014 AH15
Claims (4)
- 【請求項１】 気化したシリカガラス原料を種棒に吹き
付けて火炎加水分解反応を起こさせて付着させる少なく
とも１基のバーナと、液体状のシリカガラス原料を種類
別に貯留する少なくとも１基の貯留容器と、この貯留容
器内の液体原料を気化させる蒸気発生機構と、気化した
シリカガラス原料を前記バーナに導く少なくとも１本の
通気路と、この通気路の途中に接続される不活性ガス通
路を備え、前記通気路の途中に、蒸気の流量を制御する
流量制御器と、蒸気の流通をオンオフ制御する蒸気弁が
設けられるとともに、前記不活性ガス通路の途中に、不
活性ガスの流通をオンオフ制御する不活性ガス弁が設け
られるシリカガラスの製造装置であって、前記蒸気弁を
閉鎖して蒸気の流通を遮断した際、不活性ガス弁を開い
て流量制御器に不活性ガスを流通させるようにしたこと
を特徴とするシリカガラスの製造装置。 - 【請求項２】 気化したシリカガラス原料を種棒に吹き
付けて火炎加水分解反応を起こさせて付着させる少なく
とも１基のバーナと、液体状のシリカガラス原料を種類
別に貯留する少なくとも１基の貯留容器と、この貯留容
器内の液体原料を気化させる蒸気発生機構と、気化した
シリカガラス原料を前記バーナに導く少なくとも１本の
通気路を備え、この通気路の途中に、少なくとも蒸気の
流量を制御する流量制御器が設けられるシリカガラスの
製造装置であって、前記通気路に蒸気を流通させる初期
の段階に、流量をゼロからスタートさせてその後徐々に
増加させ、一定時間経過後に定常流量となるよう前記流
量制御器を制御するようにしたことを特徴とするシリカ
ガラスの製造装置。 - 【請求項３】 気化したシリカガラス原料を種棒に吹き
付けて火炎加水分解反応を起こさせて付着させる少なく
とも１基のバーナと、液体状のシリカガラス原料を種類
別に貯留する少なくとも１基の貯留容器と、この貯留容
器内の液体原料を気化させる蒸気発生機構と、気化した
シリカガラス原料を前記バーナに導く少なくとも１本の
通気路と、この通気路の途中に接続される不活性ガス通
路を備え、前記通気路の途中に、蒸気の流量を制御する
流量制御器と、蒸気の流通をオンオフ制御する蒸気弁が
設けられるとともに、前記不活性ガス通路の途中に、不
活性ガスの流通をオンオフ制御する不活性ガス弁が設け
られるシリカガラスの製造装置であって、前記蒸気弁を
閉鎖して蒸気の流通を遮断した際、不活性ガス弁を開い
て流量制御器に不活性ガスを流通させるようにし、且つ
前記通気路に蒸気を流通させる初期の段階に、流量をゼ
ロからスタートさせてその後徐々に増加させ、一定時間
経過後に定常流量となるよう前記流量制御器を制御する
ようにしたことを特徴とするシリカガラスの製造装置。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項３に記載のシリカガ
ラスの製造装置において、前記不活性ガスは加温されて
いることを特徴とするシリカガラスの製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1697999A JP2000211929A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | シリカガラスの製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1697999A JP2000211929A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | シリカガラスの製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000211929A true JP2000211929A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11931190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1697999A Pending JP2000211929A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | シリカガラスの製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000211929A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111548002A (zh) * | 2019-02-12 | 2020-08-18 | 信越化学工业株式会社 | 光纤用多孔质玻璃母材的制造方法 |
| EP3988508A1 (en) * | 2020-10-26 | 2022-04-27 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Manufacturing apparatus and manufacturing method of porous glass base material |
-
1999
- 1999-01-26 JP JP1697999A patent/JP2000211929A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111548002A (zh) * | 2019-02-12 | 2020-08-18 | 信越化学工业株式会社 | 光纤用多孔质玻璃母材的制造方法 |
| US11518704B2 (en) * | 2019-02-12 | 2022-12-06 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Fabrication method for porous glass base material for optical fiber |
| EP3988508A1 (en) * | 2020-10-26 | 2022-04-27 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Manufacturing apparatus and manufacturing method of porous glass base material |
| US20220127181A1 (en) * | 2020-10-26 | 2022-04-28 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Manufacturing apparatus and manufacturing method of porous glass base material |
| JP2022070166A (ja) * | 2020-10-26 | 2022-05-12 | 信越化学工業株式会社 | 多孔質ガラス母材の製造装置、および製造方法 |
| JP7394045B2 (ja) | 2020-10-26 | 2023-12-07 | 信越化学工業株式会社 | 多孔質ガラス母材の製造装置、および製造方法 |
| US11878929B2 (en) * | 2020-10-26 | 2024-01-23 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Manufacturing apparatus and manufacturing method of porous glass base material |
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