JP2016052975A - Raw material feeder and production method of glass preform - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent temperature drop in a raw material tank caused by a replenished glass-making feedstock, when replenishing the glass-making feedstock from a liquid replenishment tank.SOLUTION: A tip part of a raw material tank side end 41 of a replenishment pipe 4 is inserted into a glass-making feedstock 21, and on a part where the raw material tank side end 41 is inserted into the glass-making feedstock 21, the raw material tank side end 41 has a heat exchange part 6 capable of performing greater heat exchange than a part in contact with a space 22 in a raw material tank 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、原料供給装置およびガラス母材の製造方法に関する。   The present invention relates to a raw material supply apparatus and a glass base material manufacturing method.

ガラス微粒子堆積体を製造する装置に対し原料を供給する装置の一つとして、ガラス微粒子の生成で消費した分のガラス原料を補液タンクから原料タンクへ補給するようにした原料供給装置が知られている。このような原料供給装置において、補給管の原料タンク側端部は、原料タンク上面から原料液中まで直管で差し込まれている場合もあるが（例えば、特許文献１、３、４参照）、原料液中には差し込まれていない場合もある（例えば、特許文献２参照）。   As one of the devices for supplying raw materials to a device for producing glass fine particle deposits, there is known a raw material supply device that replenishes the glass raw material from the auxiliary liquid tank to the raw material tank for the consumption of the glass fine particles. Yes. In such a raw material supply apparatus, the raw material tank side end of the replenishment pipe may be inserted through a straight pipe from the upper surface of the raw material tank to the raw material liquid (see, for example, Patent Documents 1, 3, and 4). In some cases, it is not inserted into the raw material liquid (see, for example, Patent Document 2).

特開昭６１−２９５２４９号公報JP-A 61-295249 特開昭６３−８２３２号公報JP 63-8232 A 実開昭６３−６４７３５号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-64735 特開２００３−２１２５６２号公報JP 2003-212562 A

通常、原料供給装置では、原料タンク内の液体のガラス原料の温度が変化しないように、補液タンクから補給するガラス原料の温度を加温して原料タンクに送っている。ところが、ガラス原料の沸点以上にまで加熱すると、原料タンク直前の配管は密閉空間になっているため、加熱することで圧力が上がり、配管システムの耐圧を超えると原料がリークしてしまう可能性がある。特に、四塩化珪素などの原料は、熱膨張係数の大きい液体なので、配管内の密閉された空間で温度を上げると、圧力が上昇しやすい。このため、補液タンクから補給する液体のガラス原料は、通常ガラス原料の沸点以下の温度に制御している。しかしながら、補給する液体のガラス原料の温度が低すぎると、補給した際に原料タンク内の温度が下がってしまう。このように温度が下がると、原料タンクの内圧が下がるので、反応容器内に供給する原料ガス流量が変動する虞がある。   Usually, in the raw material supply apparatus, the temperature of the glass raw material supplied from the replacement liquid tank is heated and sent to the raw material tank so that the temperature of the liquid glass raw material in the raw material tank does not change. However, if the glass raw material is heated above the boiling point of the glass raw material, the piping immediately before the raw material tank is in a sealed space. is there. In particular, since raw materials such as silicon tetrachloride are liquids having a large coefficient of thermal expansion, the pressure is likely to rise when the temperature is raised in a sealed space in the pipe. For this reason, the liquid glass raw material replenished from the replacement liquid tank is normally controlled to a temperature not higher than the boiling point of the glass raw material. However, if the temperature of the liquid glass raw material to be replenished is too low, the temperature in the raw material tank will drop when replenished. When the temperature decreases in this way, the internal pressure of the raw material tank decreases, so that the flow rate of the raw material gas supplied into the reaction vessel may fluctuate.

そこで、本発明の目的は、補液タンクからガラス原料を補給する際、補給するガラス原料により原料タンク内の温度が下がることを防ぐことができる原料供給装置およびガラス母材の製造方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a raw material supply apparatus and a glass base material manufacturing method capable of preventing the temperature in the raw material tank from being lowered by the glass raw material to be supplied when the glass raw material is supplied from the replacement fluid tank. It is in.

本発明の一態様に係る原料供給装置は、液体のガラス原料を収容する原料タンクと、前記原料タンク内のガラス原料を補給する補液タンクと、前記補液タンクから前記原料タンクへ前記ガラス原料を液送する補給管と、前記原料タンクを加熱するヒータと、を備え、前記ガラス原料を前記ヒータで加熱することにより、ガラス原料ガスを反応容器内に供給する原料ガス供給装置であって、
前記補給管の原料タンク側端部はその先端部が前記ガラス原料内に差し込まれ、
前記原料タンク側端部が前記ガラス原料内に差し込まれた部分に、前記原料タンク側端部が前記原料タンク内の空間に接触している部分より大きく熱交換を行うことのできる熱交換部を有する。 A raw material supply apparatus according to an aspect of the present invention includes a raw material tank that stores a liquid glass raw material, a replacement liquid tank that replenishes the glass raw material in the raw material tank, and the glass raw material from the replacement liquid tank to the raw material tank. A raw material gas supply device comprising: a supply pipe for feeding; and a heater for heating the raw material tank, wherein the glass raw material gas is heated into the reaction vessel by heating the glass raw material with the heater,
The end of the replenishment pipe on the side of the raw material tank is inserted into the glass raw material at its tip.
A heat exchange part capable of performing heat exchange larger than a part where the raw material tank side end is in contact with a space in the raw material tank at a part where the raw material tank side end is inserted into the glass raw material. Have.

本発明の一態様に係るガラス母材の製造方法は、液体のガラス原料を収容する原料タンクと、前記原料タンク内のガラス原料を補給する補液タンクと、前記補液タンクから前記原料タンクへ前記ガラス原料を液送する補給管と、前記原料タンクを加熱するヒータと、を備え、さらに、前記原料タンク側端部が前記ガラス原料内に差し込まれた部分に、前記原料タンク側端部が前記原料タンク内の空間に接触している部分より大きく熱交換を行うことのできる熱交換部を有する原料供給装置を使用して、
前記ガラス原料を前記ヒータで加熱することにより、ガラス原料ガスを反応容器内に供給し、前記反応容器内でガラス母材を製造する。 The method for producing a glass base material according to one aspect of the present invention includes a raw material tank that stores a liquid glass raw material, a replacement liquid tank that replenishes the glass raw material in the raw material tank, and the glass from the replacement liquid tank to the raw material tank. A replenishment pipe for feeding the raw material, and a heater for heating the raw material tank, and further, the raw material tank side end is located in the portion where the raw material tank side end is inserted into the glass raw material. Using a raw material supply apparatus having a heat exchanging part capable of exchanging heat larger than the part in contact with the space in the tank,
By heating the glass raw material with the heater, a glass raw material gas is supplied into the reaction vessel, and a glass base material is produced in the reaction vessel.

本発明によれば、補液タンクからガラス原料を補給する際、補給するガラス原料により原料タンク内の温度が下がることを防ぐことができる。   According to the present invention, when the glass raw material is supplied from the replacement fluid tank, it is possible to prevent the temperature in the raw material tank from being lowered by the glass raw material to be supplied.

本発明の実施形態に係る原料供給装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the raw material supply apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る原料供給装置の実施例１の熱交換部を説明する原料タンクの模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the raw material tank explaining the heat exchange part of Example 1 of the raw material supply apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る原料供給装置の実施例２の熱交換部を説明する原料タンクの模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the raw material tank explaining the heat exchange part of Example 2 of the raw material supply apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る原料供給装置の実施例３の熱交換部を説明する原料タンクの模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the raw material tank explaining the heat exchange part of Example 3 of the raw material supply apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る原料供給装置の実施例４の熱交換部を説明する原料タンクの模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the raw material tank explaining the heat exchange part of Example 4 of the raw material supply apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る原料供給装置の実施例５の熱交換部を説明する原料タンクの模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the raw material tank explaining the heat exchange part of Example 5 of the raw material supply apparatus which concerns on embodiment of this invention. 実施例５の熱交換部が原料タンク内面に接する部分の例を示す断面の拡大図であり、（ａ）は熱交換部の断面が円形の例であり、（ｂ）は熱交換部の断面が矩形の例である。It is an enlarged view of the cross section which shows the example of the part which the heat exchange part of Example 5 contacts the raw material tank inner surface, (a) is an example with a circular cross section of a heat exchange part, (b) is a cross section of a heat exchange part. Is an example of a rectangle.

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態を列記して説明する。
本発明の実施形態に係る原料供給装置は、
（１） 液体のガラス原料を収容する原料タンクと、前記原料タンク内のガラス原料を補給する補液タンクと、前記補液タンクから前記原料タンクへ前記ガラス原料を液送する補給管と、前記原料タンクを加熱するヒータと、を備え、前記ガラス原料を前記ヒータで加熱することにより、ガラス原料ガスを反応容器内に供給する原料ガス供給装置であって、
前記補給管の原料タンク側端部はその先端部が前記ガラス原料内に差し込まれ、
前記原料タンク側端部が前記ガラス原料内に差し込まれた部分に、前記原料タンク側端部が前記原料タンク内の空間に接触している部分より大きく熱交換を行うことのできる熱交換部を有する。 [Description of Embodiment of the Present Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
The raw material supply apparatus according to the embodiment of the present invention is
(1) A raw material tank for storing a liquid glass raw material, a replacement liquid tank for replenishing the glass raw material in the raw material tank, a supply pipe for liquid feeding the glass raw material from the replacement liquid tank to the raw material tank, and the raw material tank A raw material gas supply device for supplying a glass raw material gas into a reaction vessel by heating the glass raw material with the heater,
The end of the replenishment pipe on the side of the raw material tank is inserted into the glass raw material at its tip.
A heat exchange part capable of performing heat exchange larger than a part where the raw material tank side end is in contact with a space in the raw material tank at a part where the raw material tank side end is inserted into the glass raw material. Have.

（１）の構成によれば、補給管の原料タンク側端部のガラス原料内に差し込まれた部分に、原料タンク内の空間に接触している部分より大きく熱交換を行うことのできる熱交換部を有する。そのため、補給管で補液するガラス原料の温度を沸点近くまで上げてから原料タンク内に補液することができ、補液タンクからガラス原料を補給する際、補給するガラス原料により原料タンク内の温度が下がるのを防ぐことができる。これにより、ガラス母材を製造する際に、原料タンクの内圧が下がることを防いで反応容器内に供給する原料ガス流量の変動を少なくすることができる。   According to the structure of (1), the heat exchange which can perform heat exchange more largely than the part which is contacting the space in a raw material tank in the part inserted in the glass raw material of the raw material tank side edge part of a supply pipe Part. Therefore, the temperature of the glass raw material to be replenished in the replenishment pipe can be increased to near the boiling point and then replenished into the raw material tank. Can be prevented. Thereby, when manufacturing a glass base material, it can prevent that the internal pressure of a raw material tank falls, and can reduce the fluctuation | variation of the raw material gas flow volume supplied in a reaction container.

（２） 前記熱交換部は、螺旋形状の管である。
（２）の構成によれば、熱交換部は螺旋形状の管となっているので、原料タンク内の液体のガラス原料と接している管の長さを長くすることができる。これにより、補給管の内外の熱交換の時間を液内で長くすることができ、補液するガラス原料の温度をより原料タンク内の液体原料の温度に近づけることができる。 (2) The heat exchange unit is a spiral tube.
According to the configuration of (2), since the heat exchanging portion is a spiral tube, the length of the tube in contact with the liquid glass material in the material tank can be increased. As a result, the heat exchange time inside and outside the supply pipe can be extended in the liquid, and the temperature of the glass raw material to be supplemented can be made closer to the temperature of the liquid raw material in the raw material tank.

（３） 前記熱交換部は、内径が変動する形状の管である。
（３）の構成によれば、熱交換部は内径が変動する形状の管であり、表面積が直管の場合よりも大きいので、原料タンク内の液体のガラス原料と接する面積を大きくすることができ、補液するガラス原料の温度をより原料タンク内の液体原料の温度に近づけることができる。 (3) The heat exchange part is a tube having a shape whose inner diameter varies.
According to the configuration of (3), the heat exchange part is a tube having a shape whose inner diameter varies, and the surface area is larger than that in the case of a straight tube, so that the area in contact with the liquid glass raw material in the raw material tank can be increased. The temperature of the glass material to be replenished can be made closer to the temperature of the liquid material in the material tank.

（４） 前記熱交換部は、折り返し形状の管である。
（４）の構成によれば、熱交換部は折り返し形状の管であるので、原料タンク内の液体のガラス原料と接している管の長さを長くすることができる。これにより、補給管の内外の熱交換の時間を長くすることができ、補液するガラス原料の温度をより原料タンク内の液体原料の温度に近づけることができる。 (4) The heat exchange unit is a folded tube.
According to the configuration of (4), since the heat exchanging portion is a folded tube, the length of the tube in contact with the liquid glass material in the material tank can be increased. As a result, the heat exchange time inside and outside the supply pipe can be lengthened, and the temperature of the glass material to be replenished can be made closer to the temperature of the liquid material in the material tank.

（５） 前記熱交換部の少なくとも一部が、前記ヒータが存在する部分の原料タンク内面に接する。
（５）の構成によれば、熱交換部の少なくとも一部が原料タンクを加熱するヒータが存在する部分の原料タンク内面に接するので、ヒータからの熱を熱交換部に伝えることができ、補液するガラス原料の温度をより原料タンク内の液体原料の温度に近づけることができる。 (5) At least a part of the heat exchange part is in contact with the inner surface of the raw material tank where the heater is present.
According to the configuration of (5), since at least a part of the heat exchanging portion is in contact with the inner surface of the raw material tank where the heater for heating the raw material tank exists, the heat from the heater can be transmitted to the heat exchanging portion. The temperature of the glass raw material to be made can be made closer to the temperature of the liquid raw material in the raw material tank.

（６） 液体のガラス原料を収容する原料タンクと、前記原料タンク内のガラス原料を補給する補液タンクと、前記補液タンクから前記原料タンクへ前記ガラス原料を液送する補給管と、前記原料タンクを加熱するヒータと、を備え、さらに、前記原料タンク側端部が前記ガラス原料内に差し込まれた部分に、前記原料タンク側端部が前記原料タンク内の空間に接触している部分より大きく熱交換を行うことのできる熱交換部を有する原料供給装置を使用して、
前記ガラス原料を前記ヒータで加熱することにより、ガラス原料ガスを反応容器内に供給し、前記反応容器内でガラス母材を製造する。 (6) A raw material tank for storing a liquid glass raw material, a replacement liquid tank for supplying the glass raw material in the raw material tank, a supply pipe for feeding the glass raw material from the replacement liquid tank to the raw material tank, and the raw material tank A heater that heats the raw material tank, and the raw material tank side end portion is inserted into the glass raw material, and the raw material tank side end portion is larger than the portion in contact with the space in the raw material tank. Using a raw material supply device having a heat exchange part capable of performing heat exchange,
By heating the glass raw material with the heater, a glass raw material gas is supplied into the reaction vessel, and a glass base material is produced in the reaction vessel.

（６）の製造方法によれば、補給管の原料タンク側端部のガラス原料内に差し込まれた部分に、原料タンク内の空間に接触している部分より大きく熱交換を行うことのできる熱交換部を有する原料供給装置を使用する。そのため、補給管で補液するガラス原料の温度を沸点近くまで上げてから原料タンク内に補液することができ、補液タンクからガラス原料を補給する際、補給するガラス原料により原料タンク内の温度が下がることを防ぐことができる。これにより、ガラス母材を製造する際に、原料タンクの内圧が下がることを防いで反応容器内に供給する原料ガス流量の変動を少なくすることができる。   According to the manufacturing method of (6), heat that can be exchanged with heat at the portion inserted into the glass raw material at the raw material tank side end of the replenishment pipe is larger than that at the portion in contact with the space in the raw material tank. The raw material supply apparatus which has an exchange part is used. Therefore, the temperature of the glass raw material to be replenished in the replenishment pipe can be increased to near the boiling point and then replenished into the raw material tank. Can be prevented. Thereby, when manufacturing a glass base material, it can prevent that the internal pressure of a raw material tank falls, and can reduce the fluctuation | variation of the raw material gas flow volume supplied in a reaction container.

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る原料供給装置およびガラス母材の製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 [Details of the embodiment of the present invention]
Specific examples of the raw material supply apparatus and the glass base material manufacturing method according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.

図１は、本発明の実施形態に係る原料供給装置の概略構成図である。
図１に示す原料供給装置１は、液体のガラス原料２１を収容する原料タンク２と、原料タンク２内のガラス原料２１を補給する補液タンク３と、補液タンク３から原料タンク２へガラス原料３１を液送する補給管４と、原料タンク２を加熱するヒータ５と、を備えている。そして、補給管４の原料タンク側端部４１は、その先端部が原料タンク２内の液体のガラス原料２１内に差し込まれている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a raw material supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
A raw material supply apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a raw material tank 2 that contains a liquid glass raw material 21, a replacement liquid tank 3 that replenishes the glass raw material 21 in the raw material tank 2, and a glass raw material 31 from the replacement liquid tank 3 to the raw material tank 2. And a heater 5 for heating the raw material tank 2. The raw material tank side end 41 of the supply pipe 4 is inserted into the liquid glass raw material 21 in the raw material tank 2 at its tip.

さらに、本実施形態の原料供給装置１は、補給管４の原料タンク側端部４１において、液体のガラス原料２１内に差し込まれた部分４１ａに、原料タンク２内の空間２２に接触している部分４１ｂより大きく熱交換を行う熱交換部６を有している。   Furthermore, the raw material supply apparatus 1 of this embodiment is in contact with the space 22 in the raw material tank 2 at a portion 41 a inserted into the liquid glass raw material 21 at the raw material tank side end 41 of the supply pipe 4. It has the heat exchange part 6 which heat-exchanges larger than the part 41b.

図１に示す原料供給装置１の原料タンク２内の液体のガラス原料２１は、原料タンク２の側面に設けられたヒータ５で加熱することにより気化してガラス原料ガスとなる。なお、ヒータ５は、原料タンク２の底面にも設けられていてもよい。そして、発生したガラス原料ガスは、配管７を介して反応容器８に供給される。   The liquid glass raw material 21 in the raw material tank 2 of the raw material supply apparatus 1 shown in FIG. 1 is vaporized by heating with the heater 5 provided on the side surface of the raw material tank 2 to become a glass raw material gas. The heater 5 may also be provided on the bottom surface of the raw material tank 2. The generated glass source gas is supplied to the reaction vessel 8 through the pipe 7.

また、補液タンク３の側面には、補液タンク３を加熱するヒータ９が設けられており、補液タンク３内のガラス原料３１を沸点にならない程度の温度まで加熱している。配管１０は補液タンク３のガラス原料３１を補充するための配管である。なお、各配管（４、７、１０）に設けられた弁１１〜１４は、各配管の流量を調整するためのものである。   A heater 9 for heating the replacement fluid tank 3 is provided on the side surface of the replacement fluid tank 3 to heat the glass raw material 31 in the replacement fluid tank 3 to a temperature that does not reach the boiling point. The pipe 10 is a pipe for replenishing the glass raw material 31 in the replacement liquid tank 3. In addition, the valves 11-14 provided in each piping (4, 7, 10) are for adjusting the flow volume of each piping.

次に、本実施形態に係るガラス母材の製造方法について図１を参照して説明する。本実施形態のガラス母材の製造方法は、図１の原料供給装置を使用して、以下の（１）〜（３）の手順で製造される。   Next, the manufacturing method of the glass base material which concerns on this embodiment is demonstrated with reference to FIG. The manufacturing method of the glass base material of this embodiment is manufactured in the procedure of the following (1)-(3) using the raw material supply apparatus of FIG.

（１）原料タンク２からガラス原料ガスを反応容器内８のバーナー（図示せず）に供給する。
（２）反応容器内８内に挿入されたターゲット（図示せず）に対し、バーナーの酸水素火炎により、ガラス微粒子を生成してターゲットに堆積させてガラス微粒子堆積体（ガラス母材）を製造する。
（３）ガラス微粒子の堆積により原料タンク２の液体のガラス原料２１が減った分、補液タンク３から原料タンク２に補液する。その際に、熱交換部６を通すことにより、補液するガラス原料３１の温度を沸点近くまで上げる。 (1) The glass raw material gas is supplied from the raw material tank 2 to a burner (not shown) in the reaction vessel 8.
(2) A glass fine particle deposit (glass base material) is produced by generating glass fine particles on a target (not shown) inserted in the reaction vessel 8 by a oxyhydrogen flame of a burner and depositing them on the target. To do.
(3) The liquid glass raw material 21 in the raw material tank 2 is reduced by the deposition of the glass fine particles, so that the liquid replacement from the replacement liquid tank 3 to the raw material tank 2 is performed. At that time, the temperature of the glass raw material 31 to be replenished is raised to near the boiling point by passing through the heat exchange unit 6.

以上のように、本実施形態に係る原料供給装置１は、補給管４の原料タンク側端部４１における液体のガラス原料２１内に差し込まれた部分に、原料タンク２内の空間２２に接触している部分より大きく熱交換を行う熱交換部６を有する。空間２２に接触している部分は直管となっており、この部分でも空間に存在する気体（原料ガス）との熱交換が行われる。一方、熱交換部６は、液体のガラス原料２１内に差し込まれた部分に存在し、ヒータ５によって沸点近くまで加熱されたガラス原料２１との熱交換が行われる。すなわち、熱交換部６は、空間２２に接触している部分より大きく熱交換が行われる。そのため、補給管４で補液するガラス原料の温度を沸点近くまで上げてから原料タンク２内に補液することができ、補液タンク３から補給する液体のガラス原料により原料タンク２内の温度が下がることを防ぐことができる。   As described above, the raw material supply apparatus 1 according to the present embodiment contacts the space 22 in the raw material tank 2 at the portion inserted into the liquid glass raw material 21 at the raw material tank side end 41 of the supply pipe 4. The heat exchange part 6 which performs heat exchange larger than the part which has is provided. The portion in contact with the space 22 is a straight pipe, and heat exchange with gas (raw material gas) existing in the space is also performed in this portion. On the other hand, the heat exchanging unit 6 exists in a portion inserted into the liquid glass raw material 21, and performs heat exchange with the glass raw material 21 heated to near the boiling point by the heater 5. That is, the heat exchange unit 6 performs heat exchange larger than the part in contact with the space 22. Therefore, the temperature of the glass raw material to be replenished in the replenishment pipe 4 can be increased to near the boiling point and then replenished in the raw material tank 2, and the temperature in the raw material tank 2 is lowered by the liquid glass raw material replenished from the replenisher tank 3. Can be prevented.

そして、ガラス微粒子堆積体（ガラス母材）を製造する際に、本実施形態に係る原料供給装置１を使用することにより、原料タンク２の内圧が下がることを防いで反応容器内８に供給する原料ガス流量の変動を少なくすることができる。   And when manufacturing a glass particulate deposit (glass base material), by using the raw material supply apparatus 1 which concerns on this embodiment, it prevents that the internal pressure of the raw material tank 2 falls, and supplies it in the reaction container 8 inside. Variations in the raw material gas flow rate can be reduced.

［実施例］
以下、本実施形態の原料供給装置１における熱交換部６について、具体的な実施例１〜５を挙げて説明する。 [Example]
Hereinafter, specific examples 1 to 5 will be described for the heat exchange unit 6 in the raw material supply apparatus 1 of the present embodiment.

（実施例１）
図２は、本実施形態の原料供給装置１における実施例１の熱交換部６１を説明する原料タンク２の模式的な断面図である。
図２に示す実施例１の熱交換部６１は、螺旋形状の管である。この熱交換部６１は、原料タンク２の液体のガラス原料２１内に設けられている。図中の破線２１ａおよび実線２１ｂは、ガラス原料２１の液面の変動範囲を示している。破線２１ａは液面が最も上昇した位置を示し、実線２１ｂは最も下降した位置を示している。熱交換部６１は、ガラス原料２１の液面が変動しても常に液内（液体のガラス原料２１内）に位置するように設けるのが好ましい。 (Example 1)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the raw material tank 2 for explaining the heat exchange unit 61 of Example 1 in the raw material supply apparatus 1 of the present embodiment.
The heat exchange part 61 of Example 1 shown in FIG. 2 is a helical tube. The heat exchange unit 61 is provided in the liquid glass raw material 21 of the raw material tank 2. A broken line 21a and a solid line 21b in the figure indicate the fluctuation range of the liquid surface of the glass raw material 21. The broken line 21a shows the position where the liquid level has risen most, and the solid line 21b shows the position where the liquid level has fallen most. It is preferable to provide the heat exchanging part 61 so that it is always located in the liquid (in the liquid glass raw material 21) even if the liquid level of the glass raw material 21 fluctuates.

螺旋形状の管である熱交換部６１は、この部分を直管にする場合と比較して、原料タンク２内の液体のガラス原料２１と接している部分の管の長さを長くすることができる。したがって、液内（ガラス原料２１内）での熱交換の時間が直管の場合よりも長くなる。すなわち、熱交換部６１は、空間２２に接触している部分より大きく熱交換を行うことができる。よって、補液するガラス原料の温度をより原料タンク２内の液体のガラス原料２１の温度に近づけることができる。   The heat exchanging portion 61 that is a spiral tube can increase the length of the portion of the tube in contact with the liquid glass material 21 in the material tank 2 as compared with the case where this portion is a straight tube. it can. Therefore, the heat exchange time in the liquid (in the glass raw material 21) becomes longer than that in the case of the straight pipe. That is, the heat exchanging unit 61 can perform heat exchange larger than the portion in contact with the space 22. Therefore, the temperature of the glass material to be replenished can be made closer to the temperature of the liquid glass material 21 in the material tank 2.

（実施例２）
図３は、本実施形態の原料供給装置１における実施例２の熱交換部６２を説明する原料タンク２の模式的な断面図である。
図３に示す実施例２の熱交換部６２は、内径が変動する形状の管である。実施例１と同様に、図３においても、熱交換部６２は、ガラス原料２１の液面が変動しても常に液内（液体のガラス原料２１内）に位置するように設けるのが好ましい。 (Example 2)
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the raw material tank 2 for explaining the heat exchange unit 62 of Example 2 in the raw material supply apparatus 1 of the present embodiment.
The heat exchange part 62 of Example 2 shown in FIG. 3 is a pipe | tube of the shape from which an internal diameter fluctuates. As in the first embodiment, also in FIG. 3, it is preferable that the heat exchanging unit 62 be provided so as to be always located in the liquid (in the liquid glass raw material 21) even if the liquid level of the glass raw material 21 fluctuates.

内径が変動する形状の管である熱交換部６２は、この部分を直管にする場合と比較して、原料タンク２内の液体のガラス原料２１と接している部分の管の表面積が単純な直管に比べて大きくなる。すなわち、熱交換部６２は、空間２２に接触している部分より大きく熱交換を行うことができる。これにより、補液するガラス原料の温度をより原料タンク２内の液体のガラス原料２１の温度に近づけることができる。   Compared with the case where this part is a straight pipe, the heat exchanging part 62 which is a pipe with a variable inner diameter has a simple surface area of the pipe in the part in contact with the liquid glass raw material 21 in the raw material tank 2. Larger than a straight pipe. That is, the heat exchanging unit 62 can perform heat exchange larger than the portion in contact with the space 22. Thereby, the temperature of the glass raw material to be replenished can be made closer to the temperature of the liquid glass raw material 21 in the raw material tank 2.

（実施例３）
図４は、本実施形態の原料供給装置１における実施例３の熱交換部６３を説明する原料タンク２の模式的な断面図である。
図４に示す実施例３の熱交換部６３は、少なくとも１回以上横方向に折り返す、折り返し形状の管である。実施例１と同様に、図４においても、熱交換部６３は、ガラス原料２１の液面が変動しても常に液内（液体のガラス原料２１内）に位置するように設けるのが好ましい。 (Example 3)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the raw material tank 2 for explaining the heat exchanging unit 63 of Example 3 in the raw material supply apparatus 1 of the present embodiment.
The heat exchanging part 63 of Example 3 shown in FIG. 4 is a folded tube that is folded back in the lateral direction at least once. As in the first embodiment, also in FIG. 4, it is preferable that the heat exchanging unit 63 is provided so as to be always located in the liquid (in the liquid glass raw material 21) even if the liquid level of the glass raw material 21 fluctuates.

横方向に折り返す、折り返し形状の管である熱交換部６３は、この部分を折り返さずに直管にする場合と比較して、原料タンク２内の液体のガラス原料２１と接している部分の管の長さを長くすることができる。したがって、液内（ガラス原料２１内）での熱交換の時間が直管の場合よりも長くなる。すなわち、熱交換部６３は、空間２２に接触している部分より大きく熱交換を行うことができる。これによって、補液するガラス原料の温度をより原料タンク２内の液体のガラス原料２１の温度に近づけることができる。   The heat exchanger 63, which is a folded tube that is folded back in the horizontal direction, is a tube at a portion that is in contact with the liquid glass material 21 in the raw material tank 2 as compared with a case where the tube is not folded and is made a straight tube. Can be lengthened. Therefore, the heat exchange time in the liquid (in the glass raw material 21) becomes longer than that in the case of the straight pipe. That is, the heat exchanging unit 63 can perform heat exchange larger than the portion in contact with the space 22. As a result, the temperature of the glass material to be replenished can be made closer to the temperature of the liquid glass material 21 in the material tank 2.

（実施例４）
図５は、本実施形態の原料供給装置１における実施例４の熱交換部６４を説明する原料タンク２の模式的な断面図である。
図５に示す実施例４の熱交換部６４は、少なくとも１回以上縦方向に折り返す、折り返し形状の管である。実施例１と同様に、図５においても、熱交換部６４は、ガラス原料２１の液面が変動しても常に液内（液体のガラス原料２１内）に位置するように設けるのが好ましい。 Example 4
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the raw material tank 2 for explaining the heat exchanging unit 64 of Example 4 in the raw material supply apparatus 1 of the present embodiment.
The heat exchange part 64 of Example 4 shown in FIG. 5 is a folded tube that is folded at least once in the longitudinal direction. As in the first embodiment, also in FIG. 5, it is preferable that the heat exchanging section 64 is provided so as to be always located in the liquid (in the liquid glass raw material 21) even if the liquid level of the glass raw material 21 fluctuates.

縦方向に折り返す、折り返し形状の管である熱交換部６４は、上記の実施例３の場合と同様に、この部分を折り返さずに直管にする場合と比較して、原料タンク２内の液体のガラス原料２１と接している部分の管の長さを長くすることができる。したがって、液内（ガラス原料２１内）での熱交換の時間が直管の場合よりも長くなる。すなわち、熱交換部６４は、空間２２に接触している部分より大きく熱交換を行うことができる。これによって、補液するガラス原料の温度をより原料タンク２内の液体のガラス原料２１の温度に近づけることができる。   As in the case of the third embodiment, the heat exchanging portion 64 that is a folded tube that is folded in the vertical direction is a liquid in the raw material tank 2 as compared with the case where the portion is not folded and is a straight tube. The length of the tube in contact with the glass raw material 21 can be increased. Therefore, the heat exchange time in the liquid (in the glass raw material 21) becomes longer than that in the case of the straight pipe. That is, the heat exchanging unit 64 can perform heat exchange larger than the portion in contact with the space 22. As a result, the temperature of the glass material to be replenished can be made closer to the temperature of the liquid glass material 21 in the material tank 2.

（実施例５）
図６は、本実施形態の原料供給装置１における実施例５の熱交換部６５ａを説明する原料タンク２の模式的な断面図である。
図６に示す実施例５の熱交換部６５ａは、螺旋形状の管であり、熱交換部６５ａの少なくとも一部が、ヒータ５が存在する部分の原料タンク内面２ａに接している。
原料タンク内面２ａに接する部分は、例えば図７の（ａ）に示すように、溶接個所２ｂで溶接されている。なお、熱交換部６５ａは、断面が円形の管に限定されるものではなく、断面が他の形状であってもよい。例えば図７の（ｂ）に示す熱交換部６５ｂのように、断面が矩形の管であってもよい。 (Example 5)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the raw material tank 2 for explaining the heat exchanging portion 65a of Example 5 in the raw material supply apparatus 1 of the present embodiment.
The heat exchange part 65a of Example 5 shown in FIG. 6 is a spiral tube, and at least a part of the heat exchange part 65a is in contact with the raw material tank inner surface 2a where the heater 5 exists.
The portion in contact with the raw material tank inner surface 2a is welded at a welding point 2b, for example, as shown in FIG. In addition, the heat exchange part 65a is not limited to a pipe | tube with a circular cross section, A cross section may be another shape. For example, a tube having a rectangular cross section may be used like a heat exchanging portion 65b shown in FIG.

熱交換部６５ａ（６５ｂ）は、実施例１と同様に螺旋形状であることにより、この部分を直管にする場合と比較して、原料タンク２内の液体のガラス原料２１と接している部分の管の長さを長くすることができる。したがって、液内（ガラス原料２１内）での熱交換の時間が直管の場合よりも長くなる。すなわち、熱交換部６５ａ（６５ｂ）は、空間２２に接触している部分より大きく熱交換を行うことができる。また、熱交換部６５ａ（６５ｂ）は、少なくとも一部が、ヒータ５が存在する部分の原料タンク内面２ａに接しているので、この部分でヒータ５からの熱を熱交換部６５ａ（６５ｂ）に伝えることができる。
よって、熱交換部６５ａ（６５ｂ）は、補液するガラス原料の温度をより原料タンク内の液体原料の温度に近づけることができる。 The heat exchanging portion 65a (65b) has a spiral shape as in the first embodiment, so that the portion in contact with the liquid glass raw material 21 in the raw material tank 2 is compared with the case where this portion is a straight pipe. The length of the tube can be increased. Therefore, the heat exchange time in the liquid (in the glass raw material 21) becomes longer than that in the case of the straight pipe. That is, the heat exchanging portion 65a (65b) can perform heat exchange larger than the portion in contact with the space 22. Further, since at least a part of the heat exchanging portion 65a (65b) is in contact with the raw material tank inner surface 2a where the heater 5 exists, the heat from the heater 5 is transferred to the heat exchanging portion 65a (65b) at this portion. I can tell you.
Therefore, the heat exchange unit 65a (65b) can make the temperature of the glass raw material to be replenished closer to the temperature of the liquid raw material in the raw material tank.

なお、実施例１〜４においても、熱交換部６１〜６４は、断面が円形の管に限定されるものではなく、断面が他の形状（例えば矩形）であってもよい。   In the first to fourth embodiments, the heat exchanging units 61 to 64 are not limited to tubes having a circular cross section, and the cross section may have another shape (for example, a rectangle).

１ 原料供給装置
２ 原料タンク
２ａ 原料タンク内面
２ｂ 溶接個所
２１ ガラス原料
３ 補液タンク
３１ ガラス原料
４ 補給管
４１ 原料タンク側端部
４１ａ ガラス原料２１内に差し込まれた部分
４１ｂ 原料タンク２内の空間２２に接触している部分
５、９ ヒータ
６、６１、６２、６３、６４、６５ａ、６５ｂ 熱交換部
７、１０ 配管
８ 反応容器
１１〜１４ 弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Raw material supply apparatus 2 Raw material tank 2a Raw material tank inner surface 2b Welding location 21 Glass raw material 3 Supplementary liquid tank 31 Glass raw material 4 Supply pipe 41 Raw material tank side edge 41a The part inserted in the glass raw material 21 41b Space 22 in the raw material tank 2 5, 9 Heater 6, 61, 62, 63, 64, 65a, 65b Heat exchange part 7, 10 Piping 8 Reaction vessel 11-14 Valve

Claims (6)

液体のガラス原料を収容する原料タンクと、前記原料タンク内のガラス原料を補給する補液タンクと、前記補液タンクから前記原料タンクへ前記ガラス原料を液送する補給管と、前記原料タンクを加熱するヒータと、を備え、前記ガラス原料を前記ヒータで加熱することにより、ガラス原料ガスを反応容器内に供給する原料ガス供給装置であって、
前記補給管の原料タンク側端部はその先端部が前記ガラス原料内に差し込まれ、
前記原料タンク側端部が前記ガラス原料内に差し込まれた部分に、前記原料タンク側端部が前記原料タンク内の空間に接触している部分より大きく熱交換を行うことのできる熱交換部を有する、原料ガス供給装置。 A raw material tank for storing a liquid glass raw material, a replacement liquid tank for supplying glass raw material in the raw material tank, a supply pipe for feeding the glass raw material from the auxiliary liquid tank to the raw material tank, and heating the raw material tank A raw material gas supply device for supplying a glass raw material gas into a reaction vessel by heating the glass raw material with the heater,
The end of the replenishment pipe on the side of the raw material tank is inserted into the glass raw material at its tip.
A heat exchange part capable of performing heat exchange larger than a part where the raw material tank side end is in contact with a space in the raw material tank at a part where the raw material tank side end is inserted into the glass raw material. A raw material gas supply device. 前記熱交換部は、螺旋形状の管である、請求項１に記載の原料供給装置。   The raw material supply apparatus according to claim 1, wherein the heat exchange unit is a spiral pipe. 前記熱交換部は、内径が変動する形状の管である、請求項１に記載の原料供給装置。   The raw material supply apparatus according to claim 1, wherein the heat exchange unit is a tube having a shape with a variable inner diameter. 前記熱交換部は、折り返し形状の管である、請求項１に記載の原料供給装置。   The raw material supply apparatus according to claim 1, wherein the heat exchange unit is a folded tube. 前記熱交換部の少なくとも一部が、前記ヒータが存在する部分の原料タンク内面に接する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の原料供給装置。   The raw material supply apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein at least a part of the heat exchange unit is in contact with an inner surface of a raw material tank in a portion where the heater is present. 液体のガラス原料を収容する原料タンクと、前記原料タンク内のガラス原料を補給する補液タンクと、前記補液タンクから前記原料タンクへ前記ガラス原料を液送する補給管と、前記原料タンクを加熱するヒータと、を備え、さらに、前記原料タンク側端部が前記ガラス原料内に差し込まれた部分に、前記原料タンク側端部が前記原料タンク内の空間に接触している部分より大きく熱交換を行うことのできる熱交換部を有する原料供給装置を使用して、
前記ガラス原料を前記ヒータで加熱することにより、ガラス原料ガスを反応容器内に供給し、前記反応容器内でガラス母材を製造する、ガラス母材の製造方法。 A raw material tank for storing a liquid glass raw material, a replacement liquid tank for supplying glass raw material in the raw material tank, a supply pipe for feeding the glass raw material from the auxiliary liquid tank to the raw material tank, and heating the raw material tank A portion of the raw material tank side inserted into the glass raw material, and heat exchange larger than the portion of the raw material tank side end contacting the space in the raw material tank. Using a raw material supply device having a heat exchange part that can be performed,
A method for producing a glass base material, wherein the glass raw material gas is supplied into a reaction vessel by heating the glass raw material with the heater, and the glass base material is produced in the reaction vessel.
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