JP2021008391A - Glass raw material feeding device and filter replacement method for glass raw material feeding device - Google Patents

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Abstract

To provide a glass raw material feeding device and a filter replacement method for a glass raw material feeding device which can shorten the time for filter replacement.SOLUTION: A glass raw material feeding device has a vaporizer 10 to vaporize a glass material, first piping 30 to be a channel of the raw material gas, a filter part 50 to remove impurities from the raw material gas, second piping 60 to be a channel of the raw material gas from which the impurities have been removed, and an MFC 70 to control a flow rate of the raw material gas. The filter part 50 has a first valve 52, a gas line filter 51, and a second valve 53. The vaporizer 10 is connected to one end of the first piping 30, the other end of the first piping 30 is connected to one opening of the first valve 52, the other opening of the first valve 52 is connected to a gas inflow side of the gas line filter 51, a gas discharge side of the gas line filter 51 is connected to one opening of the second valve 53, the other opening of the second valve 53 is connected to one end of the second piping 60, and the other end of the second piping 60 is connected to the MFC 70.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、ガラス原料供給装置およびガラス原料供給装置のフィルタ交換方法に関する。 The present disclosure relates to a glass raw material supply device and a filter replacement method for the glass raw material supply device.

特許文献１、２には、原料ガスの供給配管にフィルタが設けられたガラス原料供給装置が開示されている。 Patent Documents 1 and 2 disclose a glass raw material supply device in which a filter is provided in a raw material gas supply pipe.

実開平２−８２７３５号公報Jikkenhei No. 2-82735 実開昭６２−１０１８３２号公報Jikkai Sho 62-101832

ガラス微粒子堆積体を製造する原料ガスを反応容器に供給するガラス原料供給装置において、ガラス原料の中に不純物が入っている場合がある。そのため、気化した原料ガスを送る配管の途中にフィルタを付けて、不純物をフィルタで除去して、清浄な原料ガスを反応容器へ送っている。
ガラス原料供給装置を稼働し続けると、フィルタ内に不純物が溜ってきて、フィルタが詰まるおそれがある。このため、フィルタが詰まる前に、新しいフィルタに交換する必要がある。このフィルタ交換時に、フィルタ内の残留ガスが外に漏れると、安全衛生上の問題が生じるため、残留ガスを労働安全衛生法で定められた基準以下にしてからでないとフィルタを取り外すことができない。そのため、窒素ガス等によってフィルタ内の残留ガスをパージする必要があるが、残留ガスのパージには時間がかかる。したがって、フィルタ交換のために、長時間、ガラス原料供給装置を停止する必要があった。 In a glass raw material supply device that supplies a raw material gas for producing a glass fine particle deposit to a reaction vessel, impurities may be contained in the glass raw material. Therefore, a filter is attached in the middle of the pipe for sending the vaporized raw material gas, impurities are removed by the filter, and the clean raw material gas is sent to the reaction vessel.
If the glass raw material supply device is continuously operated, impurities may accumulate in the filter and the filter may be clogged. Therefore, it is necessary to replace the filter with a new one before the filter becomes clogged. If the residual gas in the filter leaks to the outside during this filter replacement, safety and health problems will occur. Therefore, the filter cannot be removed until the residual gas is kept below the standard specified by the Industrial Safety and Health Act. Therefore, it is necessary to purge the residual gas in the filter with nitrogen gas or the like, but it takes time to purge the residual gas. Therefore, it was necessary to stop the glass raw material supply device for a long time in order to replace the filter.

そこで、本開示は、フィルタ交換の時間を短縮することができる、ガラス原料供給装置およびガラス原料供給装置のフィルタ交換方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a glass raw material supply device and a filter replacement method for the glass raw material supply device, which can shorten the filter replacement time.

本開示の一態様に係るガラス原料供給装置は、
ガラス原料を気化させて原料ガスにする気化装置と、
前記原料ガスの流路となる第一配管と、
前記原料ガスの不純物を取り除くフィルタ部と、
不純物を取り除いた前記原料ガスの流路となる第二配管と、
前記原料ガスの流量を制御する流量制御装置と、
第一接続継手と、
第二接続継手と、
を有し、
前記フィルタ部は、第一バルブと、ガスラインフィルタと、第二バルブと、を有し、
前記気化装置は、前記第一配管の一端部に接続され、
前記第一配管の他端部は、前記第一接続継手を介して前記第一バルブの一方の開口部に接続され、
前記第一バルブの他方の開口部は、前記ガスラインフィルタのガスの流入側端部に接続され、
前記ガスラインフィルタのガスの排出側端部は、前記第二バルブの一方の開口部に接続され、
前記第二バルブの他方の開口部は、前記第二接続継手を介して前記第二配管の一端部に接続され、
前記第二配管の他端部は、前記流量制御装置に接続されている。 The glass raw material supply device according to one aspect of the present disclosure is
A vaporizer that vaporizes glass raw materials into raw material gas,
The first pipe that serves as the flow path for the raw material gas,
A filter unit that removes impurities from the raw material gas,
A second pipe that serves as a flow path for the raw material gas from which impurities have been removed,
A flow rate control device that controls the flow rate of the raw material gas,
First connection joint and
With the second connection joint,
Have,
The filter unit includes a first valve, a gas line filter, and a second valve.
The vaporizer is connected to one end of the first pipe and is connected to the vaporizer.
The other end of the first pipe is connected to one opening of the first valve via the first connecting joint.
The other opening of the first valve is connected to the gas inflow side end of the gas line filter.
The gas discharge side end of the gas line filter is connected to one opening of the second valve.
The other opening of the second valve is connected to one end of the second pipe via the second connecting joint.
The other end of the second pipe is connected to the flow control device.

また、本開示の一態様に係るガラス原料供給装置のフィルタ交換方法は、
ガラス原料を気化させて原料ガスにする気化装置と、
前記原料ガスの流路となる第一配管と、
前記原料ガスの不純物を取り除くフィルタ部と、
不純物を取り除いた前記原料ガスの流路となる第二配管と、
前記原料ガスの流量を制御する流量制御装置と、
第一接続継手と、
第二接続継手と、
を有し、
前記フィルタ部は、第一バルブと、ガスラインフィルタと、第二バルブと、を有し、
前記気化装置は、前記第一配管の一端部に接続され、
前記第一配管の他端部は、前記第一接続継手を介して前記第一バルブの一方の開口部に接続され、
前記第一バルブの他方の開口部は、前記ガスラインフィルタのガスの流入側端部に接続され、
前記ガスラインフィルタのガスの排出側端部は、前記第二バルブの一方の開口部に接続され、
前記第二バルブの他方の開口部は、前記第二接続継手を介して前記第二配管の一端部に接続され、
前記第二配管の他端部は、前記流量制御装置に接続されている、
ガラス原料供給装置において、前記フィルタ部を交換するフィルタ交換方法であって、
前記第一バルブおよび前記第二バルブを閉状態にして、前記第一配管および第二配管の前記フィルタ部側の少なくとも一部に対して、窒素ガスを流してパージを行う第一工程と、
窒素ガスを流しながら、前記フィルタ部を当該ガラス原料供給装置から取り外す第二工程と、
前記フィルタ部と同じ構成で、前記第一バルブおよび前記第二バルブが閉状態となっている新フィルタ部を用意し、当該新フィルタ部を当該ガラス原料供給装置に取り付ける第三工程と、
前記第一バルブおよび前記第二バルブを開状態にして、前記第一配管および第二配管の前記フィルタ部側の少なくとも一部と、前記新フィルタ部内とに対して、窒素ガスによるパージを行う第四工程と、を含む。 Further, the filter replacement method of the glass raw material supply device according to one aspect of the present disclosure is described.
A vaporizer that vaporizes glass raw materials into raw material gas,
The first pipe that serves as the flow path for the raw material gas,
A filter unit that removes impurities from the raw material gas,
A second pipe that serves as a flow path for the raw material gas from which impurities have been removed,
A flow rate control device that controls the flow rate of the raw material gas,
First connection joint and
With the second connection joint,
Have,
The filter unit includes a first valve, a gas line filter, and a second valve.
The vaporizer is connected to one end of the first pipe and is connected to the vaporizer.
The other end of the first pipe is connected to one opening of the first valve via the first connecting joint.
The other opening of the first valve is connected to the gas inflow side end of the gas line filter.
The gas discharge side end of the gas line filter is connected to one opening of the second valve.
The other opening of the second valve is connected to one end of the second pipe via the second connecting joint.
The other end of the second pipe is connected to the flow control device.
A filter replacement method for replacing the filter unit in a glass raw material supply device.
The first step of closing the first valve and the second valve and purging at least a part of the first pipe and the second pipe on the filter portion side by flowing nitrogen gas.
The second step of removing the filter unit from the glass raw material supply device while flowing nitrogen gas, and
A third step of preparing a new filter unit having the same configuration as the filter unit and having the first valve and the second valve closed, and attaching the new filter unit to the glass raw material supply device.
The first valve and the second valve are opened, and at least a part of the first pipe and the second pipe on the filter portion side and the inside of the new filter portion are purged with nitrogen gas. Includes four steps.

本開示に係るガラス原料供給装置およびガラス原料供給装置のフィルタ交換方法によれば、フィルタ交換の時間を短縮することができる。 According to the glass raw material supply device and the filter replacement method of the glass raw material supply device according to the present disclosure, the filter replacement time can be shortened.

本開示の実施形態に係るガラス原料供給装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the glass raw material supply apparatus which concerns on embodiment of this disclosure. ガラス原料供給装置のフィルタ部を示す図である。It is a figure which shows the filter part of the glass raw material supply apparatus. フィルタ部の交換方法を説明する図である。It is a figure explaining the exchange method of the filter part. 従来のフィルタ部の交換方法を示す図である。It is a figure which shows the conventional method of exchanging a filter part.

（本開示の実施形態の説明）
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の一態様に係るガラス原料供給装置は、
（１）ガラス原料を気化させて原料ガスにする気化装置と、
前記原料ガスの流路となる第一配管と、
前記原料ガスの不純物を取り除くフィルタ部と、
不純物を取り除いた前記原料ガスの流路となる第二配管と、
前記原料ガスの流量を制御する流量制御装置と、
第一接続継手と、
第二接続継手と、
を有し、
前記フィルタ部は、第一バルブと、ガスラインフィルタと、第二バルブと、を有し、
前記気化装置は、前記第一配管の一端部に接続され、
前記第一配管の他端部は、前記第一接続継手を介して前記第一バルブの一方の開口部に接続され、
前記第一バルブの他方の開口部は、前記ガスラインフィルタのガスの流入側端部に接続され、
前記ガスラインフィルタのガスの排出側端部は、前記第二バルブの一方の開口部に接続され、
前記第二バルブの他方の開口部は、前記第二接続継手を介して前記第二配管の一端部に接続され、
前記第二配管の他端部は、前記流量制御装置に接続されている。
上記ガラス原料供給装置によれば、フィルタ部の前後にバルブ（第一バルブおよび第二バルブ）があるので、これらのバルブを閉状態にして、フィルタ部を取り外すことができる。これにより、フィルタ部の交換時に、フィルタ部内に窒素ガスを流してフィルタ部内の残留ガスを除去する必要がないので、フィルタ部の交換時間を短縮することができる。したがって、フィルタ交換の際にガラス原料供給装置を停止する時間を短くできるので、ガラス原料が供給されるガラス母材の製造装置を停止する時間を短縮することができる。 (Explanation of Embodiments of the present disclosure)
First, embodiments of the present disclosure will be listed and described.
The glass raw material supply device according to one aspect of the present disclosure is
(1) A vaporizer that vaporizes the glass raw material into a raw material gas,
The first pipe that serves as the flow path for the raw material gas,
A filter unit that removes impurities from the raw material gas,
A second pipe that serves as a flow path for the raw material gas from which impurities have been removed,
A flow rate control device that controls the flow rate of the raw material gas,
First connection joint and
With the second connection joint,
Have,
The filter unit includes a first valve, a gas line filter, and a second valve.
The vaporizer is connected to one end of the first pipe and is connected to the vaporizer.
The other end of the first pipe is connected to one opening of the first valve via the first connecting joint.
The other opening of the first valve is connected to the gas inflow side end of the gas line filter.
The gas discharge side end of the gas line filter is connected to one opening of the second valve.
The other opening of the second valve is connected to one end of the second pipe via the second connecting joint.
The other end of the second pipe is connected to the flow control device.
According to the glass raw material supply device, since there are valves (first valve and second valve) in front of and behind the filter section, these valves can be closed and the filter section can be removed. As a result, when the filter unit is replaced, it is not necessary to flow nitrogen gas into the filter unit to remove the residual gas in the filter unit, so that the replacement time of the filter unit can be shortened. Therefore, since the time for stopping the glass raw material supply device at the time of filter replacement can be shortened, the time for stopping the glass base material manufacturing device to which the glass raw material is supplied can be shortened.

（２）前記第一配管および前記第二配管は、配管の途中にそれぞれ分岐部が設けられており、
前記第一配管の分岐部と、前記第二配管の分岐部とを接続するバイパス配管を有し、
前記バイパス配管は、当該バイパス配管の途中に流路を開閉する第三バルブを有してもよい。
上記ガラス原料供給装置によれば、第一配管側（或いは第二配管側）からのみ窒素ガスを供給しても、バイパス配管を通して、第二配管側（或いは第一配管側）にも窒素ガスを供給することができる。これにより、窒素ガスの供給経路を単純化することができる。 (2) The first pipe and the second pipe are each provided with a branch portion in the middle of the pipe.
It has a bypass pipe that connects the branch portion of the first pipe and the branch portion of the second pipe.
The bypass pipe may have a third valve that opens and closes a flow path in the middle of the bypass pipe.
According to the above glass raw material supply device, even if nitrogen gas is supplied only from the first pipe side (or the second pipe side), nitrogen gas is also supplied to the second pipe side (or the first pipe side) through the bypass pipe. Can be supplied. This makes it possible to simplify the supply path of nitrogen gas.

また、本開示の一態様に係るガラス原料供給装置のフィルタ交換方法は、
（３）ガラス原料を気化させて原料ガスにする気化装置と、
前記原料ガスの流路となる第一配管と、
前記原料ガスの不純物を取り除くフィルタ部と、
不純物を取り除いた前記原料ガスの流路となる第二配管と、
前記原料ガスの流量を制御する流量制御装置と、
第一接続継手と、
第二接続継手と、
を有し、
前記フィルタ部は、第一バルブと、ガスラインフィルタと、第二バルブと、を有し、
前記気化装置は、前記第一配管の一端部に接続され、
前記第一配管の他端部は、前記第一接続継手を介して前記第一バルブの一方の開口部に接続され、
前記第一バルブの他方の開口部は、前記ガスラインフィルタのガスの流入側端部に接続され、
前記ガスラインフィルタのガスの排出側端部は、前記第二バルブの一方の開口部に接続され、
前記第二バルブの他方の開口部は、前記第二接続継手を介して前記第二配管の一端部に接続され、
前記第二配管の他端部は、前記流量制御装置に接続されている、
ガラス原料供給装置において、前記フィルタ部を交換するフィルタ交換方法であって、
前記第一バルブおよび前記第二バルブを閉状態にして、前記第一配管および第二配管の前記フィルタ部側の少なくとも一部に対して、窒素ガスを流してパージを行う第一工程と、
窒素ガスを流しながら、前記フィルタ部を当該ガラス原料供給装置から取り外す第二工程と、
前記フィルタ部と同じ構成で、前記第一バルブおよび前記第二バルブが閉状態となっている新フィルタ部を用意し、当該新フィルタ部を当該ガラス原料供給装置に取り付ける第三工程と、
前記第一バルブおよび前記第二バルブを開状態にして、前記第一配管および第二配管の前記フィルタ部側の少なくとも一部と、前記新フィルタ部内とに対して、窒素ガスによるパージを行う第四工程と、を含む。
上記ガラス原料供給装置のフィルタ交換方法によれば、フィルタ部の前後にあるバルブ（第一バルブおよび第二バルブ）を閉状態にして、フィルタ部を交換することができる。これにより、フィルタ部の交換時に、フィルタ部内に窒素ガスを流してフィルタ部内の残留ガスを除去する必要がないので、フィルタ部の交換時間を短縮することができる。したがって、フィルタ交換の際にガラス原料供給装置を停止する時間を短くできるので、ガラス原料が供給されるガラス母材の製造装置を停止する時間を短縮することができる。 Further, the filter replacement method of the glass raw material supply device according to one aspect of the present disclosure is described.
(3) A vaporizer that vaporizes the glass raw material into a raw material gas,
The first pipe that serves as the flow path for the raw material gas,
A filter unit that removes impurities from the raw material gas,
A second pipe that serves as a flow path for the raw material gas from which impurities have been removed,
A flow rate control device that controls the flow rate of the raw material gas,
First connection joint and
With the second connection joint,
Have,
The filter unit includes a first valve, a gas line filter, and a second valve.
The vaporizer is connected to one end of the first pipe and is connected to the vaporizer.
The other end of the first pipe is connected to one opening of the first valve via the first connecting joint.
The other opening of the first valve is connected to the gas inflow side end of the gas line filter.
The gas discharge side end of the gas line filter is connected to one opening of the second valve.
The other opening of the second valve is connected to one end of the second pipe via the second connecting joint.
The other end of the second pipe is connected to the flow control device.
A filter replacement method for replacing the filter unit in a glass raw material supply device.
The first step of closing the first valve and the second valve and purging at least a part of the first pipe and the second pipe on the filter portion side by flowing nitrogen gas.
The second step of removing the filter unit from the glass raw material supply device while flowing nitrogen gas, and
A third step of preparing a new filter unit having the same configuration as the filter unit and having the first valve and the second valve closed, and attaching the new filter unit to the glass raw material supply device.
The first valve and the second valve are opened, and at least a part of the first pipe and the second pipe on the filter portion side and the inside of the new filter portion are purged with nitrogen gas. Includes four steps.
According to the filter replacement method of the glass raw material supply device, the filters can be replaced by closing the valves (first valve and second valve) in front of and behind the filter section. As a result, when the filter unit is replaced, it is not necessary to flow nitrogen gas into the filter unit to remove the residual gas in the filter unit, so that the replacement time of the filter unit can be shortened. Therefore, since the time for stopping the glass raw material supply device at the time of filter replacement can be shortened, the time for stopping the glass base material manufacturing device to which the glass raw material is supplied can be shortened.

（４）前記新フィルタ部は、予め窒素ガスが充填されており、
前記第四工程は、前記第一バルブおよび前記第二バルブを閉状態にして、前記第一配管および第二配管の前記フィルタ部側の少なくとも一部に対して、窒素ガスによるパージを行ってもよい。
上記ガラス原料供給装置のフィルタ交換方法によれば、予め窒素ガスが充填された新フィルタ部に交換するので、新フィルタ部内に対して窒素ガスによるパージを行う必要がないので、第四工程の時間を短縮できる。これにより、フィルタ部の交換時間をさらに短縮することができる。 (4) The new filter unit is pre-filled with nitrogen gas.
In the fourth step, even if the first valve and the second valve are closed and at least a part of the first pipe and the second pipe on the filter portion side is purged with nitrogen gas. Good.
According to the filter replacement method of the glass raw material supply device, since the new filter section is replaced with a new filter section filled with nitrogen gas in advance, it is not necessary to purge the inside of the new filter section with nitrogen gas, so that the time of the fourth step Can be shortened. As a result, the replacement time of the filter unit can be further shortened.

（本開示の実施形態の詳細）
本開示の実施形態に係るガラス原料供給装置およびガラス原料供給装置のフィルタ交換方法の具体例を、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 Embodiments of the present disclosure)
A specific example of the glass raw material supply device and the filter replacement method of the glass raw material supply device according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
It should be noted that the present invention is not limited to these examples, and is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

図１は、本開示の実施形態に係るガラス原料供給装置の一例を示す概略構成図である。図１に示すように、本例のガラス原料供給装置１は、気化装置１０と、原料ガス配管２０と、原料ガス配管３０（第一配管の一例）と、パージガス配管４０と、フィルタ部５０と、原料ガス配管６０（第二配管の一例）と、ＭＦＣ７０（流量制御装置の一例）と、バイパス配管８０とを備えている。ガラス原料供給装置１は、ガラス微粒子堆積体を製造するためのガラス原料を、反応容器１００内に配置されるガラス微粒子生成用のバーナ１０１に供給する装置である。反応容器１００では、例えば、ＶＡＤ法やＯＶＤ法により、光ファイバ用の円柱状ガラス母材等が合成される。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a glass raw material supply device according to the embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 1, the glass raw material supply device 1 of this example includes a vaporization device 10, a raw material gas pipe 20, a raw material gas pipe 30 (an example of a first pipe), a purge gas pipe 40, and a filter unit 50. A raw material gas pipe 60 (an example of a second pipe), an MFC 70 (an example of a flow control device), and a bypass pipe 80 are provided. The glass raw material supply device 1 is a device that supplies a glass raw material for producing a glass fine particle deposit to a burner 101 for producing glass fine particles arranged in the reaction vessel 100. In the reaction vessel 100, for example, a columnar glass base material for an optical fiber is synthesized by a VAD method or an OVD method.

気化装置１０には、液体のガラス原料が密閉された状態で貯留されている。ガラス原料は、例えば、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４）等である。気化装置１０は、液体のガラス原料を気化させて原料ガスを生成する。 The liquid glass raw material is stored in the vaporizer 10 in a sealed state. The glass raw material is, for example, silicon tetrachloride (SiCl 4 ) or the like. The vaporizer 10 vaporizes a liquid glass raw material to generate a raw material gas.

原料ガス配管２０は、その一端部が気化装置１０に接続されている。原料ガス配管２０には、気化装置１０から送り出される原料ガスが流れる。原料ガス配管２０は、上記気化装置１０が接続される側の端部とは反対側の端部に、原料弁２１の一方の開口部が取り付けられている。原料弁２１は、例えば供給される空気によって開閉が制御されるエア駆動弁である。原料弁２１における上記原料ガス配管２０に接続される側の開口部とは反対側の開口部は、原料ガス配管３０の一端部に接続されている。原料弁２１が閉状態に制御されることにより、原料ガス配管２０から原料ガス配管３０へ流れる原料ガスの流れが遮断される。 One end of the raw material gas pipe 20 is connected to the vaporizer 10. The raw material gas sent from the vaporizer 10 flows through the raw material gas pipe 20. One opening of the raw material valve 21 is attached to the raw material gas pipe 20 at an end opposite to the end on the side to which the vaporizer 10 is connected. The raw material valve 21 is, for example, an air-driven valve whose opening and closing is controlled by the supplied air. The opening of the raw material valve 21 on the side opposite to the opening on the side connected to the raw material gas pipe 20 is connected to one end of the raw material gas pipe 30. By controlling the raw material valve 21 in the closed state, the flow of the raw material gas flowing from the raw material gas pipe 20 to the raw material gas pipe 30 is blocked.

原料ガス配管３０は、上記原料弁２１が接続される側の端部とは反対側の端部がフィルタ部５０の流入側に接続されている。原料ガス配管３０には、原料ガス配管２０から送られる原料ガスが流れる。また、原料ガス配管３０は、当該配管の途中に合流部３１が設けられている。合流部３１には、配管内をパージするパージガス（例えば、窒素ガス等）が供給されるパージガス配管４０の一端部が接続されている。合流部３１は、原料ガス配管３０における原料弁２１寄りの位置に設けられている。 In the raw material gas pipe 30, the end opposite to the end on the side to which the raw material valve 21 is connected is connected to the inflow side of the filter portion 50. The raw material gas sent from the raw material gas pipe 20 flows through the raw material gas pipe 30. Further, the raw material gas pipe 30 is provided with a merging portion 31 in the middle of the pipe. One end of a purge gas pipe 40 to which a purge gas (for example, nitrogen gas) for purging the inside of the pipe is supplied is connected to the merging portion 31. The merging portion 31 is provided at a position closer to the raw material valve 21 in the raw material gas pipe 30.

パージガス配管４０には、パージガスの流路を開状態または閉状態にすることが可能なパージ弁４１が設けられている。パージ弁４１は、例えば供給される空気によって開閉が制御されるエア駆動弁である。パージ弁４１が開状態にされることにより、パージガスがパージガス配管４０を介して原料ガス配管３０に供給される。 The purge gas pipe 40 is provided with a purge valve 41 capable of opening or closing the flow path of the purge gas. The purge valve 41 is, for example, an air-driven valve whose opening and closing is controlled by the supplied air. When the purge valve 41 is opened, the purge gas is supplied to the raw material gas pipe 30 via the purge gas pipe 40.

フィルタ部５０は、流入側弁５２（第一バルブの一例）と、ガスラインフィルタ５１と、排出側弁５３（第二バルブの一例）とを有している。 The filter unit 50 includes an inflow side valve 52 (an example of a first valve), a gas line filter 51, and a discharge side valve 53 (an example of a second valve).

流入側弁５２は、フィルタ部５０において、ガスラインフィルタ５１の一次側に設けられている弁である。一次側とは、原料ガスが流れる方向における上流側を意味する。上述した原料ガス配管３０における上記反対側の端部は、当該流入側弁５２の入力開口部に接続されている。流入側弁５２において、上記原料ガス配管３０が接続される側の入力開口部とは反対側の出力開口部は、ガスラインフィルタ５１における原料ガスが流入される側の端部に接続されている。流入側弁５２は、例えば、手動弁により構成されている。流入側弁５２が閉状態にされることにより、原料ガス配管３０からフィルタ部５０に流入される原料ガスの流入が遮断される。 The inflow side valve 52 is a valve provided on the primary side of the gas line filter 51 in the filter unit 50. The primary side means the upstream side in the direction in which the raw material gas flows. The opposite end of the raw material gas pipe 30 described above is connected to the input opening of the inflow side valve 52. In the inflow side valve 52, the output opening on the side opposite to the input opening on the side to which the raw material gas pipe 30 is connected is connected to the end of the gas line filter 51 on the side where the raw material gas flows in. .. The inflow side valve 52 is composed of, for example, a manual valve. When the inflow side valve 52 is closed, the inflow of the raw material gas flowing from the raw material gas pipe 30 into the filter unit 50 is blocked.

ガスラインフィルタ５１は、原料ガスに含まれる不純物を取り除くためのフィルタである。ガスラインフィルタ５１は、上記流入側弁５２が接続される側の端部とは反対側の端部、すなわち原料ガスが排出される側の端部が、排出側弁５３の入力開口部に接続されている。ガスラインフィルタ５１は、流入側弁５２を介して流入される原料ガスを清浄し、清浄された原料ガスを排出側弁５３を介して排出する。 The gas line filter 51 is a filter for removing impurities contained in the raw material gas. In the gas line filter 51, the end opposite to the end on the side to which the inflow side valve 52 is connected, that is, the end on the side where the raw material gas is discharged is connected to the input opening of the discharge side valve 53. Has been done. The gas line filter 51 purifies the raw material gas flowing in through the inflow side valve 52, and discharges the cleaned raw material gas through the discharge side valve 53.

排出側弁５３は、フィルタ部５０において、ガスラインフィルタ５１の二次側に設けられている弁である。二次側とは、原料ガスが流れる方向における下流側を意味する。排出側弁５３は、上記ガスラインフィルタ５１が接続される側の入力開口部とは反対側の出力開口部が原料ガス配管６０の一端部に接続されている。排出側弁５３は、例えば、手動弁により構成されている。排出側弁５３が閉状態にされることにより、フィルタ部５０から原料ガス配管６０に排出される原料ガスの排出が遮断される。 The discharge side valve 53 is a valve provided on the secondary side of the gas line filter 51 in the filter unit 50. The secondary side means the downstream side in the direction in which the raw material gas flows. In the discharge side valve 53, an output opening on the opposite side of the input opening on the side to which the gas line filter 51 is connected is connected to one end of the raw material gas pipe 60. The discharge side valve 53 is composed of, for example, a manual valve. When the discharge side valve 53 is closed, the discharge of the raw material gas discharged from the filter unit 50 to the raw material gas pipe 60 is blocked.

原料ガス配管６０は、上記排出側弁５３が接続される側の端部とは反対側の端部がＭＦＣ（Ｍａｓｓ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）７０の流入側に接続されている。原料ガス配管６０には、フィルタ部５０から排出される原料ガスが流れる。 The end of the raw material gas pipe 60 opposite to the end on the side to which the discharge side valve 53 is connected is connected to the inflow side of the MFC (Mass Flow Controller) 70. The raw material gas discharged from the filter unit 50 flows through the raw material gas pipe 60.

ＭＦＣ７０は、出力側が、原料ガス供給管７１を介して、反応容器１００のバーナ１０１に接続されている。ＭＦＣ７０は、反応容器１００のバーナ１０１に供給される原料ガスの流量を制御する装置である。 The output side of the MFC 70 is connected to the burner 101 of the reaction vessel 100 via the raw material gas supply pipe 71. The MFC 70 is a device that controls the flow rate of the raw material gas supplied to the burner 101 of the reaction vessel 100.

バイパス配管８０は、原料ガス配管３０と原料ガス配管６０との間に接続されるフィルタ部５０に対して設けられる迂回のガス流路である。バイパス配管８０は、原料ガス配管３０に設けられる分岐部３２と原料ガス配管６０に設けられる分岐部６１とを連通させるように設けられている。分岐部３２は、原料ガス配管３０におけるフィルタ部５０寄りの位置に設けられている。分岐部６１は、原料ガス配管６０におけるフィルタ部５０寄りの位置に設けられている。バイパス配管８０の途中には、ガス流路を開閉可能なバイパス用弁８１（第三バルブの一例）が設けられている。バイパス用弁８１は、例えば、手動弁により構成されている。バイパス用弁８１が閉状態にされることにより、原料ガス配管３０からバイパス配管８０を介して原料ガス配管６０に送られる原料ガスの流れが遮断される。なお、バイパス用弁８１は、上記原料弁２１と同様、供給される空気によって開閉が制御されるエア駆動弁（自動弁）で構成してもよい。また、本例ではバイパス配管８０が設けられているが、バイパス配管８０を備えていない構成としてもよい。 The bypass pipe 80 is a bypass gas flow path provided for the filter portion 50 connected between the raw material gas pipe 30 and the raw material gas pipe 60. The bypass pipe 80 is provided so as to communicate the branch portion 32 provided in the raw material gas pipe 30 and the branch portion 61 provided in the raw material gas pipe 60. The branch portion 32 is provided at a position closer to the filter portion 50 in the raw material gas pipe 30. The branch portion 61 is provided at a position closer to the filter portion 50 in the raw material gas pipe 60. A bypass valve 81 (an example of a third valve) capable of opening and closing the gas flow path is provided in the middle of the bypass pipe 80. The bypass valve 81 is composed of, for example, a manual valve. When the bypass valve 81 is closed, the flow of the raw material gas sent from the raw material gas pipe 30 to the raw material gas pipe 60 via the bypass pipe 80 is cut off. The bypass valve 81 may be composed of an air-driven valve (automatic valve) whose opening and closing is controlled by the supplied air, similarly to the raw material valve 21. Further, although the bypass pipe 80 is provided in this example, the configuration may not include the bypass pipe 80.

図２は、フィルタ部５０の取り付け構成を示す図である。図２に示すように、原料ガス配管３０の端部には、流入側継手９０Ａ（第一接続継手の一例）が設けられている。また、原料ガス配管６０の端部には、排出側継手９０Ｂ（第二接続継手の一例）が設けられている。原料ガス配管３０は、流入側継手９０Ａを介して流入側弁５２の入力開口部に接続されている。また、原料ガス配管６０は、排出側継手９０Ｂを介して排出側弁５３の出力開口部に接続されている。フィルタ部５０は、流入側継手９０Ａおよび排出側継手９０Ｂを介して、ガラス原料供給装置１に対し着脱可能に設けられている。 FIG. 2 is a diagram showing a mounting configuration of the filter unit 50. As shown in FIG. 2, an inflow side joint 90A (an example of a first connection joint) is provided at the end of the raw material gas pipe 30. Further, a discharge side joint 90B (an example of a second connection joint) is provided at the end of the raw material gas pipe 60. The raw material gas pipe 30 is connected to the input opening of the inflow side valve 52 via the inflow side joint 90A. Further, the raw material gas pipe 60 is connected to the output opening of the discharge side valve 53 via the discharge side joint 90B. The filter portion 50 is detachably provided to the glass raw material supply device 1 via the inflow side joint 90A and the discharge side joint 90B.

なお、本例のガラス原料供給装置１では、気化装置１０のガラス原料を一つのバーナ１０１に供給する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、気化装置から送り出される原料ガスが複数系統の原料ガス配管に分岐され、各原料ガス配管に接続されるバーナに原料ガスを供給する構成としてもよい。その場合、各系統にフィルタ部５０、ＭＦＣ７０等が設けられる。 In the glass raw material supply device 1 of this example, the case where the glass raw material of the vaporization device 10 is supplied to one burner 101 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the raw material gas sent from the vaporizer may be branched into a plurality of raw material gas pipes, and the raw material gas may be supplied to the burners connected to the raw material gas pipes. In that case, the filter unit 50, the MFC 70, and the like are provided in each system.

このように構成されるガラス原料供給装置１は、ガラス微粒子堆積体の製造時において以下のように動作する。パージ弁４１を閉じて原料弁２１を開き、流入側弁５２と排出側弁５３とを開き、バイパス用弁８１を閉じる。これにより、気化装置１０から送り出された原料ガスが、原料ガス配管２０と原料ガス配管３０とを流れて、フィルタ部５０に送り込まれる。フィルタ部５０に送り込まれた原料ガスは、ガスラインフィルタ５１によって不純物が取り除かれた後に、原料ガス配管６０を流れてＭＦＣ７０に送られる。原料ガスは、ＭＦＣ７０によって流量が適宜制御されながら反応容器１００のバーナ１０１に供給される。これにより、清浄度の高いガラス微粒子堆積体が反応容器１００において製造される。 The glass raw material supply device 1 configured as described above operates as follows during the production of the glass fine particle deposit. The purge valve 41 is closed, the raw material valve 21 is opened, the inflow side valve 52 and the discharge side valve 53 are opened, and the bypass valve 81 is closed. As a result, the raw material gas sent out from the vaporizer 10 flows through the raw material gas pipe 20 and the raw material gas pipe 30 and is sent to the filter unit 50. The raw material gas sent to the filter unit 50 flows through the raw material gas pipe 60 and is sent to the MFC 70 after impurities are removed by the gas line filter 51. The raw material gas is supplied to the burner 101 of the reaction vessel 100 while the flow rate is appropriately controlled by the MFC 70. As a result, a highly clean glass fine particle deposit is produced in the reaction vessel 100.

ところが、ガラス原料供給装置１を稼働し続けると、取り除かれた不純物がガスラインフィルタ５１内に溜り、当該ガスラインフィルタ５１が目詰まりを起こすおそれがある。このため、ガスラインフィルタ５１が詰まる前に、新しいガスラインフィルタ５１に交換する必要がある。 However, if the glass raw material supply device 1 is continuously operated, the removed impurities may accumulate in the gas line filter 51 and cause the gas line filter 51 to be clogged. Therefore, it is necessary to replace the gas line filter 51 with a new gas line filter 51 before the gas line filter 51 is clogged.

次に、図３を参照して、ガラス原料供給装置１におけるフィルタ部５０の交換方法について説明する。
図３は、図１におけるフィルタ部５０周辺部分を示した図である。フィルタ部５０の交換方法は、例えば図３において左から右へと進行する各工程により示される。なお、図３における各弁の色（白黒）は、黒い場合は開状態、白い場合は閉状態を示すものである。 Next, a method of replacing the filter unit 50 in the glass raw material supply device 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a peripheral portion of the filter portion 50 in FIG. The method of replacing the filter unit 50 is shown, for example, in FIG. 3 by each step proceeding from left to right. The color (black and white) of each valve in FIG. 3 indicates an open state when it is black and a closed state when it is white.

図３の一番左に示される工程は、フィルタ部５０を交換する前のパージ工程（以下、前パージ工程という）を表す。当該前パージ工程では、原料弁２１を閉状態にして、気化装置１０からの原料ガスの供給を遮断する。また、フィルタ部５０の流入側弁５２を閉状態にしてフィルタ部５０と原料ガス配管３０との間の流路を遮断するとともに、排出側弁５３を閉状態にしてフィルタ部５０と原料ガス配管６０との間の流路を遮断する。また、バイパス用弁８１を開状態にして、原料ガス配管３０と原料ガス配管６０との間をバイパス配管８０により連通させる。そして、パージ弁４１を開状態にして窒素ガスをパージガス配管４０に供給する。供給された窒素ガスは、原料ガス配管３０からバイパス配管８０を介して原料ガス配管６０へと流れる。これにより、原料ガス配管３０、バイパス配管８０、および原料ガス配管６０が窒素ガスによってパージされる。 The step shown on the far left in FIG. 3 represents a purging step (hereinafter, referred to as a pre-purging step) before replacing the filter unit 50. In the pre-purge step, the raw material valve 21 is closed to shut off the supply of the raw material gas from the vaporizer 10. Further, the inflow side valve 52 of the filter unit 50 is closed to block the flow path between the filter unit 50 and the raw material gas pipe 30, and the discharge side valve 53 is closed to close the filter unit 50 and the raw material gas pipe. The flow path to and from 60 is blocked. Further, the bypass valve 81 is opened, and the raw material gas pipe 30 and the raw material gas pipe 60 are communicated with each other by the bypass pipe 80. Then, the purge valve 41 is opened and nitrogen gas is supplied to the purge gas pipe 40. The supplied nitrogen gas flows from the raw material gas pipe 30 to the raw material gas pipe 60 via the bypass pipe 80. As a result, the raw material gas pipe 30, the bypass pipe 80, and the raw material gas pipe 60 are purged with nitrogen gas.

図３の左から二番目に示される工程は、フィルタ部５０を取り外す取外し工程を表す。当該取外し工程では、上記前パージ工程と同様に窒素ガスを流しながら、フィルタ部５０をガラス原料供給装置１から取り外す。窒素が流されているため、フィルタ部５０が取り外された状態でも、原料ガス配管３０内および原料ガス配管６０内に大気が流入するのを防ぐことができる。 The second step from the left in FIG. 3 represents a removal step of removing the filter unit 50. In the removal step, the filter unit 50 is removed from the glass raw material supply device 1 while flowing nitrogen gas in the same manner as in the previous purging step. Since nitrogen is flowing, it is possible to prevent the atmosphere from flowing into the raw material gas pipe 30 and the raw material gas pipe 60 even when the filter unit 50 is removed.

図３の左から三番目に示される工程は、新しいフィルタ部（新フィルタ部）５０を取り付ける取付け工程と当該新しいフィルタ部５０が取り付けられた後のパージ工程（以下、後パージ工程という）とを表す。当該取付け工程では、取り外したフィルタ部５０と同じ構成の新しいフィルタ部５０を予め用意しておく。用意された新しいフィルタ部５０は、流入側弁５２と排出側弁５３を共に閉状態にしておく。新しいフィルタ部５０は、窒素ガスが当該フィルタ部５０内に予め充填されている。上記前パージ工程と同様に窒素ガスを流しながら、新しいフィルタ部５０をガラス原料供給装置１に取り付ける。また、当該後パージ工程では、新しいフィルタ部５０を取り付けた後、上記前パージ工程と同様に窒素ガスを流し、原料ガス配管３０、バイパス配管８０、および原料ガス配管６０をパージする。 The third step from the left in FIG. 3 includes a mounting step of attaching a new filter section (new filter section) 50 and a purging step after the new filter section 50 is mounted (hereinafter referred to as a post-purging step). Represent. In the mounting step, a new filter unit 50 having the same configuration as the removed filter unit 50 is prepared in advance. In the prepared new filter unit 50, both the inflow side valve 52 and the discharge side valve 53 are closed. In the new filter unit 50, nitrogen gas is pre-filled in the filter unit 50. A new filter unit 50 is attached to the glass raw material supply device 1 while flowing nitrogen gas in the same manner as in the pre-purge step. Further, in the post-purge step, after attaching the new filter unit 50, nitrogen gas is flowed in the same manner as in the pre-purge step to purge the raw material gas pipe 30, the bypass pipe 80, and the raw material gas pipe 60.

なお、当該後パージ工程では、新しいフィルタ部５０の流入側弁５２と排出側弁５３とを開状態にするとともに、バイパス配管８０のバイパス用弁８１を閉状態にした後、窒素ガスを流して、原料ガス配管３０、新しいフィルタ部５０、および原料ガス配管６０をパージしてもよい。また、例えば、バイパス配管８０を備えない構成では、新しいフィルタ部５０を取り付けた後、流入側弁５２と排出側弁５３とを開状態にして、窒素ガスにより原料ガス配管３０、新しいフィルタ部５０、および原料ガス配管６０をパージしてもよい。 In the post-purge step, the inflow side valve 52 and the discharge side valve 53 of the new filter unit 50 are opened, the bypass valve 81 of the bypass pipe 80 is closed, and then nitrogen gas is flowed. , The raw material gas pipe 30, the new filter unit 50, and the raw material gas pipe 60 may be purged. Further, for example, in a configuration not provided with the bypass pipe 80, after installing the new filter unit 50, the inflow side valve 52 and the discharge side valve 53 are opened, and the raw material gas pipe 30 and the new filter unit 50 are made of nitrogen gas. , And the raw material gas pipe 60 may be purged.

図３の一番右に示される工程は、フィルタ部５０が交換された後の使用開始工程を表す。当該使用開始工程では、新しいフィルタ部５０の流入側弁５２と排出側弁５３とを開状態にして、バイパス配管８０のバイパス用弁８１を閉状態にする。そして、パージ弁４１を閉状態にするとともに、原料弁２１を開状態にして、気化装置１０から原料ガスを供給する。 The process shown on the far right of FIG. 3 represents a use start process after the filter unit 50 has been replaced. In the use start step, the inflow side valve 52 and the discharge side valve 53 of the new filter unit 50 are opened, and the bypass valve 81 of the bypass pipe 80 is closed. Then, the purge valve 41 is closed and the raw material valve 21 is opened, and the raw material gas is supplied from the vaporizer 10.

図４は、従来のガラス原料供給装置におけるガスラインフィルタの交換方法の一例を示す。図４における交換方法の各工程は、上記ガラス原料供給装置１におけるフィルタ部５０の交換方法で説明した図３の各工程にそれぞれ対応するように表されている。なお、図４における各弁の色（白黒）は、黒い場合は開状態、白い場合は閉状態を示すものである。 FIG. 4 shows an example of a method of replacing a gas line filter in a conventional glass raw material supply device. Each step of the replacement method in FIG. 4 is represented so as to correspond to each step of FIG. 3 described in the replacement method of the filter unit 50 in the glass raw material supply device 1. The color (black and white) of each valve in FIG. 4 indicates an open state when it is black and a closed state when it is white.

図４の一番左に示される後パージ工程では、原料弁１２１を閉状態にして原料ガスの供給を遮断し、パージ弁１４１を開状態にして窒素ガスを流すことにより、ガスラインフィルタ１５１内に残留する原料ガス（ＳｉＣｌ４）をパージする。ＳｉＣｌ４は、空気に触れると加水分解してＳｉＯ２とＨＣｌになる。ＨＣｌは、安全衛生上の問題があるため、ガスラインフィルタ１５１を取り外す際には、内部に原料ガスが残留しないよう十分（例えば、ＨＣｌ濃度２ｐｐｍ未満）に除去しておく必要がある。しかしながら、ガスラインフィルタ１５１に残留する原料ガスを窒素ガスでパージするには長い時間（例えば、１５時間程度）が必要である。 In the post-purge step shown on the far left of FIG. 4, the raw material valve 121 is closed to shut off the supply of the raw material gas, and the purge valve 141 is opened to allow nitrogen gas to flow into the gas line filter 151. The raw material gas (SiCl 4 ) remaining in the water is purged. When SiCl 4 comes into contact with air, it is hydrolyzed to SiO 2 and HCl. Since HCl has a safety and hygiene problem, when the gas line filter 151 is removed, it is necessary to sufficiently remove HCl so that the raw material gas does not remain inside (for example, the HCl concentration is less than 2 ppm). However, it takes a long time (for example, about 15 hours) to purge the raw material gas remaining in the gas line filter 151 with nitrogen gas.

図４の左から二番目に示される取外し工程では、ガスラインフィルタ１５１をガラス原料供給装置から取り外す。このとき、原料ガス配管１３０に窒素ガスを流すとともに、パージ弁１４２を開状態にして原料ガス配管１６０にも窒素ガスを流しながらガスラインフィルタ１５１を取り外す。 In the removal step shown second from the left in FIG. 4, the gas line filter 151 is removed from the glass raw material supply device. At this time, the gas line filter 151 is removed while flowing nitrogen gas through the raw material gas pipe 130 and flowing nitrogen gas through the raw material gas pipe 160 with the purge valve 142 open.

図４の左から三番目に示される後パージ工程では、新しいガスラインフィルタ１５１を取り付けた後、原料ガス配管１３０側から当該新しいガスラインフィルタ１５１に窒素ガスを流して、ガスラインフィルタ１５１内をパージする。交換された新しいガスラインフィルタ１５１は、通常のガスラインフィルタと同じ構成なので内部に空気が残留している。そこで、当該残留空気を除去するために窒素ガスによるパージが必要になる。そして、このパージにも長い時間（例えば、１時間程度）が必要になる。 In the post-purge step shown third from the left in FIG. 4, after installing a new gas line filter 151, nitrogen gas is flowed from the raw material gas pipe 130 side to the new gas line filter 151 to pass through the inside of the gas line filter 151. Purge. Since the new gas line filter 151 that has been replaced has the same configuration as a normal gas line filter, air remains inside. Therefore, purging with nitrogen gas is required to remove the residual air. And this purging also requires a long time (for example, about 1 hour).

図４の一番右に示される使用開始工程では、パージ弁１４１を閉状態にするとともに、原料弁１２１を開状態にして、気化装置１０から原料ガスを供給する。 In the use start step shown on the far right of FIG. 4, the purge valve 141 is closed and the raw material valve 121 is opened, and the raw material gas is supplied from the vaporizer 10.

このように、従来におけるガスラインフィルタの交換方法では、残留原料ガスと残留空気とをパージするために長時間が必要であり、その間、ガラス原料供給装置の稼働を停止する必要があった。特に、多数のバーナを使用するＯＶＤ法を実施する装置のように大量のガラス原料を供給することが可能な装置では、各バーナにＭＦＣが接続されるので、使用されるガスラインフィルタの数も増加する。このため、ガスラインフィルタの交換頻度が高くなり、ガラス原料供給装置が稼働を停止される時間も長くなる。 As described above, in the conventional gas line filter replacement method, it takes a long time to purge the residual raw material gas and the residual air, and during that time, it is necessary to stop the operation of the glass raw material supply device. In particular, in a device capable of supplying a large amount of glass raw material such as a device that implements the OVD method using a large number of burners, since the MFC is connected to each burner, the number of gas line filters used is also large. To increase. Therefore, the frequency of replacing the gas line filter increases, and the time when the glass raw material supply device is stopped is also long.

これに対して、上記実施形態に係るガラス原料供給装置１は、フィルタ部５０におけるガスラインフィルタ５１の前後にバルブ（流入側弁５２および排出側弁５３）を備えている。したがって、これらのバルブを閉状態にすることにより、ガスラインフィルタ５１に残留している原料ガス（ＳｉＣｌ４）をフィルタ部５０内に閉じ込めたままフィルタ部５０をガラス原料供給装置１から取り外すことができる。このため、フィルタ部５０の取外し時に、フィルタ部５０内に窒素ガスを流してフィルタ部５０内の残留ガスを除去する必要がない。よって、ガラス原料供給装置１によれば、フィルタ部５０の交換時間を短縮することができる。また、フィルタ交換に伴うガラス原料供給装置１の稼働が停止される時間を短くできるので、ガラス原料が供給されるガラス母材製造装置が停止される時間を短縮することができる。 On the other hand, the glass raw material supply device 1 according to the above embodiment includes valves (inflow side valve 52 and discharge side valve 53) in front of and behind the gas line filter 51 in the filter unit 50. Therefore, by closing these valves, the filter unit 50 can be removed from the glass raw material supply device 1 while the raw material gas (SiCl 4 ) remaining in the gas line filter 51 is confined in the filter unit 50. it can. Therefore, when the filter unit 50 is removed, it is not necessary to flow nitrogen gas into the filter unit 50 to remove the residual gas in the filter unit 50. Therefore, according to the glass raw material supply device 1, the replacement time of the filter unit 50 can be shortened. Further, since the time during which the operation of the glass raw material supply device 1 is stopped due to the filter replacement can be shortened, the time during which the glass base material manufacturing apparatus to which the glass raw material is supplied is stopped can be shortened.

また、ガラス原料供給装置１は、原料ガス配管３０の分岐部３２と原料ガス配管６０の分岐部６１とを連通させるバイパス配管８０を備えている。このため、パージガス配管４０を介して原料ガス配管３０からのみ窒素ガスを供給することで、バイパス配管８０を通して、原料ガス配管６０にも窒素ガスを供給することができる。これにより、窒素ガスの供給経路を単純化することができるとともに、容易に原料ガス配管６０およびバイパス配管８０をパージすることができる。 Further, the glass raw material supply device 1 includes a bypass pipe 80 that connects the branch portion 32 of the raw material gas pipe 30 and the branch portion 61 of the raw material gas pipe 60. Therefore, by supplying nitrogen gas only from the raw material gas pipe 30 via the purge gas pipe 40, nitrogen gas can also be supplied to the raw material gas pipe 60 through the bypass pipe 80. As a result, the supply path of the nitrogen gas can be simplified, and the raw material gas pipe 60 and the bypass pipe 80 can be easily purged.

また、フィルタ部５０は、原料ガスの流路において、気化装置１０とＭＦＣ７０との間に配置されているので、原料ガスに含まれる不純物がＭＦＣ７０に入り込むことを抑制することができ、ＭＦＣ７０の故障頻度を低下させることができる。 Further, since the filter unit 50 is arranged between the vaporizer 10 and the MFC 70 in the flow path of the raw material gas, it is possible to prevent impurities contained in the raw material gas from entering the MFC 70, and the MFC 70 fails. The frequency can be reduced.

また、本実施形態に係るガラス原料供給装置のフィルタ交換方法によれば、フィルタ部５０におけるガスラインフィルタ５１の前後に設けられたバルブ（流入側弁５２および排出側弁５３）を閉状態にすることで、フィルタ部５０を交換することができる。このため、フィルタ部５０の交換時に、フィルタ部５０内に窒素ガスを流してフィルタ部５０内の残留ガスを除去する必要がないので、フィルタ部５０の交換時間を短縮することができる。また、フィルタ部５０を交換する際にガラス原料供給装置１を停止する時間を短くできるので、ガラス原料が供給されるガラス母材製造装置を停止する時間を短縮することができる。 Further, according to the filter replacement method of the glass raw material supply device according to the present embodiment, the valves (inflow side valve 52 and discharge side valve 53) provided before and after the gas line filter 51 in the filter unit 50 are closed. As a result, the filter unit 50 can be replaced. Therefore, when the filter unit 50 is replaced, it is not necessary to flow nitrogen gas into the filter unit 50 to remove the residual gas in the filter unit 50, so that the replacement time of the filter unit 50 can be shortened. Further, since the time for stopping the glass raw material supply device 1 when the filter unit 50 is replaced can be shortened, the time for stopping the glass base material manufacturing device to which the glass raw material is supplied can be shortened.

また、本実施形態に係るガラス原料供給装置のフィルタ交換方法によれば、予め窒素ガスが充填された新しいフィルタ部５０に交換するので、交換された新しいフィルタ部５０内に対して窒素ガスによるパージを行う必要がない。これにより、フィルタ部５０が交換された後のパージ時間を短縮することができるので、フィルタ部５０の交換時間をさらに短縮することができる。 Further, according to the filter replacement method of the glass raw material supply device according to the present embodiment, since the filter unit 50 is replaced with a new filter unit 50 filled with nitrogen gas in advance, the inside of the replaced new filter unit 50 is purged with nitrogen gas. No need to do. As a result, the purging time after the filter unit 50 is replaced can be shortened, so that the replacement time of the filter unit 50 can be further shortened.

（実施例）
表１に示すように、フィルタ構成が異なるガラス原料供給装置（比較例と実施例）を用意し、各ガラス原料供給装置を用いたフィルタ交換方法（比較例は図４参照、実施例は図３参照）における各工程の所要時間を比較した。なお、交換前の所要時間とは、フィルタ取り外しに必要な残留ガス濃度（ＨＣｌ濃度２ｐｐｍ未満）を達成するのに必要な時間である。交換後の所要時間とは、新しいフィルタの使用開始に必要な露点温度（−７０℃以下）を達成するのに必用な時間である。 (Example)
As shown in Table 1, glass raw material supply devices (comparative examples and examples) having different filter configurations are prepared, and a filter replacement method using each glass raw material supply device (see FIG. 4 for comparative examples and FIG. 3 for examples). The time required for each step in (see) was compared. The time required before replacement is the time required to achieve the residual gas concentration (HCl concentration less than 2 ppm) required for removing the filter. The time required after replacement is the time required to achieve the dew point temperature (−70 ° C. or lower) required to start using the new filter.

Figure 2021008391
Figure 2021008391

表１に示すように、フィルタ交換前の所要時間を比較例の１５時間に対して実施例では１時間に短縮することができる。また、フィルタ交換後の使用開始までの所要時間を比較例の１時間に対して実施例では５分に短縮することができる。これにより、フィルタ交換に必要な合計所要時間を比較例の１６時間５分に対して実施例では１時間１０分に短縮することができる。
また、フィルタ交換に伴って発生する母材製造の機会損失（比率）を比較例の１に対して実施例では０．０５〜０．１に減少することができる。さらに、母材の線引時断線頻度（比率）を比較例の１に対して実施例では１／２に減少することができる。また、ＭＦＣの故障頻度（比率）を比較例の１に対して実施例では１／５に減少することができる。 As shown in Table 1, the time required before filter replacement can be shortened from 15 hours in the comparative example to 1 hour in the example. In addition, the time required to start using the filter after replacement can be shortened from 1 hour in the comparative example to 5 minutes in the example. As a result, the total time required for filter replacement can be shortened from 16 hours and 5 minutes in the comparative example to 1 hour and 10 minutes in the example.
Further, the opportunity loss (ratio) for manufacturing the base metal generated by the filter replacement can be reduced from 0.05 to 0.1 in the example with respect to 1 in the comparative example. Further, the frequency (ratio) of disconnection at the time of drawing the base metal can be reduced to 1/2 in the example with respect to 1 in the comparative example. Further, the failure frequency (ratio) of MFC can be reduced to 1/5 in the example with respect to 1 in the comparative example.

以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。 Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Further, the number, position, shape and the like of the constituent members described above are not limited to the above-described embodiment, and can be changed to a number, position, shape and the like suitable for carrying out the present invention.

１：ガラス原料供給装置
１０：気化装置
２１：原料弁
３０：原料ガス配管（第一配管の一例）
３２，６１：分岐部
４０：パージガス配管
４１：パージ弁
５０：フィルタ部
５１：ガスラインフィルタ
５２：流入側弁（第一バルブの一例）
５３：排出側弁（第二バルブの一例）
６０：原料ガス配管（第二配管の一例）
７０：ＭＦＣ（流量制御装置の一例）
７１：原料ガス供給管
８０：バイパス配管
８１：バイパス用弁（第三バルブの一例）
９０Ａ：流入側継手（第一接続継手の一例）
９０Ｂ：排出側継手（第二接続継手の一例）
１００：反応容器
１０１：バーナ 1: Glass raw material supply device 10: Vaporizer 21: Raw material valve 30: Raw material gas piping (example of first piping)
32, 61: Branch part 40: Purge gas pipe 41: Purge valve 50: Filter part 51: Gas line filter 52: Inflow side valve (example of first valve)
53: Discharge side valve (an example of the second valve)
60: Raw material gas piping (an example of the second piping)
70: MFC (an example of flow control device)
71: Raw material gas supply pipe 80: Bypass pipe 81: Bypass valve (example of third valve)
90A: Inflow side joint (example of first connection joint)
90B: Discharge side joint (example of second connection joint)
100: Reaction vessel 101: Burner

Claims (4)

ガラス原料を気化させて原料ガスにする気化装置と、
前記原料ガスの流路となる第一配管と、
前記原料ガスの不純物を取り除くフィルタ部と、
不純物を取り除いた前記原料ガスの流路となる第二配管と、
前記原料ガスの流量を制御する流量制御装置と、
第一接続継手と、
第二接続継手と、
を有し、
前記フィルタ部は、第一バルブと、ガスラインフィルタと、第二バルブと、を有し、
前記気化装置は、前記第一配管の一端部に接続され、
前記第一配管の他端部は、前記第一接続継手を介して前記第一バルブの一方の開口部に接続され、
前記第一バルブの他方の開口部は、前記ガスラインフィルタのガスの流入側端部に接続され、
前記ガスラインフィルタのガスの排出側端部は、前記第二バルブの一方の開口部に接続され、
前記第二バルブの他方の開口部は、前記第二接続継手を介して前記第二配管の一端部に接続され、
前記第二配管の他端部は、前記流量制御装置に接続されている、
ガラス原料供給装置。 A vaporizer that vaporizes glass raw materials into raw material gas,
The first pipe that serves as the flow path for the raw material gas,
A filter unit that removes impurities from the raw material gas,
A second pipe that serves as a flow path for the raw material gas from which impurities have been removed,
A flow rate control device that controls the flow rate of the raw material gas,
First connection joint and
With the second connection joint,
Have,
The filter unit includes a first valve, a gas line filter, and a second valve.
The vaporizer is connected to one end of the first pipe and is connected to the vaporizer.
The other end of the first pipe is connected to one opening of the first valve via the first connecting joint.
The other opening of the first valve is connected to the gas inflow side end of the gas line filter.
The gas discharge side end of the gas line filter is connected to one opening of the second valve.
The other opening of the second valve is connected to one end of the second pipe via the second connecting joint.
The other end of the second pipe is connected to the flow control device.
Glass raw material supply device. 前記第一配管および前記第二配管は、配管の途中にそれぞれ分岐部が設けられており、
前記第一配管の分岐部と、前記第二配管の分岐部とを接続するバイパス配管を有し、
前記バイパス配管は、当該バイパス配管の途中に流路を開閉する第三バルブを有する、
請求項１に記載のガラス原料供給装置。 The first pipe and the second pipe are each provided with a branch portion in the middle of the pipe.
It has a bypass pipe that connects the branch portion of the first pipe and the branch portion of the second pipe.
The bypass pipe has a third valve that opens and closes a flow path in the middle of the bypass pipe.
The glass raw material supply device according to claim 1. ガラス原料を気化させて原料ガスにする気化装置と、
前記原料ガスの流路となる第一配管と、
前記原料ガスの不純物を取り除くフィルタ部と、
不純物を取り除いた前記原料ガスの流路となる第二配管と、
前記原料ガスの流量を制御する流量制御装置と、
第一接続継手と、
第二接続継手と、
を有し、
前記フィルタ部は、第一バルブと、ガスラインフィルタと、第二バルブと、を有し、
前記気化装置は、前記第一配管の一端部に接続され、
前記第一配管の他端部は、前記第一接続継手を介して前記第一バルブの一方の開口部に接続され、
前記第一バルブの他方の開口部は、前記ガスラインフィルタのガスの流入側端部に接続され、
前記ガスラインフィルタのガスの排出側端部は、前記第二バルブの一方の開口部に接続され、
前記第二バルブの他方の開口部は、前記第二接続継手を介して前記第二配管の一端部に接続され、
前記第二配管の他端部は、前記流量制御装置に接続されている、
ガラス原料供給装置において、前記フィルタ部を交換するフィルタ交換方法であって、
前記第一バルブおよび前記第二バルブを閉状態にして、前記第一配管および第二配管の前記フィルタ部側の少なくとも一部に対して、窒素ガスを流してパージを行う第一工程と、
窒素ガスを流しながら、前記フィルタ部を当該ガラス原料供給装置から取り外す第二工程と、
前記フィルタ部と同じ構成で、前記第一バルブおよび前記第二バルブが閉状態となっている新フィルタ部を用意し、当該新フィルタ部を当該ガラス原料供給装置に取り付ける第三工程と、
前記第一バルブおよび前記第二バルブを開状態にして、前記第一配管および第二配管の前記フィルタ部側の少なくとも一部と、前記新フィルタ部内とに対して、窒素ガスによるパージを行う第四工程と、
を含む、ガラス原料供給装置のフィルタ交換方法。 A vaporizer that vaporizes glass raw materials into raw material gas,
The first pipe that serves as the flow path for the raw material gas,
A filter unit that removes impurities from the raw material gas,
A second pipe that serves as a flow path for the raw material gas from which impurities have been removed,
A flow rate control device that controls the flow rate of the raw material gas,
First connection joint and
With the second connection joint,
Have,
The filter unit includes a first valve, a gas line filter, and a second valve.
The vaporizer is connected to one end of the first pipe and is connected to the vaporizer.
The other end of the first pipe is connected to one opening of the first valve via the first connecting joint.
The other opening of the first valve is connected to the gas inflow side end of the gas line filter.
The gas discharge side end of the gas line filter is connected to one opening of the second valve.
The other opening of the second valve is connected to one end of the second pipe via the second connecting joint.
The other end of the second pipe is connected to the flow control device.
A filter replacement method for replacing the filter unit in a glass raw material supply device.
The first step of closing the first valve and the second valve and purging at least a part of the first pipe and the second pipe on the filter portion side by flowing nitrogen gas.
The second step of removing the filter unit from the glass raw material supply device while flowing nitrogen gas, and
A third step of preparing a new filter unit having the same configuration as the filter unit and having the first valve and the second valve closed, and attaching the new filter unit to the glass raw material supply device.
The first valve and the second valve are opened, and at least a part of the first pipe and the second pipe on the filter portion side and the inside of the new filter portion are purged with nitrogen gas. Four steps and
Filter replacement method for glass raw material supply equipment, including. 前記新フィルタ部は、予め窒素ガスが充填されており、
前記第四工程は、前記第一バルブおよび前記第二バルブを閉状態にして、前記第一配管および第二配管の前記フィルタ部側の少なくとも一部に対して、窒素ガスによるパージを行う、
請求項３に記載のガラス原料供給装置のフィルタ交換方法。 The new filter section is pre-filled with nitrogen gas.
In the fourth step, the first valve and the second valve are closed, and at least a part of the first pipe and the second pipe on the filter portion side is purged with nitrogen gas.
The filter replacement method for the glass raw material supply device according to claim 3.
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