JP6683077B2 - Fluid supply device for glass synthesis - Google Patents
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Description
本発明は、ガラス合成用流体供給装置に関する。 The present invention relates to a glass synthesis fluid supply device.
ガラスを合成する際に用いられる腐食性流体やパージガスを、ガラス合成装置に供給するガラス合成用流体供給装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 There is known a glass synthesis fluid supply device that supplies a corrosive fluid or a purge gas used when synthesizing glass to a glass synthesis device (see, for example, Patent Document 1).
例えば、特許文献1に記載されたガラス合成用流体供給装置は、ガラスを合成する際に用いられる腐食性流体やパージガスをガラス合成装置に供給する経路に、空気式操作弁が設けられている。空気式操作弁は供給される空気圧で弁の開閉を行い、空気圧が作動圧以上で開き、空気圧が作動圧未満の場合は閉じる。この空気式操作弁はノーマルクローズ型(空気圧がかからないと閉じた状態を維持する)である。 For example, in the glass synthesizing fluid supply device described in Patent Document 1, an air operated valve is provided in a path for supplying the glass synthesizing device with a corrosive fluid or a purge gas used when synthesizing glass. The pneumatic control valve opens and closes with the supplied air pressure, opens when the air pressure is above the operating pressure, and closes when the air pressure is below the operating pressure. This pneumatic control valve is a normally closed type (maintains a closed state when no air pressure is applied).
ところが、ノーマルクローズ型の空気式操作弁は、供給される空気圧が作動圧と同等程度の場合、空気式操作弁の個体差などの理由で、複数あるうち一部のノーマルクローズ型の空気式操作弁のみ開く状態となる可能性がある。 However, when the supplied air pressure is about the same as the working pressure, some of the normally closed pneumatically operated valves are normally operated due to individual differences in the pneumatically operated valves. Only the valve may open.
このため、供給される空気圧が低い状態になった場合、一部のノーマルクローズ型の空気式操作弁が開かない場合がある。例えば、流量制御装置よりも下流に設けられた空気式操作弁が開き、上流に設けられた空気式操作弁が閉じると、反応容器内や除害装置内のガスが配管上流側に逆流し、拡散する可能性がある。 Therefore, when the supplied air pressure is low, some of the normally-closed pneumatic control valves may not open. For example, when the pneumatic control valve provided downstream of the flow rate control device is opened and the pneumatic control valve provided upstream is closed, the gas in the reaction vessel or the detoxification device flows back to the upstream side of the pipe, May spread.
一方、空気式操作弁に対する空気圧の供給は、空気圧供給経路に設けられた電磁弁の開閉によって制御されている。電磁弁は電気的に開閉が制御されており、停電等の電源供給が無い場合に、閉じた状態を維持するノーマルクローズ型と、開いた状態を維持するノーマルオープン型がある。 On the other hand, the supply of air pressure to the pneumatic control valve is controlled by opening and closing an electromagnetic valve provided in the air pressure supply path. The solenoid valve is electrically controlled to open and close, and there are a normally closed type that maintains a closed state and a normally open type that maintains an open state when there is no power supply such as a power failure.
通常、ガラス合成用流体供給装置は、各経路に設けられた空気式操作弁を制御する電磁弁に関しノーマルクローズ型とノーマルオープン型を適宜配置して、停電等の異常の発生により電源供給が遮断された場合、流量制御装置前後の配管や流量制御装置にパージガスが流れるようになっている。しかしながら、停電等の異常時から復電する際に、空気式操作弁を作動させる空気圧が適正範囲より低い状態となる場合があり、このとき例えば、上記のように、反応容器内や除害装置内のガスが配管上流側に逆流し、拡散するなどの現象が発生し、配管または流量制御装置の劣化防止が不十分になるおそれがあった。 Normally, in the glass synthesis fluid supply device, normally closed type and normally open type are appropriately arranged for the solenoid valve controlling the pneumatic operation valve provided in each path, and the power supply is shut off due to the occurrence of an abnormality such as a power failure. In that case, the purge gas is allowed to flow through the pipes before and after the flow rate control device and the flow rate control device. However, when power is restored from an abnormality such as a power failure, the air pressure for operating the pneumatic control valve may be lower than the appropriate range. At this time, for example, as described above, the inside of the reaction vessel or the abatement device may be removed. There was a risk that the gas inside would flow back to the upstream side of the pipe and diffuse, and the prevention of deterioration of the pipe or the flow rate control device would be insufficient.
本発明は、停電等の異常時から復電する際など、空気式操作弁を作動させる空気圧が適正範囲より低い場合でも、配管または流量制御装置の劣化を抑制することができるガラス合成用流体供給装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a glass synthesis fluid supply capable of suppressing deterioration of a pipe or a flow control device even when the air pressure for operating a pneumatic valve is lower than an appropriate range, such as when power is restored from an abnormality such as a power failure. The purpose is to provide a device.
本発明の一態様に係るガラス合成用流体供給装置は、
反応容器に腐食性流体を供給する腐食性流体供給ラインと、
前記腐食性流体供給ラインに設けられた流量制御装置と、
を備え、
前記流量制御装置を流れる前記腐食性流体の経路において、前記流量制御装置より上流側の前記腐食性流体供給ラインと、前記流量制御装置より下流側の前記腐食性流体供給ラインと、にはそれぞれ電磁弁で操作される空気式操作弁が設けられ、
前記空気式操作弁は全てノーマルクローズ型であり、
前記流量制御装置より下流側に設けられた前記空気式操作弁は、前記流量制御装置より上流側に設けられた前記空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有する。
A fluid supply device for glass synthesis according to an aspect of the present invention,
A corrosive fluid supply line for supplying a corrosive fluid to the reaction vessel,
A flow rate control device provided in the corrosive fluid supply line,
Equipped with
In the path of the corrosive fluid flowing through the flow rate control device, the corrosive fluid supply line upstream of the flow rate control device and the corrosive fluid supply line downstream of the flow rate control device are respectively electromagnetically coupled. A pneumatic operated valve operated by the valve is provided,
All the pneumatic control valves are normally closed type,
The pneumatic operation valve provided on the downstream side of the flow rate control device has an operating pressure higher than the operating pressure of the pneumatic operation valve provided on the upstream side of the flow rate control device.
また、本発明の一態様に係るガラス合成用流体供給装置は、
反応容器にパージガスを供給するパージガス供給ラインと、
前記パージガス供給ラインに設けられた流量制御装置と、
を備え、
前記流量制御装置を流れる前記パージガスの経路において、前記流量制御装置より上流側の前記パージガス供給ラインと、前記流量制御装置より下流側の前記パージガス供給ラインと、にはそれぞれ電磁弁で操作される空気式操作弁が設けられ、
前記空気式操作弁は全てノーマルクローズ型であり、
前記流量制御装置より下流側に設けられた前記空気式操作弁は、前記流量制御装置より上流側に設けられた前記空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有する。
Further, a glass synthesis fluid supply device according to an aspect of the present invention,
A purge gas supply line for supplying a purge gas to the reaction vessel,
A flow rate control device provided in the purge gas supply line,
Equipped with
In the path of the purge gas flowing through the flow rate control device, the purge gas supply line upstream of the flow rate control device and the purge gas supply line downstream of the flow rate control device are operated by solenoid valves. Type operation valve is provided,
All the pneumatic control valves are normally closed type,
The pneumatic operation valve provided on the downstream side of the flow rate control device has an operating pressure higher than the operating pressure of the pneumatic operation valve provided on the upstream side of the flow rate control device.
また、本発明の一態様に係るガラス合成用流体供給装置は、
腐食性流体を供給する腐食性流体供給ラインと、
パージガスを供給するパージガス供給ラインと、
前記パージガス供給ラインと前記腐食性流体供給ラインとが合流された合流ラインと、
前記合流ラインに設けられた流量制御装置と、
前記流量制御装置より下流側の前記合流ラインから分岐して反応容器に向かう反応容器ラインと、
前記流量制御装置より下流側の前記合流ラインから分岐して除害装置に向かう排ガスラインと、
を備え、
前記腐食性流体供給ラインと、前記パージガス供給ラインと、前記反応容器ラインと、前記排ガスラインと、はそれぞれ電磁弁で操作される空気式操作弁が設けられ、
前記パージガス供給ラインに設けられた前記空気式操作弁用の電磁弁と、前記排ガスラインに設けられた前記空気式操作弁用の電磁弁と、はノーマルオープン型であり、
前記腐食性流体供給ラインに設けられた前記空気式操作弁用の電磁弁と、前記反応容器ラインに設けられた前記空気式操作弁用の電磁弁と、はノーマルクローズ型であり、
前記反応容器ラインに設けられた前記空気式操作弁は、前記腐食性流体供給ラインに設けられた前記空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有し、
前記排ガスラインに設けられた前記空気式操作弁は、前記パージガス供給ラインに設けられた前記空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有する。
Further, a glass synthesis fluid supply device according to an aspect of the present invention,
A corrosive fluid supply line for supplying a corrosive fluid,
A purge gas supply line for supplying purge gas,
A merging line in which the purge gas supply line and the corrosive fluid supply line are merged,
A flow rate control device provided in the merging line,
A reaction vessel line branching from the merging line on the downstream side of the flow rate control device toward the reaction vessel,
An exhaust gas line that branches from the merging line on the downstream side of the flow rate control device toward the abatement device,
Equipped with
The corrosive fluid supply line, the purge gas supply line, the reaction vessel line, and the exhaust gas line are each provided with a pneumatic operation valve operated by a solenoid valve,
The solenoid valve for the pneumatic operation valve provided in the purge gas supply line, and the solenoid valve for the pneumatic operation valve provided in the exhaust gas line are normally open type,
The electromagnetic valve for the pneumatic operation valve provided in the corrosive fluid supply line, and the electromagnetic valve for the pneumatic operation valve provided in the reaction vessel line, are normally closed type,
The pneumatic control valve provided in the reaction vessel line has an operating pressure higher than the operating pressure of the pneumatic control valve provided in the corrosive fluid supply line,
The pneumatic control valve provided in the exhaust gas line has an operating pressure higher than the operating pressure of the pneumatic control valve provided in the purge gas supply line.
上記発明によれば、停電等の異常時から復電する際など、空気式操作弁を作動させる空気圧が適正範囲より低い場合でも、配管または流量制御装置の劣化を抑制することができる。 According to the above invention, when the power is restored after an abnormality such as a power failure, the deterioration of the piping or the flow control device can be suppressed even when the air pressure for operating the pneumatic control valve is lower than the appropriate range.
(本発明の実施形態の説明)
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
本発明の一態様に係るガラス合成用流体供給装置は、
(1)反応容器に腐食性流体を供給する腐食性流体供給ラインと、
前記腐食性流体供給ラインに設けられた流量制御装置と、
を備え、
前記流量制御装置を流れる前記腐食性流体の経路において、前記流量制御装置より上流側の前記腐食性流体供給ラインと、前記流量制御装置より下流側の前記腐食性流体供給ラインと、にはそれぞれ電磁弁で操作される空気式操作弁が設けられ、
前記空気式操作弁は全てノーマルクローズ型であり、
前記流量制御装置より下流側に設けられた前記空気式操作弁は、前記流量制御装置より上流側に設けられた前記空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有する。
上記構成によれば、流量制御装置より下流側に設けられた空気式操作弁は、流量制御装置より上流側に設けられた空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有するので、空気式操作弁を作動させる空気圧が適正範囲より低い状態から高くなっていく場合、上流側の空気式操作弁が先に開き、下流側の空気式操作弁が後で開く。これにより、停電等の異常時から復電する際など、空気式操作弁を作動させる空気圧が適正範囲より低い場合に、反応容器内のガスが配管上流側に逆流、拡散することを防ぐことができるので、配管または流量制御装置の劣化を抑制することができる。
(Description of Embodiment of the Present Invention)
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
A fluid supply device for glass synthesis according to an aspect of the present invention,
(1) A corrosive fluid supply line for supplying a corrosive fluid to the reaction vessel,
A flow rate control device provided in the corrosive fluid supply line,
Equipped with
In the path of the corrosive fluid flowing through the flow rate control device, the corrosive fluid supply line upstream of the flow rate control device and the corrosive fluid supply line downstream of the flow rate control device are respectively electromagnetically coupled. A pneumatic operated valve operated by the valve is provided,
All the pneumatic control valves are normally closed type,
The pneumatic operation valve provided on the downstream side of the flow rate control device has an operating pressure higher than the operating pressure of the pneumatic operation valve provided on the upstream side of the flow rate control device.
According to the above configuration, the pneumatic operation valve provided on the downstream side of the flow rate control device has an operating pressure higher than the operating pressure of the pneumatic operation valve provided on the upstream side of the flow rate control device. When the air pressure for operating the valve is higher than the proper range, the upstream pneumatic control valve opens first, and the downstream pneumatic control valve opens later. This prevents the gas in the reaction vessel from backflowing and diffusing to the upstream side of the pipe when the air pressure to operate the pneumatic control valve is lower than the appropriate range, such as when power is restored after an abnormality such as a power failure. Therefore, the deterioration of the piping or the flow rate control device can be suppressed.
また、本発明の一態様に係るガラス合成用流体供給装置は、
(2)反応容器にパージガスを供給するパージガス供給ラインと、
前記パージガス供給ラインに設けられた流量制御装置と、
を備え、
前記流量制御装置を流れる前記パージガスの経路において、前記流量制御装置より上流側の前記パージガス供給ラインと、前記流量制御装置より下流側の前記パージガス供給ラインと、にはそれぞれ電磁弁で操作される空気式操作弁が設けられ、
前記空気式操作弁は全てノーマルクローズ型であり、
前記流量制御装置より下流側に設けられた前記空気式操作弁は、前記流量制御装置より上流側に設けられた前記空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有する。
上記構成によれば、流量制御装置より下流側に設けられた空気式操作弁は、流量制御装置より上流側に設けられた空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有するので、空気式操作弁を作動させる空気圧が適正範囲より低い状態から高くなっていく場合、上流側の空気式操作弁が先に開き、下流側の空気式操作弁が後で開く。これにより、停電等の異常時から復電する際など、空気式操作弁を作動させる空気圧が適正範囲より低い場合に、反応容器内のガスが配管上流側に逆流、拡散することを防ぐことができるので、配管または流量制御装置の劣化を抑制することができる。
Further, a glass synthesis fluid supply device according to an aspect of the present invention,
(2) a purge gas supply line for supplying a purge gas to the reaction container,
A flow rate control device provided in the purge gas supply line,
Equipped with
In the path of the purge gas flowing through the flow rate control device, the purge gas supply line upstream of the flow rate control device and the purge gas supply line downstream of the flow rate control device are operated by solenoid valves. Type operation valve is provided,
All the pneumatic control valves are normally closed type,
The pneumatic operation valve provided on the downstream side of the flow rate control device has an operating pressure higher than the operating pressure of the pneumatic operation valve provided on the upstream side of the flow rate control device.
According to the above configuration, the pneumatic control valve provided on the downstream side of the flow rate control device has a higher working pressure than the working pressure of the pneumatic control valve provided on the upstream side of the flow rate control device. When the air pressure for operating the valve is higher than the proper range, the upstream pneumatic control valve opens first, and the downstream pneumatic control valve opens later. This prevents the gas in the reaction vessel from backflowing and diffusing to the upstream side of the pipe when the air pressure to operate the pneumatic control valve is lower than the proper range, such as when power is restored after an abnormality such as a power failure. Therefore, the deterioration of the piping or the flow rate control device can be suppressed.
また、本発明の一態様に係るガラス合成用流体供給装置は、
(3)腐食性流体を供給する腐食性流体供給ラインと、
パージガスを供給するパージガス供給ラインと、
前記パージガス供給ラインと前記腐食性流体供給ラインとが合流された合流ラインと、
前記合流ラインに設けられた流量制御装置と、
前記流量制御装置より下流側の前記合流ラインから分岐して反応容器に向かう反応容器ラインと、
前記流量制御装置より下流側の前記合流ラインから分岐して除害装置に向かう排ガスラインと、
を備え、
前記腐食性流体供給ラインと、前記パージガス供給ラインと、前記反応容器ラインと、前記排ガスラインと、はそれぞれ電磁弁で操作される空気式操作弁が設けられ、
前記パージガス供給ラインに設けられた前記空気式操作弁用の電磁弁と、前記排ガスラインに設けられた前記空気式操作弁用の電磁弁と、はノーマルオープン型であり、
前記腐食性流体供給ラインに設けられた前記空気式操作弁用の電磁弁と、前記反応容器ラインに設けられた前記空気式操作弁用の電磁弁と、はノーマルクローズ型であり、
前記反応容器ラインに設けられた前記空気式操作弁は、前記腐食性流体供給ラインに設けられた前記空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有し、
前記排ガスラインに設けられた前記空気式操作弁は、前記パージガス供給ラインに設けられた前記空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有する。
上記構成によれば、流量制御装置より下流側に設けられた空気式操作弁は、流量制御装置より上流側に設けられた空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有するので、空気式操作弁を作動させる空気圧が適正範囲より低い状態から高くなっていく場合、腐食性流体供給ラインまたはパージガス供給ラインの空気式操作弁が先に開き、反応容器ラインまたは排ガスラインの空気式操作弁が後で開く。これにより、停電等の異常時から復電する際など、空気式操作弁を作動させる空気圧が適正範囲より低い場合に、反応容器内または除害装置内のガスが配管上流側に逆流、拡散することを防ぐことができるので、配管または流量制御装置の劣化を抑制することができる。
Further, a glass synthesis fluid supply device according to an aspect of the present invention,
(3) A corrosive fluid supply line for supplying a corrosive fluid,
A purge gas supply line for supplying purge gas,
A merging line in which the purge gas supply line and the corrosive fluid supply line are merged,
A flow rate control device provided in the merging line,
A reaction vessel line branching from the merging line on the downstream side of the flow rate control device toward the reaction vessel,
An exhaust gas line that branches from the merging line on the downstream side of the flow rate control device toward the abatement device,
Equipped with
The corrosive fluid supply line, the purge gas supply line, the reaction vessel line, and the exhaust gas line are each provided with a pneumatic operation valve operated by a solenoid valve,
The solenoid valve for the pneumatic operation valve provided in the purge gas supply line, and the solenoid valve for the pneumatic operation valve provided in the exhaust gas line are normally open type,
The electromagnetic valve for the pneumatic operation valve provided in the corrosive fluid supply line, and the electromagnetic valve for the pneumatic operation valve provided in the reaction vessel line, are normally closed type,
The pneumatic control valve provided in the reaction vessel line has an operating pressure higher than the operating pressure of the pneumatic control valve provided in the corrosive fluid supply line,
The pneumatic control valve provided in the exhaust gas line has an operating pressure higher than the operating pressure of the pneumatic control valve provided in the purge gas supply line.
According to the above configuration, the pneumatic control valve provided on the downstream side of the flow rate control device has a higher working pressure than the working pressure of the pneumatic control valve provided on the upstream side of the flow rate control device. When the air pressure to operate the valve rises from a value lower than the proper range, the pneumatic control valve of the corrosive fluid supply line or purge gas supply line opens first, and the pneumatic control valve of the reaction vessel line or exhaust gas line opens after. Open with. As a result, when power is restored from an abnormality such as a power failure, when the air pressure that operates the pneumatic control valve is lower than the proper range, the gas in the reaction vessel or the abatement device will flow back and diffuse to the upstream side of the pipe. Since this can be prevented, deterioration of the pipe or the flow rate control device can be suppressed.
(4)前記パージガス供給ラインに流量絞り弁が設けられていることが好ましい。
パージガス供給ラインに流量絞り弁が設けられているので、停電時のパージガス流量を抑えることができる。これにより、パージガスを節約することができ、また、復電時のパージ圧力の低下を抑止することができる。
(4) It is preferable that a flow rate throttle valve is provided in the purge gas supply line.
Since the flow rate throttle valve is provided in the purge gas supply line, the flow rate of the purge gas at the time of power failure can be suppressed. As a result, the purge gas can be saved, and the purge pressure can be prevented from decreasing when power is restored.
(本発明の実施形態の詳細)
本発明の実施形態に係るガラス合成用流体供給装置の具体例を、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)
A specific example of the glass synthesis fluid supply apparatus according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
It should be noted that the present invention is not limited to these exemplifications, but is indicated by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.
図1は、ガラス合成用流体供給装置の一例を示す図である。
図1に示すガラス合成用流体供給装置1は、ガラスを合成する際に用いられる腐食性流体を反応容器11に向けて供給する。また、ガラス合成用流体供給装置1は、ガラスの合成に使用されなかった腐食性流体を除害装置12に排出する。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a glass synthesis fluid supply device.
The glass synthesizing fluid supply device 1 shown in FIG. 1 supplies a corrosive fluid used when synthesizing glass toward a
反応容器11では、例えばOVD法やVAD法により、光ファイバ用の円柱状ガラス母材等のガラス合成が行われる。OVD法の場合、反応容器11内で出発ガラスロッドを軸方向に往復移動させるとともに回転させながら、その外周に、腐食性流体供給部13から供給されるガラス原料となる腐食性流体を、H2等の燃料ガスとO2等の助燃ガスとともにバーナーから吹き付ける。そして、火炎加水分解反応によりガラス微粒子を生成して堆積させ、ガラス微粒子堆積体として円柱状ガラス母材を合成する。また、除害装置12では、ガラスの合成に使用されなかった腐食性流体が清浄化処理される。腐食性流体としては、ガラス合成用原料ガスまたは液体(POCl3,TiCl4,SiCl4,GeCl4等)や、プロセス用ガスまたは液体(BCl3,SF6,Cl2,SiF4,CF4等)が用いられる。
In the
ガラス合成用流体供給装置1は、流体を供給する流路として、腐食性流体供給部13から反応容器11に向けて腐食性流体を供給する腐食性流体供給ラインL1と、パージガス供給部14から反応容器11に向けてパージガスを供給するパージガス供給ラインL2とを備えている。また、ガラス合成用流体供給装置1は、腐食性流体供給ラインL1とパージガス供給ラインL2とが合流された合流ラインL3と、合流ラインL3から分岐して反応容器11に向かう反応容器ラインL4と、合流ラインL3から分岐して除害装置12に向かう排ガスラインL5とを備えている。
The glass synthesis fluid supply device 1 uses a corrosive fluid supply line L1 that supplies a corrosive fluid from the corrosive
腐食性流体供給ラインL1には、電磁弁16aで操作される空気式操作弁17aが設けられ、パージガス供給ラインL2には、電磁弁16bで操作される空気式操作弁17bが設けられている。また、パージガス供給ラインL2には、空気式操作弁17bよりも上流側に、通過するパージガスの流量を制御することが可能な流量絞り弁(例えば、ニードル弁等)18が設けられている。そして、腐食性流体供給ラインL1の空気式操作弁17aの下流側とパージガス供給ラインL2の空気式操作弁17bの下流側とが合流して合流ラインL3となっている。
The corrosive fluid supply line L1 is provided with a
合流ラインL3(腐食性流体供給ラインL1かつパージガス供給ラインL2)の途中には、通過する流体の流量を制御することが可能な流量制御装置(例えば、Mass Flow Controller:MFC)15が設けられている。そして、合流ラインL3のMFC15の下流側で、反応容器ラインL4と排ガスラインL5とが合流ラインL3から分岐している。
A flow rate control device (for example, Mass Flow Controller: MFC) 15 capable of controlling the flow rate of the passing fluid is provided in the middle of the confluent line L3 (corrosive fluid supply line L1 and purge gas supply line L2). There is. Then, the reaction vessel line L4 and the exhaust gas line L5 are branched from the merging line L3 on the downstream side of the
反応容器ラインL4には、電磁弁16cで操作される空気式操作弁17cが設けられ、排ガスラインL5には、電磁弁16dで操作される空気式操作弁17dが設けられている。そして、反応容器ラインL4の空気式操作弁17cの下流側に反応容器11が接続され、排ガスラインL5の空気式操作弁17dの下流側に除害装置12が接続されている。なお、反応容器ラインL4には腐食性流体が流れるので、反応容器ラインL4のことをMFC15より下流側の腐食性流体供給ラインともいう。また、排ガスラインL5にはパージガスが流れるので、排ガスラインL5のことをMFC15より下流側のパージガス供給ラインともいう。
The reaction vessel line L4 is provided with a
空気式操作弁17a〜17dは、駆動用の空気圧によって開閉動作を行う弁である。電磁弁16a〜16dは、ソレノイドのコイルに電流が供給されて開閉動作を行う弁である。電磁弁16a〜16dは、図示を省略する電磁弁制御部によって、それぞれの開閉が制御されている。各電磁弁16a〜16dのオン/オフにより、パージガス供給部14のパージガスが各空気式操作弁17a〜17dに駆動用の空気圧として作用し、この空気圧によって各空気式操作弁17a〜17dの開閉が操作される。すなわち、各流路(L1,L2,L4,L5)に設けられた空気式操作弁17a〜17dは、それぞれ駆動用の電磁弁16a〜16dを制御することで動作し、各流路(L1,L2,L4,L5)を開状態または閉状態にすることができる。
The
MFC15より下流側の反応容器ラインL4に設けられている空気式操作弁17cには、MFC15より上流側の腐食性流体供給ラインL1に設けられている空気式操作弁17aよりも作動圧が高い弁が使用されている。また、MFC15より下流側の排ガスラインL5に設けられている空気式操作弁17dには、MFC15より上流側のパージガス供給ラインL2に設けられている空気式操作弁17bよりも作動圧が高い弁が使用されている。
The
空気式操作弁17a〜17dには、非動作時に流路が閉状態となるノーマルクローズ型が使用されている。また、電磁弁16a,16cには、ソレノイドの非動作時に流路が閉状態となるノーマルクローズ型が使用され、電磁弁16b,16dには、ソレノイドの非動作時に流路が開状態となるノーマルオープン型が使用されている。また、MFC15には、非動作時に流路が開状態となるノーマルオープン型が使用されている。
As the
次に、ガラス合成用流体供給装置1の動作について説明する。
(ガラス合成時)
ガラス合成時には、ガラス合成用流体供給装置1は、電磁弁16bを閉じることで空気式操作弁17bを閉じ、電磁弁16aを開けることで空気式操作弁17aを開けるように制御される。これにより、合流ラインL3のMFC15の上流側には、パージガス供給ラインL2からパージガスが供給されず、腐食性流体供給ラインL1からガラス原料ガス等の腐食性流体が供給される。そして、MFC15によって流量が適宜制御されて、MFC15の下流側へ腐食性流体が供給される。
また、電磁弁16dを閉じることで空気式操作弁17dを閉じ、電磁弁16cを開けることで空気式操作弁17cを開けるように制御する。これにより、MFC15の下流側から除害装置12には腐食性流体は供給されず、反応容器11へ腐食性流体が供給される。
Next, the operation of the glass synthesis fluid supply device 1 will be described.
(During glass synthesis)
At the time of glass synthesis, the glass synthesis fluid supply device 1 is controlled to close the
Further, the
(ガラス非合成時)
ガラス非合成時には、ガラス合成用流体供給装置1は、電磁弁16aを閉じることで空気式操作弁17aを閉じ、電磁弁16bを開けることで空気式操作弁17bを開けるように制御される。これにより、合流ラインL3のMFC15の上流側には、腐食性流体供給ラインL1からガラス原料ガス等の腐食性流体が供給されず、パージガス供給ラインL2からパージガスが供給される。そして、MFC15によって流量が適宜制御されて、MFC15の下流側へパージガスが供給される。
そして、電磁弁16cを閉じることで空気式操作弁17cを閉じ、電磁弁16dを開けることで空気式操作弁17dを開けるように制御される。これにより、MFC15の内部やMFC15の前後のラインに残留している腐食性流体がパージガスと共に排ガスラインL5を通って除害装置12へ排出される。
(When glass is not synthesized)
During non-synthesizing of glass, the glass synthesizing fluid supply device 1 is controlled to close the
Then, the
以下、停電等の異常が発生した場合のガラス合成用流体供給装置1の動作について、動作例を挙げて説明する。
(動作例1)
停電等の異常が生じて電源の供給が遮断された場合、ガラス合成用流体供給装置1は、以下のように動作する。
電磁弁16aは、ノーマルクローズ型であるため、電源の遮断により、自動的に閉状態を維持する。このため、ノーマルクローズ型である空気式操作弁17aは、駆動用の空気圧(パージガス)が加わらず閉状態となる。また、電磁弁16bは、ノーマルオープン型であるため、電源の遮断により、自動的に開状態を維持する。このため、空気式操作弁17bは、駆動用の空気圧が加わり開状態となる。これにより、合流ラインL3のMFC15の上流側には、腐食性流体供給ラインL1から腐食性流体は供給されず、パージガス供給ラインL2からパージガスが供給される状態となる。
Hereinafter, the operation of the glass synthesizing fluid supply device 1 when an abnormality such as a power failure occurs will be described with reference to an operation example.
(Operation example 1)
When an abnormality such as a power failure occurs and the power supply is cut off, the glass synthesis fluid supply apparatus 1 operates as follows.
Since the
MFC15は、ノーマルオープン型であるため、電源の遮断により、自動的に開状態となる。このため、MFC15の上流側のパージガスは、MFC15の下流側に供給される。電磁弁16cは、ノーマルクローズ型であるので、電源の遮断により、自動的に閉状態を維持する。このため、ノーマルクローズ型である空気式操作弁17cは、駆動用の空気圧が加わらず閉状態となる。また、電磁弁16dは、ノーマルオープン型であるため、電源の遮断により、自動的に開状態を維持する。このため、空気式操作弁17dは、駆動用の空気圧が加わり開状態となる。これにより、MFC15の下流側のパージガスは、反応容器11へは供給されず、排ガスラインL5から除害装置12に供給される。このとき、例えばMFC15の内部やMFC15の前後のラインに残留している腐食性流体は、パージガスと共に排ガスラインL5を通って除害装置12へ排出される。
Since the
また、停電等の異常が発生した場合、MFC15がノーマルオープン型であるため全開となるが、流量絞り弁18により流量が絞られる。これにより、パージガス供給部14から供給されるパージガスの流量が抑制される。
When an abnormality such as a power failure occurs, the
(動作例2)
停電等の異常時に、空気式操作弁を作動させるための駆動用の空気圧(パージガスの圧)が低下する異常が生じた場合、ガラス合成用流体供給装置1は、以下のように動作する。
(Operation example 2)
When an abnormality occurs such that the driving air pressure (pressure of the purge gas) for operating the pneumatic control valve decreases at the time of abnormality such as power failure, the glass synthesizing fluid supply device 1 operates as follows.
上記のように停電時には、空気式操作弁17bと空気式操作弁17dとが開状態となり、パージガス供給部14から供給されるパージガスがパージガス供給ラインL2、合流ラインL3、及び排ガスラインL5を通過して除害装置12に流れる。
As described above, at the time of power failure, the
このような状態においてパージガスの圧が低下していくと、開状態になっている空気式操作弁17bと空気式操作弁17dのうち、作動圧が高い空気式操作弁17dの動作に先ず変化が現れる。パージガスの圧が空気式操作弁17dの作動圧を下回ると、空気式操作弁17dが閉状態となる。このとき、空気式操作弁17dよりも作動圧が低い空気式操作弁17bは、開状態を維持する。そして、さらにパージガスの圧が低下していき空気式操作弁17bの作動圧を下回ったとき、空気式操作弁17bが閉状態となる。このように、下流側の空気式操作弁17dが上流側の空気式操作弁17bよりも先に閉状態になる。
When the pressure of the purge gas decreases in such a state, the operation of the
(動作例3)
停電等の異常時から復電した際に、空気式操作弁を作動させるための駆動用の空気圧(パージガスの圧)が低下する異常が生じた場合、ガラス合成用流体供給装置1は、以下のように動作する。
(Operation example 3)
When an abnormality occurs in which the driving air pressure (purge gas pressure) for operating the pneumatic control valve decreases when power is restored from an abnormality such as a power failure, the glass synthesis fluid supply device 1 Works like.
復電した直後でシステムが起動中の場合、パージガスの圧が安定せず低下することが発生しうる。
ガラス合成用流体供給装置1は、復電した場合、例えば上記動作例1と同様の状態を維持するように設定されている。すなわち空気式操作弁17b,17dが開状態とされ、パージガスがパージガス供給ラインL2、合流ラインL3、及び排ガスラインL5を通過して除害装置12に流れるように設定されている。
このため、復電時にパージガスの圧が低下した場合、上記動作例2と同様に、下流側の空気式操作弁17dが上流側の空気式操作弁17bよりも先に閉状態になる。
If the system is starting immediately after the power is restored, the pressure of the purge gas may become unstable and drop.
The glass synthesizing fluid supply apparatus 1 is set so as to maintain the same state as that of the above-described operation example 1 when power is restored. That is, the
Therefore, when the pressure of the purge gas is reduced at the time of power recovery, the downstream
(動作例4)
ガラス合成時に空気式操作弁を作動させるための駆動用の空気圧(パージガスの圧)が低下する異常が生じた場合、ガラス合成用流体供給装置1は、以下のように動作する。
ガラス合成時には、前述のように、空気式操作弁17bを閉じ、空気式操作弁17aを開けるように制御され、空気式操作弁17dを閉じ、空気式操作弁17cを開けるように制御される。これにより、腐食性流体は、反応容器ラインL4を通過して反応容器11に供給される。
(Operation example 4)
When an abnormality occurs in which the driving air pressure (purge gas pressure) for operating the pneumatic control valve during glass synthesis decreases, the glass synthesis fluid supply apparatus 1 operates as follows.
During glass synthesis, as described above, the
このような状態においてパージガスの圧が低下していくと、開状態になっている空気式操作弁17a,17cのうち、作動圧が高い空気式操作弁17cが先ず閉状態となる。そして、さらにパージガスの圧が低下していくと、空気式操作弁17cよりも作動圧が低い空気式操作弁17aが閉状態となる。このように、下流側の空気式操作弁17cが上流側の空気式操作弁17aよりも先に閉状態になる。
When the pressure of the purge gas decreases in such a state, the
(動作例5)
ガラス非合成時に空気式操作弁を作動させるための駆動用の空気圧(パージガスの圧)が低下する異常が生じた場合、ガラス合成用流体供給装置1は、以下のように動作する。
ガラス非合成時には、前述のように、空気式操作弁17aを閉じ、空気式操作弁17bを開け、空気式操作弁17cを閉じ、空気式操作弁17dを開けるように制御される。これにより、パージガスは、排ガスラインL5を通過して除害装置12に供給される。
(Operation example 5)
When an abnormality occurs in which the driving air pressure (purge gas pressure) for operating the pneumatically operated valve during glass non-synthesis occurs, the glass synthesis fluid supply device 1 operates as follows.
When the glass is not synthesized, as described above, the
このような状態においてパージガスの圧が低下していくと、作動圧が高い空気式操作弁17dが先ず閉状態となる。そして、さらにパージガスの圧が低下していくと、空気式操作弁17dよりも作動圧が低い空気式操作弁17bが閉状態となる。このように、下流側の空気式操作弁17dが上流側の空気式操作弁17bよりも先に閉状態になる。
When the pressure of the purge gas decreases in such a state, the
(動作例6)
上記動作例2〜動作例5において、空気式操作弁を作動させるための駆動用の空気圧(パージガスの圧)が空気式操作弁17a〜17dの作動圧よりも低下した後、段々と上昇していくような異常が生じた場合、ガラス合成用流体供給装置1は、以下のように動作する。
動作例2,3,5の場合、閉状態になっている空気式操作弁17b,17dのうち、上流側のパージガス供給ラインL2の空気式操作弁17bが先に開状態となり、下流側の排ガスラインL5の空気式操作弁17dが後で開状態となる。また、動作例4の場合、閉状態になっている空気式操作弁17a,17cのうち、上流側の腐食性流体供給ラインL1の空気式操作弁17aが先に開状態となり、下流側の反応容器ラインL4の空気式操作弁17cが後で開状態となる。
(Operation example 6)
In the above operation example 2 to operation example 5, after the driving air pressure (purge gas pressure) for operating the pneumatic operation valve is lower than the operating pressure of the
In the case of the operation examples 2, 3 and 5, among the pneumatically operated
このように、本実施形態のガラス合成用流体供給装置1によれば、空気式操作弁を作動させるための駆動用の空気圧(パージガスの圧)に異常が発生し、例えばパージガスの圧が段々と低下していった場合、下流側の空気式操作弁が先に閉状態となり、上流側の空気式操作弁が後から閉状態となる。また、例えばパージガスの圧が空気式操作弁の作動圧未満に低下した後に段々と上昇していった場合、上流側の空気式操作弁が先に開状態となり、下流側の空気式操作弁が後から開状態となる。このため、例えば停電時、復電時、ガラス合成時、及びガラス非合成時においてパージガスの圧が低下する異常が生じた場合でも、反応容器11あるいは除害装置12からガスが配管上流側に逆流、拡散することを抑止することができる。これにより、配管またはMFC15の劣化を抑制することができる
As described above, according to the glass synthesizing fluid supply device 1 of the present embodiment, an abnormality occurs in the driving air pressure (purge gas pressure) for operating the pneumatic control valve, and for example, the purge gas pressure gradually increases. When the air pressure decreases, the downstream pneumatic control valve is closed first, and the upstream pneumatic control valve is closed later. Further, for example, when the pressure of the purge gas decreases gradually below the operating pressure of the pneumatic control valve and then gradually increases, the upstream pneumatic control valve is opened first and the downstream pneumatic control valve is opened. It will be opened later. Therefore, for example, even when an abnormality occurs in which the pressure of the purge gas decreases during power failure, power recovery, glass synthesis, and glass non-synthesis, the gas flows backward from the
ところで、停電時にはMFCが全開状態になるため過大な流量のパージガスが流れる。このため、停電が長時間継続すると、パージガス供給部のガスが枯渇してパージできなくなったり、ガスのロスが多くコストが増大する。また、パージガスと空気式操作弁の駆動ガスとの供給元が同じ場合、パージガスの枯渇により空気式操作弁の駆動ができなくなってしまう。
これに対して、ガラス合成用流体供給装置1によれば、パージガス供給ラインL2に流量絞り弁18が設けられているので、流量絞り弁18の調節により、停電時に供給されるパージガス流量を抑えることができる。これにより、パージガスを節約することができ、また、復電時のパージ圧力の低下を抑止することができる。
By the way, at the time of a power failure, the MFC is in a fully opened state, so an excessive flow of purge gas flows. For this reason, if the power failure continues for a long time, the gas in the purge gas supply unit will be exhausted and it will not be possible to carry out purging, or there will be a lot of gas loss and cost will increase. Further, when the purge gas and the drive gas for the pneumatic control valve are supplied from the same source, the purge of the purge gas causes the pneumatic control valve to be unable to be driven.
On the other hand, according to the glass synthesis fluid supply device 1, since the flow
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。 While the present invention has been described in detail and with reference to particular 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, etc. of the constituent members described above are not limited to those in the above-mentioned embodiment, and can be changed to the number, position, shape, etc. suitable for carrying out the present invention.
1 ガラス合成用流体供給装置
11 反応容器
12 除害装置
13 腐食性流体供給部
14 パージガス供給部
15 流量制御装置(MFC)
16a〜16d 電磁弁
17a〜17d 空気式操作弁
18 流量絞り弁
L1 腐食性流体供給ライン
L2 パージガス供給ライン
L3 合流ライン
L4 反応容器ライン
L5 排ガスライン
1 Glass Synthesis
16a to
Claims (4)
前記腐食性流体供給ラインに設けられた流量制御装置と、
を備え、
前記流量制御装置を流れる前記腐食性流体の経路において、前記流量制御装置より上流側の前記腐食性流体供給ラインと、前記流量制御装置より下流側の前記腐食性流体供給ラインと、にはそれぞれ電磁弁で操作される空気式操作弁が設けられ、
前記空気式操作弁は全てノーマルクローズ型であり、
前記流量制御装置より下流側に設けられた前記空気式操作弁は、前記流量制御装置より上流側に設けられた前記空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有する、ガラス合成用流体供給装置。 A corrosive fluid supply line for supplying a corrosive fluid to the reaction vessel,
A flow rate control device provided in the corrosive fluid supply line,
Equipped with
In the path of the corrosive fluid flowing through the flow rate control device, the corrosive fluid supply line upstream of the flow rate control device and the corrosive fluid supply line downstream of the flow rate control device are respectively electromagnetically coupled. A pneumatic operated valve operated by the valve is provided,
All the pneumatic control valves are normally closed type,
The pneumatic operation valve provided downstream of the flow rate control device has a working pressure higher than the working pressure of the pneumatic operation valve provided upstream of the flow rate control device. .
前記パージガス供給ラインに設けられた流量制御装置と、
を備え、
前記流量制御装置を流れる前記パージガスの経路において、前記流量制御装置より上流側の前記パージガス供給ラインと、前記流量制御装置より下流側の前記パージガス供給ラインと、にはそれぞれ電磁弁で操作される空気式操作弁が設けられ、
前記空気式操作弁は全てノーマルクローズ型であり、
前記流量制御装置より下流側に設けられた前記空気式操作弁は、前記流量制御装置より上流側に設けられた前記空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有する、ガラス合成用流体供給装置。 A purge gas supply line for supplying a purge gas to the reaction vessel,
A flow rate control device provided in the purge gas supply line,
Equipped with
In the path of the purge gas flowing through the flow rate control device, the purge gas supply line upstream of the flow rate control device and the purge gas supply line downstream of the flow rate control device are operated by solenoid valves. Type operation valve is provided,
All the pneumatic control valves are normally closed type,
The pneumatic operation valve provided downstream of the flow rate control device has a working pressure higher than the working pressure of the pneumatic operation valve provided upstream of the flow rate control device. .
パージガスを供給するパージガス供給ラインと、
前記パージガス供給ラインと前記腐食性流体供給ラインとが合流された合流ラインと、
前記合流ラインに設けられた流量制御装置と、
前記流量制御装置より下流側の前記合流ラインから分岐して反応容器に向かう反応容器ラインと、
前記流量制御装置より下流側の前記合流ラインから分岐して除害装置に向かう排ガスラインと、
を備え、
前記腐食性流体供給ラインと、前記パージガス供給ラインと、前記反応容器ラインと、前記排ガスラインと、はそれぞれ電磁弁で操作される空気式操作弁が設けられ、
前記パージガス供給ラインに設けられた前記空気式操作弁用の電磁弁と、前記排ガスラインに設けられた前記空気式操作弁用の電磁弁と、はノーマルオープン型であり、
前記腐食性流体供給ラインに設けられた前記空気式操作弁用の電磁弁と、前記反応容器ラインに設けられた前記空気式操作弁用の電磁弁と、はノーマルクローズ型であり、
前記反応容器ラインに設けられた前記空気式操作弁は、前記腐食性流体供給ラインに設けられた前記空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有し、
前記排ガスラインに設けられた前記空気式操作弁は、前記パージガス供給ラインに設けられた前記空気式操作弁の作動圧より高い作動圧を有する、ガラス合成用流体供給装置。 A corrosive fluid supply line for supplying a corrosive fluid,
A purge gas supply line for supplying purge gas,
A merging line in which the purge gas supply line and the corrosive fluid supply line are merged,
A flow rate control device provided in the merging line,
A reaction vessel line branching from the merging line on the downstream side of the flow rate control device toward the reaction vessel,
An exhaust gas line that branches from the merging line on the downstream side of the flow rate control device toward the abatement device,
Equipped with
The corrosive fluid supply line, the purge gas supply line, the reaction vessel line, and the exhaust gas line are each provided with a pneumatic operation valve operated by a solenoid valve,
The solenoid valve for the pneumatic operation valve provided in the purge gas supply line, and the solenoid valve for the pneumatic operation valve provided in the exhaust gas line are normally open type,
The electromagnetic valve for the pneumatic operation valve provided in the corrosive fluid supply line, and the electromagnetic valve for the pneumatic operation valve provided in the reaction vessel line, are normally closed type,
The pneumatic control valve provided in the reaction vessel line has an operating pressure higher than the operating pressure of the pneumatic control valve provided in the corrosive fluid supply line,
The glass synthesizing fluid supply device, wherein the pneumatic control valve provided in the exhaust gas line has a working pressure higher than a working pressure of the pneumatic control valve provided in the purge gas supply line.
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