JP6714849B2 - Sintering apparatus and sintering method for porous glass base material - Google Patents
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Description
本発明は、多孔質ガラス母材の焼結装置および焼結方法に関する。 The present invention relates to a sintering device and a sintering method for a porous glass preform.
多孔質ガラス母材を焼結するための焼結装置が知られている(例えば、特許文献1、2)。
A sintering device for sintering a porous glass base material is known (for example,
上記特許文献1、2などの多孔質ガラス母材の焼結装置は、排気管を介して排ガスを排出させている。この排気管はスクラバーなどの排ガス処理装置に接続されている。通常、排ガス処理装置は、誘引用のファンを備えており、誘引用のファンによって排気の引き圧を発生させて排気管を介して排ガスを排出させている。ところが、誘引用のファンを用いると圧力変動が生じるため、引き圧を一定にすることが困難であった。このため、焼結装置における炉心管内外の圧力差が変動し、炉心管の隙間からガス漏れが生じるおそれがあった。
The porous glass preform sintering apparatus disclosed in
本発明は、排気管における排気の引き圧の変動を低減できる多孔質ガラス母材の焼結装置および焼結方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a porous glass preform sintering apparatus and a sintering method capable of reducing the fluctuation of the exhaust pressure of the exhaust pipe.
本発明の一態様に係る多孔質ガラス母材の焼結装置は、
多孔質ガラス母材を収容して焼結を行うために炉体内に配置された炉心管と、
前記炉心管内にガスを供給する供給口と、
前記炉心管内からガスを排気する排気口と、を備え、
前記排気口は、排気管を介して排ガス処理装置に接続されており、
前記排気口から前記排ガス処理装置への引き圧を発生させるように前記排気管の途中に設けられたエジェクターと、当該エジェクターに接続され前記引き圧を発生させるための気体の流量を調整する流量調整器と、を備える。
A porous glass preform sintering apparatus according to an aspect of the present invention,
A core tube arranged in the furnace body for accommodating the porous glass base material and performing sintering;
A supply port for supplying gas into the core tube,
An exhaust port for exhausting gas from the core tube,
The exhaust port is connected to an exhaust gas treatment device via an exhaust pipe,
An ejector provided in the middle of the exhaust pipe so as to generate a drawing pressure from the exhaust port to the exhaust gas treatment device, and a flow rate adjustment for adjusting a flow rate of a gas connected to the ejector to generate the drawing pressure. And a container.
また、本発明の一態様に係る多孔質ガラス母材の焼結方法は、
炉体内に配置された炉心管と、前記炉心管内にガスを供給する供給口と、前記炉心管内からガスを排気する排気口と、を備え、前記炉心管内からガスを排気する排気口が排気管を介して排ガス処理装置に接続されている焼結装置を用いて、前記炉心管内に多孔質母材を収容して焼結を行う多孔質ガラス母材の焼結方法であって、
前記排気口から前記排ガス処理装置への引き圧を発生させるように前記排気管の途中にエジェクターを配置し、前記エジェクターに前記引き圧を発生させるための気体の流量を調節して前記炉心管内部の圧力を所定圧力に維持しながら、前記多孔質ガラス母材を焼結する。
Further, the method for sintering a porous glass preform according to an aspect of the present invention,
An exhaust pipe for exhausting gas from the core tube, the core tube arranged in the furnace body, a supply port for supplying gas into the core tube, and an exhaust port for exhausting gas from the core tube. Using a sintering device connected to the exhaust gas treatment device via, a method of sintering a porous glass preform for accommodating and sintering the porous preform in the furnace tube,
An ejector is arranged in the middle of the exhaust pipe so as to generate a drawing pressure from the exhaust port to the exhaust gas processing device, and the flow rate of the gas for generating the drawing pressure in the ejector is adjusted to adjust the inside of the core tube. The porous glass base material is sintered while maintaining the pressure of 1 to a predetermined pressure.
上記発明によれば、排気管における排気の引き圧の変動を低減できる。 According to the above invention, it is possible to reduce fluctuations in the exhaust pressure of the exhaust pipe.
(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多孔質ガラス母材の焼結装置は、
(1)多孔質ガラス母材を収容して焼結を行うために炉体内に配置された炉心管と、
前記炉心管内にガスを供給する供給口と、
前記炉心管内からガスを排気する排気口と、を備え、
前記排気口は、排気管を介して排ガス処理装置に接続されており、
前記排気口から前記排ガス処理装置への引き圧を発生させるように前記排気管の途中に設けられたエジェクターと、当該エジェクターに接続され前記引き圧を発生させるための気体の流量を調整する流量調整器と、を備える。
上記構成によれば、排気口から排ガス処理装置への引き圧を発生させるように、排気管の途中にエジェクターが設けられているので、排気管における排気の引き圧の変動を低減できる。これにより、焼結装置における炉心管内外の圧力差が安定するので炉心管の隙間からのガス漏れを抑制することができる。また、排気管に引き圧を調整するための調整弁を設ける必要がないので、調整弁に排ガス中に含まれている固形物が詰まるという問題は生じない。
(Description of Embodiments of the Present Invention)
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
A porous glass preform sintering apparatus according to an aspect of the present invention,
(1) A core tube arranged in a furnace body for containing a porous glass base material and performing sintering,
A supply port for supplying gas into the core tube,
An exhaust port for exhausting gas from the core tube,
The exhaust port is connected to an exhaust gas treatment device via an exhaust pipe,
An ejector provided in the middle of the exhaust pipe so as to generate a drawing pressure from the exhaust port to the exhaust gas treatment device, and a flow rate adjustment for adjusting a flow rate of a gas connected to the ejector to generate the drawing pressure. And a container.
According to the above configuration, since the ejector is provided in the middle of the exhaust pipe so as to generate the suction pressure from the exhaust port to the exhaust gas treatment device, it is possible to reduce fluctuations in the exhaust pressure of the exhaust pipe. This stabilizes the pressure difference between the inside and the outside of the furnace tube in the sintering device, so that gas leakage from the gap in the tube can be suppressed. Further, since it is not necessary to provide a regulating valve for regulating the pulling pressure in the exhaust pipe, there is no problem that the regulating valve is clogged with the solid matter contained in the exhaust gas.
(2)前記炉心管内の圧力を測定する圧力測定部と、
前記圧力測定部の測定結果に基づいて、前記流量調整器によって前記気体の流量を調整して、前記排気口から前記排ガス処理装置への所定の引き圧を発生させて前記炉心管内の圧力を所定の圧力に維持する制御部と、
を備えることが好ましい。
圧力測定部の測定結果に基づいて流量調整器によって気体の流量を調整することで、排気口から排ガス処理装置への所定の引き圧を発生させることができ、炉心管内の圧力を所定の圧力に維持することができる。
(2) a pressure measuring unit for measuring the pressure in the core tube,
Based on the measurement result of the pressure measuring unit, the flow rate of the gas is adjusted by the flow rate adjuster to generate a predetermined pulling pressure from the exhaust port to the exhaust gas treatment device to set a predetermined pressure in the core tube. Control unit to maintain the pressure of
Is preferably provided.
By adjusting the flow rate of the gas by the flow rate regulator based on the measurement result of the pressure measurement unit, it is possible to generate a predetermined pulling pressure from the exhaust port to the exhaust gas treatment device, and to set the pressure in the core tube to the predetermined pressure. Can be maintained.
(3)前記炉心管は、
第一炉心管と、
前記第一炉心管内に配置された第二炉心管と、を備え、
前記第一炉心管と前記第二炉心管との間には、中間室が画成されており、
前記排気口は、前記中間室に設けられており、
前記圧力測定部は、前記中間室の圧力を測定し、
前記制御部は、前記圧力測定部によって測定された前記中間室の圧力の測定結果に基づいて、前記流量調整器によって前記気体の流量を調整して、前記中間室内の圧力を所定の圧力に維持することが好ましい。
炉心管が第一炉心管と第一炉心管内に配置された第二炉心管とを備え、第一炉心管と第二炉心管との間には中間室が画成されており、排気口は中間室に設けられている焼結装置において、中間室の圧力の測定結果に基づいてエジェクターに引き圧を発生させるための気体の流量を調整して、中間室内の圧力を所定の圧力に維持しながら多孔質ガラス母材を焼結することで、排気管における排気の引き圧の変動を低減できる。
(3) The core tube is
The first core tube,
A second core tube arranged in the first core tube,
An intermediate chamber is defined between the first core tube and the second core tube,
The exhaust port is provided in the intermediate chamber,
The pressure measuring unit measures the pressure of the intermediate chamber,
The control unit adjusts the flow rate of the gas by the flow rate regulator based on the measurement result of the pressure in the intermediate chamber measured by the pressure measuring unit, and maintains the pressure in the intermediate chamber at a predetermined pressure. Preferably.
The core tube comprises a first core tube and a second core tube arranged in the first core tube, an intermediate chamber is defined between the first core tube and the second core tube, and the exhaust port is In the sintering device provided in the intermediate chamber, the flow rate of the gas for generating the pulling pressure in the ejector is adjusted based on the measurement result of the pressure in the intermediate chamber to maintain the pressure in the intermediate chamber at a predetermined pressure. However, by sintering the porous glass base material, it is possible to reduce fluctuations in the exhaust pressure of the exhaust pipe.
また、本発明の一態様に係る多孔質ガラス母材の焼結方法は、
(4)炉体内に配置された炉心管と、前記炉心管内にガスを供給する供給口と、前記炉心管内からガスを排気する排気口と、を備え、前記炉心管内からガスを排気する排気口が排気管を介して排ガス処理装置に接続されている焼結装置を用いて、前記炉心管内に多孔質母材を収容して焼結を行う多孔質ガラス母材の焼結方法であって、
前記排気口から前記排ガス処理装置への引き圧を発生させるように前記排気管の途中にエジェクターを配置し、前記エジェクターに前記引き圧を発生させるための気体の流量を調節して前記炉心管内部の圧力を所定圧力に維持しながら、前記多孔質ガラス母材を焼結する。
上記方法によれば、炉体内に配置された炉心管と、炉心管内にガスを供給する供給口と、炉心管内からガスを排気する排気口と、を備え、炉心管内からガスを排気する排気口が排気管を介して排ガス処理装置に接続されている焼結装置を用いて、炉心管内に多孔質母材を収容して焼結を行う際に、排気管の途中にエジェクターを配置して、排気口から排ガス処理装置への引き圧を発生させるようにすることで、排気管における排気の引き圧の変動を低減できる。これにより、焼結装置における炉心管内外の圧力差が安定するので炉心管の隙間からのガス漏れを抑制することができる。また、排気管に引き圧を調整するための調整弁を設ける必要がないので、調整弁に排ガス中に含まれている固形物が詰まるという問題は生じない。
Further, the method for sintering a porous glass preform according to an aspect of the present invention,
(4) Exhaust port for exhausting gas from the inside of the core tube, which includes a core tube arranged in the core, a supply port for supplying gas into the core tube, and an exhaust port for exhausting gas from the core tube Using a sintering device connected to an exhaust gas treatment device via an exhaust pipe, a method of sintering a porous glass preform for accommodating and sintering the porous preform in the core tube,
An ejector is arranged in the middle of the exhaust pipe so as to generate a drawing pressure from the exhaust port to the exhaust gas processing device, and the flow rate of the gas for generating the drawing pressure in the ejector is adjusted to adjust the inside of the core tube. The porous glass base material is sintered while maintaining the pressure of 1 to a predetermined pressure.
According to the above method, a core tube arranged in the furnace body, a supply port for supplying gas into the core tube, and an exhaust port for exhausting gas from the core tube, and an exhaust port for exhausting gas from the core tube Using a sintering device connected to the exhaust gas treatment device via the exhaust pipe, when the porous base material is housed in the core tube for sintering, an ejector is arranged in the middle of the exhaust pipe. By generating a suction pressure from the exhaust port to the exhaust gas treatment device, fluctuations in the suction pressure of the exhaust gas in the exhaust pipe can be reduced. This stabilizes the pressure difference between the inside and the outside of the furnace tube in the sintering device, so that gas leakage from the gap in the tube can be suppressed. Further, since it is not necessary to provide a regulating valve for regulating the pulling pressure in the exhaust pipe, there is no problem that the regulating valve is clogged with the solid matter contained in the exhaust gas.
(5)前記炉心管が第一炉心管と前記第一炉心管内に配置された第二炉心管とによって構成され、前記第一炉心管と前記第二炉心管との間に中間室が画成されており、前記排気口が前記中間室に設けられている前記焼結装置を用いて、
前記中間室の圧力を測定して、測定された前記中間室の圧力の測定結果に基づいて、前記気体の流量を調整して前記中間室内の圧力を所定の圧力に維持しながら、前記多孔質ガラス母材を焼結することが好ましい。
炉心管が第一炉心管と第一炉心管内に配置された第二炉心管とを備え、第一炉心管と第二炉心管との間には中間室が画成されており、排気口は中間室に設けられている焼結装置において、中間室の圧力の測定結果に基づいてエジェクターに引き圧を発生させるための気体の流量を調整して、中間室内の圧力を所定の圧力に維持しながら多孔質ガラス母材を焼結することで、排気管における排気の引き圧の変動を低減できる。
(5) The core tube is composed of a first core tube and a second core tube arranged in the first core tube, and an intermediate chamber is defined between the first core tube and the second core tube. And, using the sintering device in which the exhaust port is provided in the intermediate chamber,
The pressure in the intermediate chamber is measured, and based on the measured result of the pressure in the intermediate chamber, while maintaining the pressure in the intermediate chamber at a predetermined pressure by adjusting the flow rate of the gas, the porous It is preferred to sinter the glass matrix.
The core tube comprises a first core tube and a second core tube arranged in the first core tube, an intermediate chamber is defined between the first core tube and the second core tube, and the exhaust port is In the sintering device provided in the intermediate chamber, the flow rate of the gas for generating the pulling pressure in the ejector is adjusted based on the measurement result of the pressure in the intermediate chamber to maintain the pressure in the intermediate chamber at a predetermined pressure. However, by sintering the porous glass base material, it is possible to reduce fluctuations in the exhaust pressure of the exhaust pipe.
(本発明の実施形態の詳細)
本発明の実施形態に係る多孔質ガラス母材の焼結装置および焼結方法の具体例を、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 apparatus and method for sintering a porous glass preform 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, and is shown by the scope of the claims, and is intended to include meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.
図1は、多孔質ガラス母材の焼結装置の一例を示す図である。
図1に示すように、焼結装置100は、焼結炉30と、排ガス処理装置70と、焼結炉30から排ガス処理装置70へと配管されているガス排気管14の途中に設けられたエジェクター50とを備えている。
焼結炉30は、ガラス微粒子が堆積されたガラス微粒子堆積体(多孔質ガラス母材)1を脱水および焼結させる炉である。排ガス処理装置70は、焼結炉30からの排ガスを処理する、例えばスクラバーなどの排ガス処理機能を有する装置である。エジェクター50は、焼結炉30から排ガス処理装置70への引き圧を発生させる装置である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an apparatus for sintering a porous glass preform.
As shown in FIG. 1, the
The
図2は、焼結炉30の詳しい構成を示す図である。
図2に示すように、焼結炉30は、炉体7内に、第一炉心管3が配置され、第一炉心管3内に第二炉心管4が第一炉心管3と同軸状に配置されて構成されている。第一炉心管3と第二炉心管4との間には空間(以下、中間室と称する)10が画成されている。
FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the
As shown in FIG. 2, in the
SiO2粒子からなる多孔質ガラス母材1は、出発棒である支持棒2を、第二炉心管4の貫通部4a、第一炉心管3の貫通部3aおよび炉体7の貫通部7aに通して、第二炉心管4の中心部に吊り下げ支持される。第一炉心管3および第二炉心管4は、ともに高純度のカーボンで作られた円筒状の側壁部材が複数個に分割して多段に積重ねられて、その上下が円板状の蓋と底部材で封止されて構成されている。第一炉心管3における側壁部材同士の接合箇所を接合部3b、第二炉心管4における側壁部材同士の接合箇所を接合部4bとする。なお、第一炉心管3および第二炉心管4は、例えば石英の分割構造で構成してもよい。
The
第一炉心管3の外側には、加熱ヒータ5が配置されている。加熱ヒータ5の外側には断熱材6が配置され、加熱ヒータ5の熱が外部へ熱放散されるのが遮蔽されている。炉体7は、ステンレス等の耐食性に優れた金属で形成され、第一炉心管3および第二炉心管4を含む構成部材の全体を囲い、外囲気から完全に封止する。
A
第二炉心管4には、多孔質ガラス母材1の脱水処理用および焼結処理用のガス(以下、脱水焼結用ガスと称する)を供給するガス供給管11と、第二炉心管4内のガスを排気するガス排気管12とがそれぞれ独立して連結されている。中間室10の供給口10aには、不活性ガスが供給されるガス供給管13が連結されている。中間室10の排気口10bには、中間室10内のガスを排気するガス排気管14が連結されている。炉体7には、不活性ガスを供給するガス供給管15と、炉体内のガスを排気するガス排気管16がそれぞれ独立して連結されている。
A
第二炉心管4内の空間(以下、炉心室と称する)8には、ガス供給管11から、多孔質ガラス母材1の脱水焼結用ガスとして、例えばガラスの透明化に有利なヘリウムガスと脱水処理に有利な塩素ガスの混合ガスが供給される。また、脱水焼結用ガスには、例えばSiCl4またはSiF4などの腐食性ガスが含まれる。なお、多孔質ガラス母材1の屈折率調整のために高温で分解するフッ素化合物ガスが供給されてもよい。供給ガスとしては、特に本例に限定されるものではなく、多孔質ガラス母材1の製造プロセスによって異なる種類のガスが使用される。
A space (hereinafter, referred to as a core chamber) 8 in the
多孔質ガラス母材1から放出された水分は、供給ガスの一部と加水分解して塩化水素またはフッ化水素等の腐食性のガスを生成する。また、生成されたガスには、シリカ微粒子等の粉塵粒子が含まれている。これらのガスは、ガス排気管12へ排気され、排ガス処理装置70で処理される。
The moisture released from the porous
炉体7と第一炉心管3との間の空間(以下、炉体室と称する)9には、加熱ヒータ5および断熱材6が酸化による劣化を起こさないように、窒素またはアルゴンガス等の不活性ガスがガス供給管15から供給される。これらのガスは、ガス排気管16へ排気され、排ガス処理装置70で処理される。
A space (hereinafter, referred to as a furnace body chamber) 9 between the furnace body 7 and the first
第一炉心管3と第二炉心管4との間の中間室10には、ヘリウムガス等の不活性ガスがガス供給管13から供給される。これらのガスは、ガス排気管14へ排気され、排ガス処理装置70で処理される。中間室10は、第二炉心管4の炉心室8と炉体7の空間である炉体室9とを遮断する。
An inert gas such as helium gas is supplied from a
図1に示すように、焼結炉30のガス供給管13には、中間室10内の圧力を測定するための圧力計21(圧力測定部の一例)が接続されている。圧力計21は、ガス圧制御部29(制御部の一例)に接続されており、圧力計21で測定された中間室10内の圧力値はガス圧制御部29へ送られる。
As shown in FIG. 1, a pressure gauge 21 (an example of a pressure measuring unit) for measuring the pressure in the
排ガス処理装置70は、各ガス排気管12、14、16に対して、排ガスを排ガス処理装置70内に誘引する気流を発生させる例えば誘引用ファンを備えている。ところが、誘引用ファンは、例えば回転羽根の回転などによって誘引する気流を発生させているので、誘引する引き圧に圧力変動が生じ、引き圧を一定にすることが困難である。上記のように、各ガス排気管12、14、16に対する引き圧の圧力変動が生じると、焼結装置100における炉心管内外の圧力差が変動し、炉心管の隙間からガス漏れが生じるおそれがあった。
The exhaust
このため、本発明者らは、特に圧力の細かい調整を必要とする中間室内の圧力を制御するため、中間室のガス排気管に真空ポンプを接続し、排気管に真空ポンプの引き圧を調整する調整弁を設けることを考えた。ところが、調整弁の箇所で排気管内のガス流路が狭くなるため、排ガス中に含まれている固形物が詰まりやすく、調整弁が閉塞して引き圧が弱くなる等の虞があることがわかった。 Therefore, the present inventors connect a vacuum pump to the gas exhaust pipe of the intermediate chamber and adjust the suction pressure of the vacuum pump to the exhaust pipe in order to control the pressure in the intermediate chamber, which requires particularly fine pressure adjustment. I thought of installing a regulating valve to do this. However, since the gas flow path in the exhaust pipe becomes narrower at the position of the adjusting valve, it is known that the solid matter contained in the exhaust gas is likely to be clogged, and the adjusting valve is blocked and the pulling pressure is weakened. It was
以上のことを考慮して、本実施形態の焼結装置100は、ガス排気管14に、気体を利用してベンチュリ効果により減圧状態を作り出すエジェクター50が設けられている。エジェクター50の供給ポート51には、供給管54が連結されており、この供給管54を介して窒素、空気等のガスが供給ポート51、すなわちエジェクター50内に供給される。供給管54には、供給ポート51に供給されるガスの流量を調整するマスフローコントローラ(mass flow controller:MFC、流量調整器の一例)55が設けられている。MFC55は、ガス圧制御部29と接続されている。
In consideration of the above, in the
ガス圧制御部29は、圧力計21で測定された中間室10内の実測圧力値を、中間室10の圧力として予め設定されている設定圧力値と比較し、その比較結果に基づいてエジェクター50を制御する。例えば、実測圧力値が設定圧力値より低い場合、ガス圧制御部29は、供給ポート51に供給するガスの流量を少なくさせるための流量制御信号をMFC55へ送る。また、実測圧力値が設定圧力値より高い場合、ガス圧制御部29は、供給ポート51に供給するガスの流量を多くさせるための流量制御信号をMFC55へ送る。MFC55は、ガス圧制御部29から送られてくる制御信号に基づいてガスの流量を調整する。
The gas
供給ポート51に供給されたガスは、高速のガスの流れとなってエジェクター50内に噴射されエジェクター50の排気ポート52に向かって進む。このガスの流れによって負の静圧が生じエジェクター50内は減圧状態となる。エジェクター50内が減圧されることにより、エジェクター50の引込ポート53に連結されているガス排気管14内に中間室10から排ガス処理装置70へ向く引き圧が発生し、中間室10から排気された排気ガスがガス排気管14を介して引込ポート53に引き込まれる。
The gas supplied to the supply port 51 becomes a high-speed gas flow, is injected into the ejector 50, and advances toward the
供給ポート51から噴射された高速のガスと引込ポート53から吸い込まれた排気ガスとは、排気ポート52からエジェクター50の外部に排出される。エジェクター50から排出された排ガスは、排気ポート52に連結されているガス排気管14を通って排ガス処理装置70へ排出される。
The high-speed gas injected from the supply port 51 and the exhaust gas sucked from the
エジェクター50内に供給されるガスの流量が少なくなると、エジェクター50内に噴射されるガスの流れが弱くなり、エジェクター50内の減圧量が小さくなる。減圧量が小さくなると、中間室10のガス排気管14からエジェクター50の引込ポート53に排気ガスを引き込む引込力が弱くなり、中間室10から排ガス処理装置70への引き圧が小さくなる。この結果、中間室10内の圧力が上昇する。これとは反対に、エジェクター50内に供給されるガスの流量が大きくなると、エジェクター50内に噴射されるガスの流れが強くなり、エジェクター50内の減圧量が大きくなる。減圧量が大きくなると、中間室10のガス排気管14からエジェクター50の引込ポート53に排気ガスを引き込む引込力が強くなり、中間室10から排ガス処理装置70への引き圧が大きくなる。このため、中間室10内の圧力が下降する。このように、ガスの流量をMFC55により調整することで、中間室10から排ガス処理装置70への引き圧が制御され、中間室10の圧力が所定の範囲に維持される。
When the flow rate of the gas supplied into the ejector 50 decreases, the flow of the gas injected into the ejector 50 becomes weak, and the decompression amount in the ejector 50 decreases. When the amount of reduced pressure becomes small, the force of drawing the exhaust gas from the
また、ガス供給管13には、中間室10へのガスの供給を遮断しうる開閉可能な供給用バルブ22が設けられている。ガス排気管14には、中間室10からのガスの排出を遮断しうる排気用バルブ23,24が設けられている。供給用バルブ22および排気用バルブ23は、図示を省略するがガス圧制御部29にそれぞれ接続されており、ガス圧制御部29の制御によって、焼結装置100の稼働時にはガスを通過させる開状態に、稼働していないときはガスを遮断する閉状態に調節される。
Further, the
焼結炉30のガス供給管11には、炉心室8内の圧力を測定するための圧力計31が接続されている。また、ガス供給管11には炉心室8へのガスの供給を遮断しうる開閉可能な供給用バルブ32が設けられ、ガス排気管12には炉心室8からのガスの排出を遮断しうる排気用バルブ33が設けられている。圧力計31、供給用バルブ32および排気用バルブ33は、図示を省略するがガス圧制御部29に接続されている。圧力計31で測定された炉心室8内の圧力値はガス圧制御部29へ送られる。供給用バルブ32および排気用バルブ33は、上記供給用バルブ22および排気用バルブ23と同様に制御される。
A
焼結炉30のガス供給管15には、炉体室9内の圧力を測定するための圧力計34が接続されている。また、ガス供給管15には炉体室9へのガスの供給を遮断しうる開閉可能な供給用バルブ35が設けられ、ガス排気管16には炉体室9からのガスの排出を遮断しうる排気用バルブ36が設けられている。圧力計34、供給用バルブ35および排気用バルブ36は、図示を省略するがガス圧制御部29に接続されている。圧力計34で測定された炉体室9内の圧力値はガス圧制御部29へ送られる。供給用バルブ35および排気用バルブ36は、上記供給用バルブ22および排気用バルブ23と同様に制御される。
A
中間室10内の圧力は、炉心室8および炉体室9の圧力よりも多少低い圧力になるように、エジェクター50に連結されたMFC55により調整される。
中間室10の圧力を炉心室8の圧力より多少低くなるように設定すると、炉心室8内のガスは、気密性が不十分な貫通部4aや接合部4bから、中間室10内に多少漏れる場合がある。しかし、中間室10内に漏れたガスは、ガス排気管14を介して焼結炉30の外部へ排出され、圧力が高い側の炉心室8に漏れることはない。また、中間室10の圧力を炉体室9の圧力より多少低くなるように設定すると、炉体室9内のガスは、第一炉心管3の貫通部3aや接合部3bから、中間室10内に多少漏れる場合がある。しかし、中間室10に漏れたガスは、ガス排気管14を介して焼結炉30の外部へ排出され、圧力が高い側の炉体室9に漏れることはない。
The pressure in the
When the pressure in the
すなわち、第二炉心管4内で発生する腐食性のガスは、中間室10内に漏れることはあっても、炉体7の炉体室9に漏れることはない。また、同様に、断熱材6や炉体7本体の金属から発生する不純物を含んだガスは、中間室10内に漏れることはあっても、第二炉心管4の炉心室8に漏れることはない。このように、炉心室8内のガスと炉体室9内のガスとを離隔するための隔壁となる第一炉心管3および第二炉心管4に、気密性の不十分な接合部3b,4bや貫通部3a,4aが存在したとしても、離隔された各々のガスは互いの室に漏れることが防止されている。
That is, the corrosive gas generated in the second
中間室10と炉心室8および炉体室9との圧力差は、中間室10から炉心室8、および中間室10から炉体室9にガスが流入するのを阻止できる程度の僅かな圧力差が存在していればよい。具体的には、中間室10の圧力Pは、101.3〜102.3KPa(大気圧は、101.325KPa)とされ、炉心室8の圧力はP+(0.01〜0.2)KPa、炉体室9の圧力はP+(0.1〜1.0)KPaの範囲とされる。
The pressure difference between the
なお、上記形態では炉体7内に炉心管(第一炉心管3と第二炉心管4)を二重に備える二重炉心管の焼結装置について説明したが、例えば炉体7内に一重の炉心管(上記形態の第二炉心管)のみを備える一重炉心管の焼結装置であっても良い。この場合、エジェクター50は、その一重の炉心管の排出経路、すなわちその炉心管から排ガス処理装置の間に連結された排気管の途中に取り付けられる。
In addition, in the above-mentioned embodiment, the sintering apparatus of the double core tube provided with double core tubes (the
以上説明したように、本実施形態の構成によれば、中間室10と排ガス処理装置70との間に連結されるガス排気管14の途中にエジェクター50が設けられるとともに、エジェクター50に供給されるガスの流量を調整するMFC55が設けられている。このため、中間室10から排ガス処理装置70へ向けて引き圧を発生させることができるとともに、発生させる引き圧をMFC55により制御することでガス排気管14における排気の引き圧の変動を低減することができる。これにより、焼結装置100における炉心管内外の圧力差が安定する。
As described above, according to the configuration of the present embodiment, the ejector 50 is provided in the middle of the
なお、ガス排気管に排気圧調整のための調整弁が設けられている場合、調整弁に排気ガスに含まれる粉塵粒子が付着して詰まりやすく、炉心室および炉体室内の圧力よりも中間室内の圧力が高い圧力逆転現象が起きる場合がある。しかし、本実施形態の構成によれば、ガス排気管14には調整弁等が設けられていないので、ガス排気管14の詰まりによる中間室10と炉心室8および炉体室9との圧力逆転現象の発生は起き得ない。このため、炉心室8から中間室10内に漏れたガスが炉体室9に漏れることはなく、炉体室9から中間室10内に漏れたガスが炉心室8に漏れることはないので、製品不良等や設備トラブル等の不具合が発生することはない。
If the gas exhaust pipe is equipped with an adjusting valve for adjusting the exhaust pressure, dust particles contained in the exhaust gas will easily adhere to the adjusting valve and become clogged. There is a case where a pressure reversal phenomenon occurs. However, according to the configuration of the present embodiment, since the
また、MFC55によるガスの流量の調整は、圧力計21の測定結果に基づいたガス圧制御部29の制御によって行われている。このため、中間室10から排ガス処理装置70への引き圧を精度良く発生させることができるとともに、引き圧の変動をさらに低減することができ、中間室10内の圧力を所定の圧力に維持することができる。
The gas flow rate is adjusted by the
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-described embodiment, and can be changed to the number, position, shape, etc. suitable for implementing the present invention.
1 多孔質ガラス母材
2 支持棒
3 第一炉心管
4 第二炉心管
5 加熱ヒータ
6 断熱材
7 炉体
8 炉心室
9 炉体室
10 中間室
10a 供給口
10b 排気口
11、13、15 ガス供給管
12、14、16 ガス排気管
21 圧力計(圧力測定部の一例)
29 ガス圧制御部(制御部の一例)
30 焼結炉
50 エジェクター
51 供給ポート
52 排気ポート
53 引込ポート
54 供給管
55 マスフローコントローラ(流量調整器の一例)
70 排ガス処理装置
100 焼結装置
1 Porous
29 Gas pressure control unit (an example of control unit)
30 Sintering furnace 50 Ejector 51
70 Exhaust
Claims (2)
前記炉心管内にガスを供給する供給口と、
前記炉心管内からガスを排気するために排気管を介して排ガス処理装置に接続された排気口と、
前記排気口から前記排ガス処理装置への引き圧を発生させるように前記排気管の途中に設けられたエジェクターと、
当該エジェクターに接続され前記引き圧を発生させるための気体の流量を調整する流量調整器と、
前記炉心管内の圧力を測定する圧力測定部と、
前記圧力測定部の測定結果に基づいて、前記流量調整器によって前記気体の流量を調整して、前記排気口から前記排ガス処理装置への所定の引き圧を発生させて前記炉心管内の圧力を所定の圧力に維持する制御部と、
を備え、
前記排気管に引き圧を調整するための調節弁が設けられておらず、
前記炉心管は、
第一炉心管と、
前記第一炉心管内に配置された第二炉心管と、を備え、
前記第一炉心管と前記第二炉心管との間には、中間室が画成されており、
前記排気口は、前記中間室に設けられており、
前記圧力測定部は、前記中間室の圧力を測定し、
前記制御部は、前記圧力測定部によって測定された前記中間室の圧力の測定結果に基づいて、前記流量調整器によって前記気体の流量を調整して、前記中間室内の圧力を所定の圧力に維持する、
多孔質ガラス母材の焼結装置。 A core tube arranged in the furnace body for accommodating the porous glass base material and performing sintering;
A supply port for supplying gas into the core tube,
An exhaust port connected to an exhaust gas treatment device through an exhaust pipe for exhausting gas from the core tube,
An ejector provided in the middle of the exhaust pipe so as to generate a drawing pressure from the exhaust port to the exhaust gas treatment device,
A flow rate controller connected to the ejector for adjusting the flow rate of the gas for generating the pulling pressure;
A pressure measuring unit for measuring the pressure in the core tube,
Based on the measurement result of the pressure measuring unit, the flow rate of the gas is adjusted by the flow rate adjuster to generate a predetermined pulling pressure from the exhaust port to the exhaust gas treatment device to set a predetermined pressure in the core tube. Control unit to maintain the pressure of
Equipped with
The exhaust pipe is not provided with a control valve for adjusting the pulling pressure,
The core tube is
The first core tube,
A second core tube arranged in the first core tube,
An intermediate chamber is defined between the first core tube and the second core tube,
The exhaust port is provided in the intermediate chamber,
The pressure measuring unit measures the pressure of the intermediate chamber,
The control unit adjusts the flow rate of the gas by the flow rate regulator based on the measurement result of the pressure in the intermediate chamber measured by the pressure measuring unit, and maintains the pressure in the intermediate chamber at a predetermined pressure. To do
Sintering device for porous glass base material.
前記排気管に引き圧を調整するための調整弁を設けることなく、前記排気口から前記排ガス処理装置への引き圧を発生させるように前記排気管の途中にエジェクターを配置し、 Without providing an adjusting valve for adjusting the drawing pressure in the exhaust pipe, an ejector is arranged in the middle of the exhaust pipe so as to generate a drawing pressure from the exhaust port to the exhaust gas treatment device,
前記中間室の圧力を測定して、測定された前記中間室の圧力の測定結果に基づいて、前記エジェクターに前記引き圧を発生させるための気体の流量を調節して前記中間室内の圧力を所定圧力に維持しながら、前記多孔質ガラス母材を焼結する、多孔質ガラス母材の焼結方法。 The pressure in the intermediate chamber is measured, and based on the measured result of the pressure in the intermediate chamber, the flow rate of the gas for causing the ejector to generate the pulling pressure is adjusted to set the pressure in the intermediate chamber to a predetermined value. A method for sintering a porous glass base material, comprising sintering the porous glass base material while maintaining the pressure.
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