JPS5992933A - 原料ガス供給装置 - Google Patents

原料ガス供給装置

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JPS5992933A
JPS5992933A JP20185982A JP20185982A JPS5992933A JP S5992933 A JPS5992933 A JP S5992933A JP 20185982 A JP20185982 A JP 20185982A JP 20185982 A JP20185982 A JP 20185982A JP S5992933 A JPS5992933 A JP S5992933A
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利已 幅崎
Tamio Tsurita
民男 釣田
Hiroshi Yokota
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    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
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    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01413Reactant delivery systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/4485Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation without using carrier gas in contact with the source material
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体、元ファイバ等の製造装置において反応
容器に原料ガスを供給する原料ガス供給装置に関し、長
時間連続運転を可能としたものである。
光ファイバは一般に■0法、外付は法、同村は法等によ
り製造される。このなかでW■法は原料刀ス全燃焼させ
てガラス媒体を生成し、このガラス媒体を回転する出発
部材に堆積させて棒状の多孔質母材を作り、更にこの多
孔質母材を光ファイバに紡糸する方法である。このよう
に”W0法では気化した原料、つまり原料ガスから光フ
ァイバを製造するので原料カスをこの燃焼、堆積装置へ
連続して供給する装置が設けられている。
このような従来の原料カス供給装置全第1図に示す。同
図に示すように気密な原料タンクlには原料液2が収容
されると共に該タンク1の外周面にはヒータ3が装着さ
れている。該タンクlは製造装置の反応容器(図示省略
)と配管5を介して連通しており、該タンク1内で気化
した原料ガスはその飽和蒸気圧により配管5に導かれ上
記反応容器へ供給されるようになっている。この配管5
には流量制御装置6及びトラップ7が介設されている。
この流量制御装置6としては質量流量計(マスフローコ
ントローラ)が広(用いられる。トラップ7は配管5内
で凝縮した原料液滴が流量制御装置6へ入り込むのを防
いで流量制御装置60機能を保持する機器である。更に
上記原料タンクには窒素カスを導入するための手動バル
ブ8が取り付けられると共に原料タンク1.)ラップ7
に配管5を着脱するために配管5の接続端にはそれぞれ
手動バルブ9,10.11が取り付けられる一方、トラ
ップ7には溜った原料液滴を抜き取るための手動バルブ
が取りつけられている。一方、上記流量制御装置60入
ロ側に窒素カス導入用の配管が接続されると共にこの配
管にエア駆動弁14が介装される一方、該装置60入ロ
側の1La5にもエア駆動弁13が介装されている。従
ってこれらエア駆動弁13.14’i調圧することで原
料カスの供給時と非供給時とを切り替えて非供給時には
窒素カスを導入することかできるようになっている。ま
た、このような配・15、流量制御装置6、トラップ7
等の機器はブース15内に収納され、該ブース内に熱風
発生器16か設けられている。従って、これら配管機器
等を原料タンク1よりも高い温度に維持して原料カスの
再凝縮が防止されるようになっている。
上記構成の装置により原料カスを供給するには次の様に
して行う。まず、流量制御装置6として質量流量計を使
用する場合には、この質量流量計が安定して動作するよ
う人口側と山口側の差圧’k 0.5〜1.0弔佃程度
に設定する。例えば反応容器内の圧力が概略Okg/c
t?tの場合、原料タンク1の圧力は1 kg/crI
Lと設定する。次に原料タンク1を加熱昇温してタンク
内の飽和蒸気圧を1 kg/Ciまて上昇さぞ、原料タ
ンクlかも反応容器へ原料カス全供給する。尚、ヒータ
2を温度制御する・/ステムとしては電源熱電対、温度
調節器からなる通常の/ステムが使用され、また熱に発
生器の制?@システムも同様となっている。
しかし、このような従前の原料ガス供給装置では原料を
連続して供給することができる最大時間は原料タンクl
の容量に療存し、一定の限界がある。例えば、■中法に
より表=1に示される栄件で光ファイバを製造する場合
には原料が5ic4換算で(1)式に示される4 gr
/minの割合で消費され、この場合に原料タンクlと
して常用されている容量51程度のものを使用すると、
その最大連続供給時間は(2)式に示すように25時間
となる。
表−l ニア0 170 Igr/1nxn    X−=4 gr/+nin 
−−−−(1)’100 60 6000gr÷4gr/min÷60m1n/hour
 = 25 hQur ・・・(2)ただし、容量51
の原料タンクに充填される原料の重さに6kgとした。
このように従前の原料ガス供給装置は通常、最大連続供
給時間が約1日に制限されるため次のような欠点が存在
するつ■ 原料液を原料タンク1に充填する作業が、1
回7日の頻度で必要になり、作業が煩雑である。
■ 1回の充填作業には0.5〜l、0時間必要であり
、しかも充填後の立ち上がり時間もさめると2時間程度
は製造を再開することができず、製造効率が低下する。
このような問題を解決する最も簡単な手段は原料タンク
1の容量を例えば101程度に人容最化することである
。ところが原料タンクlを大容量化すると次のような開
院が生じるため、実際的にはこのような手段を1採用す
るのは無理である。
■ 原料タンクの昇温、冷却に手間どり、作業が迅速に
進まない。
18)原料液自体が有毒又は腐蝕性の場合が多(、しか
も原料と大気中の水分とか反応して生ずるカスも有毒あ
るいは腐蝕性の場合もあるため、タンク1の容量が大型
化すればするほどタンクが破損した時の危険も増大する
θ タンク内に原料液が滞留し加熱される時間が長(な
るので、種類によっては原料液が変質する虞がある。
このように、原料タンク1を大型化すると新たな問題が
生じるため、このような手段は採用されず、従って原料
カスの長時間連続供給は実現されなかった。
本発明は上述した従来技術に鑑み、原料液ヲ補給するサ
ービスタンクを設けることにより長時間連続運転を可能
とした原料カス供給装置を提供することを目的とするも
のであって、その構成は原料液を収容する原料タンクに
加熱ヒータが装着されると共に該原料タンクに、該タン
ク内で気化した原料カスを反応容器へ導(配管が接続さ
れてなる原料カス供給装置において、原料液を貯溜する
サービスタンクか補給管を介して上記原料タンクに連通
されると共に該サービスタンクから原料タンクに原料g
を圧送する手段とが具えられることを%徴とする。
以下、本発明の原料カス供給装置を実施例に基づいて詳
細に説明する。
第2図に本発明の一実施例を示す。同図に示すように気
密な原料タンク1には原料液2か収容されると共に該タ
ンクの外周面にはヒータ3が装着されている。該原料タ
ンクlの上面に配管5の一端が接続される一方、該配管
5の他端は反応容器(図示省略)に接続されており、原
料タンクl内で気化した原料ガス4はその飽和蒸気圧に
より配管5に導かれ、反応容器に供給されるようになっ
ている。この配管5には流量制御装置6及びトラップ7
が介装される。該流量制御装置6どしては質量流量計が
広(使用される。トラップ7は配管5内で凝縮した原料
敷部が流量制御装置6へ入り込むのを防いで該装置60
機能を保持する機器である。また上記原料タンク1及び
トラップ7に配管5を着脱するために配管5の接続端に
はそれぞれ手動バルブ9.10.11が取り付けられる
一方、トラップ7には溜った原料iz’iiき取るため
の手動パルプ12が取り付けられている。更に上記流量
制御装置6の入口側に窒素ガス導入用の配管が接続され
ると共にこの配管にエア駆動弁が介装される一方、該装
置60入ロ側の配管5にもエア駆動弁が介装されている
。従って、これらエア駆動弁13.14を調圧すること
で原料の供給時と非供給時とを切り替えて非供給時には
窒素ガスを導入することができるようになっている。ま
たこのような配管5、流量制御装置6、トラップ7等は
すべてブース15内に収納され、該ブース15内には熱
風発生器16が設けらしている。従って、これら配管、
機器等を原料タンク1よりも高い温度に維持して、原料
ガス4の再凝縮を防止できるようになっているっ更に、
本発明においては上記原料タンク1に原料′Fi、を補
給するサービスタンク21が設けられている。即ち気密
なサービスタンク21には原料W2が貯溜されると共に
補給管23の一端がサービスタンク上面から原料液2の
中まで差し込まれる一方、補給管23の他端は前記原料
タンク上面から原料g、2まで差し込ずれている。
更にサービスタンク21には高圧気体22が封入され、
該気体22の圧力と原料タンクlの蒸気圧との圧力差に
より原料!2が補給管23を通って原料タンク1へ圧送
されるようになっている。該補給管23にはエア駆動弁
24、流量制御弁25及び逆止弁26が介装されている
該流量制御弁は原料タンク1に補給される原料液の流量
を所定金に制御する弁であり、通常ニードル弁あるいは
メタリング弁が使用される。
逆止弁26は原料液が逆流するのを防止する弁である。
エア駆動弁24は補給管23を開開する弁であり、例え
ば原料タンク1の’+’l jt k検知する手段を付
設してこれとエア駆動弁24を連動させれば自動的に原
料g、ヲ補給することも可能である。尚、エア駆動弁2
4及び流量制御弁25に代えてこれらと同等の機能を有
する自動可変流量制御弁ヲ設けることもでき、そうする
とコンパクトになり設計上有利である。
上記構成を有する本発明の原料カス供給装置において、
原料タンク1に原料液2を補給するには次のようにして
行う。まずサービスタンク21に封入される高圧気体2
2の圧力を原料タンク内の原料ガス4の飽和蒸気屋より
も高(設定する。次いでエア駆動弁24により補給管2
3を開(っするとサービスタンク内の原料はこれらの差
圧により補給管23を通って原料タンク1へ流れ込み、
補給される。補給する量は流量制御弁25により任意に
調節できる。また補給・冴23には逆止弁26が介設さ
れているので、誤って高圧気体22の圧力を飽和蒸気圧
よりも低牟く設定しても原料液が逆流することはない。
このように本発明ではサービスタンク21から原料タン
クIK原料散全圧送して補給する手段を具えているため
、原料カス4の供給中、つまり原料タンク内に飽和蒸気
圧が生起している時でも原料液を補給できる。従って本
発明装置では従前と異なり原料液を充横するために運転
を中断する必要がなく、長時間連続運転が可能である。
更に長時間連続運転が可能なため、従前問題であった■
充填作業の煩雑、■′!R遣効率の低下が解消され、ま
た本発明では原料タンクlを大型化する必要がなく、前
述した■@・の間鴫も生じることはない。
更に、上記実施例において、原料タンクlに液面検出器
(2位置検出)を設けて、この検用値に基づいてエア駆
動弁24を制御するようにすれば、原料タンクlに存在
する原料液を更に一定の量に軸付1〜ることもできる。
尚、原料タンク1にサービスタンク21から温度差のあ
る原料液全補給するので原料タンク1の液温か低下する
が、その温度低下は十分小さく通常の使用条件では全く
問題にならない。例えば仮に原料タンクlの温度A歪機
能が動作しなかったとして、原料タンク1内の1分間の
温度変化を下表に示す設定条件で試算すると次のも)に
なる。
上記の表値に基ゆいて計算すると、原料タンク1の原料
WNt、は下記(イ)に示すように2.22kgになり
、更に温度変化を計算すると下記(ロ)に示すヨウに0
,2℃となる。このように1分間に0.23tX 1/
2 X 1.4814/ L=2.22Ky     
” (()(ロ) はないと考えられる。また温度低下を零にする必要性は
ないと考えられるものの、補給用配管23をテープヒー
タ等で加熱温ルーしたり、補給用配管23をブース15
内に取り込めば、温度低下を更に零に近づけることも可
能である。
以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発明
は長時間連続運転が5T能であり、こQ)ため種々の利
点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の原料ガス供給装置の観略宿瓜図、第2図
は本発明の原料ガス供給装置の一実施例にかかる概略借
成図であるっ 図 面 中、 1は原料タンク、 2は原料液、 3は加熱ヒータ、 4は原料ガス、 5は配管、 6は流量制御装置、 )  7はトラップ、 8〜12は手動弁、 13.14.24はエア駆動弁、 15はブース、 16は熱に発生器、 21はサービスタンク、 22は高圧気体、 23は@給管、 25はIA位制#升、 26は逆止弁である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 原料g、ヲ収容する原料タンクに加熱ヒータが装着され
    ると共に該原料タンクに、該タンク内で気化した原料ガ
    スを反応容器へ導く配管が接続されてなる原料ガス供給
    装置において、原料液を貯溜するサービスタンクが補給
    管を介して上記原料タンクに連通されると共に該サービ
    スタンクから原料タンクに原料液を圧送する手段とが具
    えられること′f、%徴とする原料ガス供給装置。
JP57201859A 1982-11-19 1982-11-19 原料ガス供給装置 Expired JPS6031777B2 (ja)

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