JPS6023290Y2 - 原料ガス供給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、高精度な流量制御を行いながら高温の原料ガ
スを供給する装置に関腰特に光フアイバ用母材の製造装
置に組み込んで好適なものである。

光フアイバ用母材は酸水素炎バーナ等を用いた各種原料
ガスの火炎加水分解反応により合皮されるが、光ファイ
バとして最も重要な屈折率分布の調整はこれら原料ガス
の個々の供給量を制御することで行なっている。

従って、例え一つの原料ガスの供給量があらかじめ設定
した値から変動しても、酸水素炎バーナ等の先端から墳
出する各原料ガスの空間分布が狂ってしまうため、原料
ガスの供給量はそれぞれ高精度に制御されなければなら
ない。

ところで、光フアイバ用母材の製造に際して使用される
塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ２）は、加熱することによ
って常圧でも容易に昇華する性質があるため、他の原料
ガスの供給装置とは異なった構造の供給装置によって酸
水素炎バーナ等の反応装置へ送うれる。

この塩化アルミニウム等の昇華性ノ高い原料ガスを反応
装置へ供給する従来の供給装置についてその概略構造を
表す第１図を参照しながら説明すると、一定温度に維持
された液体１０１が貯留された恒温槽１０２内には粉末
状をなす塩化アルミニウム１０３を貯留した原料容器１
０４が設置され、この塩化アルミニウム１０３（７）昇
華を促進するために前記液体１０１は例えば１６０±０
．７Ｃ程度に温度管理されている。

キャリアガス１０５は流量制御装置１０６により弁１０
７゜１０８を介して一定流量が原料容器１０４内へ送給
され、原料容器１０４内で気化した塩化アルミニウム１
０３はこのキャリアガス１０５と共に原料容器１０４の
上端に形成した原料ガス供給口１０９から弁１１０，１
１１を介して反応装置１１２へ送り出されるようになっ
ている。

ところが、このような従来の原料ガス供給装置では、原
料容器１０４に導入されるキャリアガス１０５の温度と
原料容器１０４の温度が多少なりとも異なっている場合
には、塩化アルミニウム１０３の昇華量が変動して反応
装置１１２へ供給される塩化アルミニウム１０３の流量
が変わってしまう欠点があった。

又、この塩化アルミニウム１０３の供給量を調整する目
的で原料ガス供給口１０９と弁１１０との間に凝縮器を
介装腰過飽和となった塩化アルミニウム１０３を凝縮（
昇華）させるようにした場合、凝縮器と原料ガス供給口
１０９との接続部及び凝縮器と弁１１０との接続部に塩
化アルミニウム１０３が析出腰流路１１３が目づまりを
起こしてしまう虞もあった。

従って、この塩化アルミニウムのような高温の原料ガス
の供給量を高精度に制御するためには、原料容器内部の
温度分布を均一にして安定させることと、凝縮器によっ
て流路１１３が目づまりを起こさないようにしなければ
ならない。

本考案はこのような知見に基づき、従来の原料ガス供給
装置の欠点を解消して高精度な流量制御を行いながら高
温の原料ガスを供給する装置を提供することを目的とす
る。

この目的を遠戚する本考案の原料ガス供給装置にかかる
構成は、常に一定温度に制御された液体が貯留された恒
温槽と、この恒温槽内に設置され且つ内部に固相或いは
液相の原料物質が貯留された原料容器と、一端がこの原
料容器の内部に連通ずると共に他端が一定流量のキャリ
アガスを前記原料容器の内部へ供給するキャリアガス供
給器に接続し且つ前記原料容器の外周に巻き付けられて
前記キャリアガスの温度を前記原料容器の温度と同一に
するキャリアガス供給管とを具えたものである。

以下、本考案による原料ガス供給装置を光フアイバ用母
材の製造時に使用される塩化アルミニウムに対して応用
した一実施例についてその概略断面構造を表す第２図を
参照しながら詳細に説明するが、本考案はこのような塩
化アルミニウムに限らず、気化し易い原料物質すべてに
対して応用可能である。

常に一定の温度に維持された液体１１を貯留する恒温槽
１２には、内部に粉末状の塩化アルミニウム１３を貯留
した原料容器１４が架台１５を介して設置されており、
この原料容器１４の外周には一端が原料容器１４内に連
通ずるキャリアガ久供給管１６が螺旋状に巻き付けられ
ている。

このキャリアガス供給管１６の他端は弁１７及び三方弁
１８を介してキャリアガス１９の供給流量を一定に維持
する流量制御装置２０に接続しており、従ってキャリア
ガス１９は原料容器１４の周囲を旋回するうちに液体１
１と等しい温度に加熱されて原料容器１４内に流れ込む
こととなる。

一方、原料容器１４の上端には数段にくびれた先細り形
状の凝縮管２１が一体的に形成されており、上端がキャ
リアガス１９と気相の塩化アルミニウム１３とを導き出
す原料ガス供給口２２となったこの凝縮管２１の上端部
は恒温槽１２から突出した状態となっている。

原料ガス供給口２２には弁２３，２４を介して反応装置
２５が接続しており、この反応装置２５には原料容器１
４からのキャリアガス１９と気相の塩化アルミニウム１
３とが送り込まれる。

前記凝縮管２１の周囲には温度調整用の流体を流す冷却
通路２６が形成されており、従ってこの冷却通路２６内
を流れる流体によって気相の塩化アルミニウム１３が冷
却され、過飽和となった分だけ析出して凝縮管２１の内
壁に付着したり或いは原料容器１４内へ落下する。

つまり、冷却通路２６内の流体の流量と温度とを調整す
ることにより、反応装置２５へ送給される塩化アルミニ
ウム１３の割合を任意に変化させることが可能となる。

なお、凝縮管２１はその内部が昇華析出する塩化アルミ
ニウム１３によって目づまりを起こさないように充分大
径にしておくことが望ましい。

原料容器１４内で昇華して気化した塩化アルミニウム１
３は、この原料容器１４へ送り込まれて来るキャリアガ
ス１９により押し出されて凝縮管２１を通過する間に一
部が過飽和となって析出し、キャリアガス１９に対して
所定割合の塩化アルミニウム１３が反応装置２５へ連続
して供給される。

この場合、キャリアガス１９の温度が原料容器１４内へ
流入する前に液体１１により原料容器１４の温度と等し
くなるため、原料ガス供給口２２から反応装置２５へ送
り出される塩化アルミニウム１３の流量を一定に維持す
ることができる。

又、凝縮器として機能する凝縮管２１が原料容器１４の
上端にこれと一体に突設形成されているため、昇華析出
する塩化アルミニウム１３によって管路内が目づまりを
起こす可能性がほとんどなくなった。

更に、冷却通路２６の流体の流量と温度とを変化させる
ことで過飽和となる塩化アルミニウム１３の割合を微妙
に変化させることができるため、反応装置２５への塩化
アルミニウム１３の供給量を高精度に調整することが可
能である。

このように本考案の原料ガス供給装置によると、キャリ
アガス供給管を原料容器に巻き付けてキャリアガスの温
度を原料容器の温度と一致させたので、高温の原料ガス
を目づまりすることなく高精度な流量制御を行ないなが
ら供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光フアイバ用母材の製造設備における従来の塩
化アルミニウム供給装置の供給系統を表す概念図、第２
図は本考案による原料ガス供給装置を第１図に示したも
のに応用した一実施例の供給系統を表す概念図であり、
図中の符号で１１は液体、１２は恒温槽、１３は塩化ア
ルミニウム、１４は原料容器、１６はキャリアガス供給
管、１９はキャリアガス、２０は流量制御装置、２１は
凝縮管、２２は原料ガス供給口、２５は反応装置、２６
は冷却通路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 常に一定温度に制御された液体が貯留された恒温槽と、
   この恒温槽内に設置され且つ内部に固相或いは液相の原
   料物質が貯留された原料容器と、一端がこの原料容器の
   内部に連通ずると共に他端が一定流量のキャリアガスを
   前記原料容器の内部へ供給するキャリアガス供給器に接
   続し且つ前記原料容器の外周に巻き付けられて前記キャ
   リアガスの温度を前記原料容器の温度と同一にするキャ
   リアガス供給管とを具えた原料ガス供給装置。