TW584611B - Apparatus for manufacturing glass base material and a method for manufacturing glass base material - Google Patents

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爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 修正日期:2〇〇4 3 4 玖、發明說明： 發明背景 1.發明領域 本發明係關於一種製造玻璃爲基礎之材料（下稱〗皮璃g 材）的裝置及方法，此玻璃基材是爲光纖之起始材料（$胃 光纖母質）。 ^ 2·習知技藝之描述 光纖的原料係由氫氧火焰或氫火焰水解例如Sicl4 $ GeCU等原料而得。經水解之原料係累積於原料上或^晶 種生長’以形成多孔性玻璃基材。有許多種方法可以製造 多孔性玻璃基材，例如外側蒸汽沈積法（OVD方法）及氣 相軸向沈積方法（VAD方法）。多孔性玻璃基材經過脫水 及燒結’形成大直徑的玻璃基材。拉出玻璃纖維預形物， 因此得到玻璃纖維。 例如Sick或GeCl4等原料係在蒸發單元內蒸發以供應 給水解程序之用。蒸發單元係藉由在大氣壓下加熱原料的 方式使原料蒸發。如果蒸發單元連續使用，則原料保持高 溫一段很長時間’導致自行分解。這是由於少量水被視爲 外來雜質而導致的部分水解作用，成膠，以及外來雜質結 晶作用。因此’原料的純度降低，而玻璃基材的品質也隨 之降低。 所謂製泡器的裝置也可以做爲蒸發單元。製泡器係使 原料在分解條件下加熱至較低溫度，並且使例如氧氣或氬 氣等載體氣體成爲氣泡通過原料。製泡器可能造成供應原 584611 修正日期2004.3.4 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 料給水解程序的供應管，或設於供應管上的閥在連續使用 一段長時間之後阻塞。阻塞可能使平衡蒸汽壓波動，以致 於在氣相原料與載體氣體之混合物間的原料分壓不穩定。 如果原料的分壓不穩定，則經水解的原料無法均勻地累 積。因此，玻璃基材的品質不平均而且不穩定。 製造多孔性玻璃基材之裝置的組件必須要更換，如果 組件由於膠結材料及含於原料氣體中的外來雜質而阻塞的 話。當更換組件時，原料氣體可能與含於開放空氣中的水 分接觸，因此導致可能再次阻塞之另外的膠結材料與腐蝕 性热體形成。因此，在每一次更換組件後必須要完全去除 經過更換的組件內的空氣，並且更新氣體原料及載體氣 體。更換組件很綱而且費χ，所以㈣基材的生產力降 低。 發明槪述 因此，本發明目的之—在於提供一種製造玻璃基材的 裝置及-種製造玻璃基材的方法，其克服了上述習知技藝 中的問邊。該目的髓由鴨购_獨立懸述的組合 而達成_屬項之申g靑專利範圍定義本發明更有利且例示 性的組合。 本發㈣—具體實施麵第—麵，製造爲光纖 基材的裝置包括〜原料檜，其包含該玻璃基材 料蒸發產生氣態原料；-溫度控制單元， ”工‘、、斗的溫度；及—壓力控制單元，其控制該氣態 5 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 修正日期:2004·3·4 原料的壓力。 裝置的設計可爲使原料槽可以包括含有氣相原料的氣 相區域，及液相原料的液相區域。溫度控制單元及壓力控 制單兀可以藉由控制氣相區域及液相區域內的平衡蒸汽壓 控制虱相區域內氣相原料的分壓。壓力控制單元可以具有 供應載體氣體的載體氣體供應單元，藉由將該載體氣體通 氣泡經過液相區域的方式控制平衡蒸汽壓。載體氣體供應 單元可以具有一載體氣體鋼瓶，其將載體氣體供應給載體 氣體供應單元。 該裝置可以進一步包括至少一反應槽，該反應槽內供 應氣相原料而且藉由水解氣相原料形成玻璃基材。該裝置 可以另外包括一氣體物質供應閥，該氣體物質供應閥係控 制氣相原料從原料槽流道反應槽的流速；及一過濾器，該 過瀘器係用來過濾供應到反應槽的氣相原料。過濾器可以 由濾膜形成，該濾膜具有過濾氣相原料的傳送孔。傳送孔 的直徑可以實質爲0.1微米到100微米。濾膜可以由聚四 氟乙烯’不銹鋼燒結物，不銹鋼纖維或陶瓷濾層做成。過 濾器可以具有數層濾膜。 反應槽可以具有冷卻反應槽的冷卻單元，而且冷卻單 元可以使包含抗腐蝕性化學物質的冷卻水在冷卻單元裡面 循環。抗腐蝕性化學物質可以包括聚羧酸亞硝酸鹽。冷卻 水可以包含濃度爲1 ppm到10 ppm的聚羧酸亞硝酸鹽。 抗腐蝕性化學物質可以進一步包括無機氮化物。冷卻水可 以包含聚羧酸亞硝酸鹽及無機氮化物，每種濃度實質爲1 584611 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本修正曰期:2〇〇4 3·4 ppm到10 ppm。冷卻水的溫度實質爲4〇°C到90°C。冷卻 水的溫度實質爲50°C到80°C。冷卻水可以包括抑制細菌 增加的抑菌劑。 > 根據本發明具體實施例的第二觀點，其係提供一種製 ♦ 造玻璃基材的方法，該方法包括提供該玻璃基材的原料， 加熱該原料以使該原料蒸發產生氣相原料，供應載體氣體 以降低該氣相原料的分壓，使該原料蒸發；藉由調整該原 料的加熱程度控制該原料的溫度，·及藉由調整該載體氣體 的供應情況控制該氣相原料的分壓。方法可以進一步包括 籲 供應及水解氣相原料以形成玻璃基材。 方法可以進一步包括過濾氣相原料及供應並水解氣相 原料。方法可以進一步包括控制氣相原料的流速並且供應 及水解該流速受到控制的氣相原料。供應及水解氣相原料 、 步驟可以使氣相原料在反應槽中水解；而水解步驟可以包 < 括藉由使冷卻水繞在反應槽循環的方式冷卻反應槽。冷卻 方式可以利用包含抗腐蝕性化學物質的冷卻水冷卻反應 槽。抗腐蝕性化學物質可以包括聚羧酸亞硝酸鹽。冷卻水籲 可以包含濃度實質爲1 ppm到1〇 ρρηι的聚竣酸亞硝酸鹽。 抗腐蝕性化學物質可以進一步包括無機氮化物。冷卻水可 以包含濃度實質爲1 ppm到1〇 ppm的無機氮化物。冷卻 方式可以控制冷卻水的溫度在實質爲4〇。(^到90。，較佳爲 50°C到80°C。冷卻水可以包含抑制冷卻水中細菌增加的 抑菌劑。 本發明槪述並非全然描述所有的必要特徵，所以本發 - 7 584611 修正 B 期:2004.3.4 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 明也可以是這些所述特徵的其它組合。 圖式的簡要說明 第1圖係顯示本發明具體實施例之玻璃基材製造系統 的構造； 第2圖係顯示第1圖所示之過濾器40的構造； 第3 (A)圖係顯示第1圖所示之反應單元200的詳細 構造圖； 第3(B)圖係顯示第3(A)所示之反應單元200的A-A 剖面圖；及 第4圖係顯示含有抗腐蝕性化學物質的冷卻水與不含 抗腐蝕性化學物質的冷卻水的熱去除率。 圖式標記之說明 原料槽10 液體材料供應控制閥14 氣相區域16 原料槽18 溫度控制電路20 熱源22 溫度感應器24 液相區域26 載體氣體鋼瓶28 載體氣體控制閥32 584611 修正日期:2004.3.4 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 壓力控制電路34 壓力感應器36 反應單元200 過濾器40 第一外殻42 分佈器44 第一濾膜46 第二濾膜48 第一濾膜支架50 第一煙道52 第二外殻54 第一支架固定器56 第二濾膜支架58 第二煙道60 開口 62 第二支架固定器'66 氣體物質供應控制閥74 反應槽82 軸桿84 玻璃基材86 燃燒器88 桿支架90 散發橱櫃92 冷卻溝道94 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 修正日期:2004_3·4 內壁96 絕緣層98 外壁100 廢氣管102 狹縫104 發明內容之詳細說明 本發明將以較佳具體實施例說明如下，但是這些具體 實施例不用來限制本發明之專利範圍，而是僅供例示說明 本發明之用。具體實施例裡所有的特徵及其組合並非本發 明之必要條件。 第1圖係顯示本發明具體實施例之玻璃基材製造系統 的構造。玻璃基材製造系統具有原料槽18，液體材料供應 控制閥14，溫度感應器24，溫度控制電路20，熱源22， 壓力感應器36，壓力控制電路34，載體氣體控制閥32 ’ 載體氣體鋼瓶28，及數個反應單元200。原料槽18包括 液相區域26及氣相區域16。溫度控制電路20，熱源22， 及溫度感應器24係構成溫度控制單元。載體氣體控制閥 32，壓力控制電路34，及壓力感應器36係構成壓力控制 單元。載體氣體鋼瓶28係爲供應載體氣體給原料槽18的 載體氣體供應單元。玻璃基材製造系統進一步具有過濾器 40及氣體物質供應控制閥74，這些係設於原料槽18與數 個反應槽200每個的中間。 液相多孔性玻璃基材的原料’或液體原料係供供應原 舄第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 修正曰期:2004.3.4 料檜18。液體材料供應控制閥I4係控制流入原料槽18的 液體原料流速。原料槽18包括含有液體原料，例如SiCl4 做爲原料的液相區域26。原料槽18進一步包括含有氣相 原料或氣體原料的氣相區域16。 溫度感應器24係用來偵測液體原料的溫度。溫度控制 電路係用來根據由溫度感應器24所偵測到的溫度而控制 熱源22。熱源22係用來加熱原料槽18裡的液體原料並使 其蒸發，以產生氣體原料。載體氣體鋼瓶28係供應力如 氬氣等載體氣體至原料槽18內的液相區域26，以降低原 料槽1S裡面氣相區域16內的氣體原料分壓。載體氣體控 制閥32係用來控制從載體氣體鋼瓶28送至原料槽18的 載體氣體流速。 壓力感應器36係用來偵測氣相區域16的壓力。壓力 控制電路34係用來控制根據壓力感應器％所測得壓力而 從載體氣體麵、28供軸載㈣體誠速。數個反應單 兀2〇〇係縣獅從原料槽18供細讎願。各別過 濾器40係供應給_反卿元·，以使從原料槽18送 出的氣體原料經過_職反顯。氣體物質 供應控制閥74係g續於趣器μ麟顯鮮元2〇〇之 間’每個㈣物質供岐賴74係卿㈣腦瀘器4〇 送出並供麵反應單元咖的氣體原料的流速。 因爲不鏽鋼不但具有機械強度而且具有化學穩定性， 所以设置於原料槽18與每個湖單元之間的供應管較佳 由不鍵鋼做成。_槽18，供麵體腿觀料槽的 584611 修正曰期:2004.3.4 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 輸送管，及供應載體氣體給原料槽18的輸送管也較佳由 不銹鋼做成。 製造玻璃基材的方法將以第1圖做參考，說明如下。 . 液體原料係經由液體材料供應控制閥14供應到原料槽 _ 18。液體原料的流速係由液體材料供應控制閥14控制。 熱源22根據溫度控制電路20輸出的方向訊號加熱原料槽 18裡面的液體原料並使其蒸發，以產生氣體原料。載體氣 體鋼瓶28係供應載體氣體給液相區域26。載體氣體的流 速係根據壓力控制電路34輸出的方向訊號以載體氣體控 ® 制閥32調節。 載體氣體係經由液相區域26輸送並通氣泡經過其間。 藉由該通氣泡程序，氣體原料及載體氣體係形成用來塡充 氣相區域16的混合氣體物質。溫度控制單元及壓力控制 · 單元係藉由控制氣相區域16與液相區域26之間平衡蒸汽 -壓的方式，控制氣相區域16內的氣體原料分壓。藉由控 制壓力及溫度二個因素，以預定的比例混合氣體原料及載 體氣體。因爲本發明具體實施例可以使混合氣體物質內氣 φ 體原料的分壓一定，所以由本發明具體實施例之玻璃基材 製造系統所製得的玻璃基材的品質很穩定而且均勻。液體 原料可以在較低的溫度下蒸發，使得原料發生自我分解， 本發明具體實施例的蒸發裝置可以連續使用一段很長時 間。 多孔性玻璃基材由所述之蒸發裝置製得。原料槽10係 塡充液相SiCl4。原料槽1〇具有1〇升的容量而且是由不 · 12 584611 修正曰期:2004.3.4 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 銹鋼做成。使用氬氣做爲載體氣體。原料槽1〇內的壓力 固定地控制在0.6公斤/平方公分。液體SiCl4與氬氣的混 合氣體物質產生於蒸發裝置內。混合氣體物質係供應至13 個反應單元200。每個反應單元具有一氫氧燃燒器88。每 個反應單元200進行水解及累積40小時，以製造玻璃基 材86 〇 當完成玻璃基材86的製造時，將氣體物質供應控制閥 74關閉。當開始製造下一個多孔性材料時，再次將氣體物 質供應控制閥74打開並且重新點燃燃燒器。在通常使用 至少一個燃燒器88之下，連續使用蒸發裝置4000小時。 每小時供應至所有燃燒器88的SiCl4數量爲的平均供應量 ± 30%，其係根據操作的燃燒器88個數而定。SiCl4氣體 與氬氣之間的組成物比例在製造玻璃基材期間保持一定， 並且穩定地供應至每個燃燒器88。 在該具體實施例裡，蒸發裝置係用來蒸發多孔性玻璃 基材的原料。本發明具體實施例所述之裝置也可以用來蒸 發鹵化烷基矽烷或鹵化烷氧基矽烷。裝置也可以用來製造 人造石英。 第2圖係顯示第1圖所示之過濾器40的構造。過濾器 40係設置於每個反應單元前方，在原料槽18與反應單元 之間。過濾器40具有一第一外殼42，第二外殻54，分佈 器44，第一濾膜支架50，第二濾膜支架58，第一支架固 定器56，第一支架固定器66’第一濾膜46，第二濾膜48， 第一煙道52及第二煙道60。第一支架50包括位於混合氣 13 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 修正日期:2004.3.4 體物質流動之上物流側處的第一濾膜46，以過濾混合氣體 物質’第一支架50進一^步包括分佈器44以區分混合氣體 流。 第一支架50係固定在第一外殻42裡面。第一支架50 進一步包括位於混合氣體流動之下物流側的第一煙道52 以輸送混合氣體物質至第二支架58的下物流側。第一支 架50在連接部上具有開口 62，該開口 62係連通第一外殻 42與第一支架50，以輸送混合氣體物質至第二支架58的 第二濾膜48。第二支架58包括位於第二支架58之上物流 側處的第二濾膜48。第二濾膜48係由第一濾膜支架50與 第二支架54支撐。第二支架58係固定在第二外殻54裡 面。第二支架58進一步包括位於下物流側的第二煙道60， 以將混合氣體物質輸送到第二支架58的下物流側。第一 外殼42及第二外殻54係彼此連接，使得第一支架50及 第二支架58彼此連接而形成過濾器40。 在含有氣體原料及載體氣體的原料槽18內產生的混合 氣體物質係送至反應單元200以進行水解。過濾器40過 濾了欲水解的混合氣體物質。從原料槽18送出的混合氣 體物質係流入過濾器40並且由分佈器44分佈到第一濾膜 46及第二濾膜48。一部份的混合氣體物質係流經膜46， 第一煙道52，及第二煙道60 ;其它部分的混合氣體物質 係流經設於第一支架固定器56上的開口 62，第二支架58 處的第二爐膜48，及第二煙道60。 多孔玻璃基材係由過濾器40過濾，如上所述。使用孔 584611 修正曰期:2004.3.4 爲第8911〇793號全份中文說明書無劃線修正本 徑爲〇·5微米的聚四氟乙烯過濾器做爲過濾器的過濾膜。 使用內徑爲200微米的不銹鋼管及最大開孔直徑爲1〇〇〇 微米的電動閥做爲氣體物質供應控制閥74。在調節含有 SiCl4& GeCl4的氣體原料的壓力至〇_1 Mpa的同時’連續 使用製造多孔性玻璃基材的裝置8000小時。沒有發生阻 塞，而且連續8 0 0 0小時穩定地供應混合氣體物質給燃燒 器。 當混合氣體物質通過第一濾膜46及第二瀘膜48其中 一個時，混合氣體物質中的任何雜質或外來物質附在第一 濾膜46及第二濾膜48其中一個上。藉由在混合氣體物質 水解之前過濾混合氣體物質’來純化混合氣體物質。因爲 過濾器40可以保持混合氣體物質一定的品質’所以由本 發明具體實施例所製得的玻璃基材的品質很穩定。因爲本 發明具體實施例的過濾器具有第一濾膜46及第二濾膜48 二個濾膜，所以過濾器4〇可以很有效率地過濾混合氣體 物質。在此，過濾器40具有二個濾膜，然而’過濾器可 以具有數個濾膜以純化混合氣體物質。 在該具體實施例裡，設置過濾器40以供應石英玻璃的 氣體原料。然而，過濾器40也可以設在供應可燃氣體’ 例如氫，燃燒載體氣體，例如氧氣，或惰性氣體，例如氬 氣或氮氣給石英玻璃合成裝置的管子上。 第3 (A)及3 (B)圖係詳細顯不第1圖所不反應單兀 2〇〇的構造。第3 (B)圖係爲第3 (A)圖所示反應單元 200的A-A剖面。反應單元200具有燃燒器88 ’軸桿84 ’ 15 584611 修正日期:2004·3·4 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 桿支架90，散發櫥櫃92，廢氣管1〇2，狹縫104，反應槽 82,內壁96,絕緣層98,外壁100,冷卻溝道94。外壁100， 絕緣層98，內壁96，及冷卻溝道94係構成反應槽82。 - 燃燒器88使氣體物質水解。燃燒器88較佳爲火焰燃 . 燒器’其形成多孔性玻璃基材，以形成均勻多孔性玻璃基 材。軸桿84係設於其上累積有經水解氣體原料的反應槽82 裡面。桿支架90支撐住軸桿84並且使軸桿84旋轉，而 同時使經水解原料累積在軸桿84上以產生玻璃基材86。 0 散發櫥櫃92係設於反應槽82頂部，並且連接廢氣管102 以將任何廢氣排到外面。內壁96係包含軸桿84，桿支架 90，及散發櫥櫃92在裡面。外壁100係設於內壁96的外 側上。絕緣層98係塡充在內壁96與外壁100之間以隔離 反應槽82。包覆於絕緣材料內的冷卻溝道94係設於內鐾 96的外側上。 產生於原料槽18內的混合氣體物質係供應給反應單元 200 °混合氣體物質混合氣體物質係在反應槽82內水解。 桿支架90係使軸桿84旋轉。混合氣體物質係由燃燒器88 · 水解並且累積在軸桿84上。狹縫1〇4係依平行於玻璃桿84 的方向設於反應槽82內。在使混合氣體物質水解的同時， 燃燒器88沿著狹縫1〇4前後移動。桿支架90使軸桿84 旋轉’使得經水解的氣體原料累積在軸桿附近及沿著軸桿 84累積。然後，軸桿84上形成紡錘狀玻璃基材86。散發 櫥櫃92經由廢氣管1〇2排放混合氣體物質水解期間反應 槽82裡面的任何廢氣。冷卻溝道94包含冷卻水在裡面。 16 584611 修正曰期:2004.3.4 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 在混合氣體物質水解期間’藉由燃燒混合氣體物質將 熱供應到反應槽82裡面。反應槽82裡面的熱量增加係使 供應到內壁96的熱量增加。熱量的增加係使反應槽82內 的應力增加。由熱量增加所造成的應力可能使內壁96斷 . 裂並且可能反應槽82的壽命縮短。如果內壁96斷裂，則 內壁96及絕緣層98內的一部份斷裂物質可能黏附及混入 已經累積的經水解原料。如果玻璃基材86受到內壁96及 絕緣層98內的一部份斷裂物質污染，則玻璃基材86的品 質降低。因此，在玻璃基材最終產物內的玻璃纖維傳輸損 ® 失增加，或玻璃纖維可以能斷裂。 爲了避免上述的問題，反應槽82具有冷卻溝道94。冷 卻溝道94係包含及累積反應槽裡面周圍的冷卻水，以使 反應槽82冷卻。 冷卻水係在冷卻溝道94內循環並加熱。經加熱之水係 藉由接觸空氣的方式冷卻。水吸收了氧氣，但同時與空氣 接觸進行冷卻。'吸收氧氣的冷卻水係送回到冷卻溝道94。 包含氧氣的水係在冷卻溝道94內加熱並且變成高溫水。 鲁 包含氧氣的高溫水可能腐蝕冷卻溝道94的壁上，並且也 可能造成冷卻溝道94的壁上生鏽。累積在冷卻溝道94壁 上的鏽係降低冷卻溝道94內的交換速率。 因此’本發明具體實施例裡的冷卻水係包含抗腐鈾性 化學物質以避免腐蝕以及保持高熱交換鋁率。至於抗腐蝕 性化學物質的實例’較佳使用聚羧酸亞硝酸鹽及無機氮化 物。抗腐蝕性化學物質在濃度低於丨ppm時無法有效地防 - 17 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 修正曰期:2004.3.4 止腐蝕。在濃度高於1〇 Ppm時，抗腐蝕性化學物質的抗 腐蝕性防止效率保持一定，即使抗腐鈾性化學物質的濃度 增加。此外，如果濃度高於1〇 ppm，則抗腐鈾性化學物質 可能沈積於冷卻溝道94並且降低熱交換效率。因此，抗 腐蝕性物質的濃度較佳爲大約1 ppm到10 ppm。 多孔性玻璃基材係由上述的反應單元200製得。由不 銹鋼製得25平方毫米正方形的冷卻管係用於冷卻溝道 94。冷卻溝道94係設於內壁96外側，依平行於玻璃桿84 的方向配置，每個間格100毫米。冷卻溝道94係藉由每 隔300毫米點一寬帶的方式固定在內壁96上。爲了得到 必要的熱轉移區域，將熱型膠結材料塡充在冷卻溝道94 的兩側內。由A1203與Si02做成的絕緣層98係設置於內 壁96與外壁100之間。冷卻水包含做爲抗腐蝕性化學物 質的6 ppm聚羧酸亞硝酸鹽及5 ppm無機氮化物。在使用 三個月之後，冷卻效率沒有改變，如第4圖所示，並且沒 有偵測到宗紅色鏽，並因而抑制冷卻溝道裡的腐蝕。 第4圖係顯示含有抗腐蝕性化學物質的冷卻水與不含 抗腐蝕性化學物質的冷卻水在使用三個月之後的熱去除 率。含有抗腐蝕性化學物質的冷卻水相較於其它冷卻裝 置，例如廢氣的熱去除率高於不含抗腐飩性化學物質的冷 卻水相較於其他裝置的熱去除率。因爲將抗腐蝕性化學物 質加入冷卻水可以防止腐蝕，所以冷卻水相較於其它裝置 的熱去除率更大。 因爲冷卻水可以有效地去除熱量，所以玻璃基材製造 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 修正曰期:2004.3.4 系統可以製得需要更多熱量以供製造的更大型玻璃基材。 因此，玻璃基材製造系統的生產率增加。反應槽82內所 引起的應力降低，使得反應槽82的壽命延長，而且降低 由於應力所造成的反應槽82的斷裂。因此，由反應單元200 所製得的玻璃基材數量很穩定。而且，來自反應槽82的 熱量減少，使得反應單元200之使用者的工作環境獲得改 善0 冷卻溝道94裡面的冷卻水溫度保持在40°C到90°C， 較佳保持在50°C到80°C，以增加冷卻效率並且防止反應 槽82冷凝。 冷卻水繞著冷卻溝道94循環依段時間，但不進行熱交 換。因此，冷卻水內的細菌可能增加並污染冷卻水，使得 反應單元200之使用者的工作環境受到污染。爲了防止冷 卻水受到細菌污染，冷卻水可以包含抑制冷卻水中細菌的 增加。 雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此項技藝者在不脫離本發明之精神 範疇內，當可做各種之更動及潤飾，因此本發明之保護範 圍當後附之申請專利範圍所界定者爲準。

Claims (1)

1. 584611 修正曰期:2004.3.4 爲第8911〇793號全份中文說明書無劃線修正本 拾、申請專利範圍： 1· 一種玻璃爲基礎之材料的製造裝置，該玻璃爲基礎之 材料是一種光纖起始材料，該裝置包括： 一原料槽，其包含該玻璃爲基礎之材料的一原料以使 該原料蒸發產生氣態原料，其中該原料槽包括一氣相區 域，其包含氣態的該原料及一液相區域，其包含液相的該 原料； 一溫度控制單元，其控制該原料的溫度；及 一壓力控制單元，其控制氣態的該原料的壓力，其 中該溫度控制單元及該壓力控制單元係藉由控制該氣相區 域及該液相區域裡平衡蒸汽壓的方式控制該氣相區域裡氣 態的該原料的分壓。 2·如申請專利範圍第i項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置’其中該壓力控制單元具有載體氣體供應單元，其 藉由將該載體氣體通氣泡經過該液相區域，供應用於控制 該平衡蒸汽壓的載體氣體。 3.如申請專利範圍第2項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置’其中該載體氣體供應單元具有載體氣體瓶，其將 該載體氣體供應給該載體氣體供應單元。 4·如申請專利範圍第1項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置，其進一步包括至少一反應槽，在該反應器內供應 該氣相原料而且該玻璃爲基礎之材料藉由水解該氣相原料 而形成。 5·如申請專利範圍第4項所述之玻璃爲基礎之材料的製 20 〖第的11〇793號全份中文說明書無劃線修正本 修正日期:2004.3.4 造裝置，其進一步包括氣體物質供應閥，其用來控制從該 原料槽流到該反應槽之該氣相原料的流速。 6·如申請專利範圍第4項所述之玻璃爲基礎之材料的製 _ 造裝置，其進一步包括一過濾器，該過濾器用來過濾供應 . _該反應槽之該氣相原料。 7·如申請專利範圍第6項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置，其中該過濾器由濾膜形成，該瀘膜具有過濾該氣 相原料的傳送孔。 8·如申請專利範圍第7項所述之玻璃爲基礎之材料的製 ® 造裝置，其中該傳送孔的直徑實質爲0.1微米到100微米。 9·如申請專利範圍第7項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置，其中該濾膜係由聚四氟乙烯做成。 10·如申請專利範圍第7項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置，其中該濾膜係由不銹鋼燒結物做成。 H·如申請專利範圍第7項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置，其中該濾膜係由不銹鋼纖維做成。 12·如申請專利範圍第7項所述之玻璃爲基礎之材料的製 · 造裝置，其中該濾膜係由陶瓷濾層做成。 13. 如申請專利範圍第7項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置，其中該過濾器具有數層該濾膜。 14. 如申請專利範圍第4項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置，其中該反應槽具有冷卻單元，該冷卻單元用來冷 卻該反應槽，而且該冷卻單元使含有抗腐鈾性化學物質的 冷卻水在該冷卻單元裡面循環。 21 584611 修正日期:2004.3.4 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 15·如申請專利範圍第14項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置，其中該抗腐蝕性化學物質包括聚羧酸亞硝酸鹽。 16.如申請專利範圍第15項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置，其中該冷卻水包含濃度爲1 ppm到1〇 ppm的該 聚羧酸亞硝酸鹽。 17·如申請專利範圍第13項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置，其中該抗腐蝕化學物質進一步包括無機氮化物。 18_如申請專利範圍第17項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置，其中該冷卻水包含聚羧酸亞硝酸鹽及無機氮化 物，每種濃度爲1 ppm到10 ppm的無機氮化物。 19.如申請專利範圍第14項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置，其中該冷卻水的溫度實質爲40°C到9〇。(：。 20·如申g靑專利範圍弟19項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置，其中該冷卻水的溫度實質爲50°C到8〇。。 21·如申請專利範圍第I4項所述之玻璃爲基礎之材料的製 造裝置，其中該冷卻水包含抑制細菌增加的抑菌劑。 22·—種製造玻璃爲基礎之材料的方法，其包括： 提供該玻璃爲基礎之材料的原料， 加熱該原料以使該原料蒸發產生氣相原料， 供應載體氣體以降低該氣相原料的分壓，使該原料蒸發. 藉由調整該原料的加熱程度控制該原料的溢度；及… 藉由調整該載體氣體的供應情況控制該氣相原料的分壓。 23·如申請專利範圍第22項之製造玻璃爲基礎之材料的方 法，其進一步包括供應及水解該氣相原料以形成該玻璃爲 22 584611 修正日期:2004.3.4 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 基礎之材料。 24·如申請專利範圍第23項之製造玻璃爲基礎之材料的方 法’其進一步包括過濾該氣相原料及該過濾氣相原料之供 應及水解者。 25·如申請專利範圍第23項之製造玻璃爲基礎之材料的方 ^ ’其進一步包括該氣相原料的流速及該流速受到控制之 原料的供應及水解者。 如申請專利範圍第23項之製造玻璃爲基礎之材料的方 二’其中該氣相原料之供應及水解者係使反應槽內氣相原 料水解；及 解步驟包括使冷卻水繞著該反應槽循環的方式冷卻該 反應檜。 27. 法 如申請專利範圍第26項之製造玻璃爲基礎之材料的方 ’其中該冷卻步驟係利用包含抗腐蝕性化學物質的冷卻 t冷卻該反應槽。 28·如申請專利範圍第27項之製造玻璃爲基礎之材料的方 其中該抗腐蝕性化學物質包括聚羧酸亞硝酸鹽。 、·如申請專利範圍第28項之製造玻璃爲基礎之材料的方 法’其中該冷卻水包含濃度實質爲1 ppm到10 ppm的該 聚續酸亞硝酸鹽。 、0·如申請專利範圍第27項之製造玻璃爲基礎之材料的方 法’其中該抗腐蝕性化學物質進一步包括無機氮化物。 31·如申請專利範圍第30項之製造玻璃爲基礎之材料的方 $ ’其中該冷卻水包含濃度實質爲1 ppm到10 ppm的該 23 584611 修正曰期:2004.3.4 爲第89110793號全份中文說明書無劃線修正本 無機氮化物。 32. 如申請專利範圍第27項之製造玻璃爲基礎之材料的方 法，其中該冷卻步驟係控制該冷卻水的溫度實質爲40°C 到 90oC 。 33. 如申請專利範圍第32項之製造玻璃爲基礎之材料的方 法，其中該冷卻步驟係控制該冷卻水的溫度實質爲50°C 到 80oC 。 34. 如申請專利範圍第27項之製造玻璃爲基礎之材料的方 法，其中該冷卻水包括抑制細菌在該冷卻水中增加的抑菌 劑。 24